引黄工程同步电机差动保护动作解析_徐东文
高压电机差动保护原理及误动作故障分析

高压电机差动保护原理及误动作故障分析电机差动保护主要应用到大型的高压电机当中,一旦出现故障就会造成电机的损坏,给正常的生产带来影响,造成巨大的经济损失。
因此,要做好高压电机差动保护。
标签:高压电机;差动保护;原理;误动;故障排除1 前言高压电机差动保护是电机设备保护的关键,对于设备的稳定运行提供有效的保障。
2 差动保护的原理差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式。
就水利水电工程而言,它主要用来保护10KV及以上高压电机或具有6个引出线的重要电机的主要保护措施。
当电流速断保护不能满足灵敏度要求时,通常装设纵差保护作为电机相间短路故障的主保护。
差动保护是基于被保护设备的短路故障而设。
当电机绕组发生相间短路故障时,它能快速反应并动作,使出口断路器在第一时间跳闸,从而起到保护电机并防止故障进一步扩大的作用。
它的基本原理是:在电机的进口(高压开关柜内)和出口(电机中性点柜内)分别装设型号相同、变比相同的电流互感器,电流互感器二次侧按循环电流法接线。
即两端电流互感器一、二次侧的异极性相连,并在两连线之间并联接如差动继电器。
继电器线圈流过的电流是两侧电流互感器二次侧电流之差。
在正常情况下,电机首尾两端电流相等,即流入电机的电流与流出电机的电流差值为零,也就是电机首尾两端电流互感器二次侧电流差值为零,此时电机运行正常,差动保护不动作。
如电机绕组发生相间短路故障,此时,流入电机的电流远远大于流出电机的电流,即电机首尾两端电流互感器二次侧电流存在差值,此时差动继电器动作,从而驱使高压开关柜内的断路器跳闸,达到保护电机的目的。
在科学日新月异发展的今天,过去那种以模拟继电器为主的保护方式,早已被数字综合保护装置所代替,且稳定性、准确性和可靠性大大提高,以及安装、调试的方法也大为简单,但差动保护的基本原理却是相同的。
3 差动保护误动的原因实际调试过程中,尤其是在高压电机初次启动时,在电机内部没有任何故障的情况下,差动保护会在电机启动的瞬间动作,造成电机启动失败。
引黄工程同步电机差动保护动作解析

s 2
蓬c T
1
‘ 。 一 t = i
确实监测 到差流产生。本 次故障波形较 为典型。 当时系统 未发 现 故 障 ,而机 组 保 护 S R 4 6 9中 出现 了差 流 且 导 致 保 护 动 作 ,从 C T配 置 、保 护 接 线
形式 、保 护定 值 、零 差 保 护 等 方 式进 行 了保 护 误
以试验 较 大 的负 载 电流 。试 验 中 .继 电保 护 测试
1 25
由于零 序差 动 保 护 与 纵 差 保 护 两个 C T绕 组 之 间存 在磁链 关 联 ,虽然 零 序 绕 组 可 以灵 敏监 测 到零 序 电流 ,但 由于 纵 差保 护 接线 不 完 整 ,一 次
2 0 1 4年第 6期
能 正确 反 映一 次 电流 。这 是 导致 S R 4 6 9继 电器 误 动 作 的主要 原 因之一 。
2 )进 线侧 C T采 用星 形接 法 ,三 相 电 流线 接 人 保 护装 置 ,而 中性 线 N点悬 空 ,不 接 人保 护 装
置 :出线侧 C T也采 用 星形接 法 ,三相 电流线 和 N 线都 接入 保护装 置 。 3 )使 用 继 电保 护 测 试 仪 P 3 0作 为 电 源 , 电 流输 出 线 穿 过 C T的 一 次 侧 并 通 过 小 电 阻 接 通 ,
导致在 较 大穿越 电流情况 下 出现较 大 的差 电流 。
图3 S R 4 6 9纵 差 保 护 接线 图
2 . 2 . 3 接 线试 验
1 )按照 现场 纵差保 护二 次接 线 图 ,用 6个 变
比为 4 0 / 1的 C T来替 代 电动 机 进线 侧 和 出线 侧 的
高压电动机差动保护误动作分析

