电气二班发电机保护作业手册指导书.docx
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电气二班发电机保护作业手册指导书
电气二班发电机保护作业手册指导书
1.发电机纵差保护
1.1.差动最小动作电流及差动动作时间测试
投入发电机差动保护压板,从发电机机端或中性点分别加入单相电流,实测并记录保护动作电流值;从发电机机端或中性点加入2倍动作值的电流,实测差动保护动作时间,要求其动作时间不大于30ms。
1.2.比率制动特性测试
投入发电机差动保护压板,根据所要校验的曲线段选择对应的动作方程,首先给定
,由此计算出
,再将其转化为有名值之后,即可进行检验。
实验在两侧进行,称为电流
(标么值)、
(标么值),且
>
,
、
电流相角相差0°。
根据所加电流条件、比率制动差动特性定义,保护的动作方程变形为:
根据所加电流条件、比率制动差动特性定义,保护的动作方程变形为:
说明:
为差动最小动作电流,
为比率制动系数,
为拐点电流值,
为机端(或中性点)电流标么值,
为中性点(或机端)电流标么值。
如果测试仪有自动测试功能,则可选择自动测试。
1.3.发电机机端和中性点TA断线检测
TA断线的检测在现场为选作项目,根据现场试验条件选作。
投入发电机差动保护压板。
当试验仪有3个电流输出时(以模拟中性点A相TA异常为例):
从测试仪A相输出幅值为角度为0°的电流至发电机机端侧A相,中性点的A相不加电流,从测试仪B相输出幅值为角度为-120°的电流至发电机机端侧B相,然后同极性串联到中性点的B相,从测试仪C相输出幅值为角度为120°的电流至发电机机端侧C相,然后同极性串联到中性点的C相;其它侧TA异常的方法可参考上述方法;为发电机额定电流。
当试验仪有6个电流输出时(以模拟中性点A相TA异常为例):
测试仪的两组输出电流A、B、C相分别接入机端和中性点A、B、C相,机端和中性点加入同幅值为且同相位的电流,状态稳定后(保护运行灯不闪时),将其中某一相电流突然降为0A,检查TA断线的告警情况。
TA断线对差动保护的影响测试(此项试验时需将差动保护投入):
整定为TA断线不闭锁单相纵差保护,模拟TA断线,检查差动保护是否动作;
整定为TA断线闭锁单相纵差保护,模拟TA断线,检查差动保护是否动作;
整定为TA断线闭锁单相纵差保护,改变测试仪输出电流,使电流幅值满足大于1.2,模拟TA断线,检查差动保护是否动作。
1.4.发电机纵差保护试验报告
1.4.1.差动最小动作电流及差动动作时间测试
(机端电流:
1I1D1,2,3,4中性点电流:
1I1D10,11,12,13接点1YD1,2)
机端侧纵差最小动作电流
整定值
动作值(A)
动作时间(ms)
A相
B相
C相
中性点侧纵差最小动作电流
整定值
动作值(A)
动作时间(ms)
A相
B相
C相
1.4.2.比率制动特性测试
整定值:
纵差最小动作电流=1.155A纵差拐点电流定值=2.8A纵差特性斜率=0.4
序号
机端电流IGT
中性点电流IGN理论值
中性点电流IGN实测值
差动电流Icd
1
3.16
2.11
2
3.49
2.32
3
5.15
3.39
4
10.50
6.96
整定值:
纵差最小动作电流=1.05A纵差拐点电流定值=2.8A纵差特性斜率=0.4
序号
中性点IGN电流
机端电流IGT理论值
机端电流IGT实测值
差动电流Icd
1
3.16
2.11
2
3.49
2.32
3
5.05
3.39
4
10.05
6.96
单相差动动作条件:
定值(内部固定)
动作值
U2=V
8
Umax=V
8
差流越限值(延时5S)=A
0.625*Icd
1.4.3.动作行为监视:
出口继电器1JFZ、2JFZ动作正确,装置信号灯、事件量显示正确,在保护屏子排监视送DCS、故障录波器、远动的信号检查正确。
1.4.4.发电机机端和中性点TA断线检测
TA断线告警情况
差动动作情况
机端TA断线
整定TA断线不闭锁单相纵差保护
中性点TA断线
整定TA断线不闭锁单相纵差保护
2.发电机匝间保护(负序方向闭锁纵向零压保护)
电流取机端电流或中性点电流,可通过保护控制字整定来选择。
我厂电流取中性点。
2.1.纵向零序电压动作值及动作时间测试
试验注意事项:
为了避免在试验时由于TV异常闭锁保护,试验的时候可退出TV异常检测,试验后注意及时恢复。
投入匝间保护压板。
