02-DMP321CF发电机后备保护测控装置ok.docx

DMP-300变电站（发电厂）综合自动化系统DMP321CF发电机后备爱护测控装置技术运用说明书长沙华能自控集团有限公司2008年11月1适用范围32主要功能32.1 爱护功能32.2 远动功能32.3 录波功能42.4 通信功能42.5 GPS对时功能（选配）42.6 DA输出功能（选配）42.7 积分电度43技术指标43.1 额定数据43.2 功率消耗43.3 过载实力53.4 测量误差53.5 DA输出53.6 GPS对时53.7 积分电度53.8 通讯配置53.9 温度影响53.10 平安与电磁兼容53.11 绝缘耐压64爱护逻辑原理71.1 I段三时限复压过流爱护（带电流记忆功能）71.2 II段三时限复压过流爱护71.3 失磁爱护71.4 定子接地爱护81.5 负序过流爱护91.6 低电压爱护91.7 过电压爱护101.8 零序过流爱护101.9 过负荷告警101.10 逆功率爱护101.11 CT断线告警111.12 PT断线告警115整定说明121.13 定清单121.14 定说明136厂家设置15附图1.DMP321CF发电机后备爱护测控装置背板端子图17附图2.DMP321CF发电机后备爱护测控装置原理图181适用范围DMP321CF发电机后备爱护装置适用于50MW及以下容量的发电机，作为发电机各种故障的后备爱护。2主要功能2. 1爱护功能两段三时限复合电压过流爱护（负序电压闭锁、低电压闭锁、带电流记忆功能）定子接地爱护失磁爱护告警/跳闸负序过流告警/跳闸低电压爱护过压爱护零序过流告警/跳闸过负荷告警CT、PT断线报警两段逆功率爱护告警/跳闸以上各种爱护均有软件开关，可分别投入和退出。3. 2远动功能遥测：la、lb、IcP、Q、COS>Uab、Ua、Ub、Uc>3U。、Fl、F2、F3其中，F=F1+F2+F3遥信：开关量遥信：一个断路器（双位置遥信），七个状态遥信弹簧未储能，压力异样报警，压力异样闭锁事务遥信：爱护事务信息遥信上送，爱护动作时相应的遥信为“1”，爱护返回时相应的遥信为“0”。定值遥信：爱护定值状态遥信上送，爱护投入时相应的遥信为“1”，爱护退出时相应的遥信为“0”O遥脉：有功、无功积分电度；选配一组有功、无功脉冲电度。遥控：遥控开关：一组遥跳、遥合。遥控定值：实现遥控投退定值，遥控合闸为定值投入，遥控跳闸为定值退出。2. 3录波功能装置具有故障录波功能，记忆最新8套故障波形，记录故障前10个周波，故障后10个周波，返回前10个周波，返回后5个周波，可在装置上查看、显示故障波形，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。3. 4通信功能装置配置两个符合正EE802.3要求的物理层以太网通信接口，双网热备用，即有效保证网络稳定性，又保证系统的实时性和牢靠性高。3.5 GPS对时功能（选配）装置配置一个专用对时接口，接入GPS对时信号，保证整个变电站的系统时钟同步。3.6 DA输出功能（选配）装置具有两路4-20mA直流输出接口，代替变送器功能，可干脆接入DCS系统采集单元。3.7 积分电度装置配置积分电度功能。3技术指标1.1 额定数据沟通电流5A、IA沟通电压100V沟通频率50HZ直流电压220V>IlOV3.2功率消耗沟通电流回路IN=5A每相不大于0.5VA沟通电压回路U=UN每相不大于0.2VA直流电源回路正常工作不大于IOW爱护动作不大于20W1.3 过载实力沟通电流回路2倍额定电流连续工作10倍额定电流允许IOS40倍额定电流允许IS沟通电压回路1.2倍额定电压连续工作直流电源回路80%110%额定电压连续工作3.4测量误差测量电流电压不大于±0.3%有（无）功功率不大于±0.5%爱护电流不大于±3%3.5DA输出输出电流4-20mA输出误差不大于43.6GPS对时对时信号RS485电平的IRIG-B码对时精度不大于ImS3.7积分电度电度精度不少于1级3.8通讯配置通讯接口：IOBase-T/100Base-T通讯速率：10M100Mbps自适应3.9温度影响正常工作温度：-IO0C55极限工作温度：-2575装置在-I（TC55C温度下动作值因温度改变而引起的变差不大于±1%。