碗米坡水电厂发电机复压记忆过流保护逻辑优化与改进

碗米坡水电厂发电机复压记忆过流保护逻辑优化与改进

李进良张伟

(五凌电力有限公司碗米坡水电厂湖南湘西416500)

摘要：本文主要介绍碗米坡水电厂发电机复压记忆过流保护的逻辑，对记忆过流保护存在误动的情况进行了详细的分析与试验，提出了改进的方案。

关键词：自并励；记忆过流；启动失灵

1引言

碗米坡水电厂总装机容量3×80MW，三台机均为单元接线，220KV母线为单母线不分段接线，经两条220KV出线接入系统，发电机为自并励机组，励磁电源取自机端电压，对于这种励磁方式，当发电机出口短路时，机端电压下降，此时励磁电源电压也随着下降，造成发电机励磁电流减少，进而使机端不能继续维持较大的短路电流，可能会使发电机过流保护返回，造成拒动。为此，目前应用的发电机复压过流保护均采用了电流记忆功能。

2记忆过流保护逻辑

碗米坡水电厂发电机复压记忆过流保护逻辑图（图1），过流元件动作后，触发时间记忆元件，在此记忆时间内，如机端电压降低到整定值时U<，一方面经过t1延时跳主变高压侧开关TCB，并启动TCB失灵；另一方面经过t2延时跳发电机出口开关GCB、灭磁开关、发停机令。

3记忆过流保护改造原因

3.1记忆过流保护动作逻辑分析

利用继电保护测试仪进行表1试验，模拟发电机内部相间故障时，差动保护动作跳开GCB、灭磁开关，此时故障已经切除，但6.0s、6.5s后发电机复压记忆过流Ⅰ、Ⅱ段分别动作，跳TCB，全停。

表1模拟实验参数

当发电机内部相间故障时，差动保护动作跳开GCB、灭磁开关，此时故障已经切除，但由于保护装置中低电压元件（U<）不受GCB开断闭锁，低电压原件（U<）在差动保护动作切除故障后还是能启动，即逻辑图中U<输出为1，同时记忆的故障电流超过电流定值，造成发电机复压记忆过流保护误动作切除主变，扩大了停电范围。

3.2记忆过流保护出口方式分析

依据《DL/T5177水力发电厂继电保护设计导则》、《DL/T684大型发电机变压器继电保护整定计算导则》规定：自并励发电机，宜采用带电流记忆的低压过电流保护，电流宜取自发电机中性点侧电流互感器，宜带有两段时限，以较短的时限动作于缩小故障影响范围，或动作于解列、解列灭磁，较长的时限动作于停机。而我厂将复压记忆过流保护跳闸出口方式整定为除跳发电机出口开关、灭磁开关、关导水翼外，还跳主变高压侧，这与导则不相符。

综上所述，复压记忆过流保护出口方式与逻辑均存在问题。发电机内部相间故障时，保护复压记忆过流保护存在误切除主变的情况，扩大了事故范围，故有必要对碗米坡水电厂发电机复压记忆过流保护做出合理的优化改进。

4、改造方案

依据两个导则要求，在整定记忆过流保护跳闸出口方式时，对于发电机出口处装有开关的接线方式，发电机记忆过流保护只能跳出口处开关，而不应跳主变高压侧开关，对此作出以下改造方案：

1、修改复压记忆过流保护出口方式。由于目前220kv及以上的主变和母线都配置了双重化快速主保护，当主变或母线故障时，双重化的保护完全可以在最短时限由差动保护动作，实现故障隔离，主变或母线保护不要求发电机记忆过流保护做远后备。发电机相间短路后备保护仅需要解列或解列灭磁，故取消保护装置记忆过流保护跳TCB功能，将发电机保护屏内原来跳TCB的两副接点分别去跳GCB两个线圈(即复压记忆过流一段以较短时间解列)。取消发电机保护屏内启动TCB开关失灵连片，并拆除相关二次回路（图2）

图2出口方式修改图

3、修改保护装置逻辑图（图3），在发电机记忆过流保护中加入经发变组并网状态闭锁的逻辑，当发变组主保护动作，断路器跳开后，发电机记忆过流保护将不再动作。

5、结束语

通过本文的分析及从定值整定、装置逻辑方面提出相应的改进措施发电机记忆过流保护不宜作为系统远后备保护，可作为发电机后备保护，出口应只跳本机组相关断路器。希望能给读者一些有益的启发。

参考文献

[1]P343P142保护装置说明书.阿尔斯通.2002

[2]MiCOMS1软件说明书.阿尔斯通.2002

[3]国家电网公司系统继电保护近年来典型故障通报.2009

作者简介：

1、李进良（1981-），男，湖南洪江人，助理工程师，主要从事水电厂电气设备运行管理工作。

2、张伟（1979-），男，湖南花垣人，工程师，主要从事水电厂电气设备维护管理工作。