PDF《区外故障引起的发电机功率突降保护误切机动作分析》

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1 图中:ΔIt1 , ΔIt1set 分别为主变高压侧正序电流突变量实测值、整定值;

Ifa ,Ifb ,Ifc 分别为发电机机端A, B, C 相正序电流;

Iφset 为发电机机端电流整定值;

PG ,Pset.2 分别为发电机有功功率实测值、整定值II 段.2.738 s 时,机组有功功率P降至11.68% PN , 达到装置低功率定值,如图4所示.图4有功功率曲线Fig.4 Active power curve 2.52 s 时(第3个振荡周期)主变高压侧电流突降值为0.113

6 A, 高于主变高压侧正序电流突降定值0.11 A, 如图5所示.图5主变高压侧电流幅值及突降量Fig.5 Current amplitude and dump of main transformer'

s high voltage side 2.71 s 时,发电机正序电流最低降至0.88 A, 小于发电机机端低电流定值1.01 A, 如图6所示.图6发电机正序电流Fig.6 Positive sequence of generator 2.3.3 闭锁判据分析闭锁判据由正序过电压判据和负序欠电压判据构成,逻辑如图7所示.图7闭锁逻辑Fig.7 Blocking logic 图中:U1set 为正序电压整定值;

U2set 为负序电压整定值;

Uf1 为发电机机端正序电压;

Ut1 为主变高压侧正序电压;

Uf2 为发电机机端负序电压;

Ut2 为发主变高压侧负序电压.零功率保护动作前,发电机和主变正序电压始终高于闭锁定值49.1 V, 不满足正序电压闭锁条件.发变组三相电压对称,故负序电压始终偏低,也不满足负序电压闭锁条件.2.4 线路保护2套保护均配置光纤差动、三段式距离、零序过流等保护,故障期间,保护装置及线路故障录波器均启动.由于故障发生在电站送出线变电站的下级线路,故电厂侧光纤差动保护、距离I段保护、距离II 段保护均未动作.距 离III 段整定时间为3.8 s, 时间较长,故距离III 段保护未动作.系 统单相接地故障持续30 ms, 零序II 段、III 段延时分别为2s, 3.8 s, 故零序II 段、III 段保护均未动作.2.5 发变组保护该电厂发变组保护南瑞继保PCS-985 系列,有发电机保护、变压器保护、高厂变保护等.故 障过程中,保护启动,但均未动作,动作行为正确.综合以上研究分析,可以得出发生事故的主要原因:(1)给煤机跳闸触发锅炉全燃料中断信号;

(2)下级线路故障造成功率大幅波动,触发调门快控功能动作,调门关闭后机组功率下降,达到保护动作条件,引起零功率保护动作,机组解列.3防范措施功率突降保护是在机组无法正常输出功率时动作,线路故障会引起功率振荡,然而不应该造成机组跳闸,因此这是一起由于线路故障造成零功率切机动作的误动事件,需要进一步分析并采取相应的防范措施,消除机组的误跳隐患.(1)该机组给煤机的低压变频器不具备低电压和高电压穿越能力(现 有的一类辅机高低电压穿越能力标准讨论稿称:电压低到20% UN ,UN 为低压161蒋琛等:区外故障引起的发电机功率突降保护误切机动作分析母线额定线电压,运行0.5 s;

低到60% UN , 运行5s;

低到90% UN 时长期运行;

高电压130% UN 时运行0.5 s) , 是电厂安全运行的隐患,应积极落实整改,对于已投运变频器应对其控制部分和动力部分进行整体改造,如外加串联不间断电源(uninterruptible power supply, UPS) 等措施,从根本上解决变频器控制、动力部分固有问题,确保机组一类辅机具有高电压、低电压穿越能力.若受客观条件所限,暂时无法实施改造措施,则可以根据辅机设备能力、电厂安全运行要求、变频器安全经济能效比等因素,考虑对优化分散控制系统(distributed control systems,DCS)进行优化.以低压给煤机为例,当全厂给煤机变频器低电压动作瞬时全部停运时,煤仓内剩余煤粉仍可短时运行,不用瞬时触发锅炉MFT.若在短时内厂用电电压能及时恢复正常,给煤机变频器则配合自启动;