电机发生接地零序保护拒动原因及采取的措施
【摘要】本文介绍了某电厂6KV接地系统,6KV电动机发生单相接地故障,保护装置零序保护闭锁,未出口。造成上级电源脱硫2T段工作进线开关零序保护动作跳闸,脱硫2T段因母线失压,致2T段部共8台辅机低电压保护动作跳闸。经过专业人员分析,找出了零序保护拒动的原因,使这一问题得到解决,保障设备安全运行。
【关键词】零序保护;CT饱和;综保装置
1.事件经过
2011.11.18 13:11,#2A浆液循环泵电机C相发生接地故障。保护装置零序保护闭锁,未出口。上级电源脱硫2T段工作进线开关零序保护动作跳闸,备用电源联投正常。由于切换过程时间大于0.5S,脱硫2T段因母线失压,致使2T 段部分负荷,共8台辅机低电压保护(65V,0.5S)动作跳闸。
本次保护各开关动作情况:
2.处理过程
对#2A浆液循环泵开关保护装置零序保护的采样、定值等方面进行校核,保护动作行为正确,动作值与定值单一致且二次接线与图纸一致。
(1)零序保护动作值:29.5倍(二次值5.9A,一次动作值115.6A)。
(2)零序保护动作时间:0.41S。
(3)零序保护CT一次侧突加电流156A,保护正确动作,动作时间0.42S。
(4)零序CT一次、二次接线正确。
3.动作原因
(1)该厂使用的某电气自动化有限公司生产的综保装置,其零序保护为防止电机在起动过程中由于三相电流不平衡而导致零序保护误动作(实际上保护装置不能区分电机运行状态),在其最大相电流Imax大于1.05倍额定值时,作为制动量,零序定值会自动抬高。
其动作特性为:
I0>[1+(Imax/Ie–1.05)/4]*I0dz 当Imax>1.05 Ie
发电机差动保护动作原因分析 一、事故经过 2012年10月23日07时29分,网控值班员听见巨响声同时发现盘面柴发电源二103-16断路器跳闸,网控值班员立即前往网控10KV配电室发现浓烟,经检查柴发电源二103-16高压柜后盖已被甩出,柜内已烧黑。2号发电机纵差保护动作,2号发电机组跳闸。07时33分,低频保护动作,甩负荷至第5轮。07时33分41秒,1号、3号机组跳闸,全厂失电。 二、故障分析 继电保护人员随后调取事故动作报告,发现发电机差动保护动作时刻,差动电流确实已经远超过了整定值,说明在103-16柜故障时刻发抗组差动回路确实存在很大的不平衡电流。与此同时为验证发电机差动回路内一次设备是否有故障,对发电机绕组及其一次母线进行对地及相间绝缘检查,未发现异常。证明发电机等一次设备未发生故障,发抗组保护装臵本身在这次大修期间已经对保护装臵及二次回路连线可靠性及差动极性正确性进行检查均未发现有误之处。差动动作时间和103-16柜发生故障时间基本同时发生,但是就算在故障过程中产生的瞬间大电流对发电机差动回路来说也应该是一个穿越性电流,不应该对发电机差动保护产生影响。随后保护人员调取录波图进行分析,发现故障时刻发电机中性点B相电流波形严重畸变。经过计算,发电机中性点B相电流与发电机机端B相电流之差正好等于装臵
采样的差流值。 从录波图上可以看出,故障时刻发电机中性点B相电流波形发生严重畸变,且故障时刻发电机中性点B相电流与发电机机端电流在同一时刻的相位及幅值均不相同,说明故障电流对发电机中性点电流互感器和发电机机端电流互感器造成的影响不同。 三、波形畸变分析 1、从录波图上可以看出,B相电流波形开始发生畸变前一刻波形
以保护人身安全为目的,把电气设备不带电的金属外壳接地或接零,叫做保护接地及保护接零。 1、保护接地 在中性点不接地的三相电源系统中,当接到这个系统上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时,如果人站在地上用手触及外壳,由于输电线与地之间有分布电容存在,将有电流通过人体及分布电容回到电源,使人触电,如图6-7-13所示。在一般情况下这个电流是不大的。但是,如果电网分布很广,或者电网绝缘强度显著下降,这个电流可能达到危险程度,这就必须采取安全措施。 没有保护接地的电动机一相碰壳情况 保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。电气设备采用保护接地措施后,设备外壳已通过导线与大地有良好的接触,则当人体触及带电的外壳时,人体相当于接地电阻的一条并联支路,如图6-7-14所示。由于人体电阻远远大于接地电阻,所以通过人体的电流很小,避免了触电事故。
装有保护接地的电动机一相碰壳情况 保护接地应用于中性点不接地的配电系统中。 2、保护接零 2.1. 保护接零的概念 为了防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险,将电气设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为保护接零。保护接零(又称接零保护)也就是在中性点接地的系统中,将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。图6-7-15是采用保护接零情况下故障电流的示意图。当某一相绝缘损坏使相线碰壳,外壳带电时,由于外壳采用了保护接零措施,因此该相线和零线构成回路,单相短路电流很大,足以使线路上的保护装置(如熔断器)迅速熔断,从而将漏电设备与电源断开,从而避免人身触电的可能性。
保护接零 保护接零用于380/220V、三相四线制、电源的中性点直接接地的配电系统。 在电源的中性点接地的配电系统中,只能采用保护接零,如果采用保护接地则不能有效地防止人身触电事故。如图6-7-16所示,若采用保护接地,电源中性点接地电阻与电气设备的接地电阻均按4Ω考虑,而电源电压为220V,那么当电气设备的绝缘损坏使电气设备外壳带电时,则两接地电阻间的电流将为: 中性点接地系统采用保护接地的后果 熔断器熔体的额定电流是根据被保护设备的要求选定的,如果设备的额定电
