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发变组保护校验宝典
Preparedon24November2020
发变组保护校验宝典
1发电机差动保护检验
最小动作电流测试
退出循环闭锁原理(整定负序电压为0)。
依次在装置各侧加入单相电流,差动最小动作电流值应与定值相符,并满足误差要求。
电流值大于倍最小动作电流值时,差动保护应可靠动作;电流值小于倍最小动作电流时,差动保护应不动作。
差流越限告警定值测试
在差动保护任一侧A相中加入电流,差流超过差动最小动作电流的1/3,差流越限告警。
信号灯亮,其他两相方法同上。
比率制动特性测试
退出循环闭锁原理(整定负序电压为0)。
在差动保护两侧分别加A相电流,通入幅值相等(拐点电流附近),相位差为180°电流IT、IN,差动保护不动作,减小一侧电流至保护动作,记录IT、IN电流值,并根据如下公式计算出Id及Iz,根据Id及Iz计算制动系数。
起始点为最小动作电流,第一、二点为靠近拐点前后的两点,第三点应远离拐点,以检验拐点电流值及制动系数与制动特性和整定值相符。
B、C相测试同A相
循环闭锁功能检验
投入循环闭锁(按定值整定负序电压)。
在差动保护任一侧加入单相电流,电流值大于倍差动最小动作电流值时,差动保护不应动作;在电压回路加负序电压,缓慢升高至差动保护动作,检验负序电压的动作值应与整定值相符,并满足误差要求。
TA断线及负序电压闭锁功能检验
在差动保护两侧任一相加电流,电流达差动最小动作电流,TA断线灯亮。
然后再加入AB相电压,BC相短接,负序电压=UAB/3,负序电压超过整定值时,差动由TA断线告警转为差动出口。
比率差动保护整组动作时间测试
差动保护任一侧通入2倍差动最小动作电流,测试到各出口压板,要求其动作时间不大于25ms。
差动速断保护功能检验
在差动保护任一侧施加冲击电流,电流值大于倍速断整定值时,速断保护应可靠动作;差动电流值小于倍速断整定值时,速断保护均应不动作。
差动速断保护动作时间测试
在差动保护任一侧施加冲击电流,电流值大于倍差动速断整定值,测试到各出口压板,要求其动作时间不大于20ms。
2变压器差动保护检验
差动最小动作电流测试
依次在变压器差动两侧通入三相电流,差动最小动作电流值与整定值相符。
电流值大于差动最小动作电流值时,差动保护应可靠动作;电流值小于差动最小动作电流值时,差动保护应不动作。
例如,对接线组别为Y,y,d11的三卷变压器,其差动保护各侧TA的接线方式为Y,y,y,设变压器的额定容量为Se,高、中、低三侧的额定或运行抽头实际电压分别为UH、UM、UL、差动TA的变化分别为nH、nM、nL。
以低压侧为基准侧,高压侧、中压侧对低压侧的平衡系数计算过程及计算结果如表2所示
表2差动保护各侧平衡系数表(以低压侧为基准侧)
差流越限告警值测试
在变压器差动保护任一侧A相中加入电流,差流超过差动最小动作电流的1/3,差流越限告警信号灯亮,其他两相方法同上。
比率制动特性校验
本保护根据各侧额定电压和各侧TA变比及变压器绕组接线方式自动调节电流平衡。
以Y,y,d11变压器为例:
在变压器差动保护高中两侧同时通入三相电流,幅值在拐点附近,相位相反(在高低两侧同时通入三相电流时,低压侧电流应滞后高压侧150度),差动保护不动作。
减小一侧电流,至差动保护动作。
记录I1、I2电流值,并根据如下公式计算出Id及Iz,根据Id及Iz计算制动系数。
起始点为只加单侧电流时的动作值,第一、二点为靠近拐点前后的两点,第三点应远离拐点,以检验拐点电流值及制动系数是否与制动特性(见图1)和整定值相符,并满足误差要求。
