RCS985型发电机变压器组成套保护装置问题问答共17页word资料.docx
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RCS985型发电机变压器组成套保护装置问题问答共17页word资料
RCS-985型发电机变压器组成套保护装置问题问答
发变组保护有关问题
1.大机组与小机组比较,有那些差别?
答:
(1)大机组单位造价和发电成本低。
(2)短路比减小,电抗增大,短路水平低,对保护不利;平均异步转矩降低,失磁后滑差增大,从系统中吸取更多的无功,对系统不利;
(3)时间常数增大,非周期分量电流衰减慢。
断路器断开条件恶化,持续的非周期分量电流易使TA饱和;
(4)惯性时间常数降低,机组易于发生振荡。
(5)热容量降低。
600MW机组A值为4,中小机组为30。
2.大机组与小机组保护配置有何不同?
答:
(1)大机组一般为发变组单元,配置发变组差动,变压器部分保护。
小机组也有发变组接线方式
(2)小机组配置:
a. 差动保护;
b. 匝间保护;
c. 复合电压过流保护;
d. 95%(5万kW以上机组100%)定子接地保护;
e. 转子一点接地、两点接地;
f. 失磁保护;
g. 过电压保护;
h. 过负荷保护(5万kW以上机组需反时限);
i. 负序过负荷保护(5万kW以上机组需反时限);
(3)大机组配置,除了以上配置,还需配置:
a. 过励磁保护;
b. 失步保护;
c. 逆功率保护、程序逆功率;
d. 频率保护;
e. 启停机保护
f. 误上电保护
g. 励磁绕组过负荷;
3.水轮发电机与汽轮发电机相比,保护方案有何区别?
答:
(1)水轮发电机,只配转子一点接地保护,无两点接地保护;
(2)失磁保护:
水轮发电机动作于解列灭磁,汽轮发电机可先减出力,后动作于解列灭磁;
(3)水轮机组,一般不装设转子两点接地保护、低频保护、反时限负序电流保护;
(4)三次谐波匝电势分布不同于汽轮发电机,三次谐波电压定子接地保护灵敏度较低。
4.如何实现发电机内部故障的保护?
答:
(1)发电机纵差:
可保护发电机内部全部相间故障;
(2)发电机裂相横差、不完全差动:
可保护发电机内部大部分相间、匝间故障;
(3)发电机单元件横差:
可保护发电机内部大部分相间、匝间故障;
(4)纵向零序电压匝间保护:
可保护发电机内部匝间故障、部分相间故障;
前三种方案结合或
(1)、
(2)、(4)三种方案结合,可以实现发电机内部故障多重主保护,对相间故障、大部分匝间故障,至少有两套以上保护动作。
5.RCS-985装置发电机纵差保护特点?
答:
(1)变斜率比例制动原理,提高内部故障灵敏度,区外故障安全性;
(2)工频变化量差动:
提高满载时轻微匝间故障保护灵敏度;
(3)“异步法”饱和判据,允许TA饱和最快10ms;
(4)高灵敏比率制动差流报警:
0.01Ie~0.03Ie;
6.RCS-985装置单元件高灵敏横差特点?
答:
(1)相电流制动原理,区外故障可靠制动,区内故障灵敏动作;
(2)浮动门槛,躲过正常运行时不平衡电流;
(3)相当于传统横差的高定值段,不带任何制动;
7.RCS-985装置纵向零序电压匝间保护特点?
答:
(1)相电流制动原理,区外故障可靠制动,区内故障灵敏动作;
(2)浮动门槛,躲过正常运行时不平衡零序电压;
(3)匝间保护高定值段,不带任何制动;
8.RCS-985装置发变组差动、变压器差动特点?
答:
(1)内部相位、幅值校正,TA全星形接入;
(2)变斜率比例制动原理,提高内部故障灵敏度,区外故障安全性;
(3)涌流闭锁:
二次谐波原理、波形判别原理可选;
(4)变压器工频变化量差动:
提高满载时轻微匝间故障保护灵敏度;
(5)比率制动差流报警:
0.05Ie~0.10Ie;
9.中性点定子接地如何发生,中性点不同接地方式有何影响?
