用鉗形表檢查發(fā)電機(jī)常規(guī)差動(dòng)保護(hù)接線

1、用鉗形表檢查發(fā)電機(jī)常規(guī)差動(dòng)保護(hù)接線摘 要：針對(duì)中小型電站在安裝調(diào)試或檢修試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的差動(dòng)保 護(hù)接線錯(cuò)誤，介紹一種用鉗形表來檢查并更正接線的方法。關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；莖動(dòng)保護(hù)；接線檢查；鉗形表1差動(dòng)保護(hù)接線錯(cuò)誤的危害電站在安裝調(diào)試或檢修試驗(yàn)過程中，常會(huì)出現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)接線錯(cuò) 誤，有些電站尤其是規(guī)模較小的電站，常因安裝單位或電站11身缺乏 和關(guān)的調(diào)試設(shè)備（如和位表等），無法直接對(duì)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)接線的極 性、相位進(jìn)行檢查，它將會(huì)導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，引起發(fā)電機(jī)在帶負(fù)荷 試驗(yàn)過程中，在工作人員及設(shè)備還未做好準(zhǔn)備的情況下突甩負(fù)荷，這 對(duì)電站的啟動(dòng)試驗(yàn)是非常不利的。如遂昌交塘電站、瑞安長(zhǎng)口橋電站、 臨海車口溪電站

2、、金華沙販二級(jí)電站等，均出現(xiàn)過因差動(dòng)保護(hù)接線錯(cuò) 誤而發(fā)生意外甩負(fù)荷現(xiàn)象。其結(jié)果輕則使其后的試驗(yàn)無法繼續(xù)，重則 將因機(jī)組的相關(guān)輔助設(shè)備未調(diào)至合適工況而損壞設(shè)備，甚至損壞水工 建筑物。不過，只要調(diào)試人員手邊有一塊鉗形表，則上述問題就可迎 刃而解。2各種接線錯(cuò)誤的相量分析通常，發(fā)電機(jī)常規(guī)差動(dòng)保護(hù)的二次回路接線如圖1(a)或(b)所 示。其差動(dòng)繼電器均是以判斷差流值，即圖1(a)中i a o、i b 0、 i c o的大小來決定是否啟動(dòng)差動(dòng)保護(hù)。通常ct。、接入差動(dòng)繼 電器的電纜是互相獨(dú)立的，因此，兩根電纜之間的線一般來說是不大 會(huì)接錯(cuò)，但同一根電纜內(nèi)的線則有可能接錯(cuò)相位，另外電流互感器各 相的極性也

3、有可能接反。2. 1兩側(cè)電流互感器的相量分析不考慮兩側(cè)互感器的不平衡電流，假設(shè)i a c h = i a z h , i bch=ibzh, icch=iczh, | i a c h | = | i b c h i = i i c c h | ,下面先來分析一下兩側(cè)電流互感器各電流量的 相量關(guān)系。當(dāng)兩側(cè)電流互感器均為同極性時(shí)，其相量圖可分別表示成圖 2(a)、(b)的形式，由圖2(a)、(b)可得：(i)i ide i = i iach + ibeh + lech 1=0i idzl = i iazh + ibzh + lezh i = 0 j若電流三感器有部分相位極性接反對(duì)，現(xiàn)假設(shè)ctc屮b

4、、c相極 性接反，可畫出ide與iach、ibeh、lech間的相量圖 如圖2( c )所示。圖2電流互感器的電流相圖由圖2( c )可求得i ide i = i iach + ibeh + lech i = 21 iach i且i iach + ibeh i =i iach i 1i lach + lech i = 73 i iach i |i ibeh + lech i = i iach i即流經(jīng)電流互感器ctc中性點(diǎn)的電流值i i d c |為其各相電流 值的兩倍，且同極性兩相的和電流值等于其和電流值，非同極性兩相 的和電流值為其相電流值的 3倍。同理可推得，若只有一相極性 接反，上述關(guān)

5、系仍然成立。根據(jù)上述分析，可以先用鉗形表測(cè)量接入差動(dòng)繼電器的兩組電流 互感器各相電流值llachl、 |ibch|、 |icch|、 | i a z h | > | i b z h | >| i c z h |及中性點(diǎn)電流值丨i dc|、i i d z | ,判斷兩側(cè)電流互感器三相是否同極性，若非同極 性，再根據(jù)式(2)、式(3)來判斷非同極性相并改正。2. 2差動(dòng)保護(hù)幾種可能接線的相量分析同上假設(shè)，在兩側(cè)電流互感器各口均同極性的情況下，再來分析 一下差動(dòng)保護(hù)幾種可能的接線及其電流札1量關(guān)系。2. 2.1接線全正確得:則接入三相差動(dòng)繼電器的電流相量圖如圖3( a)所示。由圖可求i