图1变压器比率差动保护制动特性曲线
谐波制动特性检验
其中:
I2ω、I1ω——某相差流中的二次谐波电流和基波电流;
η——整定的二次谐波制动比;IN为二次TA额定电流。
以或门制动特性为例:
用可叠加谐波输出的测试仪在某一侧通入2倍差动定值的三相基波电流,改变任一相二次谐波电流(与门制动特性要同时改变三相二次谐波电流),差动保护在谐波含量小于倍整定值应可靠动作,谐波含量大于倍整定值时应可靠不动作。
.TA断线闭锁功能检验
投入TA断线报警,在变压器差动保护任两侧中通入电流,模拟变压器正常运行(即两侧各相均有电流,且各相无差流)。
在某侧断开任一相电流,TA断线灯亮。
继续升高一侧电流,差流达到差动定值,但差动保护不动作。
注意:
实际整定时选择TA断线闭锁差动保护,否则差动保护会动作。
比率差动保护整组动作时间测试
在变压器差动回路通入2倍差动最小电流值,测试到各出口压板,要求其动作时间不大于25ms。
差动速断功能检验
在变压器差动保护各侧分别施加冲击电流,电流值大于倍速断整定值时,速断保护应可靠动作;差动电流值小于倍速断整定值时,速断保护均应不动作。
速断差动保护动作时间测试
在变压器差动保护各侧分别施加冲击电流,电流值大于2倍差动速断定值,测试到各出口压板,要求其动作时间不大于20ms。
.3发电机过电流保护检验
定时限过电流保护检验
将发电机定时限过电流保护时限改为零秒,输入三相电流,并缓慢升高,测试其动作值、返回值,检查动作值与整定值相符,并满足误差要求。
突加倍整定值电流,测试到各出口压板,要求其动作时间与整定值相符,并满足误差要求。
反时限过电流保护检验
突然外加电流达到反时限出口,测试电流启动值、返回值,并测试反时限特性曲线,至少测5个点,测试值应与整定值相符,并满足误差要求。
注意:
测试反时限特性时,要清除电流的热积累效应(拉合保护装置CPUA和CPUB电源空气开关或在插件面板处按一下保护装置CPUA和CPUB的复位按钮)。
4发电机负序过电流保护检验
定时限负序过电流保护检验
分别外加三相负序电流使负序电流元件动作,测试动作值、返回值、动作时间应与整定值相符,电流值的误差应在±5%定值或以内。
注意:
测试时加入单相电流注意负序电流等于单相电流的1/3。
发电机保护中通入倍整定值,测试到各出口压板,要求其动作时间与整定值相符,并满足误差要求。
反时限负序过电流保护检验
突然外加电流达反时限出口,测试电流启动值、返回值,并测试反时限特性曲线,至少测5个点。
测试值应与计算值相符,并满足误差要求。
注意:
测试反时限特性时,要清除电流的热积累效应(方法同上)。
如加入单相电流,则负序电流等于单相电流的1/3。
5过激磁保护检验
5over-excitationprotectiontest
定时限过激磁保护检验
在电压端子加入三相正序额定电压V,降低频率使过激磁保护动作,记录频率值及动作时间,计算过激磁倍数;固定频率50Hz,升高电压使过激磁保护动作,记录电压值及动作时间,计算过激磁数,与定值相符,过激磁倍数误差应在±%定值或±以内,延时定值误差应在±1%定值±40ms以内。
反时限过激磁保护检验
突然外加电压,满足反时限过激磁倍数,保护出口,记录动作时间。
记录过激磁保护的启动值、返回值,检查返回系数不小于,并测试反时限特性曲线,至少测5个点。
测试值与计算值相符,延时定值误差应在±1%定值±40ms以内。
6阻抗保护检验
阻抗动作值测试
改变电流、电压相角,测试阻抗动作边界,灵敏角与整定值相符,误差在±5%定值或±Ω以内。
