摘要：作者结合实际工作试验，阐述了当台风“彩虹”袭击期间，调顺电厂是如何实行电气保护动作的，并对其行为作出运行处理分析。
关键词：台风；电气保护；运行处理
引言
2015年10月4日13时，强台风“彩虹”袭击湛江，调顺电厂500kV调港乙线C相三次单相接地并重合成功，第四次接地重合时三跳，调港乙线跳闸，几乎同一时间，调港甲线B相接地重合时三跳，调港甲线跳闸，调顺电厂与500KV系统解列，#2机组甩负荷后紧急手动打闸停运（#1机组停机备用）。机组打闸后发电机过激磁保护动作，因与500KV系统解列，发电机逆功率保护无法动作，程序跳闸失败，#2主变差动一套保护动作，发变组全停出口，厂用电切换正常，10分钟左右湛江电厂升压站失压，调顺电厂#1、#2启备变失电，#1、#2柴油机正常联启。
1.湛江地区电网概述
500KV系统：调港两条线路，港茂两条线路，港徐一条线路，港东两条线路
220KV系统：湛江电厂7条出线
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2.线路及发变组保护动作情况记录
2.1 500kV第一串故障录波：
2015-10-04 13：02：01.8716 调顺乙线电流CN16.348km 跳C
2015-10-04 13：23：43.0615 调顺乙线电流CN10.118km 跳C
2015-10-04 13：32：01.35 调顺乙线电流CN11.938km 跳C
2015-10-04 13：34：54.9419 调顺乙线电流CN0.443km 三跳
2.2调港乙线主一保护：
13:02:01:860ms 1、电流差动保护动作 C 11ms
2、故障测距结果 C 15.9km
13:23:43:050ms 1、电流差动保护动作 C 11ms
2、距离I段动作 C 33ms
3、故障测距结果 C 11.0km
13:32:01:345ms 1、电流差动保护动作 C 10ms
2、距离I段动作 C 32ms
3、故障测距结果 C 11.6km
13:34:54:928ms 1、电流差动保护动作 C 11ms
2、工频变化量阻抗 C 12ms
3、距离I段动作 C 31ms
4、电流差动保护 ABC 1040ms
5、距离加速 ABC 1059ms
6、距离I段动作 ABC 1068ms
7、故障测距结果 C 0.5km
2.3调港乙线主二保护：
13:02:01:861ms 1、电流差动保护动作 C 10ms
2、故障测距结果 C 15.6km
13:23:43:050ms 1、电流差动保护动作 C 10ms
2、距离I段动作 C 32ms
3、故障测距结果 C 10.7km
13:32:01:344ms 1、电流差动保护动作 C 11ms
2、距离I段动作 C 32ms
3、故障测距结果 C 11.5km
13:34:54:928ms 1、电流差动保护动作 C 11ms
2、工频变化量阻抗 C 13ms
3、距离I段动作 C 32ms
4、电流差动保护 ABC 1041ms
5、距离加速 ABC 1060ms
6、距离I段动作 ABC 1068ms
7、故障测距结果 C 0.4km
2.4 500kV第二串故障录波：
2015-10-04 13：02：01.8698 5021开关电流 CN 28.530km
2015-10-04 13：23：43.0648 5021开关电流 CN 20.729km
2.5调港甲线主一保护：
13:34:53:933ms 1、电流差动保护 B 204ms
2、电流差动保护 ABC 1738ms
3、距离加速 ABC 1757ms
4、距离I段动作 ABC 1765ms
5、故障测距结果 B 0.6km
2.6调港甲线主二保护：
13:34:53:933ms 1、电流差动保护 B 203ms
2、电流差动保护 ABC 1738ms
3、距离I段动作 ABC 1765ms
4、故障测距结果 B 0.6km
3.动作分析
3.1调港乙线动作
13时02分01秒，调港乙线C相发生瞬时性接地故障，故障电流约1.59A（二次有效值，变比3000/1A），保护动作跳C相并重合成功。此过程中两套线路保护装置、断路器保护装置均正确动作。
13时23分43秒，调港乙线C相再次发生接地故障，此时故障电流约1.88A（二次有效值，变比3000/1A），保护动作跳C相5011开关先重合、5012开关后重合成功。此过程中两套线路保护装置、断路器保护装置均正确动作。
13时32分01秒，调港乙线C相再次发生接地故障，此时故障电流约1.77A（二次有效值，变比3000/1A），保护动作跳C相5011开关先重合、5012开关后重合成功。此过程中两套线路保护装置、断路器保护装置均正确动作。
13时34分54秒，调港乙线C相再次发生接地故障，此时故障电流约2.72A（二次有效值，变比3000/1A），保护动作跳C相5011开关先重合失败三跳，即5011开关C相先重合时仍然存在故障电流，调港乙线主一、主二保护电流差动保护动作加速跳ABC三相。此过程中两套线路保护装置、断路器保护装置均正确动作。注：先重与后重有0.5秒的时间间隔，线路边开关先重，中开关后重。
