发电机工频变化量

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发电机差动、转子接地、定子接地保护

发电机差动、转子接地、定子接地保护

发电机差动、转子接地、定子接地保护1、工频变化量反应匝间短路的灵敏度,工频变化量比率差动保护,它利用工频故障分量构成的工频变化量比率差动保护,不受负荷电流影响,灵敏度高,抗TA 饱和能力强,具有很高的检测变压器内部小电流故障(如中性点附近的单相接地及相间短路,单相小匝间短路)的能力。

根据研究单位各种动模与静模试验统计表明:在变压器正常运行工况下发生1.5%的匝间故障时,工频变化量差动保护都能灵敏动作。

2、为何要采用变斜率比率差动原理?答:(1)变斜率比率差动一开始就带制动特性,可以很好地与CT不平衡电流匹配,防止了两折线比率差动拐点设置不合理产生的问题;(2)与普通比率差动比较,增加了灵敏动作区,提高了轻微内部故障时保护的灵敏度;同时,变斜率比率差动在制动电流很大时,减小一块易误动区,提高了安全性。

3、差动保护采用何种原理防止励磁涌流时误动?答:差动保护采用二次谐波原理及波形判别原理防止励磁涌流时差动的误动。

4、变压器差动保护对YD变压器电流的幅值和相位如何调整?RCS-985采用软件实现Y->Δ变换调整变压器各侧TA二次电流相位。

同时,通过软件自动平衡各侧的变比差别,最大的调整倍数:各侧均为5A的CT,相对于标准侧,调整系数范围0.01-6.4倍。

对于标准侧为5A的CT,调整侧为1A的CT,调整系数范围0.01–32倍。

5、定子匝间保护如何实现?如发电机中性点能引出6个端子,定子匝间保护由裂相横差和单元件横差保护实现,灵敏度最高;如发电机中性点只能引出3个端子时,机端配置匝间保护专用PT,采用纵向零序电压匝间保护方案,RCS-985中采用电流比率制动方案区分区外故障;如没有专用PT,采用工频变化量负序功率方向匝间保护。

6、发电机是否具备“低电压保持记忆过流保护”,作为自并励机组的后备保护?答:RCS-985装置发电机复合电压过流保护具备“低电压保持记忆过流保护”功能,记忆时间足够保护动作(记忆时间为15S)。

火力发电厂660MW机组发电机变压器组保护 王洪国

火力发电厂660MW机组发电机变压器组保护 王洪国

火力发电厂660MW机组发电机变压器组保护王洪国摘要:随着国民经济的不断增长,社会发展对于电力能源的需求量逐年上涨,发电机组的容量也越来越大。

计算机技术以及通信技术的日益普及,推动了电力系统继电保护技术的创新与发展。

本文主要以火力发电厂660MW机组为例,对其发电机变压器组保护技术进行了分析与研究。

关键词:火力发电厂;660MW机组;电气元件;过励磁能力;电力系统前言:在电力系统中,发电机、变压器是最为主要的电气元件,其具有结构复杂、造价成本高等特点,在系统运行过程中,其具有联络电网、变电和发电的作用。

在此一旦出现故障问题,将直接对电力系统的安全、稳定运行造成影响,故对发电机变压器组保护技术进行研究具有着很关键的现实意义。

1.660MW机组保护配置及双重化配置特点1.1机组保护配置进入新世纪以来,我国的电力建设已进入全新的发展阶段,以往的300MW机组已逐渐被更大容量的机组及600MW机组所取代,并迅速成为火力发电厂的主力。

近年来,国家对于600MW机组的电气控制和继电保护提出了更高要求,在此情况下,提出了机组发电机变压器保护的双重配置要求,各保护系统均应有完善的后备保护和差动保护,并可对各种异常和故障进行及时反应,且各系统均应设置独立电源回路。

1.2双重化保护配置特点由于单套保护装置符合继电器保护设计规定,并可确保单套运行安全性和可靠性,为了防止单套保护装置在检修或退出时,对系统的正常运行造成影响,又提出了双套保护装置,其在具体应用的过程中,可最大限度的防止由于保护装置拒动而产生的系统故障问题,双套保护同时运行时,可确保误动率不会随之而提高。