固定电流不变,减小电压使保护动作,计算阻抗值应与整定值相符,并满足误差要求(按AB相阻抗Uab/Iab、BC相阻抗Ubc/Ibc、CA相阻抗Uca/Ica分别测试)。
保护动作时间测试
在灵敏角下加倍阻抗整定值,测量保护动作时间应与整定值相符,并满足误差要求。
TV断线闭锁功能检验
TV断线闭锁采用负序电压和无电压有电流原理,测试时先在TV上加三相平衡电压,然后断开一相,观察TV断线闭锁灯亮,模拟阻抗保护动作,测试阻抗保护被闭锁,保护可靠不动作;模拟TV三相断线,测试阻抗保护被闭锁,保护可靠不动作。
相电流闭锁功能测试
固定电流不变,但电流值小于相电流定值,减小电压模拟保护动作,但实际保护不会出口。
注意:
测试前保护应无TV断线信号。
7发电机失磁保护检验
失磁保护一般采用异步边界阻抗圆原理,动作逻辑见图2。
Zg为机端测量阻抗
Vfd为转子电压
Ug为机端电压
Us为系统电压
P为发电机有功
图2发电机失磁保护阻抗圆原理逻辑图
阻抗动作值测试
测试方法同a)。
系统侧低电压定值测试
在满足阻抗条件的同时,在高压侧电压输入端子C相加电压,降低电压幅值,使t3出口灯亮。
机端低电压定值测试
在满足阻抗条件的同时,同时降低机端三相电压幅值,使t4出口灯亮。
保护整组动作时间测试
在最大灵敏角处模拟倍阻抗整定值,测量失磁保护动作时间应与整定值相符,并满足误差要求。
TV断线闭锁功能检验
TV断线闭锁采用负序电压和无电压有电流原理,测试时先在TV上加三相平衡电压,然后断开一相、二相、三相,观察TV断线闭锁灯亮,模拟失磁保护动作,失磁保护被闭锁,保护可靠不动作。
负序电压闭锁功能检验
固定发电机正序电流5A不变,加两相电压,减小发电机电压,失磁保护应可靠不动作。
8发电机失步保护检验
失步保护反应发电机机端测量阻抗的变化轨迹,动作特性为双遮挡器,如图3所示。
XT为电抗整定值;
R1、R2、R3、R4为电阻整定值
XB=XS+XT(XS为系统电抗;
XT为主变电抗);
XA=-X'd(X'd为发电机暂态电抗)。
引入保护的电压为机端TV三相电压,电流为发电机TA三相电流。
图3发电机失步保护动作特性图
加三相对称电压和三相对称电流,电压值较低,电流值为5A。
并使在测量阻抗轨迹变化过程中,测量电抗始终小于XT。
4.8.1加速失步功能检验
使三相电压和三相电流的夹角为0°\U65292X此时测量阻抗位于+R方向的0区。
改变电流与电压的相角,使测量电阻由+R向-R方向变化,依次穿过0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区。
在此过程中,失步保护应发出“加速”信号。
继续改变角度,当滑极次数等于整定值时,保护动作出口。
注:
测量阻抗依次穿过5个区后记录1次滑极。
减速失步功能检验
使三相电压和三相电流的夹角为180°\u65292X此时测量阻抗位于-R方向的0区。
改变电流与电压的相角,使测量电阻由-R向+R方向变化,依次穿过Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ、0区。
在此过程中,失步保护应发出“减速”信号。
继续改变角度,当滑极次数等于整定值时,保护动作出口。
短路故障时特性检验
使三相电压与三相电流之间的相角等于0°\u65292X并迅速地改变电压与电流的角度,快速穿过0、Ⅰ、Ⅱ区,失步保护应不动作。
振荡中心在系统侧特性检验
改变三相电压、三相电流,使测量电抗始终大于倍XT。
重复a)和b)试验,失步保护应不动作。
9发电机逆功率保护检验
逆功率定值测试
