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摘要：本文对燃气轮机组主变差动保护在SFC启动期间将主变差动保护低压侧电流置0功能容易引起的差动保护误动作原因进行了分析，比较了各种触发置0功能下对差动保护的影响，为燃机发变组保护功能设计升级改造提供了方案。
关键词：燃机；SFC 主变差动保护；出口断路器
0 引言
燃气蒸汽联合循环机组在进行燃机甩负荷试验时手动断开燃机发电机出口断路器（GCB），燃机发变组主变差动保护D屏，主变差动保护（A、B、C三相）动作，出口跳闸燃机、发电机出口断路器（GCB）、励磁开关、主变变高开关，保护启动6kV快切动作，6kV电源由燃机高厂变切换至启备变供电。
1 保护原因分析
1.1 主变差动保护动作说明
主变差动在配置上为避免在发电机侧发生故障时，由其它保护跳开机端GCB后，主变差动若同时动作会扩大事故范围，同时考虑发电机在（未并网发电时）SFC启动以及后续其它实验等运行情况时可能引起主变差动保护非正常动作，因此，将GCB断开作为发电机退出运行的标志，引入GCB合位常开辅助接点，当GCB合位常开辅助接点为“0”时，主变差动保护瞬时将机端电流直接置0处理，不再将机端电流计入主变差动保护的差流计算中。
此次主变差动保护在甩负荷过程中（手跳机端GCB）动作的主要原因是GCB合位常开辅助接点先于GCB主触点返回，导致主变差动保护动作。
1.2 保护动作顺序
机组甩负荷时燃机发电机带285MW负荷正常运行，厂用系统由燃机高厂变带负荷正常运行。外方准备进行燃机甩负荷试验。
4月26日23时17分34秒763毫秒，TCS手动断开燃机发电机GCB开关，进行甩负荷试验。
4月26日23时17分34秒816毫秒，燃机发变组保护D屏主变差动保护（A、B、C三相）动作，出口跳闸燃机、GCB开关、励磁开关、主变变高侧开关。
4月26日23时17分34秒897毫秒，第一套机组保护启动6千伏快切动作，6千伏电源由燃机高厂变切换至高备变供电。
1.3 录波器录波信息
图1 装置录波图
根据图1现场打印的装置录波波形数据，可以看出，左侧画红线处为开关变位时刻，右侧红线处为保护CPU动作时刻，两者间隔时间约19mS。即：装置在19mS前收到机端GCB变位后，将机端电流不再计入差流计算，由于实验时，机端实际电流较大，计算后差流大于保护定值，约19mS后保护动作跳闸。
根据上述数据，由于在保护装置提前19mS收到机端GCB变位信息后，将机端电流不再计算到主变差动保护中，差流大于动作值，数据计算正常，保护动作。
2 修改方案比较
为避免主变差动保护在甩负荷过程中误动，可采取多项措施避免，经必须有以下5整改方案。燃气轮机组主变差动保护SFC启动并网前开入闭锁措施方案的比较。
2.1方案一：通过保护定值躲过方案
经参照SFC最大输出三相电流为996A，主变差动保护定值0.3Ie（3290A）可靠躲过SFC冷拖期间最大机端电流，因此采取将许继发变组保护D屏发电机出口GCB开关，合位变位信号短接，取消当GCB断开时主变差动保护退出机端侧电流功能，使得主变差动保护正常运行，保证保护的稳定性。
2.2方案二：SFC位置接点和GCB位置接点双开入方案
组合方式如下：
优点：采用SFC位置接点和GCB位置接点双开入方式，单个开入错误变位不会引起主变差动保护的误动。
缺点：当两个开入状态都为“0”时，在GCB与机端CT间发生故障时，主变差动保护将动作跳开主变高压侧断路器。
2.3方案三：SFC位置接点单开入方案
优点：采用单个SFC位置接点在SFC启动期间，屏蔽机端电流，不计入差流，保证主变差动在SFC启动期间不误动作。
缺点：在SFC启动退出，等待并网期间如在GCB与机端CT间发生故障时，主变差动保护将动作跳开主变高压侧断路器；单个开入异常可能导致主变差动保护误动作。
2.4方案四：GCB位置接点单开入方案
优点：采用单个GCB位置接点单开入方案在GCB合闸前，屏蔽机端电流，不计入差流，保证主变差动在GCB合闸前不误动作。
缺点：单个开入异常或辅助接点位置与主触点不一致可能导致主变差动保护误动作。
2.5方案五：GCB合闸位置常开接点及GCB跳闸位置常闭接点双开入方案
考虑到现场实际情况，只能提供GCB合闸位置常开接点及GCB跳闸位置常闭接点，其组合方式如下：
优点：采用GCB合闸位置常开接点及GCB跳闸位置常闭接点双开入方式，单个开入错误变位不会引起主变差动保护的误动。
缺点：断路器辅助位置触点可能不会与主触点同步导致，当两个开入都为“0”时，需要延时屏蔽机端电流，不计入差流；当两个开入都为“1”时，可能导致机端电流延时计入主变差动保护，导致差动保护误动作或合闸的同时发生故障，导致主变差动保护延时动作。
3 修改方案选择
根据方案比较，将SFC合位常开辅助触点和GCB合位常开辅助触点同时引入保护装置为最优方案，当SFC合位常开辅助触点为“1”且GCB合位常开辅助触点为“0”时，延时100ms将机端电流直接置0处理，不再将机端电流计入主变差动保护的差流计算中。其逻辑如下图所示.
双开入机端电流清零判别
4 结语
通过对燃机变压器差动保护装置的升级改造，避免在特殊工况下出现的主变差动保护误动作情况的发生，提高了设备的差动保护的可靠性。
论文作者:廖位达
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/3
标签：差动论文; 接点论文; 常开论文; 动作论文; 电流论文; 方案论文; 位置论文; 《电力设备》2019年第1期论文;