6、iaol = i iach + lazh 1=0,i ibo i = i ibch + ibzh i = 0i icol = i icch + iczh 1=0'ftl(4)式可知，此時(shí)三相差動(dòng)繼電器均無差電流通過。2. 2.3有一側(cè)電流互感器三相極性全接反，而接入各相差動(dòng)繼電器 的電流回路相位正確假設(shè)ct7三相極性全接反，則接入三相差動(dòng)繼電器的電流相量圖如圖 3(b)所示。由圖3(b)可求得：1 lao 1 =:1 iach + i azh 1=21 iach1 1 ibol =1 ibeh 十 ibzh 1= 2iibchl >(5)1 icol =1 lech + lezh

7、 1= 2iicchl 丿由（5）式可知，此時(shí)流經(jīng)三相差動(dòng)繼電器的差電流丨i a o丨、| i b o |、i i c o |均為其一側(cè)輸入電流的兩倍。2. 2.3兩側(cè)電流互感器的各相極性均正確，但接入三相差動(dòng)繼電器 的相位均不同相假設(shè) acl、czl 接入 cj1, bel、azl 接入 cj2, cel、bzl 接入 cj3, 則接入三相養(yǎng)動(dòng)繼電器的電流相量圖如圖3（ c ）所示。由圖（c ）可求 得：i iao i = i lach + iczh i = 43 i iach ii ibo i = i ibch + iazh i = 73 i ibch ii icol = i icch +

8、 ibzh 1=1 icch i 由（6）式可知，此時(shí)流經(jīng)三相斧動(dòng)繼電器的養(yǎng)電流 丨i a。丨、i i b o | . i i c o |均為其一側(cè)輸入電流的3倍。同理可推得，如果兩側(cè)電流互感器的各相極性均止確，當(dāng)接入任 意一相差動(dòng)繼電器的兩側(cè)電流回路不同相吋，流經(jīng)該相的差電流為其 一側(cè)輸入電流的3倍，而流經(jīng)正確相的差電流為零。圖3三相差動(dòng)繼電器的電流向圖2. 2.4有一側(cè)電流互感器的三相極性均接反，且接入三相差動(dòng)繼電 器的相位均不同相現(xiàn)假設(shè)acl、c力接入cj, bel、ar接入cj2, cel、b幻接入cj3,則接入三相差動(dòng)繼電器的電流相量圖如圖3( d )所示。由圖3( d ) 可求得：

9、1 lao 1 =-1 iach iczhl =-1 iach 1，llbol =1ibeh +iazhl =1ibeh 11 ico 1 =-1 lech +ibzhl =:1 lech 1 4由(7)式可知，此時(shí)流經(jīng)三札i差動(dòng)繼電器的差電流 丨i a o i > i i b o | . i i c o |均等于其各側(cè)輸入的電流值。同理可推得，如果有一側(cè)電流互感器的三相極性均接反，當(dāng)接入 任意一相差動(dòng)繼電器的兩側(cè)電流冋路不同相時(shí)，流經(jīng)該相的差電流等于其各側(cè)輸入的電流值；同相時(shí)，流經(jīng)該相的差電流為其一側(cè)輸入電 流的兩倍。3實(shí)例以瑞安長(zhǎng)白橋電站（裝機(jī)為2x2000kw）為例，介紹用鉗形表檢

10、查 差動(dòng)保護(hù)接線并糾正錯(cuò)誤。1997年，浙江省水電測(cè)試中心對(duì)瑞安長(zhǎng) 白橋電站進(jìn)行了機(jī)電檢測(cè)試驗(yàn)，當(dāng)時(shí)因安裝單位缺乏試驗(yàn)設(shè)備（如大 容量直流屯焊機(jī)），未對(duì)電流二次接線進(jìn)行模擬檢查，并網(wǎng)試驗(yàn)時(shí)也 因此未對(duì)電流二次接線的極性及相位進(jìn)行檢查。當(dāng)2號(hào)機(jī)有功升至 1400rw時(shí)，機(jī)組弟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作突甩負(fù)荷。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)各方工作人員共同 檢查與分析后，認(rèn)為可能是發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)引起。通過理論分析, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)機(jī)組帶上適量負(fù)荷后，可以用一塊鉗形表測(cè)出接入發(fā)電機(jī)差動(dòng) 繼電器的二次電流回路的各處電流值，然后通過上述相量分析計(jì)算， 即可判斷差動(dòng)保護(hù)二次電流回路的接線錯(cuò)誤所在，再根據(jù)檢查結(jié)果改 正接線即可。長(zhǎng)白橋電站發(fā)電機(jī)差動(dòng)

