梁學輝

(青海黃河水電公司格爾木太陽能發(fā)電分公司，西寧 810016)

1 案例介紹

李家峽電廠在4號機組正常運行時，監(jiān)控打出“4號機微機保護主變過激磁動作，3340DLA相、B相、C相跳閘，3342DLA相、B相、C相跳閘，614DL跳閘”信號，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)3340DL、3341DL、614DL三相跳閘，4T主變低壓側電壓互感器TV4 A相發(fā)熱、二次側保險熔斷。進一步檢查發(fā)現(xiàn)TV4 A相高壓側直阻由1631Ω降低到1169Ω，下降了28.3%;二次側A相熔斷器熔斷。

2 保護檢查經(jīng)過

2.1 保護裝置檢查

a.微機型主變過激磁保護 (機旁UB10屏)，按定值加量檢查，保護正確動作，信號正確。

b.集成型主變過激磁保護 (機旁UB14屏)，按定值加量檢查，保護正確動作，信號正確。由于集成過激磁保護與微機過激磁保護相比，其實際整定的反時限曲線不同，故在同一動作量下，集成保護動作時間較微機保護慢。

2.2 保護二次回路檢查

對交流電壓所用的二次電纜搖絕緣 (1000V檔)，對地及相間絕緣均為無窮大。

2.3 微機型TV4斷線保護 (機旁UB9屏)檢查

經(jīng)加量檢查，動作邏輯正確，信號正確。

3 保護動作原因分析

李家峽電廠主變過激磁保護判據(jù)為N=U/f，分為定時限和反時限，定時限延時9s發(fā)信，反時限啟動主變保護出口，跳開相應開關。反時限保護按說明書整定曲線整定。其定值主要點的參考值見下表。

主變過激磁保護定值參考值表

主變過激磁保護電壓量取至TV4 A、B相電壓;主變低壓側TV4主要用于保護 (過激磁、發(fā)電機失磁)、同期 (勵磁、調速、同期裝置)，變比為18/0.1=180。主變低壓側TV4高壓側直阻降低，相當于一次線圈匝數(shù)減小，這時變比約為129;由于一次側電壓不變，相應的二次電壓就升高，達到保護動作值，出口跳閘。由于TV4的A相一次繞組對地絕緣下降，而TV二次回路有一點接地，相應的TV一、二次之間的絕緣水平相應下降，因耦合、感應等作用，二次回路產(chǎn)生過壓及過流現(xiàn)象，導致二次保險熔斷。TV4二次側熔斷器電流為6A，一次側熔斷器電流為0.5A;從二次側A相熔斷器熔斷情況判斷，熔斷電流不大。

故障前Ua=Ub≈57.73V，Uab=100V;故障后由于A相變比變?yōu)?29，故Ua≈80.56V，而Ub不變，相位不變，因此Uab≈120.3V;而電源頻率f沒變，過激磁保護判據(jù)N=U/f≈1.2，主變定、反時限過激磁保護均啟動。但反時限延時較短，約5.2s，因此反時限過激磁保護動作出口跳閘。另外根據(jù)TV4二次側熔斷器熔斷情況，判斷熔斷電流僅比額定電流大一點，估計在7A左右，故可以計算出一次側電流為約0.054A左右，故一次側熔斷器未熔斷。TV4電壓互感器斷線保護判據(jù)為三相電壓和大于7V啟動，延時9s發(fā)信;同時二次熔斷器熔斷時間可能與保護動作同時發(fā)生;故保護未動作出口。

4 主變低壓側電壓互感器故障危害

由上述分析可見，TV4高壓側匝間短路，可能造成過激磁保護誤動;在機組同期并網(wǎng)過程中，如出現(xiàn)此類故障，由于過激磁保護定值最小為N=1.1;相應一次電壓為19.8kV，由于此時機組是空載狀態(tài)，達不到機組勵磁裝置過勵保護定值，這時發(fā)電機機端電壓將會比實際系統(tǒng)電壓高1.8kV左右并網(wǎng)，對系統(tǒng)和機組將造成很大的沖擊或使發(fā)電機線棒絕緣受損，對設備造成一定危害。TV4二次側匝間短路，由于是變比增大，不會引起過激磁保護誤動，但由于此時測量的機端電壓比實際值低，故在同期時機組勵磁裝置將調低機端電壓，這樣并網(wǎng)同樣也會引起很大的沖擊或使發(fā)電機線棒絕緣受損。

5 改進方案及防范措施

a.將電壓互感器斷線保護動作時限縮短，但不用于閉鎖保護出口，以開關量的方式送入機組監(jiān)控系統(tǒng)，如電壓互感器斷線，則閉鎖同期裝置。

b.李家峽電廠電壓互感器多次故障，從此次二次側熔斷器熔斷情況分析，TV4正常運行時二次側電流較大，TV4 A相電壓上升了39.5%，由于二次側負載沒變，則相應故障時二次電流增大39.5%，按故障時二次電流為7A計算，則TV4正常運行時二次側電流約為5A，接近熔斷電流值。因此，應考慮增大TV4二次側阻抗的技術措施，以降低二次側正常運行時的負荷電流，從而降低電壓互感器的發(fā)熱量，防止電壓互感器被損壞事故的發(fā)生。

c.建議對全廠發(fā)變電機組所用電壓互感器進行一次二次負荷實際工作電流測量，以便進一步分析故障原因，有針對性地采取相關措施，防止類似事故發(fā)生。