NSG242发电机保护装置说明书.doc

Q/NS.JS.2000.42-2006 NSGNSG 242242 发电机保护装置发电机保护装置 技术说明书技术说明书 使用说明书使用说明书 NSGNSG 242242 发电机保护装置发电机保护装置 技术说明书技术说明书 使用说明书使用说明书 编写：陈编写：陈 伟伟 审核：孙审核：孙 泽泽 批准：宋建中批准：宋建中 国电南思系统控制有限公司 2005 年 12 月 * *当前版本为当前版本为 V1.0,V1.0, 本说明书有可能会修改本说明书有可能会修改, ,请注意最新版本请注意最新版本. .本版本于本版本于 20062006 年年 2 2 月第一次印刷月第一次印刷 目目 录录 第一部分 -1 1.装置简介 -2 2.装置硬件构成 -2 2.1 交、直流输入模件（AC/DC） -3 2.2 主处理模件（CPU） -3 2.3 人机对话模件（MMI）模件-4 2.4 输出及信号模件（TRIP1，TRIP2）-5 2.5 电源模件（POWER）-5 2.6 出口模件（CK）-6 2.7 操作回路（CZHL_H, CZHL_T）-6 2.8 通信模件（COM）-6 3.技术指标 -6 3.1 运行环境 -6 3.2 额定参数 -6 3.3 装置技术参数 -6 4.绝缘性能 -7 4.1 绝缘电阻 -7 4.2 介质强度 -7 4.3 冲击电压 -7 4.4 耐湿热性能 -7 4.5 抗电磁干扰性能 -7 4.6 机械性能 -8 5.保护配置 -8 5.1 保护原理 -8 5.2 3U0 发电机定子接地保护-11 5.4 发电机过电压保护 -12 5.5 发电机静稳失磁保护 -13 5.6 失磁保护原理 2-17 5.7 发电机定时限负序过流保护（转子表层过负荷保护） -21 5.8 发电机过负荷保护 -22 5.9 发电机横差保护 -22 5.10 发电机叠加直流式转子一点接地保护 -23 5.11 发电机谐波负序电压式转子两点接地保护 -24 5.12 发电机交流励磁(三相)回路电流保护-25 5.13 发电机频率保护 -26 5.14 发电机逆功率保护 -26 5.15 发电机复合过流（记忆过流）保护 -27 5.16 非电量保护（发电机灭磁联跳、热工（或水机故障）保护等） -28 6.NSG 242 系列发电机保护配置-28 6.1 NSG 242 发电机保护装置-28 7.定值清单 -29 7.1 NSG 242 发电机保护装置-29 第二部分 -33 1.装置介绍 -34 1.1 面板布置图 -34 1.2 键盘 -34 1.3 信号灯 -35 1.1.4 串行接口-35 1.1.5 背板布置图 -36 2.操作说明 -37 2.1 基本操作 -37 2.2 主要功能操作说明-43 第一部分第一部分 技术说明书技术说明书 1.1.装置简介装置简介 NSG 242 发电机保护装置专为中小型发电机设计的，包括发电机差动保护和发电机 后备保护。 装置具有如下特点：装置具有如下特点： 装置的主处理器为 Motorola32 位微处理器，速度快、可靠性高、资源丰富、扩展余 地大； 整面板 240128 大屏幕液晶显示器，全汉化操作、显示，人机界面友好； 多种通信接口。预留 RS-232、RS-485/422、CAN，以太网，可以很方便地与本站或远 方系统进行高速通信； A/D 转换精度高、速度快，且无需可调部件，装置自动对采样精度进行调整； 完善的软硬件 watchdog 自检功能，CPU 故障时自动闭锁出口； 装置采用背插式结构，实现了强弱电分开，大大提高了装置的抗干扰性能； 调试功能全面、丰富，调试简单。 2.2.装置硬件构成装置硬件构成 为了在一套硬件系统上完成上述多种功能，同时考虑该装置的灵活性和适应性，对 装置进行了模块化设计。