一起发电机突然加电压保护误动事故分析
发电机差动保护误动原因分析
发电机差动保护误动原因分析［摘要］差动保护作为发电机的主保护，能否正确动作直接影响到主设备的安全和系统的稳定运行。
本篇主要介绍因线路遭受雷击引起发电机组差动保护误动原因进行分析并提出相应的整改措施及电流互感器对差动保护动作的影响进行分析。
［关键词］差动保护；电流互感器；原因分析；整改措施0 引言多年来，作为主设备主保护的纵联差动(简称纵差或差动)保护，正确动作率始终在50%～60%徘徊，而零序差动保护甚至低到30%左右，这对主设备的安全和系统的稳定运行都很不利。
造成这种局面的原因是多方面的，主要有设计、制造、安装调试和运行维护等。
各部门都有或多或少的责任，实际工作中也在不断改进，但是“原因不明”的主设备保护不正确动作事例仍然为数不少。
发电机纵差保护可以说是最简单的应用，但仍然存在“原因不明”的误动事故发生，比如在同期操作(人工或自动)过程，主要现象是由于操作不规范，偏离同期三要素(频率、电压幅值、相位)的要求，合闸时发电机发出轰鸣声，随即纵差保护跳闸。
1 发电机差动保护动作情况山美水电站#1发电机技术改造后于2005年8月投入运行，运行后一切正常。
发电机所采用的保护为河南许继集团生产的WFB-800系列保护装置。
中性点和机端差动保护电流互感器均为LZZBJ9-10 A2型，10P15 /10P15 级，变比为1500/5,其中中性点电流互感器安装在发电机现场，机端电流互感器安装在新高压开关室，两者相距350m 。
如图1图18月23日由于35KV线路遭受雷击,A、B两相短路,雷电波虽经过了一台110KV三卷变的隔离，但还是引起发电机差动保护范围外的区外短路，导致机能差动保护动作。
差动保护回路因差流存在并达到动作限值引起差动保护动作，装置动作正确。
但因区外短路，故本不应引起发电机差动保护动作。
保护装置记录当时的动作数据如下：机端A相电流13.97∠090°A机端B相电流18.13∠322°A机端C相电流16.52∠175°A中性点A相电流18.91∠252°A中性点B相电流21.92∠117°A中性点C相电流15.62∠354°AA相差动电流8.30AA相制动电流16.10AB相差动电流9.42AB相制动电流19.55AC相差动电流0.14AC相制动电流15.57A2保护动作原因分析2.1客观原因：发电机组中性点电流互感器与机组出口电流互感器距离为350米，两电流互感器间有一段300米的汇流母排，外部设备雷击后，多次谐波被母排及发电机吸收，使机端与发电机中性点电流互感器的一次电流差异较大，引起差动动作，造成发电机事故停机。
发电机励磁系统过电压保护误动分析
转子过电压保护动作跳灭磁 开关 的程序 ， 逻辑见 图
２。
故障发生 时， 号机组灭磁 开关 ５Ｆ Ｂ跳 闸， ５ Ｃ ５
在正常运行情况下 ， 励磁通道投入、 励磁调节器
号主变高压侧断路器 ２５ ０ 跳闸 ，２ Ｖ母联断路器 ２０ｋ
２２ 闸。相关信号如下 ： １跳
为了确认相关判断 ， 在检查二次设备无异常， 并
＆
电压保 护动作
对转子回路做绝缘检查正常后 ， 我们决定开机检查。 将５ 号机组空载升压至额定 １ ． Ｖ 励磁 电流 ２０ ５７ ｋ ， ５ ２ Ａ 励磁电压 １ ， ５ Ｖ情况 下 ， ０ 在励磁调节器上观察到 转子过 电压保护 回路电流大约为 １２ ， ０ 显然此信号 Ａ 是一个假信号 ， 因为机组正常运行时 ， 转子过电压保 护回路不会导通 ， 此时过电压 回路的泄流电流应该
根据事故时对励磁装置 、 发变组保护进行 的检 查， ５ 及 号机组故 障录波 图、２ Ｖ故 障录波图显 ２０ｋ 示 ， 闸时机组运行正常 ， 跳 电网也无故障发生 。因此 基本可以判定是误动作 ， 必须查明原因。
