發(fā)電機變壓器組保護介紹ppt課件

1、RCS-985發(fā)電機變壓器組維護引見南瑞繼保：陳 俊:chenjnari-relaysRCS-985 發(fā)電機變壓器組維護 發(fā)電機、變壓器維護根本原理 工程來源 安裝的總體方案 安裝的關(guān)鍵技術(shù) 實驗與運轉(zhuǎn) 總結(jié)ABC3U0UURUnINIF勵磁系統(tǒng)3UzUzTV1TV287G發(fā)電機變壓器維護根本原理發(fā)電機內(nèi)部圖示 大機組的特點及其對維護的影響1大型機組有效資料利用率提高機組慣性常數(shù)明顯下降，使發(fā)電機易于失步；發(fā)電機熱容量與銅損和鐵損之比顯著下降，機組的過負荷才干下降，定子轉(zhuǎn)子過負荷需采取反時限特性。2電機參數(shù)的變化電抗增大，定子、轉(zhuǎn)子繞組電阻普遍減小 短路比減小，短路

2、電流程度下降，要求維護更加靈敏；時間常數(shù)增大，非周期分量電流衰減慢，非周期分量的長期存在，使暫態(tài)短路電流在假設(shè)干個周期內(nèi)不經(jīng)過零點，使斷路器斷流條件惡化，同時也易使TA飽和；平均異步轉(zhuǎn)距降低，失磁后滑差增大，從系統(tǒng)中汲取更多的無功，對系統(tǒng)不利。發(fā)電機、變壓器維護根本原理 大機組與小機組維護配置的差別 小機組維護配置差動維護、匝間維護、復(fù)壓過流維護、95% 50MW以上100%定子接地維護、轉(zhuǎn)子一點、兩點接地維護、失磁維護、過電壓維護、過負荷維護50MW以上機組反時限、負序過負荷維護50MW以上機組反時限等。 大機組維護配置除了配置以上維護外，還需配置：過勵磁維護、失步維護、逆功率維護、程序逆功

3、率維護、頻率維護、啟停機維護、誤上電維護、勵磁繞組過負荷等。發(fā)電機、變壓器維護根本原理 水輪發(fā)電機與汽輪發(fā)電機維護配置的差別 1水輪機只配轉(zhuǎn)子一點接地維護，無兩點接地維護； 2失磁維護：水輪機動作于解列滅磁，汽輪機可先減出力，后動作于解列滅磁； 3水輪機普通不裝設(shè)低頻維護、反時限負序電流維護； 4水輪機的三次諧波匝電勢分布不同于汽輪機，其三次諧波電壓定子接地維護靈敏度較低。發(fā)電機、變壓器維護根本原理發(fā)電機、變壓器維護根本原理發(fā)電機的缺點方式故障類型故障名稱備注定子側(cè)故障定子單相接地故障相間故障匝間故障轉(zhuǎn)子側(cè)故障轉(zhuǎn)子一點接地故障轉(zhuǎn)子兩點接地故障失磁故障發(fā)電機、變壓器維護根本原理 發(fā)電機的不正常運

4、轉(zhuǎn)形狀發(fā)電機本體并未發(fā)生缺點，由于其他設(shè)備缺點或誤操作等引起的發(fā)電機不正常運轉(zhuǎn)形狀。這些形狀不被發(fā)現(xiàn)和去除將能夠引起發(fā)電機本體的缺點。類型故障名稱備注區(qū)外短路引起的不正常運行狀態(tài)對稱過流定子過熱負序過流轉(zhuǎn)子過熱系統(tǒng)問題引起的不正常狀態(tài)失步低頻、過頻過負荷過勵磁誤操作等問題引起的不正常狀態(tài)過電壓誤強勵或甩負荷過勵磁逆功率誤關(guān)主汽門誤上電配合電廠正常操作的運行狀態(tài)程序逆功率發(fā)電機、變壓器維護根本原理 變壓器的缺點方式類型故障名稱備注變壓器內(nèi)部故障相間短路接地短路高壓側(cè)接地匝間短路變壓器不正常運行狀態(tài)過流過負荷過勵磁油位降低油溫過高壓力過大通風(fēng)系統(tǒng)故障配合變壓器冷卻系統(tǒng)正常工作的運行狀態(tài)啟動通風(fēng)發(fā)電

5、機、變壓器維護根本原理發(fā)電機內(nèi)部缺點維護發(fā)電機故障類型保護功能備注內(nèi)部短路故障保護縱向差動保護定子側(cè)不完全縱差保護單元件橫差保護裂相橫差保護縱向零序電壓匝間保護轉(zhuǎn)子兩點接地保護轉(zhuǎn)子側(cè)內(nèi)部非短路性故障保護定子接地保護定子側(cè)啟停機保護轉(zhuǎn)子一點接地保護轉(zhuǎn)子側(cè)勵磁系統(tǒng)故障保護失磁保護汽輪機、鍋爐熱工系統(tǒng)故障和誤操作保護逆功率保護熱工保護失磁保護發(fā)電機、變壓器維護根本原理 發(fā)電機其他維護故障類型保護功能備注發(fā)電機外部短路故障不正常運行保護發(fā)電機對稱過流保護定、反時限發(fā)電機負序過流保護定、反時限發(fā)電機復(fù)壓過流保護發(fā)電機阻抗保護由于系統(tǒng)問題引起的不正常運行保護過負荷保護失步保護發(fā)電機過勵磁保護低頻、過頻保護

