LDC-2 型失磁保護(hù)誤動的情況分析

許 鑒，王德福，曲傳忠

(1. 沈陽工程學(xué)院電氣工程系，沈陽110136;2. 太平灣發(fā)電廠，遼寧丹東118000;3. 丹東供電公司東港供電分公司，遼寧丹東118300)

1 LDC-2 型失磁保護(hù)裝置的工作原理

1.1 接線原理

1)DC-2 型低阻抗繼電器的簡化接線原理如圖1所示.

圖1 LDC-2 低阻抗繼電器接線

2)磁保護(hù)直流邏輯回路接線原理如圖2 所示.

圖2 失磁保護(hù)直流邏輯回路接線原理

1.2 LDC-2 低阻抗繼電器的原理分析

根據(jù)電路原理，該繼電器的動作特性方程為

即

該方程的軌跡是以(0，－Rz/K)為圓心，以Rd/K為半徑的偏移特性阻抗圓，因Rz/K 為實數(shù)，故該圓的圓心在負(fù)的R 軸上，如圖3 所示.

圖3 LDC-2 低阻抗繼電器動作特性

由于這一偏移特性的存在，要使該繼電器反映發(fā)電機(jī)進(jìn)相運行就必須采用90°接線，即取IAUBC的接線方式.

附加說明:在阿城繼電器廠關(guān)于LDC-2 型低阻抗繼電器的出廠說明書中，編者論述該繼電器的特性為下拋圓，這一論述是錯誤的. 對此，通過試驗的方法錄制其相位阻抗特性圓，圖4 即是取XA=0，XB=－15Ω時的實測特性圓，充分說明了它的偏移特性.實測的數(shù)據(jù)如表1 所示.

圖4 LDC-2 低阻抗繼電器實測動作特性

表1 相位阻抗特性

2 失磁保護(hù)誤動情況分析

2.1 失磁保護(hù)誤動時的現(xiàn)場情況

機(jī)組開機(jī)并網(wǎng)后帶有功50 MW，無功10 MVAR，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓10.5 kV，定子電流3.1 kA，當(dāng)準(zhǔn)備甩負(fù)荷試驗時出現(xiàn)“PT 斷線閉鎖”信號. 運行值班員到PT 端子箱處檢查，在未經(jīng)測量的情況下誤將測量表計用的PT(1YH2)二次B 相熔斷器拉開，從而使失磁保護(hù)失去電壓斷線閉鎖，發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動作停機(jī)甩負(fù)荷.

2.2 檢查分析過程

將發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)停用，模擬事故情況，即將發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后帶有功50 MW，無功10 MVAR，模擬PT 二次B 相斷線，測繼電器端子(5、7)上的電壓Uj=52 V.

CT(3 LH)變比為4000/5，則其二次電流:Ia=3100/800 =3.9 A.

當(dāng)PT B 相斷線時，失磁保護(hù)繼電器端子上的實際電壓為UAC，如果繼電器的接線正確，此時的測量阻抗角為－20°(如圖5)，測量阻抗位于第四象限，繼電器不應(yīng)該動作，但實際情況是動作了.

圖5 B 相斷線時繼電器測量阻抗分析

進(jìn)一步模擬C 相斷線，繼電器不動作. 但從理論上分析，若繼電器的接線正確，其向量分析的結(jié)果應(yīng)該是可靠動作.當(dāng)C 相斷線時繼電器端子電壓為UBA=53 V，其測量阻抗角為－140°(220°)，其測量阻抗位于第三象限，如圖6 所示.

圖6 C 相斷線繼電器測量阻抗分析

由此可見，該繼電器的交流回路接線有問題，故應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場接線檢查.

1)查繼電器交流電壓接線沒有問題，確實是UBC.

2)帶負(fù)荷用鉗型相位表測負(fù)荷電流與電壓之間的相位角約為190°，初步可判斷為CT 二次引出極性接反.停機(jī)后，檢查CT 二次根部電纜引出極性接反.

進(jìn)一步分析:在CT 二次引出接反的情況下，實際輸入繼電器的電流為－Ia，通過向量分析其測量阻抗的相位與實際動作情況完全相符.當(dāng)B 相斷線時，UBC超前－Ia相位160°，測量阻抗位于第二象限，由表1可見，此角度下繼電器的動作邊界約為14 Ω，而實際的測量阻抗為7.7 Ω，在其動作區(qū)內(nèi)，故繼電器動作;當(dāng)C相斷線時，繼電器端子電壓超前－Ia相位40°，其測量阻抗位于第一象限40°處，繼電器不能動作.

3 CT 二次接線更正后模擬試驗情況及動作分析

將CT 二次接線更正后，繼續(xù)上述模擬試驗，其試驗結(jié)果與理論分析結(jié)論完全一致.即B 相二次斷線時繼電器不動作，其向量分析如圖5，此時繼電器的測量阻抗位于第一象限;C 相二次斷線時繼電器動作，其向量分析如圖6，此時繼電器的測量阻抗位于第二象限，且測量阻抗Zj=7.8 Ω，小于邊界動作阻抗8.3 Ω，因此繼電器動作.

3 結(jié) 論

綜上分析可見，導(dǎo)致事故發(fā)生的根本原因是CT二次引出極性接反，但運行值班員的誤操作也是導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因，應(yīng)該引起充分注意. 另外，由于廠家出廠說明書的誤導(dǎo)，也給事故分析工作帶來錯誤引導(dǎo)，影響了事故分析的快速性、準(zhǔn)確性，因此，必須予以更正.

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