发电机低频过流保护动作原因分析及解决方案论文_史珂考

深圳市广前电力有限公司 广东 深圳518054

摘要:本文以深圳前湾燃机电厂现场出现的故障为例,分析了发变组保护动作的原因,介绍了此类保护动作时的分析和处理措施,以及提高保护动作可靠性的措施。

关键词:保护 发变组 动作

1.引言

深圳前湾燃机电厂安装三套390MW级单轴联合循环机组,其发电机引出线到主变压器低压侧、高压厂变高压侧采用全连式离相封闭母线。发电机采用“发电机—变压器组单元接线”,发电机出口装设了出口断路器(GCB)和隔离开关。

发电机出口断路器(GCB)是一套组合电器,装有母线接地刀、接地刀能承受主回路动热稳定要求,并有1组电压互感器和2组电流互感器。发电机出口断路器(GCB)带有电动操作的起动隔离开关,用于连接SFC(静态变频器)。

前湾燃机电厂发变组保护装置使用的是许继电气股份有限公司的“WFB-800微机型发电机变压器成套保护装置”。保护分三面屏柜,分别为保护一柜、保护二柜、非电量保护柜。WFB-801装置集成了一台发电机的全部电气量保护,WFB-802装置集成了一台主变压器的全部电气量保护,WFB-803装置集成了一台高厂变和励磁变(励磁机)的全部电气量保护,WFB-804装置集成了一台主变压器、高厂变及励磁变的全部非电量类保护。

2.现场故障情况

2.1事件经过

2009年1月30日9时27分,#1机组春节后首次开机,用#2SFC拖动起机到3000转定速后,发电机由励磁系统升压正常,在发电机并网瞬间#1机发变组保护一柜低频过流保护动作出口,机组跳闸。09时30分,继保值班人员接到值长电话告知#1机组并网时跳闸,立即赶赴现场进行相关检查,确认保护装置及外围回路正常,同时为保证机组安全运行, #1机发变组保护一、二柜低频过流保护暂时采用运行人员手动投、退方式。于是#1机重新启动,选择#1SFC拖动#1机启机,13时06分并网正常。

2.2事件检查

(1)动作情况检查

就地检查#1发变组保护一柜低频过流保护动作,发变组保护二柜无动作报告。从发变组保护一柜动作报告显示,9时27分17秒时,#1发变组保护一柜低频过流保护动作,动作时发电机A、B、C三相二次电流为0.80A、0.80A、0.81A,保护装置录取的故障电压、电流波形正常,无突变或畸变现象,可排除一次设备故障情况。

(2)动作原因分析

发电机低频过流保护是作为机组起机SFC拖动期间的保护,受SFC系统启动刀闸8011的位置接点(常开)闭锁。当起机SFC系统投入时,8011合闸,该保护投入;当SFC系统退出时,8011分闸,该保护退出。保护动作电流定值为0.48A,延时时间为0.50S。其逻辑原理图如下:

通过以上检查,虽然发变组保护一柜低频过流保护动作时过流条件和延时条件满足,但SFC系统启动刀闸8011在分闸状态,低频过流保护应被闭锁,不应动作,保护动作原因不明确。

2.4保护动作情况模拟

经过分析,我们进一步从以下几方面可能引起低频过流保护动作的原因进行检查。

(1)8011刀闸位置接点不可靠或发电机出口GCB开关在并网合闸瞬间产生的剧烈振动使8011刀闸位置接点短时接通,闭锁不了保护。1月30日,保护动作后的检查中,就地分合8011三次,在GCB就地控制柜测量8011刀闸位置接点均能正常动作,可排除接点不可靠原因;2月1日,利用晚上停机机会,分别对GCB就地控制柜到发变组保护一柜的电缆及其8011刀闸闭锁接点回路进行检查,发现回路接线正确,电缆芯线对地及8011刀闸闭锁接点之间的绝缘均为无穷大。随后在GCB就地控制柜分合GCB开关五次,用示波器监视8011刀闸闭锁接点动作情况,均未发现该接点有接通情况,可排除GCB开关合闸振动原因。

(2)发变组保护一柜低频过流保护装置本身元器件故障,失去闭锁功能。2月3日,利用晚上停机机会,通过修改保护定值,退发变组保护一柜低频过流保护出口软压板,保留保护动作报警功能,然后一直投入该保护硬压板进行观察。如果低频过流保护装置故障失去闭锁功能,则机组正常运行时机端电流远远大于低频过流保护电流定值,保护肯定会动作。观察至2月7日,未发现低频过流保护有动作情况,证明低频过流保护装置正常。后投入发变组保护一柜低频过流保护出口软压板,恢复正常运行状态,连续观察两周未发现异常。

(3)遇到强干扰信号引起低频过流保护动作。在以往保护误动的案例中,也曾发生过现场使用对讲机等强干扰设备使保护误动情况,故也不能排除这一原因,但由于保护装置一直在运行,无法通过试验证明。

3.结束语

经过检查、试验,发变组保护一柜低频过流保护装置、保护定值以及外围回路均正常,为防止类似事件再次发生,我们从以下两方面着手提高保护动作可靠性:

3.1在GCB就地控制柜多引一对SFC系统启动刀闸8011的位置接点,与原接点串联,一起闭锁低频过流保护,提高保护可靠性。三台机组的发变组保护一、二柜均应参照改造。

3.2建议在电子设备间或配电室严禁使用对讲机等强干扰设备。

参考文献

[1]WFB-800微机型发电机变压器组成套保护装置技术说明书—许继电气股份有限公司

[2]静止变频装置(SFC)原理图—东方电机股份有限公司

[3]SF6 BREAKER SYSTEM系统原理图—ABB

论文作者:史珂考

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期

论文发表时间:2017/8/10

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