985RS系列发电机保护装置调试指导书解析.docx
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985RS系列发电机保护装置调试指导书解析
RCS985RS系列
发电机保护装置调试指导书
国家电力公司电力自动化研究院
南京南瑞继保电气有限公司
2007年1月
RCS-985RS发电机保护装置的调试配合“Dbg2000专用调试软件”、“变斜率比率差动计算软件”,将大大方便调试,达到事半功倍的效果。
该调试指导书仅供试验参考,如有问题请与发变组联系。
以2005年10月27日归档的RCS-985RSV1.10程序为例
RCS-985R
一、差动保护试验
差动保护各侧二次额定电流Ie的计算
发电机机端二次额定电流:
Pn为发电机额定有功功率;
为发电机功率因数;
U1n为发电机额定电压;
nfLH为发电机机端TA变比;
发电机中性点二次额定电流:
2、某厂135MW机组计算实例
2.1发电机系统参数
例:
发电机差动用发电机中性点额定电流
=≈4.14A
985R的TA极性选择说明:
要求机端和中性点的CT极性为同极性。
若发现差流为机端的两倍,表示有一侧CT极性接反,可将其中一侧CT极性取反。
2.4Dbg2000自动计算出的差动保护用的二次额定电流
Dbg2000中会根据发电机参数自动算出发电机机端和中性点的二次额定电流,如下图所示:
3、差动保护的调试方法
3.1差动保护的介绍
RCS-985R发电机保护配置的发电机差动是以差动各侧的电流有名值(单位为Ie)计入计算的。
3.2发电机差动调试
3.2.1试验前的准备
(1)整定保护总控制字“发电机差动保护投入”置1;
(2)投入屏上“投发电机差动保护”硬压板;
(3)比率差动启动定值Icdqd:
0.2Ie,起始斜率:
0.1,最大斜率:
0.5。
速断定值Icdsd:
4Ie;(注:
下划线上所给定值为本调试说明定值)
(4)整定发电机差动跳闸矩阵定值,如下图,矩阵的最后一位“本保护跳闸投入”若未被选中,则该保护跳闸功能退出。
(5)按照试验要求整定“发电机差动速断投入”、“发电机比率差动投入”、“TA断线闭锁比率差动”控制字。
3.2.2比率差动试验
3.2.2.1调试说明
3.2.2.2比率差动试验
以主变高压侧和发电机中性点侧两侧比率差动试验为例
此时,所加Ia、Ib相角差为0°,固定Ia,递增Ib至保护动作。
上图为“变斜率差动计算软件”的主界面,“一侧额定电流”和“二侧额定电流”输入框内输入参与所调试的差动保护的两侧对应额定电流。
其中一侧为机端二次额定电流,二侧为中性点二次额定电流,在“差动启动定值”、“起始斜率”、“最大斜率”中输入所调试差动保护的保护定值;而后在“差动类型”中选择“发电机差动”,再后,“输入一侧电流”里输入实际在一侧加的电流;最后“回车”或点击“计算”即显示出计算出的“二侧电流值”和对应的“制动电流”、“动作电流”。
该软件计算出的即是变斜率差动曲线上的点。
在“输入一侧电流”中顺次输入0、3、10、20、28.923、30,计算出相应参数填入下表,其中28.923为制动电流为6Ie的变斜率向定斜率(K=0.7)变化的拐点。
序号
机端电流
中性点电流计算值
制动电流Ie
动作电流Ie
中性点电流实测值A
A
Ie
A
Ie
1
0
0
0.877
0.212
0.106
0.212
2
4.14
1
5.762
1.391
1.195
0.391
3
8.28
2
11.235
2.713
2.356
0.713
3.2.3差动速断试验
为了更加直观,建议只投入“发电机差动速断投入”控制字,退出“发电机比率差动投入”控制字。
从机端或中性点侧通入单相电流,
