用鉗形表檢查發(fā)電機常規(guī)差動保護接線

1、用鉗形表檢查發(fā)電機常規(guī)差動保護接線摘 要：針對中小型電站在安裝調試或檢修試驗過程中出現(xiàn)的差動保 護接線錯誤，介紹一種用鉗形表來檢查并更正接線的方法。關鍵詞：發(fā)電機；莖動保護；接線檢查；鉗形表1差動保護接線錯誤的危害電站在安裝調試或檢修試驗過程中，常會出現(xiàn)差動保護接線錯 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11身缺乏 和關的調試設備（如和位表等），無法直接對發(fā)電機差動保護接線的極 性、相位進行檢查，它將會導致差動保護誤動，引起發(fā)電機在帶負荷 試驗過程中，在工作人員及設備還未做好準備的情況下突甩負荷，這 對電站的啟動試驗是非常不利的。如遂昌交塘電站、瑞安長口橋電站、 臨海車口溪電站

2、、金華沙販二級電站等，均出現(xiàn)過因差動保護接線錯 誤而發(fā)生意外甩負荷現(xiàn)象。其結果輕則使其后的試驗無法繼續(xù)，重則 將因機組的相關輔助設備未調至合適工況而損壞設備，甚至損壞水工 建筑物。不過，只要調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)電機常規(guī)差動保護的二次回路接線如圖1(a)或(b)所 示。其差動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差動保護。通常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，但同一根電纜內的線則有可能接錯相位，另外電流互感器各 相的極性也

3、有可能接反。2. 1兩側電流互感器的相量分析不考慮兩側互感器的不平衡電流，假設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電流互感器各電流量的 相量關系。當兩側電流互感器均為同極性時，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，現(xiàn)假設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

5、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llachl、 |ibch|、 |icch|、 | i a z h | > | i b z h | >| i c z h |及中性點電流值丨i dc|、i i d z | ,判斷兩側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差動保護幾種可能接線的相量分析同上假設，在兩側電流互感器各口均同極性的情況下，再來分析 一下差動保護幾種可能的接線及其電流札1量關系。2. 2.1接線全正確得:則接入三相差動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，此時三相差動繼電器均無差電流通過。2. 2.3有一側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ct7三相極性全接反，則接入三相差動繼電器的電流相量圖如圖 3(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，此時流經(jīng)三相差動繼電器的差電流丨i a o丨、| i b o |、i i c o |均為其一側輸入電流的兩倍。2. 2.3兩側電流互感器的各相極性均正確，但接入三相差動繼電器 的相位均不同相假設 acl、czl 接入 cj1, bel、azl 接入 cj2, cel、bzl 接入 cj3, 則接入三相養(yǎng)動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，此時流經(jīng)三相斧動繼電器的養(yǎng)電流 丨i a。丨、i i b o | . i i c o |均為其一側輸入電流的3倍。同理可推得，如果兩側電流互感器的各相極性均止確，當接入任 意一相差動繼電器的兩側電流回路不同相吋，流經(jīng)該相的差電流為其 一側輸入電流的3倍，而流經(jīng)正確相的差電流為零。圖3三相差動繼電器的電流向圖2. 2.4有一側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acl、c力接入cj, bel、ar接入cj2, cel、b幻接入cj3,則接入三相差動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，此時流經(jīng)三札i差動繼電器的差電流 丨i a o i > i i b o | . i i c o |均等于其各側輸入的電流值。同理可推得，如果有一側電流互感器的三相極性均接反，當接入 任意一相差動繼電器的兩側電流冋路不同相時，流經(jīng)該相的差電流等于其各側輸入的電流值；同相時，流經(jīng)該相的差電流為其一側輸入電 流的兩倍。3實例以瑞安長白橋電站（裝機為2x2000kw）為例，介紹用鉗形表檢

10、查 差動保護接線并糾正錯誤。1997年，浙江省水電測試中心對瑞安長 白橋電站進行了機電檢測試驗，當時因安裝單位缺乏試驗設備（如大 容量直流屯焊機），未對電流二次接線進行模擬檢查，并網(wǎng)試驗時也 因此未對電流二次接線的極性及相位進行檢查。當2號機有功升至 1400rw時，機組弟動保護動作突甩負荷。經(jīng)現(xiàn)場各方工作人員共同 檢查與分析后，認為可能是發(fā)電機差動保護誤動引起。通過理論分析, 發(fā)現(xiàn)當機組帶上適量負荷后，可以用一塊鉗形表測出接入發(fā)電機差動 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， 即可判斷差動保護二次電流回路的接線錯誤所在，再根據(jù)檢查結果改 正接線即可。長白橋電站發(fā)電機差動

11、保護為常規(guī)差動保護，選用的差動繼電器 型號為bch-2,其二次回路接線如圖1（ a）所示。先用鉗形表測出2號發(fā)電機兩側電流互感器的三相相電流及中 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接線錯誤的步驟當機組帶上適當負荷后用鉗形表來檢查并改正差動保護接線錯 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 i ia

12、ch|、| i b c h | > |icch|、| i a z h | > | ibzh|>| iczhl 及中性點電流值 |idc|、|idz|, 再根據(jù)式(1)、式(2)來判斷兩側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 種接線錯誤：a )若i 護接線正確。i aoi b o | = | i c 0 | =0,則三相差動保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 | , 則兩側電流互感器的三相極性均止確，但三相差動繼電器的輸入電流 均不同相。e）若有兩相差電流等于其一側輸入電流，笫三相差電流為其輸 入電流的2倍，則有一側電流互感器的三相極性全接反，且差電流相 等的兩相斧動繼電器的兩側電流回路不同相。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，改正差動保護接線。a )若是上述錯誤b),只要改變一側電流互感器的三相極性。b)若是上述錯誤c),只需交換差電流不為0的差動繼電器的 一側電流回路。c )若是上述錯誤d ),可先交換其中兩相差動繼電器的一側電 流回路，再重復步驟(2)、(3)od)若是上述錯誤e),可先改變一側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側電流回路交換。e)若是上述錯誤f),可先改變一側電流互感器的三相極性, 再重復第c)點。5結語用鉗形表檢查發(fā)電機養(yǎng)動保護接線的錯誤，雖然不能檢查出三相 差動保護的相序錯誤，但經(jīng)檢查并改接后，已消除差動保護誤動的情 況；同時，也不會影響差動保護在發(fā)電機發(fā)生內部故障時的正常工作。 如果在保護屏