变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理 (2007-01-07 22:41:40) 转载▼ 分类:工作 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器,当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时,通常只考虑一部分变压器中性点接地,而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行,以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定,当接地变压器退出运行时,应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图23所示 中性点直接接地零序电流保护:中性点直接接地零序电流保护一般分为两段,第一段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成,其定值与出线的接地保护第一段相配合,0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成,。定值与出线接地保护的最后一段相配合,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。 中性点间隙接地保护:当变电站的母线或线路发生接地短路,若故障元件的保护拒动,则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开,如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中,此局部系统变成中性点不接地系统,此时中性点的电位将升至相电压,分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏,中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前,可靠地将变压器切除,以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护,两种保护互为备用。 零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A 左右,时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~ 158mm ,击穿电压可取63kV(有效值)。当中性点电压超过击穿电压(还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压)时,间隙击穿,中性点有零序电流通过,保护启动后,经0.5s延时切变压器三侧断路器。 零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成,电压定植按躲过接地故障母线上出现的最高零序电压整定,110kV系统一般取150V;当接地点的选择有困难、接地故障母线3Uo电压较高时,也可整定为180V,动作时间取0.5s。
主变压器差动保护动作的原因及处理 一、变压器差动保护范围: 变压器差动保护的保护范围,是变压器各侧的电流互感器之间的一次连接部分,主要反应以下故障: 1、变压器引出线及内部绕组线圈的相间短路。 2、变压器绕组严重的匝间短路故障。 3、大电流接地系统中,线圈及引出线的接地故障。 4、变压器CT故障。 二、差动保护动作跳闸原因: 1、主变压器及其套管引出线发生短路故障。 2、保护二次线发生故障。 3、电流互感器短路或开路。 4、主变压器内部故障。 5、保护装置误动 三、主变压器差动保护动作跳闸处理的原则有以下几点: 1、检查主变压器外部套管及引线有无故障痕迹和异常现象。 2、如经过第1项检查,未发现异常,但曾有直流不稳定接地隐患或带直流接地运行,则考虑是否有直流两点接地故障。如果有,则应及时消除短路点,然后对变压器重新送电。差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护,同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。瓦斯保护能反应变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。 差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反应,且当绕组匝间短路时短路匝数很少时,也可能反应不出。而瓦斯保护虽然能反应变压器油箱内部的各种故障,但对于套管引出线的故障无法反应,因此,通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。 四、变压器差动保护动作检查项目: 1、记录保护动作情况、打印故障录波报告。 2、检查变压器套管有无损伤、有无闪络放电痕迹变压器本体有无因内部故障引起的其它异常现象。 3、差动保护范围内所有一次设备瓷质部分是否完好,有无闪络放电痕迹变压器及各侧刀闸、避雷器、瓷瓶有无接地短路现象,有无异物落在设备上。 4、差动电流互感器本身有无异常,瓷质部分是否完整,有无闪络放电痕迹,回路有无断线接地。 5、差动保护范围外有无短路故障(其它设备有无保护动作)差动保护二次回路有无接地、短路等现象,跳闸时是否有人在差动二次回路上工作。 五、动作现象及原因分析: 1、差动保护动作跳闸的同时,如果同时有瓦斯保护动作,即使只报轻瓦斯信号,变压器内部故障的可能性极大。 2、差动保护动作跳闸前如变压器套管、引线、CT有异常声响及其它故障现
低压配电系统的供电方式 低压配电系统按保护接地的形式不同 可分为:IT系统、TT系统和TN系统。 其中IT系统和TT系统的设备外露可导 电部分经各自的保护线直接接地(过去 称为保护接地);TN系统的设备外露可 导电部分经公共的保护线与电源中性点 直接电气连接(过去称为接零保护)。 国际电工委员会(IEC)对系统接地的 文字符号的意义规定如下: 第一个字母表示电力系统的对地关系: T--一点直接接地; I--所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地。 第二个字母表示装置的外露可导电部 分的对地关系: T--外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;
