一起400v馈线近母线端短路保护动作思考论文_段忠宇

[摘 要] 厂用低压400V母线三相短路,低压厂用变压器差动保护启动,40毫秒动作出口跳闸。高压侧过流保护启动,延时未到没有出口。变压器高压侧电流速断保护定值很大,未启动。母线未在变压器差动保护的保护范围,属于误动,却快速切除了故障,减小了母线的损坏程度。

[关键词] 三相短路; 低压厂用变压器; 差动保护; 保护范围

0 引言

201X年10月2日17时30分,XX电厂脱硫400VPC段新加装的盘柜在电缆接线时,造成母线三相短路,电缆熔断,盘柜设备未造成损坏。脱硫变差动保护动作,40毫秒出口跳高低压侧断路器,脱硫PC段失电。检查母线及各馈线绝缘良好,恢复送电。

1 保护配置情况

脱硫400VPC进线断路器(In=5000A)配置有过流短延时保护动作值3.6In,定时限0.4秒动作跳闸;过流长延时保护启动值0.8In,反时限特性动作于跳闸;接地保护0.22In,0.5秒动作跳闸 。脱硫变压器配置有差动保护,最小起动电流(二次值)1.4A(0.5In0) 制动斜率S1 =25%,制动斜率S2 =50%,斜线1的基点电流:0A(0In0),斜线2的基点电流:14.3A(5In0),差动速断(二次值):28A(10In0) 延时:0.06S;高压侧电流速断保护,动作值34A(二次值),瞬时跳闸;过流保护动作值10.1A(二次值),1秒跳闸;高压侧接地保护动作值15A(一次值,CT变比125/5),0.6秒跳闸;低压侧零序过流保护动作值1100A(一次值,CT变比3000/5),0.8秒跳闸。

2 保护动作情况

脱硫变高低压侧断路器跳闸,检查低压侧PC进线断路器保护模块无报警灯亮,可以确定其保护未出口跳闸。高压侧保护装置差动保护跳闸LED灯亮。初步判定高、低压侧断路器均由变压器差动保护动作而跳闸。调取保护装置的录波文件进一步分析其保护动作情况。

图1 保护装置动作情况

差动、过流保护启动,40毫秒差动保护动作出口,130毫秒左右断路器跳闸。就地检查脱硫400V PC段一馈线出口三相短路接地,属于差动保护区外故障,差动保护误动。

3 差动保护误动原因分析

3.1保护装置动作分析

图二 保护装置B相制动、差动电流录波

差动保护B相差流最大,差动动作电流IOP=3.94In (11.03A),制动电流IRES=10.3In (28.84A) , 制动电流大于斜率2的基点电流。

Iop=(IRES -14.3)*K2=(28.84-14.3)*0.5A=7.27A≤IOP 因此保护装置动作逻辑正确。

3.2差动保护误动原因分析

进一步检查保护装置的定值设置与定值单一致,但是其电流向量图显示高、低压侧电流三相基本对称,高低压同相电流角度大约相差120°,见图四。

高低压侧电流为经过装置角度补偿过的电流,判断有一侧二次电流电缆相线接错位,造角度相差120°,正常运行时负荷电流较小,差流不足以使差动保护动作。负荷较大,超过50%时或区外故障时,就会误动作。因此此次差动保护误动是由于外部电缆误接线造成的。

4 思考

4.1 此次脱硫PC馈线靠母线处三相短路,其短路电流未达到电流速断保护定值,速断保护未启动。过流保护虽然启动,但其时限1秒。速断保护电流定值整定过高,造成这种严重故障失去快速保护。但是在实际定值整定过程,速断保护定值的大小很难做到选择性与灵敏性的完美结合。

4.2差动保护的误动,加速了低压侧母线短路故障的切除,避免了较长时间大的短路电流对变压器及低压母线的冲击。对于低压侧负荷能够短时停电的系统,适当减小其比率制动差动保护的斜率,在其低压侧母线近出口短路时,由于高低压侧不平衡电流较大,差流较大动作,可适当弥补速断保护定值较大,过流保护时限有较长的空白。

参考文献:

作者简介:段忠宇(1974-),男,陕西韩城人,华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司副高级工程师,从事设备检修管理工作。

论文作者:段忠宇

论文发表刊物:《中国电业》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/24

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