发电机失磁保护多次误动作的分析与处理

1 失磁保护动作原理及接线阻抗元件用于检出失磁故障；母线低电压闭锁(起动)元件用于防止保护装置在其它异常运行方式下误动作，保障系统安全。阻抗元件SCJ采用下抛圆特性阻抗继电器，其定值可按静稳边界或异步边界整定，失磁继电器(SCJ)的型号为BZ-9型失磁阻抗继电器，灵敏角为270°，稳定极限角为60～90°，延时跳闸1～2秒。母线低电压元件1YJ采用发电机母线低电压(实际接线采用#1主变低压侧电压，反映系统高压侧母线三相同时低电压)作闭锁条件，其动作电压值，按稳定运行条件决定的临界电压整定，(这时低电压的动作值应按发电机低励磁时的低电压灵敏度来整定)。三相低电压继电器(1YJ)型号为BY-25，上述继电器皆由许继生产。保护跳闸回路如图1。从中可以看出失磁继电器SCJ接点是与三相低电压继电器1YJ接点串联经时间继电器SJ延时后跳发电机出口开关的。即三相低电压继电器1YJ起闭锁作用，以防失磁保护误动作。

2 失磁保护误动历史记录及其处理过程：1#发电机失磁保护从投运以来几次发生误动作，其具体情况如下：

（1）3月11号，＃1机满负荷运行中，有功32MW，无功23MW。在13：30左右，“失磁保护”，“过电压保护”动作跳机，当时认为是误动作，立即起机后运行正常。

（2）5月8日A厂四台机组满负荷运行中，在16：30左右，1#机出现“母线低电压，不能同期”报警，系统电压信号大幅波动一下，运行人员检查系统电压正常，通过电气检修人员到现场未发现异常。17：37分左右，1#机“失磁保护”动作，失磁继电器S CJ报警灯XD 1，跳闸灯X D2 灯亮，发电机甩负荷解列，机组转轻油维持全速空载。检修人员现场检查后发现1#主变低压侧PT二次回路在控制盘上A相保险熔断，随即更换，测量电压正常后，1#机于17：59分重新并网，并网时又出现了一次系统电压信号的大幅波动。20：311#机再次因失磁保护动作使发电机解列，机组转轻油全速空载，检修人员现场检查发现1#主变低压侧PT二次绕组在控制盘上B相保险接触不好，对其更换后于20：54重新并网。并网时再次出现了系统电压信号的大幅波动。21：551#机再次出现失磁保护动作，发电机解列，燃机转轻油全速空载，检修人员随即赶到现场检查PT二次三个保险是好的；但A相电压偏低，于是拉出了PT高压柜，检查高压保险完好。继续检查PT二次回次插头，发现有2个弹片松脱，不能自动回弹，使用螺丝刀把所有弹片都拨到正常位，又用清洗济擦洗几遍，重新插好插头，测量空气开关两侧电压正常，保护盘P T电压正常，随后重新开机并网正常运行。初步分析认为：1 #机PT柜二次插头年限长，触点弹片松脱，触头似接非接，造成电压波动，回路冲击，将保险熔断，乃至发展到触头干脆完全脱开，电压消失，导致失磁保护动作，跳开发电机出口开关。

（3）9月15日＃1机组在满负荷状态运行中，8：051#发电机失磁保护动作跳开发电机出口开关，检修人员立即赶到现场检查，认真记录下保护动作情况和跳机前后发电机定、转子回路电压、电流情况和功率变化情况，认为跳机前后发电机功率、电压、电流及振动皆正常；励磁系统也无任何异常，发电机出口开关跳开后，发电机电压三相平衡指示正常，特别是三相低电压继电器未动作，初步分析是误动作，于是解除该保护重新启动并网后运行正常。

3 故障分析判断及处理根据以上多次误动作情况，初步分析认为有下列原因导致上述结果：

（1）失磁继电器SCJ报警与跳闸回路有可能接错线了，使得三相低电压继电器1YJ不起闭锁作用。

（2）PT二次回路插头接触不良。

（3）失磁继电器SCJ有瞬时性故障。电气检查人员晚上停机后按以上分析进行校验立即对该保护进行了校验，未发现任何问题。经过大家讨论认为只校验失磁继电器定值是不充分的，应对整个失磁保护回路进行检验，经过仔细检查发现三相低电压继电器1YJ接点并未与失磁继电器SCJ跳闸接点相串联，根本就没有接入，这样当失磁继电器SCJ由于各种各样的原因误动作时，由于没有三相低电压继电器1YJ的闭锁，就会发生误动作。可以这样说，电厂发生的这些次失磁保护满负荷动作跳闸的事故，如果串联了三相低电压继电器1Y J的接点后就都可以避免---原因是不论任何原因当一相失去电压后，三相低电压继电器1YJ是不会动作的，从而可以有效地避免了整个失磁保护的误动作。按照以上分析试验，对失磁保护接线重新进行了布线，把失磁继电器SCJ跳闸接点与三相低电压继电器1YJ接点串联后出口，加入电压电流使失磁继电器SCJ动作，同时人为模拟电压回路二次保险A相失电（拔出A相保险）三相低电压继电器1YJ不动作，失磁保护未出口，说明三相低电压继电器1YJ起到了闭锁作用。整套失磁保护投入运行后正常。

4 改进措施及经验教训

（1）引起故障扩大化的原因是三相低电压继电器1 YJ接入未串入跳闸回路，但引起故障的直接原因可能是失磁继电器SCJ的瞬时性故障，为此及时更换了失磁继电器SCJ。

（2）失磁保护动作后灭磁加路未动作，发电机电压正常。这种接线方式不妥，有可能在发电机解列时过电压，损坏发电机，为此应在下次大修时，把失磁保护动作联跳灭磁回路加入（电厂其余几台发电机失磁保护动作后都联动灭磁）。

（3）完善继电保护传动试验方法。尽管失磁继电器SCJ和三相低电压继电器1YJ等各个继电器完好，定值准确，但在传动校验该保护时，断开了系统电压，直接在失磁继电器SCJ端子排上加电压电流，而三相低电压继电器1YJ未加压起到闭锁作用，整套保护能够正常动作出口，误认为接线回路完好正确，导致这一隐患持续十余年而未被发现。正确的方法是在端子排上断开外部CT，PT线，直接在端子上加电压电流，跳闸压板分别对应投入，再进行传动试验。这一发电机失磁保护屡次误动作既是当初安装人员疏漏，也是相关检测方法不当，特别是当发现有可能误动作的一个原因后，就充满下结论认为就是根本原因，从而未能深入查找根本原因所致。作为发电机重要的保护之一，我们在今后工作中应当认真总结经验，完善工作方法，努力加以避免。