CSC-306數(shù)字式發(fā)電機保護裝置說明書

1、導四方CSC-306數(shù)字式發(fā)電機保護裝置說明書北京四方繼保目動化股份有B艮公司BEIJING SIFANG AUTOMATION CO., LTD.CSC-306數(shù)字式發(fā)電機保護裝置說明書編制：毅鄒東霞標準化審查：蔚校核：鄒衛(wèi)華樹峰審定：屠黎明出版號：V1. 13文件代號：OSF. 450. 021出版日期：2007年5月18日所有：四方繼保自動化股份注：本公司保留對此說明書修改的權(quán)利。如果裝置與說明書有不符之處，請您及時和我公司聯(lián)系，我們將為您提供相應(yīng)的服務(wù)。技術(shù)支持 ：8 傳真：0重要提示感您使用四方繼保自動化股份的產(chǎn)品。為了安全、正確、高效 地使用本裝置，請您務(wù)必注意以下重要提示：1)

2、本說明書僅適用于CSC-306數(shù)字式發(fā)電機保護裝置，軟件 版本號為V1. 15及以上。2) 請仔細閱讀本說明書，并按照說明書的規(guī)定調(diào)整、測試和 操作。如有隨機資料，請以隨機資料為準。3) 為防止裝置損壞，嚴禁帶電插拔裝置各插件、觸摸印制電 路板上的芯片和器件。4) 請使用合格的測試儀器和設(shè)備對裝置進行試驗和檢測。5) 裝置如出現(xiàn)異?；蛐杈S修，請及時與本公司服務(wù)熱線聯(lián) 系。6) 本裝置的操作密碼是：8888o頁腳第1篇裝置的技術(shù)說明簽總1.4耳適用圍 裝置主要特點 保護配置.裝置型號命名 典型組屏方式裝置執(zhí)行標準2.1 環(huán)境條件2.2 電氣絕緣性能.2.3 機械性能2.4 電琨兼容性2?5安全性

3、能 2.6 裝登主要技術(shù)參數(shù)2.7 主要技術(shù)性能指標 保護原理和邏輯框圖.111145563.1 縱聯(lián)差動保護3.2 裂相橫差保護3.3 單元件橫差保護3.4 負序方向閉鎖縱向零壓匝間保護3.5 負序方向匝間保護3.6 復合電壓過電流（電流可帶記憶）保護01234567890123456789012 7-8-9-11111111112222222222333 3.-3.-3.-3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.復合過電流保護 阻抗保護 基波零壓定子接地保護 三次諧波零壓定子接地保護. 零流定子接地保護 轉(zhuǎn)子一點接地保護 轉(zhuǎn)子兩點接地保護

4、 定子過負荷保護 轉(zhuǎn)子表層（負序）過負荷保護 勵磁繞組（轉(zhuǎn)子）過負荷保護 過電壓保護 欠電壓保護 過激琨保護 逆功率保護 低勵失磁保護 失步保護 頻率異常保護 起停機保護 誤上電保護 軸電流保護 電超速保護 大電流閉鎖保護 方向過流保護 解列保護 勵磁機差動保護 勵磁變壓器差窈保護77778891414171820212223242527282930313234353636383943454647484949495051523. 33勵磁過電流保護563. 34TA異常、TV異常56第2篇裝置的使用說明584 裝置硬件584. 1裝置結(jié)構(gòu)584.2 裝置功能組件概述5943功能插件說明7777

5、 595 裝置各規(guī)格的說明616 定值清單617 開箱檢查618 人機接口及其操作628. 1概述628.2 菜單結(jié)構(gòu)圖648.3 操作說明659 絨護運行注總事項669.1 裝置投運前檢查669.2 運行情況下注意事項669.3 常見異常情況及對策669.4 保護動作后處理669.5 部分定期檢驗項目679.6 裝置絨護指南6710 典型保護報告分析6811運輸、貯存注總事項6812訂貨須知68喬錄A裝置顯示或打印信息說明70第1篇裝置的技術(shù)說明1概述適用圍CSC-306數(shù)字式發(fā)電機保護裝置（以下簡稱裝置）是基于DSP和MCU合一的32位單片 機，適用于各種容量等級、各種類型的發(fā)電機/調(diào)相機

6、的保護。裝置可適用于電廠綜合自動 化系統(tǒng)（可以直接與后臺系統(tǒng)進行通信）。裝置主要特點1）符合最新版堆電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程要求裝置保護的配置和實現(xiàn)方式完全符合最新版繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程中對 發(fā)電機保護的要求，簡化了繼電保護裝置的定值及運行方式的控制字，同時整定方法簡單清 晰。裝置體現(xiàn)了“加強主保護、簡化后備保護”的原則。自動設(shè)置的輔助定值和固定的輸入 定值使用戶需要整定的保護定值減到最少，以發(fā)揮微機繼電保護的優(yōu)越性，保護裝置整定的 特點是除了后備保護、失步保護等需要和系統(tǒng)參數(shù)與保護配合外，其它保護不需要系統(tǒng)參數(shù)， 可以根據(jù)發(fā)電機的參數(shù)獨立完成保護的整定。裝置的軟件模塊化設(shè)計，可

7、以根據(jù)用戶的需要靈活配置，以滿足用戶的多種需求。2）高性能、高可靠、大資源的硬件系統(tǒng)裝置采用DSP和MCU合一的32位單片機，高性能的硬件體系保證了裝置對所有繼電器 進行并行實時計算。裝置保持了總線不出芯片的優(yōu)點，有利于提高保護裝置的高可靠性。裝置的保護功能與人機界面、通信功能完全分開，提高了裝置的可靠性，并使裝置更便 于調(diào)試、維護和使用。裝置具有大容量的故障錄波，儲存容量達4Mbyte,全過程的故障記錄數(shù)據(jù)可以保存不 少于24次。完整的事件記錄和動作報告，可保存不少于2000條動作報告和2000次操作記 錄，并且卻電不丟失。裝置高性能的硬件系統(tǒng)，多層印制板、SMT表面貼裝和涂敷工藝，加上完善