高压电动机差动保护误动作分析高压电动机差动保护是电力系统中常见的一种保护方式,用于检测电动机中的故障,防止电机因故障导致严重损坏或事故发生。
在实际运行中,有时会发生差动保护误动作的情况,即差动保护系统错误地认为电动机存在故障,并进行了误动作。
本文将对高压电动机差动保护误动作进行分析。
一、误动作原因1.电动机内部故障:电动机内部出现相间短路、相间接地故障等,导致差动保护系统错误地认为电动机存在故障;2.外部故障:电动机外部出现接地短路、并、开关等故障,导致差动保护系统对电动机误动作;3.差动保护系统设备故障:差动保护系统中的测量元件、控制设备、通信设备等出现故障,导致误动作;4.差动保护系统参数设置错误:差动保护系统参数设置与实际电动机特性不匹配,导致误动作;5.外界干扰:如强电磁场干扰、电源电压波动等,导致差动保护系统误动作。
二、误动作对电动机的影响1.频繁误动作:频繁误动作会对电动机运行产生影响,降低电动机的可靠性和稳定性,增加电动机的停机次数,影响生产效率;2.非必要的停机:误动作导致电动机非必要停机,增加了系统维护的工作量和成本;3.虚假故障报警:误动作会引发虚假故障报警,导致工作人员误判故障所在,浪费时间和人力资源。
三、误动作的排查与处理1.故障排查:对误动作的故障进行系统排查,查明误动作的具体原因,如检查电动机本身是否存在故障、检查差动保护系统是否工作正常等;2.参数设定:根据电动机的实际特性,对差动保护系统的参数进行合理设定,确保差动保护系统与电动机的匹配性;3.设备检修:定期对差动保护系统的设备进行检修和维护,确保设备的正常运行;4.干扰控制:对于外界干扰造成的误动作,采取相应的措施进行干扰控制,如增加屏蔽、地线连接等;5.周期性测试:对差动保护系统进行周期性测试,检验系统是否工作正常,及时发现问题并进行处理;6.人员培训:对操作差动保护系统的人员进行培训,提高对差动保护系统故障排查与处理的能力。
电动机的差动保护原理

电动机的差动保护原理
电动机的差动保护是一种用于检测电机绕组内部故障的保护机制。
它主要通过比较电机的输入和输出电流,以识别任何不平衡或差异,从而检测绕组内可能存在的故障。
以下是电动机差动保护的基本原理:
差动电流原理:
差动保护的核心是基于电流的比较。
在正常运行条件下,电机的输入电流等于输出电流。
当电机绕组内发生故障时(例如,绕组短路),输入和输出电流之间会出现差异。
差动继电器:
为了实现差动保护,通常会使用差动继电器。
这种继电器通过比较电流变化来判断是否存在故障。
差动继电器通常有两个输入,分别连接到电机的输入和输出端。
它监测这两个电流信号之间的差异。
零序电流:
在差动保护中,常常考虑到零序电流。
零序电流是指通过电机绕组外部的电流,它可能是由于接地故障引起的。
差动继电器通常也会监测零序电流,以区分内部故障和外部故障。
设定值和灵敏度:
差动保护系统需要根据具体的电机特性和运行条件进行设定。
这包括设置差动继电器的动作值和调整其灵敏度,以确保在出现故障时及时切断电机。
可靠性和选择性:
差动保护系统必须既要确保对内部故障的高灵敏度,又要保证对外部影响的抗干扰能力。
同时,系统需要具备可靠性,确保在故障发生时可靠地触发保护动作,防止故障扩大。
差动保护的应用范围:
差动保护主要应用于大型电机和发电机等对电力系统可靠性要求较高的设备。
对于小型电机,通常使用过载保护和短路保护等常规保护手段。
总的来说,电动机的差动保护通过监测输入和输出电流的差异来检测内部故障,是电机保护系统中重要的一部分。
35kV主变差动保护误动作事故分析

时 电流 速 断保 护 动作 跳 闸 ,l主 变 差动 保 护 属正确 动作 。 # 护 误动 作 出 口, 分别 跳开 l 主变 高 、低 压 #
侧 开关 ,造成 了全站停 电的事 故 。
3 事故原 因分析 . 3 1对 1 主变本 体全面 检查 . #
1 事故 经过 .