N--外露可导电部分与电力系统的接 地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点)。 后面还有字母时,这些字母表示中性线与保护线的组合: S--中性线和保护线是分开的; O--中性线和保护线是合一的。 (1)IT系统: IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。 其工作原理是:若设备外壳没有接地,在发生单相碰壳故障时,设备外壳带上了相电压,若此时人触摸外壳,就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。而设备的金属外壳有了保护接地后,由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大,在发
生单相碰壳时,大部分的接地电流被接地装置分流,流经人体的电流很小,从而对人身安全起了保护作用。 IT系统适用于环境条件不良,易发生单相接地故障的场所,以及易燃、易爆的场所。 (2)TT系统: TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。即:过去称三相四线制供电系统中的保护接地。 其工作原理是:当发生单相碰壳故障时,接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。此时如有人触带电的外壳,则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻,大部分的接地电流被接地装置分流,从而对人身起保护作用。 TT系统在确保安全用电方面还存在有不足之处,主要表现在:
接地距离保护须与零序电流保护共同配合才能构成完整的接地保护 一、在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路,但其灵敏度较低,保护时限较长。采用零序保护就可克服此不足,这是因为:正常运行和发生相间短路时,不会出现零序电流和零序电压,因此零序保护的动作电流可以整定得较小,这有利于提高其灵敏度;Y/△接线降压变压器,△侧以后的故障不会在Y侧反映出零序电流,所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限。1.当电流回路断线时,可能造成保护误动作。这是一般较灵敏的保护的共同弱点,需要在运行中注意防止。就断线机率而言,它比距离保护电压回路断线的机率要小得多。如果确有必要,还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作2.当电力系统出现不对称运行时,也要出现零序电流,例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行,单相重合闸过程中的两相运行,三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期,母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流,以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流,特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下,可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等,都可能使零序电流保护启动.另外,零序保护一般分为三段或四段。零序保护的II 段是与保护安装处相邻线路零序保护的I 段相配合整定的,它不仅能保护本线路的全长,而且可以延伸至相邻线路 二、距离保护是反映短路点至保护安装处距离长度的,动作时限是随短路点距离而变的阶段特性,当短路电流大于精工电流时,保护范围与通过保护的电流大小无关。距离保护测量的是阻抗值。距离保护一段不受系统运行方式变化影响。其余各段受运行方式变化影响也较小,躲开负荷电流的能力较大,因而它对运行方式的适应能力较强。当电流电压保护不能满足要求时,可采用距离保护,通常距离保护都是成套使用的,其中一、二段担任主保护段,三段担任后备保护段。也有四段式的保护或二段式的保护。其实零序保护和距离保护只能从定义上区分,零序保护的灵敏度高一些。假如相间短路零序保护就不会动作,这时距离保护会动作,但是在三相电流不平衡时距离保护就不会动作,零序保护动作,只能说零序保护和距离保护互相配合,使线路保护更完善。也就是说零序保护和距离保护的动作方式不一样,零序保护动作于电流(零序方向保护、和零序功率保护需要与零序电压相配合),距离保护动作与线路的阻抗大小,与电压和电流共同影响阻抗的大小,也就是说电流大但是阻抗只不一定小,距离保护和安装保护的距离有关。零序保护只反映电流的大小。 三、接地距离和相间距离是距离保护的两种分类,前者保护的是接地短路,后者保护的是相间短路。两者的区别在于故障环的选取不同,也就是测量阻抗的计算方法(计算表达式)上不同。 两者的区别主要在于采用的电气量不同,接地距离保护是利用短路电压和电流的比值,即测量阻抗的变化来区分系统的故障与正常运行状态。而零序保护利用的是接地故障时产生的零序电流分量。这是两者在原理上的最主要区别。但是,两者从保护的配合上来看,都是属于阶段式的保护,即都需要各保护区的上下级配合。再一点,从保护的性能来分析。应该说,在不发生单相接地时,零序电流分量是不会出现的,所以零序电流保护具有较高的灵敏性。但在上下级的配合时,限时零序电流速断保护(零序II段)的灵敏性可能不满足要求,这时可采用接地距离保护。这也就是说接地零序保护的灵敏性高于电流保护(可以看到,距离保护利用了短路时的两个电气量,自然比单一的电流保护要灵敏)。所以保护的配备上,一般距离保护作为了主保护,那么电流保护都是作为后备保护的,即在线路发生故障时,首先