２ 保 护误 动作原 因分析
２ １ 故 障 录波 数据 分析 ． 根据 分析 故 障 录波 图发 现 ： 机 组 灭 磁 开 关 ５号
只有 ｍ Ａ级。因此我们判断故障可能是 因为霍耳传 感器 ｃ ３ Ｔ 因安装位置紧邻转子引出线 ， 到励磁电 受
流形成的强磁场干扰 ， 零点发生漂移或传感器短时
故障， 使传感器输出瞬时增大而造成 的。 ２ ３ 低 压 记忆过 流保 护动 作分 析 ．
大朝山水电站发变组保护采用许继电气生产的 Ｗ Ｂ ０ 型发 变组保护装置 ， Ｆ 一１０ 该装置针对励磁系 统的自并励接线方式设计 了低压记忆过流保护作为 主变高压侧及母线的后备保护 。该保护沿用了传统 的一段两时限配置模式 ， 时限跳母联断路器 ， 时 ｔ ， ｔ ２
一起发电机保护误动造成停机事故的原因分析及对策
锁， 当一个互感器电压降低或某项保险熔断， 另一个电压互
感器电压正 常时 ，强励” “ 是不会动作 ， 只有两个电压互感器
行中运行人员对设备检查， 故障处理， 特别是二次设备检查
要认 真 、 到位 、 全面 。５各单 位要加强现 场管理 ， （） 查找身边 的危险点和隐患 ， 同类事故的发生 。 避免
压使 的定 子电流增大并 达到过 流保护定值 （ ＃机过 流保 护 ４
量电压互感器二次保 险时 ， 主控制室 “ 强行励磁” 保护动作 ，
数秒后发电机励 磁开关 和发 电机出Ｉ开关跳闸 。检查是 觯 Ｚ ｉ
动作值是 ５ ８ 电流互感器变 比是 １０／， ． Ａ， ００ 一次动作电流 ５
该厂共有 锅炉 ８ ， 台 汽轮发 电机 ７ ， 台 当时有 ５ 台机、 炉
分别 在运行 ， 事故机组 斜机是 一台 １ＭＷ的抽凝 汽轮发 电 ２
机。
互感 器都 缺相 ， 强行励磁继 电器判 断发 电机失压 ， 强行励 磁
动作。由于发电机电压和系统电压本身并没有降低 ， 是二
次回路 电压异常 。强行励 磁” 护的动作 使得励磁 电流快 “ 保 速增加 ， 电机定子 电压急剧升高 ， 子电流大幅增加。负 发 定 序 电压继 电器常 闭接点 的打开使得低 电压继电器动作 ， 复
为什 么一个 简单 的“ 电压 回路断线” 光子牌就造成发电 机跳 闸？首 先我们来 了解一下 “ 复合 电压闭锁过 电流” 保护
的保护范 围， 动作原理 ， 结果 ， 动作 以及“ 强行励磁 ” 时使 何 用， 保护动作原理和动作结果。 “ 复合 电压闭锁过 电流” 保护它一般是作为 中小型发 电 机或变压器 的后备保护 ， 的工作原理主要是利用线路 ， 它 变 压器或 发电机发生短路 时 电流增 大 ， 电压降低 同时伴随负
发电机保护装置CPU故障引起保护误动原因分析赵峰涛
发电机保护装置CPU故障引起保护误动原因分析赵峰涛发布时间：2023-06-01T09:56:54.464Z 来源：《当代电力文化》2023年6期作者：赵峰涛[导读] 某天然气发电有限公司S109FA燃气一蒸汽联合循环发电机组为单轴双拖发电机组，燃气轮机、蒸汽轮机共同拖动转子，提供机械功率。
发电机采用GE公司哈电集团制造的390H全氢冷发电机，励磁系统采用GE公司全静态整流励磁系统，作为燃机启动装置。
该司采用国电南自DGT801C数字式发电机保护装置，该装置由双电源双CPU系统构成，保护CPU1和保护CPU2两套系统完全相同，相互之间又完全独立。
现分析发电机保护装置CPU故障引起保护误动跳闸的原因，并对此提供几种应急处理措施。