1.10 平安与电磁兼容脉冲干扰试验能承受频率为IMHZ及100KHZ电压幅值共模2500V,差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验.静电放电抗扰度测试能承受IEC61000-4-2标准IV级、试验电压8KV的静电接触放电试验。射频电磁场辐射抗扰度测试能承受正C6100543标准W级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。电快速瞬变脉冲群抗扰度测试能承受IEC61000-4-4标准IV级的快速瞬变干扰试验。浪涌(冲击)抗扰度试验能承受IEC61000-4-5标准IV级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。供电系统及所连设备谐波、谐间波的干扰试验能满意IEC61000-4-7标准B级、电流和电压的最大允许误差不大于测量值的5%o电源电压暂降、短时中断和电压改变的抗扰度试验能承受IEC61000-4ll标准70%UT等级的电压暂降、短时中断干扰试验。振荡波抗扰度试验能承受IEC61000-4-12标准IV级阻尼振荡波干扰试验，以及电压幅值共模4KV、差模2KV的IV级振铃波干扰试验。工频磁场抗干扰度能承受IEC61000-4-8标准IV级持续工频磁场干扰试验。阻尼振荡磁场抗干扰度能承受IEC61000-4-10标准IV级阻尼振荡磁场干扰试验。3. 11绝缘耐压沟通输入对地：大于100兆欧直流输入对地：大于100兆欧信号及输出触点对地：大于100兆欧开入回路对地：大于I(X)兆欧能承受2KVlmin的工频耐压，5KV的冲击电压。4爱护逻辑原理4.1I段三时限复压过流爱护（带电流记忆功能）USet为低电压闭锁整定值，U2set为负序电压闭锁整定值ISet为I段电流整定值，h、t2、t3为I、IKIn时限整定值15S为电流元件保持时间。由于自并励发电机在故障时，机端电压下降、励磁电流减小，短路电流减小从而可能使爱护不动作，为适应自并励发电机的爱护要求，本爱护有电流记忆功能，当复合电压元件和过电流元件同时动作后，过流元件记忆15s返回，以保证故隙时短路电流减小后仍能牢靠动作。但假如在爱护启动期间，电压复原正常则爱护马上返回以保证爱护的选择性。4.2口段三时限复压过流爱护该段爱护逻辑原理同I段复压过流爱护。4. 3失磁爱护失磁爱护用于爱护失励或低励引起的发电机异样，发电机失磁后，将过渡到异步运行，转子出现转差，定子电流增大，电压下降，有功功率下降，反向无功功率增加（从系统中汲取无功增加），引起系统电压下降。失磁后，发电机机端测量阻抗发生改变。可采纳失磁阻抗作为主判据，当发电机失磁后的异步运行阶段，机端阻抗的改变见下图。失磁后，机端测量阻抗位于第四象限，并最终落在jX轴上XA到XB的范围内。当满意下式时失磁阻抗继电器动作。XA与XB为阻抗整定值，见整定说明。动作条件：IZ-J（XA+Xa2<4（X3-X4）2式中Z为机端测量阻抗值。A=Z-j（XA+XB）2;B=j（XB-XA）2为防止PT断线或机端发生短路时误动作，采纳负序电压和低电压闭锁判据,并以延时来躲过震荡。失磁爱护动作后，作用于跳闸或告警。IJ=1.l>1>动作显示及匹传UA<U1.set2Fz&尸一1失磁保护跳闸投入ONHg11_TSet跳闸失磁阻抗元件动作UA<U1.setl战动作显示及远传U2>U2set失磁保护告警投入ON事件记录U1.setl:低压闭锁定值（相电压）；U1.set2:低压起动定值（相电压）U2set:负序电压定值（线电压）；Tset:时间定值4. 4定子接地爱护定子绕组的单相接地（定子绕组与铁芯间的绝缘破坏）是发电机最常见的一种故障。由于大中型发电机中性点不接地或经高阻抗接地，定子单相接地故障并不产生大的故障电流，单相接地故障往往是相间或匝间短路的先兆，所以定子绕组单相接地通常只发信号而不跳闸，故障机组经转移负荷后平稳停机。基于基波零序电压方式的定子接地爱护可完成除中性点5%区域以外的95%定子绕组接地的爱护。UdO:机端零序电压；Udset：定子接地整定值4. 5负序过流爱护对50MW以上的发电机,不对称短路后备爱护采纳负序过流爱护,一般以120S内不损坏转子表层的负序电流作为动作电流。