通過無線高壓變比測(cè)試儀的實(shí)驗(yàn)說明報(bào)告
　　3.1　逆功率保護(hù)
　　大型發(fā)電機(jī)組保護(hù)動(dòng)作幾率*多的是順序停機(jī)逆功率保護(hù)。采用微機(jī)型逆功率保護(hù)后，與過去采用的模擬型逆功率繼電器相比，動(dòng)作的正確率非常高。一般采用順序停機(jī)方式的逆功率保護(hù)要求主汽門關(guān)閉的開關(guān)量必須調(diào)整合理，只有在主汽門關(guān)閉位置時(shí)接點(diǎn)接通，其它位置接點(diǎn)均應(yīng)斷開。順序停機(jī)保護(hù)的延時(shí)可取0.5 s～2 s，對(duì)以無主汽門關(guān)閉的開關(guān)量為判據(jù)的逆功率保護(hù)延時(shí)可為30 s，其逆功率整定值對(duì)300 MW機(jī)組應(yīng)為40 MW及以下。另外，逆功率保護(hù)不應(yīng)和任何電氣故障量保護(hù)發(fā)生聯(lián)系，即逆功率保護(hù)是獨(dú)立的。
　　3.2　發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)
　　早期的雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子引線拐腳容易斷裂，曾引起轉(zhuǎn)子頻繁一點(diǎn)接地，所以轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)正確動(dòng)作顯得十分重要?，F(xiàn)在對(duì)轉(zhuǎn)子引線拐腳改進(jìn)后，拐腳斷裂已基本消除，轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地現(xiàn)象已十分**。然而轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)卻引起了新的無故障誤動(dòng)問題增多。現(xiàn)在采用疊加工頻交流電壓的導(dǎo)納型轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)，或用霍爾元件構(gòu)成的測(cè)量轉(zhuǎn)子對(duì)地等效電導(dǎo)或等效電阻分量的轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)，從理論上講，可不受轉(zhuǎn)子對(duì)地大電容的影響。實(shí)際上當(dāng)軸電刷有較大的過渡接觸電阻時(shí)，很容易誤動(dòng)，如用在大機(jī)組上，只要軸電刷的刷架或軸電刷裝配得不夠好、軸電刷的彈簧壓力不夠以及軸電刷接觸有油污等，均會(huì)引起軸電刷接觸**，保護(hù)易誤動(dòng)。所以正確的裝配刷架、軸電刷，增加電刷彈簧壓力，及時(shí)**油污，對(duì)軸電刷進(jìn)行良好的維護(hù)，是消除該保護(hù)誤動(dòng)的關(guān)鍵。用乒乓式轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)極易實(shí)現(xiàn)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)整流勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)，采用定時(shí)通過舉刷裝置探測(cè)轉(zhuǎn)子對(duì)地絕緣電阻值的方法來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)，其缺點(diǎn)是保護(hù)的可靠性依賴于舉刷裝置，同時(shí)不能連續(xù)監(jiān)視轉(zhuǎn)子絕緣性能。
　　3.3　通過無線高壓變比測(cè)試儀的實(shí)驗(yàn)說明報(bào)告
　　目前大機(jī)組大都采用測(cè)量機(jī)端電壓中的2次諧波分量為判據(jù)的轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)。在各種正常工況下，300 MW機(jī)組機(jī)端電壓的2次諧波分量不大于0.15%UN，所以我廠對(duì)這類保護(hù)2次諧波分量動(dòng)作值整定為(0.35%～0.6%)UN。由于該保護(hù)判據(jù)相當(dāng)薄弱，在實(shí)際運(yùn)行中，不論是模擬保護(hù)還是微機(jī)保護(hù)都曾有過不同程度的誤動(dòng)，如無故障情況以及區(qū)外故障時(shí)均有過誤發(fā)信號(hào)(該保護(hù)在我廠投運(yùn)方式為只投信號(hào))。