一次保护逻辑误动的分析与整改

万宏程

【摘 要】分析了柘林水电厂因四号发电机出口处发生三相短路，四号发电机纵差保护正确动作后，由于四号发电机低压记忆过流保护因保护逻辑上的问题，跳开三号主变各侧开关，造成三号主变非正常退出运行，近区停电的原因。通过原因分析提醒继电保护人员，在保护装置的选型和配置结合实际情况，进一步搞好继电保护工作，确保电力系统的安全稳定运行。

【关键词】水电厂 发电机保护 分析 对策

1概述

柘林水电厂为坝后式厂房，在江西省电力系统中起调频、调峰及事故备用的作用，总装机容量420MW。四号水轮发电机组的容量为45 MW，水轮发电机组由东方电机厂生产，发电机型号为TS-900/135-56，额定功率53000kVA，额定电压/电流 10500V/2920A。三号主变为三圈变接线组变为YN，yn，d11，型号为SFS10-63000/110 121±2×2.5%/38±5%/10.5，四号发电机通过3SM母线与三号主变相联接入110kV、35kV系统，三号主变是江西电网110kV与35kV电网的联络变，担负着地区及周边的用电负荷。四号发电机及三号主变保护装置采用的均为许继公司的WFB-100型微机保护装置。

2事故前运行方式及事故经过

2.1事故前运行方式

四号发电机正常运行，负荷情况为有功28MW，无功-8.7MVar，其它机组备用， 121B，122B，123B，125B，126B并入系统运行， A厂厂用电处于分段运行，220kV柘西II线，柘盘线，母联开关处于合闸状态，110kV线路正常运行，35kV线路正常运行。

2.2事故经过

（1）2006年1月2日5时40分四号机组突然甩负荷，主控室报4F纵差保护动作，4F出口油开关事故跳闸，4F转速115%，4F低压记忆过流保护I、II段动作，三号主变110kV 侧12DL 三相跳闸；35kV 侧31DL三相跳闸；10.5kV 侧04DL、07 DL三相跳闸；四号发电机灭磁开关4FFMK跳闸；四号发电机停机。

（2）经现场检查，发现四号发电机机端1YH电压互感器T接的小铝排B相支柱瓷瓶炸裂，其它两相支柱瓷瓶烧损严重，在地面发现一只死老鼠。

3事故原因分析

经现场情况判断，原因为老鼠攀爬引起四号机机端1YH电压互感器T接的小铝排引起三相弧光短路，四号发电机4F差动保护正确动作，跳开04DL、4FFMK、机组停机。经过7.5秒后由4F低压记忆过流保护动作跳开三号主变三侧12DL、31DL、07DL断路器，因我厂的发电机采用自并励方式，发电机配置的低压记忆过流保护，是做为本机组和同单元接线主变的后备保护，低压记忆过流保护原理构成为电流起动记忆，同时电压下降，只有电压恢复正常时，低压记忆过流保护才返回.当时的情况是因为发电机出口处发生三相短路，机组差动正确动作跳开四号发电机出口开关，但由于四号发电机低压记忆过流后备保护记忆了故障电流，且差动保护动作后发电机全停，机端电压为零使低电压条件满足，经动作时限后低压记忆过流保护出口，跳开3号主变各侧开关。4F差动保护正确动作，跳开04DL、4FFMK、机组停机后，发电机机端的短路点已被切除，对电网已不构成影响。而此时由于发电机低压记忆过流保护记忆了短路电流（厂家设定记忆时间为15秒），发电机已由差动保护动作停机，停机后机端已无电压，低压条件也同时满足，经过发电机后备时限定值7秒，发电机低压记忆过流保护出口跳开了三号主变各侧断路器，造成了三号主变非正常停运，这是保护逻辑上的一个缺陷，它造成了故障后停电范围的扩大。

4事故后缺陷处理情况

四号发电机保护使用的是许继的WFB-100型保护装置，许继公司对更改低压记忆过流保护逻辑有一定难度，许继公司也无法实现在主保护动作后将低压记忆元件返回，在与省中调继电保护部、省电科院有关人员多次研讨下，根据110 kV、35 kV系统保护配置情况，提出了更改发电机后备保护动作后果的方式，针对以上情况，省中调继电保护部下发了（2006）调继整改字第（01）号，《江西电网继电保护及安全自动装置整改通知单于》，要求对四号发电机低压记忆过流保护动作后果及动作时限进行整改.并提出如下建议：

（2）取消四号发电机低压记忆过流保护T2压板（原动作后果为跳主变各侧开关）。

实施步骤：

①结合四号发电机检修进行实施，更改发电机低压记忆过流T1动作时限整定值。

②拆除四号发电机低压记忆过流保护T2保护出口压板，将电流定值整定为99A、时限定值整定为99秒，电压定值整定为0V。

③二次回路更改。

④保护及二次回路正确性校验：1）退出发电机保护装置上所有出口压板；2）发电机保护装置安全措施：按现场设备图纸，甩去发电机保护屏端子排上跳其它设备开关的接线，在四号发电机保护屏后甩开跳12DL线圈（3X：25，3X：28）， 跳31DL线圈（3X：31，3X：34）， 跳07DL线圈（3X：37，3X：40）。3）保护屏后通电及传动试验，通电模拟低压记忆过流保护T1动作，动作值应正确，保护动作信号灯应正确，监控系统信号显示应正确，传动试验：投入低压记忆过流保护T1保护压板，跳04DL线圈1压板、跳04DL线圈2压板、跳FMK压板、跳12DL线圈压板、跳31DL线圈压板、跳07DL线圈压板，合04DL、FMK，保护屏上模拟低压记忆过流保护T1动作，04DL、FMK应跳闸，多次模拟保护低压记忆过流保护T1开出，用万用表分别测量端子排上跳12DL线圈（3X：25，3X：28）， 跳31DL线圈（3X：31，3X：34）， 跳07DL线圈（3X：37，3X：40）应无导通现象。4）恢复各项安全措施。

5应吸取的教训和防范措施

（1）对四号发电机机端电压互感器T接三相小铝排和损坏的3个支柱瓷瓶进行更换，用绝缘热缩带包扎了四号机组机端互感器上方小铝母线，对存在相同情况的一、二、三号发电机裸露小铝母线用绝缘热缩带进行包扎。

（2）对存在同样保护逻辑问题的一、二、三、五、六号发电机的定值及二次回路进行整改。

（3）对厂房通道门、窗户完好情况及电缆孔洞的封堵情况再次进行全面检查，制定整改方案。

对1YH和2YH电压互感器进行了更换，将原来JDJ-10型换成JDZX-10R（0.5A）10/√3，0.1/√3， 0.1/√3kV，0.2/0.5级 15/20VA铠装小车式PT柜。