误上电保护的逻辑甘槐樟 邹 巍 刘长明 （大唐石门发电有限责任公司，湖南石门，415300） 摘要：近年来，大型机组均配置了发电机误上电保护本文针对石门电厂＃2 发电机误上电保护存在的缺陷，对一 般误上电保护的逻辑及定值进行了深入的分析，对如何防止误上电保护误动和完善误上电保护逻辑，提出了具体的 解决方法关键词：发电机 保护 误上电 改进方法0 引言发电机在盘车状态下（未加励磁，低速旋转），出口断路器误合闸，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，由系统向发电机定子绕组倒送大电流；由于转子与气隙同 步速旋转磁场有较大滑差，转子本体长时间流过差频电流，转子有可能烧伤；突然误合闸引起转子 的急剧加速，由于润滑油压太低 （尚未准备并网运行 ），也可能使轴瓦损坏；发电机在非同期并网 时，特别地，若在极性相反，即相位相差 1800 时合闸，则冲击电流可达 20~30 发电机额定电流 因此，发电机在盘车状态下的误合闸和非同期合闸是一种破坏性很大的故障，在几秒钟之内即可损 坏发电机组，为此现在大型机组均配有相应的保护---误上电保护大唐石门有限责任公司#2 发变组保护于 2004 年 10 月改为微机保护装置。
保护安装调试完成 后，在模拟正常运行直流掉电故障现象时，发现误上电保护误动作出口，导致误上电保护不能正常 投入运行；新投产的#3、4 机组同型微机保护中误上电保护存在同样的问题，因此，必须对误上电 保护进行深入分析，从而采取有效的解决办法1 保护逻辑定值分析发电机误上电保护的逻辑框图如图1 所示图 1 发电机误上电保护逻辑框图1.1 发电机在盘车或升速过程中（未加励磁）突然误并入电网保护动作判据⑴ 灭磁开关合上与断开判据：灭磁开关断开时，灭磁开关辅助触点 FMK 为 1 ；灭磁开关合上 时，辅助触点FMK为0 , FMK为灭磁开关合上与断开的状态判据⑵断路器合闸与分闸判据：断路器分闸时，断路器辅助触点DL为1 ；断路器合闸时，辅助触 点DL为0 , DL为断路器合闸与分闸的状态判据⑶ 发电机定子有电流判据：发电机定子过电流元件 I 动作为 1 时，判发电机定子有电流当 灭磁开关断开FMK为1时，断路器由分闸突然合闸，辅助触点DL由1延时t1转为0，此时与门1 输出 1，定子过电流元件 I 动作为 1，与门 3 输出 1，经延时 t2 出口，判发电机在盘车和升速过程 中（未加励磁）误上电，误上电保护出口动作断开断路器。
1.2 发电机非同期合闸保护动作判据（1） 高压母线低阻抗判据：主变压器高压侧 TA 三相二次电流和高压母线电压低阻抗保护 Z 动 作， Z 输出为 1，判高压母线低阻抗2） 非同期误合闸判据：励磁开关合闸和断路器由分闸转为合闸时高压母线低阻抗动作为非同 期误合闸的判据励磁开关合闸时，辅助触点 FMK 为 0，断路器分闸辅助触点 DL 由 1 转换为 0， 作为励磁开关合闸、断路器由分闸转合闸判据当Z输出为1并经延时T3时，若FMK为0（经非 门后为 1）、 DL 为 1，则与门 2 输出为 1若此时三相过电流元件 I 动作输出为 1，则与门 3 输出为 1，判非同期合闸，经延时 t2 动作非同期合闸保护出口1.3 过电流元件 I 动作电流整定值计算发电机盘车或升、减速时的误上电，定子电流比较大，定子磁场对转子相当于有①s=（2nf-①）的 相对运动（转子静止时），从而产生使转子过热的有害感应电流，根据发电机转子发热的承受能 力，保护装置建议取（10~20）% e （Ie---发电机额定二次电流）.2 误动原因分析a 根据上述逻辑及定值分析，可以看出，在正常运行时，机端过电流元件是大于动作值的，即 I 输出为 1；当保护开入量电源失去时，保护装置由于检测不到主断路器和灭磁开关接点而默认其 为断开位置，即 FMK 输出为 1， DL 输出为 1，此时满足发电机在盘车或升速过程中（未加励磁） 突然误并入电网保护动作的三个判据，故而通过与门 1、 3 立即出口；b 装置开入量电源正常由两路直流电源经切换继电器切换后供电，但试验时由于切换继电器烧 坏而未能切换到备用直流电源，故装置还是失去了开入量直流电源；且切换后的电源还经过了小空 气开关，开入量电源引出范围较广，发生直流接地和短路的几率是相当大的，因此装置失去开入量 直流电源的几率也是相当大的；3 改进措施探讨a定子电流元件定值的重新整定：盘车中的发电机突然加电压后，其电抗接近Xd”并在启动过 程中基本上不变；计及升压变压器的电抗Xb和系统联系电抗XS，并且在XS较小时，流过发电机 b S S定子绕组的电流可达 3~4 倍额定值；非同期合闸时，冲击电流也远大于发电机额定电流，因此，定 子电流元件可按公式Iop=KrelUs/（ Xd”+ Xb+ Xs）核算（Krel为可靠系数，取0.5 ），建议按＞1.3倍额定电流取值。
b 采用更可靠的判据方式：发电机在盘车或升速过程中（未加励磁），电压、频率均瞬时低于 正常值，突然误并入电网之后迅速上升；因此，除采用开入量断路器辅助触点DL、灭磁开关辅助 触点FMK和电气量电流元件I＞外，还同时采用瞬时动作延时返回的机端低电压元件Uv或者低频 元件fv判据，将使保护动作更加可靠；图 2 可供选择的发电机误上电保护逻辑框图c保护逻辑中应增加“电源消失闭锁保护出口逻辑”：《微机线路保护装置通用技术条件》（GB ／T15145－94）3.16.2 条规定：“保护装置突然加上电源、突然断电，装置均不应误动作和误发信 号当保护电源故障时，保护应立即闭锁出口回路”该规定对微机发电机保护应同样适用，因此 保护逻辑中应增加“电源（包括开入量电源）消失闭锁保护出口逻辑”4 结束语4.1 误上电保护与其他保护的功能有很大的不同，当发电机正常运行时，保护完全不起作用，而 在停机后该保护才起作用；因此，该保护的逻辑回路及电气量判据与其它保护是大不一样的；为确 保保护在正常运行时不误动作停机，我们有必要对发电机误上电时的电气特征作更深入地研究，以 便进一步的改进和完善误上电保护逻辑4.2 发电机误上电对机组的危害相当大，有鉴于此，现在大型机组继电保护均配置了误上电保 护。
该型保护装置在湖南各火电厂及全国范围内均应用相当广泛，因此，对保护装置的误上电保护 逻辑、原理进行适当的改进，以避免保护误动，有着较强的现实意义参考文献：[1] 王维俭，侯炳蕴.大型机组继电保护理论基础.北京：中国电力出版社，1989.[2] 王维俭.发电机变压器继电保护应用.北京：中国电力出版社，1998.[3] 国家电力调度通信中心编.电力系统继电保护规定汇编（第二版） .北京：中国电力出版社，2001.[4] 辜承林，陈乔夫，熊永前.电机学.武汉：华中科技大学出版社，2001。