外加三相对称电压和三相对称电流,电流与电压相位为180°\U65292X固定电压,调节电流幅值直至发电机逆功率出口动作,此时逆功率值应符合整定值,误差应在±10%定值或以内。
逆功率保护时间检验
测试倍逆功率定值时保护的动作时间,应与整定值相符,并满足误差要求。
10发电机基波零序电压定子接地保护检验(机端式)
基波零序电压定值测试
在发电机3U0端子侧加入基波电压,缓慢升高电压,直至保护动作出口,测试零序电压值,应与整定值相符,并满足误差要求。
整组动作时间测试
加入倍定值的基波零序电压,测试保护动作时间与整定值应相符,并满足误差要求。
TV断线闭锁功能校验
在发电机机端TV开口三角电压端子侧加入基波电压,并超过整定值,出口灯亮;在发电机机端TV加三相不平衡电压,至发TV断线信号,出口灯熄灭,TV断线信号灯亮。
11发电机三次谐波定子接地保护检验
发电机三次谐波定子接地K值整定
打开发电机三次谐波定子接地的“整定与监视”画面,待发电机并网后,带20%~30%的额定负荷,退出三次谐波定子接地保护。
11.1.1在中性点未外接电阻时,单击“自动计算K1/K2一次”按钮,此时待整定三次谐波动作量接近于0,点击“设定允许修改定值状态”按钮,改变“禁止修改定值状态”为“允许”,单击“将自动计算K1、K2值写入保护装置”按钮,将K1、K2定值写入保护装置。
11.1.2在中性点外接电阻(建议:
水电机组1~3k,火电机组3~5k),单击K3调整按钮(K3下方的四个按钮分别表示增大、减小、粗调、细调),将“待整定三次谐波动作量”调整略大于“待整定三次谐波制动量”,单击“将自动计算K1、K2值写入保护装置”按钮,将K3定值写入保护装置。
注意:
不要在此步骤中按“自动计算K1/K2一次”按钮及调整K1、K2的值,以免影响已设定的定值。
11.1.3撤除电阻。
11.1.3Removetheresistor.
动作时间测试
发电机停机状态下,在发电机机端TV开口三角电压侧突加倍三次谐波定值电压,测试动作时间。
TV断线闭锁功能检验
在发电机机端TV开口三角电压端子侧加入三次谐波电压,并超过整定值,定子接地三次谐波定子接地保护信号亮(一般只发信不跳闸);在发电机机端TV加三相不平衡电压,至发TV断线信号,三次谐波定子接地保护信号可复归,TV断线信号灯亮。
12发电机转子一点接地保护检验
保护采用注入直流电源原理,动作逻辑见图4。
图4发电机转子一点接地保护动作逻辑图
接地电阻测试
暂将保护的动作延时调至最小。
在大轴接地端和转子负极端子上接一滑线电阻器,缓慢地由大减小电阻器的阻值至转子一点接地保护动作,测试动作电阻值,与整定电阻值相符,误差应小于10%或kΩ。
注:
当测量电阻误差较大时,可先将大轴接地端和转子负极端子短接,观察装置内部电子开关闭合时与断开时的电流之比,闭合电流/开断电流应约等于2。
若不满足要求,可适当调整漏电流补偿值。
4.12.2动作时间定值测试
模拟转子负极和大轴突然短接,测试动作时间,与整定值相符,并满足误差要求。
13发电机转子两点接地保护检验
转子两点接地保护采用二次谐波原理。
测试前暂将保护的动作延时调到零。
二次谐波值测试
模拟大轴接地端和转子负极端子短接,使转子一点接地保护动作;由零缓慢增大二次谐波电压至转子两点接地保护动作;测试二次谐波值,与整定值应相符,电压值的误差应在±5%定值或V以内。
动作时间测试
恢复时间定值,在倍动作值时测保护动作时间应与整定值相符,并满足误差要求。
14发电机频率保护检验
频率积累保护,反映汽轮机叶片疲劳的累积效应,可作为低频积累保护,或高频积累保护。
保护逻辑图见图5.