高压电动机差动保护原理及注意事项 差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式,2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护,或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机,当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时,也装设纵差保护作为机间短路的主保护。差动保护基于被保护设备的短路故障而设,快速反应于设备内部短路故障。对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流,对于不同的差动保护原理,有不同的消除这些电流的措施。 差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流,比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的,正常情况下二者的差流为0,即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。当电动机内部发生短路故障时,二者之间产生差流,启动保护功能,出口跳电动机的断路器。微机保护一般采用分相比差流方式。 图1 电动机差动保护单线原理接线图 为了实现这种保护,在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间,即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连,即两个电流互感器的二次侧异极性相连,并在两连线之间并联接入电流继电器,在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的,故称为差动继电器。图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。 在中性点不接地系统供电网络中,电动机的纵差保护一般采用两相式接线,用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器,为躲过电动机启动时暂态电流的影响,可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。如果是微机保护装置,则只需将CT二次分别接入保护装置即可,但要注意极性端。一般在保护装置
咼压电机差动保护动作的几种原因 时间:2016/1/30 点击数:526 高压电机在运行过程中特别是改造初次投产时会因接线不正确、变比选择不匹配及其他疏漏,引起电机、 变压器差动保护动作,这些问题如不能及时、准确的处理,便会影响到油气生产。我们在实践中找到了很多解决此类问题的办法,供大家共享。 1电机差动保护动作原因分析 1.1已经投产运行中的电机 已经投产运行的电机当岀现差动保护动作时,大都不是因为接线错误了,而是因为电机、电缆或保护装置岀现了问题。解决办法:对电机差动保护的定值和动作值进行比对,就能大致判断岀故障的主要原因并决定先对那些设备进行检查。一般来说,依次对电机、电缆进行绝缘测试、直阻测试,对差动回路包括电流互感器进行测试,检查是否有异常,对保护装置进行检查,也可分班同时进行检查。根据我们的经验,主要是电机内部短路、电缆短路特别是有中间接头的地方以及 CT和二次回路的问题。 投产后的电机也会因外界因素或运行方式的改变,造成电机差动保护动作。我单位卫二变电所就出现了这 种问题。卫二变高压622注水电机在正常运行时,由于给2号主变充电,造成622注水电机差动保护动作。 这个看似没有关联的操作却引起了差动保护动作。后经分析、查找、试验,发现差动电流互感器开关侧其 二次线错接在了测量级上,其电机两侧CT的特性不一致。当给 2号35kV主变充电时就会有直流分量和 谐波串到6kV电机保护回路中(具体分析不在这里赘述),造成差流过大(动作值 1.6A左右,动作整定 值1.02A )。更改后,再次启动电机并用钱形电流表(4只表)检测二次回路,其差流正常,保护不再误 动。 2改造或新设备第一次投产时,电机差动保护动作原因分析 由于安装人员技术水平不高或是粗心或是对设备了解不够、理解偏差,对电机、保护装置改造后或是新设 备第一次投产试运行时,往往会岀现差动保护动作的现象。下面就介绍我供电服务中心所管辖的变电所岀现过的几种情况。 ⑴郭村变624高压注水电机改造后,几乎每次启动都会出现差动保护动作(动作值 6.2A-7.2A。动作整定 值5.2A )。对装置的参数整定,CT的极性、接线进行反复检查均没问题,电机试验也正常。后来确认, 由于电机距离开关柜较远(1000m ),电机中心点CT的带负载能力不够,从而在电机直接启动时(启动电流是额定电流的4-6倍)造成差流岀现。测量电动机尾端到开关柜保护装置的接线直阻为 3.5欧,CT带 负载能力为2.2欧。我们从厂家制造了两只专用CT,二次绕组都制成保护级且变比相同,把其副边串接起 来,在不改变变比的情况下,提升了带负载能力。改造后正常。 ⑵郭村变624电机再次改造后,第一次试运行出现了差动速断跳闸,动作值30.2A,动作整定值21.7A。我们对电机、电缆、CT变比、极性及二次回路进行了检查,都没有问题。对差速的动作值与动作整定值进行比对分析,不该是电机差动CT极性接反(相角差180度),接反后其动作值应在 42A以上,更像是差 动回路或一次回路相序不对,其动作电流肯定大于 21.7A,一般小于42A。其动作值与启动电流 258 2015年9月下 的大小成正比,也可以每次启动时,用四只钳形电流表测得数据,再根据余玄定理大致算岀来理想状态下