对 主 变压 器本 体 、套 管及 母线 ,主 变
差 动保 护 动 作跳 闸 ,分 别跳 开 l 主 变 高 、 #
3 2 对主 变压 器差 动保 护整 定值 的分 .
定值 设 定 :差 动 最 小 动 作 电流 定 值
…
一
一
一
、
、
、
~
…ห้องสมุดไป่ตู้
一
一
~
/、 / 、 』 \ 、 、
、 ,
. 一 . . . . . . . 一 . . . . . . . . 一 . . . .
刁 o
2 1 年 5 日1 时 1 分4 秒 ,l k 上 析 ,认 为试验 数值符合 规程 要求 。 0 2 月2 6 4 6 OY 水 线线 路 发生 近端 三 相金 属 性短 路 ,l k OV 上 水线6 1 7 开关 线路保 护装 置瞬 时 电流速 断 析 保 护动 作 跳 闸 ,同 时l 主变 差动 保 护装 置 #
主变 压器 高压 侧 平衡 系数 计算 :差 动 保 护 整定 值计 算 是正 确 的 ,不会 引起 保 护 保护 平衡 系 数可 以以任 意侧 为基 准 ,本 保 动作 。
护 以主 变高 压侧 二 次 电流为 基 准 ,所 以高 压侧平 衡系数 为 1 。 3 3对保 护装置 的特性 试验 .
低 压侧开 关 的差动保 护误动 作跳 闸事故 。 2 现场检 查情 况 .
XXX电厂1号主变差动保护动作分析报告(误碰)z

“5.12” XX电厂1号机组主变差动故障分析报告一、基本情况(一)事件前后电网运行方式;事件前,1、2、3、4号机组运行,500kVXX甲线、XX乙线运行;500kV 5021、5023、5031、5032、5033、5041、5042、5043断路器运行;5022停运;500kV I、II组母线运行。
XX甲线 XX乙线图1 XX电厂1号机组跳闸前运行示意图XX甲线 XX乙线图2 XX电厂1号机组跳闸后运行示意图(二)故障设备情况;5月12日 09:12,XX电厂500kV 5022断路器A相CT拆除工作中,因拆除线时未做好现场安措,将CT二次电缆接线接地,造成1号发变组B柜保护装臵RCS-985A主变工频变化量差动动作,5021开关跳闸,1号发变组解列。
保护型号:断路器(RCS-921A)、发变组保护(RCS-985A)上次定检时间:2013.09.20开关型号:GL317-550开关及CT厂家:苏州AREVA高压开关有限公司投运时间:2006.06上次预试时间:2013.09.20二、事件经过XX电厂5月12日9:00时检修人员开始现场拆除5022断路器(5022断路器转检修状态)A相CT工作。
XX电厂运行值班员监盘,网络监控系统9:12,1号发变组跳闸(5021断路器跳闸),立即检查1号发变组动作情况:1号发变组B屏主变差动保护动作。
立即停止现场所有工作。
09:12--10:00,对1号发变组一次回路、5021、5022、开关进行检查,排查故障点,09:20 确定为5022开关CT检修工作中,工作人员在拆除A相CT二次回路端子时,造成二次回路误接地,导致主变工频突变量差动保护动作,1号机组跳闸。
三、事件经过分析09:12 5022开关CT检修工作中,检修工作人员在拆除A 相CT二次回路端子工作时,端子拆除未做好相关安全措施。
在拆完送至测控装臵、计量电流回路后,在拆除1号发变组B屏主变差动的电流回路时,扳手由于尺寸较大将CT二次接线柱与外壳短接接地,导致1号主变差流回路形成两点接地,1号发变组B屏主变工频变化量差动保护动作,最终1号机组跳闸。
一起500kV变电站主变差动保护动作分析
一起500kV变电站主变差动保护动作分析摘要:本文研究了一起区内低压侧套管断裂引起的500kV主变差动保护动作情况。
