用鉗形表檢查發(fā)電機(jī)常規(guī)差動保護(hù)接線講義

1、用鉗形表檢查發(fā)電機(jī)常規(guī)差動保護(hù)接線點擊次數(shù)： 501 發(fā)布時間： 2010-4-121 差動保護(hù)接線錯誤的危害電站在安裝調(diào)試或檢修試驗過程中，常會出現(xiàn)差動保護(hù)接線錯誤，有些電站尤其是規(guī)模較小的電站，常因安裝單位或電站自身缺乏相關(guān)的調(diào)試設(shè)備 ( 如相位表等 ) ，無法直接對發(fā)電機(jī)差動保護(hù)接線的極性、相位進(jìn)行檢查，它將會導(dǎo)致差動保護(hù)誤動，引起發(fā)電機(jī)在帶負(fù)荷試驗過程中，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，這對電站的啟動試驗是非常不利的。如遂昌交塘電站、瑞安長白橋電站、臨海車口溪電站、金華沙畈二級電站等，均出現(xiàn)過因差動保護(hù)接線錯誤而發(fā)生意外甩負(fù)荷現(xiàn)象。其結(jié)果輕則使其后的試驗無法繼續(xù)，重則將因

2、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 各種接線錯誤的相量分析通常，發(fā)電機(jī)常規(guī)差動保護(hù)的 二次回路接線 如圖 1( ) 或( ) 所示。其差動繼電器均是以判斷差流值，即圖 1( ) 中、的大小來決定是否啟動差動保護(hù)。通常 CT 、CT 接入差動繼電器的電纜是互相獨立的，因此， 兩根電纜之間的線一般來說是不大會接錯，但同一根電纜內(nèi)的線則有可能接錯相位，另外電流互感器各相的極性也有可能接反。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)， ，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。

3、當(dāng)兩側(cè)電流互感器均為同極性時，其相量圖可分別表示成圖 2( ) 、( ) 的形式，由圖 2( ) 、( ) 可得：若電流互感器有部分相位極性接反對， 現(xiàn)假設(shè) CT 中 B、C相極性接反， 可畫出與、間的相量圖如圖 2( ) 所示。由圖 2( ) 可求得即流經(jīng)電流互感器CT中性點的電流值為其各相電流值的兩倍，且同極性兩相的和電流值等于其相電流值，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)系仍然成立。根據(jù)上述分析， 可以先用 鉗形表 測量接入差動繼電器的兩組電流互感器各相電流值、及中性點電流值、，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

4、) 、式 (3) 來判斷非同極性相并改正。2 2差動保護(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 各自均同極性的情況下，再來分析一下差動保護(hù)幾種可能的接線及其電流相量關(guān)系。接線全正確則接入三相差動繼電器的電流相量圖如圖3( ) 所示。由圖可求得：由 (4) 式可知，此時三相差動繼電器均無差電流通過。有一側(cè)電流互感器三相極性全接反，而接入各相差動繼電器的電流回路相位正確假設(shè) CT 三相極性全接反，則接入 三相差動繼電器 的電流相量圖如圖 3( ) 所示。由圖 3( ) 可求得：由 (5) 式可知，此時流經(jīng)三相差動繼電器的差電流、均為其一側(cè)輸入電流的兩倍。兩側(cè)電流互感器的各相極性均正確，

5、但接入三相差動繼電器的相位均不同相假設(shè) Ac1、 Cz1接入 CJ1，Bc1、Az1 接入 CJ2，Cc1、Bz1 接入 CJ3，則接入 三相差動繼電器 的電流相量圖如圖 3( ) 所示。由圖 ( ) 可求得：由 (6) 式可知，此時流經(jīng)三相差動繼電器的差電流、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正確，當(dāng)接入任意一相差動繼電器的兩側(cè)電流回路不同相時，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。有一側(cè)電流互感器的三相極性均接反，且接入三相差動繼電器的相位均不同相現(xiàn)假設(shè) Ac1、Cz1接入 CJ， Bc1、Az1 接入 CJ2， Cc1、B