团队的补充2011-04-14 22:24 以下内容也许对你有帮助 一、保护接地的基本原理和适用范围 在中性点不接地的三相三线制供电系统中,当电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流经接地体和人体同时流过。由于人体的电阻RR(1700Ω)要比接地电阻RD(4Ω)大数百倍,流经人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小(小于4Ω)时,流过人体电流几乎等于零。另外,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时,所产生的压降也很小,故外壳对大地的电压是很低,人站在大地上去碰触外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。显然,在中性点不接地的系统中,采用保护接地可以有效地防止或减轻间接触电的危险。 在中性点直接接地系统中采用保护接地措施后,一旦电气设备发生碰壳故障,此时故障电流的流经路径为:电源(如U相)——故障设备的外壳——保护接地体RR——大地——中性点接地体RR——回到电源中性点。若此时恰好有人触及故障设备的外壳,就相当于人体电阻RR并联在保护接地电阻RD两端,此时,可求得接地故障电流IG为: 应注意的是,在大多数情况下,27.5A的故障电流是不足以使电路的过流保护装置(如熔断器、自动开关的脱扣器等)动作的,这将使得用电设备外壳上长期存在110V的对地电压,对人体是很不安全的。 二、保护接零的基本原理和适用范围 在广泛使用的三相四线制系统中采用保护接地是不安全的。如上述在大型超市的冷藏柜中采用保护接地,一旦发生漏电事故,冷藏柜上就会长期带有110V的对地电压,形成事故隐患,危及顾客的安全。那么,这种情况下应该采用哪种保护措施才是正确的呢?实际上,我国的低压配电网大多采用中性点直接接地的三相四线制380/220V系统。在这种系统中,应该采
电机发生接地零序保护拒动原因及采取的措施 【摘要】本文介绍了某电厂6KV接地系统,6KV电动机发生单相接地故障,保护装置零序保护闭锁,未出口。造成上级电源脱硫2T段工作进线开关零序保护动作跳闸,脱硫2T段因母线失压,致2T段部共8台辅机低电压保护动作跳闸。经过专业人员分析,找出了零序保护拒动的原因,使这一问题得到解决,保障设备安全运行。 【关键词】零序保护;CT饱和;综保装置 1.事件经过 2011.11.18 13:11,#2A浆液循环泵电机C相发生接地故障。保护装置零序保护闭锁,未出口。上级电源脱硫2T段工作进线开关零序保护动作跳闸,备用电源联投正常。由于切换过程时间大于0.5S,脱硫2T段因母线失压,致使2T 段部分负荷,共8台辅机低电压保护(65V,0.5S)动作跳闸。 本次保护各开关动作情况: 2.处理过程 对#2A浆液循环泵开关保护装置零序保护的采样、定值等方面进行校核,保护动作行为正确,动作值与定值单一致且二次接线与图纸一致。 (1)零序保护动作值:29.5倍(二次值5.9A,一次动作值115.6A)。 (2)零序保护动作时间:0.41S。 (3)零序保护CT一次侧突加电流156A,保护正确动作,动作时间0.42S。 (4)零序CT一次、二次接线正确。 3.动作原因 (1)该厂使用的某电气自动化有限公司生产的综保装置,其零序保护为防止电机在起动过程中由于三相电流不平衡而导致零序保护误动作(实际上保护装置不能区分电机运行状态),在其最大相电流Imax大于1.05倍额定值时,作为制动量,零序定值会自动抬高。 其动作特性为: I0>[1+(Imax/Ie–1.05)/4]*I0dz 当Imax>1.05 Ie
电动机差动保护的原理及应用 摘要:本文阐述了大型电动机差动保护原理。分析了差动保护的分类及对灵敏度的影响并介绍了差动原理逻辑图。 关键词:差动保护、比率差动、二次谐波闭锁比率差动 引言 大型高压电动机作为昂贵的电气主设备在发电厂,化工厂等大企业得到广泛的应用。如果发生严重故障导致电机烧毁,将严重影响生产的正常进行,造成巨大的经济损失,因此必须对其提供完善的保护。现有电动机综合保护装置主要针对中小型电动机,为其提供电流速断,热过载反时限过流,两段式定时限负序,零序电流,转子停滞,启动时间过长,频繁启动等保护功能。而对于2000KW以上特大容量电动机,则无法满足其内部故障时对保护灵敏度与速动性的要求,因而研制此装置并配合综合保护装置,为高压电动机提供更可靠更灵敏的保护措施。按照《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062的要求:2MW 及以上的电机应装设纵差保护。 一概述 为了实现这种保护,在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间,即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连,即两个电流互感器的二次侧异极性相连,并在两连线之间并联接入电流继电器,在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的,故称为差动继电器。 在中性点不接地系统供电网络中,电动机的纵差保护一般采用两相式接线,用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器,为躲过电动机启动时暂态电流的影响,可利用出口中间继电器带0.1s 的延时动作于跳闸。如果是微机保护装置,则只需将CT二次分别接入保护装置即可,但要注意极性端。一般在保护装置端子上有交流量或称模拟量输入的端子,分别定义为Ia1、Ia1*、Ic1、Ic1*(电机的端电流),Ia2、Ia2*、Ic2、Ic2*(电机的中性线电流),带*的为极性端。 保护装置的原理接线图如图2所示。电流互感器应具有相同的特性,并能满足10%误差要求。 微机保护原理框图见图如下:
关于线路光纤差动保护误动的原因分析 1、摘要 2014年5月30日晚22:57分,在内蒙杭锦旗源丰生物热电厂,发生两条线路光纤差动保护动作跳闸事故;后经调度同意恢复线路供电,在操作1#主变进行冲击合闸时,本条线路光纤差动保护动作跳闸,经检查1#主变没有任何故障,申请调度令再次恢复供电,调度同意并仅限最后一次恢复供电,当又一次次操作1#主变进行冲击合闸时,本条线路光纤差动保护动作跳闸。至此,不能正常运行。 2、基本概况及事故发生经过 内蒙杭锦旗源丰生物热电厂有两台发电机变压器组,主变高压侧为35KV系统,两路进线由上级220KV变电站引来,两路进线之间有母联开关,启动备用变压器由Ⅰ段母线供电。由于两路进线在上级变电站为同段母线输送,所以正常运行时母联合环,两台机组并列运行。听当值运行人员讲,5月30日晚22:08分,事故发生之前系统报出过TV断线、零序过压、主变过负荷故障,并且C相系统电压均为零的状况,即刻到35KV配电室巡视,最终发现在Ⅱ段主变出线柜跟前闻见焦糊味。当即汇报调度采取措施,申请调度断开35KV母联开关310,保证Ⅰ段发电机变压器组正常运行。然后意在使Ⅱ段发电机变压器组退出运行,以便检查Ⅱ段主变出线柜焦糊味的来源情况。结果在间隔50分钟后,当晚22:57分左右,2#主变差动保护动作,跳开高低压侧开关,发电机解列.Ⅰ段、Ⅱ段线路光纤差动保护莫名其秒的同时动作跳闸,1#主变高低压侧开关紧跟着也跳闸,造成全厂停电事故。
