经过2005年2月16日,新保护投入后运行的第4天,发电机组在630MW满负荷运行中,报警盘突然发“发电机保护出口继电器动作”光字牌声光报警,主变出口断路器跳闸,汽机、锅炉联锁保护动作跳闸,厂用电自投正常。
发电机跳闸后,运行值班人员到发电机保护小室对发电机微机保护装置进行检查,发现B屏G60保护装置出口动作,对G60保护装置进一步检查发现导致保护出口动作原因为主变出口5021断路器失灵保护启动。
平电公司发电机组为单元制接线,500kV系统为3/2接线方式500kV所有断路器均配有失灵保护,其中2号主变出口断路器配置的失灵保护为SEL公司生产的微机保护装置,该保护装置与500kV线路保护一起安装在升压站的线路保护小室,升压站线路保护小室与主厂房的发电机保护小室之间相距约300m.当发现发电机保护出口动作原因为5021断路器失灵保护动作后,运行值班人员到升压站线路保护小室对5021断路器失灵保护装置进行检查,发现该断路器失灵保护装置运行正常,无保护动作信号。
由于5021断路器失灵保护装置并没有动作,而发电机G60保护装置显示唯一动作原因为5021断路器失灵保护启动,由此判断本次机组跳闸可能为发电机保护误动。根据上述现象,初步分析可能是5021断路器失灵保护出口继电器常开接点误动或电缆发生短路引起。故对5021断路器失灵保护启动发电机出口的常开接点进行检查在没有找到其它原因的时候,大家又把注意力转移到另一现象,就是直流系统金属接地。当时115V直流母线2B存在正极对地金属性接地,而B屏发电机G60保护装置使用的直流电源正好取自该母线。从对直流系统的检查看,当时直流母线正极虽然存在金属性接地,但负极绝缘是好的。
就理论上讲,直流系统一点接地是不会导致保护误动的,即使负极多点接地,也只会是引起保护拒动。当继电器两端均发生接地时,继电器将被短路,即使保护启动,也将无法动作。
当然上述对直流系统接地的分析是建立在电磁型继电器元件基础上的,那么对于微机保护是否有特殊情况呢?这要从微机保护对外来无源接点的处理上分析。
正常情况下,由于保护输出接点断开,光耦回路没有动作电流。但是,若如中,发生直流电缆正极金属接地后,升压站到主厂房间电缆负极对地将维持负115V的电位,由于5021断路器失灵保护安装在保护小室,距离主厂房电子室较远,负极对地的充电电容量将增大改进措施通过上述分析,引起微机保护误动的根本原因是启动输入回路抗干扰能力差。为解决这一问题,关键还要从降低输入回路的干扰电流入手。
对此采用的方法是,对那些经过长电缆、远距离输送到微机保护装置的无源接点,通过加装电磁型快速中间隔离继电器来解决。升压站来的失灵保护接点,首先启动安装在微机保护装置屏内的中间继电器K,再由K去启动微机保护的输入回路。众所周知,由于电磁型继电器抗干扰能力强,避免了升压站来的长电缆充电电容电流对微机保护启动输入回路的干扰。
通过上述整改后,在以后的直流系统一点接地情况下,没有再发生保护误动事件。
直流系统一点接地,对电磁型保护装置可能没有多大危害,但对于目前普遍使用的微机保护装置,如果不采取适当的措施,对于远距离来的输入信号,可能带来较大的干扰源,严重时造成保护误动。目前采用的解决方法主要有两种,一是提高保护装置的抗干扰能力,比如增加光耦的动作电流;二是采用本文的处理方法,对于长距离的无源输入接点,增加快速中间继电器。目前电网上运行的类似保护装置仍有部分没有改进,希望本文能供有关部门参考。