定值Icdsd=4Ie=4×4.14=16.56A实测动作值为A。
3.2.4TA断线闭锁功能试验
投入“发电机比率差动投入”和“TA断线闭锁比率差动”控制字,退出“发电机差动速断投入”控制字。
在“机端侧”和“发电机中性点侧”两侧加上额定电流,断开任意一相电流,装置发“发电机差动TA断线”信号并闭锁发电机比率差动,但不闭锁差动速断。
二、转子接点保护试验
2.1转子一点接地定值整定
(1)整定保护总控制字“转子接地保护投入”置1;
(2)如转子一点接地保护动作于跳闸,需整定“一点接地投跳闸”控制字投入,并投入屏上“投转子一点接地”硬压板,接地报警不经硬压板;
(3)一点接地灵敏段电阻定值40kΩ,一点接地电阻定值20kΩ,一点接地延时0.5s;
(4)整定转子接地保护跳闸矩阵定值;
(5)“一点接地灵敏段信号投入”置1,动作于报警;
(6)“一点接地信号投入”置1,动作于报警;
(7)“一点接地投跳闸”置1,按跳闸矩阵动作于出口。
注:
建议转子一点接地只投信号,不投跳闸。
3.2转子两点接地定值整定
(1)整定保护总控制字“转子接地保护投入”置1;(此总控制字与“一点接地保护”共用)
(2)投入屏上“投转子两点接地”硬压板;
(3)两点接地保护延时0.5s;
(4)整定转子接地保护跳闸矩阵定值;(此跳闸矩阵与“一点接地保护”共用)
(5)“转子两点接地投入”置1,按跳闸矩阵动作于出口。
注:
试验时,“转子两点接地”需在“转子一点接地”发生之后才能投入,再模拟“转子两点接地”试验。
3.3转子一点接地试验
合上屏后顶部左端的转子电压输入小空气开关,从相应屏端子外加直流电压220V(请确认输入端子,严防直流高电压误加入交流电压回路),将试验端子(内含18kΩ电阻)与电压正端短接,测得试验值____kΩ,将试验端子与电压负端短接,试验值____kΩ。
整定“一点接地灵敏段电阻定值”或“一点接地电阻定值”整定为20kΩ,加入100V直流电压,将试验端子与电压正端(或负端)短接即可,相应的“一点接地灵敏段报警”或“一点接地报警”信号发出,无需外加电阻进行试验。
3.4转子两点接地试验
按照3.3所述试验方法在“一点接地报警”发出信号延时15s,装置发出“转子两点接地保护投入”信号,在Dbg2000采样里(见上图)可看到“转子两点接地投入状态”由“0”→“1”,将大轴输入端与电压负端(或正端)短接(注:
与“一点接地”试验时短接端相对),
若“两点接地二次谐波电压投入”控制字置0,则“两点接地”保护跳闸出口;若“两点接地二次谐波电压投入”控制字置1,则“两点接地”不出口跳闸,在机端TV1加单相3倍定值U2W2的二次谐波电压3×2=6V,实测值为____V,此时“两点接地”保护跳闸出口。
转子接地保护运行说明:
1、转子两点接地保护不采用自动投入方式,建议在一点接地稳定后手动经压板投入;转子接地保护运行只能投入一套,一套备用,备用屏的转子电压小空气开关须断开。
2、在装置上电重启时,转子电压输入闸刀需处于断开状态,装置“运行”灯亮后再合上一套装置的转子电压小空气开关,因为装置上电初始需要检测转子电压采样零漂,自动跟踪零点,否则易造成测量误差。
三、定子过负荷保护试验
3.1试验条件
(1)整定保护总控制字“发电机定子过负荷保护投入”置1;
(2)投入屏上“投定子过负荷”硬压板;
3.2定子过负荷定值如下:
保护取发电机机端、中性点最大相电流,按过量元件进行校验。
3.5反时限过负荷试验
保护取发电机机端、中性点最大相电流。
如上图所示,为实时的“定子过负荷热积累”,当机端、中性点最大相电流大于反时限启动电流定值Iszd=4.6A时,可以看到定子过负荷热积累开始缓慢增加,电流越大热积累的越快,当百分数增至100%时,反时限保护动作。