上述情况发生后,向调度汇报,申请恢复线路供电,以保厂用系统不失电安全运行。调度要求自行检查故障后在送电,在晚上23:50分,检查出2#主变出线柜C相CT接地烧毁,后向调度汇报并经调度同意恢复了供电。厂用电所带设备运转正常后,计划启动Ⅰ段发电机变压器组,调度同意.在3:49分,操作1#主变冲击合闸时,本条线路光纤差动保护动作跳闸,同时向调度汇报。在检查1#主变没有任何故障后,申请调度令,恢复杭源一回线供电.调度同意并仅限最后一次恢复供电, 4:52分, 操作1#主变冲击合闸时, 本条线路光纤差动保护再次动作跳闸,11:33分申请调度恢复本厂厂用电系统,经调度同意,在11:39分恢复了厂用电系统. 根据其它运行人员反映,在此次事故之前,也有光纤差动保护动作跳闸的事情发生,而且不只一次。并且奇怪的是,在两台机组并列运行时,想让两台机组分段运行。在分断联络开关时,线路光纤差动保护也会同时动作跳闸,两条线路全部失电。或是正常操作断开一条线路时,也会使另一条线路光纤差动保护动作跳闸,说明光纤差动保护动作非常不可靠,存在着巨大引患. 3、光纤差动保护误动的原因分析 经过认真检查,2#主变出线柜C相CT接地烧毁(一次对二次及地绝缘为零),B相CT也有严重拉弧现象,C相CT二次侧也有拉弧过的痕迹.A、B、C相CT一次触头螺丝没有紧死,有不同程度的虚接现象。必须重新更换CT.这也说明相关装置报出TV断线、零序过压、主变过负荷故障的原因所在, C相CT接地并存在严重拉弧现象,那么 C相系
5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下: l op 3 I op.0 ( I res 兰 l res.0 时) l op > I op.O + S (l res — res.0) ( l res > l res.0 时) 式中:l op 为差动电流,l o P.O 为差动最小动作电流整定值,I res 为制动电流,I r es.O 为最小制动电流整定值,S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发 电机为正方向,见 图 (根据工程需要,也可将 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序,满足下 列条件认为 TA 断线: a. c. 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情 况,可选择以下方案中的一种: 5.1.1。 差动电流: 1 op 制动电流: 1 res — 式中:I T ,I N 分别为机端、 见图5.1.1。 中性点电流互感器(TA )二次侧的电流,TA 的极性 _L 氓 € % 5 TA 极性端均定义为靠近发电机侧) 本侧三相电流中至少一相电流为零; b.本侧三相电流中至少一相电流不变; 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.1.1电流极性接线示意图
5.2.1故障分量负序方向(△ P2)匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。
故障分量负序方向(△ P2)保护应装在发电机端,不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护,还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障 时,在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的A U2和A I2分别取自机端TV、TA,其TA极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率A P2为: △ P2 =3艮〔厶『2心?2心也21 2L J A ? 式中i I2为也I2的共轭相量,申sen。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏 角。一般取60。~80。(也|2滞后A U2的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: > E-p △》2=血e^S n 实际应用动作判据综合为: A P2 = A U2r』I ' + A U2i ”也I ' > £P (S S i、年为动作门槛) 保护逻辑框图见图521.2。 枣力, “ r ‘ 1 1 Um: I 1卄TA 图521.1故障分量负序方向保护极性图
首先明确两个概念,工作接地和保护接地。 1什么是工作接地,什么是保护接地? 工作接地,在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行,而将电力系统中某一点接地称为工作接地。例如电源(发电机或变压器)的中性点直接(或经消弧线圈)接地,能维持非故障相对地电压不变,电压互感器一次侧线圈的中性点接地,能保证一次系统中相对低电压测量的准确度,防雷设备的接地是为雷击时对地泄放雷电流。 保护接地,将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。电气设备上与带点部分相绝缘的金属外壳,通常因绝缘损坏或其他原因而导致意外带电,容易造成人身触电事故。为保障人身安全,避免或减小事故的危害性,电气工程中常采用保护接地。 接地保护与接零保护统称保护接地,是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。这两种保护的不同点主要表现在三个方面:一是保护原理不同。接地保护的基本原理