8、的軟件抗干 擾措施，使得裝置的整體抗干擾能力通過了 IEC61000-4標準中相關(guān)EMC的10項抗擾度最高 等級要求。3）硬件自檢智能化裝置部各模塊智能化設(shè)計，實現(xiàn)了裝置各模塊全面實時自檢。裝置的模擬量采集回路采用雙A/D冗余設(shè)計，實現(xiàn)了模擬量采集回路的實時自檢。裝置的繼電器檢測采用了新方法，可以檢測到繼電器勵磁回路線圈的完好性和監(jiān)視出口 級點的狀態(tài)，實現(xiàn)了繼電器狀態(tài)的檢測與異常告警。裝置的開入回路檢測采用了新方法，開入狀態(tài)經(jīng)兩路光隔同時采集后判斷，提高了判斷 的準確性。裝置可對其中的電源模塊的各級輸出電壓進行實時監(jiān)測。裝置可對機箱溫度進行實時監(jiān)測。4）用戶界面人性化采用大液晶顯示，裝置實時顯

9、示的差動電流、單元電流、單元電壓、頻率、壓板狀態(tài)、 定值區(qū)等信息，可根據(jù)用戶要求配置。裝置具有良好的中/英文視窗界面，使得保護信息、歷史操作信息一目了然。裝置面板上的8個指示燈，可清楚表明裝置正常、異常及動作時的各種狀態(tài)。裝置面板上設(shè)置有4個常用功能的快捷按鍵，實現(xiàn)了 “一鍵操作，方便用戶使用。裝置面板采用一體化設(shè)計、一次精密鑄造成型的弧面結(jié)構(gòu)，具有造型獨特、美觀，精度 高，造價低，安裝方便，操作簡單等特點。該面板及其組件已申請專利，申請?zhí)柗謩e為：實用新型03207169.8和外觀 設(shè)計 03356024. 2。5）全新的前插拔組合結(jié)構(gòu)裝置采用全新的前插拔組合結(jié)構(gòu)，強弱電回路分開，弱電回路采用

10、背板總線方式，強電 回路直接從插件上出線，進一步提高了硬件的可靠性和抗干擾性能，可不另加抗干擾器件。6）組合式交流電流/電壓連接器裝置的交流回路采用組合型的交流電流/電壓連接器，具有交流電流連接器和交流電壓 連接器混裝、可按需要組合及互換的優(yōu)點。該連接器有防誤插、防觸電、交流回路短接等功 能。接觸簧片為取指形，提高了接級的可靠性。該連接器已申請專利，申請?zhí)枮椋簩嵱眯滦?3209402. 7o7）完備的差動保護方案裝置可以提供發(fā)電機縱差保護、裂相橫差保護、不完全差動保護、勵磁變或勵磁機差動 保護方案。8）采樣值差動和穩(wěn)態(tài)量差動相結(jié)合的綜合智能發(fā)電機差動保護裝置采用變數(shù)據(jù)窗和循環(huán)閉鎖原理，結(jié)合采樣

11、值差動輔助判據(jù)，既加快了保護的出口時 間，又極提高了發(fā)電機差動保護的可靠性。裝置具有完善的抗TA飽和能力以及故障恢復過 程中不平衡電流對發(fā)電機差動保護的影響。9）多原理、高性能的發(fā)電機匝間保護裝置提供三種原理的匝間保護功能，分別為高靈敏的單元件橫差保護，容錯復判型負序 方向閉鎖縱向零序電壓匝間保護，故障分量啟動、穩(wěn)態(tài)量保持的負序方向匝間保護?？筛鶕?jù) 用戶現(xiàn)場一次設(shè)備的實際情況選配。采用零點濾波疊加傅氏濾波算法，使得單元件橫差和縱向零序電壓匝間保護的三次諧波 濾過比高達100倍以上，即使在系統(tǒng)頻率偏移的情況下，仍然能保證很高的三次諧波濾過比。采用負序方向閉鎖的縱向零序電壓保護方案，以縱向零序電壓

12、作為主判據(jù)，負序電流、 負序電壓和負序方向元件作為輔助判據(jù)，容錯復判匝間短路故障。當負序方向元件所用的 TA斷線或機端TV斷線時，負序方向元件失敖，保護自動解除負序方向元件以防其閉鎖保護， 同時以高定值段保護來反應(yīng)匝間故障，以提高可揉性。裝置設(shè)置有單元件橫差零序電流回路和縱向零序電壓回路異常監(jiān)視的功能。故障分量啟動、穩(wěn)態(tài)量保持的負序方向匝間保護采用故障分量的負序方向元件作為啟動 量、穩(wěn)態(tài)分量的負序方向元件作為保持量，既提高了保護的靈敏度，也提高了保護的可靠性。10）三次諧波電壓比和動態(tài)調(diào)整式三次諧波電壓差動相結(jié)合的綜合定子接地 保護裝置將動態(tài)調(diào)整式三次諧波電壓差動保護和三次諧波電壓比保護方案相

13、結(jié)合。三次諧波 比保護自動適應(yīng)并網(wǎng)前后發(fā)電機機端和中性點三次諧波電壓間的比例關(guān)系，確保三次諧波電 壓在零起升壓和輕負荷下不誤發(fā)信。動態(tài)調(diào)整式三次諧波電壓差動判據(jù)能實時自動調(diào)整變化 系數(shù)，使得正常時三次諧波電壓差為零，故障時判據(jù)最靈敏。裝置設(shè)置有完善的抗中性點和機端零序電壓回路異常引起的定子接地保護誤動方案。此 外，裝置設(shè)有機端和中性點、零壓回路異常監(jiān)視功能。11）雙A/D冗余硬件設(shè)計的改進“乒乓式”轉(zhuǎn)子一點接地保護裝置的轉(zhuǎn)子一點接地保護采用改進的“乒乓式”原理和高精度雙A/D硬件冗余設(shè)計，切 換開關(guān)采用最新的MOSFET電子器件并實時監(jiān)視其狀態(tài)，保證了轉(zhuǎn)子接地電阻的高精度測量 和保護的可靠性。

