發變組保護校驗過程中的幾點問題探討

徐琦丹 黃向慧

摘要：針對發變組保護校驗過程中出現的幾點問題進行探討，通過試驗分析提出更為合理簡便的試驗方法，進一步完善發變組保護校驗規程，從而提高發變組的可靠性和穩定性。

關鍵詞：發變組；保護校驗；TA斷線閉鎖；比率差動；零序方向過流

發變組是電廠電力生產的關鍵設備，如果其發生故障，無論是對電網還是電廠本身，勢必造成巨大的經濟損失。因此，發變組保護裝置的校驗工作，是每年機組檢修工作的重中之重。本文以某廠為例，對發變組保護校驗過程中出現的幾點問題進行探討（某廠發變組保護采用南瑞RSC-985A成套保護裝置）。

1 比率差動保護特性曲線搜索

某廠的發變組差動、變壓器差動、高廠變差動、發電機差動等均為比率差動與速斷差動相結合。校驗采用博電保護測試儀的差動擴展保護測試模塊中比例制動邊界搜索功能，此功能可模擬三相差動，準確描繪出比率制動的特性曲線。該功能的參數設置比較復雜，結合實際不斷探索，總結出以下經驗：

在保護對象的相關設定中，“TA極性定義”除發電機差動選“外部故障為正極性”外，其他差動保護均選擇“內部故障為正極性”，這是由于某廠發電機兩側CT極性相同。接線方式按實際選擇，發電機選YY即可，主變選YD11。這里需要注意的是，高廠變也為YD11，但高廠變是高壓側為三角接線低壓側為星形接線。經實際試驗證明，當接線方式選擇三角接線在前星形接線在后時，測試儀只能出單相電流且無補償電流，無法得出正確結果，此時只能將高低壓側所有參數互相交換再進行試驗。在特性定義中，根據定值輸入啟動值及速斷值，由于制動電流太大時所需電流較大，測試儀輸出有限，可只做前面一段。輸入拐點及斜率，拐點數可隨意，使所畫曲線盡量接近實際制動曲線即可，電流允許量可選稍大些（曲線上下端的虛線），使得制動曲線能落在該范圍內，保證搜索成功。設定好上述參數后，添加測試序列進行搜索。以主變差動為例，最終出現如圖1的搜索結果。

以上討論均在三相接線方式下，如為單相接線試驗，還需考慮到Y-D接線的差流校正，此處不予討論。

2 TA斷線閉鎖比率差動試驗

在做“TA斷線閉鎖比率差動”試驗時，按照一般的校驗方法為：用保護校驗儀在參與某差動的兩側三相均加上平衡電流，此時該差動保護兩側電流平衡，差流為0。當“TA斷線閉鎖比率差動”控制字置“1”時，斷開任意一相電流，該差動保護被閉鎖不動作；當“TA斷線閉鎖比率差動”控制字置“0”時，斷開任意一相電流，該差動保護不閉鎖。然而，當其他條件相同，但在參與某差動的兩側三相加上不平衡電流，且保證此時差動電流值未達到保護動作值和斷開一相后的差流能達到動作值，此時控制字置“1”，但斷開任意一相電流，該差動保護不一定被閉鎖。具體為，若差流達到保護啟動值，該差動保護不閉鎖；若差流未達到保護啟動值，則該差動保護被閉鎖。

產生該現象的原因為：設備發生內部故障時，至少滿足以下條件中的一個：1）任一側負序相電壓大于2V；2）差動保護起動后任一側任一相電流比起動前增加；3）差動保護起動后最大相電流大于1.2；4）同時有三路電流比差動保護啟動前減小。差動保護啟動后40ms內，以上條件均不滿足，則判為TA斷線。故當參與某差動的兩側所加電流為不平衡電流，且差動電流值達到差動保護啟動值時，差動保護已啟動，40ms內未判為“TA斷線”，保護不被閉鎖，此時斷開任意一相電流，差動保護動作；當差動電流值未達到差動保護啟動值時，斷開任意一相電流后差動保護才啟動并且在40ms內判為“TA斷線”，則差動保護被閉鎖。

3 主變零序方向過流保護試驗

零序過流保護，主要作為變壓器中性點接地運行時接地故障后備保護。RCS-985A設有三段零序過流保護，某廠只投入I段及II段，其中I段經方向閉鎖。由于985A沒有零序方向判別及零序方向指向的相關控制字，在做零序I段過流的過程中，通過不斷變換接線驗證，得出以下結論：

方向元件所用零序電壓固定為TV4自產零序電壓。零序過流大小采用外接零序電流（A屏取自TA31，B屏取自TA32），方向元件所采用的零序電流為自產零序電流（A屏取自TA30，B屏取自TA29）。由于判零序電流大小和零序電流方向采用不一樣的TA，且控制字中并沒有關于該項說明，給實驗過程帶來了很大的困難。在嘗試過程中，當方向與大小判別都用自產零序電流時，零序過流I段一直不動作，這是由于此時外接零序電流為零，零序過流一直沒到動作值，所以一直不動作；當只用外接零序時，無論外接零序電流與電壓的夾角為多少，只要零序電流一達到動作值就動作，這是因為此時自產零序為零，故與零序電壓夾角為零，在動作角度內，所以只要外接零序電流大于定值就動作。正確試驗方法為，先將零序過流動作時間改為0S，有動作時間的延時會影響定值測量。在外接零序TA31端子排內側加入足夠大的電流，大于動作定值，在TA30端子排內側加入不平衡電流產生自產零序電流，同時TV4端子排加入零序電壓，變換零序電流對電壓的夾角，直至動作，測出動作角；再使自產零序電流與外界零序電壓夾角在動作區內，從小到大變化外接零序電流值，直至動作，測出動作值。關于動作時間的測量與本文討論無關，不再贅述。

4 結語

發變組保護涉及的設備眾多，接線、保護原理復雜，保護裝置的校驗是一項繁復而艱巨的工作，需要不斷去研究、完善。本文總結了校驗工作過程中遇到的幾點問題以及探討結果，以供同行電廠遇到相同問題時作為一個參考，不盡之處，敬請補充指正。

參考文獻：

[1]RCS-985系列發電機變壓器成套保護裝置技術說明書.南京南瑞繼保電氣有限公司.

[2]PW系列繼電保護測試儀用戶手冊.北京博電新力電器股份有限公司.