發(fā)電機失磁保護多次誤動作的分析與處理

吳顯平+胡孟

[摘 要]發(fā)電機失磁運行是一種較嚴重的故障現(xiàn)象，針對電廠有限公司#1發(fā)電機多次誤動作的現(xiàn)狀，討論了失磁保護的原理及其接線方面的問題，分析其多次誤動作的原因，最后提出解決處理方法、改進措施，從而有效地保護了發(fā)電機組，以供有關同行參考。

[關鍵詞]發(fā)電機；失磁保護；誤動作；分析；處理

中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）14-0340-01

1 失磁保護動作原理及接線

阻抗元件用于檢出失磁故障；母線低電壓閉鎖（起動）元件用于防止保護裝置在其它異常運行方式下誤動作，保障系統(tǒng)安全。阻抗元件SCJ采用下拋圓特性阻抗繼電器，其定值可按靜穩(wěn)邊界或異步邊界整定，失磁繼電器（SCJ）的型號為BZ-9型失磁阻抗繼電器，靈敏角為270°，穩(wěn)定極限角為60～90°，延時跳閘1～2秒。母線低電壓元件1YJ采用發(fā)電機母線低電壓（實際接線采用#1主變低壓側(cè)電壓，反映系統(tǒng)高壓側(cè)母線三相同時低電壓）作閉鎖條件，其動作電壓值，按穩(wěn)定運行條件決定的臨界電壓整定，（這時低電壓的動作值應按發(fā)電機低勵磁時的低電壓靈敏度來整定）。三相低電壓繼電器（1YJ）型號為BY-25，上述繼電器皆由許繼生產(chǎn)。保護跳閘回路如圖1。從中可以看出失磁繼電器SCJ接點是與三相低電壓繼電器1YJ接點串聯(lián)經(jīng)時間繼電器SJ延時后跳發(fā)電機出口開關的。即三相低電壓繼電器1YJ起閉鎖作用，以防失磁保護誤動作。

2 失磁保護誤動歷史記錄及其處理過程：

1#發(fā)電機失磁保護從投運以來幾次發(fā)生誤動作，其具體情況如下：

（1）3月11號，#1機滿負荷運行中，有功32MW，無功23MW。在13：30左右，“失磁保護”，“過電壓保護”動作跳機，當時認為是誤動作，立即起機后運行正常。

（2）5月8日A廠四臺機組滿負荷運行中，在16：30左右，1#機出現(xiàn)“母線低電壓，不能同期”報警，系統(tǒng)電壓信號大幅波動一下，運行人員檢查系統(tǒng)電壓正常，通過電氣檢修人員到現(xiàn)場未發(fā)現(xiàn)異常。17：37分左右，1#機“失磁保護”動作，失磁繼電器SCJ報警燈XD1，跳閘燈XD2燈亮，發(fā)電機甩負荷解列，機組轉(zhuǎn)輕油維持全速空載。檢修人員現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)1#主變低壓側(cè)PT二次回路在控制盤上A相保險熔斷，隨即更換，測量電壓正常后，1#機于17：59分重新并網(wǎng)，并網(wǎng)時又出現(xiàn)了一次系統(tǒng)電壓信號的大幅波動。20：311#機再次因失磁保護動作使發(fā)電機解列，機組轉(zhuǎn)輕油全速空載，檢修人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)1#主變低壓側(cè)PT二次繞組在控制盤上B相保險接觸不好，對其更換后于20：54重新并網(wǎng)。并網(wǎng)時再次出現(xiàn)了系統(tǒng)電壓信號的大幅波動。21：551#機再次出現(xiàn)失磁保護動作，發(fā)電機解列，燃機轉(zhuǎn)輕油全速空載，檢修人員隨即趕到現(xiàn)場檢查PT二次三個保險是好的；但A相電壓偏低，于是拉出了PT高壓柜，檢查高壓保險完好。繼續(xù)檢查PT二次回次插頭，發(fā)現(xiàn)有2個彈片松脫，不能自動回彈，使用螺絲刀把所有彈片都撥到正常位，又用清洗濟擦洗幾遍，重新插好插頭，測量空氣開關兩側(cè)電壓正常，保護盤PT電壓正常，隨后重新開機并網(wǎng)正常運行。初步分析認為：1#機PT柜二次插頭年限長，觸點彈片松脫，觸頭似接非接，造成電壓波動，回路沖擊，將保險熔斷，乃至發(fā)展到觸頭干脆完全脫開，電壓消失，導致失磁保護動作，跳開發(fā)電機出口開關。