另外,在双重化配置过程中,还应重点关注以下问题:第一,发电机变压器的非电量保护,需具备独立的电源回路,包括出口跳闸回路、直流电源监视回路、直流空气开关回路等等,保护柜上实际的安装位置也应保持独立。

第二,非电量保护和电气量保护的跳闸回路,应同步对应断路器的跳闸线圈。

RCS-985详细介绍

RCS-985详细介绍

硬件配置示意图

µÍͨ Â˲¨
A/D
DSP1 DSP2
¹â ¸ô
部 开

CPU板
µÍͨ Â˲¨
A/D
CPU1
串打 口印
DSP3 DSP4
QDJ +E
¹â ¸ô
³ö¿Ú ¼ Ìµç Æ÷
外 部 开 入
管理板
CPU2
串打 口印
可靠的软件技术
• 每个周波24点高速采样率 • 并行实时计算:在故障全过程对所有保
护继电器进行实时计算。即在每一个采 样间隔内(0.833ms)对所有保护完成 计算,并留有裕度。 • 先进的软件可靠性技术
完善的事件报文处理
• 可记录32次故障及动作时序 • 可记录8次故障波形 • 可记录最近32次开关量的变位状况及时
间 • 可记录32次自检报告
独立的故障录波
• CPU录波:记录保护的各种原始模拟量、保护用的中间 模拟量、保护的出口状态等。
*
励磁变 51NA:A分支零序过流
*
51NB:A分支零序过流
*
发电机
高厂变
*
*
*
51A:A分支过流保护 51B:B分支过流保护
300MW-500KV后备保护配置图
300MW-500KV机组保护组屏视图
PRC85A
PRC85B
PRC85C
RCS-985发电机变压器保护装置
运报跳 行警闸
RST ESC
目了然 • 不进行任何操作即可显示所有模拟量及
差电流
保护装置“透明化”
• 实时显示所有模拟量及差电流、相位 • 实时监测开入量、压板、保护起动 • 应用专用软件可以监测多达1000个保护

工频变化量(DPFC)的原理

工频变化量(DPFC)的原理

⼯频变化量(DPFC)的原理
明天要和⼩⽇本讨论问题,望⽉太⽜逼,什么都知道,从⼀次到⼆次,从保护到监控。

可怜我刚刚毕业还处于蒙昧状态,他已经快退休。

今天看了下说明书,发现⼯频变化量距离保护我怎么也看不懂,推导公式怎么也不⾏啊,最好找了本书终于明⽩了。

1 具体的原理就是将故障的时候的电压和电流分解成正常量和故障分量。

⼯频变化量,顾名思义,肯定是取变化量。

2 动作⽅程是 |*Uop| > Uz;什么是*Uop,什么是Uz?慢慢细说。

3 Uz就是保护规定的值,但是在902/901等保护中只有⼀个定值,⼯频变化量阻抗Zzd(此值⼀般整定的时候不⼤于8欧姆),没有什么电压之类的值。

从图1看,Zzd就是保护中的定值。

图1的(A)和(B)其实是等效的,Zm是电源侧的阻抗。

图1
有了图1的介绍,那么可知在线路制定的位置Zzd处发⽣故障的时候,在保护安装处测到的故障电压时啥,这个电压其实就是Uz。

图1(B)中不难看出,Uz = (*E)=(*I)*(Zm+Z);*I 是电流变化量,Z是故障点的阻抗,此时,如果将故障点移到保护的规定长度上,那么保护安装处测到的电压时*Uop = (*I)*(Zm+Zzd),,由于在保护的长度之中,所以说,Z<Zzd; 可以得到结果*Uop>Uz。

4 从上⾯不难看出,保护所反映的电压是保护安装处的变化电压,刚刚开始考虑的时候是按照故障点的电压来考虑问题,所以百撕不得骑姐。

RCS-985性能及技术参数

RCS-985性能及技术参数

3.装置性能特征3.1 高速采样及并行计算RCS-985采用双CPU 结构,每个CPU 系统包括两个高性能DSP 芯片及32位主CPU ,装置采样率为每周24点,在每个采样间隔内对所有继电器(包括主保护、后备保护、异常运行保护)进行并行实时计算,使得装置具有很高的可靠性及动作速度。

