大型发变组保护双重化配置的几个问题

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1、大型发变组保护双重化配置的几个问题防止电力生产重大事故的二十五项重点要求继电保 护实施细则(以下简称反措实施细则)中针对大型发变 组保护的配置规定：100 MW及以上容量的发电机变压器组 微机保护应按双重化配置(非电气量保护除外)保护。(1) 每套保护均应含完整的差动及后备保护，能反 映被保护设备的各种故障及异常状态，并能动作于跳闸或给 出信号。(2) 发电机变压器组非电量保护应设置独立的电源 回路(包括直流空气小开关及其直流电源监视回路)，出口跳 闸回路应完全独立，在保护柜上的安装位置也应相对独立。(3) 两套完整的电气量保护和非电量保护的跳闸回 路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。反措实施

2、细则首先从运行、管理方面提出要求, 如果一套保护的装置、回路或其他出现异常需要退出运行 时，只需解除出口压板，检查装置、回路，不影响机组的运 行。对于300 MW机组，其中短路保护如：匝间保护、 定子接地保护、转子接地保护；异常运行保护如：失磁保护、 失步保护、频率保护、过电压保护、过励磁保护、转子表层 负序过负荷保护等，这些保护功能分别保护机组不同的故 障，不能相互代替，不能认为是后备保护，因此从保护本身 来讲，也需双重化配置。因此，双主双后配置方案是大型发变组保护必须具 备的功能。以下针对300 MW机组保护双重化配置的一些问 题，提出一些看法和建议。1双重化配置的几个问题1.1差动保护双

3、重化配置1.1.1双重化配置方案AA屏配置主变差动、发电机差动、高厂变差动；B 屏配置发变组差动、发电机差动、高厂变差动。此配置方案有以下几个特点：(1) B屏保留发电机差动保护，这是因为发电机差动 两侧电流一致，两侧采用同型CT，定值整定时比较灵敏。 发变组差动保护各侧CT差别大，定值整定时需要考虑各侧 CT差别产生的不平衡电流，因此定值较高。而且发变组差 动具有涌流鉴别功能，采用二次谐波或波形判别等功能，在 内部故障CT饱和时可能会延缓动作时间。因此保留发电机 差动保护对于B屏的配置比较合理。(2) 高厂变差动A、B屏各配置1套。对于发变组 单元，高厂变是其一部分，尽管发变组差动包含了高厂

4、变， 但发变组差动只对高厂变高压侧内部故障具有灵敏度，低压 侧故障不具灵敏度。因此高厂变差动应配置2套。(3) 高厂变高压侧只需一组大变比CT,用于A屏的 主变差动，B屏的发变组差动至高厂变低压侧，两块屏差动 保护使用的CT完全独立。1.1.2双重化配置方案B对于300 MW及以上机组，可以考虑采用更全面的 配置方案：A、B屏均配置发变组差动、主变差动、发电机 差动、高厂变差动。1.2主变后备保护配置主变后备保护作为发变组区内、区外短路故障的后 备，具有主变相间阻抗保护、复合电压过流保护、主变零序 保护、主变间隙零序保护功能。配置方案：A、B屏均配置主变阻抗保护或复合电 压过流保护，各自使用不

5、同的CToA、B屏均配置主变零序电流保护、主变间隙零序保护。 对零序电流保护，CT配置采用两种方法：http:/www.pwO.cn 电工之家(1)安装2个零序CT，各自使用不同的CTo(2) A屏接入零序CT，B屏采用套管自产零序电流。 此方式2套零序电流保护范围有所区别，定值整定时需分别 计算。1.3非全相保护和失灵启动反措实施细则对非全相保护和失灵启动提出了详细的规定，具体实施方案如下：(1) 非全相和失灵启动不应与电量保护在同一个装 置内，以增加可靠性；(2) 非全相保护只配置1套，另外设1套断路器本 体非全相保护；(3) 失灵保护只配置1套。1.4发电机其他保护配置电工之家A、B屏发

6、电机保护配置除了差动保护以外，还配置匝 间保护、相间后备保护、定子接地保护、转子接地保护、失 磁保护、失步保护、频率保护、逆功率保护、定子过负荷保 护、转子表层负序过负荷保护、过电压保护、过励磁保护、 启停机保护、误上电保护、轴电流保护。其中，转子接地保 护因2套保护之间相互影响，正常运行时只投入1套，需退 出本屏装置运行时，切换至另一套转子接地保护。1.5高厂变、励磁变后备保护配置A、B屏均配置高厂变高压侧过流保护、分支过流 保护、励磁变过流、励磁过负荷保护，各自使用不同的CT。1.6 CT配置问题由于采用了双主双后的配置方案，每侧的CT只需 引入一次，每块屏采用主后备共用一组CTo此种CT

7、配置方法具有以下优点：(1) CT接入数量少，由于A、B屏接入CT完全独 立，每块屏CT接入一次，CT断线的可能性大大减小。(2) CT断线是一种故障，可能严重危害设备安全， 因此不宜闭锁差动保护，主后采用同一组CT，任一组CT断 线均有差动保护可以反应，切除CT断线故障。1.7 PT 配置反措实施细则2.1中规定：每套保护装置的交 流电压、交流电流分别取自电压互感器和电流互感器互相独 立的绕组。交流电流取自独立的电流互感器，只要合理配 置完全可以实现。交流电压取自独立的电压互感器，在实际工程中存 在以下几个问题：(1)主变高压侧母线PT 一般只有一个绕组，两套保 护不能使用独立的绕组，如需双

8、重化配置，还需考虑电压切 换的双重化。电工之家 www.pwO.cn(2)对于发电机保护，配置匝间保护方案时，为防止匝 间保护专用PT高压侧断线导致保护误动，一套保护需引入 两组PT。如考虑采用独立的PT绕组，机端配置的PT数量 太多，一般不能满足要求。(3) 主变零序电压、发电机机端PT零序电压、发电 机中性点零序电压只配置一个绕组，无法实现回路双重化。针对以上实际情况，在实现发变组保护双重化配置 时，电压互感器的接入方法可以采取以下措施：(1) 采用从PT根部引两组PT经熔断器接入两套保 护，保护装置应有单相和三相PT断线判别功能。(2) 发电机机端配置3个PT绕组：PT1、PT2、PT3, A屏接入PT1、PT3电压，B屏接入PT2、PT3电压。正常 运行时，A屏取PT1电压，PT3作备用，B屏取PT2电压， PT3作备用，任一组PT断线，自动切换至PT3，这样PT断 线时，2套保护装置中与电压有关的保护，如失磁保护、失 步保护、阻抗保护、复合电压过流保护、频率保护、逆功率 保护、过电压保护、过励磁保护均不受影响。