發(fā)變組縱差保護(hù)調(diào)試注意事項(xiàng)

馬靜　焦維亮　周堯

摘要：本文通過對(duì)發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)中縱差保護(hù)的分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，提出了差動(dòng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：縱差保護(hù);定值;調(diào)試

縱差保護(hù)作為發(fā)變組裝置的主保護(hù)，能在發(fā)電機(jī)、變壓器等主設(shè)備發(fā)生故障時(shí)迅速動(dòng)作切除故障，是保證設(shè)備安全運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)故障切除的第一道保護(hù)，具有動(dòng)作響應(yīng)快、可靠性要求高等特點(diǎn)，在日常檢修、巡檢中需重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)和檢查。

1縱差保護(hù)的特點(diǎn)

縱差保護(hù)采用被保護(hù)設(shè)備兩側(cè)的電流作為判據(jù)，通過比較被保護(hù)設(shè)備兩側(cè)電流的大小和方向來(lái)判斷是否有故障發(fā)生為保證縱差保護(hù)在外部故障產(chǎn)生較大的不平衡電流時(shí)可靠不誤動(dòng)，可采用變斜率比率特性縱差保護(hù)（如下圖所示），其中坐標(biāo)橫軸IZ表示制動(dòng)電流，坐標(biāo)縱軸Id表示縱差電流，Iq表示啟動(dòng)電流，KZ表示比率系數(shù)，IS表示速斷電流。

變斜率縱差保護(hù)的動(dòng)作特性圖

保護(hù)動(dòng)作特性將動(dòng)作平面分為制動(dòng)區(qū)、比率動(dòng)作區(qū)和速斷動(dòng)作區(qū)，正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)備運(yùn)行于制動(dòng)區(qū)，保護(hù)不動(dòng)作;當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，縱差電流迅速增加，制動(dòng)電流減少，設(shè)備就運(yùn)行于比率動(dòng)作區(qū)或速斷動(dòng)作區(qū)，縱差保護(hù)動(dòng)作。比率制動(dòng)特性的優(yōu)點(diǎn)是在區(qū)內(nèi)故障時(shí)具有較高的動(dòng)作靈敏度，而區(qū)外故障時(shí)有較強(qiáng)的躲過暫態(tài)不平衡差流的能力。

2縱差保護(hù)調(diào)試注意事項(xiàng)

2.1CT極性

從縱差保護(hù)的原理可以看出，保護(hù)輸入CT的極性正確是縱差保護(hù)能正確工作的基礎(chǔ)，但是不同廠家生產(chǎn)的縱差保護(hù)電流接法存在一定的差異，就筆者的現(xiàn)場(chǎng)使用來(lái)看，國(guó)電南自DGT801A系列發(fā)變組保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器縱差保護(hù)均采用180°接線方式，即兩側(cè)電流是反極性輸入保護(hù)裝置;而南瑞繼保PCS985系列發(fā)變組保護(hù)裝置中變壓器縱差保護(hù)采用180°接線方式，發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)采用0°接線方式，即兩側(cè)電流是同極性輸入保護(hù)裝置。

在新安裝或技改更換發(fā)變組保護(hù)裝置前一定要確認(rèn)縱差保護(hù)用CT極性，若與現(xiàn)場(chǎng)不一致要對(duì)CT極性進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)在改造完成后需進(jìn)行短路升流試驗(yàn)確認(rèn)CT極性的正確性。

2.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)分支系數(shù)

對(duì)于大型水輪發(fā)電機(jī)組，其定子通常采用多分支結(jié)構(gòu)，如某電廠定子采用三相六分支結(jié)構(gòu)，中性點(diǎn)每一分支CT變比為15000：1，機(jī)端CT變比為30000：1，導(dǎo)致接入保護(hù)裝置的中性點(diǎn)CT二次電流和為機(jī)端CT二次電流的2倍，不滿足縱差保護(hù)的條件，因此在縱差保護(hù)內(nèi)部需設(shè)置分支系數(shù)，不同廠家生產(chǎn)的保護(hù)設(shè)備對(duì)于分支系數(shù)的設(shè)置也不一樣，國(guó)電南自DGT801A系列發(fā)變組保護(hù)采用機(jī)端電流分支系數(shù)為2，南瑞繼保PCS985系列發(fā)變組保護(hù)采用中性點(diǎn)分支系數(shù)0.5。