答:
(1)中性点附近水渗漏引起绝缘老化,虽未击穿,如其他靠近机端处一点接地,导致中性点电压升高,绝缘击穿,造成两点接地故障;
(2)定子绕组的机械振动也会导致绝缘的逐步损坏;
(3)中性点消弧线圈接地,电容电流小于允许值,高电阻接地(配电变),人为增大故障电流。
按欠补偿运行,暂态过电压可被限制。
10.定子接地如何分析?
答:
(1)求出机端、中性点三次谐波等值容抗,求出正常运行时三次谐波电压定子地电位点;
(2)假设中性点α位置一点接地,可求出机端、中性点三次谐波电压。
11.定子接地保护有那些方案?
答:
(1)基波零序电压判据,可取发电机机端、中性点;
(2)三次谐波电压判据1:
|Ut|-k*|Un|≧0,灵敏度低。
(3)三次谐波电压判据2:
|Ut+k1*Un|-k2*|Un|≧0,灵敏度高,但现场调试困难。
(4)外加直流法,灵敏度高,需在中性点加绝缘电容,直流电压需加50HZ阻波器。
(5)外加低频法,灵敏度较高,需外加电源和耦合TV。
12.RCS-985定子接地保护方案特点?
答:
(1)基波零序电压低定值,同时取机端、中性点零序电压与门出口,高定值取中性点零序电压;
(2)三次谐波电压比率判据,只保护25%中性点定子接地,自动适应发电机并网前后,机端、中性点三次谐波电压分配变化;
(3)三次谐波电压差动,自动调整差电压为0,高灵敏度,在机组负荷大于0.2In时自动投入,TV断线、区外故障时闭锁。
13.发电机转子(励磁回路)接地种类和后果?
答:
(1)各种原因造成的转子绕组绝缘下降:
a.转子绕组匝间短路;
b.励磁回路一点接地;
c.励磁回路两点接地;
(2)转子一点接地,对发电机并未造成危害,但如再发生两点接地,威胁发电机安全:
a.故障点流过电流,烧伤转子本体;
b.励磁绕组过流,导致过热而烧伤;
c.气隙磁通失去平衡,引起振动;
d.两点接地,使轴系和汽机磁化;
14.RCS-985大机组转子接地保护方案?
答:
(1)转子接地保护采用乒乓式原理实现,测量精度高。
(2)转子一点接地设有两段定值,I段为灵敏段,动作于信号,II段转子一点接地保护可动作于信号,也可动作于跳闸。
(3)如II段转子一点接地动作于信号,保护动作后,延时自动投入转子两点接地。
15.发电机失磁有哪些类型?
答:
(1)励磁绕组短接造成失磁;
(2)消弧珊式灭磁开关误跳造成失磁;
(3)对常数电阻放电的灭磁开关误跳造成失磁;
(4)励磁绕组经整流器闭合短路;
(5)励磁调节器电源消失;
(6)励磁电压过低。
16.发电机失磁对系统有哪些危害?
答:
(1)吸收无功,导致母线电压降低,易使系统电压崩溃;
(2)引起其他发电机过载;
(3)由于有功摆动,可能导致振荡;
17.发电机失磁对发电机有哪些危害?
答:
(1)出现滑差,使转子过热;
(2)电流增大,定子过热,定子端部漏磁增强,使端部的部件等过热;
(3)有功无功剧烈摆动,发电机周期性超速,威胁机组安全。
18.发电机失磁时,各种电气量如何变化?