14、該保護能自動跟蹤勵磁電壓，靈敏度高且與接地點位置無關(guān)。即使在軸電 刷接觸不好的情況下，保護仍具有較好的性能。12）結(jié)合功率變化的多直線遮擋器原理失步保護采用反應(yīng)發(fā)電機測量阻抗變化的多直線遮擋器原理作為主判據(jù)，有功變化作為輔助判 據(jù)，能正確區(qū)分短路和失步，確保在發(fā)生可恢復性的振蕩時失步保護不誤動，并能在檢測出 失步且發(fā)電機與系統(tǒng)電勢間相角差小于90。時才發(fā)跳閘命令。13）綜合的間隙性TA二次回路斷線判據(jù)綜合采用相電流突變量、穩(wěn)態(tài)量和差動電流變化量，可靠檢測出TA二次回路間隙性斷 線，保證在TA似斷非斷的情況下差動保護不誤動。14）獨立的起動元件裝置采用起動加保護動作“與”門出口跳閘方式，杜絕因單

15、一的硬件故障引起的裝置誤 動。15）獨立的硬件測頻通道裝置提供有獨立的破件測頻通道，可以滿足發(fā)電機保護的硬件測頻需求。16）現(xiàn)場調(diào)試自動化裝置提供方便的現(xiàn)場自動測試方案，可以對保護裝置實現(xiàn)全面、完善的測試。17）動作過程透明化裝置的保護CPU可以記錄故障錄波數(shù)據(jù)，故障錄波報告可以打印輸出，也可以C0MTRADE 兼容格式輸出至串口或以太網(wǎng)接口。根據(jù)需要，裝置可保存故障處理過程中任何運行的中間結(jié)果，結(jié)合CSPC后臺分析軟件， 可以對保護動作行為作出跳閘結(jié)果靜態(tài)特性分析，并可以看到故障動態(tài)發(fā)展過程中保護行為 的演化過程，使得保護動作過程一目了然，徹底消除了保護裝置不明原因的誤動作。18）通信接口多

16、樣化裝置配備高速可靠的LonWorks現(xiàn)場總線接口、RS-485通信接口和光、電以太網(wǎng)接口， 支持電力行業(yè)標準DL/T667-1999 （idt IEC60870-5-103）的通信規(guī)約和四方公司CSC2000 規(guī)約，并可共享網(wǎng)絡(luò)打印機。裝置提供GPS對時接口，提供的對時方式有：脈沖對時方式、IRIG-B碼對時方式；另外 也提供網(wǎng)絡(luò)對時方式。19）軟件設(shè)計標準化、模塊化裝置軟件設(shè)計結(jié)合發(fā)電機保護的特點采用標準化、模塊化設(shè)計，針對不同場合的需求， 可實現(xiàn)不必改變程序，對軟件功能進行重新配置，定值項自適應(yīng)改變，即真正的軟件功能可 配置。20）功能齊全的后備保護裝置的后備保護功能多樣，提供有各種過流

17、保護（包括復壓過流、方向過流、低壓過流、 負序過流、純過流）、阻抗保護及各種異常運行工況的保護等，可根據(jù)用戶的不同需求進行 靈活配置。21）靈活的出口配置裝置的跳閘出口采用靈活的配置方式，以滿足各種發(fā)電機保護出口要求。出口配置可在 出廠時一次性完成。保護配置1.3.1反應(yīng)短路故障的主保護1）發(fā)電機縱聯(lián)差動保護；2）發(fā)電機裂相橫差保護；3）發(fā)電機不完全差動保護；4）勵磁變壓器差動保護；5）勵磁機差動保護；6）匝間保護；根據(jù)不同要求選配下列保護：a）單元件橫差保護；b）負序方向閉鎖縱向零序電壓保護；c）故障分量啟動的負序方向保護；7）轉(zhuǎn)子兩點接地保護。1.3.2反應(yīng)短路故障的后備保護1）過電流保護

18、（包括勵磁機或勵磁變），可根據(jù)不同要求選配下列保護:a）過電流保護；b）方向過電流保護（調(diào)相機用）；c）低壓閉鎖過電流保護；d）復合電壓閉鎖過電流保護；e）記憶過電流保護；f）復合過電流保護；2）相間阻抗保護。1.3.3反應(yīng)接地故障的保護1）定子接地保護；2）轉(zhuǎn)子一點接地保護。1.3.4反應(yīng)異常運行的保護1）定子繞組過負荷保護；2）轉(zhuǎn)子表層（負序）過負荷保護；3）轉(zhuǎn)子過負荷保護；4）過電壓保護；5）過激黴保護；6）失黴保護；7）失步保護；8）逆功率保護；9）程跳逆功率保護；10）勵磁過電壓保護；11）頻率異常保護；12）誤上電保護；13）起停機保護；14）解列保護；15）電超速保護；16）電流

19、閉鎖保護；17）軸電流保護；18）軸電壓保護；19）TA和TV斷線/異常檢測。1.3.5非電量保護非電量保護包括發(fā)電機熱工、斷水、勵磁系統(tǒng)故障等本體保護，勵磁變本體保護。非電量保護由專門的非電量保護裝置實現(xiàn)。因此，此部分容不在本說明書中介紹，相關(guān) 容請參閱四方公司的本體保護裝置說明書。裝置型號命名裝置型號的命名意義如圖1所示。設(shè)計序號發(fā)電機保護裝置 四方產(chǎn)品專用代號圖裝置型號命名意義典型組屏方式1.5.1發(fā)電機出口不帶斷路器時1）對于100MW及以上機組保護，考慮完全雙重化，按三面屏布置（a）第1面屏：CSC-306 （第1套發(fā)電機和勵磁機/勵緬變電氣量保護）、CSC-316M（第1套主變電氣