通过分析保护故障录波和差动电流,得出了差动保护动作的原因,确定了故障类型为主变低压侧AB相间短路故障,为检修人员快速确定故障点和准备修试提供了参考。
关键词:差动保护故障录波差动电流相间短路1 概述变压器是现代电力系统中的主要电气设备,尤其是500kV变电站中的主变压器,发生故障后对电网的安全稳定运行影响巨大。
差动保护是变压器的主保护,通过分析保护动作后的故障录波和差动电流,可以判断故障相别和故障类型,为检修人员缩小故障范围和查找故障点提供参考。
500kV自耦变压器低压侧发生短路故障后,经过Y/Δ变换高压侧的电压和电流将发生幅值和相角的改变,呈现出不同的故障特点。
本文分析了一起500kV自耦变压器故障时差动保护的动作报告和故障录波,根据故障电流和差流的波形及数据,分析了差动保护动作原因及特点,总结了相间短路故障电压电流特征,对于今后发生类似故障的分析具有一定参考和借鉴意义。
2事故简述2012年1月3日15时52分,500kV某变电站#1主变35kV侧套管引出线发生AB相间短路故障。
故障点在差动保护区内,主变两套电气量保护均正确动作,跳开#1主变500kV侧、220kV侧、35kV侧开关。
2.1事故前运行方式500kV某变电站一次主接线如图1所示。
该站现有1台500kV变压器,Y/Y/Δ绕组接线。
500kV侧为不完整的3/2接线,220kV侧为双母接线,35kV侧为单母接线。
事故发生时500kV线路正常运行,220kV共五条线路经母联开关2212并列运行,#1主变正常运行,主变低压侧三组电抗器、#1站用变在运行状态,两组电容器在热备用状态。
2.2 主变保护配置及动作报告500kV某变电站的#1主变型号为ODFPS-250000/500,额定容量为250/250/80 MVA,额定电压525/230/35 kV。
一起变压器差动保护动作的分析及处理
一起变压器差动保护动作的分析及处理【摘要】通过一起由枢纽变电站10kV线路短路故障引起的变压器差动保护误动的分析,提出了在配电系统中对继电保护的整定、调试及与继电保护配合设备的选择等方面应注意的问题。
【关键词】差动保护误动原因分析采取对策防范措施1、引言2007年8月8日16时48分,雷雨天气,玉林电网某35kV变电站八江10kV 线速断保护动作,开关跳闸,重合闸动作,重合闸不成功,重合闸后加速保护动作,同时,2#主变差动保护动作,2#主变两侧开关跳闸。
巡视检查发现八江线配电室墙外避雷器B相击穿,避雷器有放电火花,2#主变本体、差动保护区范围的所有一次设备进行认真检查并摇测绝缘电阻,无异常。
17时45分,投入2#主变运行,正常。
22时15分,处理八江线配电室墙外避雷器B相击穿故障工作结束。
试送八江线,22时18分,八江线开关重合闸后加速保护动作,开关跳闸,同时1#主变、2#主变差动保护动作,主变两侧开关跳闸。
巡视检查1#、2#主变本体、差动保护区范围的所有一次设备进行认真检查并摇测绝缘电阻,无异常。
22时45分,投入1#主变运行,正常。
24时31分,投入2#主变运行,正常。
差动保护是变压器的主保护,如果不是误动,属于比较严重的问题,应先检查外观有无异常的现象,如喷油、温度高、瓷瓶损坏、异常气味等,用摇表检查绝缘,用电桥检查接触电阻,如果都没有问题,则可能是误动,可以试送电。
8月8日玉林电网某变电站出现的差动保护动作现象,经查实属误动。
要使保护不误动,有选择性地切除故障,保证供电可靠性,必须采取相应的技术措施加以防范。
2、差动保护误动分析(1)保护定值分析。
该变电站两台主变压器的型号为S9-6300/35kV,额定电压为35+5%/10.5kV,采用Y/△-11的接线方式,35kV侧保护用电流互感器为△型接线,变比为100/5;10kV侧保护用电流互感器为Y型接线,变比为400/5。