身份证号：******************摘要：某天然气发电有限公司S109FA燃气一蒸汽联合循环发电机组为单轴双拖发电机组，燃气轮机、蒸汽轮机共同拖动转子，提供机械功率。
发电机采用GE公司哈电集团制造的390H全氢冷发电机，励磁系统采用GE公司全静态整流励磁系统，作为燃机启动装置。
该司采用国电南自DGT801C数字式发电机保护装置，该装置由双电源双CPU系统构成，保护CPU1和保护CPU2两套系统完全相同，相互之间又完全独立。
现分析发电机保护装置CPU故障引起保护误动跳闸的原因，并对此提供几种应急处理措施。
关键词：发电机保护屏；CPU;差动告警；TA断线；励磁故障1.事件背景介绍(1)2016年1月24日，NCS频繁报“#4发电机后备保护报警”后返回，就地检查发电机保护A屏出口信号“差动告警”指示灯亮；CPUA发电机差动A相差流最大波动至3.8A,B相差流最大波动至3.4A,C相差流最大波动至3.5A。
检修告知发电机保护A屏CPUA数据采集模块有问题，待找配件并联系厂家后再做处理，暂断开#4机组发电机保护A屏1CPUA电源1QF小空开。
(2)2016年1月25日，#4机运行中NCS频繁报“#4发电机后备保护报警"后返回，就地检查发电机保护A屏出口信号“31:差动TA断线”、“32:差动告警”告警间断出现，退出#4机发电机保护A屏所有出口压板。
发电机微机保护装置误动原因分析及解决方案
保护装置出口动作 ，对 Ｇ ０ ６ 保护装置进一步检查
发现导致保护｝ 口动作原因为主变 出口５ ２ 断路 ｆ ｛ ０１ 器失灵保护启动。
平 电公 司发 电机 组 为 单 元 制 接 线 ，０ Ｖ 系 ５０ｋ 统 为 ３２接线 方式 ，一 次 系统简 图 见 图 １ ０ Ｖ ／ 。５０ｋ
维普资讯
第２ ３卷 第 １期 ２０ ０ ６年 ３月
Ａ Ｈ Ｉ Ｌ Ｃ Ｒ ＣＰ ＷＥ Ｎ Ｕ Ｅ Ｔ Ｉ Ｏ Ｒ Ｅ
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３ｌ
发电机微机保护装置误动原因分析及解决方案
Ａｎａ ｙ ｉ ｄ ｓ ｌ ｔｏ ｆｍ ａ ｆ ｎｃ ｔ ｎ ｏ ｅ ｒ ｔ ｒ ｐ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｅ ｕｉ ｅ ｌ ｓｓａｎ ｏ ｕ ｉ ｎ ｏ ｌｕ ｉｏ ｆｇ ｎｅ ａ ｏ ｃ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｑ ｐｍ ｎｔ
２ 误动原因分析
由于 ５２ 断路器失灵保护装置并没有动作 ， ０１ 而发 电机 Ｇ ０ ６ 保护装置显示唯一动作原因为 ５ ２ ０１ 断路器失灵保护启动 ， 由此判断本次机组跳闸可能 为发电机保护误动。根据上述现象 ， 初步分析可能 是 ５２ 断路器失灵保护 出口继电器常开接点误动 ０１ 或电缆发生短路引起 。故对 ５ ２ 断路器失灵保护 ０１ 启动发电机出口的常开接点进行检查 ， 但没有发现
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｅｐ ｏｅ ｔ ｎ ｆｌｅａ ｌ ｎ ａ ａｙ ｉ ｙ ｒ ｓ ｐ ｒ ｔｃｉ ； ａｓ ｅｉ ； ｎ ｓ ｏ ｏ ｌ ｓ
平圩发电有限责任公司 （ 以下简称平电公刮）
一
期 Ｔ程 装 有 ２台哈 尔 滨 电 机 厂 生 产 的 ６０ＭＷ ０
装置 ，该保护装置与 ５ ０ｋ ０ Ｖ线路保护一起安装在 升压站的线路保护小室 ， 升压站线路保护小室与主 厂房的发电机保护小室之间相距约 ３０ｍ ０ 。当发现
发电机定子接地三次谐波电压保护误动的分析与探讨
１ 概
述
