微机发电机变压器组保护装置

微机发电机变压器组保护装置微机发电机变压器组保护装置 4 1 保护出口定义 发变组微机保护出口动作方式定义如下 a 全停 I II 断开发变组断路器 断开发电机灭磁开关 断开高压厂 用变分支断路器 汽机主汽门关闭 停炉 起动失灵保护 b 全停 断开发变组断路器 断开发电机灭磁开关 断开高压厂用变分 支断路器 汽机主汽门关闭 停炉 c 程序跳闸 首先关闭汽机主汽门 待确认没有蒸汽通过汽机后再动作 于 发电机全停 确认由汽轮机进汽阀限位开关和逆功率继电器实现 d 减出力 将汽机出力减至给定值 e 信号 发出信号 f 切换厂用电 起动厂用电快切装置切换厂用电 g 闭锁厂用电切换 将厂用电切换装置闭锁 h 分支解列 断开厂变 6kV 侧分支断路器 i 减低励磁电流 将励磁电流减小 j 起停机出口 断开发电机灭磁开关 4 2 具体的要求 4 2 1 基本技术要求 4 2 1 1 型式 微机型 4 2 1 2 交流电源 额定电压 220V 允许偏差 15 10 波形 正弦 波形畸变不大于 5 频率 500Hz 0 5 4 2 1 3 直流电源 额定电压 110V 允许偏差 20 10 波纹系数 不大于 5 4 2 2 主要设备技术参数 4 2 2 1 额定数据 CT 变比 高压侧 1200 5A 发电机侧 15000 5A 高压厂用变压器高压侧 2000 5 15000 5A 高压厂用变压器低压侧 A PT 二次电压 100 V 100V 3 频率 50Hz 4 2 2 2 主变压器高压侧断路器参数 控制电压 DC110V 合闸电流 A 跳闸电流 A 4 2 2 3 厂用变压器低压侧断路器参数 控制电压 DC110V 合闸电流 A 跳闸电流 A 4 2 2 4 灭磁开关参数 控制电压 DC110V 合闸电流 A 跳闸电流 A 4 2 3 保护装置组件 大规模集成块 二极管 三极管 发光二极管 电位 器 拔轮开关 继电器 和接插件均采用进口件 柜上的电缆接线端子具有阻 燃性能 可靠 方便 所有电子元器件 组件及整机装置符合国家标准和部颁 布标准 经过严格老化筛选使之具有高度的可靠性和互换性 4 2 4 保护装置采用插件式结构 各插件接触良好 可靠 耐用 并有防震 脱松的措施 4 2 5 保护装置的抗电磁干扰的能力符合国家 静态继电器及保护装置电气 干扰试验 标准 卖方还应向买方提供厂内试验调试记录以及允许偏差值 提 供保护装置抗电磁干扰的具体措施 4 2 6 工频耐压试验 在运行现场按原电力部的 电气设备预防性试验标准 和规定进行绝缘检查和工频耐压试验 4 2 7 按保护配置要求 不同的出口分别设立独立的出口继电器 出口采用 干簧继电器 动作时间 1 2mS 接点容量大于 DC110V 5A 能满足绳控制回路 要求 接点数量满足保护跳闸出口要求 并留有四对备用接点 保护装置中使 用的 110V 直流中间继电器 跳合闸出口中继电器不得在其控制接点上并接阻 容进行消弧 由电容或二极管串联低阻值电阻组成消弧顺咱 直接并接在中间 继电器线圈丰 二极管的反射击穿电压 1000V 电容电压 400V 4 2 8 保护出口回咱须设置因元件损坏而引起误动的闭锁措施 防止保护误 出口 并发出元器件损坏的预告信号 指定到具体的电路板 4 2 9 保护装置电源 4 2 9 1 每套保护柜引接一路 110V 直流电源 2 套保护柜的电源均相互独 立 互不交叉 每套保护柜的进线电源不装设自动开关 供给各 CPU 系统和非 电量系统的用电 而每个 CPU 系统的电源和非电量系统的电源分别设有各自的 小型直流自动开关 4 2 9 2 管理机和打印机电源采用 220V UPS 电源 设有小型交流自动开关 4 2 9 3 各电源自动开关均设有监视 可以发出断电信号 4 2 10 所有差动保护在电流回路断线时 发出 CT 断线信号 当差电流值 超过保护的动作定值时 保护动作于跳闸 差动回路 CT 断线闭锁装置的运行 和退出能选择 4 2 11 保护柜为全封闭型 不低于 IP30 