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RCS-985水轮发电机、变压器保护开发水电机组保护程序必要性•大型水轮发电机和汽轮发电机在机械结构、电气特性、运行方式上存在着差别，相应的带来保护配置方面的不同要求。•大型水轮发电机多做成多分支绕组，为灵敏反应各种匝间、相间故障，需配置多套不完全纵差保护、单元件横差保护；•水轮发电机是凸极机，失磁时其机端测量阻抗特性为水滴状，静稳阻抗圆一般采用苹果圆；•水轮发电机的厂高变保护配置简单，不像汽轮发电机复杂，可以简化水电机组厂高变保护的配置；•某些水电机组要求有外加电源式定子、转子接地保护。•根据现场运行实际和相关规程要求，相关保护功能配置和定值单可以精简，进行相应调整。•水电厂有主变带厂变运行的方式，发电机和变压器保护分开配置，考虑开发985GW和985TW完成发电机和变压器的保护功能。水轮发电机变压器组保护•总体方案•保护原理•装置硬件•对于机端无断路器的发变组单元接线，配置RCS-985AW保护。•对于机端有断路器，发电机和变压器保护分开配置，存在主变带厂变运行的方式的，分别采用RCS-985GW发电机（含励磁变）保护、RCS-985TW变压器（含厂变）保护。•进一步的，厂变与励磁变要求单独分开配置的（如龙滩），采用RCS-985TS（适用于两圈变）。保护总体方案思想配置方案1500kVRCS-985AWA屏RCS-974AC屏RCS-985AWB屏主变发电机励磁变高厂变***********配置方案2RCS-985AWA屏RCS-974AC屏RCS-985AWB屏主变发电机励磁变高厂变220kV母线PT断路器操作箱*********配置方案3500kVRCS-985TWC屏RCS-985TWD屏主变压器发电机高厂变RCS-974AE屏RCS-985GWA屏RCS-985GWB屏************配置方案4RCS-985TWC屏RCS-985TWD屏主变压器发电机高厂变RCS-974AE屏RCS-985GWA屏RCS-985GWB屏220kV母线PT断路器操作箱**********大型水轮发电机组定子绕组ABC3U0UUnI0IN1IFTV1IN2不完全差动内部故障保护方案•针对多分支的大型水轮发电机组，可配置如下原理的主保护：发电机完全纵差保护发电机不完全差动保护（2套）发电机裂相横差保护发电机单元件横差保护（2套）内部故障保护方案•配置机组内部故障多重主保护：1.发电机差动保护（包括工频变化量差动保护）2.发电机不完全差动保护（反映相间、匝间故障）3.发电机裂相横差保护4.发电机高灵敏横差保护5.发变组差动保护6.主变差动保护（包括零序差动保护）7.高厂变差动保护8.励磁变差动保护其他保护配置方案1发电机100％定子接地保护13误上电保护2转子一点接地保护14轴电流保护3定、反时限定子过负荷保护15定、反时限励磁过负荷保护4定、反时限负序过负荷保护16发电机复合电压过流保护5失磁保护17励磁变过流保护6失步保护18主变过励磁保护7过电压保护19主变高压侧后备保护8发电机定、反时限过励磁保护20主变接地和不接地后备保护9逆功率保护21高厂变过流保护10频率保护22高厂变电流速断保护11起停机保护23断路器非全相12发电机开关失灵24TV、TA断线定子接地保护方案•配置两套定子一点接地保护1A、B屏各配置一套定子接地保护；2可选用外加低频原理或基波零序＋三次谐波零序电压原理。3外加电源模块、滤波器模块、负载电阻、中间小变流器、分压器单独组屏，信号量送至A、B屏。转子接地保护方案•配置两套转子一点接地保护1A、B屏各配置一套转子接地保护；2有源切换采样原理3受转子一点接地保护本身内阻的影响，运行时只投入其中一套（A屏），检修时，切换至另一套（B屏）。水轮发电机、变压器组保护•总体方案•保护原理•装置硬件RCS－985水轮机组保护装置原理1、差动保护原理;2、定子接地保护；3、转子接地保护；4、失磁保护；5、部分定值精简不完全差动保护的功能特点•不完全差动保护–构成不完全差动的电流分别为机端电流，中性点1分支组电流或中性点2分支组电流。–中性点分支电流乘以相应的折算系数，和机端电流进行运算形成差流、制动电流。–变斜率比率制动特性、TA断线判别等和完全纵差一致。–可以同时反应相间、匝间故障。:•外加20hz低频电源定子接地保护–在发电机启停、运行过程中，可提供灵敏的定子接地保护：–接地电阻的灵敏度一致，不受接地位置影响。–近来设计规程中要求配置外加电源定子接地保护、基波零序＋3次谐波电压定子接地保护和接地零序电流保护。定子接地保护的功能特点外加电源定子接地保护方案LCRRCS-985IsefUsef20HZ带通滤波器20HZ电源负载电阻主变发电机CTlnRRCS-985外加电源定子接地保护方案•RCS-985U定子接地保护辅助电源目前完成样机试制，准备作型式试验。•定子接地保护动模试验从现有试验数据看，定子接地电阻测量灵敏度在1.2欧负载电阻时，一次侧可以达到6k灵敏度，发电机启停过程中、不同位置的定子接地，接地电阻测量值变化很小。•迭加方波电源转子一点接地保护。灵敏I段动作于信号II段动作于信号或跳闸可内含电源模块，有源注入式原理在兖矿济三电厂投运时，测量范围0～100k，误差小于5％，灵敏度与转子接地位置无关，无励磁电压引出也可起到保护作用。转子接地保护的功能特点•开放式失磁保护方案•失磁判据–低电压判据–转子电压判据–定子阻抗判据（增加苹果圆特性）–辅助判据失磁保护的功能特点•定子判据–异步阻抗圆、静稳边界圆、苹果园可选–正序电压、正序电流计算阻抗–可选择无功反向元件闭锁–无功反向值可整定失磁保护的功能特点定值精简•逆功率保护（程序逆功率）•误上电•频率保护（低频不投，过频投信号）•匝间保护纵向零序电压原理•主变负序过流？•跳闸报文、开入压板、跳闸信号、采用显示、定值单统一名称RCS-985水轮发电机变压器组保护•总体方案•保护原理•装置硬件