針對主變檢修后空充電或發(fā)電機帶主變零起升壓時，相關(guān)發(fā)電機保護動作這一現(xiàn)象，首先對現(xiàn)場的錄波數(shù)據(jù)進行了仔細(xì)分析，同時進行了相關(guān)理論推導(dǎo)，揭示了主變檢修后空充電或發(fā)電機帶主變零起升壓時相關(guān)發(fā)電機電氣量變化規(guī)律，并提出了相應(yīng)的解決措施。 
　1、案例 
　　a、案例一:某廠#1主變完成檢修后對其空充電時，出現(xiàn)#2發(fā)電機*套保護裝置“發(fā)電機差動保護”動作 
　　1)現(xiàn)象： 
　　2011年02月28日，某電廠#1主變完成檢修任務(wù)，16:47分經(jīng)中調(diào)同意，合上5011開關(guān)，對#1主變進行充電時，出現(xiàn)#2發(fā)電機*套保護裝置“發(fā)電機差動保護”動作。 
　　2)原因分析： 
　　該廠#2發(fā)電機保護裝置采用GE公司G60保護，保護原理如圖1所示。 
　　保護取各側(cè)電流zui大值作為制動電流Ir，動作電流Id取兩側(cè)電流相量差值。 
　　發(fā)電機差動保護啟動值為0.19pu，pu=5.0A（折算至一次值為25KA）。 
　　當(dāng)制動電流即0~0.633pu范圍時，只要差動電流大于0.19pu保護即動作；當(dāng)制動電流Ir介于（0.633-1.0）pu范圍時，滿足差動電流Id大于0.3*Ir 時保護動作；當(dāng)制動電流Ir大于3.0pu范圍時，滿足差動電流Id大于.4*Ir 時保護動作；在制動電流介于（1.0-3.0）pu范圍時，為防止區(qū)外穿越性故障裝置動作曲線為一光滑的變斜率曲線。 
　　 保護動作時刻機端機尾電流： 
　　 
　　由動作記錄波形及保護動作時刻機端機尾電流可以看出，以保護動作時為0秒，保護動作前約422ms#1主變廠變充電，這時，#2發(fā)電機由于勵磁調(diào)節(jié)器的作用，自動增加無功輸出，以滿足#1主變運行時所需的無功；保護動作前約32ms，B相兩側(cè)電流開始有偏差并逐步增大（正常時二者僅相差一個勵磁變的電流，裝置無法反應(yīng)出該差流）；保護動作時刻，B相機端電流M2-IB=15266.12A@-119.53°，B相機尾電流F2-IB=16633.60A@-138.94，由#1主變廠變充電產(chǎn)生的勵磁涌流（主要是二次諧波）引起的差動電流為5.544kA，即Id=0.222pu；制動電流為16.748kA，即Ir=0.669pu，大于0.633pu（16.725）；此時Id/Ir=0.331pu，滿足動作條件，因此B相差動保護動作出口。 
　　在#2主變小修期間，進行了直流電阻測試，即在變壓器高壓側(cè)通入10A（查#1主變出廠空載試驗報告，在低壓側(cè)加22.06KV電壓時，低壓側(cè)電流為10.08A，按理想變壓器計算可知，高壓側(cè)電流為1.7（A時，低壓側(cè)電壓達(dá)到額定值）直流電流，該電流在變壓器鐵芯上產(chǎn)生剩磁，變壓器工作點發(fā)生偏移而進入飽和區(qū)，空充電時，造成待充電變壓器的勵磁電感急劇下降，從而產(chǎn)生很大的勵磁涌流，系統(tǒng)所需的無功增加，同時造成500KV母線電壓、#1發(fā)電機機端電壓瞬時降低，從而引起運行發(fā)電機勵磁電流迅速增加，無功亦隨之快速增加，此時又由于#2發(fā)電機出口CT與發(fā)電機中性點CT飽和特性不匹配，如鐵心材料、響應(yīng)比、誤差率、飽和曲線等，由此引起發(fā)電機出口CT和中性點CT的B相相位相差了19.41度，在這個相位差產(chǎn)生的差流（由#1主變廠變充電產(chǎn)生的勵磁涌流引起的），大于差動保護的整定值而引起差動保護出口跳閘。 