對(duì)于微機(jī)型相同原理的保護(hù)，由于該機(jī)組是旋轉(zhuǎn)整流勵(lì)磁，所以停機(jī)時(shí)殘壓持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，且殘壓頻率已不是50 Hz，該保護(hù)停機(jī)時(shí)均誤發(fā)信號(hào)。由于大機(jī)組確定轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后，都不會(huì)連續(xù)運(yùn)行，所以不會(huì)到發(fā)展成兩點(diǎn)接地時(shí)才停機(jī)檢修。根據(jù)以上情況，對(duì)該原理的轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)只投動(dòng)作信號(hào)是合理的，另外對(duì)微機(jī)型保護(hù)，應(yīng)開發(fā)新判據(jù)的轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)較為適宜。
　　3.4　失磁保護(hù)
　其中模擬型和WFBZ—01型微機(jī)保護(hù)各動(dòng)作一次，動(dòng)作行為均正確。失磁保護(hù)整定值的選擇也是失磁保護(hù)正確動(dòng)作的關(guān)鍵，我們認(rèn)為按異步邊界圓動(dòng)作與高壓側(cè)低電壓動(dòng)作組成的“與”門，且整定值取85%UN，以0.5 s動(dòng)作出口，異步邊界圓以1 s動(dòng)作出口(以上均應(yīng)加TV斷線閉鎖)。例如某電廠300 MW機(jī)組采用的失磁保護(hù)判據(jù)為用高壓側(cè)電壓(整定值為85%UN)和異步邊界圓組成“與”門，結(jié)果在轉(zhuǎn)子引線處短路而引起失磁，失磁時(shí)系統(tǒng)電壓大于85%UN，機(jī)端阻抗雖已進(jìn)入異步邊界圓內(nèi)，但保護(hù)經(jīng)1 s未出口，隨之電壓下降至85%UN，但此時(shí)機(jī)端阻抗又滑出異步邊界圓，這樣保護(hù)又未出口，*后引起整流柜故障，保護(hù)經(jīng)4 s出口，使引線嚴(yán)重?zé)龎?。但為了減少某些勵(lì)磁回路故障引起的停機(jī)次數(shù)，可按靜穩(wěn)邊界圓判據(jù)自動(dòng)減有功出力，按異步邊界圓與系統(tǒng)電壓下降判據(jù)出口跳閘。
　　3.5　定子匝間短路保護(hù)
　　目前除定子雙星形中性點(diǎn)引出的機(jī)組可以采用橫差作定子匝間短路保護(hù)比較完善、可靠外，用其它判據(jù)構(gòu)成的匝間短路保護(hù)，由于故障時(shí)判據(jù)不完善，其正確動(dòng)作率甚低。WFBZ—01型微機(jī)匝間保護(hù)采用機(jī)端專用電壓互感器基波零序電壓為基本判據(jù)，分靈敏段和次靈敏段，其中靈敏段用區(qū)外故障時(shí)出現(xiàn)的3次諧波作為制動(dòng)量。在我廠應(yīng)用時(shí)，曾因機(jī)端其它TV層間絕緣瞬時(shí)破壞，匝間保護(hù)測(cè)量到基波零序電壓而動(dòng)作；還有在區(qū)外故障時(shí)受3次諧波制動(dòng)而匝間保護(hù)未誤動(dòng)的實(shí)例。希望有其它判據(jù)，使匝間短路保護(hù)更為完善。
　　3.6　過勵(lì)磁保護(hù)及過電壓保護(hù)
　　從多年來運(yùn)行情況看，大機(jī)組保護(hù)必須設(shè)置可靠和整定合理的過勵(lì)磁保護(hù)和過電壓保護(hù)，通過無線高壓變比測(cè)試儀的實(shí)驗(yàn)說明報(bào)告，特別是當(dāng)發(fā)電機(jī)在滿速升壓過程中，當(dāng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器失控時(shí)極易出現(xiàn)危險(xiǎn)的過勵(lì)磁和過電壓，其過勵(lì)磁和過電壓保護(hù)要和發(fā)電機(jī)、主變壓器等過勵(lì)能力較弱的設(shè)備配合。如某300 MW機(jī)組在空載升壓過程中由于勵(lì)磁調(diào)節(jié)器損壞失控，在合上勵(lì)磁開關(guān)時(shí)，勵(lì)磁迅速上升，因主變過勵(lì)磁，其空載電流導(dǎo)致發(fā)電機(jī)—變壓器組比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。所以發(fā)電機(jī)—變壓器組在空載狀態(tài)，未并網(wǎng)前的過勵(lì)磁、過電壓危害特別嚴(yán)重。一些過去的機(jī)組在這方面也考慮得不多。我們認(rèn)為須加裝過勵(lì)磁、過電壓保護(hù)，可以分段設(shè)置，也可以按反時(shí)限特性和機(jī)組過勵(lì)磁、過電壓能力配合設(shè)置，同時(shí)必須設(shè)置短時(shí)限或0.5 s的上限過勵(lì)磁、過電壓保護(hù)，以便在并網(wǎng)前發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)*危險(xiǎn)的過勵(lì)磁、過電壓時(shí)，能快速切斷勵(lì)磁，保證機(jī)組的**。