6、誤操作等不正常運行保護過電壓保護誤上電保護發(fā)電機正常停機保護程序逆功率保護 失磁維護 失磁對系統(tǒng)的危害： 1吸收無功，導(dǎo)致母線電壓降低，易使系統(tǒng)電壓解體； 2引起其他發(fā)電機過載； 3由于有功擺動，能夠?qū)е抡袷帯?失磁對發(fā)電機的危害： 1出現(xiàn)滑差，使轉(zhuǎn)子過熱； 2電流增大，定子過熱，定子端部漏磁加強，使端部的部件等過熱； 3有功無功猛烈擺動，發(fā)電機周期性超速，要挾機組平安。發(fā)電機、變壓器維護根本原理一次典型的失磁過程機端電壓、電流波形失磁時的功率、轉(zhuǎn)子電壓變化波形t0: 正常運轉(zhuǎn)t1: 進入靜穩(wěn)圓t2:進入異步圓失磁時的機端阻抗軌跡 常用失磁維護判據(jù) 定子阻抗判據(jù)：靜穩(wěn)圓 或異步圓 轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)

7、：低電壓判據(jù)、變勵磁低電壓判據(jù) 低電壓判據(jù)：母線電壓或機端電壓 減出力有功判據(jù) 無功反向輔助判據(jù)失磁維護判據(jù)發(fā)電機、變壓器維護根本原理 變壓器內(nèi)部缺點維護故障類型保護功能備注變壓器內(nèi)部短路故障保護變壓器縱差保護零序差動保護瓦斯保護發(fā)電機、變壓器維護根本原理 變壓器其他維護故障類型保護功能備注變壓器外部短路故障不正常運行保護復(fù)壓過流保護阻抗保護零序電流保護零序電壓保護間隙零序電流保護變壓器本體不正常運行保護壓力保護繞組溫度保護油溫溫度保護油位保護通風(fēng)故障保護變壓器正常運行啟動通風(fēng)啟動通風(fēng) 變壓器縱差與發(fā)電機縱差的不同 1變壓器各側(cè)電流互感器型號、飽和特性不同，各側(cè)相電流的相位也能夠不同，導(dǎo)致外部

8、短路時，不平衡電流大； 2變壓器高壓繞組常有調(diào)壓分接頭，有時還帶負荷調(diào)理，導(dǎo)致不平衡電流增大； 3發(fā)電機縱差無法反映匝間短路，而變壓器縱差對匝間短路有作用； 4對變壓器繞組和發(fā)電機定子繞組的開焊缺點，縱差均不能反映，變壓器依托瓦斯維護或壓力維護； 5變壓器縱差維護范圍內(nèi)，除包括各側(cè)繞組外，還包括變壓器的鐵芯，存在勵磁涌流問題。發(fā)電機、變壓器維護根本原理 構(gòu)成變壓器縱差維護需處理的問題a. 兩側(cè)電流相位問題；b. 兩側(cè)電流不相等問題；c. 零序電流問題；d. 勵磁涌流問題；e. 不平衡電流大的問題。發(fā)電機、變壓器維護根本原理 勵磁涌流的識別涌流的波形特征: 幅值大衰減慢、波形嚴重畸變、波形存在延

9、續(xù)、偶次諧波含量大以二次諧波為主。a. 二次諧波制動原理b. 波形對稱原理本質(zhì)：偶次諧波/奇次諧波c. 延續(xù)角原理d. 利用其他數(shù)學(xué)工具目前限于實際分析發(fā)電機、變壓器維護根本原理變壓器零序比率差動維護 針對主變高壓側(cè)接地缺點，安裝設(shè)有零序比率差動維護，作為縱差的補充。 零序差動維護原理接線圖變壓器零序比率差動維護ndnrrbldcdqddIIIIIIIIIKIII00201000201000000,max其動作方程如下 ： 其中I01、I02、I0n分別為主變高壓I側(cè)、II側(cè)自產(chǎn)零序電流和中性點側(cè)零序電流，I0cdqd為零序比率差動起動定值，I0d為零序差動電流，I0r為零序差動制動電流，K0

