发变组误上电保护配置及改进措施

金崇光

（三门核电有限公司浙江省三门县317112）

摘要：温州燃机发电厂220kv主变c相开关在发变组解列过程中发生爆炸。本文根据此次爆炸事故分析该厂发变组保护中配置误上电保护的必要性和可行性，并介绍该厂增加误上电保护配置的改造及为提高误上电保护可靠性所采取的措施。关键词：误上电保护断口闪络保护

0.引言

温州燃机发电厂#2发电机停机解列时发生主变220kv开关c相爆炸事故。经分析，事故原因为220kv开关c相机构故障造成分闸时电弧无法熄灭而引起开关爆炸。开关爆炸后，动触头导电部分通过支持瓷瓶内部对金属传动部件放电，单相接地短路后220kv母线的母差保护动作。

该厂#2主变220kv开关为三相联动开关，当发生非全相事故时，开关机构辅助接点已在分闸位置，发变组保护无法起到保护作用，如果开关不对地击穿放电，母差保护不动作，发电机长期非全相运行将造成设备严重损坏。

为此，本文针对此次事故分析发变组在发生特殊事故情况下的保护：误上电保护，探讨在该厂发变组保护中增加误上电保护配置的必要性和可行性，并介绍该厂误上电保护配置改造措施及经验，以供存在类似情况的电厂改造时参考和借鉴。

1.误上电事故分析及保护逻辑

1.1误上电保护对因的事故原因

所谓误上电是指发电机在不满足并网条件时，机组单相、两相或三相并入系统。它包括以下几点：

机组未加励磁时误合闸。如在发电机转子静止、盘车、启动前暖机（对汽轮机）或转子冲转加速过程中。

发电机并网前或刚从系统断开后，高压断路器或机端出口断路器发生单相或两相闪络。

发电机非同期合闸，包括频率尚未达到允许值时断路器误合及频率已接近额定

值时以较大的合闸角并网。

误操作、绝缘不良及控制设备误动作

是导致误上电事故的主要原因[1]

。

1.2误上电的事故危害1.2.1未加励磁时的误合闸

在发电机未加励磁时，励磁开关断开，发电机定子三相电流为零，机端电压为零。当高压侧或机端误合闸定子中将流过很大电流，尤其当转子静止时误合闸瞬间，转差为1，发电机等效阻抗最小，定子电流最大。定子电流产生的旋转磁场在转子表面感应出很大的电流，发电机以异步电动机方式拖动机组，机端出现低电压。当发电机由厂用电系统误上电时，由于厂变压器的阻抗比较大，发电机定子中的电流不大，造成的影响也相对较小。

发生误合闸后，转子表面的热量迅速积聚。机组容量越大，转子承受过热能力相对越小，所以大型发电机的转子更容易达到热积累极限而损坏。在发电机异步启动过程中，转子大轴上的叶片将产生较大振动，尤其是汽轮机叶片如在自然频率处停留时间过长，机械共振极易导致材料疲劳，严重时叶片或拉金出现断裂。如果发电机轴承的润滑系统退出工作（如在检修时），误合闸还将导致发电机的轴承损坏。

1.2.2断路器断口闪络

误上电保护中的断路器断口闪络保护一般考虑单相和两相闪络，不考虑三相闪络。发电机在启停过程的相当长一段时间里仅靠断路器与系统隔离，断路器断口可能因承受2倍的峰值电压而发生闪络。