重庆鱼剑口水电站1#发电机组励磁变Ⅱ段过流保护误动作事故停机分析及预防措施

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【摘要】本文介绍鱼剑口水电站1#发电机组励磁变Ⅱ段过流保护误事故停机发生时间、事故现象、事故前设备运行状态、事故原因、事故处理情况；从技术上论述了彻底根治发电机组励磁变Ⅱ段过流保护误动作造成事故停机的根本措施。

【关键词】发电机组 励磁变Ⅱ段 过流保护误动作 事故停机 预防措施

1. 引言

发电机组是电站的核心设备之一，其稳定、可靠运行对电力系统安全起到非常重要的作用。然而，由于设计、安装、以及运行维护的限制，造成部分保护误动作，使机组事故停机，影响电力系统的安全运行和电厂的经济效益。

新投产的鱼剑口电站三台水轮发电机组分别多次出现因励磁变Ⅱ段过流保护误动作事故停机。本课题将着重解决新投产的鱼剑口电站因机组励磁变Ⅱ段过流保护设计不合理，导致的励磁变Ⅱ段过流保护误动作而出现的事故停机问题。

2. 事故综述

2.1事故发生时间

2006年7月03日14时14分43秒（三台机组从投产到未技改为止，无功稍微多带时，就有可能励磁变Ⅱ段过流保护误动作事故停机。）

2.2事故前设备运行状态

电站三台机组满负荷运行，1#发电机组带有功20MW、无功4MVar， 2#、3#发电机组各带有功20MW、无功2MVar， 110KV母线电压116.31KV，频率50.00Hz。

2.3事故现象

14时 14分，中控室上位机语音报警：“1F 转速115%”、“1F发电机组主保护单元动作”、“1F励磁故障”。1F机组出口断路器跳闸、灭磁开关跳闸、导水叶全关，1F机组事故停机。1F机组主保护单元报“1F励磁变Ⅱ段过流”，动作电流值为0.271A。发电机层1F LCU A柜“事故”灯亮，电调柜“紧急停机”灯亮，灭磁屏内过压保护指示灯亮。

3. 事故原因分析

3.1鱼剑口水电站机组过流保护情况

水轮发电机组采用的是南京南瑞集团动力控制分公司生产的MGT100系列成套保护装置，其中励磁变限时速断保护和励磁变过流保护配置在MGT102发电机主保护装置里，电流测量精度为1级。

3.2技术论证

3.2.1有关励磁变Ⅱ段过流保护的设备参数

a.励磁变压器：型号ZSC9-400/10.5额定容量（kVA）：400，额定电压比（kV）：10.5/0.35，连接组标号：Yd11。

b.机组励磁装置：额定励磁电压208V，额定励磁电流592A；强励顶值电压416V，强励顶值电流1184A。

c.励磁变1LCB用于励磁变保护的LH2为600/5A。

3.2.2设计给定值

设计部门给出励磁变Ⅱ段过流保护定值为I=0.259A，t=0.5S。

3.2.3励磁变额定运行时10kV侧的额定工作电流

3.2.5从发电机组励磁装置强励动作时，励磁变Ⅱ段过流的整定值

所以，从励磁变1LCB本身保护、以及满足机组励磁装置强励动作的本身要求：设计院给出的发电机组励磁变Ⅱ段过流保护整定值idz=0.259A是不能满足发电机组运行工况本身要求的。

3.3 1#发电机组励磁变Ⅱ段过流保护误动作事故停机的原因

1#发电机组在无功带4MVar运行时，机组主保护装置显示的励磁变10KV侧Ia二次电流一般为0.167A，0.186A，0.188A，0.196A，……

但有时上升为0.251A，发电机保护装置采样的励磁变二次电流值最大变化范围值为：0.084A，最大变化范围值占设计院给出整定值的比例为：

发电机组在事故时，发电机保护装置采样的励磁变10KV侧Ia二次侧电流值超过idz=0.259A，实为0.271A，且持续时间达到0.5S，造成#1发电机组在运行中励磁变Ⅱ段过流误动作事故停机。

4. 事故处理措施

降低发电机组保护装置励磁变保护采样值变化范围成份所占比例的措施。

只有将励磁变保护用的LH2电流互感器（变比600/5），更换为新的励磁变保护用的LH2电流互感器（选电流互感器10%误差较小，变比75/5）。

选75/5A电流互感器二次电流测值最大变化范围比例成份只有现运行的600/5A电流互感器二次电流测值最大变化范围比例成份的1/10倍。

5. 事故处理结果

向有关领导提出重新选型励磁变保护用的电流互感器，变比由600/5选为75/5进行技改更换，同时设计院给出的励磁变过流保护电流整定值应重新确定，电流定值由0.259A变为2.55A，过流保护时限为1秒。后经过反复论证和设计部门同意，经过技改后，在满足励磁变本身运行安全和水轮发电机组强励运行的需要下，再也没有出现以前因发电机保护装置采样的励磁变二次电流保护值变化大，引起机组励磁变过流保护动作导致机组多次事故停机。

6. 讨论

对设计院选出用于励磁变保护用的电流互感器进行了重新选型，并对设计院计算励磁变过流保护时只考虑了励磁变本身，而没有考虑水轮发电机组强励功能要求进行了修正。

7.结束语

选择合适的电流互感器，使得采集到的励磁变Ⅱ段过流保护值来满足保护装置、励磁装置和水轮发电机组的运行要求；同时计算整定值时，应全面考虑设备本身运行要求和相互间的配合。就能避免励磁变Ⅱ段过流保护误动作而事故停机。在光电式电流互感器开发得较为成熟可靠，成本等费用大为降低时，建议在电力系统中广泛采用，就可避免传统式电流互感器在应用中存在缺陷。

参考文献

[1]MGT100系列微机发电机变压器保护测控装置技术说明说明书 南京南瑞集团动力控制分公司

[2]LTW6200型微机励磁调节器用户手册，广州电器科学研究院广州擎天电气控制实业有限公司 2003年3月