10、bl為零序差動比率制動系數(shù)整定值，In為TA二次額定電流。引薦K0bl整定為0.5。RCS-985 發(fā)電機變壓器組維護 發(fā)電機、變壓器維護根本原理 RCS-985發(fā)變組維護立項來源 安裝的總體方案 安裝的關(guān)鍵技術(shù) 實驗與運轉(zhuǎn) 總結(jié)工程來源 根據(jù)國家電力公司科學(xué)技術(shù)工程合同SPKJ010-02，于1999年1月開場研制RCS-985微機發(fā)電機變壓器組成套維護安裝。工程要求：處理現(xiàn)有四一致方案及分體式維護存在的問題，提出全新的發(fā)變組維護完全雙重化方案。處理發(fā)變組維護差動，匝間維護、定子接地維護、TA飽和，重負荷下細微缺點靈敏度不夠等一系列問題。工程來源RCS-985 發(fā)電機變壓器組維護 發(fā)電機、變

11、壓器維護根本原理 立項來源 安裝的總體方案 安裝的關(guān)鍵技術(shù) 實驗與運轉(zhuǎn) 總結(jié) 國電調(diào)【2002】號文件中繼電維護實施細那么中明確指出：100兆瓦及以上容量的發(fā)電機變壓器組微機維護應(yīng)按雙重化配置非電量維護除外，每套維護均應(yīng)含完好的差動及后備維護。反措第6.3條維護安裝雙重化配置還應(yīng)充分思索到運轉(zhuǎn)和檢修時的平安性，當(dāng)運轉(zhuǎn)中的一套維護因異常需求退出或需求檢修時，應(yīng)不影響另一套正常運轉(zhuǎn)。反措第2.11條最新二十五點反措重點要求 總體方案為雙主雙后，即雙套主維護、雙套后備維護、雙套異常運轉(zhuǎn)維護的配置方案。其思想是將一個發(fā)變組單元的全套電量維護集成在一套安裝中。 對于一個發(fā)變組單元，配置兩套完好的電氣量維

12、護，每套維護安裝采用不同組TA，均有獨立的出口跳閘回路。 非電量維護出口跳閘回路完全獨立，和操作回路獨立組屏。維護總體方案設(shè)計思想PRC85APRC85BPRC85C南 瑞 繼 保 電 氣 有 限 公 司RST運報跳警ESC行閘ENTRCS-985發(fā) 電 機 變 壓 器 保 護 裝 置 南 瑞 繼 保 電 氣 有 限 公 司RST運報跳警ESC行閘ENTRCS-985發(fā) 電 機 變 壓 器 保 護 裝 置 RCS-974ACZX-12AR雙重化最優(yōu)組屏方案適用范圍 發(fā)電機變壓器組類型發(fā)電機變壓器組類型 汽輪發(fā)電機變壓器組汽輪發(fā)電機變壓器組 水輪發(fā)電機變壓器組水輪發(fā)電機變壓器組 燃氣輪機組燃氣輪

13、機組 抽水蓄能機組抽水蓄能機組 調(diào)相機調(diào)相機 機組容量機組容量 100MW100MW以上發(fā)電機變壓器機組以上發(fā)電機變壓器機組 200MW200MW以上發(fā)變組單元機組以上發(fā)變組單元機組300MW-500KV機組TA、TV配置方案500kVRCS-985A屏RCS-974AC屏CZX-12RRCS-985B屏主變壓器發(fā)電機勵磁變高廠變300MW-220KV機組TA、TV配置方案100MW-220KV機組TA、TV配置方案CZX-12AC屏RCS-974GRCS-985A屏220kV110kVTV5RCS-985B屏BBBBBBBBB高廠變主變壓器發(fā)電機勵磁變內(nèi)部缺點維護方案配置機組內(nèi)部缺點多重主維

14、護： 1.發(fā)電機差動維護包括工頻變化量差動維護 2.發(fā)電機裂相橫差維護或不完全差動維護 3.發(fā)電機高靈敏橫差維護 4.發(fā)電機縱向零序電壓匝間維護 5.發(fā)變組差動維護 6.主變差動維護包括工頻變化量差動維護 7.主變零序差動維護 8.高廠變差動維護 9.勵磁變差動維護 10.勵磁機差動維護其他維護配置方案1 主變低阻抗保護17 過電壓保護2 復(fù)合電壓(方向）過流保護18 發(fā)電機定、反時限過勵磁保護 3 零序（方向）過流保護19 逆功率保護4 間隙零序電壓保護20 程序跳閘逆功率5 間隙零序電流保護21 頻率保護6 主變定、反時限過勵磁保護22 起停機保護7 發(fā)電機低阻抗保護23 誤上電保護8 發(fā)

15、電機復(fù)合電壓過流保護24 軸電流保護9 發(fā)電機95定子接地保護25 高廠變兩段復(fù)壓過流保護10 發(fā)電機100定子接地保護26 A分支兩段過流保護11 轉(zhuǎn)子一點接地保護27 A分支兩段零序過流保12 轉(zhuǎn)子兩點接地保護28 B分支兩段過流保護13 定、反時限定子過負荷保護29 B分支兩段零序過流保護14 定、反時限轉(zhuǎn)子表層負序過負荷保護30 勵磁變過流保護15 失磁保護31 定、反時限勵磁過負荷保護16 失步保護32 電壓平衡保護 雙主雙后的優(yōu)點 運轉(zhuǎn)方便，平安可靠； 設(shè)計簡約，二次回路明晰，由于主后共用 一組TA，TA總數(shù)沒有添加或有所下降； 整定、調(diào)試和維護方便。維護方案設(shè)計思想 主后一體化的