是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源;接零保护的原理是借助接零线路,使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是适用范围不同。根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素,《农村低压电力技术规程》将上述两种电力网的运行系统的使用范围进行了划分。TT系统通常适用于农村公用低压电力网,该系统属于保护接地中的接地保护方式;TN系统(TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种)主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网,该系统属于保护接地中的接零保护方式。当前我国现行的低压公用配电网络,通常采用的是TT或TN-C系统,实行单相、三相混合供电方式。即三相四线制380/220V配电,同时向照明负载和动力负载供电。三是线路结构不同。接地保护系统只有相线和中性线,三相动力负荷可以不需要中性线,只要确保设备良好接地就行了,系统中的中性线除电源中性点接地外,不得再有接地连接;接零保护系统要求无论什么情况,都必须确保保护中性线的存在,必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设,同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。 低压配电系统中,按保护接地的形式,分为TN系统,TT系统,IT系统。
变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器,应使
8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 (1)励磁涌流: 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 (2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样
经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。
(3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 (4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流
电器设备保护接地和保护接零 规定(通用版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0027
电器设备保护接地和保护接零规定(通用 版) 1.所有电器设备的金属外壳以及和电气设备连接的金属构架等,必须采取有效的接地或接零保护。 2.中性点不接地系统中的电气装置应采用保护接地。接地体、接地线及其连接必须严格按《上海地区低压用户电气装置规程》的要求选材和安装。接地网应定期检查、测试,其接地电阻不得超过4Ω。 3.中性点直接接地系统中的电气装置应采用保护接零。接零保护装置应严格按规范进行安装。低压架空线路的干线和分支线始端和终端以及沿线每一公里处应有重复接地,配电箱及起重机道轨也应有重复接地,其接地电阻不超过10Ω。
4.同一供电系统中,不准将一部分电气设备接地,而将另一部分电气设备接零。 5.所有电气设备的保护零线应以并联方式与零干线连接。零线的断面不应小于相线载流量的一半。零线上不准装设开关和熔断器。单相电气设备必须设置单独的保护零线,不得利用设备自身的工作零线兼做接零保护。 6.塔吊的接地极应在轨道的两端各设一组,每超过25m,应增设一组,其接地电阻不大于4Ω。 7.金属脚手架、井架、塔吊和长度超过10m的建筑物,应按规定设置防雷装置和接地装置,接地电阻不得大于10Ω。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改
几起零序过流保护动作事故分析及改进措施探讨 摘要:随着继电保护技术的发展,主保护不断强化,后备保护逐渐简化,但在很多特殊情况下,主保护往往未能启动,无法快速切除故障,只能依靠后备保护隔离故障来保证人身、电网和设备的安全,对此,本文介绍了几起典型的零序过流保护动作事故,通过分析故障过程、探讨暴露的问题,指出在加强主保护、合理简化后备保护的同时,仍必须重视后备保护的运行维护,以及电网结构的合理性和一次设备的性能。 关键词:主保护;后备保护;零序过流保护;重要性 0 引言 如果配备了完善的接地距离保护,零序过流保护作为接地距离保护的补充,仅用作切除高电阻接地故障[1];或是在主保护或断路器拒动等情况下,负责切除故障。但在某些情况下,系统的稳定和设备的安全都有可能受到影响,本文便根据运行中零序过流保护动作的几起典型案例,如山火、人为责任、保护拒动等原因引起零序过流保护动作,对事故过程、暴露的问题进行了分析和探讨。 1 山火引起零序过流保护动作事故 1.1 事故过程简介 图1、图2为某500kV线路A相因山火引起高阻接地故障时的两侧录波,其中A侧零序II段保护动作,直接三跳;B侧差A相动保护动作,单跳A相,重合不成功三跳。 图1 A侧故障录波 图2 B侧故障录波 1.2 事故过程分析 (1)根据两侧录波,故障时故障电流突变相对较小,故障后故障电流逐渐变大,故障相电压超前电流的角度较小,由此判断线路上发生了高阻接地故障。 (2)在近故障侧(A侧)保护感受到的故障电流较大,故障发生后,保护装置能够立即启动;而远故障侧(B侧),保护装置感受到的零序电流(0.04A 左右)和电流变化量均小于装置整定定值,故在故障发生后2340ms左右都未能启动。 差动保护动作条件为装置启动、差流满足且收到对侧的允许信号。故障发生后,两侧差动电流可以很快达到差动动作定值,但是由于B侧保护装置未启动,
电力系统继电保护课程设计 指导教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年7 月 7日
