南京南瑞学习总结

南京南瑞学习总结在南京南瑞继保和南瑞电控四天的学习，不仅提高了对保护装置、发电机励磁系统的认识，也纠正了过去对装置不准确的理解，为今后机组的安全、稳定运行奠定了基础。现将学习总结如下：一、RCS-9851、硬件结构交流信号低通滤波A/DDSP1DSP2CPU1外部开入串口打印出口继电器CPU板低通滤波A/DDSP3DSP4CPU2管理板串口打印+E光隔光隔外部开入QDJCPLDCPLD滤波器DC/DC＋5V±12V＋24V至装置内部其他插件光耦24V至相应插件220/110＋24V＋24V-地220/110-人机CPU显示人机通讯口人机通讯口人机通讯口硬件结构保护装置采用CPU板、管理板双CPU系统，两套系统均有单独的低通滤波、A/D采样、保护计算、逻辑输出硬件。管理板针对不同的保护采用不同的启动元件，当该保护投入时相应的启动元件才能启动，当启动元件启动后展宽500ms，开放出口继电器正电源。CPU板各保护元件只有在其相应的启动元件动作后，同时管理板对应的启动元件动作后才能启动跳闸出口，否则将发出不对应启动报警。两个CPU系统之间均进行完善的自检和互检，任一CPU板故障，闭锁装置并发报警信号。保护装置每个周波进行24点采样，并采用并行实时计算技术，故障全过程能对所有保护继电器进行实时计算，即在每一个采样间隔（0.833ms）内对所有保护完成计算，不同的保护功能均有对应的启动元件。2、保护装置功能6B36B2投主变相间后备投主变接地保护6B56B4投主变不接地保护投发变组差动6B76B6备用投高厂变差动6B96B8投高厂变高压侧后备投高厂变A分支后备6B116B10备用备用6B126B136B14对时打印6B16B15信号复归投主变差动保护24V光耦+（输入）6B17投高厂变B分支后备5B75B6投三次谐波电压保护投转子一点接地保护5B95B8投转子两点接地保护投定子过负荷5B115B10投负序过负荷投失磁保护5B135B12投失步保护投过电压保护5B155B14投逆功率保护5B205B19投励磁过负荷5B225B21备用断水保护投跳5B245B23热工保护投跳投励磁变差动保护备用投频率保护投误上电保护投起停机保护5B165B175B185B255B3投发电机差动保护投发电机后备保护5B55B4投发电机匝间保护投定子接地零序电压保护24V光耦+（输入）5B29投过励磁保护保护功能压板2.1差动保护2.1.1工频变化量比率差动保护根据线性叠加原理，故障状态的系统可分解为正常负荷状态电路和短路附加状态电路的叠加，如下图：SEREMNFUlUlI正常负荷状态MNFUUI短路附加状态工频变化量比率差动保护是按照以下方程进行判据：ererderrddthdtdIIIIIIIIIIII23.075.026.025.121IIId21IIIr工频变化量比率差动动作特性程序将按照各项电流进行判据，当满足条件是方可动作，变压器的工频变化量比率差动保护还要经过二次谐波涌流闭锁判据或波形判别涌流闭锁判据闭锁，同时经过五次谐波过激磁闭锁判据闭锁，利用其本身的比率制动特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和。2.1.2变斜率比例差动变斜率比例差动保护方程：5432154321112212)()2/()()()()/()(IIIIIIIIIIIInInKKbnKKKnIIIbnIIKIIIKKKnIIIIKIdreblrblblblblrercdqderblderblrblblercdqdrbld变斜率比例差动保护特性：变斜率比例差动保护特性动作区域上多了两块灵敏动作区，少了一块易误动区，在区内故障时保证较高的灵敏度，在区外故障时可以躲过暂态不平衡电流，提高了差动保护的可靠性。2.1.3差动速断当任一相差动电流大于差动速断定值时瞬时动作于出口继电器。2.2定子接地保护2.2.1定子接地保护的必要性（1）单相接地引起非故障相及中性点电位升高。