1036MW机组注入式定子接地保护调试及动作分析

第31卷第3期2011年3月

ElectricPowerAutomationEquipment

电力自动化设备

Vol．31No.3Mar.2011

1036MW机组注入式定子接地保护调试及动作分析

兀鹏越1，陈飞文2，黄旭鹏2，秦

苓2，吴

斌2，张

杰3

（1.西安热工研究院有限公司，陕西西安710032；

2.华能海门电厂，广东汕头050310；

3.南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京211100）

摘要：大型汽轮发电机较多地采用2套完全相同的“零序电压+3次谐波”式定子接地保护，某百万千瓦级机组采用了国产注入式定子接地保护，实现了不同原理的保护双重化配置。阐述了注入式定子单相接地保护的原理，详细介绍了机组的保护静态调试、发电机静止状态下的现场调试、发电机30%额定电压下的现场调试内容并给出实验数据。针对机组启动调试期间发生的机端软连接开裂导致的定子接地事故，分析了该保护的实际动作情况，指出了注入式定子接地的优点。关键词：百万千瓦；定子接地保护；调试中图分类号：TM77文献标识码：B

文章编号：1006－6047（2011）03－0147－04

试验电阻1号发电机

2009年6月投产的华能海门电厂1号机组（简称海门1号机组）是南方电网运行的首台百万千瓦等级的燃煤机组，发变组保护采用RCS-985微机成套

保护装置，这是该型号保护设备首次应用在百万千瓦级别的机组。与传统2套相同原理定子接地配置不同，该装置采用1套“零序电压+3次谐波”式定子接地保护和1套注入式定子接地保护，实现了大机组定子接地不同原理的双重化配置。

目前，国产注入式定子接地保护在大机组中的应用还比较少见，该保护的设计、整定、调试都有一定的新颖之处。本文总结了该型注入式定子接地保护在海门1号机组的现场调试情况，并对1号机组启动期间定子接地引起保护动作情况进行了分析，供同型机组借鉴参考。

801断路器

1号主变

5011

RE

TV1

接地变压器

500kVI母线甲线

5012潮南5013Ⅱ母线

500kV

TV2

1A高厂变

TV31B高厂变

负载

中间电阻变流器

Rn

UG0

分压器

IG0

方波电源带通滤波器

RCS-985G定子接地保护装置RCS-985U低频电源装置

1

1.1

注入式定子接地保护的简介

图1机组系统图及注入式定子接地保护接线

海门1号机组简介及其定子接地保护

如图1［1-2］①所示，1号机组以发电机-变压器单元接线接入500kV配电装置，发电机经出口断路器与1号主变、1A高厂变和1B高厂变相连。发电机中性点采用经接地变压器的高阻接地方式。

注入式定子接地保护是由RCS-985U低频注入电源装置和RCS-985G保护装置2部分组成。电源装置提供20Hz低频电压信号经中性点接地变压器注入到发电机定子绕组中，当发电机定子绕组发生接地时，保护装置检测到注入的电压、电流信号发生变化，通过计算低频电压、电流信号之间的关系，可准确计算出接地故障电阻的阻值。海门1号机组参数如下②-⑤：发电机额定容量1036MW，发电机额定电压27kV，定子对地电容0.2096μF／相，发电机出口断

Fig．1Wiringofvoltage-injectionstatorgrounding

protection

路器、发电机侧电容0.13μF／相，发电机出口断路器、主变侧电容0.26μF／相，接地变压器容量60kV·A，接地变压器电压变比27／1.1，负载电阻1.45Ω。1.2保护原理［3-5］

当发电机定子绕组对地绝缘正常时，注入到定子绕组的低频电流主要是流过定子绕组对地电容的容性电流，当对地绝缘老化或出现接地故障，注入的电流将流过接地故障点（图2中箭头所示），出现一部

①南瑞继保电气有限公司.RCS-985发电机注入式定子接地技术说

明书（V1.00）.南京：南瑞继保电气有限公司，2007：3-4.

②东方电气股份有限公司.QFSN-1000-2-27型汽轮发电机技术说

明书，2006.

③保定天威保变电气股份有限公司.SFP-720000／500型变压器技

术说明书，2008.

④ABB（香港）有限公司.HEC／8型断路器安装运行维护说明书，2008.⑤昆山市特种变压器制造有限公司.DC-60／27单相接地变压器技

术说明书，2007.

收稿日期：2010-06-08；修回日期：2011-01-

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电力自动化设备

第31卷

分电阻性电流。图2所示为等效的零序电路，图中，US为注入式电源电压，ULF0为注入的20Hz零序电压，ILF0为注入的20Hz零序电流，Rin为等效电源内阻，Rn为变压器负载电阻，C鄱为发电机定子绕组侧系统对地电容（一相），RE为单相接地故障电阻。

U1∶U2=n

Rin

3C鄱

RULF0Rn

US

E

ILF0

图2定子绕组单相接地故障等值电路

Fig．2Equivalentcircuitofstatorsingle-phase

groundingprotection

由图2，接地电阻一次值RE可以由二次测量值RE.sec经以下公式算出：

RE=KRE.pri=Kn2RE.sec，RE.sec=鄱Re

ILF0

鄱鄱

-1（LF0

1）

其中，K是实际电阻RE与一次测量电阻RE.pri之间的

折算系数，由实际测量结果确定。

可见，保护装置检测注入的低频电压、电流，通过导纳法可准确计算出接地故障的过渡电阻阻值，计算的电阻阻值与定子绕组的接地故障位置无关，可以反映发电机100%的定子绕组单相接地，并且整个定子绕组各处具有相同的保护灵敏度，不受接地位置影响，无保护死区。 …… 此处隐藏：7047字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……