该装置由以下一些模块组成： 交直流 输入变 换模件 (TA,TV 等) A/D CPU 处理器 CAN 通信 输出 及 信 号 电源 电压输入 电流输入 人机 对话 图 2-1： NSG 242 发电机保护装置硬件简图 ACACCPUCPU MMITRIPTRIPPOWERPOWER 直流量输入 2.12.1 交、直流输入模件（交、直流输入模件（AC/DCAC/DC） 按不同种类的输入信号，设置了不同的变换回路，可分为三大类： 交流电压：设置中间变压器(TV)隔离变换。如发电机极端电压、主变高压侧电压 等。 交流电流：设置中间变换器(TA)隔离变换,并在二次侧并联电阻获取电压量。通过 1A、5A 的变换器的选取和二次电阻的改变，来满足不同电流测量范围 的要求。如发电机极端电流、中性点电流等。 直流电压电流：设置先进的霍尔传感器隔离变换。如发电机转子电压、转子分流 器电压。 2.22.2 主处理模件（主处理模件（CPUCPU） 来自于交、直流输入模件变换后的各模拟量经低通滤波、带通滤波有源滤波器，可 有效滤出通带内的信号，满足了不同频率信号的滤波要求，同时对基波量的衰减不到 1，且各通道模拟量的衰减率及相移皆能达到很好的一致性。 主处理模件（CPU）由 A/D 转换、状态量输入、状态量输出（用于跳合闸脉冲输出、 告警信号输出、闭锁继电器的开放及其它信号输出）、微处理器 CPU、RAM、ROM、FLASH RAM、EEPROM 等构成。高性能的微处理器 CPU（32 位）， 大容量的 ROM（256K 字节）、RAM（256K 字节）及 FLASH RAM（1M 字节），使得 该 CPU 模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录 大量的故障数据。C 语言编制的程序，可使程序具有很强的可靠性、可移植性和可维护性。 各种与 CPU 有关的器件集中于一块插件上，各输入、输出状态量皆经光耦隔离。当 本模件有器件出现异常，主处理器驱动闭锁继电器，切断状态量输出光耦输出侧的工作 电源。当主处理器工作异常，辅助处理器驱动上述闭锁继电器。闭锁继电器的需掉电方 能复归。双处理器相互监视，确保了装置工作的可靠性。 图 2-2 CPU 模件原理示意图 出口 信号、告警输出 至端子 CPU CAN RAM ROM FLASH I/O 至 MMI 端子信号 母板信号 EEPROM 模拟量输入 A/D 转 换 CPU CPU 模件的端子主要用于接入该 CPU 所需的压板及专用输入、输出信号、位置信号 等。 模/数转换（A/D）采用 14 位高精度、高稳定性、高速度、多通道并行转换器件，精 确工作电流可达 0.04In，精确工作电压达 0.2V，提高测量精度及速度。各模拟量经低通 滤波，可有效滤除高次谐波，而对基波量的衰减不到 1，且各通道模拟量的衰减率及相 移皆能达到很好的一致性。 2.32.3 人机对话模件（人机对话模件（MMIMMI）模件）模件 人机对话模件（MMI）安装于装置整面板后。该模件包括：微处理器（32 位），大 容量 ROM（512K 字节）、RAM（1M 字节）、FLASH RAM（1M 字节），EEPROM， 状态量输入、输出，通信控制器件，时钟，大屏幕液晶显示器（240128），全屏幕操 作键盘，信号指示灯等。 本模件主要用于人机界面管理。主要功能为：键盘操作；管理液晶显示；打印；信 号灯指示；与调试计算机、变电站监控系统或远方安全自动化装置通信；GPS 对时（分/ 秒脉冲对时）以及与主 CPU 交换信息。 与各 CPU 的通信采用 CAN 网，速率为 100Kbps，突破了装置内部通信的瓶颈，提高 装置内部信息传送的速度。 对外通信有三个端口，一个设置在面板上，两个设置在通信接口模件（COM 板）的 背板上。在面板上的为 RS232 串口，用于和 PC 机连接。在通信接口模件的背板上的两路 通信端口可根据需要设置成不同的物理接口。 