经典的600MW发电机电气继电保护学习.ppt
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1、2023/10/17,沈阳工程学院,1,发电机变压器组保护,2023/10/17,沈阳工程学院,2,同步发电机常见故障同步发电机常见不正常运行同步发电机保护方式,2023/10/17,沈阳工程学院,3,保护出口方式,停机:断开发电机断路器、灭磁,关闭主汽门。解列灭磁:断开发电机断路器,灭磁,汽轮机甩负荷。解列:断开发电机断路器,汽轮机甩负荷。减出力:将原动机出力减到给定值。程序跳闸:首先关闭主汽门,待逆功率继电器动作后,再跳开发电机断路器并灭磁。,2023/10/17,沈阳工程学院,4,变压器常见故障变压器常见不正常运行状态变压器保护方式,2023/10/17,沈阳工程学院,5,主变压器瓦斯保
2、护,基本原理:它是反应油箱内部所产生的气体或油流而动作。作用:反应变压器油箱内的各种故障以及油面降低测量元件:瓦斯继电器,2023/10/17,沈阳工程学院,6,瓦斯继电器安装示意图,2023/10/17,沈阳工程学院,7,瓦斯继电器结构及工作情况,正常运行:开口杯向上倾斜,干簧接点打开内部轻微故障:气体聚集在上部,使开口杯向下转动,轻瓦斯干簧接点闭合,发出信号(气体容积定值:250-300立方厘米)内部严重故障:产生大量气体,推动档板运动,重瓦斯的干簧接点闭合,起动出口继电器,机组全停(定值:油流速度1.1米/秒)漏油使油面降低:上开口杯转动,轻瓦斯动作也发出信号。,2023/10/17,沈
3、阳工程学院,8,6号发电机变压器组保护配置,数字式发变组保护装置985数字式发变组保护装置,2023/10/17,沈阳工程学院,9,6号发变组保护配置示意图,2023/10/17,沈阳工程学院,10,数字式发变组保护装置硬件框图,2023/10/17,沈阳工程学院,11,数字式发变组保护装置面版介绍,2023/10/17,沈阳工程学院,12,1CPU面版布置图,2023/10/17,沈阳工程学院,13,1CPU面版布置图,2023/10/17,沈阳工程学院,14,2PU面版布置图,2023/10/17,沈阳工程学院,15,2CPU面版布置图,2023/10/17,沈阳工程学院,16,出口压板面
4、板图,2023/10/17,沈阳工程学院,17,1CPU跳闸回路逻辑图,2023/10/17,沈阳工程学院,18,1CPU跳闸回路逻辑图,2023/10/17,沈阳工程学院,19,2CPU跳闸回路逻辑图,2023/10/17,沈阳工程学院,20,2CPU跳闸回路逻辑图,2023/10/17,沈阳工程学院,21,保护配置,2023/10/17,沈阳工程学院,22,1CPU保护配置:,发变组差动保护发变组差动速断保护发电机逆功率保护发电机对称过负荷保护发电机不对称过负荷和过电流保护,2023/10/17,沈阳工程学院,23,发电机过电压保护发电机复合电压启动的过电流保护发电机低频保护起停机保护高厂
5、变差动保护高厂变差动速断保护,2023/10/17,沈阳工程学院,24,高厂变高压侧复合电压启动的过电流保护高厂变分支过流保护高厂变分支过流保护,2023/10/17,沈阳工程学院,25,2CPU保护配置,发电机差动保护发电机差动速断保护发电机失磁保护发电机定子绕组匝间短路保护发电机定子绕组单相接地保护发电机失步保护,2023/10/17,沈阳工程学院,26,主变差动保护主变差动速断保护主变间隙过流保护主变零序过流保护励磁机过电流保护高厂变通风,2023/10/17,沈阳工程学院,27,发电机转子绕组一点接地保护发电机转子绕组两点接地保护,2023/10/17,沈阳工程学院,28,6号发电机变
6、压器组保护,发电机差动保护发变组差动保护主变差动保护厂高变差动保护,2023/10/17,沈阳工程学院,29,差动保护基本原理,正常运行或区外短路:流入继电器电流为两侧电流之差,保护不动区内短路:流入继电器电流为两侧电流之和,保护动作,2023/10/17,沈阳工程学院,30,发电机差动保护,作用:作为保护区内即发电机定子绕组相间短路的主保护保护区:发电机中性点1LH、机端6LH1之间的范围出口逻辑关系:差动元件动作、TA断线判别元件不动作,则发电机差动保护动作。出口方式:全停(跳发变组出口开关2206、2206A、2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电源开关6601A、660
