发变组保护原理讲课资料课件.ppt

发变组保护原理,我厂发变组保护简介,我厂发变组保护采用国电南自公司DGT801B和DGT801E型保护装置，按完全双重化配置。设有A、B、C三组保护柜，其中A、B柜保护配置完全相同，实现保护双重化；C柜为非电量保护柜。A、B柜内各配置一套DGT801B和一套DGT801E型保护装置，C柜内配置两套DGT801E型保护装置和LY-33分相双跳操作箱。它由标准16位总线主机构成，可提供三十多种保护功能和非电量保护接口，分布于若干个相互完全独立的CPU系统，可满足各种容量的火电或水电发变组保护要求，也可单独作为发电机、主变压器、厂用变压器、高备变、励磁变以及大型同步调相机的保护。其保护配置灵活，设计合理，并对主保护经行双重化配置，满足电力系统反事故措施要求，保证装置的实验安全性。DGT801B保护装置由双电源双CPU系统构成，DGT801E保护装置由单电源双CPU系统构成，保护1CPUA系统和保护1CPUB系统是完成相同的两套系统，相互间完成独立。正常情况下，两保护CPU系统同时进行同样的处理和判断，“与”门出口。从而有效的防止了硬件回路中元件损坏造成保护装置误出口，使装置具有冗余性。若有一个保护CPU系统出现故障，相关的自检电路发出故障告警信号，同时该保护CPU系统退出运行。这时，另一正常的保护CPU系统可以单独运行，完全承担所有的保护功能。,保护总体方案设计思想总体方案为双主双后，即双套主保护、双套后备保护、双套异常运行保护的配置方案。其思想是将一个发变组单元的全套电量保护集成在一套装置中。对于一个发变组单元，配置两套完整的电气量保护，每套保护装置采用不同组TA，均有独立的出口跳闸回路。非电量保护出口跳闸回路完全独立，和操作回路独立组屏。,1.发变组保护配置,二、保护配置,1、主保护1.1、发电机差动保护 定子绕组及引线相间短路保护，瞬时动作于停机.1.2、发电机匝间保护 定子绕组匝间短路或定子开焊事故保护，瞬时动作于停机。A、单元件横差保护 发电机中性点侧有六个或四个引出端子的机组应优先考虑装设单元件横差保护。B、故障分量负序功率方向匝间保护 电流取自中性点侧时，只能反应绕组匝间短路和机端开焊事故 电流取自机端时，不仅能反应绕组匝间短路和机端开焊事故，也能反应绕组相间短路，成为第二套不同判据的相间短路主保护,二、保护配置,C、故障分量负序功率方向+纵向零序电压 由故障分量负序功率方向（或负序功率方向）作闭锁启动元件，和专用PT开口三角侧的纵向零序电压作为动作元件组成的匝间保护。1.3、定子绕组单相接地（100%）保护 A、双频式定子绕组单相接地（100%）保护 适用于大型汽轮机组及中小型水轮机组，延时动作于程序跳闸；B、注入式定子绕组单相接地（100%）保护适用于大型水轮机组，延时动作于程序跳闸。,二、保护配置,1.4、转子本体过热（不对称过负荷）保护 转子本体的主保护，又是不对称过负荷或不对称短路过电流后备保护，延时或反时限动作于程序跳闸。1.5、变压器差动保护 变压器绕组及区内引线相间、匝间短路和Yn侧区内接地短路主保护，瞬时动作于全停。1.6、零序差动保护或分侧差动保护 自耦变压器当变差保护灵敏度不满足要求时，配置零序差动保护或分侧差动保护，瞬时动作于全停。1.7、厂变低压侧限时速断过流保护 厂变低压侧母线短路的主保护，短延时动作于全停，也可作为小机组或小变压器绕组短路的主保护。,二、保护配置,1.8、变压器瓦斯/压力释放保护 变压器内部绕组各种短路故障的非电量主保护，是第二套不同原理判据的主保护，瞬时动作于全停。1.9、转子一点接地保护 理论上讲转子发生一点接地故障对机组无伤害，但可怕的是两点接地短路故障。新规程不要求装设两点接地保护是基于系统容量足够大，可以随时停一台或两台机组对系统无影响，和没有更好更可靠的两点接地保护装置。新规程要求大型机组配置一点接地保护。保护经延时动作于信号或程序跳闸。,二、保护配置,2、后备保护2.1、对称过负荷保护 发变组及相邻元件线路的对称过负荷或对称短路过电流的后备保护，定时限或反时限动作于程序跳闸。2.2、不对称过负荷保护 发变组及相邻元件线路的不对称过负荷或不对称短路过电流的后备保护，定时限或反时限动作于程序跳闸。