縱向零序電壓保護(hù)及其誤動(dòng)原因簡析

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1、第32卷第1期華電技術(shù)V0lI32No．12010年1月HuadianTechnologyJan．2010縱向零序電壓保護(hù)及其誤動(dòng)原因簡析謝勇，馬晶晶(華能玉環(huán)電廠，浙江玉環(huán)317604)摘要：介紹了發(fā)電機(jī)縱向零序電壓匝間保護(hù)的基本原理及實(shí)際的定值整定，分析了零序電壓保護(hù)誤動(dòng)的原因，針對現(xiàn)場零序電壓保護(hù)的各種誤動(dòng)因素，提出了預(yù)防措施和解決方法。關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)；基本原理及構(gòu)成；定值整定；誤動(dòng)原因；預(yù)防措施中圖分類號：TM863文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：1674—1951(2009)01—0046—030引言發(fā)電機(jī)定子繞組匝間保護(hù)作為主設(shè)備發(fā)電機(jī)故障的

2、主保護(hù)之一，其重要性是不言而喻的。一般來說，定子繞組匝間絕緣較對地絕緣強(qiáng)度高，但往往會(huì)因?yàn)榫€棒變形、振動(dòng)造成長期受熱和絕緣老化而引起匝間短路。匝間短路時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)縱向零序電壓和縱向負(fù)序電壓。另外，匝間短路時(shí)短路處的電流非常大，可能會(huì)超過機(jī)端三相短路電流。因而，大中型發(fā)電機(jī)組裝設(shè)匝間短路保護(hù)顯得尤為重要。匝間保護(hù)目前主要包括橫差保護(hù)和縱向零序電壓匝間保護(hù)。對于雙星形接線中性點(diǎn)引出6個(gè)端子的發(fā)電機(jī)圖l縱向零序電壓保護(hù)原理結(jié)構(gòu)圖組，通常裝設(shè)單元件式橫差保護(hù)；而對于中性點(diǎn)只引壓達(dá)到整定值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作出口。出3個(gè)出線端子的發(fā)電機(jī)組，則只能裝設(shè)縱向零序1．2保護(hù)定值

3、整定縱向零序電壓匝間保護(hù)的定值在現(xiàn)場整定中一電壓保護(hù)。國內(nèi)的大中型發(fā)電機(jī)由于定子繞組的接般包括3個(gè)部分，即縱向零序電壓定值，專用TV。斷線原因大部分仍采用縱向零序電壓匝間保護(hù)，此外，線閉鎖元件的定值，負(fù)序功率方向元件的定值?？v在現(xiàn)代的微機(jī)保護(hù)中還采用工頻變化量匝間保護(hù)。向零序電壓定值實(shí)際的整定中，國產(chǎn)的125MW汽1縱向零序電壓匝間保護(hù)構(gòu)成原理及定值整定輪發(fā)電機(jī)組，可取5～lOV，國產(chǎn)的200MW及300Mw的汽輪發(fā)電機(jī)，可取2．5—3V。三次諧波濾過1．1保護(hù)構(gòu)成及基本原理器濾過比要大于80。專用Tv0斷線閉鎖元件的定縱向零序電壓原理構(gòu)成的匝間短路保護(hù)

4、可應(yīng)用于各種發(fā)電機(jī)組，尤其是中性點(diǎn)沒有引出三相六端值主要指專用T與普通TV同名相之間的二次電壓差值A(chǔ)U，AUc，通常整定為：壓差△=子的發(fā)電機(jī)。當(dāng)前的保護(hù)方式大都為由負(fù)序功率方△c=10V；負(fù)序電壓(相電壓)=8～10V。負(fù)序向閉鎖的縱向零序電壓匝間短路保護(hù)。其原理接線功率方向元件的定值一般指動(dòng)作行為是允許式或禁圖如圖1所示。在圖1中，Tv是專用的全絕緣電止式，外部系統(tǒng)不對稱短路時(shí)負(fù)序功率由系統(tǒng)流人壓互感器，TV是普通的電壓互感器。TV。的一次發(fā)電機(jī)(反向功率)，內(nèi)部和匝間短路負(fù)序功率由發(fā)繞組中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通過高壓電纜連接起來電機(jī)流向系統(tǒng)。對于單星

5、性接線的中小型機(jī)組，由而不接地。所以，TV的二次繞組不能用來測量相于匝間短路時(shí)產(chǎn)生的負(fù)序功率較大，動(dòng)作方式為允對地電壓，其開口三角繞組接具有三次諧波濾過器許式。對于雙星性連接的大型機(jī)組，匝間短路時(shí)產(chǎn)的高靈敏零序過電壓繼電器。在發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生匝生的負(fù)序功率較小，動(dòng)作方式為禁止式。國內(nèi)微機(jī)間短路或中性點(diǎn)不對稱的各種相間短路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生型的縱向零序電壓匝間保護(hù)，由于動(dòng)作靈敏度高，負(fù)對中性點(diǎn)的縱向零序電壓，當(dāng)開口三角繞組輸出電序功率方向元件一般采用允許式，可防止任何原因收稿日期：2009—08—03(如Tv三次回路出現(xiàn)問題)造成保護(hù)誤動(dòng)。GE公第1期謝勇，等：縱向

6、零序電壓保護(hù)及其誤動(dòng)原因簡析·47·司的發(fā)變組保護(hù)中負(fù)序功率方向元件為閉鎖元件，障時(shí)，開151三角輸出的零序電壓為5～6V，而匝間保采用“負(fù)序方向過流1反向”閉鎖縱向零序電壓元護(hù)的動(dòng)作整定電壓為3V，在線路發(fā)生單相接地時(shí)，件動(dòng)作，由于在切除外部不對稱短路時(shí)，機(jī)端負(fù)序功專用TV開口三角形兩端又怎么會(huì)出現(xiàn)那么大的零率的突變會(huì)引起負(fù)序方向元件誤動(dòng)，為安全起見，增序電壓呢?依據(jù)對稱分量法分析，主變壓器高壓側(cè)設(shè)0．1S延時(shí)元件。發(fā)生接地故障時(shí)，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生出現(xiàn)零序電壓。但是，由于發(fā)電機(jī)三相對中性點(diǎn)存在著不2縱向零序電壓匝間保護(hù)誤動(dòng)原因及預(yù)防平衡。當(dāng)Yn，

7、d接線的主變壓器高壓側(cè)發(fā)生單相接2．1縱向零序電壓匝間保護(hù)二起誤動(dòng)事故簡析地故障時(shí)，發(fā)電機(jī)回路只有兩相出現(xiàn)短路電流，由于(1)某電廠1臺(tái)125MW的機(jī)組，其縱向零序電電樞反映的不對稱，加大了定子電壓三相對中性點(diǎn)壓匝間保護(hù)包括零序電壓元件LLY一3型繼電器，的不平衡度，從而在專用TV開口三角中出現(xiàn)零序，電壓斷線閉鎖元件LB一5繼電器。沒增設(shè)負(fù)序功加上定子匝間保護(hù)的整定動(dòng)作電壓只有3V，故保護(hù)率方向元件。誤動(dòng)。之后，專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)匝間保護(hù)沒有加裝負(fù)序該電廠當(dāng)日機(jī)組帶負(fù)荷115MW，匝間保護(hù)在機(jī)功率方向元件，增加反映內(nèi)部故障的負(fù)序功率方向組正常運(yùn)行時(shí)突然動(dòng)作跳閘

8、，發(fā)電機(jī)負(fù)荷降為零。元件之后，只有當(dāng)縱向零序電壓元件與負(fù)序功率方相關(guān)人員對發(fā)電機(jī)