高、低压侧二次额定电流:1)比率制动特性的差动继电器的整定a、二次谐波制动系数=0.2b、二次谐波制动拐点值Ibra.min的整定。
发电机差动保护动作分析
电站发电机差动保护误动探讨1 差动保护误动的现象我县杨家坝水电站1981年投入运行,装机容量为2×2 000+2× 1 000 kW,机组运行一直正常。
2003年底对机组进行大修,大修后预防性试验各项数据正常,投入运行也正常,因天气干旱少雨无水停机作冷备用。
2004年4月,因为普降大雨,该电站大坝蓄水,所有机组开机发电,当#3发电机启动后,机组加励磁建压正常,即进行并网操作。
但机组并网后带负荷到1 200 kW时,机组差动保护动作跳闸。
于是停机对机组进行检查,未发现异常,又开机建压正常后并网运行,仍发生差动保护动作跳闸故障。
2 差动保护误动的原因我们对机组、出线电缆、开关设备以及相关的一次设备再次进行预防性试验检查,包括测试直流电阻、绝缘、泄漏、耐压等试验,各项数据都在《电力设备预防性试验规程》规定范围内,与上次试验比较无明显变化。
于是我们又对该机组所有二次回路进行检查,无发现故障。
又对保护设备进行检查,仍无发现故障。
再对保护做整组试验,当在做差动保护整组试验时保护动作。
经检查发现,接在发电机绕组尾端的三相电流互感器变比不一样,U,V 两相电流互感器的变比为300/5,W相为450/5,差动保护跳闸的原因即为电流互感器变比不一致,从而导致不平衡电流大于保护定值所引起。
为什么检修以前运行了20多年没有跳闸,而检修后才出现跳闸呢?经过分析发现:2003年公司加大了工作力度,不仅对设备进行检修试验,对所有的保护定值也进行校核。
该机组原差动保护整定值为:最小动作电流1.15 A,最小制动电流5 A。
校核后的保护定值为:最小动作电流0.76 A,最小制动电流3.82 A。
校核后的保护定值的最小动作电流0.76 A小于互感器三相平衡电流,所以机组并网带负荷差动保护则动作跳闸,校核前差动保护最小动作电流1.15 A大于所安装的电流互感器三相不平衡电流,故发电机差动保护不动作。
3 防止保护误动的措施3.1 对使用的电流互感器要严格把关。
差动保护知识点总结
差动保护知识点总结差动保护是电力系统中一种常见的电气保护装置,主要用于检测和保护电力系统中的发电机、变压器、母线等设备。
差动保护的作用是在设备内部发生故障时,能够迅速检测到故障并及时切断故障电路,保护设备和系统的安全运行。
在电力系统中,差动保护是非常重要的一部分,掌握差动保护的知识对于电力系统的稳定运行和设备的安全保护至关重要。
一、差动保护原理差动保护的基本原理是通过比较设备两端的电流,对两端电流的差值进行检测,当这个差值超出一定范围时,即视为设备内部发生故障,需要切断电路。
在差动保护中,通常使用比率系数和阈值等参数来确定差值的范围,并设置报警和动作信号。
差动保护主要有线性差动保护和非线性差动保护两种形式。
线性差动保护是指在一定电流范围内,设备两端电流之差与设备载流量成正比。
而非线性差动保护则指设备两端电流之差与设备在额定载流以下时成正比,在超过额定载流时成指数关系。
这两种差动保护的选择取决于具体的设备类型和应用场合。
二、差动保护的应用差动保护主要应用于发电机、变压器、母线等设备的保护。
发电机的差动保护是断路器和继电保护装置之间的一个重要环节,用于检测发电机线圈内部的短路、接地故障等情况。
变压器的差动保护则是用于检测变压器绕组内部的故障,如短路、接地等。
母线的差动保护主要是用于保护母线两端设备的并联运行,确保母线两侧设备的平衡运行。
此外,差动保护还可以应用于电力系统中的其他设备保护,如电网端口、电容器等。