16、優(yōu)點 共用一組TA，TA總數(shù)稍有減少，TA斷線幾率大大下降； 安裝數(shù)量少，誤動幾率降低； 信息共享，判據(jù)更加靈敏適用； 可一次錄下一切模擬量，便于缺點分析。維護方案設(shè)計思想維護方案設(shè)計思想 拒動問題的處理 雙套維護防拒動，回路、電源、安裝雙重化； 除差動外，發(fā)電機公用維護均實現(xiàn)了雙重配置，降低了拒動幾率。 維護方案設(shè)計思想 誤動問題的處理 單套安裝采用雙CPU構(gòu)造，防硬件導(dǎo)致的誤動； 原理缺陷導(dǎo)致的誤動與雙重化配置無關(guān)系。 RCS-985 發(fā)電機變壓器組維護 總體方案 安裝性能 安裝的關(guān)鍵技術(shù) 實驗與運轉(zhuǎn) 總結(jié)6B7B8B9C10B10C11B12B11C12C9B發(fā)電機變壓器組保護裝置南瑞繼

17、保電氣有限公司RCS-985運 行報 警跳 閘確認區(qū)號取消33鍵盤調(diào)試接口1A1B3A3B4A4B5B5A2A2B安裝面板和反面布置圖 走出工業(yè)安裝和商業(yè)安裝的誤區(qū)。 利用最先進的DSP技術(shù)和微機技術(shù)，提供可靠、完善的數(shù)字式維護硬件平臺。 提供方便、可靠、平安性高的人機界面，一切操作后臺機和面板操作均應(yīng)獨立完成。高性能硬件平臺開展方向 先進的硬件中心 高速數(shù)字信號處置器DSP 大規(guī)模邏輯門陣列FPGA 可編程邏輯門陣列CPLD 并行高精度A/D 32位微處置器CPU 獨立的CPU處置顯示、鍵盤等人機對話 大屏幕漢字液晶顯示先進的硬件中心 高速數(shù)字信號處置器高速數(shù)字信號處置器DSPDSP3232

18、位微處置器位微處置器CPUCPU 雙雙CPUCPU系統(tǒng)：低通、系統(tǒng)：低通、ADAD采樣、維護計算、邏采樣、維護計算、邏輯輸出輯輸出1 1、CPU2CPU2作用于啟動繼電器，作用于啟動繼電器，CPU1CPU1作用于作用于跳閘矩陣跳閘矩陣2 2、啟動一致性，、啟動一致性，CPU1CPU1和和CPU2CPU2的啟的啟動元件一樣，維護才出口動元件一樣，維護才出口3 3、兩個、兩個CPUCPU系統(tǒng)之間均進展完善的自檢系統(tǒng)之間均進展完善的自檢和互檢，任一和互檢，任一CPUCPU板缺點，閉鎖安裝并發(fā)報板缺點，閉鎖安裝并發(fā)報警信號警信號RCS-985硬件配置表示圖交流信號低通濾波A/DDSP1DSP2CPU1

19、外部開入串口打印出口繼電器CPU板低通濾波A/DDSP3DSP4CPU2管理板串口打印+E光隔光隔外部開入QDJ可靠的軟件技術(shù) 每個周波24點高速采樣率，計算精度高 并行實時計算：缺點全過程對一切維護繼電器進展實時計算。即在每一個采樣間隔內(nèi)0.833ms對一切維護完成計算，并留有裕度。因此，安裝中各維護功能的計算互不影響，均能正確反響。 多種啟動元件：不同的維護功能均有對應(yīng)的啟動元件獨立的缺點錄波 CPU錄波：記錄維護的各種原始模擬量、維護用的中間模擬量、維護的出口形狀等。 MON錄波：設(shè)有完好的缺點錄波功能，可以延續(xù)記錄長達4S的發(fā)變組單元一切模擬量、開入量、維護動作量波形，記錄采用COMT

20、RADE格式，是針對發(fā)變組的缺點錄波器。 完善的波形分析軟件波形分析軟件友好的用戶界面 全中文菜單 全中文打印 大屏幕液晶顯示，主接線及運轉(zhuǎn)方式一目了然 不進展任何操作即可顯示一切模擬量及差電流 后臺管理軟件與通訊功能 開發(fā)了相應(yīng)的PC機軟件，利用通訊的方式，提供方便與易用的手段設(shè)定安裝、察看安裝形狀以及了解記錄的信息。例如整定定值，獲得模擬量實時值，開入量形狀以及獲得錄波數(shù)據(jù)等 四個RS-485通訊接口，其中有兩個可以復(fù)用為光纖接口 支持電力行業(yè)規(guī)范DL/T667-1999IEC60870-5-103規(guī)范的通訊規(guī)約靈敏的后臺通訊方式方便的調(diào)試手段 設(shè)有調(diào)試輸入接口，用HELP-90A方便地進