6、z1 接入 CJ3，則接入三相差動繼電器的電流相量圖如圖 3( ) 所示。由圖 3( ) 可求得：由 (7) 式可知，此時流經(jīng)三相差動繼電器的差電流 、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)接入任意一相差動繼電器的兩側(cè)電流回路不同相時，流經(jīng)該相的差電流等于其各側(cè)輸入的電流值；同相時，流經(jīng)該相的差電流為其一側(cè)輸入電流的兩倍。3 實例以瑞安長白橋電站 ( 裝機(jī)為 2×2000kW)為例，介紹用鉗形表檢查差動保護(hù)接線并糾正錯誤。 1997 年，浙江省水電測試中心對瑞安長白橋電站進(jìn)行了機(jī)電檢測試驗， 當(dāng)時因安裝單位缺乏試驗設(shè)備 ( 如大容量直流電焊機(jī)

7、) ，未對電流二次接線進(jìn)行模擬檢查，并網(wǎng)試驗時也因此未對電流二次接線的極性及相位進(jìn)行檢查。 當(dāng) 2 號機(jī)有功升至 1400kW時，機(jī)組差動保護(hù)動作突甩負(fù)荷。經(jīng)現(xiàn)場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)差動保護(hù)誤動引起。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出接入發(fā)電機(jī)差動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算，即可判斷差動保護(hù)二次電流回路的接線錯誤所在，再根據(jù)檢查結(jié)果改正接線即可。長白橋電站發(fā)電機(jī)差動保護(hù)為常規(guī)差動保護(hù)，選用的差動繼電器型號為 BCH-2，其二次回路接線如圖 1( ) 所示。先用鉗形表測出 2 號發(fā)電機(jī)兩側(cè)電流互感器的三相相電流及

8、中性點電流， 發(fā)現(xiàn)中性點電流基本為零，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。然后再測三相差動繼電器的差電流，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 相差動繼電器的電流回路有錯，互換后即正常。4 檢查并更正差動保護(hù)接線錯誤的步驟當(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保護(hù)接線錯誤的一般步驟：(1) 用鉗形表測量接入差動繼電器的兩組電流互感器各相電流值、及中性點電流值、，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) 測量流經(jīng)三相差動繼電

9、器的差電流值、，然后根據(jù)上述式 (4) 、(5) 、(6) 、 (7) ，判斷是何種接線錯誤： ) 若 ao 0，則三相差動保護(hù)接線正確。 ) 若 2， 則接入三相差動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。 ) 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 的兩相差動繼電器的兩側(cè)電流回路不同相。 ) 若 3， 則兩側(cè)電流互感器的三相極性均正確，但三相差動繼電器的輸入電流均不同相。 ) 若有兩相差電流等于其一側(cè)輸入電流，第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差動繼電器的兩側(cè)電流回路不同相。

10、) 若，則有一側(cè)電流互感器的三相極性全接反，且三相差動繼電器的輸入電流均不同相。(3) 根據(jù)上述判斷，改正差動保護(hù)接線。 ) 若是上述錯誤 ) ，只要改變一側(cè)電流互感器的三相極性。 ) 若是上述錯誤 ) ，只需交換差電流不為 0 的差動繼電器的一側(cè)電流回路。 ) 若是上述錯誤 ) ，可先交換其中兩相差動繼電器的一側(cè)電流回路，再重復(fù)步驟(2) 、(3) 。 ) 若是上述錯誤 ) ，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繼電器的一側(cè)電流回路交換。 ) 若是上述錯誤 ) ，可先改變一側(cè)電流互感器的三相極性，再重復(fù)第 ) 點。5 結(jié)語用鉗形表檢查發(fā)電機(jī)差動保護(hù)接線的錯誤， 雖然不能檢查出三相差動保護(hù)的相序錯誤，但經(jīng)檢查并改接后，已消除差動保護(hù)誤動的情況；同時，也不會影響差動保護(hù)在發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障時的正常工作。如果在保護(hù)屏上有功率表、電度表等計量表計的話，結(jié)合計量表計的二次接線，用鉗形表測量各電流回路的電流值，再通過相量圖分析，也能判