3.2 高性能的数字算法和滤波性能采用可靠的频率跟踪技术,保证了发电机运行、起停全过程各种算法的准确性,主要算法包括:全周付氏算法、半波积分算法、能量算法等。

3.3 独立的起动元件管理板中设置了独立的总起动元件,动作后开放保护装置的出口继电器正电源;同时针对不同的保护用不同的起动元件,CPU 板各保护动作元件只有在其相应的起动元件动作后同时管理板对应的起动元件动作后才能跳闸出口。

正常情况下保护装置任一元件(出口继电器除外)损坏均不会引起装置误出口。

3.4 差动各侧电流相位差和平衡补偿 主变压器、厂用变、励磁变各侧TA 二次电流相位由软件自调整,各侧电流平衡调整范围可达16倍。

3.5 比率差动保护性能比率差动的动作特性采用可变斜率比率制动曲线(如图3.1)。

对于变压器差动,励磁涌流闭锁判据采用差电流二次谐波、波形判别。

采用差电流五次谐波进行过励磁闭锁。

合理整定Kbl1和Kbl2的定值,在区内故障时保证最大的灵敏度,在区外故障时可以躲过暂态不平衡电流。

图3.1 比率差动保护的动作特性IenIeIcdsdIcdqdIdIrKbl1Kbl2(其中Id 为差动电流,Ir 为制动电流,Icdqd 为差动电流起动定值,Kb11为比率差动起始比率制动系数,Kb12为比率差动最大比率制动系数,Ie 为额定电流,图中阴影部分为比率差动保护动作区) 为避免区内故障时TA 饱和误闭锁稳态比率差动,装置设有一高比例、高启动定值的比率差动保护,只经过差电流二次谐波涌流判据或波形判别闭锁,利用其比率制动特性抗区外故障时的TA 饱和,而在区内故障TA 饱和时确保正确动作。

工频变化量原理及应用分析

工频变化量原理及应用分析

工频变化量原理及应用分析来源:[]机电之家·机电行业电子商务平台!在我国电力系统继电保护领域,南瑞继保公司无疑是占尽技术优势和市场优势的领头羊。

之所以能够取得这样辉煌的成就,是与南瑞继保公司董事长、中国工程院院士沈国荣先生和他创立的“工频变化量”理论紧密联系在一起的。

基于这种原理的保护装置在安全性、快速性、灵敏性和选择性等各方面都有很大的提高,但是在传统的教科书中并没有具体的理论讲述,厂家的说明书也很不详细。

下面将从原理和实际应用方面进行具体地分析。

1 工频变化量Deviation of Power Frequency Component (DPFC)原理分析工频变化量的理论基础为叠加原理,即电力系统发生故障时,经过渡电阻短路,可认为是过渡电阻下面的一点金属性短路,即该点对系统中性点电压为零,可认为该点与中性点之间串联2个大小相等、相位相反的电压源,依然保持该点与中性点间电压为零,见图1。

“叠加”有2个含义:①短路后任一点的电压,如保护安装处M母线的电压(即M点到中性点电压,是我们关心的,箭头向上表示电位为升,M母线为正,中性点为负,),等于2个图中相应点的电压之和(二种状态)。

②短路后某个支路的电流,如流过保护的电流,等于2图中相应支路的电流之和。

从重叠原理本身来说,对△UF没有要求,可以任意取值,但在保护装置里△UF取短路点短路以前的电压,Es、ER为电源电势,在短路前后不变,因此,图1称为正常负荷状态,图2称短路附加状态,目的就是凑出这二种状态。

