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       　　 隨著微機繼電保護的迅猛發(fā)展，微機保護替代整流型保護和電磁型保護，并愈來愈顯示出微機繼電保護的可靠性和優(yōu)越性，極大地提升了設備和系統(tǒng)的安全運行水平。但是在技術(shù)改造過程中，往往現(xiàn)場人員只重視保護裝置本身的改造而忽略了對二次回路的關注，給微機保護的正常運行帶來了隱患。本文就以我廠實際發(fā)生的一起因為電壓互感器二次回路問題，造成發(fā)電機過電壓保護誤動作跳機的事故為例，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(QFQS-210型)發(fā)電機-變壓器組（200MW）保護原來為LCD整流型繼電保護裝置，在這種整流型保護裝置中，為了防止發(fā)電機TV二次熔絲三相同時熔斷，尤其是在正常操作中取下三相二次熔絲或退出TV時，造成低電壓保護誤動作，不能閉鎖相關保護。所以針對以前整流型保護的《繼電保護和自動裝置反事故措施》［1］中作了如下規(guī)定：要求在發(fā)電機TV二次熔絲三相中的其中一相上并聯(lián)一個電容，以保證發(fā)電機TV三相同時斷線或退出TV時，發(fā)電機TV斷線保護能可靠動作閉鎖相關保護，從而防止保護發(fā)生誤動。以C相為例其示意圖如圖1所示。

圖1整流型保護電壓二次回路

　　 在圖1中：J為電壓繼電器；C為電容；TVA、TVB、TVC為發(fā)電機TV二次繞組。
　　
　　 隨著微機保護的發(fā)展，該廠在2008年將上述整流型保護更換為許繼WFB－100型微機雙重化保護裝置，保護換型后運行情況一直較好。但卻在2004年初的一次發(fā)電機TV操作中，發(fā)生了發(fā)電機過電壓保護誤動作跳機的事故。
　　
　　2、事故經(jīng)過
　　
　　 2009年3月10日14時10分，剛并網(wǎng)運行的5號發(fā)電機“3ω定子接地”信號發(fā)出，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機機端TV開口三角電壓為2V左右，發(fā)電機中性點TV電壓將近1V，一次系統(tǒng)電壓正常，開機前發(fā)電機絕緣合格。根據(jù)經(jīng)驗分析：可能是發(fā)電機機端TV高壓側(cè)熔絲三相阻值不一致，造成發(fā)電機的機端TV開口三角出現(xiàn)不平衡電壓，致使定子接地保護動作。于是要求運行人員退出發(fā)電機機端TV，對該TV高壓側(cè)熔絲阻值及電壓二次回路進行檢查。在退出發(fā)電機機端TV前，將有關電壓的發(fā)電機失磁保護、低壓過流保護、逆功率保護退出運行，但因為發(fā)電機過電壓保護屬增量保護，所以沒有退出。14時30分，運行人員在取下TV的A、B相二次熔絲后，再取下C相熔絲時，發(fā)電機過電壓保護動作，造成5號發(fā)變組與系統(tǒng)解列。保護裝置顯示發(fā)電機AC相和BC相過電壓，發(fā)電機過電壓保護動作跳閘。
　　
　　3、事故原因處理分析
　　
　　3.1保護動作行為分析
　　
　　 事故發(fā)生后，立即對保護進行了詳細檢查：
　　
　　（1）核查保護的動作記錄，保護裝置顯示發(fā)電機AC相和BC相過電壓，動作電壓超過整定值；
　�。�2）.通電檢查保護的定值，保護動作值和整定值136V完全吻合，整定原則符合《整定計算導則》要求，保護沒有誤動；
　�。�3）運行人員盤前監(jiān)視電壓為：電壓表瞬時擺動并超過表計量程25kV（對應二次電壓超過167V），且在事故發(fā)生前無其它操作；
　　
　　由以上現(xiàn)象分析，發(fā)電機二次測確實出現(xiàn)了過電壓，保護裝置的動作是正確的。
　　
　　3.2事故原因查找和分析
　　
　　 盡管保護正確動作，但是由于事故發(fā)生時發(fā)電機運行工況完全正常，而且系統(tǒng)和主變電壓也正常，同時發(fā)電機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，造成了保護誤動作。隨后按照電壓回路圖，從保護裝置到發(fā)電機TV進行逐一檢查，除了在發(fā)電機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)過進一步深入分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)過電壓正是這個電容引起的。
　　
　　 具體分析如下：在保護更換為微機保護后，由于微機保護使用交流變換插件（中間隔離變壓器），將發(fā)電機TV二次電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼姾筮M入保護裝置使用，而中間隔離變壓器的一次繞組存在電感L，所以微機保護的電壓二次回路示意圖如圖2所示。

圖2微機型保護的電壓二次回路

　　 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，電容C、微機保護的電壓變換器一次繞組電感L和發(fā)電機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，電壓變換器L上的電壓UL能夠達到電勢E(100V)的數(shù)倍（UL＝），甚至于更高�？梢娫谶@種情況下發(fā)電機過電壓保護動作也是理所當然的了。
　　
　　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)電機過電壓保護誤動作的真正原因是TV處并聯(lián)的電容C。因為該電容是《繼電保護和自動裝置反事故措施》中要求安裝的，所以現(xiàn)在對整流型保護中要求TV二次回路熔絲上并聯(lián)的電容，在微機保護中是否還有無必要存在進行探討。
　　
　　 （1）在過去的整流型保護裝置中，與電壓相關的發(fā)電機失磁保護、強行勵磁裝置均經(jīng)TV斷線保護閉鎖，從而防止保護因失壓發(fā)生誤動。因此，對整流型保護裝置，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，微機保護的TV斷線原理發(fā)生了突破性改變，即使三個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保護。（3）由于微機保護交流電壓回路均為感型負載，在TV電壓回路接入電容后，當XL=Xc時，即會產(chǎn)生電壓諧振，加到保護裝置的電壓將是電源電壓的數(shù)倍。不僅會直接毀壞二次設備，并且會造成過電壓保護誤動。
　　 （3）當接有電容的該相與零相發(fā)生短路故障時，即使該相熔絲熔斷，通過電容C故障點仍然有電流流通，故障將無法消除。
　　
　　 由以上分析可見：原《繼電保護和自動裝置反事故措施》中要求TV二次測并聯(lián)電容的措施，已經(jīng)不能適應現(xiàn)代化的微機保護了，所以該電容在微機保護中已不應該再存在了。
　　
　　5、整改措施
　　
　　（1）拆除原來發(fā)電機TV二次測并聯(lián)的電容C。
　�。�2）將發(fā)電機TV二次側(cè)三相熔絲更換為快速空氣開關，實現(xiàn)三相同時快速斷開，從而達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)利用微機保護中的電壓平衡繼電器原理，從而可靠地避免電壓回路TV斷線保護誤動和拒動。
　�。�4）重新細查所有保護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。
　　
　　 上述措施實施后，在以后的幾次發(fā)電機TV操作中，再也沒有發(fā)生發(fā)電機二次回路過電壓的情況，從根本上解決了保護改造后發(fā)電機過電壓保護誤動的問題。
　　
　　責任編輯：Randy