20、量保護）、CSC-316A （第1套高廠變電氣量保護，若有兩臺高 廠變則需配置兩臺CSC-316A機箱）；（b）第2面屏：CSC-306 （第2套發(fā)電機和勵發(fā)機/勵磁變電氣量保護、CSC-316M（第2套主變電氣量保護）、CSC-316A （第2套高廠變電氣量保護，若有兩臺高 廠變則需配置兩臺CSC-316A機箱）；（c）第3面屏：本體保護機箱（包括發(fā)電機、勵磁變、主變、高廠變的本體保護）、 電壓切換箱（取母線系統(tǒng)時作為電壓切換用）、操作箱、打印機。2）對于100MW以下容量的機組保護，考慮單重化，按兩面屏布置（a）第1面屏：CSC-306 （發(fā)電機和勵緬機/勵離變電氣量保護）、本體保護機箱（

21、發(fā) 電機、勵磁變的本體保護）；（b）第2面屏：CSC-316M （主變電氣量保護）、CSC-316A （高廠變電氣量保護）、本 體保護機箱（包括主變、高廠變的本體保護）、電壓切換箱（取母線系統(tǒng)時作為 電壓切換用）、操作箱、打印機。3）按照CSC-300數(shù)字式發(fā)電機變壓器保護囊置（一體化裟置進行組屏設(shè)計，詳 細容務(wù)見（CSC-300數(shù)字式發(fā)電機變壓器組保護轂置說明書。1.5.2發(fā)電機出口帶斷路器1）對于100MW及以上機組保護，考慮完全雙重化，按六面屏布置（a）第1面屏：CSC-306 （第1套發(fā)電機和勵星機/勵磁變電氣童保護）；（b）第2面屏：CSC-306 （第2套發(fā)電機和勵減機/勵璉變電氣

22、量保護）；（c）第3面屏：發(fā)電機/勵磁變本體保護機箱、三相操作箱、打印機；（d）第4面屏：CSC-316M （第1套主變電氣量保護）、CSC-316A （第1套高廠變電氣 量保護，若有兩臺高廠變則需配置兩臺CSC-316A機箱）；（e）第5面屏：CSC-316M （第2套主變電氣量保護）、CSC-316A （第2套高廠變電氣 量保護，若有兩臺高廠變則需配置兩臺CSC-316A機箱）；（f）第6面屏：本體保護機箱（包括主變、高廠變的本體保護）、電壓切換箱（雙母 線系統(tǒng)時作為電壓切換用）、操作箱、打印機。若現(xiàn)場屏柜安裝位覺緊時，可按4面屏布置，即將第3面屏的機箱分散至第1. 2面屏， 將第6面屏的

23、機箱分散至第4、5面屏。2）對于100MW以下容量的機組保護，考慮單重化，按兩面屏布置（a）第1面屏：CSC-306 （發(fā)電機和勵碓機/勵璉變電氣量保護）、發(fā)電機本體保護機 箱、三相操作箱、打印機；（b）第2面屏：CSC-316M （主變電氣量保護）、CSC-316A （高廠變電氣量保護）、本 體保護機箱（包括主變、高廠變的本體保護）、電壓切換箱（取母線系統(tǒng)時作為 電壓切換用）、操作箱、打印機；裝置執(zhí)行標準裝置執(zhí)行的標準為：企業(yè)標準Q/HDSFJ014-2004CSC-306數(shù)字式發(fā)電機保護裝置。2技術(shù)條件2.1環(huán)境條件裝置在以下環(huán)境條件下能正常工作：a) 工作環(huán)境溫度：+55C。運輸過程的環(huán)

24、境溫度極限值為：-25C和+70C。 在此極限值下不施加激勵量，裝置不出現(xiàn)不可逆的變化。當溫度恢復后，裝置應(yīng)能 正常工作；b) 相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90%,同時該月的月平均最低溫度為 25C且表面無凝露；c) 大氣壓力：80kPa l10kPa；d) 使用場所不得有火災(zāi)、爆炸、腐蝕等危及裝置安全的危險以及超出本說明書規(guī)定的 振動、沖擊和碰撞。2.2電氣絕緣性能2.2.1介質(zhì)強度裝置能承受GB/T14598. 3-1993 (eqv IEC60255-5： 1977)規(guī)定的交流電壓為2kV (強電 回路)或500V (弱電回路)、頻率為50Hz、歷時1min的介質(zhì)強度試驗，而無

25、擊穿和閃絡(luò)現(xiàn) 象。2.2.2絕壕電阻用開路電壓為500V的測試儀器測定裝置的絕緣電阻值不小于100MQ,符合IEC60255-5: 2000的規(guī)定。2. 2.3沖擊電壓裝置能承受GB/T14598. 3-1993 (eqv IEC60255-5: 1977)規(guī)定的峰值為5kV (強電回路) 或1kV (弱電回路)的標準雷電波的沖擊電壓試驗。2.3機械性能2. 3.1振動裝置能承受GB/T 11287-2000 (idt IEC60255-21-1 ： 1988)規(guī)定的I級振動響應(yīng)和振 動耐受試驗。2. 3.2沖擊和碰投裝置能承受GB/T 14537-1993 (idt IEC60255-21-

26、2： 1988)規(guī)定的I級沖擊響應(yīng)和沖 擊耐受試驗，以及I級碰撞試驗。2.4電磁兼容性2.4.1脈沖群干擾裝置能承受 GB/T 14598. 13-1998(eqv IEC60255-22-1:1988)規(guī)定的川級 1MHz 和 100kHz 脈沖群干擾試驗(第一半波電壓幅值共模為2. 5kV,差模為1kV)o2.4.2靜電放電干擾裝置能承受 GB/T 14598.14-1998 (idt IEC60255-22-2： 1996)規(guī)定的IV級(接級放電 8kV)赫電放電干擾試驗。2.4.3輻射電磁場干擾裝置能承受 GB/T 14598. 9-2002 (idt IEC60255-22-3: 2

