发变组保护课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2015/12/7,#,发变组保护,发变组保护,1,一、保护硬件配置情况,二、保护功能配置,三、保护涉及二次回路,四、保护相关报警,一、保护硬件配置情况二、保护功能配置三、保护涉及二次回路,2,一、保护硬件配置情况,我厂发变组保护分,A,、,B,、,C,、,D,四个柜。其中,A,柜包含一台发电机保护,G60,，一台变压器保护,T60,，两台厂变保护,T35,。,B,柜保护配置与,A,柜一模一样。两柜对发电机、变压器与厂变形成双重化保护。,C,柜包含一台非电量保护,C30,和后台管理机。,D,柜包含两台,T35,用于主变出口到,500KV,开关站间电缆馈线保护。,一、保护硬件配置情况我厂发变组保护分A、B、C、D四个柜。,3,1.1,发变组保护,A,柜,屏柜布置图如右,:,1.1发变组保护A柜屏柜布置图如右:,4,出口继电器编号及定义,出口继电器编号及定义,5,压板编号及定义,:,压板编号及定义:,6,小型断路器编号及定义,:,QV1Aa,、,QV1Ab,、,QV1Ac,发电机出线侧交流电压（供,G60,）,QV2Aa,、,QV2Ab,、,QV2Ac,发电机出线侧交流电压（供,T60,）,QV3Aa,、,QV3Ab,、,QV3Ac,主变高压侧交流电压,（供,G60,）,Q1A,G60,装置电源,Q2A,T60,装置电源,Q3A,1A,T35-1,装置电源,Q4A,1B,T35-1,装置电源,Q5A,出口继电器电源,QA,交流电源,小型断路器编号及定义:QV1Aa、 QV1Ab、,7,1.2,发变组保护,B,柜,屏柜布置图如右,:,1.2发变组保护B柜屏柜布置图如右:,8,出口继电器编号及定义,出口继电器编号及定义,9,压板编号及定义,:,压板编号及定义:,10,小型断路器编号及定义,:,QV1Ba,、,QV1Bb,、,QV1Bc,发电机出线侧交流电压（供,G60,）,QV2Ba,、,QV2Bb,、,QV2Bc,发电机出线侧交流电压（供,T60,）,QV3Ba,、,QV3Bb,、,QV3Bc,主变高压侧交流电压,（供,G60,）,Q1B,G60,装置电源,Q2B,T60,装置电源,Q3B,1A,T35-1,装置电源,Q4B,1B,T35-1,装置电源,Q5B,出口继电器电源,QB,交流电源,小型断路器编号及定义:QV1Ba、 QV1Bb、,11,1.3,发变组保护,C,柜,屏柜布置图如右,:,1.3发变组保护C柜屏柜布置图如右:,12,出口继电器编号及定义,出口继电器编号及定义,13,压板编号及定义,:,压板编号及定义:,14,1.4,发变组保护,D,柜,屏柜布置图如右,:,1.4发变组保护D柜屏柜布置图如右:,15,出口继电器编号及定义,出口继电器编号及定义,16,压板编号及定义,:,压板编号及定义:,17,1.5,脱硫保护柜,(U2,特有,),1.5脱硫保护柜(U2 特有),18,出口继电器编号及定义,出口继电器编号及定义,19,压板编号及定义,:,压板编号及定义:,20,1.6,装置电源配置图,1.6装置电源配置图,21,脱硫变保护装置直流电源,脱硫变保护装置直流电源,22,二、保护功能配置,2.1,保护功能配置情况：,G60,：定子差动保护，复合电压过流保护、阻抗保护、定子接地保护、定子过负荷、过电压、过励磁、过频率、低频率、失磁、失步、逆功率等。,T60,：差动保护、阻抗保护、复合电压过流、高压侧零序过流、主变闪络、断路器非全相等。,二、保护功能配置2.1保护功能配置情况：G60：定子差动,23,T35,：差动保护、高压侧过流保护、低压侧分支过流保护、分支中性点零序过流保护。,C30,：重瓦斯跳闸、绕组过温跳闸、压力释放跳闸、励磁联跳、系统联跳、安稳联跳（高周低周）等。