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WORD自并励励磁系统发电机组复合电压闭锁过电流保护逻辑浅析及改进措施 发电机本体第二届全国发电厂电气专业技术交流研讨会论文集自并励励磁系统发电机组复合电压闭锁过电流保护逻辑浅析及改进措施邱文丰福建棉花滩水电开发有限公司)摘要:水电机组大多采用自并励励磁系统,其故障电流具有衰减较快的特点.分析了传统的电磁型保护和微机型保护装凿复合过电流保护辑.提出改进措施关键词:水电机组徹机保护装匱复合电压过电流改进措施引言在发电厂同步发电机是十分重要而昂贵的设备。发电2自并励励磁机组中复合电压闭锁过流保护的常规机在运行过程中其定子绕组和转子回路都可能出现危险逻辑分析的故障和异常情况。针可能发生的故障和异常情况,必须电机组定时限复合电压闭锁过流保护是作为机组差装设专门的、性能完善的继电保护装置。当发电机发生故动保护和上一级断路器(其升压变断路器)的后备保护,动障时保护装置能较快而有选择地把它从系统中切除。发电机组电气量主要保护有差动保护、失磁保护、复合电压过作时限上必须与送出线路开关距寓三段和其升压变开关电流保护、过电压保护等。下面就定时限复合电压闭锁过复合电压闭锁过电流保护相互配合,有一定的延时时间流保护的自并励励磁发电机组应用中存在的问题进行浅显比上一级断路器延时03-05秒以上,即电磁型保护取05分析,以及改进措施。秒.而微机型继电保护取0.3S。一般情况,到机组出口开自并励励磁发电机组的故障电流分析关复合电压闭锁过电流保护启动到开出跳闸回路延时4秒随看励磁装置发展,目前水电机组绝大多数均果用静要以上,这对复合电压闭锁过电流保护的可靠性提出更高的止自井励励磁系统,该系统主要由励磁变压器、励磁调器、可控硅整流装置、灭磁开关及转子过电压保护等组成2.1传统电磁型继电器的复合电压闭锁过流保护逻自并励励磁方式的励磁电流是由机组出口经励磁变降压辑分析由可控硅整流后提供,采用这种励磁方式具有没有旋转设电磁型继电器的复合电压闭锁过流保护,过电流无记备、接线简单、运行可靠、维护方便、响应速度快、调节迅忆功能。如图2所示当发生故障时,lalg、Iblg、I等特点,非常有利于系统稳定。但这种励磁方式在系统1g三相电流元件为或门的关系故障电流后动电流元件但和机组本身发生故障.特别是短路故障时,产生很大的自并励励磁系统调节特性表明定子电流袞减很快路电流而发电机出口及其母线电压随着短路的发生立即障电流la、lb、le极有可能均小于1g导致故障电流衰减下降。由于励磁变接在机组出口处导致励磁变提供给发继电器的动作电流整定值乘返回系数时返回电流元件与复电机的励磁电流同时也迅速减少从而使故障电流迅速衰合电压闭锁为与门关系这样未达到时间元件减迅速如图1所示极有可能在34秒内降低至电流元限导致复合电压闭锁过流保护不会正确出皱t的时件后动值,从而降低了复合电压闭锁过电流保护的灵敏性和可靠性AAAANNA图2电磁型复合电压进电流保护逻辑示意图图I自井励励磁机组故障电流衰减图2.2微机型复合电压闭锁过电流保护常规逻輯分析针对为了克服这种弊病,目前许多保护厂家特别是自并励励磁系统发电机组复合电压闭锁过电流保护逻辑浅析及改进措施A馈线开关重合后应后加速动作切斷故障,但因其跳闸线圈烧坏而未动作。由此引起某电厂110KV送出线雩序I段保护动作电厂送出线105开关于接地故障发生后2746s(对侧馈线开关重合闸成功后1.561s)跳闸,成功地把故&由于电厂对侧变电站馈线先为B相失地,紧接着为A相失地,A、B相接地电流(后发展为短路电流)较大、三相电压不平衡.有较大的负序分量。105开关跳闸后,由#机带两台主变及厂用电小网运行三相电压不平衡电压仍然存在,其负序电压衰减较慢,而发电机复合电压过电流保护具有记忆功能,记忆时间为5S大于此保护的延时时电压闭锁过电流保护逻辑示意图间)满足过流粲件。同时出现不平衡电压,负序分量仍然存事后从故障录波形看,三相电压波形不是标准的正弦2低电压闭锁过电流保护低电压闭锁过电流保护仍波,经计算105开关跳闸后43S的负序电压值达78V左右,大于负序定值U#机保护装置的电流元件和负序元保留过电流记忆保护逻辑如件均居动并启动第一时限跳#主变高压侧15A开关,第二图6所示。保留过电流记忆原因是自并励励磁机组故障电流迅时限跳#机601开关,导致在故障点被105开关切除系统故速衰减,这样仍然较好地解决了在自并励励磁机组由于故障点的情况下.扩大为全厂停电障电流的迅速衰减而导致的低压闭锁过流保护不出口问题仍保持了原有的可靠性,真正起到了作为机组差动保护级断路器(其升压变斷路器)的后备保护作用5微机型保护装置复合电压闭锁过电流保护的改进拖针对复合电压闭锁过电流(电流记忆)存在事故扩大化的可能性,可微机保护装置的程序进行改进,特别是护逻辑进行改进,将复合电压过流逻辑进行拆分,具体分成负序电压闭锁过电流保护和低电压闭锁过电流保护。51负序电压闭锁过电流保护新设的负序电压闭锁过电流保护取消过电流记忆,其保护逻輯如图5所示。如上级开关种种原因无法将故障点图6低电压闭锁过电流保护逻辑示意图切除.此负序电压闭锁过电流保护可仍可作为上一级开关后备保护,有效地保护了系统不对称短路或单相失地的故6结语障并有较高灵敏度。如果上一级开关成功切除故障点后,自并励励磁系统的发电机组,需确保复合电压闭锁过由于取消了过电流记忆.即使在复合电压闭锁过电流保护电流保护的可靠性和灵敏性既要做到可靠动作,又要确延时时限t和t内其负序电压无法衰减至负序定值Ux保不扩大事故。上述的改进措施.既保证了故障点经上一以下。故障电流无记忆功能,电流元件后动后随故障点的切级开关切除后不会进一步扩大事故,又解决了故障电流的除后返回,如图5所示,电压元件和电流元件为与门关迅速衰减而导致的低压过流保护不出口问题。某电厂两台系,保护装匱也将在复合电压闭锁过电流保护的延时时限t机组自2007年3月进行