3.2调港甲线动作
13时34分53秒，调港甲线B相发生瞬时性接地故障，故障电流约2.75A（二次有效值，变比3000/1A），保护动作跳B相5023开关先重合成功，0.5秒后5022开关后重合失败三跳，即5022开关C相先重合时仍然存在故障电流，调港甲线主一、主二保护电流差动保护动作加速跳ABC三相。此过程中两套线路保护装置、断路器保护装置均正确动作。
注：先重与后重有0.5秒的时间间隔，线路边开关先重，中开关后重。
3.3调港乙线和调港甲线跳闸先后分析
为什么调港乙线边开关先重时就跳闸，而调港甲线是中开关后重时才跳闸？这需要从我厂的主接线串数及运行方式来分析，我厂#1机停运，调港乙线线路跳闸后，几乎是同时，调港甲线B相接地，B相已单跳，此时500KV #2母B相是无压的，所以在5023开关B相先重合时因为没有电压，就算此时故障仍然存在也没有故障电流，所以5023开关先重合成功，但港城站为什么先重合失败呢？因为港城站并不是单串运行，除了调港，还有港茂、港徐、港东，单跳时不会造成母线单相失压。当然我厂正常运行也不会存在这种情况，也只有这种极端的情况才会出现（一条线路跳闸，升压站还没有合环，另外一条线路又单相接地）。5022开关后重合就不会存在以上情况，直接三跳。
3.4 #2机组跳闸分析
13时34分56秒，调港甲线B相故障保护动作跳开5022、5023开关后，我厂与500kV系统解列，此时#2发电机出口开关5021还是合闸的，#2发电机机组因甩负荷转速上升并启动OPC，但汽轮机转速无法稳定。13时35分16秒，汽轮机转速3128r/m时紧急手动打闸停机。13时36分02秒，#2发电机过激磁保护（反时限）动作关主汽门（主汽门已在汽轮机打闸停机时关闭），过激磁保护动作为程序跳闸而不是全停，程序跳闸结果就是关主汽门，经与热控专业核实，电气保护压板的关主汽门实际就是电气联跳汽机，因机组与500KV系统解列，发电机无法从系统吸收功率，就算主汽门关到位条件满足，发电机逆功率保护无法动作，没有启动全停切换厂用电，包括后面的发电机频率保护动作也是程序跳闸，所以像本次台风出现的跳机情况，电气的保护是没有启动全停的，如果在汽机打闸后想尽快切换厂用电，建议手动启动发变组紧急跳闸（按钮设置在汽机打闸按钮旁边），否则厂用电切换只能等到快切装置失压切换，时间较长。
3.5 #2主变差动一套保护动作分析
本次汽轮机打闸后并没有手动启动发变组紧急跳闸，但厂用电自动切换正常，原因是因为#2主变差动一套保护动作，跳发电机出口开关、灭磁开关、启动厂用电切换等。下面就主变差动保护动作进行分析，因两条线路跳闸，主变高压侧已断开，发电机出来的机端电流出来供给两台高厂、励磁变电流稍变大，其余电流全部对主变进行充电，主变产生很大的励磁涌流，从故障录波数据谐波分析看，该涌流偶次谐波非常高，特别是二次谐波。差动保护装置本身是可以对谐波进行抑制，我厂#2主变差动保护装置采用美国贝克威茨的M3311，偶次谐波抑制定值为17%，5次谐波抑制定值为30%，在与系统解列后1分多钟，主变差动保护装置谐波抑制正常，13时36分27.9683秒，#2变压器差动保护装置检测C相谐波低于定值（二次谐波7%左右，四次谐波15%左右），20毫秒保护动作全停。
#2主变差动保护二套没有动作，若要对此次主变差动保护动作进行评价，因为对于差动保护（速断）1分多钟后才动作意义不大，动作与不动作影响不大，如果在汽轮机打闸后紧急跳发变组也不会出现这种情况。
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4.预防及处理措施
（1）500KV两条线路全部跳闸，机组手动打闸或跳机后，若要尽快切换厂用电，建议启动发变组紧急跳闸。
线路、发变组保护动作后，继保人员尽快将故障录波（包括保护装置的录波）提取，将保护动作记录、动作信息保存好，避免记录被覆盖。
5.结束语
以上为调顺电厂在台风发生后线路及发变组保护动作情况，以及对调港乙线和调港甲线动作的分析，并在最后提出了预防和处理措施。为保证电网能够安全运行，电厂已制定了严密的定制巡视检查、预防试验、传动制度。只有经常对电气设备进行巡视、检查，才能更好地保证电厂安全运行。
参考文献
[1] 贾伦. 论电厂电气设备故障分析与管理[J]. 科技创业家. 2013(22)
[2] 王乔. 井神热电#2、#3发电机定子接地保护分析及完善措施[J]. 苏盐科技. 2012(02)
[3] 彭小梅. 一次发电机定子接地保护动作的分析报告[J]. 河南科技. 2013(11)
论文作者:谢灿
论文发表刊物:《基层建设》2016年32期
论文发表时间:2017/1/17
标签：动作论文; 电流论文; 故障论文; 差动论文; 线路论文; 谐波论文; 保护装置论文; 《基层建设》2016年32期论文;