当本装置接入厂、站自动化系统时，在背板上设有 485 接口、以太网接口、光纤接 口等，可以满足不同的自动化系统需要。背板上的端口可设置成 RS232 接口（用于驱动 串行打印机）或 RS422/485 接口（用于与工程师站通信或集中打印）。 通信规约采用 IEC8705103 规约。 人机对话模件（MMI）电原理示意图见图 2-3： 2.42.4 输出及信号模件（输出及信号模件（TRIP1TRIP1，TRIP2TRIP2） 本模件接口 CPU 模件发送来的命令，提供装置动作及告警信号，这些信号可以送至 面板上的信号灯，也可送至中央信号装置；每块 TRIP 插件提供五组十对出口节点。本模 件设有启动继电器，及出口使能。提高了装置的可靠性。 2.52.5 电源模件（电源模件（POWERPOWER） 本模件用来将变电站或发电厂内直流电源转换为本装置工作所需的电源。本模件输 出一路 5V，两路 24V 电压。各路电源相互独立，不共地。 POWER 模件原理图如下图 2-4 所示： 本装置在抗干扰能力上有充分考虑，故本装置组屏时，交、直流输入的抗干扰模件可 CPU 串行接口 RAM ROM FLASH I/O 至 CPU 模件 通信端口 至 CPU，控制等 信号、告警输出 液晶显示器 键盘 EEPROM面板信号 CAN 以太网 通信端口 图 2-3 MMI 模件电原理示意图 用于状态量输入 直流输入 滤波器 滤波器 逆变电源模块 图 2-4：电源模件原理示意图 24V（1 ） 24V（2 ） 15V 5V 以省略。 2.62.6 出口模件（出口模件（CKCK） CK 插件设置了 7 种出口跳闸方式，可以去驱动 7 组不同的外部开关操作机构，以实 现发电机多组开关的联跳。另外还可以根据工程情况选配 2 组出口跳闸方式，即最大可 以驱动 9 组开关。 2.72.7 操作回路（操作回路（CZHL_H,CZHL_H, CZHL_TCZHL_T） 每台装置配有一套三相操作回路。通过不同的跳线，可以实现对跳合闸电流的整定。 2.82.8 通信模件（通信模件（COMCOM） 实现与变电站综合自动化的通讯，打印保护事件、定值和录波。配置一个以太网口， 一个打印串口，一个 RS485 或 RS232 通信口。 通信规约采用 IEC870-5-103 规约。 3.3.技术指标技术指标 3.13.1 运行环境运行环境 工作温度：2060，24 小时内平均温度不超过 35。 存储温度：2580，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化， 温度恢复后，装置应能正常工作。 相对湿度：不大于 95%(无凝露)。 大气压力：80110kPa(相对海拔高度 2KM 以下)。 3.23.2 额定参数额定参数 额定直流电压：220V/110V（订货注明）,约 10W，波动范围:-20% +10%。 额定交流数据： 相电压：V3/100 线电压：100V 交流电流：5A/1A(订货注明) 额定频率：50Hz 3.33.3 装置技术参数装置技术参数 输入回路：每点 24V D.C. 2.4mA 输出接点容量：30W(=5ms),220V D.C.或 0.5A D.C. 出口时间：t/0 发信或跳闸 图 5-3 3Uo 发电机定子接地保护出口逻辑 5.2.25.2.2 整定内容整定内容 1）零序动作电压 3Uodz 整定保护的动作电压。单位(V)。一般：3Uodz=5V10V。 2）动作时间 t 整定保护的延时动作时间。单位(s)。一般 t=1s9s。 5.2.35.2.3 保护的整定计算保护的整定计算 零序电压 3Uodz： 一般以保护发电机定子绕组 90%95%的单相接地整定。请参见导则和规程 。5.35.3 发电机综合式发电机综合式 3Uo3Uo 定子接地保护定子接地保护 5.3.15.3.1 保护原理保护原理 保护综合反映发电机机端和中性点零序电压大小的功能。