高压发电机组并机系统技术说明书

高压发电机组并机系统技术说明书深圳海圣机电有限公司科瑞悦电气设备有限公司2008年8月编制深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-1-高压并机系统简介高压机组并机系统主要由高压柜和集中控制台两大部分组成。高压柜可设于专门的配电室集中管理，集中控制台由可以安装于中央控制室。安装于高压柜上的综合保护器及集中控制台上的COMAP控制器都带有通用RS232、MODBUS通讯协议接口，用户可以根据需要对整个并机系统的实时数据进行采集，进行集中监控、归档管理。1.高压并机柜：高压并机柜主要由发电机进线柜（并机柜）及PT柜、出线柜组成。并机柜及出线柜装设综合保护装置及差动保护装置(备选项)有效的保护机组及设备安装稳定运行。1.1系统一次图：1.2上述高压中置柜满足IEC298、GB3906等标准要求。按GB3906-91中的铠装式金属封闭开关设备而设。整体由柜体和中置式可抽出部件（即手车）两大部分组成，见图《开关设备结构示意图》。柜体分四个单独的隔室，外壳防护等级为IP4X，各小室韶山和断路器室门打开时防护等级为IP2X。具有架空进出线、电缆进出线有其它功能方案，经排列、组合后能成为各种方案形式的配电装置。本开关设备可以从正面进行安装调试和维护，因此它可以背靠背组成双重排列和靠墙安装，提高了开关设备的安全性、灵活性，减少了占地面积。开关设备的外壳是选用进口敷铝锌薄钢板，经CNC机床加工，并采取多重折边工艺，这样使整个柜体不仅具有精度高、很强的抗氧化作用，而且由于采用多重折边工艺，使柜体比其它同类设备柜体整体重量轻、机械强度高、外形美观。柜体采用组装式结构，用拉铆螺母和高强度的螺栓联接而成，这样使加工生产周期短、零部件通用性强、占地面积少，便于组织生产。深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-2-1.2.1开关设备结构1.2.2外形尺寸和重量A.母线室B.断路器手车室C.电缆室D.继电器仪表室1.1泄压装置1.2控制制小线槽1.外壳2.分支小母线3.母线套管4.主母线5.静触头装置6.静触头盒7.电流互感器8.接地开关9.电缆10.避雷器11.接地主母线12.装卸式隔板13.隔板（活门）14.二次插头15.断路器手车16.加热装置17.可抽出式水平隔板18.接地开关操作机构19.底板开关设备结构示意图深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-3-尺寸和重量说明表高度C（mm）2300宽度A（mm）分支小母线额定电流达到1250A热稳定电流40KA800分支小母线额定电流1600A以上1000深度B（mm）电缆进出线1500架空进出线1660重量（kg）700-12001.2.3开关设备技术参数项目单位数据额定电压KV3，6，10最高工作电压KV3.6，7.2，12额定绝缘水平1min工频耐受电压KV42雷电冲击受电压KV75额定频率Hz50主母线额定电流A630，1250，1600，2000，2500，3150分支母线额定电流A630，1250，1600，2000，2500，3150额定短时耐受电流（4S）KA16，20，25，31.5，40，50额定峰值耐受电流KA40，50，63，80，100，125防护等级外壳为IP4X，隔室间，断路器室门打开时为IP2X注：*电流互感器的短路容量应单独考虑1.2.4开关设备正常使用环境条件a.周围空气温度上限+40℃下限-10℃b.海拔设备安装场所的最大海拔高度1000mc.环境温度日平均相对湿度不大于95%，月平均相对温度不大于90%。d.地震地震烈度不超过8度深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-4-e.周围空气应不受腐蚀性或可燃气体、水蒸气等明显污染。f.无严重污秽及经常性的剧烈振动，严酷条件下严酷设计满足1类要求。