姚卫星
福建晋江天然气发电有限公司,福建 晋江 362251
摘要：以S109F级燃气电厂一高压电机接地导致主变、启备变零序保护动作，机组、变压器相继跳闸为例，分析零序保护越级动作的原因及处理过程，给出从中得到的启示，提出相应的措施及运行要求。
关键词：零序保护、越级、厂用电失电、
0 概述
某S109F级燃气电厂发电机采用哈电集团制造的390H全氢冷发电机，燃气电厂厂用电的电压为6kV，每台机组设6kV工作段A、B二段，由一台厂用高压双卷变压器（以下简称高厂变）供电，四台机组共设八段6kV段，设一台启动/备用变压器（以下简称启备变）, 作为厂用6kV段的启动/备用电源。高厂变和启备变低压侧6kV系统采用中性点经变压器接地（为高阻接地方式），其中接地变参数：6.3/√3）/0.22KV,1.9Ω，30kVA，6kV段控制操作电压为直流110V。
1 事件案例
6月15日14时16分，某司1号机组326MW负荷运行中1号主变及高厂变跳闸，机组甩负荷；在该司6kV厂用电快切切换成功后，由于故障点仍存在，该司#01启备变跳闸，厂用电失电。随后检修人员发现“高压给水泵A”保护装置发“零序保护动作（发信）”，同时遥测该电机绝缘为0，判断故障点在电机上，将该电机隔离后，检查#01启备变无异常，经申请于14时55分恢复受电，厂用电相继恢复；1号主变及高厂变检查无异常，于6月17日送电。
2 处理过程简述
（1）、6月15日14时16分，某司1号机组326MW负荷运行中，14时16分18秒036毫秒，1号厂变零序保护动作，#1主变跳闸，机组甩负荷,主变保护动作情况如图1.
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（3）、14时16分19秒100毫秒，#01启备变保护“低压侧零序电流”动作，#01启备变跳闸，保护动作情况与主变一致；
（4）、检修人员到厂后，检查主变保护装置有“高厂变零序电流保护动作”、“启备变低侧零序电流保护动作”信号，查看机组录波，发现6kV厂用电系统发生B相接地，6kVA//B分支均出现电压下降，二次电压降至26.13V（折算至一次电压为1.65kV），故障录波电压波形如图3；
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（5）、随后将高压给水泵A负荷进行隔离，当日14时55分，检查#01启备变无异常，经申请恢复受电，厂用电相继恢复；1号主变及高厂变检查无异常，在与调度充分沟通后，于6月17日送电。
（6）、6月16日，1号机高压给水泵A解体后，发现定子绕组端部绝缘层有击穿放电情况，联系返厂检修。
3 原因分析
直接原因：高压给水泵A电机内部突发接地故障。
1、故障时接地一次电流为5.916A，高压给水泵A电机零序保护动作报警（投信号，定值0.1A，0.5s，零序CT变比为100/5）；
2、高厂变零序电流保护动作（投跳闸，定值2.0A, 1s，零序CT变比为10/5），跳开两侧开关（1号主变开关21A、高厂变低侧6kV开关），启动厂用电切换；
3、厂用电切换到备用电源，因高给泵电机零序保护动作为报警，未跳开关，备用电源合闸后接地故障仍然存在，#01高备变零序电流保护动作（投跳闸，定值2.0A, 1s，零序CT变比为10/5），跳开两侧开关（高备变开关21G、高备变低侧6kV开关），厂用电失电，厂用电失去后电机低电压保护动作分开开关。
间接原因：现有厂用电接地保护方案不合理。
6kV负载零序保护投信号，上级高厂变零序投跳闸，存在风险。当6kV负载有严重接地故障时，高厂变零序电流保护会动作跳闸导致厂用电失电。
4 保护整定计算
该厂于2008年投产，其保护定值整定计算依据为：
《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2006
《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T 5153-2002
4.1 高厂变/启备变低压侧零序电流保护计算
低压中性点零序TA变比为10/5
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动作时间:T1=1.0秒 ，出口方式：1时限延时1S发信，2时限跳厂变及主变高低压侧断路器；
4.2 6kV电动机零序电流保护计算
6kV电动机负载采用施耐德旗下阿海珐的MiCOM P241电动机综合保护继电器。保护配置为：相电流速断保护、负序过流保护、接地保护、过热保护。
小电流接地系统的单相接地零序电流要为其他非故障线路的电容电流总和。对于不接地系统或高阻接地系统，保护装置的一次动作电流，按躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流；
灵敏度校验方面考虑在系统最小方式下、被保护设备上发生单相接地故障时，流过零序电流互感器TAO一次侧的系统最小接地电容电流；同时躲电动机起动时的不平衡电流。电容电流的经验公式：
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5 措施与启示
5.1、该司的厂用电零序在整定计算中只考虑单个设备的定值整定，未考虑上下级的级配要求；
5.2、保护整定计算，尤其是对后备保护的整定计算，不能只考虑单个系统或设备的定值整定，同时要考虑整个厂站的上下级级配，包括出口方式、定值大小、时限、灵敏度、选择性的配合；
5.3、完善相应的定值，将厂用电零序统一投跳闸或发信；
5.4、开展定值整定培训，对全厂的定值进行核算，确保定值中再无同类型问题。
参 考 文 献
[1]《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2006
[2]《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T 5153-2002
[3] 国电南自DGT801系列技术说明书
[4] 阿海珐MicomP241系列技术说明书。
作者简介 ：姚卫星，1970年出生，湖北武汉人，本科学历，工程师，电厂电气