7、1B、关闭汽机主汽门、跳DL3、DL4),同时启动断路器失灵保护。,2023/10/17,沈阳工程学院,31,发电机纵差保护单相出口方式,2023/10/17,沈阳工程学院,32,比率制动式发电机差动保护动作方程及动作特性,动作方程:,2023/10/17,沈阳工程学院,33,动作特性,额定电流3.6A,2023/10/17,沈阳工程学院,34,保护工作情况:,2023/10/17,沈阳工程学院,35,差动速断保护,保护区:发电机中性点1LH、机端6LH1之间的范围作用:防止发电机定子绕组严重相间短路时,由于TA饱和造成比率制动差动保护可能拒绝动作,此时由该保护快速切除故障出口逻辑关系:只要差
8、动速断元件动作,保护就动作。出口方式:全停(跳发变组出口开关2206、2206A、2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、DL4),同时启动断路器失灵保护。,2023/10/17,沈阳工程学院,36,差动速断保护动作方程,2023/10/17,沈阳工程学院,37,发变组差动保护,保护区:发电机中性点1LH、主变高压侧9LH、厂用分支3LH之间的范围作用:作为发电机变压器组相间短路的主保护出口逻辑关系:差动元件动作、涌流判别元件不动作,TA断线判别元件不动作,则发变组差动保护动作。出口方式:全停(跳发变组出口开关2206、22
9、06A、2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、DL4),同时启动断路器失灵保护。,2023/10/17,沈阳工程学院,38,发变组纵差保护逻辑框图,2023/10/17,沈阳工程学院,39,比率制动式发变组差动保护动作方程及动作特性,差动元件动作方程:,2023/10/17,沈阳工程学院,40,动作特性,2023/10/17,沈阳工程学院,41,差动速断保护动作方程,2023/10/17,沈阳工程学院,42,励磁涌流判别,利用某相差电流中二次谐波分量电流占基波分量电流的百分比大小来判断是否为变压器空载投入。判别方程:,20
10、23/10/17,沈阳工程学院,43,主变差动保护,保护区:发电机出口6LH1、主变高压侧9LH、厂用分支3LH之间的范围作用:作为变压器绕组及引出线和厂用分支相间短路的主保护出口逻辑关系:差动元件动作、涌流判别元件不动作,TA断线判别元件不动作,则差动保护动作。出口方式:全停(跳发变组出口开关2206、2206A、2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、DL4)。,2023/10/17,沈阳工程学院,44,主变差动保护动作值,差动速断保护动作值,涌流判别元件动作值以及保护动作特性均与发变组保护同,2023/10/17,沈阳
11、工程学院,45,厂高变差动保护,保护区:厂高变高压侧3LH、A分支7LH1、B分支9LH1之间的范围作用:作为厂高变相间短路的主保护出口逻辑关系:差动元件动作、涌流判别元件不动作,TA断线判别元件不动作,则差动保护动作。出口方式:全停(跳发变组出口开关2206、2206A、2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、DL4),同时启动断路器失灵保护。,2023/10/17,沈阳工程学院,46,1、厂高变比率制动差动保护动作方程和动作特性与发变组相应保护相同2、差动电流速断保护动作方程和动作特性与发变组相应保护相同3、出口逻辑关系
12、也与发变组相应保护同,2023/10/17,沈阳工程学院,47,高厂变差动保护动作值,启动电流Iq=2A(最小动作电流)拐点电流Ig=4A(最小制动电流)比率制动斜率Kz=0.4二次谐波制动系数=0.15差流速断倍数Isd=6 In(差动速断保护定值)额定电流In=4.8A,2023/10/17,沈阳工程学院,48,6号发电机变压器组保护,发电机复合电压闭锁的过电流保护高厂变复合电压闭锁的过电流保护厂用分支过电流保护,2023/10/17,沈阳工程学院,49,发电机复合电压闭锁过流保护作用及出口方式,作用:主要作为发电机定子绕组相间短路的后备保护。出口方式:保护以t1(3秒)时间跳母联,以t2
13、(3.5秒)时间动作于全停。,2023/10/17,沈阳工程学院,50,复合电压闭锁过流保护逻辑框图及基本原理,2023/10/17,沈阳工程学院,51,过电流元件与低电压元件作为对称短路的测量元件;电流元件从发电机中性点1LH取电流,低电压元件从机端2YH取电压。过电流元件与负序电压元件作为不对称短路的测量元件。负序电压元件从机端2YH取电压。,2023/10/17,沈阳工程学院,52,高厂变复合电压过电流保护作用及出口方式,作用:作为高厂变绕组和引出线以及6KV厂用母线相间短路的后备保护。出口方式:保护以t1(2.7秒)时间跳A分支开关6601A和B分支开关6601B,以T2(3.2秒)时
