主变差动保护动作情况分析--专业论文

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 3 2 4 0 0 0 ）【摘 要】 木文以奥地利elin公司drs数字式发变组保护在桐柏抽水蒂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"次回路故障时的动作待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1111路端子松动，引起一 号主变差动保护动作的事件，值得探讨

2、，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监视冋路告警 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500rv侧ct冋路c相断线, 发ct监视回路告警信号，并在差动保护屮产生差流。在运行过程屮，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魁动保护，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相对地短接，或bc相短接等等情况 时，羞动保护也会因未闭锁而导致

3、跳闸出口。3 原因分析从保护原理來看，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谋动的可能，在保护原理上有英特有的优点。但另 一方面，elin保护所采用的ct监视冋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

4、大于2v(2) 起动后任一侧任一和电流比起动前增加(3) 起动后最大和电流大于12 ie(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监视模块引输接点到 md321去闭锁差动保护是可以的。但是，由于eljln保护ct监视凹路的原理不能 在相间接地故障时防止误报，因此，从运行安全角度來说，ct监视回路告警确 实不适合闭锁斧动保护，鉴于以上情况，对ct二次冋路故障时的差动保护动作状态作

5、如下分析：主变参数 st 二 360 mva 520 kv /18 kv y/a-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二次冋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，且屯流完全消失：由保护原理可知，正常运行时iah = 1al = ia,因此差流等于1ah 1al = o, 其它三相同理。当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、1c 屯流仅剩ab两相，由矢量分析可知，新的矢量图为三相均衡的ta、tb、tc电流 加上一个

6、与ic反向的310,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10,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二次冋路故障，所以其电流折算到高压侧时仍与原高压侧电流欠量和同， 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10,也即是ic/3, c相差流为ic*2/3。可见按差动保护整定值0. 14a, 只有运行负荷屯流在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,

7、当主变运行在236. 25mw时,保护可能出口。6月22 口，当时c相存在一定电流，10值相对缩小，ab相差流为t0,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10矢量， 实际为tcc与t0的代数和，因此，当c相差流tcd二ictcc+ (tc-tcc) /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1ccv0. 11a时保护即可误动出口。2、当ct二次回路发生两相断线或对地短路（分流）时，考虑最严垂的情况, 设bc相髙压侧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10, bc相差流为ib或i

8、c与10的矢量差, 其值为（ib"2+2ib*i0*c0s120° +i（f2 厂（1/2）,由 i0 = ib/3 可知，其值约等于 1.3倍的耳或1（：。即运行负荷电流在0. 11a以上时会差动保护动作出口。即当 主变运行在123. 75mw时，保护可能出口。c相断线或对地短路时采样值 的零序滤过的结果b、c相断线或短路时采样值 的零序滤过的结杲图1、ct二次回路故障时差动保护采样值经零序滤过的结果3、ct三相断线或短路，此时只要运行负荷电流在0. 14a以上时会差动保护 动作出口。即当主变运行在157. 5mw时,保护可能出口。综合以上分析可知：1. 当发电机并网时，桐柏机组曲于耍躲过振动，起始功率为170wm,因此， 上述2、3两种情况均会直接导致差动保护误动出口。2. 当发电机并网后，带负荷超过236.25mw时，上述1悄况可能会导致差动 保护误动出口。3. 当ct二次回路仍有部分残留电流时，保护趋向于不误动。4采取措施鉴于以上结论，ei后在主变保护运行过程中，如杲主变保护发ct监视冋路 告警信号，建议运行立即进行如下操作：1. 若主变保护动作，立即通知检修处理。2. 若主变保护动作