负序过流爱护有过流告警和过流跳闸两种，可分别整定。I2tset:负序过流跳闸定值；TtSet:时间定值I2gset:负序过流告警定值;Tgset:时间定值4. 6低电压爱护U1.set：低电压定值4.7过电压爱护Tset:时间定值对于水轮发电机，由于调速系统动作迟缓，在甩负荷后，转速上升简单出现不允许的过电压，因此都规定装设过电压爱护；中小汽轮发电机通常不装设过压爱护UHset:过电压定值；Tset:时间定值4. 8零序过流爱护对发电机单相接地故障，采纳零序过流爱护。零序过流爱护有过流告警和过流跳闸两种。IOset:零序电流定值；Tset:时间定值4.9过负荷告警发电机正常运行时，负荷增大，绕组电流增大，相应的铜损增大，铜损产生的热量将存储在绕组中，绕组的温度将按指数规律上升，所以要装设过负荷告警。Iset:过负荷告警电流定值；Tset:时间定值4.10逆功率爱护本装置具有两段逆功率爱护，可分别设定为跳闸或告警。为防止PT二次回路断线时逆功率爱护误动作，采纳低电压和负序电压闭锁。动作显示及远传U1.set:低压闭锁定值；Pseth逆功率I段定值;U2set:负序电压定值；Tset:时间定值II段逆功率爱护原理同I段。4. 11CT断线告警Iset：CT断线检有流的电流定值5. 12PT断线告警Uset：PT断线检无压的电压定值，Iset：CT检有流定值,U2：单相或两相断线时的负序电压值5整定说明6. 1整定清单序号爱护类型爱护投退定值名称整定范围整定步长1复压过流I段负序电压闭锁ON/OFF低电压闭锁ON/OFF自励0N/0FFI时限ON/OFFII时限C)N/OFFIIl时限ON/OFF电流定值1.080.OA0.0IA低电压定值0.0IV负序电压0.0IVI时限0.01SII时限0.0ISIII时限0.01S2复压过流II段负序电压闭锁0N/0FF低电压闭锁0N/0FF自励0N/0FFI时限ON/OFFII时限ON/OFFIlI时限ON/OFF电流定值1.0-80.0A0.01A低电压定值0.0IV负序电压0.0IVI时限0.0ISII时限0.0ISIII时限0.01S3定子接地定子接地爱护0N/0FF定子接地0.0IV4失磁爱护失磁爱护告警0N/0FF失磁爱护跳闸ON/OFF低压起动ON/OFFXA：0.01XB：0.01负序电压0.0IV动作延时0.0IS低电压闭锁0.0IV低电压起动0.0IV5负序过流告警负序过流告警0N/0FF负序过流0.50-50.00A0.0IA动作延时0.0IS6负序过流跳闸负序过流跳闸0N/0FF负序过流0.50-50.00A0.0IA动作延时0.0IS7低电压爱护低电压爱护ON/OFFFT断线闭锁ON/OFF低电压定值0.01V动作延时0.01SPT断线闭锁电流定值0.00-5.00A0.0IA8过压爱护过压爱护0N/0FF电压定值0.01V动作延时0.01S9零序过流爱护零序过流告警ON/OFF零序过流跳闸ON/OFF零序过流0.01mA动作延时0.0IS10过负荷告警过负荷告警ON/OFF告警电流1.00-10.0A0.0IA动作延时0.1-50S0.01S11逆功率爱护I段逆功率爱护I段告警ON/OFF逆功率爱护I段跳闸ON/OFF负序电压0.01V低电压闭锁0.01V功率定值0.002-2kW0.00IkW动作延时0.0IS12逆功率爱护11段逆功率爱护II段告警ON/OFF逆功率爱护11段跳闸ON/OFF负序电压0.0IV低电压闭锁0.0IV功率定值0.002-2kW0.00IkW动作延时0.0IS13CT断线告警CT断线告警C)N/OFFCT断线定值010.OOA0.01A14PT断线告警PT断线告警ON/OFF检无压定值030V0.0IV检无流定值02A0.01A7. 2整定说明1)两段三时限复压过流爱护复压过流爱护电流整定值Iset=-IntKfKre：牢靠系数，一般为1.2；Kfx返回系数，在0.850.90之间；Int发电机额定电流。负序电压按躲过正常运行时最大负序不平衡电压整定，U2se=(0.06-0.08)。Um发电机额定电压。低压按以下两条原则整定：a)发电机自起动时不应误动；b)发电机失磁时不应误动USa=(0.6-0.7)U"爱护投退中自励当用于自并励发电机时才将其投入。