附：开关外观图1.3综合保护装置综合保护装置选用珠海思创产品1.3.1ST200D1-L微机型发动机差动保护装置1.3.1.1功能概述本装置适用于10MW以下的火力发电厂、水利发电站、企业自备电厂发电机的主保护，主要功能如下：☆差流越限告警☆差动速断☆带CT断线闭锁比率差动☆CT断线检测及闭锁☆非电量保护☆事件记录KYN28A柜体KYN28A开关柜平面图深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-5-☆RS485通讯接口1.3.1.2保护功能说明1、差流越限告警在正常情况下装置监视各相差电流是否正常，当发现差流超过差动门槛定值的50%时，延时5s后发出告警信号，自动生成事件记录。2、差动速断当差流大于差动速断定值时装置立即出口跳闸，主要用于发电机严重故障时加速跳闸。3、带CT断线闭锁的比率差动本装置按三段折线式比率差动制动特性要求，实现比率差动。4、CT断线检测及闭锁CT断线判别逻辑如下：1)机端侧或中性点侧仅有一相电流为零；2)当差流小于差动门槛定值时，延时5s报CT断线信号；当差流大于差动门槛定值时，比率差动启动后各相电流均不大于启动前各相电流值，瞬时报CT断线信号。CT断线可以由定值选择闭锁或不闭锁比率差动保护。5、非电量保护（本体保护）装置提供四路非电量信号输入。前两路信号直接出口解列、灭磁、停机动作继电器，后两路只发告警信号。1.3.2ST200D2-L微机型发电机后备保护装置1.3.2.1功能概述本装置适用于10MW以下的火力发电厂、水利发电站、企业自备电厂发电机的后备保护，主要功能如下：☆两段复合电压闭锁记忆过流保护☆过负荷保护☆负序过流保护☆零序过流保护☆过电压保护☆低电压保护☆高低频保护☆PT断线报警☆事件记录☆RS485通讯接口1.3.2.2保护功能说明1、两段复合电压闭锁记忆过流保护本装置采用复合电压闭锁记忆过流保护作为发电机内部短路故障和区外短路故障的后备保护。2、过负荷保护装置采集发电机三相电流，与过负荷电流定值比较，当发现发电机电流大于定值时，延时发出报警信号。3、负序过流保护针对于发电机转子表层的过负荷，装置设置了负序过流保护，设一段时限。负序电流由装置软件计算得到。4、零序过流零序过流实现95%范围的定子接地保护。5、过电压保护装置检测三个线电压中任一值大于整定值，经延时后跳闸。过压保护可通过软压板自由投退。6、低电压保护发电机运行中电压突然降低，保护将启动低电压保护。低电压保护不动作于出口，只发告警信号。当三相电压为零时，装置自动退出低电压保护。深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-6-7、高低频保护装置通过采集Uab电压获得频率信号。高、低频保护主要用于保护汽（水）轮机，满足定值条件时动作于跳闸。8、PT断线报警装置接入电压为线电压，PT断线监测不设置可整定定值，由装置自动判别。1.4直流电源高压柜正常工作电源为直流220V或直流110V、36AH，最少两路用于开关电源，两路用于保护装置的电源。以上电源一般用户自备或由供方代购。2集中控制台2.1并机工作原理并市电模式下，当市电停电时，市电开关自动跳闸，这时市电开关内送出一个市电失电信号和市电开关跳闸信号，同时到各台机组的控制器上，如果控制器处于自动状态时，控制器收到启动信号后，延时几秒钟后（0-30S可调）启动机组预供滑油系统，使机组预润滑，再延时几秒后（0-30S可调）启动机组，各机组运行正常后，电压、频率都一致。首先第一台机组自动合闸，另一台机组经过自动同步追踪系统自动追踪，同步合闸，并网运行，机组并网成功后，各机组通过自动负载分配器自动进行负载分配。当市电来电时，市电转换开关柜送出一个市电有电信号和市电开关合闸信号到各发电机控制器上，各发电机便分闸延时停机，从而实现自动开机、自动并网、自动卸载停机。并机模式下，如果控制器处于自动状态下，控制器收到启动信号后，各台机组启动，首先第一台机组自动合闸，当此机组正常运行后，另一台机组自动根据母排电参数进行追踪同步合闸。并机后，各机组通过自动负荷分配器自动进行负载分配及无功分配。启动信号消失后，机组自动卸载停机。