启备变保护误动原因分析及整改方案

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1、全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气启备变保护误动原因分析及整改方案赵伟　杨大为（广东国华粤电台山发电有限公司）摘要：介绍国华台电机组调试期间启备变差动保护误动的原因分析和整改措施，对微机保护整定、调试、运行中的相关问题提出建议。关键词：启备变保护　差动保护　CT变比国华台电1、2号机组共设两台启备变，启备变参数为：40MVA，(220±8×2.5%)kV/6.3kV，Y/Y-12接线方式，两台启备变共用一台开关。选用美国BECKWITH公司生产的M-3311变压器微机保护装置，

2、共计三台，其中每台启备变各一台，另有一台作为短引线保护，保护装置在2003年5月17日厂用电受电时投入使用。1　保护动作情况2003年9月4日下午16:18:46，1号机组调试期间起动6KV1BBB段1号电动给水泵时，01号启备变差动保护动作出口跳01、02号启备变各侧开关。现场检查01号启备变差动保护，保护面板显示为B、C相差动元件动作，保护面板显示各侧电流采样值数据如表1所示：表1　保护面板记录电流采样值ABCNW10.02A0.01A0.02AW20.04A0.04A0.05A0.00AW3

3、0.33A0.76A0.99A0.00A其中W1取自启备变高压侧套管CT，接线方式为三角形；W2取自1BBC分支进线CT，接线方式为星形；W3取自1BBB分支进线CT，接线方式为星形。下载差动保护录波文件进行分析，W1线圈电流超前W3线圈电流210度，各侧电流相位正确。2　M-3311差动保护原理M-3311保护差动电流和制动电流的计算公式如下：292全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气差动电流：制动电流：其中TAPW1、TAPW2和TAPW3分别是W1、W2和W3线圈CT平衡调

4、节系数，用于将W1,W2,W3电流转换为P.U.值。通过CT平衡调节系数对保护装置引入的变压器高低压侧CT二次电流进行调节，平衡各侧CT变比不一致引起的差流。CT平衡调节系数的计算公式为：启备变高压侧CT变比为1000/1,计算出的平衡调节系数TAPW1为0.1，而保护装置平衡调节系数整定范围为0.2-2.0，使保护无法整定。为在维持一次系统不变的情况下满足保护装置整定范围要求，根据保护厂家技术人员建议，由设计院提出设计变更将高压侧CT由星形接线改为三角形接线，CT二次流入保护装置的电流相应增大倍

5、，同时将计算容量由40MVA放大至50MVA，由此计算出的TAPW1值由0.1增大至0.22。变更后变压器各侧CT平衡调节系数分别为：根据差动电流和制动电流的计算公式，对保护面板记录的各侧电流采样值进行计算，结果如表2：表2　差动电流与制动电流计算结果相别ABC记录值W1(A)0.020.010.02W2(A)0.040.040.05W3(A)0.330.760.99动作量(p.u.)0.110.390.47制动量(p.u.)0.150.240.33从计算结果可以看出，制动电流均小于1.0P.U.

6、，保护处于无制动区，无制动区起动定值为0.32P.U.，显然B、C相的差动电流均超过起动定值，差动保护必然动作。3　动作原因分析292全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气为分析故障原因，我们做了装置采样试验，在原有定值及系统设置的不变基础上在W1侧加基波电流，数值如下：I=KKIOPTAPW1＝×1.05×0.32×0.22＝0.13AKK—可靠系数；IOP—保护最小动作值；TAPW1—W1线圈CT平衡调节系数；启备变差动保护87T动作，保护装置记录的电流显示为0.076A，可以

7、看出保护装置的记录的电流是外部输入电流的1/倍。试验表明：启备变高压侧CT二次由星形接线改为三角形接线，其二次电流增大倍，而M-3311保护装置内部为实现接线方式的转换，在“系统设置”的接线方式设置中，选择为Y/Dab。保护装置根据“系统设置”的接线方式自动对采样值逆时针转330°，幅值减小倍后再参与差流运算。在TAPW1值计算时仅考虑CT接线变更使二次电流相应增大了倍，从而将TAPW1放大了倍，未考虑“系统设置”对差流计算的影响，因此保护装置内部参与差动电流计算的高压侧二次电流相应缩小了1/倍，

8、必然产生差流，在较大的穿越电流下，差流超过整定值，造成差动保护动作。4　整改方案基于以上分析，制订以下整改方案：方案一：在启备变高压侧CT二次增加变比为1/5的辅助变流器提升进入保护装置的二次电流值，相当于将1000/1的变比调整为200/1，且CT二次由三角形接线改为星形接线，保护定值进行相应变更。方案二：更换启备变高压侧套管CT，变比由的1000/1A改为300/1A，且CT二次由三角形接线改为星形接线，保护定值进行相应变更；以上两种解决方案中，从运行安全可靠性考虑，方案二是从