机端电压回路加入电压:
Ua=57.74V∠82.5°、Ub=57.74V∠-157.5°、Uc=57.74V∠-37.5°;中性点电流回路加入电流Ia=5A∠0°、Ib=5A∠120°、Ic=5A∠-120°,在纵向零序电压回路通入试验电压,实测并记录保护动作电压;
机端电压回路加入电压:
Ua=57.74V∠82.5°、Ub=57.74V∠-157.5°、Uc=57.74V∠-37.5°;中性点电流回路加入电流Ia=5A∠0°、Ib=5A∠120°、Ic=5A∠-120°,在纵向零序电压回路通入大于1.2倍定值的试验电压,突加上述交流量,实测并记录保护动作时间。
2.2.负序功率方向元件测试
投入匝间保护压板。
在纵向零序电压通道加入大于定值的电压,在中性点电流回路加入电流Ia=5A∠0°、Ib=5A∠120°、Ic=5A∠-120°;在机端电压回路加入电压:
Ua幅值57.74V、Ub幅值57.74V、Uc幅值57.74V,保证三相电压为负序;固定电流相位幅值均不变,仅同时改变三相电压的相位,实测负序功率方向元件动作区。
动作区和灵敏角:
1)理论动作区:
0°~165°;(负序电压超前负序电流的角度)
2)最大灵敏角:
82.5°±5°。
2.3.发电机匝间保护试验报告
2.3.1.纵向零序电压动作值及动作时间测试
(3U0:
1U1D7,91I1D10,11,12,15机端1U1D11,13,15接点1YD1,30)
整定值
纵向零压定值=3V
纵向零压延时=0.3S
动作情况
动作值(V)
动作时间(ms)
2.3.2.负序功率方向元件测试
动作区期望值
0°~167°
动作值
出口继电器1JFZ、2JFZ动作正确,装置信号灯、事件量显示正确,在保护屏子排监视送DCS、故障录波器、远动的信号检查正确。
3.发电机定子接地保护(基波定子接地保护、三次谐波电压式定子接地保护)
3.1.发电机基波零压定子接地保护测试
相关说明
发电机中性点侧有TV且投跳闸时,保护判据为:
式中:
为经变比补偿后的中性点侧零序电压的基波分量,
为定子接地零序电
压定值,
为机端零序电压的基波分量。
其中
,式中:
为实际的中性点侧零序电压的基波分量,
、
分别为中性点侧和机端侧开口三角零序电压的TV变比,主要考虑中性点TV变比不为
的工程应用,将中性点电压乘以变比补偿系数,以使其变比满足
的要求。
发电机中性点侧有TV且投发信时,保护判据为:
发电机中性点侧无TV时,保护判据为:
,需机端TV异常闭锁。
以下试验以发电机中性点有TV、投跳闸为例。
3.2.基波零压动作值及保护动作时间测试
投入基波定子接地保护压板。
将基波零序电压延时整定为0.1s,从发电机中性点零序电压通道加入电压(同时要在机端零压通道加入大于0.9倍定值的电压),实测并记录保护动作值;
整定基波零序电压延时,从发电机中性点零序电压通道接入大于1.2倍定值的零序电压(同时要在机端零压通道加入大于0.9倍定值的电压),突加以上交流量进行时间测试。
3.3.发电机三次谐波零压定子接地保护测试
3.3.1.三次谐波电压比功能测试
投入100%定子接地保护压板。
采用突加三次谐波电压的方法,试验时不施加电流。
将延时整定为0.1s,在机端通入三次谐波电压:
U3t相位0°;在中性点通入三次谐波电压:
U3n相位180°;固定各侧零序电压的相位不变,每次只改变零压的幅值,实测保护动作时的三次谐波电压值,计算所测的三次谐波电压比。
整定三次谐波接地延时,在机端通入三次谐波电压:
U3t相位0°;在中性点通入三次谐波电压:
U3n相位180°,突加上述交流量,实测保护动作时间。
3.3.2.自调整功能测试
说明:
三次谐波判据主要作为中性点接地故障的一个补充,保护采用了可靠的判据,避免在非接地的情况下保护误动,判据非常严格,本节试验只有真实的模拟现场接地情况下的故障量,保护才能动作,不作具体定性的定值考察。
下面给出一个典型的试验序列(三次谐波制动系数整定为0.3,变比补偿系数为1,变比补偿系数不为1时需将3V电压折算成实际应加的电压),在测试仪具备状态序列功能时可选作。
试验必须采用状态序列的方法;
状态1:
在电流回路加入大于20%
的电流;同时在机端通入三次谐波电压:
U3t3V∠0°,在中性点通入三次谐波电压:
U3n3V∠180°;持续时间足够长(大于5s);
状态2:
在电流回路加入大于20%
的电流;在机端通入三次谐波电压:
U3t5V∠0°,在中性点通入三次谐波电压:
U3n1V∠180°;
从状态1变化到状态2,检查保护是否动作。
3.4.发电机定子接地保护(基波定子接地保护、三次谐波电压式定子接地保护)试验报告
3.4.1.发电机基波零压定子接地保护测试
(机端零序电压1UD23,25中性点零序电压1UD19,21接点1YD1,14)
整定值
基波零压定值=10V
基波零压延时=1S
动作情况
中性点/动作值(V)
机端
动作时间(s)
动作报告显示为中性点3U0值(1.732Uno),不显示机端
出口继电器1JFZ、2JFZ动作正确,装置信号灯、事件量显示正确,在保护屏子排监视送DCS、故障录波器、远动的信号检查正确。
3.4.2.发电机三次谐波零压定子接地保护测试
(机端零序电压1UD23,25中性点零序电压1UD19,211YD3,36机端电流:
1I1D1,2,3,4180度角差)
整定值
三次谐波电压比=1.05
三次谐波接地延时=2S
动作情况
动作值(V)
动作时间(s)
动态调整测试:
E3变化小于30%、机端和中性点变化大于20%,动作行为OK。
3.4.3.动作行为监视:
出口继电器//动作正确,装置信号灯、事件量显示正确,在保护屏子排监视送DCS、故障录波器、远动的信号检查正确。
4.失磁保护
电流取机端电流或是中性点电流,可通过定值整定来选择。
我厂取机端电流。
4.1.失磁阻抗1动作特性测试
说明:
在作动作圆1特性的时候,为了避免逆无功判据的影响,可将逆无功百分比整定为0(即开放逆无功判据);为了避免机端电压的影响,可将机端低电压定值整定为100V。
投入失磁保护压板,使用测试仪的自动测试功能,搜索阻抗边界,作出阻抗动作圆动作特性,也可手动描出阻抗边界。
4.2.失磁阻抗2动作特性测试
说明:
在作动作圆2特性的时候,为了避免逆无功判据的影响,可将逆无功百分比整定为0(即开放逆无功判据);为了避免母线电压的影响,可将母线低电压定值整定为100V。
投入失磁保护压板,使用测试仪的自动测试功能,搜索阻抗边界,作出阻抗动作圆动作特性,也可手动描出阻抗边界。
4.3.失磁阻抗3动作特性测试
说明:
在作动作圆3特性的时候,为了避免逆无功判据的影响,可将逆无功百分比整定为0(即开放逆无功判据)。
投入失磁保护压板,使用测试仪的自动测试功能,搜索阻抗边界,作出阻抗动作圆动作特性,也可手动描出阻抗边界。
4.4.励磁低电压(等励磁判据)动作值测试
投入失磁保护压板,在机端电流电压回路加入模拟量,使其测量阻抗在阻抗圆内;在直流励磁回路中通入大于定值的电压,使保护不动作,然后减小直流电压,实测并记录保护动作励磁电压值。
4.5.励磁低电压(变励磁判据)动作值测试
试验量的计算:
需要将功率的定值折算(方法见逆功率章节),然后乘以变励磁比例系数,得到的就是试验所要加的励磁电压;对于汽轮发电机,一般凸极功率为0,简单的方法可以通过装置测量量菜单中送出的P值直接乘以变励磁比例系数,就可得到试验所要加的励磁电压。
说明:
为避免逆无功判据的影响,可以将逆无功百分比整定为0(开放逆无功判据);进行此项的检查时,为避免阻抗圆的影响,可将阻抗圆暂时整为通过圆心的大圆;以上试验后,注意将定值恢复。
投入失磁保护压板,在机端电流电压回路加入模拟量,使其测量阻抗在阻抗圆内;在直流励磁回路中通入大于定值的电压,使保护不动作,然后减小直流电压,实测并记录保护动作电压值。
4.6.逆无功判据动作值测试
投入失磁保护压板,从发电机机端电压回路通入电压:
Ua相位0°、Ub相位-120°、Uc相位120°,从发电机机端或测量电流回路通入电流:
保持Ia相位落后Ic相位为120°,固定电压幅值不变,改变电流电压之间的角度,实测该角度下保护动作时的电流值,并根据动作时的电流、电压,计算出实际动作的逆无功功率数值。
4.7.机端低电压动作值的测试
投入失磁保护压板,在机端电流电压回路加入模拟量,使其测量阻抗在失磁阻抗圆1里,且使电压的幅值大于机端电压定值,此时保护不动作,逐渐降低机端电压的幅值,实测并记录保护动作电压值。
4.8.母线低电压动作值的测试
投入失磁保护压板,在机端电流电压回路加入模拟量,使其测量阻抗在失磁阻抗圆2里,同时在母线电压回路加入大于动作定值的电压,此时保护不动作,逐渐降低母线电压的幅值,实测并记录保护动作电压值。
4.9.负序电压闭锁定值测试