2.2并机功能简述高压集中控制台主要以科迈控制器IG-CU-C（含负荷分配器PCLSM、通讯模块IG-COM）为主体，实现对发电机的并机、负荷控制、远程操作。科迈IG-CU控制器是为在备用和并联模式下单台和多台发电机组工作的综合AMF控制器。模块构造允许升级到不同的复杂水平，以便为各种各样的顾客应用程序提供最好的解决方案。模块可选择多种操作模式，可以满足单、多机并网、多机并机、多机负荷调峰、单机备用等要求。并机柜具有齐全的保护功能：过电压、欠电压、过电流、短路保护、漏电保护、过频率、低频率保护、相序保护、蓄电池过、欠压保护、逆功保护等。保护参数可以通过模块设定达到用户的各方面要求。并机柜具有开放的通讯接口，支持RS232C、CAN总线及MODUS通讯协议。用户可以通过科迈自带的软件加上相应的通讯硬件或是自编上位软件对发电机系统进行远程监控。2.3主要材料序号名称型号功能参数数量厂家1科迈控制器IG-CU-C中文版2科迈2负荷分配器PCLSM负荷分配2科迈3通讯模块IG-COMCAN总线协议2科迈4电子电位器（备选）PRW-1输出电阻最大5千欧2国产5电调板（备选）26自动调压器（备选）2深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-7-2.4技术数据工作条件工作温度-20~+70OC储存温度-40~+80OC正面保护IP65湿度95%符合标准LVD(低电压指引)EN61010-1:95+A1:97EC(电磁兼容性)EN50081-1:94,EN50081-2:96EN50082-1:99,EN50082-2:97市电和发电机公称频率50~60Hz频率测量误差0.1Hz电流输入../5A互感器公称输入电流(来自电流互感器)5A负载(电流互感器输出阻抗)0.1Ω来自电流互感器的最大测量电流2X5A(10A)电流测量误差2%公称电流来自电流互感器的最大峰值电流30X5A=150A/1S最大连续电流2.4X5A=12A电压输入测量电压231VAC相对零400VAC相对相最大的测量电压290VAC相对零输入阻抗6MΩ相对相6MΩ相对零电压测量误差2%公称电压过电压等级III（EN61010）转速传感器输入传感器形式磁传感器（推荐用屏蔽线连接）最小输入电压2Vpk-pk（从4Hz~4KHz）最大输入电压50Veff最少测量频率4Hz最大测量频率10KHz（最小输入电压6Vpk-pk）深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-8-频率测量误差1.5%模拟输入(无电分离)输入数量4分辩率10bits传感器阻抗范围0Ω~2.4KΩ阻抗测量误差4%+/-2Ω超出测量值模拟输出(无电分离)输入数量1分辩率10bits输出范围0~20mA2.5操作介面2.5.1科迈控制器上的按钮与指示灯按钮：1.MODE►循环向前选择发电机组的操作模式（OFF→MAN→AUT）2.MODE◄循环向后选择发电机组的操作模式（OFF→MAN→AUT）3.HORNRESET解除警报蜂鸣4.FAULTRESET故障和警报确认5.START发电机组起动6.STOP发电机组停止7.MCBON/OFF市电电路断路器的手动打开/闭合8.GCBON/OFF发电电路断路器的手动打开/闭合9.PAGE显示模式的循环选择（测量→调整→历史记录）深圳海圣机电公司高压机组并机系统技术说明书-9-10.▲选择设定点，选择屏幕或增加设定点值11.▼选择设定点，选择屏幕或减少设定点值12.ENTER确认设定点的值指示灯：13.市电存在：如果市电存在并在限定值范围内，绿灯亮。14.市电故障：当市电发生故障时红色指示灯开始闪亮。按FAULTRESET键后，稳定亮光（如果故障警报仍然存在）或熄灭（如果警报解除）。15.发电电压存在：如果发电机电压存在并在限定值范围内，绿灯亮。16.发电组故障：当发电机组发生故障时红色指示灯开始闪亮。按FAULTRESET键后，稳定亮光（如果故障警报仍然存在）或熄灭（如果警报解除）。17.发电机断路器闭合：如果发电机断路器闭合，绿灯亮。当发电机断路器的反馈（GCBFEEDBACK）与发电机断路器闭合/打开输出（GCBCLOSE/OPEN）不配合，绿灯