,T35：差动保护、高压侧过流保护、低压侧分支过流保护、分支中,24,2.2,典型保护功能介绍,2.2.1,差动保护,差动保护原理,:,差动保护是根据基尔霍夫电流定理。“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。,2.2典型保护功能介绍2.2.1差动保护差动保护原理:差,25,发电机保护,G60,定子差动保护定值说明,发电机保护G60定子差动保护定值说明,26,拐点1,拐点2,陡度2,陡度1,光滑过渡,差动电流,制动电流,拐点1拐点2陡度2陡度1光滑过渡差动电流制动电流,27,2.2.2,100%,定子接地保护,保护原理：,100%,定子绕组的接地保护由两部分组成。一部分是由接在发电机出线端的电压互感器的开口三角线圈侧（或者中性点零序电压互感器），反应零序电压而动作的保护。它可以保护,85,90%,定子绕组。第二部分是利用比较发电机中性点和出线端的三次谐波电压绝对值大小而构成的保护。正常运行时，发电机中性点的三次谐波电压比发电机出线端的三次谐波电压大，而在发电机内部定子接地故障时，出线端的三次谐波电压比中性点的三次谐波电压大。发电机出口的三次谐波电压作为动作量，而中性点的三次谐波电压为制动量。当发电机出口三次谐波电压大于中性点三次谐波电压时，继电器动作发出接地信号或跳闸。,2.2.2 100%定子接地保护保护原理：100%定子绕组,28,举例：我厂,G60,设置,95%,定子接地保护,报警段：用机端剩余过电压,1,（,NEUTRALOVERVOLTAGE1,）,电压取自机端,PT“Y”,绕组的三相电压相量和，基准值：,1.0pu=VTset=63.5V,。动作值：,0.15pu,9.5V,，保护范围,95,。延时及出口：,T=5.0,秒，报警。,举例：我厂G60设置95%定子接地保护报警段：用机端剩余,29,跳闸段,I,：用机端剩余过电压,2,（,NEUTRALOVERVOLTAGE2,）,电压取自机端,PT“Y”,绕组的三相电压相量和，基准值：,1.0pu=VTset=63.5V,。动作值：,0.60pu=38.1V,，保护范围,80,。延时及出口：,0.5,秒，全停。跳闸段,II,：用中性点零序过电压,跳闸段I：用机端剩余过电压2（NEUTRALOVERVOLT,30,跳闸段,II,：用中性点零序过电压,（,AUXILIARYOVERVOLTAGE,）,电压取自中性点变压器低压侧，基准值：,1.0pu=VTsec=190/,3=109.7V,。动作值：,0.10pu=11.0V,，保护范围,90,。延时及出口：与变压器零序（,6.5s,）、,500kV,沙广甲线、,BC,连线相间、接地（,2.6s,）最长动作时间配合：,T=6.5+1.0=7.5,秒，全停。,实际取,7.5s,，全停。,跳闸段II：用中性点零序过电压（AUXILIARYOVER,31,V,N3,启动,V,03,+ V,N3,V,N3 =,发电机,机端三次谐波电压,V,0,3 =,发电机,中性点三次谐波电压,G60,三次谐波比较公式,G60 三次谐波比较公式,32,发变组保护课件,33,中性点,机端,工频另序过电压,(64,G1,),保护范围 1,三次谐波电压比较,(62,G2),或,中性点三次谐波电压,（27,TN）,保护范围 2,G60 Generator Management Relay:,Features,特点,中性点机端工频另序过电压三次谐波电压比较 G60 Gener,34,三次谐波电压比较 (62,G2),原理 - 3,rd Voltage Comparator,中性点和机端三次谐波电压的大小 取决于发电机的运行工况(一般, 满载 空载. 有时满载 空载) 和结构设计. 应进行测量.2. 