27、000)規(guī)定的川級(10V/m)的 輻射電磁場干擾試驗。2.4.4快速瞬變干擾裝置能承受 GB/T 14598.10-1996 (idt IEC60255-22-4： 1992)規(guī)定的IV級(通信端口 2kV,其他端口 4kV)的快速瞬變干擾試驗。2.5安全性能裝置符合GB16836-1997的外殼防護等級不低于IP20、安全類別為I類。2.6裝置主要技術(shù)參數(shù)2. 6.1額定直流電源電壓220V或110V (訂貨時注明)；2. 6.2額定交流參數(shù)a) 交流電流：5A或1A (訂貨時注明)；b) 相電壓：100/V3 V;c) 開口三角電壓：100V, 300V：d) 頻率：50Hzo2. 6.

28、 3功耗a) 直流電源回路：當正常工作時，不大于35W；當保護動作時，不大于60W：b) 交流電流回路：當二次額定電流為5A時，不大于1VA/相；當二次額定電流為1A 時，不大于0. 5VA/相；c) 交流電壓回路：在額定電壓下不大于0. 5VA/相。2. 6.4過載能力a) 交流電流回路：在2倍額定電流下連續(xù)工作，10倍額定電流下允許10s, 50倍額定 電流下允許1s;b) 交流電壓回路：在1.2倍額定電壓下連續(xù)工作，1.4倍額定電壓下允許10s;c) 直流電源回路：80%120%額定電壓，連續(xù)工作。2. 6.5輸出觸點容量a) 跳閘觸點容量：在電壓不大于250V、電流不大于1A、時間常數(shù)

29、仃/?為(50. 75) ms的直流有感負荷回路中，觸點斷開容量為50W,允許長期通過電流不大于5A；b) 其它觸點容量：在電壓不大于250V、電流不大于0.5A、時間常數(shù)/?為(50. 75) ms的直流有感負荷回路中，觸點斷開容量為30W,允許長期通過電流不大于3A。2.7主要技術(shù)性能指標2.7.1 交流回路精確工作圍交流回路精確工作圍為：a）相電流變換器：線性圍為0.08人20/”;b）相電壓變換器：線性圍為0.4V100V：c）線電壓變壓器：線性圍為0.5V160V；d）100V零序電壓變換器：線性圍為0.4V100V：e）300V零序電壓變換器：線性圍為3V300V。 注：人為裝置T

30、A的額定電流，以下同。2.7.2 縱聯(lián)差動保護縱聯(lián)差動保護的主要性能為：a）比率制動動作電流整定圍：0.1/1.0厶，整定值允差5%或土0. 021 ；b）拐點電流整定國：0.5/f - le ;c）比率制動系數(shù)或斜率整定圍：0.31.0;d）比率制動動作時間（2倍整定電流時）不大于30mso 注仁對于比率制動系數(shù)的差動保護，無需整定拐點電流。注2:匚為發(fā)電機二次額定電流，以下同。2. 7.3裂相橫差保護、不完全差動保護裂相橫差保護、不完全差動保護的主要性能為：a）比率制動動作電流整定圍：0.1/2匚，整定值允差5%或土0.02/”；b）拐點電流整定國：0.3/e/e；c）比率制動斜率整定囤：

31、0.31.0；d）比率制動動作時間（2倍整定電流時）不大于30mso2. 7.4 勵陵機差動保護勵磁機差動保護的主要性能為：a）比率制動動作電流整定圍：0.1/無2.0/天，整定值允5%或土0. 021 ；b）比率制動系數(shù)整定囤：0.37.0；c）比率制動動作時間（2倍整定電流時）不大于30mso 注：/幺為勵磁機二次額定電流，以下同。2.7.5 勵碳變壓器差動保護勵磁變壓器差動保護的主要性能為：a）差動速斷電流整定圍：3.0/7天15/拆，整定值允差土2.5%;b）比率制動動作電流整定圍：0.2/樂1.0/旋，整定值允差5%或土0.02/”；c）比率制動斜率整定囤：0.30.7;d）二次諧波

32、制動比整定圍：0. T0.5;e）差動速斷動作時間（1.5倍整定電流時）不大于20ms；f）比率差動動作時間（2倍整定電流時）不大于30mso 注：/旺為勵磁變二次額定電流，以下同。2. 7.6 匝間保護匝間保護的主要性能為： 單元件橫差保護a）三次諧波濾過比大于100;b）電流整定圍：0. 08/10Z,整定值允差2.5%或土0.02/”；c）電流返回系數(shù)不小于0. 95：d）轉(zhuǎn)子一點接地后橫差保護延時定值圍：O.lsls;e）轉(zhuǎn)子一點接地未動作時，保護動作時間（1.2倍整定電流時）不大于70mso 負序方向閉鎖縱向零序電壓保護a）零序電壓三次諧波濾過比大于100;b）負序方向最大靈敏角：8

33、2.5 5 ;c）負序方向動作囤：0 165 ;d）零序電壓整定國：1.0V100V,整定值允差2.5%或土0. 05V：e）延時整定圍：0s30s,允差0.2倍整定值時，最大靈敏角下測量）不超過1%整 定值或土 40ms；f）高定值段零序電壓整定圍：3.0VH00V,整定值允差2.5%或土 0. 05V;g）高定值段延時整定囤：0.1s飛Os,允差（1.2倍整定值時）不超過譙整定值或 40ms 貞序方向匝間保護a）負序電流的故障分量整定圍：0. 02/r 1匚；b）負序電壓的故障分量整定圍：0.5 V 10V；c）故障分量負序方向靈敏度：在最大靈敏角下，最小動作負序增量理不大于0. 5%S”