答:
(1)失磁初始阶段:
励磁电压Ufd突然减小,定子电势E0减小,定子端电压U、定子电流I较小,滑差s和功角δ变化很小;P基本不变,Q下降。
(2)失去静稳以前:
U下降,δ上升,Q减小并反向;s缓慢增加,定子电流增大;P有所波动。
(3)静稳极限点:
P=E0*US/Xd;Q=-Us*Us/Xd。
(4)90º<δ<180º期间
Ps仍保持基本不变,Qs反向且不断增大,定子电流明显上升,定子电压明显下降;E0=0,同步功率消失,滑差增大,发电机等值电抗减小。
(5)δ》180º
δ=180º时,Ps=0,Qs=Qmax;δ》180º时,Ps为负值,发电机进入异步运行。
19.RCS-985失磁保护判据,推荐方案?
答:
(1)失磁阻判据
定子判据:
阻抗圆,异步圆、静稳圆可选;无功反向判据可选;
转子判据:
低电压判据;变励磁低电压判据;
定子减出力判据:
P 母线低电压判据: 三相间电压U (2)开放式保护方案,推荐方案: Ⅰ段: 减出力有功判据+转子判据; Ⅱ段: 母线判据+定子判据+转子判据; Ⅲ段: 定子判据+转子判据; Ⅳ段: 定子判据。 20.为何要安装失步保护? 答: (1)大型发电机组,电抗大,惯性常数相对减小,励磁定值高响应快,系统等值电抗低,振荡时振荡中心在发电机机端附近;机端电压低,厂用电压周期性下降; (2)失步振荡电流接近三相短路电流,大机组遭受力和热的损伤。 振荡过程中的扭转转矩,周期性作用与机组轴系,使大轴损伤。 (3)失步振荡最小周期为200ms。 21.RCS-985失步保护特点? 答: (1)可靠的三阻抗元件,顺序穿越阻抗线,判为失磁; (2)能正确区分振荡中心在发变组区内、区外; (3)最小振荡周期可靠动作; (4)在电流减小时发跳闸命令; (5)不具有失步预测功能。 22.发电机在何种情况下会发生逆功率运行及危害? 答: (1)原动机能量供给停止,发电机变为电动机运行,从系统吸收能量; (2)汽轮机: 主汽门关闭,逆功率运行易使汽轮机叶片过热受损; (3)水轮机: 低水流量使转子叶片表面产生疲劳; (4)燃气轮机: 逆功率运行可能有齿轮损坏的的问题。 23.逆功率保护继电器有哪些要求,如何实现? 答: (1)功率的测量精度高,定值范围: 0.5%~10%Pn; (2)容许较大的无功范围内,保持较高的灵敏度; 24.程序逆功率如何实现? 答: 异常运行保护: 如失磁保护、频率保护、过负荷保护等保护动作于关闭主汽门(或跳开原动机),发电机功率反向,逆功率保护经主汽门位置接点动作于跳闸。 25.发电机频率保护有何危害? 答: (1)低频或高频,将使汽轮机叶片发生谐振,使材料疲劳,造成汽轮机叶片即其拉金的断裂事故; (2)低频,威胁厂用电的安全; 26. RCS-985频率保护如何配置? 答: (1)配置4段低频保护,在机组并网后投入。 发电机低频Ⅰ、Ⅱ段具有时间累计功能; 发电机低频Ⅲ、Ⅳ段为连续低频保护; (2)配置两段过频保护,过频Ⅰ段具累计功能,过频Ⅱ段为连续过频保护。 过频保护在并网前后均投入。 (3)每段频率均可选择动作于跳闸或信号。 27.过负荷的功效和配置? 答: (1)大型发电机,定子和转子的材料利用率很高,其热容量与铜损的比值较小,热时间常数较小。 (2)定子过负荷配置定、反时限功能,反时限由定子绕组热容量决定; (3)励磁绕组过负荷配置定、反时限功能,可以配置在直流侧,也可配置在交流侧。 28.转子表层负序过负荷功效和配置? 答: (1)系统不对称短路,或三相负荷不对称时,负序电流流过发电机定子绕组,在转子感应出倍频电流。 a. 流过转子表层,烧伤转子; b. 形成
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