发电机差动保护的几个问题

发电机差动保护的问题1、 发电机差动保护的概况以往认为：发电机差动采用保护级CT,并且CT同型；区外故障电流倍数小，一次电流完全相同，二次不平衡差流小；由此判断：发电机差动区外故障或在其他情况下，CT不会发生饱和，只有很小的不平衡电流，因此，一般发电机差动整定值较小，比率制动系数也较小，额定电流以下差动保护不带比率制动，也不考虑较大的CT暂态不一致以及饱和对发电机差动保护的影响。实际情况：发电机差动CT尽管同型，但两侧电缆长度可能不一致；部分机组CT不是真正同型CT；区外故障等情况下穿越性电流倍数尽管小，但非周期分量衰减慢；结果，导致较大的CT暂态不平衡甚至CT饱和，出现较大的差电流，发电机差动保护屡有误动发生。2、 现场案例分析某电厂#4机组发电机变压器正常运行，#3机组发电机停运，110kV侧空冲#3机组变压器，导致#4机组变压器产生和应涌流，从而由#4发电机流过一定比率的涌流电流，发电机差动保护中性点CT传变出现误差，波形图如图1，从图中可见出现较大的发电机差流，最大达到0.35Ie，大于定值0.3Ie，此时发电机电流接近负荷电流，CT传变的误差主要是直流分量引起的。

图1、发电机差动电流波形图如图2为发电机差动在远端区外故障时因CT不平衡出现差流。0 10 203D如50即70ffl测100图2、C相差动电流波形比较图从以上实际录取的波形图来看，发电机电流中如果出现了持续时间较长的非周期分量为主的穿越性电流，易导致CT特性变差，主要是相位误差的存在，出现了很大的差流，从而影响差动保护的工作。以上两种情况分析可知，如果出现较长时间的非周期分量，会导致CT传变误差，表现为幅值和相角误差，主要为相角误差，即使发电机电流不大，也会产生较大的误差，可能会使差动误动。因此，必须采取措施解决相关的问题。3、 解决方案常规解决方案：（1） 提高定值，方法简单，但降低了内部故障灵敏度；（2） 比率制动拐点提前，斜率提高，没有参考方案，只能凭经验；（3） 增加延时，如100ms，一般能够躲过，但延缓了内部故障动作时间；（4） 更换特性好、负载能力大的CT，如5P40，50VA，同时增加二次电缆截面积（4~6mm2）；由于前3种方法均存在较大缺点，不满足各种规程要求，影响设备的安全运行，一般不建议采用。第四种方法需要改造设备，工作量大，如电缆长度比较长，也不能彻底解决问题。RCS-985装置解决方法是采用先进技术，从几方面来解决暂态不平衡可能导致的误动：（1） 变斜率比率差动，从一开始就带制动特性，因此不存在拐点问题，一般的暂态不平衡电流即可制动，如图2即为依靠变斜率制动特性防止了差动保护误动；（2） 异步法CT饱和判据，针对严重区外故障导致的CT不平衡和CT饱和，也能防止发电机差动误动。变斜率比率制动和异步法CT饱和判据（两项国家发明专利）相结合，应用在发电机差动保护中，即可防止CT暂态不平衡，又可防止CT饱和，同时内部故障保护快速动作。在四川紫平铺等多个电厂母线电压空冲变压器时，运行机组保护没有任何误动现象，也在江苏高资电厂区外严重故障CT发生饱和时不误动，在江苏南热发电机两相故障时差动保护7ms即发出跳闸命令。4、 结论发电机差动CT在某些