与常规的稳态量保护装置不同,基于工频变化量原理的保护装置只是“考虑”短路附加状态的各种电气量,而不考虑正常负荷状态的各种电气量。

在附加状态中,只有短路点有一个电压源,电气量全部为变化量用符号△表示。

微机保护中正在采样的U、I减去“历史”上采样出来的U、I,即为加在继电器上的△U、△I。

Zs为保护背后电源的等值阻抗,ZR为保护正方向的所有阻抗,S为保护背后中性点,由下图4、图5可得出2个基本关系式:2 变压器的工频变化量比率差动保护变压器有70%左右的故障是匝间短路,为了提高小匝间短路时差动保护的灵敏度,常规的比率制动特性差动保护中的起动电流往往整定得较小,例如整定成0.3~0.5倍的额定电流,而且初始部份没有制动特性,见下图6。

发电机保护整定计算

定子绕组单相接地短路保护 接地电容电流 5A , 动作于跳闸接地电容电流 < 5A , 动作于信号100MW及以上发电机,设保护区为100%旳单相接地短路保护 定子绕组单相匝间短路对有六个引出端旳双绕组发电机,应设置简朴、敏捷旳单元件横差保护
4. 发电机外部故障引起旳定子过流(1)过流保护用于1WM下列旳小容量发电机保护(2)复压开启旳过流保护用于过流保护敏捷度不足旳发电机保护(3)负序过电流及单相低电压起动旳过流保护用于用于50WM及以上旳发电机保护5. 发电机旳其他保护定子绕组过负荷/过电压发电机失磁保护 发电机失步保护
按条件(2)整定,有: Iop= (0.40.6)Ign 动作更敏捷;但LH二次回路断线、同步区外故障将造成保护误动Iop< Ign (如上) 不使用1)中旳LH二次回路断线闭锁: 保护定值不能躲过 断线故障机率很小,且加强运营维护,可大大降低断线旳可能性:倾向于条件(2)整定保护定值微机保护具有更强旳装置故障监测手段,可按条件2)整定保护定值,辅下列述条件区别故障或断线:任意一相电压工频变化量元件起动任意一相正、负、零序电压元件起动起动后任意一相电流不小于1.1Ign 满足任一条件为故障
100%定子绕组接地短路旳保护
四、定子、转子绕组旳电流保护涉及:定子、转子绕组过负荷保护发电机旳负序过电流保护对于大容量发电机,因为热容量降低,过负荷能力下降,需考虑反时限动作特征: 动作时间与故障电流成反比
(一)定子、转子绕组过负荷保护(1)中小机组:单相定时限过电流保护 (2)大型机组:发电机旳热容量明显下降,过负荷能力随之下降发电机过电流倍数越大,允许运营时间越短:过负荷能力具有反时限特征应使用具有反时限特征旳过负荷保护 t = K/[(I/Ign)2–(1+)]K:与发电机热容量ຫໍສະໝຸດ 关旳常数=0.010.02,修正系数

RCS-985A 功能列表

RCS-985A 保护功能列表1.发变组差动保护1.1 定值整定(1)保护总控制字“发变组差动保护投入”置1;(2)投入发变组差动保护压板;(3)比率差动启动定值:_________,起始斜率:_________,最大斜率:_________。

二次谐波制动系数:_________;速断定值:_________ ;(4)整定发变组差动跳闸矩阵定值;(5)按照试验要求整定“发变组差动速断投入”、“发变组比率差动投入”、“涌流闭锁功能选择”、“TA断线闭锁比率差动”控制字。

1.2 比率差动试验对于YD-11的主变接线方式,RCS-985装置采用主变高压侧电流A-B、B-C、C-A的方法进行相位校正至发电机中性点侧,并进行系数补偿,由于发变组差动差至高厂变低压侧,高厂变低压侧电流根据高厂变接线方式相位校正至高厂变高压侧(即发电机中性点侧),同时进行系数补偿。

差动保护试验时分别从高压侧、发电机中性点侧加入电流。

高压侧、中性点侧加入电流对应关系:A-ac、B-ba、C-cb。

“发变组比率差动投入”置1,从两侧加入电流试验。

表1.7.6 发变组比率差动试验:试验时Y侧电流归算至额定电流时需除1.732。

(高压侧Ie =_____________A,A分支Ie =_____________A,B分支Ie =_____________A)1.3 二次谐波制动系数试验从一侧电流回路同时加入基波电流分量(能使差动保护可靠动作)和二次谐波电流分量,减小二次谐波电流分量的百分比,使差动保护动作。