21、展調(diào)試 安裝面板設(shè)置調(diào)試串口 一切維護信息可經(jīng)過調(diào)試串口傳至PC機，便于維護形狀和性能的二次分析 一切定值可經(jīng)過PC機進展整定、存盤、打印調(diào)試界面例1：發(fā)電機差動定值整定調(diào)試界面例3：發(fā)電機差動維護相關(guān)量顯示跳閘控制字整定RCS-985 發(fā)電機變壓器組維護 總體方案 安裝性能 安裝的關(guān)鍵技術(shù) 實驗與運轉(zhuǎn) 總結(jié)RCS985維護安裝的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動維護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、初次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間維護、高靈敏橫差維護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100定子接地維護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地

22、維護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)發(fā)電機差動維護現(xiàn)狀 大型發(fā)電機造價昂貴，內(nèi)部缺點呵斥的損失宏大，內(nèi)部相間缺點由于缺點點電勢能夠較低，缺點時受過渡電阻影響較大，如何采用新原理，不受過渡電阻影響，提高內(nèi)部缺點時維護靈敏度已成為重要課題。 發(fā)電機差動維護普遍采用P級TA，區(qū)外缺點TA不平衡電流大尤其在非同期合閘時，固定斜率的比率差動維護，不能很好的與TA不平衡電流變化配合。 分體式維護之間的TA串接 變壓器的過激磁引起 傳統(tǒng)比率差動原理的缺陷，區(qū)外缺點發(fā)生后，在切除時，由于TA特性不一致或TA飽和導(dǎo)致的誤動。發(fā)變組差動誤動緣由差動維護的關(guān)鍵技術(shù)工頻變化量比率差動變斜率比率差動

23、高值比率差動差動速斷差動維護的功能特點靈敏的工頻變化量比例差動 :差電流工頻變化量 :制動電流工頻變化量ererderrddthdtdIIIIIIIIIIII23 . 075. 026 . 025. 121IIIdmax21ppIIIr差動維護的功能特點 工頻變化量比例差動的優(yōu)點 只反映缺點分量，不受發(fā)電機、變壓器正常運轉(zhuǎn)時負荷電流的影響 過渡電阻影響很小 采用高比率制動系數(shù)抗TA飽和 提高了發(fā)電機、變壓器內(nèi)部細微缺點時維護的靈敏度，區(qū)外缺點不會誤動差動維護的功能特點滿負荷運轉(zhuǎn)時發(fā)電機內(nèi)部A、B相2.5%經(jīng)過渡電阻短路差動維護的關(guān)鍵技術(shù)工頻變化量比率差動變斜率比率差動高值比率差動差動速斷 變斜

24、率比例差動 不設(shè)拐點，一開場就帶制動特性)/(1erblrblblcdqdrbldIIKKKIIKI差動維護的功能特點差動維護的功能特點 動作區(qū)域上多了兩塊靈敏動作區(qū)，少了一塊易誤動區(qū)，在區(qū)內(nèi)缺點時保證較高的靈敏度，在區(qū)外缺點時可以躲過暫態(tài)不平衡電流，提高了差動維護的可靠性。 變斜率比例差動的優(yōu)點 由于一開場就帶制動，差動維護動作特性較好地與差流不平衡電流配合，因此差動起始定值可以平安地降低； 提高了發(fā)電機、變壓器內(nèi)部細微缺點時維護的靈敏度，尤其是機組起停過程中4555Hz內(nèi)部細微缺點差動維護的靈敏度； 可以防止區(qū)外缺點TA不一致呵斥的誤動。差動維護的功能特點主變內(nèi)部C相1.5%匝間缺點變斜率

25、比率差動維護的功能特點差動維護的關(guān)鍵技術(shù)工頻變化量比率差動變斜率比率差動高值比率差動差動速斷差動維護的功能特點 可靠的高值比例差動 由高比率制動系數(shù)抗TA飽和 區(qū)內(nèi)嚴重缺點快速動作rdedIIII70.02.1差動維護的功能特點區(qū)內(nèi)細微：t0:正常運轉(zhuǎn)t1:缺點時差動維護的功能特點區(qū)內(nèi)較嚴重：t0:正常運轉(zhuǎn)t1:缺點時差動維護的功能特點區(qū)內(nèi)嚴重缺點：t0:正常運轉(zhuǎn)t1:缺點時差動維護的功能特點RCS985維護安裝的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動維護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、初次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間維護、高靈敏橫差維護新原

26、理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100定子接地維護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地維護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)發(fā)電機差動TA飽和問題以往以為： 發(fā)電機差動采用維護級TA，并且TA同型； 區(qū)外缺點電流倍數(shù)小，一次電流完全一樣，二次不平衡差流 ??； 因此，為提高內(nèi)部缺點靈敏度，降低差動起始定值、比率制動系數(shù)。實踐情況： 發(fā)電機差動TA雖然同型，但兩側(cè)電纜長度能夠不一致，部分 機組TA不是真正同型TA； 區(qū)外缺點電流倍數(shù)雖然小，但非周期分量衰減慢； 結(jié)果，導(dǎo)致TA飽和，不平衡差流增大，差動維護屢有誤動發(fā)生；現(xiàn)有防TA飽和措施提高差動啟動定值：缺陷：降低了內(nèi)部缺點靈敏度