　　B、案例二：2011年1月10日06:40:28.872690，某廠#3發(fā)電機帶主變零起升壓時，#3發(fā)變組突加電壓保護動作，查保護動作報告，保護動作時#3發(fā)電機定子電流二次值為：Ia=0.1367A Ib=0.879A Ic=1.03，突加電壓保護動作值為0.8，電流取至發(fā)電機中性點側(cè)，CT變比：28000/5，Ie=4.2766A 
　　錄波圖如下： 
　　 
　　動作原因分析： 
　　在#3機組檢修期間，電氣一次專業(yè)對#3主變進行了直流電阻測試，即在變壓器高壓側(cè)通入直流電流，該電流在變壓器鐵芯上產(chǎn)生剩磁，變壓器工作點發(fā)生偏移而進入飽和區(qū)，造成#3主變勵磁電感急劇下降，在零起升壓時，產(chǎn)生很大的勵磁涌流（從錄波圖中可以看出，該電流具有變壓器涌流的典型特征―偏于時間軸一側(cè)），從而導(dǎo)致#3發(fā)電機突加電壓保護動作。 
　　2、主要因素 
　　變壓器繞組的直流電阻測試是變壓器在交接、大修和改變分接開關(guān)后，*的試驗項目。通過測量，可以檢查出設(shè)備的導(dǎo)電回路有無接觸不良、焊接不良、線圈故障及接線錯誤等缺陷。但直流電阻測試會使變壓器鐵芯上產(chǎn)生剩磁，且剩磁的極性和大小都無法測得，造成投入變壓器時勵磁涌流大小的不確定性，對系統(tǒng)運行極為不利，必須采取措施予以解決。 
　　從上面兩個案例可以看出，引起保護動作的主要原因是“勵磁涌流”。 
　　3、引起勵磁涌流的主要因素 
　　1）系統(tǒng)的強弱 
　　系統(tǒng)的越強，運行發(fā)電機功率擺動幅度越小，此時運行中機組的勵磁涌流也不會很大，這是因為在變壓器空充電時所需的有功、無功大部分由系統(tǒng)供給。 
　　2）變壓器的容量、飽和程度 
　　變壓器的容量越大、飽和程度越深，其空充電時的勵磁涌流就越大，所需的有功、無功就越大，母線及機端電壓就下降的越多，運行發(fā)電機功率擺動幅度就越大。 
　　 3）運行發(fā)電機與待空充電變壓器的緊密程度 
　　運行發(fā)電機與待空充電變壓器越緊密，運行發(fā)電機功率擺動幅度就越劇烈。 
　　4、防范措施： 
　　a）主變直阻測量測試電流不得超過20A。避免引起繞組剩磁過大，及繞組發(fā)熱等影響。直阻試驗完畢后，需調(diào)換極性對變壓器繞組再進行一次充電（電流為測試電流的1/10），用其所產(chǎn)生的磁通抵消測試驗時所產(chǎn)生的剩磁（該方案消磁效果一般，但可消去大部分剩磁）。避免剩磁過多，勵磁涌流造成影響。 
　　b）在主變進行預(yù)試后的零起升壓時，手動緩慢升壓至其高壓側(cè)額定電壓，再降至零，這樣升降2次即可，然后再按正常程序操作。 
　　c）加裝涌流抑制器，雖直流電阻測試在變壓器鐵芯上產(chǎn)生剩磁的極性和大小都無法測得，但涌流抑制器可控制合閘相角，zui大限度地減小勵磁涌流 
　　d）為防止發(fā)電機差動保護在主變充電時誤動，由電氣分部對發(fā)電機差動保護定值進行核算，必要時更改定值躲過主變充電時的和應(yīng)涌流的影響。