　　3.7　低阻抗保護(hù)
　　根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，大機(jī)組采用低阻抗作為高壓母線的后備保護(hù)，在某種程度上也有一定的意義，但模擬型保護(hù)正確動(dòng)作率很低，特別因裝置內(nèi)、外電壓回路斷線而誤動(dòng)的情況頻繁發(fā)生。我廠對(duì)現(xiàn)在運(yùn)行的模擬型和微機(jī)型低阻抗保護(hù)均裝設(shè)了電壓回路斷線閉鎖和電流閉鎖回路，至今該兩套保護(hù)未有誤動(dòng)發(fā)生。模擬型保護(hù)電流閉鎖元件整定值Idz取(1.1～1.15)IN/0.85；微機(jī)型保護(hù)的返回系數(shù)比較高，Idz取(1.1～1.15)IN/0.95。
　　3.8　差動(dòng)保護(hù)
　　目前大機(jī)組差動(dòng)保護(hù)均已采用起始動(dòng)作電流小于額定電流IN的比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)，也不考慮TA斷線閉鎖。我們認(rèn)為大機(jī)組保護(hù)在TA斷線時(shí)，當(dāng)負(fù)荷電流達(dá)到動(dòng)作電流，就應(yīng)由保護(hù)動(dòng)作出口而停機(jī)，TA斷線不應(yīng)閉鎖差動(dòng)保護(hù)而只動(dòng)作于信號(hào)。一般起始動(dòng)作電流Idz取(0.2～0.4)IN，比率制動(dòng)系數(shù)取Kz≈0.4(微機(jī)保護(hù))，這樣在故障時(shí)靈敏度是足夠的，如按理論計(jì)算，起始動(dòng)作電流和制動(dòng)系數(shù)還可下降，但*好在局部機(jī)組上對(duì)高靈敏度定值進(jìn)行試運(yùn)行，且經(jīng)過多次區(qū)外故障考驗(yàn)后方可推廣采用。差動(dòng)保護(hù)定值按理論計(jì)算與實(shí)際運(yùn)行不符合的情況也屢有發(fā)生，通過無線高壓變比測(cè)試儀的實(shí)驗(yàn)說明報(bào)告，所以采用高靈敏定值(縱差、橫差)*好要慎重一些，避免不必要的誤動(dòng)。
　　3.9　關(guān)于微機(jī)保護(hù)*大故障電流的考慮
　　根據(jù)目前國內(nèi)微機(jī)型元件保護(hù)的使用情況，在大電流工況下應(yīng)注意以下問題：
　　a.電流很大時(shí)一次TA飽和對(duì)保護(hù)特性的影響；
　　b.電流很大時(shí)，裝置數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)的非線性如二次TA及A/D轉(zhuǎn)換器的飽和對(duì)保護(hù)動(dòng)作特性的影響；
　　c.電流很大時(shí)，按工作在額定電流附近設(shè)計(jì)的后備保護(hù)**計(jì)算的適應(yīng)性；
　　d.需要大電流定值的場(chǎng)合，裝置整定范圍是否滿足要求。
　　我廠使用的WFBZ—01型微機(jī)保護(hù)裝置，在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)廠高壓變壓器電流速斷要求的整定值(此定值大)已超出裝置整定范圍；低阻抗保護(hù)在二次電流達(dá)125 A時(shí)已超出計(jì)算范圍。后經(jīng)修改程序，更換二次電流互感器，使保護(hù)在*大故障電流且一次TA不飽和情況下能正確動(dòng)作。
　　3.10　誤上電或啟停機(jī)保護(hù)
　　電壓等級(jí)在220 kV及以下，且一次系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單的雙母線接線時(shí)，對(duì)大機(jī)組保護(hù)可不考慮裝設(shè)誤上電或啟停機(jī)保護(hù)；電壓等級(jí)在220 kV以上或一次系統(tǒng)較復(fù)雜的大機(jī)組保護(hù)應(yīng)考慮誤上電或啟停機(jī)保護(hù)。