保护具有三次谐波滤除功 能。 零序电压取自发电机机端 TV 的开口绕组和中性点 TV 二次侧(也可从消弧线圈副方 绕组取得)。 出口方式：可发信或跳闸。 发电机综合式 3Uo 定子接地保护具有 TV 断线闭锁功能，不必另外增设专门的 TV 断 线闭锁。 3U0t t/0 发信或跳闸 & & 3U0n t/0 PT断线 图 5-4 发电机综合式 3Uo 定子接地保护出口逻辑 5.3.25.3.2 整定内容整定内容 1）机端零序动作电压 3Uotdz 整定保护的动作电压。一般：3Uotdz =5V10V，单位(V)。 2）中性点零序动作电压 3Uondz 整定保护的动作电压。一般：3Uondz =5V10V，单位(V)。 3）动作时间 t 整定保护的延时动作时间。一般 t=1s9s，单位(s)。 5.3.35.3.3 保护的整定计算保护的整定计算 1）零序电压 3Uondz 一般以保护发电机定子绕组 90%95%的单相接地整定。请参见导则和规程。 2）零序电压 3Uotdz 一般以保护发电机定子绕组 90%95%的单相接地整定。请参见导则和规程。 3）动作时间 请参见导则和规程。 5.45.4 发电机过电压保护发电机过电压保护 5.4.15.4.1 保护原理保护原理 保护反映发电机机端电压大小。 电压取自发电机机端 TV 的线电压，三个线电压是取或的关系，如 UCA电压。 出口方式：可发信或跳闸。 UCAt/0 发信或跳闸 图 5-5 发电机过电压保护出口逻辑 5.4.25.4.2 整定内容整定内容 1）动作电压 Ug.dz 整定保护的动作电压。单位(V)。 2）动作时间 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 5.55.5 发电机静稳失磁保护发电机静稳失磁保护 5.5.15.5.1 保护原理保护原理 失磁保护有发电机机端测量阻抗判据、转子低电压判据、变压器高压侧低电压判据、 定子过流判据构成。一般情况下阻抗整定边界为静稳边界圆，也可为其他形状。当发电 机进相运行时。若按静稳边界整定的阻抗圆不能满足要求时，一般可采用以下方式之一 来躲开进相运行区。 1：下移阻抗圆，按失步边界整定。 2：采用过原点的两根直线，将进相区躲开。此时，进相深度可整定。 3：采用包含可能的进相区（圆形特性）挖去，将进相区躲开。 转子低电压动作方程： ；VfdVfl.zd (2)(PtPKzdVfd 其中： Sn . Kk Vfde zdKfd Vfd：转子电压 Vfl.zd：转子低电压动作值 Vfde：发电机满载时转子电压(V) Sn：发电机额定功率(MVA) Kk：可靠系数 Kfd.zd：转子低电压比例系数 P：发电机出力 Pt：发电机反应功率 下面以静稳边界判据为例说明失磁保护原理的构成： 转子低电压判据满足时发失磁信号，并输出切换励磁命令。此判据可以预测发电机 是否因失磁而失去稳定，从而在发电机尚未失去稳定之前及早的采取措施（切换励磁等） ，防止事故的扩大。 对于无功储备不足的系统，当发电机失磁后，有可能在发电机失去静稳之前，高压 侧电压就达到了系统崩溃电压值。所以转子低电压判据满足并且高压侧低电压判据满足 时，说明发电机的失磁已造成了对电力系统安全运行的威胁，经“与门”的逻辑发出跳 闸命令，迅速切除发电机。 转子低电压判据满足并且静稳边界判据满足，经“与门”电路发出失稳信号。此信 号表明发电机由失磁导致失去了静稳。当转子低电压判据在失磁中拒动（如转子电压检 测到转子绕组之间发生开路时），失稳信号由静稳边界判据产生。 汽轮机在失磁时允许异步运行一段时间，此时过流判据监测汽轮机的有功功率，若 定子电流大于 1.05 倍的额定电流，表明平均异步功率超过 0.5 倍的额定功率，发出压出 力命令，压低发电机的出力，使汽轮机继续作稳定异步运行。稳定异步运行一般允许 215 分钟，所以保护经延时后发跳闸命令。