各个时限跳闸选择可依据用户要求设定，一般tl时限跳分段，t2跳本机开关。2)失磁爱护对异步边界圆:XA=O.5Xd,XB=XdXd':发电机暂态电抗；Xd：发电机同步电抗现场一般供应发电机的标幺值参数Xd,（发电机暂态电抗）、Xd（发电机同步电抗），装置中整定的参数为出名值，须要通过折算，同时试验时选用UAIo/Nd7=iX23Zc,fU11Xn=jKXXd工X1731en/.YH低电压闭锁电压定值按躲过系统最低运行电压整定:装置失磁爱护电压整定为相电压，故输入定值需缩小百低电压启动定值：一般0.9Ue6（当低压启动投入，假如发电机失磁造成的母线电压下降未达到设定值时，发电机失磁不动作；只有失磁造成的母线电压下降到低电压启动定值以下时，失磁爱护才动作）5：发电机额定线电压4：发电机额定电流如：电流互感器变比出：电压互感器变比Kj牢靠系数一般取1.2例:额定电压为15.75K7、CoS6=0.85、容量为200MW的汽轮发电机,Xd=198.08%、Xd'=2428%额定电流8.625KVA、配置阻抗圆构成的失磁爱护,试计算失磁爱护定值（电流互感器变比12000/5,电压互感器变比15.75/0.1）XA=-Xd,-23Zr,FAr八=-j-x0.2428？J5,75XA23×8.6252400157.5=1.9590°XH=TKKXXd-X-©nVHXb=-jl.2X1.980815/753X8.6252400157.5=38.2:90°UdZO.9SOQximo=1.2X157.5低压闭锁值U43(V)低电压启动定值:52(V)3)负序过流爱护整定值按发电机长期允许的负序电流下能牢靠返回的条件整定。为发电机长期允许的负序电流标幺值，一般在0.040.1之间，容量大的机组，Aoo较小。Kre：牢靠系数，一般为1.1；Kf：返回系数，在0.850.95之间；4)过压爱护一般依据水轮发电机的绝缘状况，动作电压取1.5倍额定电压，经0.5s解列灭磁。对晶闸管整流励磁的水轮发电机，动作电压取这1.3倍额定电压，动作延时为0.3so5)PT断线告警PT断线检无压的电压定值，一般设定为30VCT检无流定值，举荐整定为0.1A6)CT断线告警CT断线检有流的电流定值，一般设定为0.3A6厂家设置该菜单下的内容由厂家出厂前依据用户技术协议已设置好，用户无需再设置，其内容如下：D测量精度调整；2)爱护出口设置：出口1234567端子Bl3、14BI5、16CU2C3、4C5、6C7、8C9、10出口和端子的对应关系如上表，爱护对应的继电器出口由厂家依据用户的技术协议确定。3) 口令投退；4) CT设置：二相爱护/测量CT投退，额定电流5A/1A投退；5)实时数据；6)开入量设置：开入量设置，硬压板设置；7）遥控设置；8）遥测设置；9）遥信设置：事务遥信、定值遥信设置;10)11)12)13)脉冲电度投退；爱护信号复归；沟通投退；IP设置；14)15)DA设置；机卡爱护投退。1电源-234遥控位置56手合7手跳8合位9跳位1011信号复归121314跳机端开关1516跳励磁开关12关主汽门34跳分段56机卡保护7891011遥跳12（预告信号）13遥介14（事故信号）15遥控公共端16（信号公共端）1电源一2E力异常闭锁3玉力异常报警4弹簧未储能5励磁事故6热工事故7遥信18遥信29遥信310遥信411遥信512137装置异常1XZOUTIRIG-B2XYOUT3XBIN4XIN5Il-电流源611+7IO-810+注：信号与遥控只能任选其°网络1ClRJ45*AI21IA*中*IB43IB*点*W*IC65IC*流*IA87IA*机*沈*IB109IB*厕*网络2IR1-15*IC1211IC*流*tdJ*3101413310*电流16153U0'18173U0机端零序UC2019UA机端1.N2221l'B电压下载口2423接地机箱接地4rO附图2.DMP321CF发电机后备爱护测控装置原理图W010II甚娄国云（B芸五苏/<>04mf2三*工*»淞K*«京AS亩eaftN工常*年»:4 Ad龙7尔%疣韦圭口5 及K三>WM耳详公苏二三W仪二三号定莱»GZ?*汽*&-c»SISK而裳工'宏K五35三