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       　　 隨著微機(jī)繼電保護(hù)的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)替代整流型保護(hù)和電磁型保護(hù)，并愈來愈顯示出微機(jī)繼電保護(hù)的可靠性和優(yōu)越性，極大地提升了設(shè)備和系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。但是在技術(shù)改造過程中，往往現(xiàn)場人員只重視保護(hù)裝置本身的改造而忽略了對二次回路的關(guān)注，給微機(jī)保護(hù)的正常運(yùn)行帶來了隱患。本文就以我廠實(shí)際發(fā)生的一起因?yàn)殡妷夯ジ衅鞫�次回路問題，造成發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)誤動(dòng)作跳機(jī)的事故為例，分析原因、制訂措施，供大家借鑒、參考。
　　
　　1、事故前情況
　　
　　 某廠5號(hào)(QFQS-210型)發(fā)電機(jī)-變壓器組（200MW）保護(hù)原來為LCD整流型繼電保護(hù)裝置，在這種整流型保護(hù)裝置中，為了防止發(fā)電機(jī)TV二次熔絲三相同時(shí)熔斷，尤其是在正常操作中取下三相二次熔絲或退出TV時(shí)，造成低電壓保護(hù)誤動(dòng)作，不能閉鎖相關(guān)保護(hù)。所以針對以前整流型保護(hù)的《繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置反事故措施》［1］中作了如下規(guī)定：要求在發(fā)電機(jī)TV二次熔絲三相中的其中一相上并聯(lián)一個(gè)電容，以保證發(fā)電機(jī)TV三相同時(shí)斷線或退出TV時(shí)，發(fā)電機(jī)TV斷線保護(hù)能可靠動(dòng)作閉鎖相關(guān)保護(hù)，從而防止保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)。以C相為例其示意圖如圖1所示。

圖1整流型保護(hù)電壓二次回路

　　 在圖1中：J為電壓繼電器；C為電容；TVA、TVB、TVC為發(fā)電機(jī)TV二次繞組。
　　
　　 隨著微機(jī)保護(hù)的發(fā)展，該廠在2008年將上述整流型保護(hù)更換為許繼WFB－100型微機(jī)雙重化保護(hù)裝置，保護(hù)換型后運(yùn)行情況一直較好。但卻在2004年初的一次發(fā)電機(jī)TV操作中，發(fā)生了發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)誤動(dòng)作跳機(jī)的事故。
　　
　　2、事故經(jīng)過
　　
　　 2009年3月10日14時(shí)10分，剛并網(wǎng)運(yùn)行的5號(hào)發(fā)電機(jī)“3ω定子接地”信號(hào)發(fā)出，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)機(jī)端TV開口三角電壓為2V左右，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TV電壓將近1V，一次系統(tǒng)電壓正常，開機(jī)前發(fā)電機(jī)絕緣合格。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析：可能是發(fā)電機(jī)機(jī)端TV高壓側(cè)熔絲三相阻值不一致，造成發(fā)電機(jī)的機(jī)端TV開口三角出現(xiàn)不平衡電壓，致使定子接地保護(hù)動(dòng)作。于是要求運(yùn)行人員退出發(fā)電機(jī)機(jī)端TV，對該TV高壓側(cè)熔絲阻值及電壓二次回路進(jìn)行檢查。在退出發(fā)電機(jī)機(jī)端TV前，將有關(guān)電壓的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、低壓過流保護(hù)、逆功率保護(hù)退出運(yùn)行，但因?yàn)榘l(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)屬增量保護(hù)，所以沒有退出。14時(shí)30分，運(yùn)行人員在取下TV的A、B相二次熔絲后，再取下C相熔絲時(shí)，發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)動(dòng)作，造成5號(hào)發(fā)變組與系統(tǒng)解列。保護(hù)裝置顯示發(fā)電機(jī)AC相和BC相過電壓，發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)動(dòng)作跳閘。
　　
　　3、事故原因處理分析
　　
　　3.1保護(hù)動(dòng)作行為分析
　　
　　 事故發(fā)生后，立即對保護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)檢查：
　　
　　（1）核查保護(hù)的動(dòng)作記錄，保護(hù)裝置顯示發(fā)電機(jī)AC相和BC相過電壓，動(dòng)作電壓超過整定值；
　　（2）.通電檢查保護(hù)的定值，保護(hù)動(dòng)作值和整定值136V完全吻合，整定原則符合《整定計(jì)算導(dǎo)則》要求，保護(hù)沒有誤動(dòng)；
　　（3）運(yùn)行人員盤前監(jiān)視電壓為：電壓表瞬時(shí)擺動(dòng)并超過表計(jì)量程25kV（對應(yīng)二次電壓超過167V），且在事故發(fā)生前無其它操作；
　　
　　由以上現(xiàn)象分析，發(fā)電機(jī)二次測確實(shí)出現(xiàn)了過電壓，保護(hù)裝置的動(dòng)作是正確的。
　　
　　3.2事故原因查找和分析
　　
　　 盡管保護(hù)正確動(dòng)作，但是由于事故發(fā)生時(shí)發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況完全正常，而且系統(tǒng)和主變電壓也正常，同時(shí)發(fā)電機(jī)也沒有任何過電壓的跡象，所以分析可能是電壓二次回路原因，造成了保護(hù)誤動(dòng)作。隨后按照電壓回路圖，從保護(hù)裝置到發(fā)電機(jī)TV進(jìn)行逐一檢查，除了在發(fā)電機(jī)TV二次C相熔絲處發(fā)現(xiàn)并聯(lián)的電容外，其它回路均正確無誤。經(jīng)過進(jìn)一步深入分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)過電壓正是這個(gè)電容引起的。
　　
　　 具體分析如下：在保護(hù)更換為微機(jī)保護(hù)后，由于微機(jī)保護(hù)使用交流變換插件（中間隔離變壓器），將發(fā)電機(jī)TV二次電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼姾筮M(jìn)入保護(hù)裝置使用，而中間隔離變壓器的一次繞組存在電感L，所以微機(jī)保護(hù)的電壓二次回路示意圖如圖2所示。