图5发电机频率积累保护逻辑图
过频定值测试
暂将累计延时t1、t2、t3及t3调至最小,加电压的频率大于50Hz。
缓慢降低频率分别至保护的Ⅰ段、Ⅱ段及Ⅲ段Ⅵ动作。
记录各段的动作值fdz1、fdz2、、fdz3及fdz4,误差应不大于Hz。
累计延时的测量
加额定电压,其频率小于低频某段的上限值,测试该低频段的时间累计正常,检查其它段时间不应累计。
累计时间不消失功能检验
使输出电压频率低于某段动作频率的上限时,加电压后,该段累加时间开始计时。
当累加一定时间后,断开试验仪输出,并断开保护装置的直流电源开关,当重新合上直流电源开关后观察保护装置界面显示该段的累加时间,该时间应等于断电前的累加时间。
低频段定值测试
闭合断路器辅助接点,逐步改变发电机机端Uab的频率,直至保护出口,测试低频动作值,误差不大于Hz。
动作逻辑检验
模拟断路器断开,输出电压频率低于各段的频率定值时,保护应可靠不动作。
15发电机定子匝间保护检验
灵敏段动作值测试
在发电机专用TV开口三角电压端子侧加入基波电压,并缓慢升高,直至灵敏段出口灯亮,测试动作值,与整定值相符,并满足误差要求。
灵敏段制动特性检验
在发电机专用TV开口三角加入基波电压,且叠加三次谐波分量,使基波零序电压超过灵敏段整定值,缓慢改变三次谐波叠加量,直至定子匝间灵敏段出口灯由亮到熄灭。
灵敏段动作时间测试
在发电机专用TV开口三角电压侧,突加倍定值电压,测试动作时间。
次灵敏段动作值测试
暂时将灵敏段定值整定大于次灵敏段定值,或退出灵敏段出口的压板,在发电机专用TV开口三角电压端子侧加入基波电压,并缓慢升高,直至次灵敏段出口灯亮,测试动作值。
再增加电压中的三次谐波电压值至10V以上,次灵敏段保护不应返回,检验三次谐波电压对次灵敏段无影响。
次灵敏段动作时间定值测试
在发电机专用TV开口三角电压侧,突加倍定值电压,测试动作时间。
timessensitivesectionactiontimesettingtest
InthegeneratordedicatedTVopeningtriangularvoltageside,suddenlyaddtimesthevalueofvoltage,testactiontime.
负序功率方向功能检验
先操作保护装置的界面鼠标,调出保护负序功率的计算值显示界面,负序功率方向控制字整定为1。
15.6.1试验方法一:
二次模拟发电机内部不对称故障法。
即发电机正常带负荷运行后,在保护柜后端子排上把B、C相电流输入互换,B、C相电压互换,此时负序电流的方向与电流IA的方向相同,而负序电压与电压UA方向相同,负序功率由发电机内部流向系统。
观察保护装置界面上显示的负序功率的计算值,若保护的计算功率为正值,功率方向元件动作,保护的方向即为正确的,功率方向控制字整定也是正确的。
否则,把负序功率方向控制字取反,即将其整定为0。
4.15.6.2试验方法二:
模拟区外单相(A相)一点接地故障。
在发电机正常带负荷运行后,在保护柜后短接B相和C相电流输入,断开A相的电压输入,此时,负序电流的方向与电流IA的方向相同,而负序电压与电压UA反方向,因此,若计算功率为负值,则说明方向元件的动作方向正确。
否则应通过改变控制字为0来改变功率方向。
注:
匝间保护的负序功率方向元件,其作用为开放式,又称之“允许式”。
TV断线闭锁功能检验
TV断线闭锁采用两组TV互相比较原理,测试时先在两组TV上加三相平衡电压,加入电压超过次灵敏段定值的倍时,匝间保护两段动作。
然后断开专用TV的一相,匝间保护应可靠返回,并经延时发专用TV断线信号。
16发电机过电压保护检验
电压动作值测试
在电压回路加入倍整定值电压,保护不动作;缓慢升高电压至保护可靠动作后降低电压使保护返回,测试动作值、返回值应与整定值相符,并满足误差要求。
动作时间定值测试
突然加1.2倍定值电压,测试动作时间。
17发电机误上电保护检验
17generatorfaultpowerprotectiontest
