童 松,葉云虎，馬美香

（國電大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川 漢源 625304）

瀑布溝水電站6CB高廠變差動保護動作分析

童 松,葉云虎，馬美香

（國電大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川 漢源 625304）

2009年12月10日,瀑布溝水電站500 kV第5串、第6串斷路器成串合環(huán)運行，6號主變6B投入運行，機組出口在分，未并網(wǎng)，施工單位進行瀑布溝水電站首臺機組6號機并網(wǎng)發(fā)電前的有水調試試驗。運行值班人員倒10 kV V I廠用電，10 kV V I段由外來施工電源倒到高廠變6CB帶，合D LC6后，并依次合上10 kV V I段各負荷開關，在09時13分05秒在合D L6242對低廠變242B充電時，242B發(fā)生勵磁涌流，6CB差動保護動作?，F(xiàn)場檢查6CB B、C相差動保護動作指示燈點亮，6CB差動保護保護跳閘為三跳出口，保護動作跳500 kV斷路器5061D L、5062D L，跳高廠變低壓側斷路器D LC6。

高廠變保護裝置P632；差動保護；高壓側CT變比；低廠變勵磁涌流；動作分析

0 概述

瀑布溝水電站是國家“十五”重點工程和西部大開發(fā)標志性工程，是四川省災后重建中和本世紀以來投產(chǎn)的單機和總裝機容量最大的水電站，同時也是大渡河中游的控制性水庫，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、攔沙等綜合效益的特大型水利水電樞紐工程。該電站裝設6臺混流式機組，單機容量600 MW，多年平均發(fā)電量147.9億kW·h。水庫總庫容53.9億m3，具有不完全季調節(jié)能力。目前瀑布溝水電站已投運4臺機組，共2 400 MW。

圖1 瀑布溝水電站第5串、第6串主接線

瀑布溝水電站開關站主接線采用4/3接線，主要包括500 kV兩段母線，6串18個開關，主變進線6回，出線4回。瀑布溝水電站首臺機組6號機投運時，僅500 kV第5串、第6串斷路器成串合環(huán)運行，為簡化問題便于分析，以下主接線圖僅保留第5串、第6串設備。

1 6CB保護裝置P632動作分析

瀑布溝水電站高廠變銘牌參數(shù)：高廠變?nèi)萘浚?*1 350 kVA，電壓等級：20 kV/10 kV。

保護裝置P632差動保護各項定值單位為Iref，Iref算法：

1.1 保護裝置數(shù)據(jù)

1.1.1 裝置動作時記錄的故障數(shù)據(jù)

保護裝置動作時，6CB保護裝置P632高壓側CT變比整定項為300/1A，根據(jù)保護裝置P632記錄的故障數(shù)據(jù)。

此時保護裝置P632差動保護各項定值單位為Iref，1Iref=1/ （116.7 A/高廠變高壓側 CT 變比）=1/（116.7/300）=0.389。

1.1.2 6CB保護裝置P632保護差動保護各項整定值第一段拐點電流：0.15 Iref（裝置默認，第一段拐點電流定值為啟動電流的一半）

1.2 高壓側CT變比按300/1A整定的比例差動保護

動作分析

分析C相：

圖2 C相比例制動差動保護動作示意圖（高壓側CT變比按300/1A）

此時，Ic制動電流為1.27 Iref，如上圖所示，則C相此點在曲線以上，C相差動保護應動作。

同理分析，B相差動保護也應動作，A相差動保護不應動作。

故：P632在高壓側CT變比整定項按300/1 A整定輸入時，保護裝置正確動作。

1.3 保護裝置誤動作原因分析

現(xiàn)場實際檢查6CB高壓側CT變比為200/1 A，但實際6CB保護裝置P632高壓側CT變比卻按300/1 A整定輸入。

若6CB保護裝置P632高壓側CT變比整定項按200/1 A整定輸入，則

1.4 高壓側CT變比按200/1 A整定的比例差動動作分析

對 C相：（見圖 3，圖中標示 Iref即為 Iref·）

圖3 C相比例制動差動保護動作示意圖（高壓側CT變比按200/1A）

此時，Ic 制動電流為 0.847 Iref·，0.817 Iref·＜0.847 Iref·則C相此點應在曲線以下，保護不動作。

故：比例差動保護C相不動作。

同理分析，A相、B相差動保護均不動作。

則，若高壓側CT變比按現(xiàn)場實際200/1 A正確輸入保護裝置，且差動保護各項整定值依然按設計下發(fā)整定值輸入保護裝置時，此時比例差動保護A相、B相、C相均應不動作。

1.5 結論

此次投低廠變引起高廠變差動保護動作原因之一，主要是CT變比定值輸入保護裝置出錯，引起保護裝置誤動。

2 廠用電倒閘，防高廠變差動保護誤動措施

瀑布溝水電站高廠變差動保護動作后果為：跳500 kV主變高壓側兩個斷路器，跳高廠變低壓側斷路器，跳發(fā)電機出口斷路器、滅磁開關以及停機。

根據(jù)收集到的發(fā)變組故障錄波，在12月10日此次廠用電倒閘操作過程中，低廠變共計發(fā)生4次勵磁涌流，均引起高廠變差動保護有不同程度的差流。而此次高廠變差動差流，根據(jù)波形判斷為投低廠變242B時發(fā)生勵磁涌流引起。

針對瀑布溝廠用電倒閘時，對低廠變充電可能因為發(fā)生勵磁涌流等原因導致高廠變差動保護誤動，且后果較為嚴重，影響大。故在廠用電倒閘時建議采用以下安全防范措施。

2.1 向設計建議修改差動保護定值

2.1.1 廠用變各側CT變比按實際變比整定輸入保護裝置

現(xiàn)場檢查廠用變各側CT變比，并且對比施工方的CT試驗報告，確定CT實際變比，再按實際變比整定輸入保護裝置。

2.1.2 修改比例制動斜率

根據(jù)《水力發(fā)電廠繼電保護設計導則》DL/T 5177-2003：

當采用三段式制動特性時，第一段不超過0.6，第二段制動系數(shù)宜取0.7～0.9。

目前看來，K1=0.15在規(guī)范要求范圍內(nèi)，但K2=0.40小于規(guī)范要求下限定值。

同時，根據(jù)1.4的計算可以看出，即使廠用變各側CT變比按實際變比整定輸入保護裝置時，P632差動保護不會動作，但是B、C兩相比例差流剛好在動作曲線附近（雖然在動作曲線以下）。為提高高廠變在發(fā)生區(qū)外故障以及低廠變勵磁涌流時，能夠可靠的不動作，建議：

高廠變差動保護比例差動第一段系數(shù)K1=0.15，建議取值為0.45左右，設計回復修改K1為0.4。

高廠變差動保護比例差動第二段系數(shù)K2=0.40，建議取值為0.70左右，設計回復修改K1為0.7。

采取以上兩個措施，這樣可以在倒閘操作廠用變合閘更有效制動住差動保護，不致誤動。

3 結束語

瀑布溝水電站高廠變差動保護動作后果較為嚴重，通過對本次保護誤動分析，結合阿?，m保護裝置P632差動保護算法，得出CT變比定值整定出錯，引起保護裝置誤動。此后，問題整治處理后，瀑布溝水電站高廠變差動保護運行正常，未出現(xiàn)誤動。

［1］張宇輝.電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護教材[M].

［2］葉維愛,陳祖華,陳學雷.水力發(fā)電廠繼電保護設計導則[Z].2003.

TM774

B

1672-5387（2010）06-0105-03

2010-10-08

童松，（1983-），男，助理工程師，從事水電站運行維護工作。