27、，不可取。采用流出電流判據(jù)的標(biāo)積制動式差動維護：缺陷1：實際計算闡明，在發(fā)電機內(nèi)部缺點時，也有流出電流，存在拒動能夠。缺陷2：區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)缺點時，拒動能夠性添加。TA飽和判據(jù)的特點全新的“異步法 TA飽和判據(jù)抗TA飽和算法：利用變壓器、發(fā)電機差電流中諧波含量和波形特征來識別電流互感器的飽和關(guān)鍵判據(jù)：如何準(zhǔn)確判出區(qū)外缺點，投入抗TA飽和算法： 制動電流工頻變化量： 差電流工頻變化量：21ththrIdIII區(qū)內(nèi)缺點時，制動電流和差電流工頻變化量同步出現(xiàn)TA飽和判據(jù)的特點區(qū)外缺點時，制動電流與差電流工頻變化量異步先后出現(xiàn)TA飽和判據(jù)的特點發(fā)電機區(qū)外缺點并伴隨TA飽和發(fā)電機區(qū)內(nèi)缺點發(fā)電機區(qū)內(nèi)缺點并伴隨

28、TA飽和區(qū)外TA飽和：t0:正常運轉(zhuǎn)t1:判出區(qū)外t2:開場飽和t3:進入動作區(qū)t1-t05msTA飽和：t0:正常運轉(zhuǎn)t1:判出區(qū)外t2:開場飽和t3:進入動作區(qū)t1-t05msTA飽和判據(jù)的特點 “異步法 TA飽和判據(jù)優(yōu)點 區(qū)內(nèi)缺點、區(qū)內(nèi)缺點TA飽和，差動維護快速動作 區(qū)外缺點，投入TA抗飽和判據(jù)，差動維護不會誤動 允許TA飽和最快時間：5ms。RCS985維護安裝的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動維護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、初次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間維護、高靈敏橫差維護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100定

29、子接地維護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地維護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)現(xiàn)有縱向零序電壓匝間維護方案1、負序方向閉鎖的縱向零序電壓匝間維護 負序方向元件在外部三相短路暫態(tài)過程中和頻率偏離額定值時 能夠會誤動； 當(dāng)采用負序功率方向作為動作元件時，靈敏度不高；2、負序方向閉鎖的二次諧波式匝間短路維護 對于發(fā)電機組，外部不對稱缺點，也會產(chǎn)生二次諧波電流，需 負序方向閉鎖，因此也存在上述缺陷；3、三次諧波分量閉鎖縱向零序電壓匝間維護 動模和實踐機組缺點并未證明區(qū)外缺點時縱向零序電壓中三次諧 波分量一定會增大。零序電壓匝間維護的功能特點 高定值段匝間維護 按躲過各種情況下最大不

30、平衡零序電壓整定； 靈敏段匝間維護：電流比率制動原理 綜合電流：采用電流添加量和負序電流加權(quán)值OzdezdOUIIdIkU)/1 (20）（零序電壓匝間維護的功能特點浮動門檻技術(shù) 對其他工況下不同負載、電壓升高、失磁缺點等 ，零序 電壓不平衡值的增大，采用浮動門檻躲過不平衡電壓。 頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時，三次諧波濾過比仍大于100由于采取了以上措施，縱向零序電壓匝間維護只需按躲過正常運轉(zhuǎn)時不平衡基波電壓整定，區(qū)內(nèi)缺點靈敏動作，區(qū)外缺點可靠制動零序電壓匝間維護的功能特點零序電壓匝間維護的功能特點媽灣電廠主變高壓側(cè)C0缺點縱向零序電壓波形，零序電壓基波分量比缺點前增大，電流、負序電流

31、添加較大,電流比率制動原理的匝間維護沒有誤動發(fā)電機區(qū)內(nèi)A3-A4匝間缺點縱向零序電壓波形，零序電壓添加, 而相電流變化不大, 維護靈敏動作。零序電壓匝間維護的功能特點工頻變化量匝間方向判據(jù)構(gòu)成： U 0.5V+1.25du I 0.02In+1.25di上述三個判據(jù)同時滿足，維護置方向標(biāo)志；經(jīng)負序電壓、負序電流展寬 。工頻變化量方向匝間維護功能特點dFeIUFj25. 1Re22 優(yōu)點 直接取機端電壓電流計算，不需公用TV 方向明確，區(qū)內(nèi)缺點正確動作，靈敏度約為3V； 采用浮動門檻技術(shù)，區(qū)外缺點不會誤動； 缺陷 發(fā)電機并網(wǎng)前，不能反映匝間維護。工頻變化量方向匝間維護功能特點高靈敏橫差維護的功能