34、（S”為發(fā)電機二次額定容量）；d）穩(wěn)態(tài)量保持最大靈敏角：82.5 5 ;e）負序方向動作囤：0 165 ;f）在最大靈敏角下測量保護動作時間不大于200mso2. 7.7 定子繞組接地保護定子繞組接地保護的主要性能為： 零序電壓原理a）三次諧波濾過比大于100;b）返回系數(shù)不小于0. 95;c）零壓整定圍：5V50V,整定值允差土2.5%;d）延時整定圍：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。 三次諧液原理a）自調(diào)整三次諧波電壓制動系數(shù)整定圍：0.220,整定值允差10%;b）三次諧波電壓比整定圍：0.52,整定值允差5%;c）延時整定圍：0.1s30s,允差（1

35、.2倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。2. 7. 8 轉(zhuǎn)子接地保護轉(zhuǎn)子接地保護的主要性能為： 轉(zhuǎn)子一點接地保護a）電阻定值整定國：0.5 kQ50kQ,整定值允差10%或土0.5kQ;b）延時整定圍：1.0s30s,允差（0.8倍整定值時）不超過1%整定值或1s。 特子兩點接地保護a）定子正序二次諧波電壓整定圍：0.5V20V,整定值允差2.5%或土 0. 05V：b）延時整定圍：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。2.7.9 定子過負荷保護定子過負荷保護的主要性能為： 定時限部分a）電流整定圍：1.0匚10你，電流整定值允差土2.5%:b）返回系數(shù)不小于

36、0. 95;c）延時整定圍：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。 反時限部分a）長延時可整定到1000s;b）起動電流整定值圍：1.0/2.0匚，整定值允差土2. 5%;c）返回系數(shù)不小于0. 95;d）散熱系數(shù)整定國：廣3;e）熱容量系數(shù)整定圍：廣99；f）反時限動作時間：動作值與計算值誤差不大于5%或25ms。2. 7.10轉(zhuǎn)子表層負序過員荷保護轉(zhuǎn)子表層負序過負荷保護的主要性能為： 定時限部分a）負序電流整定國：0.05匚1.0人,整定值允5%或士0. 02ln ；b）返回系數(shù)不小于0. 95;c）延時整定圍：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超過1

37、%整定值或40ms。 反時限部分a）長延時可整定到1000s;b）長期允許負序電流倍數(shù)整定圍：0.050.5,整定值允差5%;c）返回系數(shù)不小于0. 95;d）熱容量系數(shù)整定圍：廣20;e）反時限動作時間：動作值與計算值誤差不大于5%或25ms。2. 7.11勵磁過負荷保護勵磁過負荷保護的主要性能為： 定時限部分a）轉(zhuǎn)子電流整定國：1.0廣2.0/,其中/為勵磁機/天或勵磁變/呢。電流整定值允差 2.5%;b）返回系數(shù)大于0. 95;c）延時整定圍：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。 反時限部分a）長延時可整定到1000s;b）熱容量系數(shù)整定圍：廣100；c）

38、反時限動作時間：動作值與計算值誤差不大于5%或25ms。2. 7.12過電壓保護過電壓保護的主要性能為：a）整定圍：100V160V,整定值允差土2.5%;b）返回系數(shù)不小于0. 95;c）動作延時整定國：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。2. 7.13欠電壓保護欠電壓保護的主要性能為：a）整定圍：10V100V,整定值允差土2.5%;b）返回系數(shù)不小于0. 95;c）動作延時整定國：0.1s30s,允差（0.8倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。2. 7.14過激磁保護過激磁保護的主要性能為： 定時限部分a）頻率適用圍：20Hz65Hz；b）基準電壓整定

39、國：80V120V;c）過激磁倍數(shù)整定圍：1.0仁6,整定值允差土 2.5%;d）返回系數(shù)不小于0. 96;e）延時整定圍：0.1s6000s,允差（1.2倍整定值時）不超過1%整定值或70ms。 反時限部分a）頻率適用圍：20Hz65Hz；b）基準電壓整定國：80V120V;c）長延時可整定到6000s;d）反時限各點、過激磁倍數(shù)整定圍：整定值允差土2.5%;e）返回系數(shù)不小于0. 96;f）反時限動作時間：動作值與計算值誤差不大于5%或70ms。2. 7.15低勵失屢保護低勵失磁保護的主要性能為：a）阻抗定值允差5%或土0.1Q,其它定值允差土2.5%;b）阻抗整定圍：0200Q,電阻和電

40、抗定值允差5%或土0.1Q;c）轉(zhuǎn)子電壓整定國：20500V；d）凸極功率整定國：1W400W：e）變勵磁電壓判據(jù)的斜率整定圍：0.0510：f）機端和系統(tǒng)電壓整定圍：30V100V;g）延時整定圍：0.1s30s,允差不超過1%整定值或土40ms：h）長延時定值囤：0.1s2000s,允差不超過1%整定值或土40mso2.7.16失步保護失步保護的主要性能為：a）滑極次數(shù)整定國：廣10;b）失步保護電阻邊界和變壓器電抗整定圍：0100Q,電阻和電抗定值允差5%或 0.10;c）阻抗停留時間整定圍：O.OIslso2. 7.17逆功率保護逆功率保護的主要性能為：a）整定圍：（1.0爐50%）

41、PGe;b）返回系數(shù)不小于0.9：c）有功最小整定不大于10W （二次的三相功率，額定電流為5A）,功率整定值允差 10%o注：耳;e為發(fā)電機額定功率，以下同。2. 7.18頻率異常保護頻率異常保護的主要性能為：a）頻率測量圍：40Hz65Hz；b）低頻保護頻率整定圍：45Hz49.99Hz,整定值允差0.02Hz：c）過頻保護頻率整定圍：50.01Hz55Hz,整定值允差0.02Hz：d）連續(xù)低頻或過頻保護延時整定圍：1s6000s;e）頻率累積延時整定圍：1min600min;f）延時允差土 2.5%。2.7.19誤上電保護誤上電保護的主要性能為：a）電流整定圍：0.2/el/e，整定值允