差动保护在发电厂、变电站、工矿企业等电力系统中都有广泛的应用。
三、差动保护的特点1. 灵敏性高:差动保护能够灵敏地检测设备内部的故障,迅速切断电路,保护设备和系统的安全运行。
2. 可靠性好:差动保护的设计和运行经验丰富,经过长期的实践检验,具有较高的可靠性。
3. 抗干扰能力强:差动保护能够在电力系统复杂的工况下,依然能够正常工作,具有很强的抗干扰能力。
4. 适应性强:差动保护在不同类型的设备上都能够灵活应用,适应性较强。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第42卷2014年12月云南电力技术YUNNAN ELECTRIC POWERVol.42No.6Dec.2014引黄工程同步电机差动保护动作解析徐东文(山西省万家寨引黄工程管理局,太原030012)摘要:介绍引黄工程同步电动机所用SR469电动机管理继电器纵差保护近年来频繁误动作的情况,从纵差保护所用CT 、二次接线、定值调整、保护配置和继电器升级等五个方面分析了保护误动作原因并提出了改进方案。
关键词:同步电机;差动保护;引黄工程Analysis of the Causes of Frequent False Activation of Synchronous MotorDifferential Protection ,Wanjiazhai YRDP &Improving MeasuresXU Dongwen(Shanxi Wanjiazhai Yellow River Diversion Project Administrative Bureau ,Taiyuan ,030012,China )Abstract :This paper mainly focuses on the frequent mis -operation of differential protection of SR469motor management relay which is used for synchronous motor ,Wanjiazhai YRDP.Analysis is done from 5aspects.Firstly ,from the longitudinal CT used ;secondly ,from the wiring of secondary circuit ;thirdly ,from relay setting ;fourthly ,from the protection configuration and lastly from the relay upgrading.Improving measures are presented based on the analysis done.Key words :synchronous motor ;differential protection ;YRDP 中图分类号:TV73文献标识码:B文章编号:1006-7345(2014)06-0124-041系统配置1.1主接线情况引黄工程五级提水泵站均采用110kV 双回线供电,电源均引自220kV 方城站,南干线两座泵站一次系统配置完全相同,引黄工程南干线单站(SM1站)主接线如图1所示。
引黄工程南干线SM1和SM2两座泵站(两站系统配置完全相同)与电源站之间为三端网络结构,图中ET4 6为三台机组的励磁变压器。
正常运行时,SM1站110kV 母联开关150与10kV 母联开关550均在合位,系统处于合环运行状态。
1.2主要保护配置情况南一泵站主机的主保护装置采用的是电动机专用保护继电器SR469,其纵联差动保护(87)和零序差动(87G ),采用电流平衡原理,保护范围为高压开关柜至同步电动机中性点;后备保护采用的为N 系列过流继电器,串接在零序差动电流回路中。