柜正面为有机玻璃门 上部分 装设保护装置 下部分装设保护压板 柜背面为双扇门 4 2 12 柜内布线要求 4 2 12 1 微机保护交流和直流电源进线 应先经抗干扰电容 然后才能进 入保护装置 柜内进线应远离直接操作回路的导线 不得与这些导线捆绑在一 起 弱电信号导线不得和有强干扰导线相邻近 4 2 12 2 保护装置内的插件引到保护柜端子排上的跳 合 闸导线与电源 适当隔开 防止绝缘老化 端子爬电造成误跳闸事故 4 2 12 3 柜内布线整齐美观 便于维修 端子排离地面距离不小于 300mm 并留有 20 的备用端子 4 2 13 柜的外形尺寸 2260mm 高 800m 宽 600mm 深 4 2 14 柜体颜色 由买方确定 4 2 15 每套保护凡出口回路除设有软投软退外 其出口接点还要求均经压 板投入 退出 压板以连续为投入 断开为退出 不允许不经压板而直接去驱 动跳闸继电器 每面柜的出口中间继电器相互独立 每面柜可独立运行 每套 保护都可单独投入和退出 4 2 16 每一 CPU 系统应有高可靠的键盘 数码显示系统 提供独立的本机 监控手段 具有友好的人机界面和丰富的操作指令 4 2 17 提供现场自动和半自动整定手段 可简化调试方法 4 2 18 提供在线监视功能 可随时观察定值 各输入量数据及保护计算结 果 开关量状态 以及日期 时间 频率等 4 2 19 提供全表格化随机打印功能和故障打印功能以便于存档 打印机能 自动上电 并能延时自动关电源以提高打印机寿命 4 2 20 提供直接试验功能供现场投运前试验 4 2 21 提供备用机箱一台 即可用于人员培训 又可作为备用插件箱 4 2 22 整套装置的主要功能 4 2 22 1 装置应具有独立性 完整性 成套性 被保护设备包括发电机 变压器 励磁系统及高压厂用变压器等 在成套装置内应具有被保护设备所必 需的保护功能 4 2 22 2 装置的保护模块配置应合理 当装置出现单一硬件故障退出运行 时 被保护设备应能允许继续运行 4 2 22 3 非电量保护可经装置触点转换出口或经装置延时后出口 装置应 反应非电量保护信号 每一保护信号经装置重动后应能给出三对接点 4 2 22 4 装置中不同类型的保护 应设有方便的投退功能 4 2 22 5 装置应具有必要的自动检测功能 当装置自检出元器件损坏时 应能发出装置异常信号 而装置不应误动 4 2 22 6 装置应具有自复位功能 当软件工作不正常时 应能通过自复位 电路恢复正常工作 4 2 22 7 装置各保护软件在任何情况下都不得相互影响 4 2 22 8 装置每一个独立逆变稳压电源的输入应具有独立的保险功能 并 设有失电报警 4 2 22 9 装置应具有故障录波 事故顺序记录和事故追忆功能 并可通过 通讯接口送出 且信息不丢失 可重复输出 4 2 22 10 保护屏柜端子不允许与装置弱电系统 指 CPU 的电源系统 有 直接电气上的联系 针对不同的回路应分别采用光电耦合 继电器转接 带屏 蔽的变压器磁耦合等隔离措施 4 2 22 11 装置应具有独立的内部时钟 其误差每 24h 不应超过 5s 4 2 22 12 保护装置具有 GPS 对话功能 用串行接口接收 GPS 发出的时钟 并接收 GPS 定时发出的同步对时脉冲 刷新 CPU 系统的秒时钟 对时误差 1ms 4 2 22 13 当差动保护装置两侧 CT 二次输出电流差异较大时 应具有调平 衡功能 4 2 23 微机发变组保护配置出口及分柜要求 4 2 24 1 微机发变组保护装置 A 柜 4 2 24 1 1 发电机差动保护 发电机差动保护作为发电机定子绕组及其出线的相间短路故障的主保护 为防止 CT 断线差动误动 任一相电流互感器断线 均能闭锁差动 CT 断线功 能设置开关 使其能投能退 发电机差动瞬时动作于全停 1 4 2 24 1 2 主变压器差动保护 主变压器差动保护作为主变压器绕组内部 出线套管及引出线短路故障的 主保护 为防止 CT 断线差动误动 任一相电流互感器断线 均能闭锁差动 CT 