在发信期间运行人员可有足够时间去排除故 障，重新恢复励磁，这样就避免了跳闸，这对经济运行具有很大意义。如果出力在 t2 时 间内不能压下来，而过流判据又一直满足，则发跳闸命令以保证发电机本身的安全。 对于水轮机，因不允许异步运行，t1 可整定很小。当失稳信号发出后立即经过一个 短延时发跳闸命令。 保护动作原理框图：对于小型机组保护采用：发电机失磁保护基本逻辑图 1；其余采 用发电机失磁保护基本逻辑图 2 静稳阻抗圆 机端 PT 断 线 转子低电压 & tn/0 & + t1/0 + 发信/跳闸 图 5-6 发电机失磁保护基本逻辑图 1 t2/0 发信/跳闸 tn 是程序内部延时，固定取 1.5s， 机端 PT 断线判据： 三相断线：三相无压且任一相有流。三相无压（Ua8V&Ub0.25A | Ia0.25A） 一相或两相断线：(有负序电压10V)&(正序电压0.8负序电压值)&(负序电流 0.25A)。 不管是几相断线，保护装置都报机端 PT 断线，并点相应信号灯。 系统 PT 断线判据： 三相断线：三相无压（Ua8V&Ub0.8负序电压值)。 不管是几相断线，保护装置都报系统 TV 断线，并点相应信号灯。 系统低电压 & t3/0 静稳阻抗圆 机端 PT 断 线 转子低电压 & tn/0 & + t1/0 + 发信/跳闸 发信/跳闸 图 5-7 发电机失磁保护基本逻辑图 2 t2/0 发信/跳闸 保护采用算法是： 从保护框图中可以知道要实现失磁需要计算如下量，Ufd、P、R、X、U、I 有效值， 同时为了监视发动机整个运行情况 Q，机端电压幅值 U 保护算法的任务就是根据采样电 压电流值算出上述各量，保护算法不受频率影响。 发电机失磁保护阻抗边界特性及转子低电压特性(折线下方为动作区)： 5.5.25.5.2 整定内容整定内容 1）高压侧低电压 Uhldz 主变高压侧低电压判据动作电压。单位(V)。 2）阻抗圆心-Xc 阻抗判据圆心，整定输入为正(表示阻抗圆心为负值)。单位:欧姆。 3）阻抗圆半径 Xr 阻抗判据半径。单位:欧姆。 4）转子低电压 Vfldz 转子低电压定值。单位(V)。 5）转子低电压比例系数 Kzd 转子低电压系数，用于整定转子电压与有功功率动作曲线斜率。单位(无)。 6）反应功率 Pt 考虑凸极效应。单位(W)。 7）CT、PT 系数 CT、PT 系数用于计算发电机出力。 8）动作时间 t1 jX R Xr XA XB 0 Ufd .l Uf P 图 5-8 失磁保护阻抗边界特性图 5-9 失磁保护转子低电压动作特 性 Pf 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 9）动作时间 t2 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 10）动作时间 t3 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 5.5.35.5.3 保护的整定计算保护的整定计算 1）高压侧低电压 Uhldz 按照系统长期允许运行的低电压整定。 2）阻抗圆心-Xc 以静稳圆整定，也可按异步圆整定。 3）阻抗圆半径 Xr 以静稳圆整定，也可按异步圆整定。 4）转子低电压 Vfldz 转子低电压可按发电机空载励磁电压的 0.20.5 倍整定。 5）转子低电压比例系数 Kzd SnKk Vfde Kzd Vfde：发电机满载时转子电压(V) Sn：发电机额定功率(MVA) Kk：可靠系数(一般 11.5) 6）反应功率 Pt 考虑凸极效应。单位(W)。 N q t S XX P*) 11 ( 2 1 d 式中：, Sdd XXX Sqq XXX Xd及 Xq分别为发电机 d 轴和 q 轴电抗(标么)，SN为二次基准功率。 