2.3、复合电压启动（方向）过流保护 发变组及相邻元件线路的对称或不对称短路过电流的后备保护，定时限动作于程序跳闸。,二、保护配置,2.4、复合电流保护 由低压启动过电流元件和负序过电流元件组成，是发变组及相邻元件线路的对称或不对称称短路过电流的后备保护，定时限动作于程序跳闸。当配置了对称过负荷（反时限）保护和不对称过负荷（反时限）保护就不应再配置复合电压启动过流保护和复合电流保护。2.5、零序过电流保护 变压器接地运行的Yn侧引线或相邻元件线路接地短路故障的后备保护，第一时限动作于缩小故障范围跳母联断路器，第二时限动作于全停或程序跳闸；根据系统要求也可反时限动作于全停或程序跳闸。,二、保护配置,2.6、间隙零序保护 作为不接地运行变压器Yn侧接地短路的后备保护，由间隙零序电流元件和零序过电压元件组成，经短延时动作于程序跳闸或全停。2.7、转子绕组过负荷保护 转子绕组励磁电流过负荷或短路过流的后备保护，定时限或反时限动作于程序跳闸。,二、保护配置,3、异常保护3.1、失磁保护 发电机励磁电流异常下降或全失磁的保护，第一时限动作于信号，第二时限动作于减励磁或切换励磁电源或程序跳闸，第三时限动作于程序跳闸或停机。3.2、失步保护 反应系统发生不稳定振荡即失步并危及机组或系统安全的保护，当振荡中心落在机组外延时动作于信号，当振荡中心落在机组内时择机延时动作于程序跳闸或解列。,二、保护配置,3.3、逆功率保护 防止主汽门误关闭后汽轮机叶片在汽室作功发热软化断裂的保护，延时动作于程序跳闸。3.4、频率异常保护 防止频率升高或下降后机组运行在汽轮机叶片谐振点上断裂的保护，延时动作于信号，频率异常发生时间累加延时动作于程序跳闸。3.5、误上电（突加电压）保护 发电机停机盘车状态或并网前断路器误合闸以及并网非同期合闸的保护，瞬时动作于停机；正常运行时保护自动退出运行。,二、保护配置,3.6、起停机保护 发电机升速升励磁未并网前定子绕组发生单相接地或相间短路故障的保护，延时动作于停机。3.7、过激磁保护 发电机或变压器运行频率下降或电压升高引起铁芯工作磁密升高的保护，定时限或反时限动作于程序跳闸。3.8、非全相保护 断路器合闸不成功而形成非全相运行的保护，延时动作于停机或程序跳闸。3.9、失灵（启动）保护 断路器跳闸（不成功）失灵的近后备保护，延时动作于启动断路器失灵。,二、保护配置,3.10、断路器断口闪络保护 发电机扑捉并网时机时，断路器断口间发生闪络事故的保护，延时动作于灭磁或启动失灵保护。3.11、过负荷保护 延时动作于信号。3.12、TA/TV异常 延时动作于信号。3.13、变压器非电量保护 变压器冷却器故障、过温、油位异常等。,四、几个认识,1、保护配置上应该是强化主保护简化后备保护，主保护应保证接线上无死区，后备保护不要过度要求远后备保护功能，不要求多求全。2、单个保护重点在防止误动，原理上应多设闭锁判据；整组保护重点在防止拒动，采用双配置。3、主保护配置上和整定上不要一味追求高灵敏性，特别是变压器差动保护要认识到变压器内部绕组短路故障还有灵敏度更高更快速的瓦斯保护，所以不能过度追求内部绕组短路故障的灵敏性。4、变压器差动保护内部绕组短路灵敏度极限不得小于2.5%；Yn侧端部引线接地故障变差灵敏度不减；变压器内部绕组接地故障零序差动和分侧差动保护灵敏度高于变差,四、几个认识,保护；即便这样有时内部绕组接地短路故障零序差动也不能反应动作而拒动。所以瓦斯保护是变压器内部绕组短路故障的第一主保护。5、学会具体问题具体分析对待，发电机中性点经配电变压器（二次侧并接电阻）接地时，不再认为定子绕组单相接地故障后机组还可运行一段时间，定子接地（基波零序电压）保护应经短时限动作于停机或程序跳闸。6、要辩证客观的看待保护功能作用，如外加20Hz电源定子接地保护。,五、注意问题及现场处理,我们调试人员到现场服务时，除了应把保护调试好和教会用户继保人员外，还应会分析处理现场出现的各种问题。一旦保护误动要冷静分析判断保护动作行为，处理问题应在了解当时运行或操作情况后，遵守先内后外、先近后远和先易后难的的分析处理原则进行。