断线功能设置开关 使其能投能退 保护瞬时动作于全停 1 4 2 24 1 3 高压厂变差动保护 高压厂变差动保护作为高压厂变内部短路及引出线故障的主保护 保护瞬 时动作于全停 1 4 2 24 1 4 励磁变差动保护 励磁变差动保护作为励磁变内部短路及引出线故障的主保护 保护瞬时动 作于全停 1 4 2 24 1 5 发电机定子接地保护 发电机定子接地保护作为发电机定子绕组单相接地故障保护 保护由反应 发电机机端和中性点的三次谐波电压定子接地判据与反应发电机机端零序电压 的定子接地同构成 100 定子接地保护 反应三次谐波电压的定子接地动作于信 号 反应发电机机端零序电压的定子接地保护动作于全停 1 PT 断线时保护不 误动 4 2 24 1 6 发电机低频保护 发电机低频保护作为发电机在低于额定频率下带负载运行的保护 低频保 护至少分四段定值 每段的上下限频率允许运行累计时间分别整定 每段都动 作于信号 第四段及以上动作于程序跳闸 低频保护受主断路器辅助接点控制 发电机并网后低频保护才投入运行 4 2 24 1 7 发电机失步保护 保护发电机在失步时 造成机组受力和损伤及厂用电压急剧下降 使厂用 机械受到严重的威胁 导致停机 停炉严重事故的保护装置 其主要功能和技 术要求如下 a 应能检测加速和减整失步 b 应能区分短路故障与失步 机组稳定振荡与失步 c 应具有区分振荡中心在发电机变压器内部或外部的功能 d 应能记录滑极次数 e 应具有选择失磁保护闭锁或解决失步保护以及当电流过大危及断路器 安全跳闸时应闭锁出口的功能 f 阻抗整定值允许误差 5 其他整定值允许误差 2 5 g 固有延时不大于 70ms 4 2 24 1 8 发电机失磁保护 保护发电机在发生失磁和部分失磁时 防止危及发电机安全和电力系统稳 定运行的保护装置 其主要功能和技术要求如下 a 应能检测或预测机组的静稳边界 或检测机组的静态异步边界及系统 的崩溃电压 还应能检测不同负荷下各种全失磁和部分失磁 b 应防止机组正常进相运行时和电力系统振荡时的误动 还应防止系统 故障 故障切除过程中以及电压互感器断线和电压切换时的误动 c 阻抗整定值允许误差 5 其他整定值允许误差 2 5 d 固有延时不大于 70ms 4 2 24 1 9 发电机逆功率保护 保护发电机在并列运行时 从电力系统吸收有功功率变为电动机运行而损 坏机组的保护装置 逆功率分为两个部分 一是作为保护装置程序跳闸的起动 元件 另一个是作为逆功率保护元件 其主要功能和技术要求如下 a 有功测量原理应与无功大小无关 b 应具有电压互感器断线闭锁功能 c 有功最小整定应不大于 10W 二次的三相功率 额定电流为 5A 有 功整定值允许误差 10 d 返回系数不小于 0 9 e 固有延时 1 2 倍整定值时 不大于 70ms 4 2 24 1 10 过激磁保护 过激励保护作为发电机及主变压器由于过激磁而导致硅钢片烧损或金属部 分严重过热的保护 该保护由定时限和反时限构成 采用 U F 原理 定时限部 分至少分两段以便和过激磁特性近似相匹配 经延时发信号或减励磁 反时限 部分按发电机过励磁能力或主变压器过励磁能力动作于全停 1 4 2 24 1 11 发电机定子过负荷保护 作为发电机过负荷引起的发电机定子绕组过电流故障保护 该保护由定时 限与反时限两部分构成 定时限部分动作电流按发电机长期允许的负荷电流下 能可靠返回的条件整定 经延时动作于信号及减出力 反时限部分动作特性按发电机定子绕组过负荷的能力整定 动作于全停 1 保护还能反应发电机定子绕组的热积累过程 该保护不考虑在灵敏系数和时 限方面与其它相间短路保护相配合 4 2 24 1 12 发电机负序过负荷保护 发电机负序过负荷保护作为发电机不对称过负荷及区外不对称短路的后备 保护 保护由定时限和反时限两部分组成 定时限部分动作电流按躲过发电机 长期允许的负序电流值整定 经延时动作于信号 反时限部分动作特性按发电 机短时承受负序电流能力 K 值 应能整定 动作于全停 1 保护能反应发电 机转子的热积累过程 