在進(jìn)行縱差保護(hù)定值校驗(yàn)時(shí)，要分清楚分支系數(shù)的設(shè)置，在用試驗(yàn)儀器加入模擬量時(shí)需要在相應(yīng)側(cè)乘以分支系數(shù)。

2.3制動(dòng)電流

制動(dòng)電流作為縱差保護(hù)比率特性的重要參數(shù)，不同廠家、不同功能的縱差保護(hù)的制動(dòng)電流選擇存在差異。例如南瑞繼保PCS985系列發(fā)變組保護(hù)裝置變壓器縱差保護(hù)制動(dòng)電流取自變壓器兩側(cè)電流矢量差，即IZ=I·1-I·2/2，國(guó)電南自DGT801A系列發(fā)變組保護(hù)裝置變壓器縱差保護(hù)制動(dòng)電流取兩側(cè)電流的最大值，即IZ=maxI·1、I·2。

在進(jìn)行縱差保護(hù)比率制動(dòng)特性的校驗(yàn)過程中，要分析其制動(dòng)電流的選取方式，避免張冠李戴造成保護(hù)校驗(yàn)失敗。

2.4比率系數(shù)校驗(yàn)

對(duì)于變斜率縱差保護(hù)，由于其比率系數(shù)是變化的，其校驗(yàn)存在一定的難度。

從前述分析可以發(fā)現(xiàn)，變斜率縱差保護(hù)比率動(dòng)作區(qū)可分為變斜率部分（起始斜率～最大斜率）和固定斜率部分（最大斜率），那么在比率系數(shù)校驗(yàn)中可以采用校驗(yàn)4～5個(gè)點(diǎn)，分別為起始斜率、中間斜率、最大斜率，其中中間斜率應(yīng)在起始斜率和最大斜率之間。對(duì)于中間斜率部分兩側(cè)電流的計(jì)算推薦南瑞繼保研制的一款“985Calculation”軟件，輸入相應(yīng)的參數(shù)即可計(jì)算出兩側(cè)電流值，非常方便。

2.5速斷定值校驗(yàn)

縱差保護(hù)速斷功能的主要作用是當(dāng)區(qū)內(nèi)放生嚴(yán)重故障導(dǎo)致CT嚴(yán)重飽和后，不經(jīng)制動(dòng)特性直接動(dòng)作，因此其定值通常較大，在校驗(yàn)速斷定值過程中為了避免制動(dòng)區(qū)的干擾需要加很大的電流，那么如何避免制動(dòng)區(qū)的干擾呢？

可采用修改定值來(lái)減少或避免制動(dòng)區(qū)的干擾，如抬高啟動(dòng)定值和增大比率系數(shù)，這樣就減小了制動(dòng)區(qū)，增大了速斷區(qū)，便于速斷定值的校驗(yàn)，極端情況下，抬高啟動(dòng)定值至大于速斷定值，這樣就消除了制動(dòng)區(qū)，避免了制動(dòng)區(qū)對(duì)速斷定值校驗(yàn)的干擾。

3結(jié)論

作為發(fā)變組系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行最重要的保護(hù)屏障，縱差保護(hù)的維護(hù)及校驗(yàn)不能有絲毫的馬虎，工作人員一定要認(rèn)真研讀廠家說明書，充分掌握縱差保護(hù)的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)要厘清思想，做好不同原理縱差保護(hù)校驗(yàn)方法的區(qū)分，防止張冠李戴導(dǎo)致校驗(yàn)錯(cuò)誤。

參考文獻(xiàn)：

[1]PCS-985GW大型水輪發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置說明書[M].南京：南京南瑞繼保電氣有限公司，2018.

[2]DGT801系列數(shù)字式發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)裝置技術(shù)說明書[M].南京：國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司，2011.

[3]DL-T684-2012大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則[S].

作者簡(jiǎn)介：馬靜（1987-），男，四川成都人，工程師，一直從事水力發(fā)電廠繼電保護(hù)工作。