11、保護(hù)為常規(guī)差動(dòng)保護(hù)，選用的差動(dòng)繼電器 型號(hào)為bch-2,其二次回路接線如圖1（ a）所示。先用鉗形表測(cè)出2號(hào)發(fā)電機(jī)兩側(cè)電流互感器的三相相電流及中 性點(diǎn)電流，發(fā)現(xiàn)中性點(diǎn)電流基本為零，根據(jù)上述分析可判斷，兩側(cè)電 流互感器各自均為同極性。然后再測(cè)三相差動(dòng)繼電器的差電流，發(fā)現(xiàn) a、b相差電流約為其單側(cè)輸入電流的丁 3倍，c相差電流基本為零。因此根據(jù)上述分析可判斷有一側(cè)電流互感接入a、b相差動(dòng)繼電器的 電流回路有錯(cuò)，互換后即正常。4檢查并更正差動(dòng)保護(hù)接線錯(cuò)誤的步驟當(dāng)機(jī)組帶上適當(dāng)負(fù)荷后用鉗形表來檢查并改正差動(dòng)保護(hù)接線錯(cuò) 誤的一般步驟：(1) 用鉗形表測(cè)量接入差動(dòng)繼電器的兩組電流互感器各相電流 值 i ia

12、ch|、| i b c h | > |icch|、| i a z h | > | ibzh|>| iczhl 及中性點(diǎn)電流值 |idc|、|idz|, 再根據(jù)式(1)、式(2)來判斷兩側(cè)電流互感器三相是否同極性，若非同 極性，再根據(jù)式來判斷非同極性相并改正。(2) 測(cè)量流經(jīng)三相差動(dòng)繼電器的建電流值丨i a o丨、| i b o丨、i i c o | ,然后根據(jù)上述式(4)、(5)、(6)、(7),判斷是何 種接線錯(cuò)誤：a )若i 護(hù)接線正確。i aoi b o | = | i c 0 | =0,則三相差動(dòng)保b）若 i iao | = | i b o | = | i c o |

13、 =2 i i a c h 則接入三相差動(dòng)繼電器的電流回路相位正確，但有一則電流互感器三 相極性全接反。c ）若有兩相差電流為某一側(cè)輸入電流的3倍，但第三相為0, 則差電流不為0的兩相差動(dòng)繼電器的兩側(cè)電流回路不同相。d ）若 | iao| = | i b o | = | i c o | =3 i i a c h | , 則兩側(cè)電流互感器的三相極性均止確，但三相差動(dòng)繼電器的輸入電流 均不同相。e）若有兩相差電流等于其一側(cè)輸入電流，笫三相差電流為其輸 入電流的2倍，則有一側(cè)電流互感器的三相極性全接反，且差電流相 等的兩相斧動(dòng)繼電器的兩側(cè)電流回路不同相。f）若 i iao| = | i b o |

14、= | i c o | = | i a c h | , 則有一側(cè)電流互感器的三相極性全接反，且三相差動(dòng)繼電器的輸入電 流均不同相。(3) 根據(jù)上述判斷，改正差動(dòng)保護(hù)接線。a )若是上述錯(cuò)誤b),只要改變一側(cè)電流互感器的三相極性。b)若是上述錯(cuò)誤c),只需交換差電流不為0的差動(dòng)繼電器的 一側(cè)電流回路。c )若是上述錯(cuò)誤d ),可先交換其中兩相差動(dòng)繼電器的一側(cè)電 流回路，再重復(fù)步驟(2)、(3)od)若是上述錯(cuò)誤e),可先改變一側(cè)電流互感器的三相極性, 然后將差電流相等的差動(dòng)繼電器的側(cè)電流回路交換。e)若是上述錯(cuò)誤f),可先改變一側(cè)電流互感器的三相極性, 再重復(fù)第c)點(diǎn)。5結(jié)語用鉗形表檢查發(fā)電機(jī)養(yǎng)動(dòng)保護(hù)接線的錯(cuò)誤，雖然不能檢查出三相 差動(dòng)保護(hù)的相序錯(cuò)誤，但經(jīng)檢查并改接后，已消除差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的情 況；同時(shí)，也不會(huì)影響差動(dòng)保護(hù)在發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)的正常工作。 如果在保護(hù)屏