4 2 24 1 13 励磁绕组过负荷 保护装置由定进限和反时限两部分组成 定时限部分动作电流按正常运行 最大励磁电流下能可靠返回的条件整定 带时限动作于减励磁 反时限部分 动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定 保护装置应能反应电流变化时 励磁绕组的热积累过程 要求反时限部分动作于程序跳闸 4 2 24 1 14 发电机定子过电压保护 发电机定子过电压保护作为发电机定子绕组的异常过电压保护 经延时动 作于全停 1 4 2 24 1 15 发电机励磁回路一点接地保护 可采用叠加直流原理的转子一点接地判据构成 接地电阻分高值和低值 高值经延时动作于信号 低值经延时动作于程序跳闸 4 2 24 1 16 主变压器零序电流保护 主变压器零序电流保护作为主变压器高压绕组及引出线单相接地保护的后 备保护 是时作为 220KV 系统发变组相邻元件接地故障的后备保护 零序电流 保护用于中性点直接接地运行 保护接于主变压器中性点引出线的电流互感器 上 保护带时限动作于全停 1 4 2 24 1 17 误上电保护 误上电保护作为发电机断路器误合闸及闪络保护 该保护动作于起停机出 口 4 2 24 1 18 机组启停机保护 保护发电机在启 停机过程中发生相间和接地故障时 防止某些保护装置 受频率变化影响而拒动的保护装置 该保护动作于起停机出口 4 2 24 1 19 阻抗保护 用于反应发电机 主变压器相间短路故障的后备保护 保护阻抗元件应具 有偏移特性 正 反向阻抗均可分别整定 当有电压元件时 应能防止电压互 感器 PT 断线和电压切换时的误动 4 2 24 1 20 电压平衡保护 电压平衡保护用作检测 PT 或 PT 的熔断器故障 该保护动作于信号 并自 动切换至正常 PT 上 4 2 24 1 21 励磁变过电流保护 作为励磁变差动保护的后备保护 励磁变高压侧过电流经延时动作于程序 跳闸 4 2 24 1 22 高压厂变复合电压过流保护 高压厂变复合电压过流保护作为高压厂变主保护的后备保护 保护由高压 厂变两低压侧的复合电压 低电压或负序电压 和高压侧过电流共同构成 经 延时动作于全停 1 4 2 24 1 23 高压厂变低压分支复合电压过流保护 高压厂变低压分支复合电压过电流保护 作为高厂变低压分支故障的后备 保护 a 高压厂变 A 分支复合电压过电流保护 保护由 A 分支的复合电压 低电压或负序电压 和过电流共同构成 保护 应有足够的灵敏系数并与 6 3KV 工作段馈线过渡保护相配合 保护带时限动作 于本分支跳闸 并闭锁 A 段厂用电快切装置 b 高压厂变 B 分支复合电压过电流保护 保护由 B 分支的复合电压 低电压或负序电压 和过电流共同构成 保护 应有足够的灵敏系数与 6 3KV 工作段馈线过流保护相配合 保护带时限动作于 本分支跳闸 并闭锁 B 段厂用电快切装置 4 2 24 1 24 高压厂变低压分支限时速断保护 高压厂变低压分支限时速断保护作为高压厂变低压分支母线故障的保护 a 高压厂变 A 分支限时速断保护 保护由高压厂变 A 分支限时速断电流构成 设一段延时 动作于本分支跳 闸 并闭锁 A 段厂用电快切装置 b 高压厂变 B 分支限时速断保护 保护由高压厂变 B 分支限时速断电流构成 设一段延时 动作于本分支跳 闸 并闭锁 B 段厂用电快切装置 4 2 24 1 25 发电机定子匝间保护 装设零序电压匝间短路保护 保护动作于全停 1 4 2 24 2 微机发变组保护装置 B 柜 4 2 24 2 1 发电机变压器组差动保护 发变组差动保护作为发变组及其引出线范围内短路故障的主保护 为防止 CT 断线差动误动 任一相电流互感器断线 均能闭锁差动 CT 断线功能设置 开关 使其能投能退 保护瞬时动作于全停 11 4 2 24 2 2 其他保护 B 柜内其他保护配置与 A 柜内所配置的后备保护完全相同 即与本规范书 4 2 24 1 5 4 2 24 1 25 条款所配保护完全相同 4 2 2