威龙发电厂保护动作研究

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1、威龙发电厂保护动作研究　　摘要:本文针对威龙发电厂35kV小威线A相断线故障，引起发动机复压过流保护动作这一事件，详细分析了保护动作情况，对故障录波数据进行深入分析，并提出了改进方案，旨在更好的完善发电厂线路保护、主变保护及发电机保护的运行与维护，从而保证机组和电网的安全运行。关键字:线路保护主变保护发电机保护动作分析改进措施中图分类号：TM307+.3文献标识码：A1.事件介绍2013年9月27日因35kV小威线A相断线造成#1、#2发电机复压过流一段保护动作，#1、#2发电机跳闸、停机。机组停机，系统断线，造成厂用电消失。1.1机组参数及主要保护威龙

2、发电厂主接线为2台5MW发电机，2台6300KVA主变，2条35kV出线。其中线路保护主要有复压方向过电流、零序过流保护（发信号），通常过流为线路的主保护，其主要保护方式为三段过流。5主变保护主要有差动保护、瓦斯保护、后备保护等。差动保护是利用主变高低压测电流值进行对比，保护变压器绕组，以防止变压器内部出现相间短路、接地等故障。瓦斯保护主要防御变压器油箱内部故障及油面降低现象。在主保护故障被拒的情况下，后备保护启动以保护变压器，其中过电流保护防御外部相间短路，并作电流速断保护；零序电流、零序电压保护主要防御外部接地短路。发电机保护主要有差动保护、复压过流

3、、失磁保护、过电压保护等。其中差动保护用于防止相间短路；失磁保护目的是防止大型发电机低励或是去励磁而对系统产生不利影响；过电压保护用于防止全部负荷失去后引起的定子绕组电压过高现象。1.2保护动作情况厂用电消失期间，由大坝配置柴油发电机供电，提起大坝闸门泄水，确保大坝安全运行。另从柴油发电机取电供#1发电机组调速器油压装置电源，作为#1机组抢厂用电的应急电源。全面检查发电机组正常后，开启#1机组恢复厂用电。保护动作情况：#1发电机后备保护装置过流一段保护动作，动作值4.74A，跳发电机出口642断路器、跳灭磁开关、机组停机；#2发电机后备保护装置过流一段保

4、护动作，动作值5.38A，跳发电机出口643断路器、跳灭磁开关、机组停机。2.故障分析2.1故障录波分析5从故障录波屏上可看出，12598毫秒时，线路A相断线，线路及机组出口B、C相电流增大，如图1所示。17663毫秒时，#1发电机出口断路器跳闸，如图2所示。18368毫秒时，#2发电机出口断路器跳闸，如图3所示。图112598毫秒时故障录波图图217663毫秒时故障录波图图318368毫秒时故障录波图2.2保护定值分析2.2.1.发电机复压过流：负序电压定值6V，低电压定值70V，时限2.1S，动作电流4.8A，带复合电压闭锁及记忆功能。2.2.2.线

5、路保护：复压方向过流一段动作电流15.3A，时限0S；二段动作电流6.2A，时限0.6S；三段动作电流5.5A，时限1.5S。三段过流保护均带方向判据，方向指向线路，不带复压闭锁。从故障录波可看出，线路A相断线后，B、C相电流上升，并呈正弦波动，最大电流有效值达6.3A，已达到线路过流二段、三段动作电流。线路过流保护不动作，原因是保护所带方向判据起作用。3.保护动作改进措施5根据上述故障录波及定值分析，此次保护动作跳闸应属于越级跳闸。线路断线后，发电机跳闸停机，厂用电消失。由于发电机发生保护动作，运行人员不敢立即开机抢厂用电，导致全厂失电时间过长。正确的

6、保护动作应该是线路过流保护动作，跳35kV小威线391断路器，#1、#2发电机甩负荷后，自带厂用电运行。建议将线路复压方向过流三段整定为不带方向判据。方向判据在双侧电源线路三段式过流保护中主要起到简化整定配合的作用。如果线路侧电流速断保护不带方向，定值整定需躲开背侧最大短路电流。此处可考虑发电机发电机复压过流保护与其相配合。发电机复压过流动作电流4.8A，时限2.1S；线路复压过流三段动作电流5.5A，时限1.5S。故35kV小威线391断路器发电机侧发生短路故障时，发电机复压过流保护应先启动。为确保线路复压过流三段保护不发生误动，可将发电机复压过流保护

7、的动作时限降低到1.5S以下。保护定值修改后，上例事故动作情况就应该是：12598毫秒时，线路A相断线，线路及机组出口B、C相电流增大；14000毫秒左右，35kV小威线391断路器跳闸。#1、#2发电机甩负荷，自带厂用电运行。如是，则再发生类似事故时，厂用电能迅速恢复，避免发生厂用电停电时间过长的现象，可极大提高电厂运行安全性与稳定性。4.总结5发电机发生故障时，动作保护启动，出现保护故障报警和跳闸现象时，应根据具体故障信号和保护动作启动类型及实际情况，灵活应用电气知识，迅速判断设备故障是属于一次回路设备还是二次回路设备，并分别进行检查，开展故障点的排

8、查工作，避免可能出现的严重事故。除了要及时排除故障，保证设备安全，迅速恢复发电机