42、差5%或土 0. 02/ :b）1.2倍整定值時保護動作時間不大于220mso2. 7. 20起停機保護起停機保護的主要性能為：a）零序電壓整定國：5V50V,整定值允差土2.5%;b）延時整定圍：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超過1%整定值或土70ms;c）差動電流整定國：0.2/f -l/e,整定值允差5%或土0.02/”；d）差動固有延時不大于70mso2. 7. 21過電流保護過電流保護的主要性能為：1）過電流保護a）電流整定圍：0.5匚15,整定值允差2.5%或土0. 02 In :b）返回系數(shù)不小于0. 95;c）延時整定圍：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超

43、過1%整定值或40ms。2）低電壓閉鎖過電流保護（電流可帶記憶a）過電流技術(shù)條件同1）;b）低電壓整定國：10VH00V,整定值允差土2.5%;c）返回系數(shù)：低電壓元件不大于1.1;d）延時整定圍：0.1s30s,允差（電流為1.2倍整定值、低電壓為0.8倍整定值時） 不超過1%整定值或40ms。3）復合電壓閉鎖過電流保護（電流可帶記憶）a）過電流技術(shù)條件同1）;b）低電壓技術(shù)條件同2）;c）負序電壓整定國：2V40V,整定值允差2.5%或土0. 05V：d）延時整定圍：0.1s30s,允差（電流、負序電壓為1.2倍整定值、低電壓為0.8倍 整定值時）不超過1%整定值或40ms。4）復合過電流

44、保護（電流可帶記憶a）低電壓閉鎖過電流技術(shù)條件同2）;b）負序電流整定國：0.氏5人，整定值允差2.5%或0.02/”；c）延時整定圍：0.1s30s,允差（1.2倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。2. 7. 22阻抗保護阻抗保護的主要性能為：a）整定圍：（T100Q,整定值允差5%:b）阻抗反向偏移比整定圍：0=00；c）精確工作電流不大于0.1 ! ;d）延時整定圍：0.1s30s,允差（0.8倍整定值時）不超過1%整定值或40ms。3保護原理和邏輯框圖3.1縱聯(lián)差動保護3.1.1保護原理縱聯(lián)差動保護作為發(fā)電機部相間短路故障的主保護，采用兩段比率制動特性（見圖2）。 縱差保護有兩種方

45、案可選，即比率制動系數(shù)的縱差保護和比率制動斜率的縱差保護方案。方案一：比率制動系數(shù)的縱差保護，動作方程為：，d: /cD （1） rdz K 心1 zd式中：心、丿可分別為差動電流和制動電流，計算公式分別為差動電流=pr-|和制動 電流4+必。為差動電流起始值，K.為制動系數(shù)。其中：“、分別為發(fā)電機機端和中性點的電流相量，均以指向系統(tǒng)為正。方案二：比率制動斜率的縱差保護，動作方程為：/d：/cn如果Q）/d：KQ（/wS）+/8如果 g*式中：Kq為比率制動斜率，為拐點電流值，其它量意艾與方案一表示相同。TA斷線后發(fā)告警信號，TA斷線是否閉鎖差動保護可通過整定定值單中的功能位實現(xiàn)。為了防止一點

46、在區(qū)、一點區(qū)外的兩點、接地故障，還設(shè)有機端負序電壓元件。在差動保護 僅有一相滿足動作條件時，除增加計算次數(shù)和TA異常判斷次數(shù)外，同時機端負序電壓大時, 保護才發(fā)跳閘命令。為了提高保護的可靠性，在穩(wěn)態(tài)量差動判別的基礎(chǔ)上，增加采樣值差動作為輔助判據(jù)。 裝置具有完善的抗TA飽和能力以及故障恢復過程中不平衡電流對差動保護的影響。當采用完全縱差保護時，機端和中性點側(cè)應(yīng)選用同型號、同變比的TA,兩側(cè)電流互感 器的二次負載宜匹配一致，以最大減輕不平衡電流，降低定值，提高靈敏度。當中性點側(cè)引入部分分支時，發(fā)電機完全縱差保護就構(gòu)成了不完全差動保護，此時采用 單相出口方式，并選用比率制動斜率的縱差保護方案。當采用

47、不完全差動時，機端和中性點 側(cè)仍可采用同型號、同變比的TA,由裝置自動調(diào)整平衡。圖2帝比率制動特性的發(fā)電機縱聯(lián)差動保護動作特性3.1.2邏輯框圖發(fā)電機完全縱差保護邏輯框圖如圖3,不完全縱差保護邏輯框圖如圖4o1）兩相及油比率制動差動CHI比率差動動作A相比率差動動作B柑比率差動動作縱差保護出口2）只有一相差動動作且有負序電壓大或三相電氏低（一點區(qū)內(nèi)一點區(qū)外單相比率制動差動）圖3發(fā)電機完全縱圣保護動作邏輯圖縱差保護投入只有一相動作 -只有一相動作1)不完全差動3.1.3整定容和取值建議(1) 方案一整定比率制動系數(shù)方案只設(shè)兩個定值。a) 最小動作電流定值/co：最小動作電流/co按躲過發(fā)電機額定

48、工況下差動保護差動回路中的最大不平衡電流 整定。一般地，/c=(0.20.3”s，通常整定為0. 3IGe , be為發(fā)電機二次額定電流。b) 差動特性比率制動系數(shù)Kres:Kres = KrelKapKccKer。其中，K“/為可靠系數(shù)取1.5, Kap為非周期分量系數(shù)取2. 0, K “為同型系數(shù)取1.0, K“為電流互感器比誤差取0.1,通常為安全可豁K心二0.3。c) 按照上述原則整定的比率制動系數(shù)特性的差動保護，當發(fā)電機機端兩相金屬性 短路時，差動保護的靈敏系數(shù)一定滿足要求，不必進行靈敏度校驗。(2) 方案二整定a) 最小動作電流定值/co：ICD=KrelxKerxIGe-其中，K