测量用CT 和母线PT 信号经另外的回路接入了SR469继电器,用于低功率、低电流、低电压等保护图1南干线单站主接线示意图南一泵站主机纵差和零差保护高压开关柜处所用CT 为同体双二次绕组CT ,其结构见图2。
其中二次主绕组作为纵差开关柜处CT 绕组(S1,S2),二次副绕组为零差开关柜处CT 绕组(g ,h )。
该CT 为日本RISHO KOGYO 公司制造,经询问国内相关CT 制造厂商,均未生产过类似产品,对其进行试验,证明其纵差及零差所用电流互感器绕组绕在同一个铁芯上,两绕组之间通过磁路相互影响,并遵守磁链平衡原理,即一次侧的安匝数等于二次侧两组绕组的安匝数之和。
421第42卷引黄工程同步电机差动保护动作解析2014年第6期图2同体双二次绕组CT结构图2故障现象及原因分析2.1故障现象自2010年以来,引黄工程的供水任务迅速增长,输水沿线各级泵站以双机并列运行为主,因开展机组大修等任务,导致机组投退操作较为频繁。
期间,因启动热备机组(变频启动方式)而导致在运行的机组差动保护动作的现象时有发生。
故障现象为当单台机组定速运行时,在用通过变频方式启动同母线另外1台热备用机组启动过程中,正在定速运行机组保护SR469可能出现纵差动保护动作信号(87),导致正在运行的机组跳闸。
每次纵差保护动作后,都会对差动二次回路及SR469继电器进行仔细检查和校验,但每次均无法检查到确切的故障原因。
但查看SR469继电器中所录的故障波形和事件记录,表明保护装置确实监测到差流产生。
本次故障波形较为典型。
当时系统未发现故障,而机组保护SR469中出现了差流且导致保护动作,从CT配置、保护接线形式、保护定值、零差保护等方式进行了保护误动原因分析。
2.2原因分析2.2.1CT配置机组纵差两侧使用的CT型号不相同,这与国内发电机纵差保护配置要求两侧CT同型号、同参数不符。
纵差保护两侧使用不同型号CT将导致在较大穿越电流情况下出现较大的差电流。
此外,国内不同保护原理(如差动保护与零序保护)一般使用不同的CT绕组,而SR469继电器却使用了在同一铁芯上的两个绕组,造成不同原理保护用CT间存在电磁耦合,二次电流不能正确反映一次电流。
这是导致SR469继电器误动作的主要原因之一。
由于零序差动保护与纵差保护两个CT绕组之间存在磁链关联,虽然零序绕组可以灵敏监测到零序电流,但由于纵差保护接线不完整,一次侧的穿越性扰动电流会在纵差回路中产生差流。
纵差保护两侧CT配置不同是导致纵差误动作的主要原因之一。
2.2.2接线形式继电器二次接与标准接线方式以及国内纵差保护接线方式不同,即纵差两端CT的二次中线点未连接在一起。
标准接线方式和国内电机纵差常用接线方式相同,如图3所示(图中的电机中性点未接地)。
CT1的S1,S2绕组仅能传变正序与负序电流(二次回路的中性点断开,无零序电流通路),而零序电流则需通同铁芯的CT1的g,h绕组流通,下端CT2的S1,S2绕组既可传变正序与负序电流,也可传变零序电流,这将造成电机流过零序电流时纵差保护中将产生差流,极可能造成保护误动。
图2中电机两侧CT1和CT2均可以传变正序、负序与零序电流,电机中出现零序电流时纵差保护中理论上不会产生差流,因此保护不会误动。
为此,对CT接线进行了实际测试见图3。
图3SR469纵差保护接线图2.2.3接线试验1)按照现场纵差保护二次接线图,用6个变比为40/1的CT来替代电动机进线侧和出线侧的差动回路CT,将CT二次线接入电动机保护装置SR469差动回路。
2)进线侧CT采用星形接法,三相电流线接入保护装置,而中性线N点悬空,不接入保护装置;出线侧CT也采用星形接法,三相电流线和N 线都接入保护装置。
