瀑布沟水电站6CB高厂变差动保护动作分析

童 松,叶云虎，马美香

（国电大渡河瀑布沟水力发电总厂，四川 汉源 625304）

瀑布沟水电站6CB高厂变差动保护动作分析

童 松,叶云虎，马美香

（国电大渡河瀑布沟水力发电总厂，四川 汉源 625304）

2009年12月10日,瀑布沟水电站500 kV第5串、第6串断路器成串合环运行，6号主变6B投入运行，机组出口在分，未并网，施工单位进行瀑布沟水电站首台机组6号机并网发电前的有水调试试验。运行值班人员倒10 kV V I厂用电，10 kV V I段由外来施工电源倒到高厂变6CB带，合D LC6后，并依次合上10 kV V I段各负荷开关，在09时13分05秒在合D L6242对低厂变242B充电时，242B发生励磁涌流，6CB差动保护动作。现场检查6CB B、C相差动保护动作指示灯点亮，6CB差动保护保护跳闸为三跳出口，保护动作跳500 kV断路器5061D L、5062D L，跳高厂变低压侧断路器D LC6。

高厂变保护装置P632；差动保护；高压侧CT变比；低厂变励磁涌流；动作分析

0 概述

瀑布沟水电站是国家“十五”重点工程和西部大开发标志性工程，是四川省灾后重建中和本世纪以来投产的单机和总装机容量最大的水电站，同时也是大渡河中游的控制性水库，是一座以发电为主，兼有防洪、拦沙等综合效益的特大型水利水电枢纽工程。该电站装设6台混流式机组，单机容量600 MW，多年平均发电量147.9亿kW·h。水库总库容53.9亿m3，具有不完全季调节能力。目前瀑布沟水电站已投运4台机组，共2 400 MW。

图1 瀑布沟水电站第5串、第6串主接线

瀑布沟水电站开关站主接线采用4/3接线，主要包括500 kV两段母线，6串18个开关，主变进线6回，出线4回。瀑布沟水电站首台机组6号机投运时，仅500 kV第5串、第6串断路器成串合环运行，为简化问题便于分析，以下主接线图仅保留第5串、第6串设备。

1 6CB保护装置P632动作分析

瀑布沟水电站高厂变铭牌参数：高厂变容量：3*1 350 kVA，电压等级：20 kV/10 kV。

保护装置P632差动保护各项定值单位为Iref，Iref算法：

1.1 保护装置数据

1.1.1 装置动作时记录的故障数据

保护装置动作时，6CB保护装置P632高压侧CT变比整定项为300/1A，根据保护装置P632记录的故障数据。

此时保护装置P632差动保护各项定值单位为Iref，1Iref=1/ （116.7 A/高厂变高压侧 CT 变比）=1/（116.7/300）=0.389。

1.1.2 6CB保护装置P632保护差动保护各项整定值第一段拐点电流：0.15 Iref（装置默认，第一段拐点电流定值为启动电流的一半）

1.2 高压侧CT变比按300/1A整定的比例差动保护

动作分析

分析C相：

图2 C相比例制动差动保护动作示意图（高压侧CT变比按300/1A）

此时，Ic制动电流为1.27 Iref，如上图所示，则C相此点在曲线以上，C相差动保护应动作。

同理分析，B相差动保护也应动作，A相差动保护不应动作。

故：P632在高压侧CT变比整定项按300/1 A整定输入时，保护装置正确动作。

1.3 保护装置误动作原因分析

现场实际检查6CB高压侧CT变比为200/1 A，但实际6CB保护装置P632高压侧CT变比却按300/1 A整定输入。

若6CB保护装置P632高压侧CT变比整定项按200/1 A整定输入，则

1.4 高压侧CT变比按200/1 A整定的比例差动动作分析

对 C相：（见图 3，图中标示 Iref即为 Iref·）

图3 C相比例制动差动保护动作示意图（高压侧CT变比按200/1A）

此时，Ic 制动电流为 0.847 Iref·，0.817 Iref·＜0.847 Iref·则C相此点应在曲线以下，保护不动作。

故：比例差动保护C相不动作。

同理分析，A相、B相差动保护均不动作。

则，若高压侧CT变比按现场实际200/1 A正确输入保护装置，且差动保护各项整定值依然按设计下发整定值输入保护装置时，此时比例差动保护A相、B相、C相均应不动作。

1.5 结论

此次投低厂变引起高厂变差动保护动作原因之一，主要是CT变比定值输入保护装置出错，引起保护装置误动。

2 厂用电倒闸，防高厂变差动保护误动措施

瀑布沟水电站高厂变差动保护动作后果为：跳500 kV主变高压侧两个断路器，跳高厂变低压侧断路器，跳发电机出口断路器、灭磁开关以及停机。

根据收集到的发变组故障录波，在12月10日此次厂用电倒闸操作过程中，低厂变共计发生4次励磁涌流，均引起高厂变差动保护有不同程度的差流。而此次高厂变差动差流，根据波形判断为投低厂变242B时发生励磁涌流引起。

针对瀑布沟厂用电倒闸时，对低厂变充电可能因为发生励磁涌流等原因导致高厂变差动保护误动，且后果较为严重，影响大。故在厂用电倒闸时建议采用以下安全防范措施。

2.1 向设计建议修改差动保护定值

2.1.1 厂用变各侧CT变比按实际变比整定输入保护装置

现场检查厂用变各侧CT变比，并且对比施工方的CT试验报告，确定CT实际变比，再按实际变比整定输入保护装置。

2.1.2 修改比例制动斜率

根据《水力发电厂继电保护设计导则》DL/T 5177-2003：

当采用三段式制动特性时，第一段不超过0.6，第二段制动系数宜取0.7～0.9。

目前看来，K1=0.15在规范要求范围内，但K2=0.40小于规范要求下限定值。

同时，根据1.4的计算可以看出，即使厂用变各侧CT变比按实际变比整定输入保护装置时，P632差动保护不会动作，但是B、C两相比例差流刚好在动作曲线附近（虽然在动作曲线以下）。为提高高厂变在发生区外故障以及低厂变励磁涌流时，能够可靠的不动作，建议：

高厂变差动保护比例差动第一段系数K1=0.15，建议取值为0.45左右，设计回复修改K1为0.4。

高厂变差动保护比例差动第二段系数K2=0.40，建议取值为0.70左右，设计回复修改K1为0.7。

采取以上两个措施，这样可以在倒闸操作厂用变合闸更有效制动住差动保护，不致误动。

3 结束语

瀑布沟水电站高厂变差动保护动作后果较为严重，通过对本次保护误动分析，结合阿海珐保护装置P632差动保护算法，得出CT变比定值整定出错，引起保护装置误动。此后，问题整治处理后，瀑布沟水电站高厂变差动保护运行正常，未出现误动。

［1］张宇辉.电力系统微型计算机继电保护教材[M].

［2］叶维爱,陈祖华,陈学雷.水力发电厂继电保护设计导则[Z].2003.

TM774

B

1672-5387（2010）06-0105-03

2010-10-08

童松，（1983-），男，助理工程师，从事水电站运行维护工作。