例如：先了解运行情况，有无操作或系统有无短路，操作了什么设备，该设备合闸或跳闸有什么后果会有什么影响，还是系统短路跳闸或重合闸，设备是冷态还是热态等等，结合该保护判据会受到什么影响来分析保护动作行为的正确与否。先内后外、先近后远和先易后难就是先保护装置后外部接线及相关设备的影响。一般可联想到下列问题来分析：,五、注意问题及现场处理,1、二次接线是否正确，相序、极性对否，CT型号及二次负荷怎样？2、空投合闸励磁涌流的大小，评判差动保护避越涌流能力，检查保护定值是否过小。3、二次回路接线是否紧固牢靠，是否并接氧化锌浪涌吸收器，使用多长时间，氧化锌电阻值多大是否变异？以及是否用两根电缆接线。4、二次回路接地是否可靠，屏蔽电缆的屏蔽层是否两端接地，电气地是否只有一点接地，接地点宜在控制室，二次电缆布线不要与一次动力线同在一电缆槽，或有无采取屏蔽措施。,五、注意问题及现场处理,5、运行操作有无不当，特别要注意当变压器断路器要用旁路替代时，差动保护CT电流、保护连接片以及电流端子是否也作了相应的切换操作，以防变差保护误动。6、保护定值整定不当，应该注意到大型发变组与系统相联后，零序电抗都小于正序电抗，变差保护比率制动斜率若仍是按三相短路电流计算整定，变差保护则有可能不能避越接地故障穿越电流的影响而误动。7、变压器空投于匝间故障上时，会造成变差保护拒动或延迟动作是不利于变压器安全，好在有瓦斯保护；我专利软件可识别判断，能保证保护在50ms内动作切除故障。8、CT选型不当极有可能在大电流下饱和、传变性能变差,五、注意问题及现场处理,一个半开关接线短路电流很大，都有可能使差流（不平衡电流）变大而误动。9、重合闸特别是非同期合闸冲击电流很大，当系统侧相角超前于本侧时，冲击电流表现有内部故障特性，变差保护可能误动。10、和应涌流的影响。解决方法可将已运行变压器中性点临时改为不接地运行，将会大大减小和应涌流的影响，可防止变差和零序电流保护的误动。,发变组图标说明,主窗体示意图（有新动作事件）,通道显示画面,状态监视画面（信号显示）,状态监视画面（开入量显示）,定值整定画面,日常维护,1 运行维护1.1 继保人员要求1)必须熟悉保护装置及二次回路接线；2)必须熟悉操作保护装置，熟悉保护各种输出信息的查阅；3)必须熟悉每个保护的判据和现有定值；4)必须知道装置故障的查阅方法和简单判断；5)掌握装置的正常维护要点1.2 运行人员要求1)熟悉保护装置回路接线；2)熟悉保护面板各指示灯意义；,日常维护,3)能操作保护出口回路压板，动作信号的复归；4)管理好打印机和打印报告，防止其卡纸和报告丢失，熟悉打印信息；5)了解保护装置的现有定值；6)熟悉保护装置的运行环境要求。1.3 装置维护1.3.1 投运初期维护装置投运初期，人员对装置还较生疏，操作可能失误；外回路接入到装置的极性是否完全适应情况还不明了；装置中各定值对系统和机组的适应情况还不明了。在此期间，装置的动作情况主要取决于定值是否合适。因此对装置必须加倍维护，继保和运行人员应多加观察，随时注意装置各种异常情况，一有情况立即分析并排除故障。1.3.2 装置日常维护,日常维护,1.3.2.1 维护特点微机保护装置维护量较少，其工作在数字状态，抗高低频电磁干扰性能好；其值以数字形式存放在内存中，并不断自我校核，不会有任何偏差发生。保护执行着固定的程序，工作态非常稳定。由于装置有着完善的自检和互检功能，微机保护的硬件故障都可及时报警，无需人为检查，而且故障报警的信息可查阅，极为简单明确。1.3.2.2日常维护工作1)巡查面板，各指示灯应正常装置故障灯应不亮；自检闪光灯应正确，闪动频率为12Hz；电源指示灯应正常；确认保护出口投退压板正确，有关保护已经投入，有的保护需要退出的应正确退出。,日常维护,2)查阅人机界面，各种信息应正常 保护双CPU与监控CPU（MMI）通讯正常，无问号等异常指示；运行维护投运灯指示正确，确认有关保护已经投入；点击状态监视，开入量开合状态正常；保护出口投退压板指示正常；保护信号软指示正确；保护出口开合状态正常；点击MMI，巡查各保护，差流、功率、阻抗等信息无异常；MMI 的主画面，无新的事故报告提示。3)打印机有无输出，若有输出应及时通知继电保护人员取报告4)检查装置所处环境，以此决定是否计划安排进行清洁处理,