32、特點 高定值段橫差維護：相當(dāng)于普通的單元件橫差維護，按躲過最大不平衡電流整定 靈敏段橫差維護：相電流比率制動原理 取最大相電流添加值作制動hczdezdhchcIIdIkI)/1 (高靈敏橫差維護的功能特點浮動門檻技術(shù) 對其他工況下不同負載、電壓升高、失磁缺點等，橫差電 流不平衡電流的增大，采用浮動門檻躲過不平衡電流電壓。 頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時，三次諧波濾過比仍大于100由于采取了以上措施，橫差電流定值只需按躲過正常運轉(zhuǎn)時不平衡基波電流整定，區(qū)內(nèi)缺點靈敏動作，區(qū)外缺點可靠制動發(fā)電機變壓器區(qū)外AB兩相缺點橫差電流波形，橫差電流添加，由于相電流也添加, 因此能可靠制動。高靈敏橫差維

33、護的功能特點發(fā)電機區(qū)內(nèi)B1-B3匝間缺點橫差電流波形，橫差電流添加, 而相電流變化不大, 橫差維護靈敏動作。高靈敏橫差維護的功能特點RCS985維護安裝的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動維護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、初次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間維護、高靈敏橫差維護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100定子接地維護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地維護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)現(xiàn)有定子接地維護存在問題 三次諧波電壓比率判據(jù) 啟停機過程中易誤動 正常運轉(zhuǎn)機組頻率變化時，三次諧波濾過比下降，易 導(dǎo)致誤

34、動 調(diào)整型三次諧波電壓判據(jù) 啟停機過程中易誤動 正常運轉(zhuǎn)機組頻率變化時，三次諧波濾過比下降，易導(dǎo)致誤動 運轉(zhuǎn)方式變化時，易誤動自順應(yīng)三次諧波電壓比率判據(jù)：發(fā)變組并網(wǎng)前后機端等效電容變化較大，并網(wǎng)前、后各設(shè)一個定值，根據(jù)各自形狀下安裝實時顯示的最大三次諧波電壓比率值整定，安裝根據(jù)斷路器位置接點和負荷電流自動順應(yīng)形狀變化 頻率跟蹤和數(shù)字濾波器相結(jié)合，在頻率4555Hz范圍內(nèi)三次諧波電壓濾過比不受影響在系統(tǒng)頻率嚴重偏離50HZ時，采用按頻率比率制動原理wzdNTKUU333定子接地維護的功能特點 自順應(yīng)三次諧波電壓比率判據(jù)優(yōu)點： 頻率變化不會誤動 處理了機組啟停機過程中三次諧波電壓比率判據(jù)誤動的問題

35、。定子接地維護的功能特點 三次諧波電壓差動判據(jù)： 正常運轉(zhuǎn)時，機端、中性點三次諧波電壓幅值、相位在一定范圍內(nèi)動搖，實時自動調(diào)整系數(shù)kt使正常運轉(zhuǎn)時差電壓接近為0； 可以維護100的定子接地NNtTUkreUkU333定子接地維護的功能特點 三次諧波電壓差動可靠性： 頻率跟蹤和數(shù)字濾波器相結(jié)合，在頻率49.550.5Hz范圍內(nèi)維護功能不受影響； 在機組頻率超出49.550.5Hz范圍時，閉鎖本判據(jù)； 機組并網(wǎng)后負荷電流大于0.2In時，自動投入本判據(jù)； 當(dāng)TV斷線時閉鎖本判據(jù)。 由于采用了以上輔助判據(jù)，雖然三次諧波電壓差動判據(jù)在定子接地時靈敏度很高，但是在啟停機過程中、區(qū)外缺點及其他工況下均不會

36、誤動。定子接地維護的功能特點 媽灣電廠正常運轉(zhuǎn)三次諧波差動波形：定子接地維護的功能特點發(fā)電機中性點5%定子接地電壓波形(動模實驗)定子接地維護的功能特點發(fā)電機中性點40%定子接地電壓波形圖(動模實驗)定子接地維護的功能特點發(fā)電機中性點經(jīng)10k 定子接地電壓波形(電科院動模實驗)定子接地維護的功能特點望亭電廠11機組發(fā)電機中性點定子接地實驗：實驗方法，用絕緣棒將短路實驗電阻一端與發(fā)電機中性點短接，實驗電阻另一端接地。實驗電阻阻值：5.1K，7.5 K。定子接地維護的功能特點 定子接地實驗記錄：定子接地維護的功能特點RCS985維護安裝的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動維護新原理;

37、2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、初次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間維護、高靈敏橫差維護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100定子接地維護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地維護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)LCRRCS-985IsefUsef20HZ帶通濾波器20HZ電源負載電阻主變發(fā)電機TAlnRCS-985外加20HZ電源式定子接地保護配置圖新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地維護新型外加20HZ電源定子接地維護外加20Hz低頻電源定子接地維護的特點：1在發(fā)電機啟停、運轉(zhuǎn)的全過程中，都可以提供靈敏的定子接地維護：可檢測定子絕緣的緩慢老化； 2