定值:_________%;试验值:_________%。

1.4 发变组差动速断试验发变组差动速断定值一般不小于5Ie。

定值:_________Ie;试验值:_________。

1.5 TA断线闭锁试验“发变组比率差动投入”、“TA断线闭锁比率差动”均置1。

两侧三相均加上额定电流,断开任意一相电流,装置发“发变组差动TA 断线”信号并闭锁变压器比率差动,但不闭锁差动速断。

RCS-985 发电机变压器保护开关量及模拟量调试报告

第一部分:RCS-985 发电机变压器保护开关量及模拟量调试报告一、试验准备1、试验仪器微机继电保护试验仪一、2、试验注意事项(装置密码+ ←↑—)2.1 #发变组微机保护版本型号:A、B柜:保护板:管理板:面板:管理序号:C柜: RCS-974AG版本号:校验码:管理序号:2.2 试验前应检查屏柜及装置在运输过程中是否有明显的损伤或螺丝松动。

2.3 一般不要插拨装置插件, 不触摸插件电路, 需插拨时, 必须关闭电源。

2.4 使用的试验仪器必须与屏柜可靠接地。

3、保护装置的准备3.1 试验前详细阅读《RCS-985发电机变压器保护装置说明书》及本调试大纲。

3.2 直流电源上电试验(1)对照装置或屏柜直流电压极性、等级,装置或屏柜的接地端子可靠接地(2)加上直流电压,合装置电源开关和非电量电源开关(3)延时几秒钟,装置“运行”绿灯亮,“报警”黄灯灭,“跳闸”红灯灭(如亮可复归),液晶显示屏幕显示主接线状态。

3.3 按使用说明书所述方法进入保护菜单,熟悉装置的采样值显示、报告显示、报告打印、整定值输入、时钟整定等方法。

二、开入接点检查依次投入和退出屏上相应压板以及相应开入接点, 查看液晶显示“保护状态”子菜单中“开入量状态”是否正确。

1、主变高厂变保护部分压板2、发电机励磁变保护部分压板3、外部强电开入量三、交流回路校验退掉屏上的所有出口压板, 从屏端子上每个电流回路依次加入电压或电流量。

按使用说明书方法进入装置菜单中的“保护状态”, 对照液晶显示值与加入值, 其值应该相等, 误差符合技术参数要求。

1 、电压回路采样试验2、电流回路采样试验四、开出接点检查1、报警信号接点检查当装置自检发现硬件错误时,闭锁装置出口,并灭掉“运行”;所有动作于信号的保护动作后,点亮“报警”灯, 并启动信号继电器BJJ及相应的报警继电器,报警信号接点均为瞬动接点;表1 报警信号接点2、跳闸信号接点检查所有动作于跳闸的保护动作后,点亮CPU板上“跳闸”灯,并启动相应的跳闸信号继电器。

工频变化量保护原理

工频变化量保护原理工频变化量保护是电力系统中常用的一种保护手段,其原理是通过监测电力系统中的工频电压和电流的变化量,以判断系统是否存在异常情况,并及时采取相应的保护措施。

首先,我们来了解一下为什么需要工频变化量保护。

在电力系统运行过程中,由于各种原因可能会出现电网故障、设备故障等异常情况,这些异常情况会导致工频电压和电流的变化。

如果这些变化超过了正常范围,就可能对电力系统的稳定运行造成危害。

因此,采用工频变化量保护来监测这些变化,并及时做出相应的响应措施,对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。