在绕组的总有一点,三次谐波电压 = 0 , 具体的位置取决于发电机的运行工况和结构设计.3. 中性点接地,中性点三次谐波电压 = 0 靠中性点接地,中性点三次谐波电压 减小 机端三次谐波电压 增加 大小取决于发电机的运行工况和接地点.4. 机端接地,机端三次谐波电压 = 0 靠机端接地,中性点三次谐波电压 增加 机端三次谐波电压 减小 大小取决于发电机的运行工况和接地点,三次谐波电压比较 (62G2) 原理 - 3rd Volt,35,2.2.3,发电机失磁保护,发电机失磁的电气特征,发电机失磁的特点：,（,1,）发电机正常运行时，向系统送出无功功率，失磁后将从系统吸收大量无功功率，使机端电压下降。当系统缺少无功功率，严重时可能使电压低于允许值，以致破坏系统稳定。,（,2,）发电机电流增大，失磁前送有功功率越多，失磁后电流增大越多。,（,3,）发电机有功功率方向不变，继续向系统送有功功率。,（,4,）发电机机端测量阻抗，失磁前在阻抗平面,R-X,坐标第一象限，失磁后测量阻抗的轨迹沿着等有功圆进入第四象限。随着失磁的发展，机端测量阻抗的端点落在异步边界圆内，转入异步运行状态。,2.2.3发电机失磁保护发电机失磁的电气特征发电机失磁的,36,失磁保护判据：,（,1,）机端低电压判据优先采用机端三相同时低电压判据。按躲过强行励磁启动电压及不破坏厂用电的安全整定,:,U,g1,(0.8,0.85),U,gn,n,v,取,PICKUP=Ugl=0.85Un,失磁保护判据：（1）机端低电压判据优先采用机端三相同时低,37,（,2,）,500kV,系统低电压判据系统低电压,:,为了防止由于发电机低励、失磁故障引发无功储备不足的系统发生电压崩溃，取高压侧母线电压作为闭锁判据：按躲过高压系统母线允许最低正常运行电压整定,U,h1,(0.85,0.95),U,h.min,n,v,式中：,U,h.min,高压系统母线允许最低正常运行电压，由调度部门提供。取,Uhl=0.90Un,动作最低电压：取,0.1Un,负序电压闭锁元件：取,0.06,（2）500kV系统低电压判据系统低电压:为了防止由于发,38,（,3,）阻抗判据,1,段定值,1,段特性曲线通常设置为检测,30%,以上负荷状态下的失磁。这通过将姆欧元件的直径设为与发电机的基准阻抗,Zb,相同,及与发电机的暂态电抗,(X,d),一半相等的偏移量来实现。,（3）阻抗判据1 段定值1 段特性曲线通常设置为检测30,39,2,段定值,:2,段特性曲线通常设为检测所有负荷状态下的失磁。这可以通过将姆欧元件设为其直径设为与发电机的同步电抗 相同,偏移量等于机器的暂态电抗,(X,d),。,2 段定值:2 段特性曲线通常设为检测所有负荷状态下的失磁,40,失磁保护特性曲线,失磁保护特性曲线,41,阻抗计算定值：,阻抗计算定值：,42,2.2.4,逆功率保护,在汽轮发电机机组上,当机炉动作关闭主气门或由于调整控制回路故障而误关主汽门,在发电机断路器跳开前发电机将转为电动机运行,此时逆功率对发电机本身无害,但由于残留在汽轮机尾部的蒸汽与长叶片摩擦,会使叶片过热,所以逆功率运行不能超过,3,分钟。,2.2.4逆功率保护在汽轮发电机机组上,当机炉动作关闭主气,43,我厂逆功率设置,1,、程跳逆功率,动作值：,2,、逆功率,动作值,其中,nv,为发电机出口,PT,变比，为,19/0.11KV,Na,为发电机出口,CT,变比，为,16000/5A,，,Pgn,为发电机额定有功功率，为,350MW,。,逆功率与程跳逆功率的区别在于逆功率保护不经主汽门接点、发电机在线信号控制，动作后以,t0,（,15S,）延时发信、,t2,（,50S,）延时动作于全停。程跳逆功率保护由功率方向元件和主汽门接点、发电机在线接点相“与”组成，动作后以,t1,（,1S,）延时全停。