投入失磁保护压板,在机端电流电压回路加入模拟量,使其测量阻抗在失磁阻抗圆3里,且使负序电压大于定值,此时保护不动作,逐渐降低负序电压值,实测并记录保护动作负序电压值。
说明:
负序电压闭锁为瞬时闭锁延时返回,负序电压大小为8%
。
4.10.阻抗发信延时T3、阻抗判据T4延时、失磁机端低压T5、T6延时时间测试
投入失磁保护压板,在机端电流电压回路加入模拟量,使其测量阻抗在失磁阻抗圆1里,以上故障量可以测试阻抗发信延时T3、阻抗判据T4延时、失磁机端低压T5、T6延时(要注意满足机端电压低判据)。
4.11.失磁母线低压T7延时时间测试
投入失磁保护压板,在机端电流电压回路加入模拟量,使其测量阻抗在失磁阻抗圆2里,同时在母线电压回路加入电压<0.8倍定值,实测保护动作时间。
4.12.阻抗判据延时T8延时时间测试
投入失磁保护压板,在机端电流电压回路加入模拟量,使其测量阻抗在失磁阻抗圆3里,实测保护动作时间。
4.13.发电机失磁保护试验报告
4.13.1.失磁阻抗1动作特性测试
(机端电压1U1D11,13,15高压侧电压1U2D1,3,5,7机端GCB电流1UI1D1,2,3
机端测量电流1UI1D17,19接点1YD15,61)
定值整定:
阻抗1定值XA1=-2.27Ω阻抗1定值XB1=-31.20Ω(5A)
序号
1
2
3
4
5
6
Uab-Iab夹角
-90°
-149°
-30°
-29°
-180°
实测电压
不动作
不动作
计算阻抗
R
---
---
X
---
---
定值整定:
阻抗1定值XA1=-2.23Ω阻抗1定值XB1=-31.19Ω(1A)
序号
1
2
3
4
5
6
Uab-Iab夹角
-90°
---
---
---
---
---
实测电压
---
---
---
---
---
计算阻抗
R
---
---
---
---
---
X
---
---
---
---
---
4.13.2.逆无功判据动作值测试
一次额定无功:
=319MVar
二次额定有功:
=290.4Var
定值整定为10%;
逆无功的实际动作值折算为:
31.9Var
固定电压幅值为:
10V
Uab-Iab夹角
30°
60°
90°
120°
150°
I=(计算)
---
1.117
0.968
1.117
---
I=(实测)
---
---
保护动作无功
不动作
不动作
4.13.3.电压动作值的测试
整定值
动作值
机端低电压定值=85V
85
母线低电压定值=95V
95
负序电压闭锁定值=8V
8
4.13.4.延时时间测试(1YD15,611YD7,8)
整定值
动作值
失磁发信延时T3S
0.5
机端低压判据延时T6S
1.5
母线低压判据延时T7S
1
阻抗判据延时T8S
3
4.13.5.动作行为监视:
出口继电器2JFZ-2动作正确,装置信号灯、事件量显示正确,在保护屏子排监视送DCS、故障录波器、远动的信号检查正确。
5.失步保护
电流取机端电流或是中性点电流,可通过定值整定来选择。
以电流取机端为例进行试验,当试验电流小于6A的时候,电流通道取测量TA。
5.1.失步保护边界电阻定值的测试
以加速失步为例说明失步保护的试验方法。
测试时需要选取6个状态的测试点(滑极次数为1的情况下),测试点的计算阻抗依次落在R轴上,每个测试点的阻抗分布示意如图1所示,依次分布于1区至6区,也就是说测量阻抗由+R向-R方向变化。
测试失步保护边界电阻定值时,可以通过改变状态6的模拟量参数,使其测量阻抗落在5、6区的边界,找到正好使失步保护动作的电阻值,即为所测试的电阻边界定值。
试验原理图如下:
图1失步保护边界电阻定值测试示意图-加速失步为例
5.2.失步保护变压器电抗定值的测试
以电抗整定为2.23Ω为例说明。
此项测试也是选取6个状态的测试点,每个点的测量电抗均为2.23Ω,依次分布于1区至6区,分布示意如图2所示的电抗线。
由于测试的状态序列计算比较复杂,所以在试验的时候采取另外一种方法,即保持测试的数据不变,通过更改保护定值来进行测试。
定值整定大于2.23Ω的时候,所模拟的故障状态序列的测量阻抗位于所整定的电抗线之下,为区内失步,失步保护可靠动作;定值整定小于2.23Ω的时候,,所模拟的故障状态序列为区外失步,保护发出加速失步保护信号。
图2失步保护变压器电抗定值测试示意图-加速失步为例
5.3.失步保护停留时间的测试