1 设计原始资料 具体题目 系统接线图如下图,发电机以发电机-变压器组方式接入系统,开机方式为两侧各开1台机,变压器T6 1台运行。参数为: φ115/E = 1.G3 2.G35,X X ==Ω 1.G1 2.G15,X X ==Ω 1.T1 1.T45,X X ==Ω 0.T10.T415,X X ==Ω 1.T615,X =Ω 0.T620,X =Ω A-B 50(138%)km L =?+B-C 40km,L =线路 阻抗120.4/km,Z Z ==Ω 0 1.2/km,Z =Ω I rel 1.2,K =II rel 1.15K =。 系统接线图 试对1、2进行零序保护的设计。 要完成的内容 ⑴ 请画出所有元件全运行时三序等值网络图,并标注参数; ⑵ 分别求出1、2零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的定值,并校验灵敏度; ⑶ 保护1、2零序Ⅰ、Ⅱ是否需要方向元件。 2 分析要设计的课题内容(保护方式的确定) 设计规程 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,110~220kV 有效接地电力网线路,应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。 ⑴ 对于接地短路: ① 装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护; ② 零序电流保护不能满足要求时,可装设接地距离保护,并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。 ⑵ 对于相间短路:
①单侧电源单回线路,应装设三相多段式电流或电压保护,如不能满足要求,则应装设距离保护; ②双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。 本设计的保护配置 主保护配置 电力系统正常运行时是三相对称的,其零序、负序电流值理论上是零。多数的短路故障是不对称的,其零、负序电流电压会很大,利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别,并且这种差别是零与很大值得比较,差异更为明显。所以零序电流保护被广泛的应用在110kV及以上电压等级的电网中。 后备保护配置 距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,该比值反应故障点到保护安装处的距离,如果短路点距离小于整定值,则保护装置动作。 在保护1、2、3和4处配备三段式距离保护,选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式。 3 短路电流及残压计算 等效电路的建立 将本题中的系统简化成三序电压等值网络,即正序网络如图1所示;负序网络如图2所示;零序网络,图3所示。
第1期(总第137期) 2007年2月 山 西 电 力 SH A N XI EL ECT RI C P OW ER No 1(Ser 137)F eb 2007 差动保护误动原因分析 吕长荣,何润强 (孝义供电支公司,山西孝义 032300) 摘要:针对LBD MT P 2411D 变压器差动保护装置的动作情况进行了分析,探讨了几种差动保护动作的原因,并逐一给出处理措施。 关键词:差动;保护;误动 中图分类号:TM 772 文献标识码:B 文章编号:1671 0320(2007)01 0058 02 收稿日期:2006 12 06,修回日期:2006 12 13作者简介:吕长荣(1965 ),男,山西孝义人,1987年毕业于太 原电力高等专科学校发配电专业,工程师;何润强(1974 ),男,山西孝义人,2001年毕业于太原理工大学电力系统及自动化专业,工程师。 0 引言 孝义供电支公司现有7个35kV 变电站,全部是无人值班变电站。新城站、石公站、驿马站、楼西站采用的是南京力导公司的DMP 300系列综自保护;西泉站采用的是北京清大高新公司的TH 300系列保护装置;王马站采用的是南京自动化所的NDB200系列保护装置;柱濮站采用的是保定浪拜迪研制开发的LBD M TP 2000系列综自装置。在运行当中,柱濮站遇到一次主变差动保护动作,现将动作情况分析如下。 1 事故概况 2005年8月19日17时53分,柱濮站2号变差动保护动作。该站有2台主变,1号变容量为5000kVA,2号变容量为6300kVA,35kV 线路两回,分别接于110kV 兑镇变电站和35kV 驿马变电站,10kV 线路5回。事故发生时的运行方式是2号变运行,1号变热备用。当时10kV 出线7648渔湾线速断保护动作,渔湾线开关跳闸。同时,2号主变差动动作,高低压开关跳开,全站失电。 2 保护动作行为分析 2 1 10kV 出线保护动作行为 10kV 出线渔湾线从保护装置采集到的数据如下。 2005年8月19日17时53分06秒233毫秒,一段动作,A 相故障!t =0 01s,I a =42 55A, I b =0A,I c =3 06A,3I 0=0 03A,U ab =34 43V,U bc =96 79V,U ca =73 88V,3U 0=8 08V,3U 2=59 23V 。 从数据来看,这是一起10kV 线路AB 相间近距离短路引起开关跳闸,属于保护正常动作。后经线路巡检人员对10kV 出线渔湾线进行全线巡视,发现3号杆A 相断线,跌至B 相上。说明保护动作与实际情况一致。 2 2 变压器差动保护动作行为 差动保护装置是LBD M T P T 2411D,投入的是差动速断、二次谐波制动的比率差动。保护动作时T 2411D 差动装置上所采集的数据如下。 2005年8月19日17时53分06秒237毫秒,差动动作,C 相故障!t =0 0168s,I ccd =3 65A,I acd =2 05A,I ah =36 91A,I al =38 06A,I acd2=0 13A,I bcd =1 37A,I bh =32 92A,I b1=34 21A,I bcd2=0 21A,I ccd =3 65A,I ch =2 19A,I c1=4 96A,I ccd2=0 41A,I azd =37 48A ,I bzd =33 56A ,I czd =3 37A 。 差动保护相关整定定值如下。 差动定值2 6A,制动定值2 6A,比率制动系数0 55,二次谐波系数0 15,差速断定值20 8A 。 从数据来看,C 相差流为3 65A,制动电流3 37A,此时的C 相处于差动动作区,应该差动动作,见图1。 比率制动条件为I zd >制动定值,且I cd