试验数据记录(Ief=4.14A,公式
序号
输入电流(A)
实测动作时间(s)
计算时间(s)
1
<4.6
∞
2
6.21
34.633
3
8.28
12.942
计算实例:
在机端电流输入端子通入电流,A相,12.42A。
则计算出的动作时间t==≈4.748s
当计算出的动作时间t<反时限上限时间定值1s时,实际动作时间为1s。
说明:
1、每项反时限试验做完后,需等热积累归零后,再做下一项,否则动作时间测量偏差会很大;快速将热积累清零只需短时退出屏上“投定子过负荷”硬压板即可;
2、建议散热效应系数Ksrzd>1,使得定子过负荷热累计后,能依此系数模拟定子的散热过程,若整定为1,则无法散热,推荐定值1.02—1.05。
四、负序过负荷保护试验
4.1试验总条件
(1)整定保护总控制字“发电机负序过负荷保护投入”置1;
(2)投入屏上“投负序过负荷”硬压板;
4.2负序过负荷定值
4.3定时限过负荷试验
保护取发电机机端、中性点负序电流小值,以防止一侧TA断线负序过负荷保护不会误动,故试验时需在机端和中性点均加单相电流,可以如下图接线试验。
4.4反时限过负荷试验
方法同4.3。
如上图所示,为实时的“负序过负荷热积累”,当机端、中性点负序电流最小值大于反时限起动负序电流定值Iszd2=0.5A时,可以看到负序过负荷热积累开始缓慢增加,电流越大热积累的越快,当百分数增至100%时,反时限保护动作。
试验数据记录(Ief=4.14A,公式
序号
输入电流(A)
实测动作时间(s)
计算时间(s)
1
<1.242
∞
2
12.42
10.1
3
18.63
4.323
计算实例:
在机端、中性点A相电流输入端子串联通入单相电流12.42A,则负序电流I2=4.14A
则计算出的动作时间t=≈10.1s
当计算出的动作时间t<反时限上限时间定值3s时,实际动作时间为3s。
说明:
每项反时限试验做完后,需等热积累归零后,再做下一项,否则动作时间测量偏差会很大,快速将热积累清零只需短时退出屏上“投负序过负荷”硬压板即可。
五、励磁过流保护
按常规过量保护校验。
985R特殊说明:
1、电制动保护投上相应的保护,当电制动开入由0变1时,将闭锁相应的保护。
2、大电流闭锁:
RCS-985S
一、发电机匝间保护
1、横差保护
1.1试验前的准备
(1)整定保护总控制字“发电机匝间保护投入”置1;
(2)投入屏上“投发电机匝间保护”硬压板;
(3)灵敏段定值Ihczd1.5A,高定值段9A
横差相电流制动系数K为1,横差延时(转子一点接地时)0.5S
匝间保护方程:
Id>IhczdImax≤Ief
Id>Ihczd×[1+K×(Imax–Ief)/Ief]Imax>Ief
(4)整定跳闸矩阵定值;
(5)按照试验要求整定“横差保护投入”、“横差保护灵敏段保护投入”。
1.2横差保护试验
相电流制动取自发电机机端最大相电流Imax
继保调试仪的一相电流(如A相)接入横差电流输入端子,输入横差电流Ihc,另一相电流(如B相)接入发电机机端某相电流端子,输入机端最大相电流Imax。
调试定值中Ief=3.39A,则当Imax≤3.39A时,横差动作值Ihc=1.5A;
当Imax≤3.39A,Id>Ihczd×[1+K×(Imax–Ief)/Ief]
=1.5×[1+1×(Imax–3.39)/3.39]=1.5Imax/3.39
表1横差保护试验表格
序号
机端最大相电流Imax
横差动作电流计算值
A
横差动作电流实测值
A
A
Imax/Ief
1
0
0
1.5
2
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