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發電機負序反時限過流保護誤動分析

  
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?前言
  
  我國200MW發電機組繼電保護的正確動作率一直不高,其中發電機負序反時限過流保護尤為如此。據統計,東北、天津、江蘇、浙江等地某些機組的負序反時限過流保護都曾發生過誤動。為了避免麻煩,不少電廠干脆將該保護停用,這顯然是不安全的。因此有必要找出誤動原因,使該保護能夠正常投入運行。
  
  1 誤動情況簡介
  
  發電機負序反時限過流保護的誤動行為主要有2種:在系統正常運行時發生誤動;在輸電線路發生不對稱故障時發生誤動。對于后者,曾發生如下情況:某臺機組本身正常,其負序反時限保護動作值為0.14p.u.,A值等于6,自動勵磁調節裝置投入運行,在升壓站一條短出線上Ⅱ段范圍內發生兩相短路故障時,由于該線路的全線速動保護因故未投,故電廠側斷路器以Ⅱ段時限切除故障。線路故障切除后,系統本應恢復正常運行,可是該機組的負序反時限過流保護也相繼動作出口,將機組解列。事后,有關人員對保護裝置及其二次回路進行了嚴格檢查,未發現任何問題,說明保護的上述動作行為純屬誤動。
  
  2 負序反時限保護動作特性的固有缺陷
  
  我國200MW機組大都配備整流型保護,負序電流濾過器為LH-KH型,反時限延時由2對RC充電回路實現。繼電器動作特性的固有缺陷主要表現如下。
  (1)在大短路電流下,由于A值小,繼電器動作時間短,不能很好地與輸電線路保護配合。主變壓器高壓側出口處發生兩相短路時,負序電流一般為2p.u.左右。考慮到非周期分量和自動調節勵磁裝置快速強勵的影響,實際值要大于2p.u.,具體數值隨實際情況而定,這里不妨估算為2.8p.u.,則對應的動作時間為0.75s左右,這個時間與短線路Ⅱ段保護配合還勉強可以。另一方面,線路以Ⅱ段時限切除故障,I2t不超過發電機允許的A值,因此機組也是安全的。然而由于裕度不大,如果故障切除時有干擾,繼電器就很容易誤動。
  (2)繼電器的動作電流小,A值又小,從這個意義上講,大機組的負序反時限過流保護要比中等型號機組靈敏得多。在小干擾下,繼電器很容易充電。由于模擬轉子散熱的放電回路時間常數高達100s左右,充電速度大于放電速度,這樣即使是在間隙性干擾下,繼電器也可能發生誤動。

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