,我厂逆功率设置1、程跳逆功率,44,三、保护涉及二次回路,3.1,保护跳,500KV,开关、闭锁,500KV,开关合闸 、启动开关失灵。,500KV,开关有,2,个跳闸线圈，,1,个合闸线圈。任意一格发变组保护动作，都会同时发跳闸信号给发电机,2,个出口开关的跳闸线圈,1,和跳闸线圈,2,，同时发闭锁信号给开关合闸回路（包括,B,厂侧合闸和网控合闸），闭锁开关合闸。复位出口继电器后，闭锁解除。,启动开关失灵。,A,、,B,、,D,柜电量保护启动开关失灵，,C,柜非电量保护按规程不启动开关失灵保护。实际启动开关失灵由断路器失灵保护完成。,三、保护涉及二次回路3.1保护跳500KV开关、闭锁500,45,3.2,启动和闭锁,6.3KV,各段快切装置,发变组保护动作后，会同时发命令到快切装置启动,6.3KV,各段快切，使各段母线进线开关由工作开关转到备用,1,开关（事故切换总是由工作切备,1,，只有正常切换的时候才能工作切备,2,或者备,1,备,2,间互相切换），同时发命令闭锁快切装置。,3.2启动和闭锁6.3KV各段快切装置发变组保护动作后，会,46,3.3,闭锁定子冷却水泵合闸,看名称是闭锁定子冷却水泵合闸，其实就是定子冷却水跳闸。因为闭锁接点串入定子冷却水主回路的接触器控制回路里，接点打开后，接触器线圈失去励磁，接触器断开主回路，定子冷却水泵跳闸。,3.3闭锁定子冷却水泵合闸看名称是闭锁定子冷却水泵合闸，其,47,3.4,D,柜重动继电器回路,D,柜重动继电器包括发电机两个出口开关重动、发电机出口刀闸重动、发电机在线重动。,发电机在线判据是发电机出口刀闸闭合，发电机出口开关至少闭合一个。发电机在线是个非常重要的信号。在发变组保护和热工中都有很重要的作用。,3.4 D柜重动继电器回路D柜重动继电器包括发电机两个出口,48,四、保护相关报警,4.1,保护动作送往,RTU,事故总信号,发变组保护动作后,每个屏柜都会有一副接点信号送往,RTU,，接点定义为事故总信号。,A,、,B,、,C,、,D,柜（脱硫变保护柜）跳闸接点并在一起送往,RTU,，通过,RTU,送往中调。所以任何一个屏柜的保护动作，中调自动化都能收到我厂事故总信号，具体是哪个保护动作，还得现场确认。,四、保护相关报警4.1保护动作送往RTU事故总信号发变组,49,4.2,A,屏报警到,DCS,（,1,）,A,屏保护报警综合信号,4.2 A屏报警到DCS（1）A屏保护报警综合信号,50,（,2,）,A,屏保护动作综合信号,（2）A屏保护动作综合信号,51,（,3,）,A,屏保护出口继电器动作报警,（3）A屏保护出口继电器动作报警,52,4.3,B,屏报警到,DCS,（,1,）,B,屏保护报警综合信号,4.3 B屏报警到DCS（1）B屏保护报警综合信号,53,（,2,）,B,屏保护动作综合信号,（2）B屏保护动作综合信号,54,（,3,）,B,屏保护出口继电器动作报警,（3） B屏保护出口继电器动作报警,55,4.4,C,屏报警到,DCS,（,1,）,C,屏开入动作综合信号,4.4 C屏报警到DCS（1）C屏开入动作综合信号,56,（,2,）,C,屏保护综合报警信号,（,3,）,C,屏保护出口继电器动作报警,（2）C屏保护综合报警信号（3）C屏保护出口,57,4.5,D,屏报警到,DCS,（,1,）,D,屏保护报警综合信号,4.5 D屏报警到DCS（1）D屏保护报警综合信号,58,（,2,）,D,屏保护动作综合信号,（2）D屏保护动作综合信号,59,（,3,）,D,屏保护出口继电器动作报警,（3）D屏保护出口继电器动作报警,60,4.6,脱硫保护屏报警到,DCS,4.6脱硫保护屏报警到DCS,61,（,2,）脱硫保护屏保护,动作综合信号,（2）脱硫保护屏保护动作综合信号,62,（,3,）脱硫保护屏保护出口继电器动作报警,（3）脱硫保护屏保护出口继电器动作报警,63,谢谢,谢谢,64,