49、卻為可靠系數(shù)，通常取1.5： K燈為電流互感器比 誤差，與所采用電流互感器的型號有關(guān)，通常10P級電流互感器取0.06, 5P級電流互 感器取0. 02o/cd建議整定為0. 3/Ceo如果為不完全縱差，或兩側(cè)TA特性不一致時整定為0.4/仇。b) 拐點電流定值/b：完全縱差保護通?？烧?0.8l.Q)/Ge。不完全縱差保護通?？烧?【B = (0.5 0.8)匕。c) 差動特性比率制動斜率K/q :對于比率制動的縱差保護差動特性斜率K的整定及靈敏度校驗參考大型發(fā)電機 變壓器組繼電保護整定計算導則。對于不完全差動保護，其靈敏度須經(jīng)過專用的部故 障分析軟件進行校驗。通常對于發(fā)電機完全縱差，K

50、整定為0.30.5;不完全縱差或兩側(cè)TA特性不一 致時Kq整定為0.5o3.1.4說明對于發(fā)電機完全縱差保護，機端和中性點電流互感器應(yīng)選用同型號、同變比，而且為零 度接線。當采用不完全縱差保護時，機端和中性點電流互感器仍可采用同型號、同變比的， 由軟件引入平衡系數(shù)進行調(diào)整。對于不完全差動保護，需輸入分支系數(shù)。3.2裂相橫差保護3.2.1保護原理發(fā)電機裂相橫差保護作為部相間和匝間短路故障的主保護，就是將一臺發(fā)電機每相定子 繞組一分為二，各配以電流互感器，檢測兩組電流互感器中的差流，當差動電流大于定值時， 保護動作。當這兩組電流互感器變比不同時可通過軟件調(diào)整平衡。裂相橫差保護采用比率制 動原理和單

51、相差動動作出口方式。裂相橫差兩個中性點的電流都以機端側(cè)相電流作為基準 側(cè)。發(fā)電機完全縱差保護與裂相橫差保護相比，主要的區(qū)別表現(xiàn)在：(1) 保護圍不同：發(fā)電機完全縱差保護主要反應(yīng)部相間短路故障而不反應(yīng)匝間故障， 而裂相橫差保護既反應(yīng)部相間短路故障，也反應(yīng)匝間故障。但是，經(jīng)過理論分析, 對于相間短路故障來說，完全縱差保護的靈敏度整體上要優(yōu)于裂相橫差保護。(2) 定值整定不同：發(fā)電機完全縱差保護的運行條件要好于裂相橫差保護，裂相橫差 整定的差動特性動作圍要小于完全縱差保護。(3) 電流互感器裝設(shè)的依據(jù)不同：對于不同機組，無需特殊的理論分析，只需取機端 和中性點側(cè)兩組全電流即可構(gòu)成完全縱差保護，電流互

52、感器裝設(shè)位置固定。對于 多分支的發(fā)電機尤其是水輪發(fā)電機來說，裂相橫差保護電流互感器的安裝位置(即 兩側(cè)所取的分支數(shù))必須經(jīng)過專用的部故障分析軟件才能確定，對于不同的機組， 其取法是不同的。3.2.2邏輯框圖發(fā)電機裂相橫差保護邏輯框圖如圖5o1）裂相橫差比率差動圖5發(fā)電機裂相橫1.保護動作邏輯圖3. 2.3整定容和取值建議1 ）最小動作電流定值/co：/cd由負荷工況下最大不平衡電流決定，它由兩部分組成，即兩組互感器在負荷工況下 的比誤差所造成的不平衡電流；由于定子與轉(zhuǎn)子間氣隙不同，使得各分支定子繞組也不相 同所造成的不平衡電流。因此，裂相橫差保護的最小動作電流比縱差保護的大。通常/co整定為（

53、0.3S.5） IGe, 一般可整定為0.4/仇。2）拐點電流定值/8：為躲過發(fā)電機失磁失步運行時由于轉(zhuǎn)子偏心產(chǎn)生的不平衡差動電流， Ib =（0.30.6”Ge。3）差動特性斜率：為躲過區(qū)外故障時產(chǎn)生的最大暫態(tài)差流，建議整定為0.5。裂相橫差保護的靈敏度須經(jīng)過專用的部故障分析軟件進行校驗。3.3單元件橫差保護3.3.1保護原理對于定子繞組為雙Y接線且中性點具有四個或六個引出線的發(fā)電機，單元件橫差保護反 應(yīng)發(fā)電機兩中性點連線上的電流，從而反應(yīng)發(fā)電機的部匝間、部相間短路和分支開焊故障。 單元件橫差保護的判據(jù)為：lo5c式中：丿。為單元件橫差零序電流的基波分量；為橫差電流定值。采用專用的零點濾波器

54、和傅氏算法，單元件橫差保護的三次諧波濾過比可達100倍以 上。即使在系統(tǒng)頻率偏移的情況下，保護仍然具有較高的三次諧波濾過比。雖然單元件橫差零序電流回路的斷線不會引起保護的誤動，但是如果此零序電流回路斷 線沒有被及時發(fā)現(xiàn)，當發(fā)生部故障時就可能造成保護的拒動。為此，裝置設(shè)置了單元件橫差 TA回路異常監(jiān)視功能（可通過控制字整定選用），當檢測到TA回路異常時，發(fā)出告警信號， 及時通知運行人員進行處理。該功能是否投入要根據(jù)實測值：當發(fā)電機負荷帶至20%額定值 時，通過裝置面板進入測量量，觀察橫差電流的三次諧波分量Ihc3,若該值大于0. 1A （橫 差TA為5A時）或0. 02A （TA為1A時），則投入橫差零流TA回路異常監(jiān)視功能；否則退出 該功能。3. 3.2邏輯框圖單元件橫差保護邏輯框圖見圖6o圖6單元件橫差保護邏輯圖3. 3.3螯定容和取值建議1