且 接地 点越 接 近 中性 点 ， 敏度 越 高 。沙 湾 水 电 灵 站 基本判 据 为 ：
２ 原 因分 析
２ １ 定 子 接 地 三 次 谐 波 电压 保 护 原 理 ．
定 子接地 三次谐 波 电压保 护原理 是基 于单相
接地故 障前后 发 电机 中性 点与机 端处 三次谐 波 电
压变化 特点 不 同构 成 的。正 常情 况 下 ， 中性 点三 次谐波 电压 比机端 电压 Ｕ 大 ， 韶 而靠 近 中性 点 ＜Ｕ ３ ｓ。设 发 电机定子 绕组
谐 波 电压 根 据 中性点 接 地 变 Ｃ Ｔ计 算 得 出 ， 端 机
三 次谐 波电压 取 自机 端 开 口三角 形 电压 互 感 器 。根 据实 际 运行 观 察发 现 ， 湾 电站 ４号发 电 沙 机组 在开 机并 网或加 负荷 时多次 出现定 子接 地三
Ｅ
次谐 波 电压保护误 动作 。
而 事实证 明 ， 论是 沙湾水 电站 ， 是其 他采用 该 无 还 保 护 的电站 的机组在 开停并 网时是误 动发生 的主
要 时 间段 。
对地 电容 相 对 地 变 化 可 接 近 ５ ％ 。其 他 水 电 厂 ０
情况 类似 。可通 过 ｜值调 整或 者改 变保护算 法 等 ｊ ｝
技改措 施 ， 可改善 误动情 况 。
根 据参考 文 献 ， 水轮 发 电机 组在 开 停 机 并 对
网时刻 三 次谐 波保 护误 动进 行 了分 析 。并 网前 后
发电机突加电压保护动作原理分析
发电机突加电压保护动作原理分析通过对天津国华盘山发电有限责任公司（以下简称国华盘电公司）在做#1发电机短路试验时突加电压保护动作事件的原因及保护原理、逻辑进行分析，掌握它的动作条件，以便在运行中更好地应用。
主题词：发电机突加电压动作原理2005年4月，#1发电机做短路试验时突加电压保护动作，导致#1发电机掉闸。
1、引言发电机在停运或盘车过程中,由于出口断路器误合闸,发电机定子突然加电压,使发电机异步启动,它能给机组造成损伤，其主要危害有一下几点：1）系统三相工频电压突然加在机端，使同步发电机处于异步启动工况，在异步启动过程中，发电机定子绕组电流很大；由于转子与气隙同步旋转磁场有较大的滑差，转子本体长时间流过差频电流，转子有可能烧伤。
2）突然误合闸引起的转子急剧加速，由于润滑油压太低（尚未准备并网运行），也可能使轴瓦损坏。
3）在汽轮机不具备冲车条件时，转子突然加速，可能使汽轮机叶片断裂、损坏。
由此可见，发电机在盘车状态下误合闸是一种破坏性很大的故障。
在这种情况下,发电机配备的差动保护、定子接地保护等主保护不可能动作；只有在发电机升压后，出口断路器误合产生非同期并列时，发电机差动保护才能动作。
发电机配置的后备保护中逆功率保护、失磁保护、阻抗保护也可能动作,但时限较长,不能很好地对发电机组起到保护作用，因此国华盘电公司在2002年对#1机发变组保护进行了改造，选用美国GE公司产品，实现了保护配置双重化配置，增设了发电机突加电压保护，动作于发变组全停出口。
2、事件经过2005年4月1日，在#1发电机组检修工作接近尾声，机组启动后做发电机出口短路试验。
此时，#1发电机01负荷开关合入，#1主变高压侧封有一组短路线，01负荷开关控制电源SF1在断位，5012、5013开关检修。
发变组保护屏投入的保护有：1LPA(B)-发电机差动、负序、突加电压、电压制动过流、95%定子接地，16LPA(B)-工艺保护非电全停，15LPA(B)-过电压保护，6LPA(B)-主变差动、零序II段、500kV非全相，8LPA(B)-主变过激磁跳闸。
发电机失磁保护误动实际案例分析
时或 ｔ延时发 出信号并作用于出 １（ ３ 如解列灭磁 ） 。
信 号