14、间动作于全停。,2023/10/17,沈阳工程学院,53,高厂变复合电压过流保护构成,过电流元件与低电压元件作为对称短路的测量元件;电流元件从高厂变高压侧2LH取电流,低电压元件从厂用A母线5YH和厂用B母线4YH取电压。过电流元件与负序电压元件作为不对称短路的测量元件。负序电压元件从厂用A母线5YH和厂用B母线4YH取电压。,2023/10/17,沈阳工程学院,54,厂用分支过电流保护,作用:作为6KV厂用A、B母线及所接元件相间短路的后备保护。A分支过流保护电流取自A分支7LH1;B分支过流保护电流取自B分支9LH1。保护动作电流取14.5A,(按躲过厂用分支最大负荷电流整定)出口方式:A
15、分支过流保护以t(2.2秒)时间跳A分支开关6601A并闭锁A分支自投;B分支过流保护以t(2.2秒)跳B分支开关6601B并闭锁B分支自投。,2023/10/17,沈阳工程学院,55,6号发电机变压器组保护,发电机匝间短路保护,2023/10/17,沈阳工程学院,56,发电机纵向零序电压式匝间短路保护基本原理,2023/10/17,沈阳工程学院,57,反映发电机机端对中性点的基波零序电压大小。定子绕组匝间短路时,发电机机端对中性点会出现基波零序电压,大于保护动作值,保护就动作。在发电机正常运行或定子绕组接地时,发电机机端对中性点不会出现基波零序电压(理论上讲),所以保护不动作。,2023/1
16、0/17,沈阳工程学院,58,发电机匝间短路保护,作用:作为发电机匝间短路的主保护 构成:两段式基波零序电压保护(从机端2YH取电压);负序功率方向闭锁(从机端2YH取电压、机端6LH1取电流);TV二次断线闭锁出口逻辑关系:次灵敏段:零序电压元件动作、负序功率方向元件动作,TV断线判别元件不动作,则保护动作。灵敏段:除上述条件外,还增加了三次谐波增量作为制动量,当基波零序电压增量大于三次谐波增量时,且满足上面的条件下,保护才动作。出口方式:全停(跳发变组出口开关2206、2206A、2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、
17、DL4),同时启动断路器失灵保护。,2023/10/17,沈阳工程学院,59,纵向零序电压式匝间短路逻辑框图,2023/10/17,沈阳工程学院,60,保护动作值的整定原则,保证正常运行不动作,所以躲过发电机正常运行时的不平衡零序电压高定值的 取5-8V低定值的,2023/10/17,沈阳工程学院,61,保护工作情况,发电机定子绕组匝间短路:1、零序电压大于高定值动作值时,并且2YH没断线,负序功率方向元件动作,则保护动作。2、零序电压大于低定值动作值时,并且2YH没断线,负序功率方向元件动作,基波零序电压增量元件动作,则保护经延时0.1秒动作全停。3、发电机外部发生两相短路时,负序功率方向元
18、件不动作,把保护闭锁。,2023/10/17,沈阳工程学院,62,电压平衡式TV断线逻辑框图,2023/10/17,沈阳工程学院,63,TV断线判别原理,比较保护用的2YH的二次相间电压和普通的YH对应相间电压大小,当其最大的相间电压差值为(7-10V)时,并且普通的YH的负序电压元件(整定值8V)没动作时,判定为2YH二次断线,经5秒延时发出信号并闭锁匝间短路保护.,2023/10/17,沈阳工程学院,64,6号发电机变压器组保护,发电机定子绕组接地保护,2023/10/17,沈阳工程学院,65,发电机定子绕组接地零序分量特点,机端基波零序电压:,2023/10/17,沈阳工程学院,66,三
19、次谐波零序电压的特点,发电机正常运行时:,2023/10/17,沈阳工程学院,67,反应机端基波零序电压的发电机定子绕组接地保护,作用:作为发电机定子绕组接地短路的保护,保护区为机端到中性点的区域(从机端2YH开三角取电压);出口逻辑关系:零序电压元件(整定电压15V)动作,经短延时(0.5秒)发信号;长延时(8秒)全停。出口方式:长延时动作全停(跳发变组出口开关2206、2206A、2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、DL4),同时启动断路器失灵保护。,2023/10/17,沈阳工程学院,68,三次谐波电压式定子接地保
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