3)使用继电保护测试仪P30作为电源,电流输出线穿过CT的一次侧并通过小电阻接通,以试验较大的负载电流。
试验中,继电保护测试5212014年第6期云南电力技术第42卷仪输出相位、相数、大小均可调的三相电流,模拟实际电动机的负载电流。
图4SR469差动保护实验室接线图2.2.4试验步骤和试验数据鉴于实际CT 变比为1200/1,试验时CT 变比为40/1,可以认为试验时加一次侧电流相当于现场电流30倍,即一次侧加1A 电流,相当于泵站现场一次侧加30A 电流。
差流回路的读数,采用SR469自带的测量功能,直接调取测量读数读取。
1)CT 一次侧加入三相平衡电流,即三相电流大小相等,相差120ʎ,保护装置的差流显示为0,保护装置不会动作,与前述分析一致。
2)一次侧某一相加入大的穿越电流模拟区外单相接地故障,此时试验结果如表1所示:表1一次侧某一相加入大的穿越电流时差流读数所加电流模拟一次值A 相差流B 相差流C 相差流C 相加7A 210A 67A 68A 74A C 相加10A 300A 96A 96A 105A C 相加15A450A141A135A174A可见当被保护区域外发生单相接地时,故障电流通过电动机两侧CT ,由于上侧CT 不能传变一次系统零序电流,而下侧CT 能够正确传变一次系统零序电流,造成保护装置三相都会有差电流出现。
即区间外单相故障时,会导致装置误动。
3)一次侧加入三相不平衡电流,此时试验结果如表2所示:表2一次侧加入三相不平衡电流时差流读数所加电流模拟一次值A 相差流B 相差流C 相差流A :3A ;B :6A ,C7A A :90A ;B :180A ;C :210A 50A 50A 51A A :5A ;B :6A ,C10A A :150A ;B :180A ;C :300A 84A 86A 85A A :15A ;B :10A ,C15AA :450A ;B :300A ;C :450A159A158A164A可见在一次侧出现三相不平衡电流时,二次回路中三相都会出现差电流,当三相电流的的幅值和相角发生变化时,差动电流会增加或减少,说明此种接线在三相电流不平衡时会有差电流流入保护装置。
电机运行中如果某时刻一次侧瞬间有较大三相不平衡或谐波电流出现,都会有较大的差电流流入SR469的差流检测回路,会造成保护装置在被保护区间内没有故障的情况下发生误动。
4)一次侧加入保护区间内单相故障电流,可见当被保护区间内一次侧发生单相接地故障时,故障电流较大,保护装置显示三相都会有差电流出现,且测量所得故障量与实际故障量相差较大。
试验数据表明被保护区间内单相有故障电流时,会在保护装置其它两相中产生差电流。
5)将差动保护二次回路的两侧CT 的N 线都接入SR469装置,进行再试验,试验数据表明此时保护装置能正确反映故障相别及其故障量的大小。
由试验(2)、(3)、(4)可知,图2接线形式无法正确反映含有零序穿越故障电流,以及区内故障零序电流。
泵站在变频启动机组时,由于谐波电流或母线电压波动引起正在的运行机组的电流发生波动,因纵差保护接线不完整,导致差流检测回路中产生差流,这是导致机组纵差保护误动作的原因之二。
2.2.5定值目前国内大型电动机通常配置有比例制动纵联差动保护,纵差启动值设定时应能躲过电动机起动时的最大不平衡电流,按经验公式,电动机纵差保护最小动作电流I set (或称为启动电流)按621第42卷引黄工程同步电机差动保护动作解析2014年第6期照如下公式选取:I set =(0.3 0.5)IM.N/nTA=(0.3 0.5)IN(1)式中I set———最小动作电流(A);IM.N———电动机一次额定电流;IN———电动机二次额定电流;nTA———电流互感器变比。