发变组失灵保护的探讨及改进

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1、发变组失灵保护的探讨及改进郭斌,2（1.华南理工大学电力学院，广东广州510640；2.广州恒运集团公司，广东广州510730）摘要：对于发变组失灵保护，目前还存在模糊认识和错误认识，影响到保护的可靠性。通过对“转子两点接地”等保护量动作结果的分析，说明有些保护量没有能力启动失灵，需借助“程跳逆功率”保护启动失灵，但“程跳逆功率”保护的逻辑回路宜修改；通过对“失磁”等保护量动作结果及其保护目的的分析，说明有些保护不需启动失灵。在电流判别方面，从失磁和逆功率两种情况分析，可得出其整定计算原则；在电压判别方面，规程规定的复合电压闭锁会造成失灵拒动，有两种方案可供改进。改进后的

2、失灵保护逻辑加上明确的电流判别整定计算原则，将使发变组失灵保护更加完善可靠。关键词：失灵保护；发变组保护；电流判别；电压判别中图分类号：TM772文献标识码：A文章编号：1004-9649(2007)01-0000-000引言文献[1]提到发变组保护宜启动失灵，文献[2]进一步明确了判别元件配置和解除“复压闭锁”的要求，发变组保护装置的制造厂家基本上就按图1的逻辑框图配置发变组失灵启动［3，4］。图1发变组失灵启动逻辑框图Fig.1Logicdiagramofbreakerfailureprotectionstartupforgenerator-transformerun

3、it图1中的“保护动作”到底指哪些保护量？厂家通常没有说明，发电厂的技术人员也很少关心。但事实上，争论早已存在，如“程跳逆功率”和热工保护是否需启动失灵。在电流判别元件的整定计算方面，目前也存在盲点。另外，按图1的配置，在发变组某些需启动失灵的保护动作后，并不能解除“复压闭锁”。1“程跳逆功率”启动失灵的必要性［5］及其逻辑的改进传统观念认为，“程序跳闸”的作用是为了防止汽轮机超速［6］，但继电保护的其它出口方式并不能考虑防汽轮机超速的要求，所以防止汽轮机超速的任务应该由汽轮机的调节系统、保安系统和相关设备来承担，而不应该也不可能由继电保护来承担；另一方面，从机组运行的经

4、济性和供电的可靠性分析，笔者建议汽轮机组最好不要选择“程序跳闸”，但应保留“程跳逆功率”［5］。当汽轮机本身出现故障，如振动、胀差、润滑油压低等危急保护使汽轮机危急遮断系统（ETS）动作后，“程跳逆功率”应动作于“解列灭磁”，如果断路器失灵，“程跳逆功率”还应该启动失灵，以保护汽轮机设备免受进一步损坏；当发电机出现转子两点接地且断路器失灵时，需借助“程跳逆功率”启动失灵，以保护发电机免受进一步损坏。所以，“程跳逆功率”应该保留而且必须启动失灵［5］。若以主汽门的行程开关作为“程跳”5的信号，则只要主汽门关闭且断路器失灵，即使非危急情况，也会启动失灵保护。若“程跳”的信号改

5、取ETS的动作信号，并且汽轮机事故按钮和继电保护“停机”方式的信号经ETS出口，而正常停机关调门和主汽门不经ETS，则可保证只有在汽轮机危急状态和继电保护动作的情况才会出现“程跳逆功率”，才去启动失灵。但要保证ETS出口信号能延时保持到失灵出口。改进后的“程跳逆功率”逻辑框图可参考图2，整定时应注意t的延时不能过长，以1~2s为宜，过长则在转子两点接地时造成损坏扩大，或在汽轮机ETS动作后造成事故扩大。经过这样的改进后，热工保护也就不需要直接启动失灵了，满足“不得使用非电量保护作为断路器失灵保护的起动量”[2]的要求。图2“程跳逆功率”逻辑框图Fig.2Logicdiag

6、ramof“inversepowercausedbysequentialtrip”2没有能力启动失灵的保护量不要接入失灵启动回路“转子两点接地”保护需借助“程跳逆功率”启动失灵，是因为“转子两点接地”保护没有能力启动失灵，原因在于保护动作于“停机”后，发电机灭磁，转子上的直流电压消失而感应了交流电压，“转子两点接地”保护在失灵保护延时出口前已返回，所以“转子两点接地”保护没有能力启动失灵。从减少失灵误动的要求出发，没有能力启动失灵的保护就不应该接入失灵启动回路。发变组保护量中还有其它没能力启动失灵的保护量，如“过电压”、“过励磁”和“励磁绕组过负荷”等。“过电压”、“过励

7、磁”和“励磁绕组过负荷”等保护若选择动作于“解列灭磁”，如果断路器失灵，则发电机进入了失磁状态运行，保护对应的异常现象消失，保护在失灵延时出口前返回，所以保护启动不了失灵。事实上，此时并不是设备绝缘损坏，所以不启动失灵也不会造成设备的进一步损坏。因此，“过电压”、“过励磁”和“励磁绕组过负荷”等保护不应该接入失灵启动。当然，若这些保护选择动作于“程序跳闸”，则“程跳逆功率”会启动失灵，因异常状态而启动失灵，从而扩大停电范围，这是不值得的，也正是笔者建议取消汽轮发电机组“程序跳闸”的原因之一［5］。这些保护动作后，发电机失磁，要