工频变化量保护的原理可以简单概括为:通过对工频电压和电流的采集,计算相邻采样点之间的变化量,并根据设定的阈值进行判断。

当变化量超过设定的阈值时,就会触发保护装置,并通过断路器等控制手段,将异常区域从电力系统中隔离,以避免异常扩大和对系统造成损害。

其中,阈值的设定需要根据具体情况进行分析,可以考虑电力系统的稳定性要求、设备能承受的极限值等因素。

工频变化量保护的指导意义体现在以下几个方面:1. 及时发现异常情况:工频变化量保护能够实时监测电压和电流的变化情况,一旦发现异常,就能够及时作出响应。

这样能够避免异常情况扩大,保护电力系统的安全运行。

2. 规避故障风险:通过对工频变化量的监测,可以判断电力系统是否存在潜在的故障风险。

一旦发现潜在风险,就可以采取预防性措施,避免故障的发生,保障电力系统的连续供电。

3. 提高系统可靠性:工频变化量保护能够在系统异常时及时切除故障区域,尽可能减小对整个系统的影响。

这样能够提高系统的可靠性,减少停电时间和经济损失。

4. 辅助故障诊断:工频变化量保护记录了电力系统中电压和电流的变化情况,这些数据对于故障的诊断和定位具有重要意义。

通过分析这些数据,可以帮助工程师快速准确地找出故障原因,并采取相应的修复措施。

总之,工频变化量保护是电力系统中一项非常重要的保护措施。

通过监测电压和电流的变化量,及时发现异常情况,规避故障风险,并提高系统可靠性。

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发电机工频变化量
发电机工频变化量是指发电机在正常运行过程中,输出电压或电流的频率发生变化的情况。

这种变化量对于电力系统的稳定运行和电气设备的正常工作具有重要影响。

发电机工频变化量的原因主要有两个方面:一是负荷变化,二是发电机自身特性引起的变化。

负荷变化是指电力系统中负荷的增减或负荷特性的变化,如电力消耗的增加或减少、负荷的突变等。

当负荷发生变化时,电力系统需要调整发电机的输出,保持电力平衡。

这种调整会导致发电机的工频发生变化,即发电机工频变化量。

负荷的增加会导致发电机输出电压降低,使得电力系统频率下降;而负荷的减少则会导致发电机输出电压升高,使得电力系统频率上升。

因此,负荷变化是引起发电机工频变化量的主要原因之一。

发电机自身特性引起的变化是指发电机在运行过程中由于其特性造成的频率变化。

发电机的特性主要包括磁通变化、电机参数变化等。

磁通变化是指发电机中的磁场强度发生变化,这会导致发电机输出电压的变化,进而引起频率的变化。

电机参数变化是指发电机内部电机参数的变化,如电阻、电感、电容等参数的变化,这也会对发电机的输出频率产生影响。

发电机工频变化量的影响主要体现在以下几个方面:
1. 电力系统稳定性:发电机工频变化量会影响电力系统的频率稳定性。

当频率变化较大时,会导致电力系统的负荷不平衡,进而引起电力系统的不稳定运行,甚至引发电力系统的故障。

2. 电气设备的正常工作:发电机工频变化量会对电气设备的正常工作产生影响。

许多电气设备,特别是一些精密仪器和电子设备,对电源的频率要求较高。

当发电机的频率发生变化时,可能会导致这些设备无法正常工作,甚至损坏设备。

3. 发电机寿命:频繁的工频变化量会对发电机的寿命产生影响。

由于发电机在频率变化过程中需要不断调整输出,这会增加发电机的负荷,加速发电机的磨损,降低其使用寿命。

针对发电机工频变化量的影响,需要采取一系列的措施来降低其影响:
1. 加强电力系统的负荷管理,合理规划负荷分布,避免负荷突变,减少发电机工频变化量。

2. 定期检查和维护发电机,确保其内部电机参数的稳定性,减少因电机参数变化引起的工频变化量。

3. 在电力系统设计和运行过程中,考虑到电气设备的频率要求,合理配置发电机和电力设备,以满足电气设备对频率的要求,减少因
频率变化而引起的设备故障。

发电机工频变化量是电力系统中一种常见的现象,对电力系统的稳定运行和电气设备的正常工作都有一定的影响。

通过合理的负荷管理、定期维护发电机、合理配置设备等措施,可以降低发电机工频变化量的影响,确保电力系统的稳定运行和电气设备的正常工作。

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