区外单相接地导致发电机高频保护动作.docx

区外单相接地导致发电机高频保护动作【案例简述】某电厂的#1 号 330MW 汽轮发电机为北京汽轮机厂生产。2006 年 5月 8 日，当时负荷有功 260MW，无功 33Mvar，500kV 系统某 II 线 A 相发生瞬时接地故障，1 号发电机高频保护动作，发变组出口开关跳闸。【案例评析】1.该 II 线 A 相接地故障跳闸导致电压波动，1 号发变组保护装置计算出机组频率升高引起高频保护跳闸出口，发变组保护型号 WFBZ-01。发电机高频保护定值：I=1Af1=50.5Hz f2=51Hz T1=30min 发信f3=51Hz T2=0s 组机跳闸解列2.另外该厂 500kV 升压站装有 EFV-F 失步解列基频率电压紧急控制装置，频率保护的定值为：f1=50.50Hz t=0.1s 启动，f2=53.50Hz t=0.5s 切跳1 号机；f2=53.50Hz t=1s 切跳 2 号机。3.发电机高频保护取入量为发电机出口 1PT 的线电压，每个频率波（20ms） 取 12 点， 采用的保护原理是依据电压与频率的对应关系 U=Umcos（t） 来计算实时频率， 其中=2f， 并假定电压的峰值 Um 恒定不变，机组的频率随机组的电压变化而变化。而在该 II 线 A 相故障跳闸过程中 A相电压最低为 39V，并在暂态过程中还含有高次谐波，引发机组高频保护动作。4.继电器装置厂家利用发变组高频保护电压采样软件对故障波形进行分析计算，并用动模试验模拟 A 相短路引起的暂态变化来启动保护，发现在采样起始点最不利的情况下，计算出的频率在故障发生后 45ms 内可达到高频保护动作整定值 51Hz。后从线路故障录波器的报告得知该 II 线的 A相发生瞬时接地故障，60ms 后切除，600ms 后单相重合闸重合成功。【案例警示】1电网发生故障，电压由故障瞬时值，经过暂态过程过渡到稳定故障状态，同时会引起电源频率的暂态过程，对于保护装置的频率计算也会带来暂态影响，通过模拟故障测试发现，保护装置有告警启动信息，高频保护时间整定大于 45ms 可躲过暂态过程。2与有关调度部门沟通，考虑到电厂相邻线路低频率保护整定f2=53.50Hz t=0.5s 切跳机，发变组的高频保护频率整定可以适当增加小延时以躲过故障的暂态过程和故障切除的暂态中保护装置带来的短时偏离。3对于 WFBZ-01 型号保护装置，应增加必要的闭锁功能，如：低电压、df/dt 闭锁、频率值异常闭锁，防止在 500kV 系统发生瞬时故障时，保护装置利用电压幅值采集量来计算频率，由于计算误差比较大导致误判为频率升高。4继电保护专业人员对保护原理没有掌握，没有及早意识到发变组高频保护存在的不完善和误动的遗患。5与继电保护装置厂家核实目前使用的发变组所有保护定值的合理性。6与调度部门加强沟通，使保护运行方式更加合理。