失靈保護(hù)是電網(wǎng)的重要保護(hù),在220kV及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)中,按照近后備的保護(hù)配置原則,根據(jù)GB14285-93《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的要求,均配置了失靈保護(hù)。
? 據(jù)統(tǒng)計(jì),1990年以來(lái)全國(guó)失靈保護(hù)的動(dòng)作情況如下:
??? 失靈保護(hù)的正確動(dòng)作率一直不高,遠(yuǎn)低于其它保護(hù)的正確動(dòng)作率(一般在90%以上)。不正確動(dòng)作中基本為誤動(dòng)。誤動(dòng)原因主要是誤接線、誤操作和制造質(zhì)量問(wèn)題。
從高壓電網(wǎng)的要求和電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)看,應(yīng)該特別強(qiáng)調(diào)失靈保護(hù)的安全性,在失靈保護(hù)的起動(dòng)回路和出口回路的接線上,應(yīng)力求安全,在安全的基礎(chǔ)上,提高可依賴性。
但目前各網(wǎng)各站失靈保護(hù)的接線有很大不同,其中有一些問(wèn)題值得我們注意。如發(fā)電機(jī)熱工保護(hù)與失靈保護(hù)、三相操作開(kāi)關(guān)的失靈保護(hù)、瓦斯保護(hù)與失靈保護(hù)等。下面就結(jié)合河北南網(wǎng)的實(shí)際情況就這些問(wèn)題進(jìn)行分析.
??? 1 發(fā)變組高壓開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)
熱工保護(hù)與失靈保護(hù)
目前,河北南網(wǎng)幾大主力電廠熱工保護(hù)跳閘和起動(dòng)失靈保護(hù)的情況大不一樣。衡水電廠、馬頭電廠等熱工保護(hù)動(dòng)作后起動(dòng)失靈保護(hù),瓦斯保護(hù)雖未直接起動(dòng)失靈保護(hù),但動(dòng)作于全停的電氣主保護(hù)(差動(dòng)、瓦斯、定子接地、匝間、速斷等)會(huì)使熱工保護(hù)動(dòng)作,再起動(dòng)失靈保護(hù)。西柏坡電廠熱工保護(hù)動(dòng)作后,不直接跳主開(kāi)關(guān),待逆功率繼電器Ⅱ動(dòng)作后,經(jīng)0.5s延時(shí)跳主開(kāi)關(guān)。逆功率起動(dòng)失靈保護(hù)。上安電廠熱工保護(hù)動(dòng)作后,待主汽門(mén)關(guān)閉信號(hào)接點(diǎn)閉合后,跳主開(kāi)關(guān),起動(dòng)失靈保護(hù)。
根據(jù)目前發(fā)電廠熱工設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況,熱工保護(hù)動(dòng)作的機(jī)率還比較高,因此還應(yīng)當(dāng)起動(dòng)失靈保護(hù)。但由于熱工保護(hù)的接點(diǎn)在開(kāi)關(guān)跳閘后一般不返回,如果失靈保護(hù)僅依賴電流元件把關(guān),會(huì)降低失靈保護(hù)的安全性,因此應(yīng)解決熱工保護(hù)動(dòng)作后接點(diǎn)不返回的問(wèn)題。
解決方案一:熱工保護(hù)不再起動(dòng)失靈保護(hù)。如果熱工保護(hù)動(dòng)作跳主開(kāi)關(guān),必同時(shí)關(guān)閉汽門(mén),此時(shí)若汽門(mén)關(guān)閉而主開(kāi)關(guān)失靈,逆功率保護(hù)應(yīng)當(dāng)動(dòng)作,經(jīng)延時(shí)再跳主開(kāi)關(guān)并起動(dòng)失靈保護(hù);若主開(kāi)關(guān)不失靈,逆功率保護(hù)不動(dòng)作,失靈保護(hù)也不會(huì)被起動(dòng)。這樣逆功率保護(hù)就可以起到替代熱工保護(hù)的作用。此方案的問(wèn)題在于:(1)發(fā)電機(jī)必須裝有可靠的逆功率保護(hù)?,F(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)一般配置此保護(hù),在使用中應(yīng)注意保證該保護(hù)的靈敏性和可靠性。(2)由于該方案失靈保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)(需等待逆功率保護(hù)的動(dòng)作),如果主開(kāi)關(guān)三相失靈,發(fā)電機(jī)要作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間,可能對(duì)發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)不利,當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功缺額較大而發(fā)電機(jī)又已經(jīng)滅磁時(shí),問(wèn)題更嚴(yán)重;如果主開(kāi)關(guān)單相失靈,逆功率保護(hù)的靈敏度如何,需要驗(yàn)證,當(dāng)然,此時(shí),發(fā)電機(jī)其它電氣保護(hù)(如負(fù)序反時(shí)限保護(hù)等)也可能動(dòng)作,起動(dòng)失靈。
解決方案二:熱工保護(hù)起動(dòng)失靈保護(hù)。按照技術(shù)規(guī)程的規(guī)定,采用雙重化構(gòu)成和回路的判別方式進(jìn)行閉鎖。
判別回路:
對(duì)分相操作開(kāi)關(guān),可按照能源部電火(1992)157號(hào)文件的要求,采用兩零序電流繼電器。根據(jù)計(jì)算,零序電流的靈敏度基本無(wú)問(wèn)題,能保證失靈保護(hù)的可靠起動(dòng)。
對(duì)三相操作開(kāi)關(guān),如衡水電廠211、212、2112開(kāi)關(guān)、馬頭電廠215、217開(kāi)關(guān)及邯鄲電廠211、212等發(fā)變組高壓開(kāi)關(guān),因?yàn)橐紤]開(kāi)關(guān)三相和分相失靈,其失靈判別回路必須重新考慮。
用傳統(tǒng)的相電流元件時(shí),考慮發(fā)電機(jī)、變壓器故障的特點(diǎn),較難選擇電流元件的定值。電流元件的定值較大,在某些故障時(shí),如匝間短路、熱工保護(hù)動(dòng)作等,可能不能保證電流元件的動(dòng)作,也即開(kāi)關(guān)三相失靈時(shí),判別回路不能起動(dòng),失靈保護(hù)拒動(dòng);而降低電流元件的定值,受條件限制,仍難保證任何故障時(shí)的靈敏度,且相電流元件正常處于動(dòng)作狀態(tài),需要在主開(kāi)關(guān)跳開(kāi)時(shí)可靠返回,這就對(duì)此元件及相應(yīng)接點(diǎn)提出了很高的要求。
如果用分相操作開(kāi)關(guān)的零序電流方案,開(kāi)關(guān)三相失靈時(shí),若為熱工保護(hù)動(dòng)作或故障為對(duì)稱性故障,判別回路將不能起動(dòng),失靈保護(hù)拒動(dòng)。