（2）中性点附近经过渡电阻接地若保护灵敏度不够而未动作，经过长期运行，在机端侧再发生第二点接地，中性点电位升高，第一个接地点接地电流增大，而过渡电阻减小，结果发生相间或匝间严重短路。（3）单相接地引起铁心的损伤。机组越大分布电容越大，接地容性电流越大。接地电流较大引起电弧，引起绕组绝缘及定子铁心损坏。2.2.2基波零序电压保护0.51.00.250.50.751.0U0/E0ααααEAEBECUAUBUCECEBECα(1-)(1-)(1-)αα(a)单相接地示意图（b)基波零序电压与的关系α单相接地故障时的基波零序电压基波定子接地保护判据：（1）灵敏段基波零序电压保护，动作于信号时,其动作方程为:Un0＞U0zd式中Un0为发电机中性点零序电压，U0zd为零序电压定值。灵敏段动作于跳闸时，还需主变高、中压侧零序电压闭锁，以防止区外故障时定子接地基波零序电压灵敏段误动。（2）高定值段基波零序电压保护，动作方程为：Un0＞U0hzd保护动作于信号或跳闸均不需经主变高、中压侧零序电压辅助判据闭锁。基波定子接地保护特点：（1）对于主变压器高压侧中性点不论是否接地，当高压系统发生接地故障时，直接传递给发电机的零序电压超过定子接地保护的动作值，对于跳闸接地保护可以经主变高压侧零序电压闭锁，基波报警可以用时间避开。（2）基波零序电压型定子接地保护简单可靠，是现在用的比较普遍的保护，保护区80%~90%（3）中性点接地时基波保护存在死区。2.2.3三次谐波定子接地保护单相接地时三次谐波分布特点：UN3US3C0f/2C0f/2C0sI03E3NSαα(1-)αE3α(1-)α图1-38发电机内部单相接地时三相谐波电势分布等值电路图0102030405060708090100αE3机端中性点UN3US3E3%图1-39US3、UN3随α的变化曲线自适应三次谐波电压比率判据：wzdNTKUU333发变组并网前后机端等效电容变化较大，并网前、后各设一个定值，根据各自状态下装置实时显示的最大三次谐波电压比率值整定，装置根据断路器位置接点和负荷电流自动适应状态变化。频率跟踪和数字滤波器相结合，在频率45～55Hz范围内三次谐波电压滤过比不受影响。在系统频率严重偏离50HZ时，采用按频率比率制动原理。三次谐波电压差动判据：NNtTUkreUkU333正常运行时，机端、中性点三次谐波电压幅值、相位在一定范围内波动，实时自动调整系数kt使正常运行时差电压接近为0；可以保护100％的定子接地。2.2.4注入式定子接地保护接线示意图注入式定子接地保护主要特点：（1）保护范围为100%，灵敏度一致，不受接地位置影响。可监视定子绕组绝缘的缓慢老化。（2）不受发电机运行工况的影响，在发电机静止、起停过程、空载运行、并网运行、甩负荷等各种工况下，均能可靠工作。（3）接地电阻的实测结果、电阻判据中的电阻定值为一次值，更直观。（4）采用多项关键技术(安全电流限制、精确回路补偿、综合滤波技术、辅助电源一体化设计)后的RCS-985注入式定子接地保护接地电阻测量精度高、保护逻辑更加完善。2.3发电机定子匝间保护TV2BAC3Uo发电机定子绕组高定值段匝间保护按躲过各种情况下最大不平衡零序电压整定；OzdhOUU灵敏段匝间保护：电流比率制动原理IeImaxIeImax)/1(2*3)max(2*30IIIIIIUIIkUemmOzdezdmO综合电流：采用电流增加量和负序电流加权值。RCS-985纵向匝间保护的功能特点：（1）浮动门槛技术－对其他工况下（不同负载、电压升高、失磁故障等），零序电压不平衡值的增大，采用浮动门槛躲过不平衡电压。－频率跟踪与数字滤波器结合，频率偏移时，三次谐波滤过比仍大于100（2）由于采取了以上措施，纵向零序电压匝间保护只需按躲过正常运行时不平衡基波电压整定，区内故障灵敏动作，区外故障可靠制动。