220千伏主變壓器開關斷口閃絡保護設計探討唐勇1、常勝2、趙志華3、何春3文摘：介紹了大型發電機干式變壓器組設置開關斷口閃絡保護的必要性，通過對珠海發電廠220千伏主變壓器開關斷口閃絡保護的分析，闡述了斷口閃絡與三相不一致的異同，以及開關斷口閃絡保護原理和動作邏輯的完善。設計與討論220 kvt變壓器斷路器氣墊保護唐涌1、長生2、趙志-華3、合川3 (1。廣東珠海動力廠，珠海519050；2.廣東電力設計研究院，廣州510600；3.許繼-hitachelectricalcorporation TD。摘要：本文描述了為大型發電機-變壓器組提供故障保護的必要性。根據對斷路器的分析，闡述了三相不平衡和斷路器懸浮的現象。1介紹在大型發電機-變壓器組并網過程中，斷路器斷口電壓隨著系統備用發電機與等效發電機電動勢夾角差的變化而變化。當=180時，其值較大，有兩倍的運行電壓作用在斷口上，形成斷口閃絡事故隱患，這類事故也可能發生在發電機剛退出運行時。破損閃絡不僅損壞斷路器本身，還會導致開關滅弧室的絕緣水平降低，從而導致接地故障，導致事故擴大，破壞系統的穩定運行。此外，斷裂閃絡通常發生在一相或兩相中，不僅會產生有害的沖擊轉矩，還會產生負序電流，對轉子造成額外損失，嚴重威脅發電機的安全。為了快速消除斷裂閃絡故障，在大型機組上安裝斷路器-超快速閃絡保護裝置是非常迫切和必要的。作為大型發變組的后備保護，開關斷口閃絡保護越來越受到重視，但由于各種原因，實際應用需要進一步探討和總結。根據珠海發電廠220千伏主變壓器開關斷口閃絡保護裝置的設計思路和應用經驗，分析其保護原理和動作邏輯的不足，并提出具體改造方案，供同行借鑒。2220千伏干線變壓器開關斷口閃絡保護設計概述珠海發電廠裝機容量為2700兆瓦。整個項目由日本三菱公司承包，電氣部分由美雷神公司設計。發電機干式變壓器組由機組連接，主變壓器高壓側配有220kVSF6開關，無發電機出口斷路器(GCB)。主變壓器高壓側安裝220千伏開關斷口閃絡保護。2.1保護原理斷口閃絡保護由KCGG122(OVERCURRENTRELAY)三個電流繼電器組成，每相一個，每個繼電器有高值分量和低值分量。繼電器的低值元件用于判斷相位開關的通斷狀態，高值元件用于判斷是否有電流流過相位開關。正常運行時，繼電器各相的高值元件通過三個繼電器低值元件的觸點串聯鎖定。當一相或兩相滿足低值元件的動作閾值，另一相滿足高值元件的動作閾值時，保護動作。也就是說，當開關處于斷開位置時，繼電器的低值元件斷開并鎖定，所以當任何一個相繼電器的高值元件動作時，閃絡保護都會延遲。

2.2定值整定已知參數：主變壓器由額定較大容量為Snmax810MVA的3270MVA單相干式變壓器組成；高壓側額定較大電壓為Unmax242kV；高壓側CT變比k=3000/1，二次額定電流IN為1a；a .將I0 >、CURVE、延時設置為高值元件>/dt=(snmax100010%)/(1.732unmaxk)=(810100010%)/(1.732242選擇限定時限(DT)的曲線CURVE0:延時應能可靠避開倒閘操作過程中的三相不同時段，避免誤操作，因此設置為>/dt為0.20s.b .低值元件的設定i0 #p#分頁標題#e#<和tAux2的設定i0 <是繼電器的較小設定值，為0.005IN；整個延遲時間為tAux2=0.00s秒.2.3動作邏輯從圖1的原理圖和圖2的邏輯圖可以看出，閃絡保護的動作如下：

A.啟動故障保護出口繼電器86BF和94BF，并跳閘該站主變壓器開關所在母線上的所有開關。b .啟動61X繼電器，利用61X繼電器的觸點啟動52ST1和52ST2，跳閘本站主變開關110伏DC操作電源。這也是雷神設計的特點，可以保證在開關失靈或斷口閃絡保護動作后，禁止開關的任何電氣操作，避免使開關失靈

成損壞。2．4 設計商榷從上面的介紹中我們了解了雷神(RAYTHEON)公司設計的開關斷口閃絡保護原理及動作邏輯，從保護裝置實用性的角度出發，應該說這套裝置在開關發生閃絡時還是能夠起到基本保護作用的，但在保護應具備的選擇性和可靠性方面，僅僅簡單地依靠電流元件來實現保護功能是值得商榷的。2．4．1 保護原理方面的欠缺 從保護原理上分析，閃絡保護無法判斷開關真實狀態，即不能區分開關是發生斷口閃絡還是三相不一致。如果由于開關某相偷跳或拒動發生三相不一致時，則至少一相繼電器低值元件的輸出接點返回，這就使所有繼電器的高值元件解除閉鎖，那么當一相或兩相繼電器高值元件動作時，保護也將經過0．20s延時動作。 但是，開關斷口閃絡保護和三相不一致保護是兩種截然不同的故障狀態，其區別為： a．當開關發生斷口閃絡時不僅對開關本身造成損壞，而且說明該相開關SF6滅弧室絕緣水平可能下降，有可能誘發成為單相或兩相接地故障，導致事故擴大。并且斷口閃絡是發生在開關要合或剛分時，仍屬于分閘狀態。在此種情況下，一方面產生沖擊轉矩及負序電流作用于發電機上，另一方面由于無發電機出口開關，發電機仍會提供故障能量，嚴重威脅發電機的安全。 b．當開關發生三相不一致時會產生非全相負序電流，負序電流在發電機轉子中感應出的倍頻電流會引起發電機振動，嚴重時會導致負序電流燒機。通常發電機承受負序電流能力主要是取決于負序電流熱效應(I22t)，這也是發電機的一個重要基本參數。 由上可知，開關斷口閃絡與三相不一致是有區別的，一是產生后果的嚴重程度不同，比較來講斷口 閃絡的后果危害更大。二是兩種類型故障發生時，從各相電流上比較二者有相同之處，但實際開關各相分合閘位置狀態是不同的，斷口閃絡發生時開關三相是在分閘位置，而三相不一致發生時開關三相合、分閘位置不同，因此在我們在保護設計上應區別對待。2．4．2 動作邏輯方面的疏漏從動作邏輯上分析主要有以下兩點不足之處： a．由于發電機干式變壓器組采用的是單元接線，發電機出口無開關，發電機在斷口閃絡時仍將對故障點提供能量，加劇了故障程度，因此閃絡保護動作后發電機應當立即滅磁降低斷口電壓。 b．開關失靈保護是作用于跳開母線上的所有開關，為防止保護誤動，在保護設計上需經電流檢測元件50BF閉鎖，而閃絡保護未經任何其他判斷條件直接出口是不合理的，如果在機組正常運行中由于保護繼電器本身故障或接線松動等原因導致保護動作，將會造成誤跳母線#p#分頁標題#e#

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