（3）9月15日#1機組在滿負荷狀態(tài)運行中，8：051#發(fā)電機失磁保護動作跳開發(fā)電機出口開關，檢修人員立即趕到現(xiàn)場檢查，認真記錄下保護動作情況和跳機前后發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子回路電壓、電流情況和功率變化情況，認為跳機前后發(fā)電機功率、電壓、電流及振動皆正常；勵磁系統(tǒng)也無任何異常，發(fā)電機出口開關跳開后，發(fā)電機電壓三相平衡指示正常，特別是三相低電壓繼電器未動作，初步分析是誤動作，于是解除該保護重新啟動并網(wǎng)后運行正常。

3 故障分析判斷及處理

根據(jù)以上多次誤動作情況，初步分析認為有下列原因?qū)е律鲜鼋Y(jié)果：

（1）失磁繼電器SCJ報警與跳閘回路有可能接錯線了，使得三相低電壓繼電器1YJ不起閉鎖作用。（2）PT二次回路插頭接觸不良。（3）失磁繼電器SCJ有瞬時性故障。電氣檢查人員晚上停機后按以上分析進行校驗立即對該保護進行了校驗，未發(fā)現(xiàn)任何問題。經(jīng)過大家討論認為只校驗失磁繼電器定值是不充分的，應對整個失磁保護回路進行檢驗，經(jīng)過仔細檢查發(fā)現(xiàn)三相低電壓繼電器1YJ接點并未與失磁繼電器SCJ跳閘接點相串聯(lián)，根本就沒有接入，這樣當失磁繼電器SCJ由于各種各樣的原因誤動作時，由于沒有三相低電壓繼電器1YJ的閉鎖，就會發(fā)生誤動作?？梢赃@樣說，電廠發(fā)生的這些次失磁保護滿負荷動作跳閘的事故，如果串聯(lián)了三相低電壓繼電器1YJ的接點后就都可以避免---原因是不論任何原因當一相失去電壓后，三相低電壓繼電器1YJ是不會動作的，從而可以有效地避免了整個失磁保護的誤動作。按照以上分析試驗，對失磁保護接線重新進行了布線，把失磁繼電器SCJ跳閘接點與三相低電壓繼電器1YJ接點串聯(lián)后出口，加入電壓電流使失磁繼電器SCJ動作，同時人為模擬電壓回路二次保險A相失電（拔出A相保險）三相低電壓繼電器1YJ不動作，失磁保護未出口，說明三相低電壓繼電器1YJ起到了閉鎖作用。整套失磁保護投入運行后正常。

4 改進措施及經(jīng)驗教訓

（1）引起故障擴大化的原因是三相低電壓繼電器1YJ接入未串入跳閘回路，但引起故障的直接原因可能是失磁繼電器SCJ的瞬時性故障，為此及時更換了失磁繼電器SCJ。

（2）失磁保護動作后滅磁加路未動作，發(fā)電機電壓正常。這種接線方式不妥，有可能在發(fā)電機解列時過電壓，損壞發(fā)電機，為此應在下次大修時，把失磁保護動作聯(lián)跳滅磁回路加入（電廠其余幾臺發(fā)電機失磁保護動作后都聯(lián)動滅磁）。

（3）完善繼電保護傳動試驗方法。盡管失磁繼電器SCJ和三相低電壓繼電器1YJ等各個繼電器完好，定值準確，但在傳動校驗該保護時，斷開了系統(tǒng)電壓，直接在失磁繼電器SCJ端子排上加電壓電流，而三相低電壓繼電器1YJ未加壓起到閉鎖作用，整套保護能夠正常動作出口，誤認為接線回路完好正確，導致這一隱患持續(xù)十余年而未被發(fā)現(xiàn)。正確的方法是在端子排上斷開外部CT，PT線，直接在端子上加電壓電流，跳閘壓板分別對應投入，再進行傳動試驗。這一發(fā)電機失磁保護屢次誤動作既是當初安裝人員疏漏，也是相關檢測方法不當，特別是當發(fā)現(xiàn)有可能誤動作的一個原因后，就充滿下結(jié)論認為就是根本原因，從而未能深入查找根本原因所致。作為發(fā)電機重要的保護之一，我們在今后工作中應當認真總結(jié)經(jīng)驗，完善工作方法，努力加以避免。

參考文獻

[1] 王維儉.電氣主設備繼電保護原理與應用[M].北京：中國電力出版1996.