主变差动保护动作情况分析.doc

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1、主变差动保护动作情况分析叶炜敏龚剑超(乌溪江水力发电厂浙江衢州　３２４０００)　【摘要】本文以奥地利ELIN公司DRS数字式发变组保护在桐柏抽水蓄能电厂的一次差动保护动作为例，论述了保护动作的原因，在CT二次回路故障时的动作特性以及在出现类似情况时应采取的措施。【关键詞】抽水蓄能电站　发变组差动保护　CT回路断线　1前言桐柏抽水蓄能电厂一号机组已经投入商业运行快一个月，期间继电保护有多次动作，发生动作的原因有施工单位不注意安全措施，造成误动；整定不合理，引起保护动作；安装质量不好，造成动作。而因CT二次回路端子松动，引起一号主变差动保护动

2、作的事件，值得探讨，现分析如下:2动作原因2006年6月22日，桐柏电站一号主变保护发主变高压侧CT监视回路告警信号，并在运行一段时间之后引起差动保护动作出口，跳开5419线路开关及5012桥开关。引起保护动作的原因为：一号主变A组差动保护500kV侧CT回路C相断线，发CT监视回路告警信号，并在差动保护中产生差流。在运行过程中，断线状况的进一步恶化，使CT二次回路C相电流越来越小，造成差动电流超越差动保护整定值，差动保护瞬跳出口。由于CT监视回路告警并不闭锁差动保护，在将来的运行过程中如再次出现类似的CT二次回路故障，如CT二次回路C相

3、对地短接，或BC相短接等等情况时，差动保护也会因未闭锁而导致跳闸出口。3原因分析从保护原理来看，ELIN的MD321差动保护在模拟量采集后进计算单元前先进行了零序滤过，在保持了差动对相间故障时的动作灵敏性的情况下，减少了大接地系统区外接地故障时保护误动的可能，在保护原理上有其特有的优点。但另一方面，ELIN保护所采用的CT监视回路的原理是简单的检零序电流，该原理在发生CT二次回路分流、断线等情况时均能反应，但在发生接地故障或其它存在零序电流的情况时也可能发生误报。因此，该保护在CT断线闭锁差动保护上相对较弱。国内差动保护以南瑞RCS985

4、保护为例，其CT断线闭锁原理为：被保护设备内部故障时，至少满足以下条件中一个：（1）任一侧负序相电压大于2V（2）起动后任一侧任一相电流比起动前增加（3）起动后最大相电流大于1.2Ie（4）同时有三路电流比启动前减小而TA断线时，以上条件均不符合。因此，差动保护启动后40ms内，以上条件均不满足，判为TA断线。从ELIN的MD321保护原理来看，难以实现如上逻辑，因此，国内的CT断线闭锁差动保护的逻辑不适用于MD321保护。当然，从CT监视模块引输出接点到MD321去闭锁差动保护是可以的。但是，由于ELIN保护CT监视回路的原理不能在相间

5、接地故障时防止误报，因此，从运行安全角度来说，CT监视回路告警确实不适合闭锁差动保护，鉴于以上情况，对CT二次回路故障时的差动保护动作状态作如下分析：主变参数ST=360MVA520kV/18kVY/△-11高压侧CT变比：1250/1A低压侧CT变比：16000/1A高压侧二次额定电流：0.32A高压侧二次额定电流：0.722A1、当CT二次回路发生单相断线或对地短路（分流）时，考虑最严重的情况，设C相高压侧CT二次回路故障，且电流完全消失：由保护原理可知，正常运行时IAH＝IAL＝IA，因此差流等于IAH－IAL＝0，其它三相同理。当

6、C相电流为零时，ICH＝0，在下图中可以看出原三相均衡的IA、IB、IC电流仅剩AB两相，由矢量分析可知，新的矢量图为三相均衡的IA、IB、IC电流加上一个与IC反向的3I0，由MD321保护原理可知，差动保护计算前先经过零序电流滤过，即各相电流均减去零序电流I0，即进入差动模型计算的电流不是IA、IB、IC，而是IA’，IB’、IC’，对于低压侧电流由于实际不存在一次故障和CT二次回路故障，所以其电流折算到高压侧时仍与原高压侧电流矢量相同，即IAL＝IA，IBL＝IB，ICL＝IC，此时，保护计算所得差流由图中可知AB相大小均为I0，也

7、即是IC/3，C相差流为IC*2/3。可见按差动保护整定值0.14A，只有运行负荷电流在0.21A以上时才会差动保护动作出口。由主变二次额定电流0.32A可知，当主变运行在236.25MW时，保护可能出口。6月22日，当时C相存在一定电流，I0值相对缩小，AB相差流为I0，而C相电流经过零序电流滤过后，电流为残留电流ICC矢量减去零序电流I0矢量，实际为ICC与I0的代数和，因此,当C相差流ICD=IC－[ICC+（IC－ICC）/3]＞0.14A时，即C相断线恶化，差动保护出口。主变二次额定电流为0.32A，代入可知ICC＜0.11A时

8、保护即可误动出口。2、当CT二次回路发生两相断线或对地短路（分流）时，考虑最严重的情况，设BC相高压侧CT二次回路故障，且电流完全消失：矢量分析过程略。此时A相差流为I0，BC相差流为IB或I