2.3失磁保护失磁保护是反应发电机励磁回路故障引起的发电机异常运行，其判据有以下四个：定子判据：异步阻抗圆或静稳边界圆正序电压、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高压侧母线低电压判据：UppUlezd高压侧PT断线时闭锁此判据TV断线时闭锁本判据，并发出TV断线信号。转子电压判据：转子低电压判据：UrUr1zd变励磁电压判据：UrKr*Xdz*(P–Pt)*Uf0与系统并联运行的发电机，对应某一有功功率P，将有为维持静态稳定极限所必需的励磁电压减出力采用有功功率判据：PPzd失磁导致发电机失步后，发电机输出功率在一定范围内波动，P取一个振荡周期内的平均值。还有一辅助判据：正序电压≥6V负序电压U20.1Un（发电机额定电压）。发电机电流≥0.1Ie（发电机额定电流）。2.4失步保护该保护采用三元件失步继电器，其动作特性如下图:Rjx0ZcZa-ZbOLUORIRIL3211DLRQQ’Q”三元件失步保护继电器特性保护采用三元件失步继电器动作特性,第一部分是透镜特性，图中①，它把阻抗平面分成透镜内的部分I和透镜外的部分O。第二部分是遮挡器特性，图中②，它把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R。两种特性的结合，把阻抗平面分成四个区OL、IL、IR、OR，阻抗轨迹顺序穿过四个区（OL→IL→IR→OR或OR→IR→IL→OL），并在每个区停留时间大于一时限，则保护判为发电机失步振荡。每顺序穿过一次，保护的滑极计数加1，到达整定次数，保护动作。第三部分特性是电抗线，图中③，它把动作区一分为二，电抗线以上为I段（U），电抗线以下为II段（D）。阻抗轨迹顺序穿过四个区时位于电抗线以下，则认为振荡中心位于发变组内，位于电抗线以上，则认为振荡中心位于发变组外，两种情况下滑极次数可分别整定。2.5转子接地保护一点接地设两段：灵敏I段动作于信号，II段动作于信号或跳闸。转子两点接地保护：一点接地II段动作于信号，自动延时投入转子两点接地保护。2.5.1转子一点接地保护••Rg：转子接地电阻•α：转子接地位置•U：励磁电压•R：标准电阻•S1、S2：切换开关转子一点接地保护电路示意图采用切换采样原来，通过切换上图中国S1、S2电子开关，得到回路方程，求解方程可得到转子接地电阻Rg。若转子一点接地保护投信号，当转子一点接地保护动作后，经延时自动投入亮点接地保护，当接地位置α改变达到一定值时判为转子亮点接地，动作于跳闸。2.5.2注入式转子接地保护gRxRyRrUrUU转子大轴sUyRXUR转子绕组单端注入式转子接地保护示意图Usq是方波电源发生器，它产生的方波电源通过Rx、Ry测量电阻接RRS1S2RRαUU发电机转子+-Rg入转子绕组负极端与转子大轴接线端，求解回路方程而求得转子绕组绝缘电阻Rg，低于定值报警或跳闸。2.6发电机误上电保护发电机误上电危害：发电机盘车状态下（未加励磁，低速），主开关误合，发电机异步起动，由于转子与气隙同步旋转磁场有较大滑差，转子本体长时间流过差频电流烧伤转子。突然误合闸引起转子急剧加速，润滑油压较低，轴瓦损坏。误上电保护原理：1、发电机盘车时，未加励磁，断路器误合，造成发电机异步起动。采用两组PT均低电压延时t1投入，电压恢复，延时t2（与低频闭锁判据配合）退出。2、发电机起停过程中，已加励磁，但频率低于定值，断路器误合。采用低频判据延时t3投入，频率判据延时t4返回，其时间应保证跳闸过程的完成。3、发电机起停过程中，已加励磁，但频率大于定值，断路器误合或非同期。采用断路器位置接点，经控制字可以投退。判据延时t3投入（考虑断路器分闸时间），延时t4退出其时间应保证跳闸过程的完成。2.7断路器闪络保护断路器断口闪络的危害：220KV以上系统在进行同步并列运行过程中，当发电机空载电势与系统电压180度造成断口闪络。使断路器损坏，破坏系统稳定，负序电流损坏发电机。断路器闪络保护动作判据：（1）断路