测试失步保护的停留时间可以采用上面测试用到的序列,将任意状态序列的时间修改为小于定值,这时失步保护应可靠不动作,只有每个区的停留时间均大于定值,失步保护才能动作。
5.4.发电机失步保护试验报告
(机端电压1U1D11,13,15机端GCB电流1I1D1,2,3,6接点1YD15,62/1YD9,28)
做试验前须将滑极次数定值改为1
5.4.1.失步保护边界电阻定值的测试-加速失步序列
试验端子
1U1D11,13,151I1D1,2,3,6
信号端子
1YD15,621YD9,28
状态
试验所加电压
试验所加电流
序列持续延时
状态1
25V∠0°
25V∠-120°
25V∠120°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
1s
状态2
11.85V∠0°
11.85∠-120°
11.85V∠120°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
状态3
5.25V∠0°
5.25V∠-120°
5.25V∠120°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
状态4
5.25V∠180°
5.25V∠60°
5.25V∠300°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
状态5
11.85V∠180°
11.85V∠60°
11.85V∠300°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
状态6
25V∠180°
25V∠60°
25V∠300°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
5.4.2.失步保护边界电阻定值的测试-减速失步序列
状态
试验所加电压
试验所加电流
序列持续延时
状态1
25V∠180°
25V∠60°
25V∠300°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
1s
状态2
11.85V∠180°
11.85V∠60°
11.85V∠300°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
状态3
5.25V∠180°
5.25V∠60°
5.25V∠300°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
状态4
5.25V∠0°
5.25V∠-120°
5.25V∠120°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
状态5
11.85V∠0°
11.85∠-120°
11.85V∠120°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
状态6
25V∠0°
25V∠-120°
25V∠120°
10A∠0°
10A∠-120°
10A∠120°
0.05s
5.4.3.动作行为监视:
出口继电器2JFZ-2动作正确,装置信号灯、事件量显示正确,在保护屏子排监视送DCS、故障录波器、远动的信号检查正确。
6.发电机逆功率、程跳逆功率保护
6.1.发电机逆功率保护测试
电流取机端电流或是中性点电流,可通过定值整定来选择。
以电流取机端为例进行试验。
6.1.1.试验定值的计算
一次额定有功:
二次额定有功:
6.1.2.逆功率保护动作值及动作时间测试
说明:
如果试验时电流小于6A,需要从测量回路TA加入电流。
投入逆功率保护压板,从发电机机端电压回路通入电压:
Ua相位为0°,Ub相位为-120°,Uc相位为120°,从发电机机端或测量电流回路通入电流:
保持Ia相位落后Ic相位为120°,固定电压不变,改变电流电压之间的角度,实测该角度下保护动作时的电流值,并计算实测的功率大小;突加1.2倍定值的模拟量进行时间测试。
6.2.发电机程跳逆功率保护测试
电流取机端电流或是中性点电流,可通过定值整定来选择。
以电流取机端为例进行试验。
6.2.1.试验定值的计算
同5.1.1
6.2.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电气 发电机 保护 作业 手册 指导书