阮红星，朱春锋

（中广核工程有限公司，广东 深圳 518124)

0 引 言

发电机处于静止状态或并网前，如果断路器误合闸，将会导致发电机严重损坏。突加电保护就是为了在上述情况下快速动作跳开断路器，降低发电机受损的程度。

当发生断路器误合闸时，虽然对发电机本身的危害很大，但发电机相当于电动机运行，其电气量测量值又趋于发电机正常的运行区间。同时，在发电机正常运行时，要求突加电保护必须可靠退出，否则发电机正常的运行参数很容易满足突加电保护的一部分动作出口条件，增加了保护误动的风险。

由于上述突加电保护本身的特殊性和通过外部组态增加的一些保护闭锁条件，使得通过常规的继电保护测试仪模拟故障状态的方式来完成突加电保护的校验存在困难。通过拆分的方式逐一验证突加电保护的某一个判据，理论上可行，但要建立在上游文件、突加电保护本身的逻辑和定值完全正确可靠的基础上，否则由于没有完全模拟突加电保护真实的故障状态条件，将使保护校验不完整，仍然存在拒动和误动的风险。

1 实施过程

突加电保护主要由低电压判据、过电流判据和外部闭锁条件3部分组成。低电压判据用以判别发电机处于非并网状态，防止正常运行时启动突加电保护。为防止PT断线时误动，低电压判据引入了PT断线闭锁功能。低电压判据的启动延时，一是用来躲过其他保护动作跳闸时断路器的消弧时间，二是用来躲过过电流保护动作跳闸的延时时间。当断路器误合闸时，低电压条件可能消失，通过低电压返回延时来保证低电压判据依然有效，从而防止断路器突然合闸时突加电保护被立即闭锁而无法出口。

突加电保护的过电流判据分相启动，定值一般比定时限过电流保护整定得更为灵敏。如果按盘车时误合闸最小电流的50%整定，定值将小于发电机的额定电流。也就是说，在发电机正常运行时，突加电保护的过电流判据已经满足条件了。为了可靠地防止突加电保护在发电机正常运行时误动，通过外部组态引入了断路器的合闸位置信号来闭锁突加电保护。

检查发现，突加电保护本身已经具有PT断线闭锁功能，闭锁的是低电压判据环节，而不是保护的整体出口。在外部通过CFC组态再次增加PT断线闭锁条件完全没有必要，且可能引入保护拒动的风险。

在发电机停机时，发生误上电分两种情况。

第一种情况是停机状态下发电机PT二次空开断开，误上电时有电流无电压，因此判断为PT断线（三相断线），进而闭锁了保护的整体出口，突加电保护拒动。

第二种情况是停机状态下发电机PT二次空开没有断开，分析熔断器故障监视逻辑，如图1所示[1]。在发生误上电过程中，当检测电流超出0.5IN时，如果三相电压U小于10V，会误发PT断线（三相断线）信号，从而闭锁突加电保护的整体出口，造成保护拒动。

表1 PT断线对突加电保护的影响逻辑分析表

按照误上电时检测发电机电流值的区间划分，对于第二种情况，发生误上电时PT断线对突加电保护的影响逻辑进行分析，结果如表1所示。

根据上述分析结果，认为通过CFC组态再次增加PT断线闭锁完全没有必要，且PT断线只应该闭锁低电压判据环节。因此，要求厂家取消CFC组态的PT断线闭锁逻辑。

根据突加电保护的原理，汇总整理突加电保护的时序关系，如图2所示。

图2 突加电保护的时序分析图

由时序分析图可以看出：

（1）在断路器误合闸时，低电压判据通过“低电压返回延时t2”来满足保护动作出口的条件，即“低电压返回延时t2”必须大于“保护动作出口延时t4”加上保护装置本身固有的动作时间。

（2）通过外部CFC组态增加的断路器合位闭锁逻辑中，“合位闭锁延时t3”必须大于“保护动作出口延时t4”加上保护装置本身固有的动作时间，在断路器误合闸时，保护才不会被闭锁出口。

而设计方下达的定值单中，“低电压返回延时t2”为0.2s，“保护动作出口延时t4”为0.2 s，与上述第一条结论存在冲突。从可靠性上考虑，保护装置本身固有的动作时间预留0.1 s，则t2的定值应该大于0.3 s。于是，将发现的问题向设计方进行沟通和说明，以推动相应的设计文件升版。

2 实施效果

通过对发电机突加电保护的逻辑和时序进行研究，明确了保护装置内部固有的逻辑关系，分析了外部组态增加的保护闭锁条件和动作延时的合理性，理清了保护的动作时序。

根据分析结果，要求厂家取消CFC组态增加的PT断线闭锁条件；向设计方反馈保护定值存在的问题，推动设计文件的升版，解决了存在的逻辑组态不合理及定值错误的问题，保证了突加电保护能够正确可靠地投入运行。

3 结 论

通过对发电机突加电保护的逻辑和时序分析，解决了存在的逻辑组态不合理及定值错误的问题，保证了突加电保护能够正确可靠地投入运行，也对现场的调试具有指导作用。

参考文献：

[1] SIEMENS.SIPROTEC7UM62用户手册C53000-G115D-C149-5[Z].