7）CT、PT 系数 CT、PT 系数等于 CT、PT 变比除以 1000。如：CT 变比为 300/5，则 CT 系数 =60/1000=0.06 8）动作时间 t1 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 9）动作时间 t2 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 10）动作时间 t3 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 5.65.6 失磁保护原理失磁保护原理 2 2 5.6.15.6.1 保护原理保护原理 发电机励磁降低到不允许值的标志是逆无功和定子过电流同时出现。逆无功原理失 磁保护则是根据这一特点构成的。除逆无功和定子过流判据之外，保护还引入系统低电 压元件和机端低电压元件来判断失磁对系统和厂用电的影响，引入负序电压元件来消除 短路等其它非失磁工况对保护的影响。 以下图所示的保护出口逻辑框图，来说明逆无功式失磁保护的原理构成。 当发电机无功倒流同时又定子过流时，过负荷元件、过电流元件和逆无功元件同时 动作，此时若负序电压元件动作，则说明逆无功和过电流不是由于失磁引起的，将“与 1”和“与 2”闭锁，保护不动作。若负序电压元件不动作，说明发电机已经失磁，此时 装置应发什么指令，还要由其它条件决定： a) 若系统电压降到整定值以下，表明失磁影响系统运行的稳定性，此时“与 5”开放， 经延时发切机命令。系统低电压判据收系统无压闭锁，当系统电压消失时，即闭锁系统 低电压判据。 过负荷 过电流 -Q U2 Uf 发信或跳闸 t2/0 发信或跳闸 图 5-11 发电机负序过流保护出口逻辑 5.7.25.7.2 整定内容整定内容 1）负序电流动作定值 I2.dz 整定负序电流。单位(A)。 2）动作时间 t1 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 3）动作时间 t2 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 5.7.35.7.3 保护的整定计算保护的整定计算 1）负序电流动作定值 I2.dz 请参见导则和规程。 2）动作时间 t1、t2 请参见导则和规程。 5.7.45.7.4 灵敏度校核灵敏度校核 请参见导则和规程。 5.85.8 发电机过负荷保护发电机过负荷保护 5.8.15.8.1 保护原理保护原理 保护反映发电机定子电流大小。电流取自发电机中性点(或机端)TA 的某一相(如 B 相)电 流。 出口方式：可发信或跳闸(订货时需注明)。 It/0 发信或跳闸 图 5-12 发电机过负荷保护出口逻辑 5.8.25.8.2 整定内容整定内容 1）电流定值 Ig.dz 整定电流。单位(A)。 2）动作时间 t 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 5.8.35.8.3 保护的整定计算保护的整定计算 1）电流定值 Ig.dz 按照发电机能够承受的电流整定。 2）动作时间 按照发电机能够承受电流 Igdz的时间整定。 当与其它保护在动作时间的配合上出现矛盾时，应兼顾保护的选择性和灵敏性要求。 5.8.45.8.4 灵敏度校核灵敏度校核 请参见导则和规程。 5.95.9 发电机横差保护发电机横差保护 5.9.15.9.1 保护原理保护原理 横差保护动作于发电机定子匝间短路，当然，相间短路也能动作。同样也可反映定 子某一并联绕组的开焊。保护反应定子并联绕组之间的不平衡电流，具有较高的三次谐 波滤除比。 5.9.25.9.2 输入模拟量输入模拟量 电流取自发电机定子并联绕组中性点之间单个 TA 的电流。 5.9.35.9.3 保护出口逻辑保护出口逻辑 出口方式：具有无延时或带小延时出口发信或跳闸。 