发变组纵差保护调试注意事项分析

2021-01-18

探索科学(学术版) 2020年4期

大唐南京发电厂江苏南京 210059

纵观整个纵差保护过程，属于是发变组装置之中的主要保护内容，当发电机和变压器等主设备出现故障问题后，可以迅速将故障问题解决，确保设备的安全运行。总的来说，该过程具备动作响应快、可靠性要求高等优势，能够实现对重点部位的检查和效验。所以说，相关工作人员需要对纵差保护进行深入性研究，使其与发变组保护有效结合在一起，并发挥出有效作用。

1 发变组的主要故障

发动机属于是发变组中的重要元件之一，该种元件中如果出现电压不稳现象，内部电流也会持续提升，最终增加了定子绕组被电流烧坏的可能性。一般情况下，定子绕组在设计过程中，会涉及到纵向联动差压装置，并在其中配置两套以上，以此来控制故障问题的出现几率。另外，在定子绕组接地过程中，如果出现电流，容易出现铁芯烧坏现象，此时，工作人员如果不能采取有效措施，便会导致很多大型发电机出现故障，最终延误工期。

2 纵差保护的特点

在纵差保护上，主要是以被保护设备两侧的电流为参考标准，通过被保护设备两侧电流的大小和方向，看是否存在故障现象。为了降低纵差保护外部故障的可能性，当出现较大的不平衡电流时，可以借助于斜率比率特性纵差保护手段，具体情况如图1所示。其中，Id表示纵差电流，Iq代表的是启动电流，Kz代表的是比率系数，Is代表的是速断电流。

图1 变斜率纵差保护的动作特性图

从保护动作特性研究中能够看出，人们可以将动作平面分成制动区和比率区，但系统处于正常运行状态时，设备处于制动区内，保护装置处于不工作状态。一旦故障问题出现，纵差电流量大幅提升，制动电流相应下滑，此时，纵差保护动作会得到执行。从比率制定之中能够看出，当故障出现在区内，实际动作灵敏度变高，此时区外故障有时能够躲过暂态不平衡差流。

3 发变组纵差保护调试注意事项

3.1 CT极性站在纵差保护原理分析中能够看出，保证输入CT极性的准确度，是后续工作开展的根本所在，但由于不同厂家在生产纵差保护电流接法上，始终存在一些不同。例如，在国电南自DGT801A系列发变组保护发电机以及变压器之中，所采取的接线形式为180°接线，两侧电流属于是反极性输入保护装置。反观南端继电保护PCS985系列发变组设计，纵差保护方式为180°机械模式，对于发电机的纵差保护，则是0°接线，换句话说，该种方式下的两侧电流表示极性输入保护装置。另外，在新安装或者是技改更换发变组保护装置之前，相关工作人员需要对纵差保护所应用的CT极性进行充分考量，如果与现场内容不相符，工作人员需要及时对CT极性进行全面调整，同时执行改造和试验确认操作，让CT极性处于合理状态。

3.2 发电机纵差保护分支系数如果是在大型水轮发电机组维护上，定子的设计以多分支结构为主。例如，在某电厂定子设计上，应用三相六分支结构，中性点每一分支CT变比为15000：1，机端CT变比为30000：1，最终反导致接入到户装置中的中性点CT二次电流超过了机端CT电流的2倍，无法满足具体的纵差保护条件。因此，在纵差保护内部，相关工作人员需要对分支系数进行合理化设计。但由于不同厂家生产的保护设备，涉及到的分支系数设计完全不同，如国电南自DGT801A系列发变组保护所应用的机端电流分支系数为2，南端继保PCS985中应用的中性点分支系数为0.5。在执行有效的纵差保护定值校验操作时，相关工作人员需要对分支系数的设计进行充分考虑，在模拟量加入之前，对分支系数进行合理考量。

3.3 制动电流在纵差保护比率特性研究之中，制动电流属于是重要参数类型，不同厂家在纵差保护制动电流选择上，依旧存在很大差异。例如，南端继保PCS985在发变组保护装置变压器纵差保护上，对于制动电流的选取，主要以变压器两侧电流矢量差为主，反观国电南自DGT801A，主要是选取两侧电流的最大值。除此之外，从纵差保护比率制动特性效验过程中能够看出，人们需要对其制动电流选取方式进行深入性分析，决不能在校验过程中出现张冠李戴现象，否则会对整个工作过程产生影响。

3.4 比率系数校验整个变斜率纵差保护工作的执行，由于比率系数始终处于变化状态，这也让整个效验工作的开展具备很大难度。从上述分析过程中能够看出，变斜率纵差保护比率动作主要涉及到变斜率部分和固定斜率部分，此时，工作人员可以在具体比率系数效验中进行4到5个点的效验操作，明确中间斜率或者是最大斜率等内容。对于中间斜率部分两侧电流的计算，可以应用计算软件进行，并将所得参数输入其中，便可以将两侧电流值计算出来，为整个计算工作的开展提供了很多便利条件。

3.5 速断定值效验对于纵差保护速断功能的应用，主要是当区域内部出现明显的故障现象，最终导致CT严重饱和，此时，系统会不经制动特性采取直接动作的形式。从这里也能够看出，该种操作的定值一般较大，为了避免制动区在实际工作过程中受到干扰，工作人员需要向其中施加很多电流，并确保制动区不会受到任何干扰。为此，工作人员可以选择进行合理的定值修改，以此来避免制动区受到干扰，具体措施有抬高启动定值或者是增大比率系数，最终实现制动区降低，增加速断区，真正做到定值效验。如果是在极端情况下，也可以将定值抬高，使其大于速断定值，将制动区完全消除，避免对后续速断定值校验操作产生任何干扰。