获得静稳边界阻抗园（ 图中 １ 边界） 或异步边界阻抗 ， 园（ 中 ３边界 ） 或 过 原 点 的 下抛 阻 抗 园 （ 中 ２边 图 ， 图
界 ） 或用 过 原 点 的 两根 切 线 切 去一 部 分 阻抗 以满 足 ， 进相 运行 ， 或用 进相 无 功 切线 切 去 一部 分 阻 抗 以满 足 进相 要求 。
关 键词 ： 电机 ； 发 失磁保 护 ； ｖ断线 ； Ｔ 电压判 据
中图分 类号 ：Ｍ６ Ｔ ２
文献标 识码 ： Ｂ
Ｅｘ ｍｐ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｎ ｒ ｔ ｒ Ｆ ｅｄ Ｌｏ ｓＰ ｏ ｅ ｔｏ ａｆ ｎ ｔｏ ａ ｌ ａｙ ｉ ｆＧｅ ｅ ａ ｏ ｉｌ ｓ ｒ ｔ ｃｉｎ Ｍ ｌｕ ｃ ｉ ｎ
保护。
电压（ 或某一相间电压 ）转子直流电压。 、
＜ 电气开关＞２ １．ｏ１ （０２ Ｎ ． ）
９ ７
２ １ １ 阻抗 判据 ．．
时， 经延时 ｔ发 出信号并作用于跳 闸； 。 当发电机 失磁
阻抗 元件满 足 ， 同时 转子 低 电压 也 满 足 时 ， ｔ 或 经 延
在 Ｄ Ｔ０ Ｇ ８ １系列装 置 中 ， 阻抗 判 据 动 作 特 性 见 图 １ 。可 知 ， 根据需 要 整定不 同 的阻抗 园园心 和半径可 以
ｆ
＼～
图 ３ 阻抗型失磁保护框 图
３ 本厂实际误动案例简要介绍
图 １ 失 磁 保 护 阻 抗 园 特性
本 厂采 用 的发 电机 型 号 为 ：Ｆ Ｎ一３０— ２ Ｓ Ｓ －０ ２— Ｂ；
在图 １ 为系统阻抗 ； 为发 电机 同步电 中，。 铂，
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一起发电机突然加电压保护误动事故分析
一、事故原因分析
1.设备故障：一起发电机本身存在一定的故障概率，例如绝缘击穿、
开关损坏等，这些故障可能导致加电压保护的误动。
2.操作失误：操作人员在进行一起发电机的调试、维护或运行过程中，由于疏忽大意或不了解设备的特点，可能误操作导致加电压保护误动。
二、误动事故可能的后果
1.对设备的损害：当加电压保护误动时，设备会受到过高的电压冲击，可能引起设备的损坏，甚至导致设备无法正常工作。
2.对系统的影响：加电压保护误动可能导致系统电压异常升高，从而
影响系统的稳定性和正常运行。
三、预防与解决方案
1.设备检查维护：定期对一起发电机进行绝缘、开关等方面的检查，
及时维修或更换有问题的设备，减少设备故障的发生。
2.操作规范培训：对一起发电机的操作人员进行培训，确保他们了解
设备的特点和操作要求，提高操作的准确性。
3.加入合适的监控与保护装置：为一起发电机安装恰当的监控与保护
装置，能够及时发现设备故障，避免加电压保护误动事故的发生。
4.引入智能控制系统：利用现代智能控制技术，设计一起发电机的控
制系统，能够自动检测设备状态，提醒操作人员采取相应的措施，降低操
作失误的风险。
四、事故处理与应急措施
1.及时停机：一旦发现一起发电机发生加电压保护误动事故，应立即停机，防止进一步的设备损害。
2.检修设备：在确定一起发电机没有其他故障的情况下，对设备进行检修和维修，恢复设备的正常工作状态。
3.事故调查与总结：对加电压保护误动事故进行调查与总结，找出事故的原因和漏洞，进一步提高设备及操作的安全性。
综上所述，一起发电机加电压保护误动事故是一种可能发生的故障，需要采取一系列措施进行预防和应对。
只有通过设备维护、操作规范、装置监控与保护等手段，能够有效减少事故的发生，同时做好事故处理与调查，从中吸取教训，不断提高设备的安全性和可靠性。