Ihc Rf IC t1/0 图 5-16 发电机交流励磁(三相)回路过流保护出口逻辑 5.12.25.12.2 整定内容整定内容 1）电流定值 Ig.dz 整定电流。单位(A)。 2）动作时间 t1，t2 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 5.12.35.12.3 保护的整定计算保护的整定计算 1）电流定值 Ig.dz 请参见导则和规程。 2）动作时间 t1，t2 请参见导则和规程。 5.12.45.12.4 灵敏度校核灵敏度校核 请参见导则和规程。 5.135.13 发电机频率保护发电机频率保护 5.13.15.13.1 保护原理保护原理 反应发电机低频或过频，配置一段一时限； 出口逻辑框图如下： 5.13.25.13.2 整定内容整定内容 1）低压闭锁频率定值 U 整定频率。单位(Hz)。 2）低频（过频）定值 fg.dz 整定频率。单位(Hz)。 3）低频滑差闭锁定值 df/dt 整定滑差。单位(Hz/s)。 4）动作时间 t1 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 5.13.35.13.3 保护的整定计算保护的整定计算 请参见导则和规程。 5.13.45.13.4 灵敏度校核灵敏度校核 发信/跳闸 ()zd1 图 5-17 频率保护逻辑图 请参见导则和规程。 5.145.14 发电机逆功率保护发电机逆功率保护 5.14.15.14.1 保护原理保护原理 逆功率保护用于保护汽轮机，当主汽门误关闭，或机组保护动作于关闭主汽门而出 口断路器未跳闸时，发电机将变为电动机运行，从系统中吸收有功功率。此时由于鼓风 损失，汽机尾部叶片有可能过热，造成汽机损坏。因此一般不允许这种情况长期存在， 逆功率保护可很好地起到保护作用。在大型发电机组上一般为可靠装设二套独立的逆功 率保护。 逆功率保护反应发电机从系统吸收有功的大小。逆功率受 TV 断线闭锁。 电压取自发电机机端 TV；电流取自发电机中性点(或机端)TA。 出口方式：可发信或跳闸。 5.14.25.14.2 整定内容整定内容 1）功率元件定值P1.dz 整定逆功率大小，整定输入正，实为逆功率。单位(W)。 2）动作时间 t1 整定保护的延时动作时间。单位(s)。 5.14.35.14.3 保护的整定计算保护的整定计算 1）功率元件定值P1.dz 200MW 及以上按保证汽机安全和发电机可能的最大无功工况下发生事故整定。应根 据汽轮机运转功率及发动机空载损耗整定，一般整定 Pgdz = 0.5%3%Pe。其中 Pe 为以 TA、TV 二次计算的相应额定功率。 2）动作时间 t1 整定 0.5s1s 延时动作发信。 3）灵敏度校核 请参见导则和规程。 PIg.zd & t1/0 t2/0 0/t(内) 发信或跳闸 发信或跳闸 图 5-19 发电机复合电压（低压）过流保护逻辑 图 t1/0 发信或跳闸 图 5-20 非电量保护逻辑 6.NSG6.NSG 242242 系列发电机保护配置系列发电机保护配置 对于 150MW 以下的机组： 6.16.1 NSGNSG 242242 发电机保护装置发电机保护装置 保护配置两个 CPU 完成 其中 NSG 242-CPU1 配置的保护有：发电机差动保护；发电机定子接地保护；发电 机过电压保护：发电机转子一点接地保护；发电机转子两点接地保护；发电机横差保护； 发电机非电量保护。 其中 NSG 242-CPU2 配置的保护有：发电机失磁保护；发电机复合电压过流保护； 发电机负序过流保护；发电机逆功率保护；发电机频率保护（低频或过频）；励磁变电 流保护；发电机过负荷保护；发电机逆功率保护（可选）。 7.7.