信颖超

摘要：发电机是电力系统的核心设备，发电机的运行品质直接关系到整个电网的稳定性和安全性。在发电机运行过程中，容易发生定子绕组内部故障，为此，大多采取安装内部故障保护装置的方式来解决此问题，设置发电机纵纵差保护CT二次断线的保护的方式以保障发电机运行质量。本文就对纵差保护CT二次断线的判别原理进行了分析，并提出了一些改进的建议。

关键词：发电机；纵差保护；CT二次断线；判别原理

引言

因为发电机纵差保护的动作电流相对较小，任何一侧CT二次断线一定会引起保护动作跳闸，同时还很有可能引发很高的二次过电压（当di/dt非常大时），更严重的甚至造成火灾，造成十分严重的后果。所以，CT二次断线导致的纵差保护行为，跳闸停机是合理的，这有利于电厂运行的安全和发电机组运作的安全。当CT二次断线时，就不再封锁纵差保护，就只发送信号。在运行的角度来说，CT二次断线时，能正确地发送信号，可以对故障进行及时处理，这对运行有极大的好处。

1. CT二次断线的特点

CT二次断线应考虑以下几个方面：

（1）单相、两相、三相完全以及中性线完全断线和不完全断线；

（2）断线发生的时间是运行前或是运行中；

（3）断线发生时负荷大小对判断依据的影响。

中性线完全断线的特征：当运行正常的时候，由于CT中性线上的电流基本为零，所以当其断线时，流入保护装置的电流不发生改变。

单相、两相、三相完全断线的特征：电流陡然下降，断线相基本上保护装置没有电流流入。

单相、两相、三相不完全断线的特征：电流的下降有个过渡过程，并且故障电路仍然有一部分电流进入保护装置。

大部分发电机纵差保护装置对CT故障大多仅考虑了两相完全断线和CT单相两种情况，而实际运行中，占大多数的故障是二次端子排处接线接触不良、CT内部不完全断线、以及相对和相间地击穿、爬电故障。因为，当CT二次发生接触不良时，就会在接触不良点处将产生高电压而放电拉弧，将导致接触不良的恶性循环，同时烧坏设备，所以保护应能反映这种故障。

2.不同的CT二次断线的判断依据

（1）判断依据一

1）电流突变后，电流减小0.1In且本侧三相中有一相没有电流，其它各侧三相电流没有变化。

2）本侧三相中其中一相没有电流，其它两相电流和启动前的电流相同。

满足上述两个条件时，被认为发生CT二次断线。

（2）判断依据二

当任一相差动电流大于0.15In时，启动CT断线判别程序，满足下列条件将认为CT断线：

1）本侧三相电流中至少一相电流不发生改变；

2）本侧三相电流中至少一相电流为零；

3）最大相电流应小于1.2倍的额定电流。

（3）判断依据三

该判据具有瞬时CT断线闭锁或报警和延时CT断线报警功能，其动作判据如下：

1）瞬时CT断线报警或闭锁功能在比率差动器件动作后进行判断。

2）延时CT断线报警在保护每个采样周期内进行判断。

3）为了防止瞬时CT断线的闭锁失误，不能进行瞬时CT断线的判别要满足一下的条件：

a.启动前最大相电流不大于0.08In；

b.启动后最大相电流不小于堆成过负荷警戒值；

c.启动后的电流比启动前大。

3.比较四种CT断线判据及解决办法

在国内四种常用的CT断线判据中不能检测所有断线故障。譬如，都不能解决三相中性线完全断线故障。在实际工程方面来考虑，三线同时断掉的几率相对较低，可以不在考虑的范围之内。发电机组正常运行时，对于CT中性线发生断线故障时，因为系统三相运行是对称的电流不通过CT中性线，所以不会立刻对运行有所影响。当发生一点区内接地另一点区外接地、系统接地等故障时，将会导致CT的半开路运行，将会影响到设备运行的安全性。而目前还没有探究出更合理的解决办法，建议使用以下两种方式：

（1）最大程度的减少中性线回路的实验端子，定期对设备进行检查和维护。

（2）当发生区外故障时，利用检测零序电流的方式来解决故障。

判别单相、不完全断线和两相完全，可根据断线侧进行判断，对故障的处理有大的作用。对于故障相别的判断，可根据纵差保护动作相别的报警信号进行判断。为了防止区内相间发生故障时，非故障相的负荷电流导致CT断线误发信号，所以，可采用与断线侧零序电流相与和两侧CT的零序电流的逻辑，因为在区内相间故障时，两侧CT的零序电流小于等于整定值。发电机纵差保护在一点区外、一点区内的两相接地故障下，CT会产生零序电流，根据最大相电流不小于1.2倍的额定电流闭锁断线条件判断以防止CT断线误发信号。

零序电流的定值选取的原则是躲过发电机机端三相短路时的最大不平衡零序电流。在实际工程中可以选择为差动最小动作电流的二分之一。

4.总结

实际的CT二次断线判据，虽然可以反映单相、不完全断线以及两相完全断线，但提出的方案不能解决所有的断线故障，。所以，在进行发电机纵差保护的维护和调试时，应该着重防止CT二次断线工作，当因为CT二次断线而发生纵差保护动作时，应该根据断线的信号和纵差保护动作产生的报警信号，对保护及故障录波器的录波进行分析，对断线相别和断线侧进行准确地分析，这对故障的处理有很大的益处。

如何更科学、更合理、更全面地解决断线故障，完整反映纵差保护在发电机对断线故障的反映能，还要进一步进行探索和研究。

參考文献：

[1]杨大朋.浅谈发电机比率制动纵差保护的定值整定与校验方法[J].水电站机电技术.2017，40（2）：1-6

[2]宋连会.水电厂发电机变压器保护原理及继电保护方式探讨[J].中国高新技术企业.2016（26）：116-117