圖2微機(jī)型保護(hù)的電壓二次回路

　　 由圖2可見，上述操作中，在取下TV二次側(cè)熔絲1FU和2FU后，再取下3FU熔絲時(shí)，電容C、微機(jī)保護(hù)的電壓變換器一次繞組電感L和發(fā)電機(jī)TV二次測電勢E就構(gòu)成了串聯(lián)諧振電路，示意圖見圖3所示。

圖3串聯(lián)諧振電路

　　 根據(jù)現(xiàn)場電容C的值（20μF）和許昌繼電器廠家提供的電壓變換器一次繞組電感L的值（0.5H），恰好能滿足f0＝1/(2π的串聯(lián)諧振條件(f0＝1/(2π=50HZ)而且由于電壓變換器一次繞組電感的感抗XL＞＞R（回路電阻），所以發(fā)生諧振時(shí)，電壓變換器L上的電壓UL能夠達(dá)到電勢E(100V)的數(shù)倍（UL＝），甚至于更高。可見在這種情況下發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)動(dòng)作也是理所當(dāng)然的了。
　　
　　4、事故暴露的問題及探討
　　
　　 由以上分析結(jié)果可見：造成發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)誤動(dòng)作的真正原因是TV處并聯(lián)的電容C。因?yàn)樵撾娙菔恰独^電保護(hù)和自動(dòng)裝置反事故措施》中要求安裝的，所以現(xiàn)在對整流型保護(hù)中要求TV二次回路熔絲上并聯(lián)的電容，在微機(jī)保護(hù)中是否還有無必要存在進(jìn)行探討。
　　
　　 （1）在過去的整流型保護(hù)裝置中，與電壓相關(guān)的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、強(qiáng)行勵(lì)磁裝置均經(jīng)TV斷線保護(hù)閉鎖，從而防止保護(hù)因失壓發(fā)生誤動(dòng)。因此，對整流型保護(hù)裝置，在TV二次三相中的某一相熔絲上并聯(lián)一只容量大小適合的電容是很有必要的。
　　 （2）然而，微機(jī)保護(hù)的TV斷線原理發(fā)生了突破性改變，即使三個(gè)熔斷器全部熔斷或退出TV，也能檢測出斷線失壓，從而能有效閉鎖相關(guān)保護(hù)。（3）由于微機(jī)保護(hù)交流電壓回路均為感型負(fù)載，在TV電壓回路接入電容后，當(dāng)XL=Xc時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生電壓諧振，加到保護(hù)裝置的電壓將是電源電壓的數(shù)倍。不僅會(huì)直接毀壞二次設(shè)備，并且會(huì)造成過電壓保護(hù)誤動(dòng)。
　　 （3）當(dāng)接有電容的該相與零相發(fā)生短路故障時(shí)，即使該相熔絲熔斷，通過電容C故障點(diǎn)仍然有電流流通，故障將無法消除。
　　
　　 由以上分析可見：原《繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置反事故措施》中要求TV二次測并聯(lián)電容的措施，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的微機(jī)保護(hù)了，所以該電容在微機(jī)保護(hù)中已不應(yīng)該再存在了。
　　
　　5、整改措施
　　
　　（1）拆除原來發(fā)電機(jī)TV二次測并聯(lián)的電容C。
　　（2）將發(fā)電機(jī)TV二次側(cè)三相熔絲更換為快速空氣開關(guān)，實(shí)現(xiàn)三相同時(shí)快速斷開，從而達(dá)到快速切除故障和防止寄生回路的目的。
　　（3）電壓回路TV斷線判據(jù)利用微機(jī)保護(hù)中的電壓平衡繼電器原理，從而可靠地避免電壓回路TV斷線保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)。
　　（4）重新細(xì)查所有保護(hù)的二次回路接線尤其是歷史殘留問題，防止類似事情的再次發(fā)生。
　　
　　 上述措施實(shí)施后，在以后的幾次發(fā)電機(jī)TV操作中，再也沒有發(fā)生發(fā)電機(jī)二次回路過電壓的情況，從根本上解決了保護(hù)改造后發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)誤動(dòng)的問題。
　　
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