定值清单定值清单 7.17.1 NSGNSG 242242 发电机保护装置发电机保护装置 7.1.17.1.1 CPU1CPU1 定值定值 序号定值名称代码单位说明 1控制字KG/ 2差动速断电流定值IsdA 3差动门槛电流定值IcdA 4比例制动拐点电流定值IBA 5比例制动系数Kcd 6差流越限定值IYXA 7差流越限延时定值TclyxS 8横差保护过流定值 IhcA 9横差保护延时定值ThcS 10发电机过电压保护定值UgyV线电压整定值 11过电压保护延时定值TgyS 12转子一点接地电阻定值Rf K 13回路泄漏电流补偿KRf现场整定 14一点接地延时时间定值TydS 15二次谐波正序电压定值U2wV 16两点接地延时定值TS 17定子接地 3Uo 定值3UoV 18定子接地 3Uo 延时定值 T3UoS 19热工延时定值TrgS 20灭磁联跳延时定值TdsS 21励磁变温度高延时定值TwdS KG1 控制字说明： 10 KG1.0CT 额定电流为 5ACT 额定电流为 1A KG1.1PT 额定电压为 100VPT 额定电压为 150V KG1.2速断投入速断退出 KG1.3CT 断线检测投入CT 断线检测投入 KG1.4CT 断线闭锁差动保护CT 断线不闭锁差动保护 KG1.5投差流越限告警差流越限告警退出 KG1.6备用 1备用 0 KG1.7 备用 1备用 0 KG1.8投 TV 断线检测TV 断线检测退出退出 KG1. 9定子 3Uo 保护选取机端 3Uo定子 3Uo 保护选取：机端和中性 点 3Uo KG1.10 TV 断线闭锁 3Uo 定子接地保护TV 断线不闭锁 3Uo 定子接地保护 KG1.11两点接地保护投入两点接地保护退出 KG1.12热工保护投入热工保护退出 KG1.13灭磁联跳保护投入灭磁联跳保护退出 KG1.14励磁变温度高保护投入励磁变温度高保护退出 7.1.27.1.2 NSGNSG 242242 发电机保护装置发电机保护装置 CPU2CPU2 定值定值 序 号 定值名称代码单位说明 1控制字 1KG1 2阻抗启动电流定值IzA 3系统低电压定值UXV线电压 4阻抗圆心-XcXc 5阻抗半径 XrXr 6转子低电压 VfdVfdV 7转子电压修正系数Kxz 9转子低电压判据斜率Kfd 13反应功率PfMW 14动作延时 t1 定值T1S 15动作延时 t2 定值T2S 16动作延时 t3 定值T3S 17低电压定值ULow V线电压 18负序电压定值U2V 19过电流定值IglA 20复压过流延时 t1 定值T1S 21复压过流延时 t2 定值T2S 22负序过流定值I2A 23负序过流延时 t1 定值T1S 24负序过流延时 t2 定值T2S 25低电压闭锁频率保护UXV线电压 26频率保护定值fHz 27频率滑差闭锁定值dfdtHz/s 28频率保护延时定值TfS 29逆功率保护-P 定值PMW一次值 30逆功率延时定值TnglS 31励磁变速断定值IlcsdA 30励磁变过流定值IlcglA 31励磁变过流延时定值TlcS 32过负荷电流定值IfhA 32过负荷延时定值TfhS 33CT 系数 34PT 系数 KG1 控制字说明： 10 KG1.0CT 额定电流为 5ACT 额定电流为 1A KG1.1PT 额定电压为 57.7VPT 额定电压为 100V KG1.2失磁保护系统低电压判据投入失磁保护系统低电压判据退出 KG1.3复合电压投入复合电压退出 KG1.4记忆电流值投入不记忆电流值 KG1.5备用 1备用 0 KG1.6PT 断线闭锁逆功率保护PT 断线不闭锁逆功率保护 KG1.7 投入过频保护投入低频保护 KG1.8频率：选取发电机频率频率：选取系统频率 KG1. 9机端 PT 断线检测投入机端 PT 断线检测退出 KG1.10系统 PT 断线检测投入系统 PT 断线检测退出 KG1. 11PT 断线闭锁失磁保护PT 断线不闭锁失磁保护 KG1. 12PT 断线