利用断路器辅助接点、定子电流、低频低压来判断发电机正常并网或是误上电。
保护逻辑图见图6。
图6发电机误上电逻辑图
电流定值测试
满足断路器接点未合条件,在电流输入端子任一相(如A相)加电流,逐步增加电流达断路器误上电动作,记录测试值。
断路器接点返回时间T1定值测试
满足断路器接点未合条件,满足低频低压条件,在电流输入端任一相(如A相)加电流,保护动作。
短接断路器接点,使其不满足断路器接点未合条件,测返回时间。
低频低压返回时间T2定值测试
满足断路器接点未合条件,满足低频低压条件,在电流输入端任一相(如A相)加电流,保护动作。
突加电压,使低压低频元件不再满足,测返回时间。
动作逻辑检验
断路器未合,没有电压,无电流,误上电保护无动作信号;误合断路器,没有电压,无电流,误上电保护无动作信号;断路器已合,没有电压,有电流达定值,发误上电出口信号;延时T3返回。
18断路器闪络保护检验
18circuitbreakerflashoverprotectiontest
负序电流动作值测试
解除启动断路器失灵保护相应回路,将断路器闪络保护延时改为0S,模拟断路器在断开位置,加负序电流至保护动作,测试负序电流动作值应与整定值相符,并满足误差要求。
动作时间测试
恢复断路器闪络保护延时,加倍整定值的负序电流,测试保护动作时间应与整定值相符,并满足误差要求。
动作逻辑检验
模拟断路器在合闸位置,断路器闪络保护应可靠不动作。
19断路器非全相保护检验
负序元件动作值测试
外加负序电流至保护动作,记录保护动作电流应与整定值相符,并满足误差要求。
动作时间测试
外加负序电流值等于倍动作值,模拟断路器非全相运行,测量非全相保护动作时间应与定值相符,并满足误差要求。
20发电机启停机保护检验
发电机启停机保护动作逻辑见图7。
图7发电机启停机保护逻辑图
零序电压定值测试
模拟发电机断路器在断开位置,加零序电压至发电机启停机保护动作,动作值应与整定值相符,并满足误差要求。
启停机保护动作时间测试
模拟发电机断路器在断开位置,加倍整定值的电压,测试动作时间应与整定值相符,并满足误差要求。
动作逻辑检验
模拟发电机断路器在合闸位置,启停机保护应可靠不动作。
21复合电压闭锁过流保护检验
该保护功能适用于发电机、主变压器、高厂变、高备变复合电压闭锁过流保护。
相电流定值测试
无电压输入,低电压判据满足,分别输入三相电流,缓慢增加电流幅值,直至复压过流保护出口动作,测试动作值与定值相符,并满足误差要求。
低电压定值测试
低电压动作值测试,加三相全电压、倍定值电流,分别降低两相电压,测试动作值与整定值相符,并满足误差要求。
负序电压定值测试
负序电压动作值测试,加三相全电压、倍定值电流,降低单相电压,测试动作值与整定值相符,并满足误差要求。
动作时间测试
突然加倍定值电流,测试动作时间。
22零序过流保护检验
该保护功能适用于发电机、主变压器、高厂变、高备变零序保护。
零序电流Ⅰ段动作值测试
输入零序电流,缓慢增大,达到零序电流Ⅰ段定值,测试动作值,与定值相符,并满足误差要求。
零序电流Ⅱ段动作值测试
输入零序电流,缓慢增大,达到零序电流Ⅱ段定值,测试动作值,与定值相符,并满足误差要求。
零序Ⅰ段动作时间测试
输入倍Ⅰ段定值零序电流,测试动作时间,与定值相符,并满足误差要求。
零序Ⅱ段动作时间测试
输入倍Ⅱ段定值零序电流,测试动作时间,与定值相符,并满足误差要求。
23变压器间隙零序保护检验
间隙零序电压动作值测试
外加间隙零序电压,测试动作值,与定值相符,并满足误差要求。
间隙零序电流动作值测试
外加间隙零序电流,测试动作值,与定值相符,并满足误差要求。
动作时间测试
突然通入倍定值电流或电压,测试动作时间。
注:
间隙零序电流取自变压器中性点间隙TA,零序电压取自变压器高压侧TV的开口三角电压。
24断
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- 发变组 保护 校验 宝典