38、維護范圍不僅包括整個定子繞組，還包括發(fā)電機中性點。維護的靈敏度一致，不受接地位置影響。320Hz信號和工頻、分次諧波、整數(shù)次諧波相差較大，機組正常運轉(zhuǎn)或振蕩時不會影響外加20Hz電阻的計算。4注入一次繞組電壓僅為13的額定相電壓，不會損壞定子繞組絕緣。發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁回路接地種類和后果1各種緣由呵斥的轉(zhuǎn)子繞組絕緣下降轉(zhuǎn)子繞組匝間短路；勵磁回路一點接地；勵磁回路兩點接地。2轉(zhuǎn)子一點接地對發(fā)電機并未呵斥危害，但如再發(fā)生兩點接地，要挾機組平安：缺點點流過電流，燒傷轉(zhuǎn)子本體；勵磁繞組過流，導(dǎo)致過熱而燒傷；氣隙磁通失去平衡，引起振動；兩點接地使軸系和汽機磁化。RCS-985 轉(zhuǎn)子接地維護原理RRS1S2R

39、RUU發(fā)電機轉(zhuǎn)子+-RgRCS-985 轉(zhuǎn)子接地維護原理RCS-985提供兩種轉(zhuǎn)子接地維護原理供選擇，分別為乒乓切換采樣原理和外加電源原理。乒乓式轉(zhuǎn)子接地維護原理表示圖新型有源轉(zhuǎn)子一點接地維護的根本原理：在轉(zhuǎn)子繞組的一端與大軸之間注入偏移方波電源，經(jīng)過計算接地電阻的阻值，構(gòu)成轉(zhuǎn)子一點接地維護。新型有源轉(zhuǎn)子一點接地維護gRxRyRrUrUU轉(zhuǎn)子大軸xisqU新型有源轉(zhuǎn)子一點接地維護的特點：1、不受轉(zhuǎn)子繞組對地電容的影響，不受高次諧波分量的影響，接地電阻丈量精度高；2、維護靈敏度與轉(zhuǎn)子接地位置無關(guān)，維護無死區(qū)，在轉(zhuǎn)子繞組上任一點接地都有很高的靈敏度；3、可在未加勵磁電壓的情況下，監(jiān)視轉(zhuǎn)子絕緣情況，

40、并能滿足無刷勵磁機組轉(zhuǎn)子接地維護的要求。新型有源轉(zhuǎn)子一點接地維護RCS985維護安裝的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動維護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、初次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間維護、高靈敏橫差維護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100定子接地維護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地維護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù) TA斷線判據(jù) 差動TA斷線，采用比率制動判據(jù) 發(fā)電機差動TA差流報警 Id 0.01Ie Id 0.03Ir 差動維護TA斷線的功能特點 TA異常判據(jù) 可靠的比率制動判據(jù)： I2 0.04

41、In + 0.25Imax 延時發(fā)出TA異常報警信號 橫差零序電流TA異常判據(jù)： I0.1Ie Ihc30.1A 延時發(fā)出橫差TA異常報警信號TA斷線的功能特點TV斷線發(fā)電機中性點、開口三角零序TV斷線判據(jù) U10.UnU030.10V 延時發(fā)TV斷線報警信號 勵磁電壓斷線閉鎖功能斷路器位置接點檢測功能TV斷線的功能特點RCS985維護安裝的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動維護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、初次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間維護、高靈敏橫差維護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100定子接地維護；5、新型外加電源定

42、子、轉(zhuǎn)子接地維護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)RCS985維護安裝的關(guān)鍵技術(shù)1、開放式失磁維護，可以組合成多種方案，供用戶選擇；2、失步維護采用正序電壓、正序電流計算阻抗軌跡，可以可靠區(qū)分缺點與振蕩，區(qū)分振蕩中心在發(fā)變組區(qū)內(nèi)、區(qū)外，并分別動作于跳閘和信號；3、綜合思索的誤上電維護方案等RCS-985 發(fā)電機變壓器組維護 總體方案 安裝性能 安裝的關(guān)鍵技術(shù) 實驗與運轉(zhuǎn) 總結(jié)實驗與運轉(zhuǎn) 安裝分別在電力自動化研討院、中國電力科學(xué)研討院、四川電力科學(xué)研討院、華東電力實驗研討院進展了詳細的動模實驗。實驗結(jié)果闡明安裝到達了方案設(shè)定的目的。 媽灣電廠300MW機組內(nèi)部缺點維護動作分析

43、南京熱電廠5號發(fā)電機內(nèi)部缺點維護動作分析 綏中電廠800MW機組維護動作分析 異步法TA飽和判別新原理運轉(zhuǎn)總結(jié)2001年4月18日以來，RCS-985安裝已在100MW-800MW的300多臺機組上投入運轉(zhuǎn)，一切安裝運轉(zhuǎn)正常，經(jīng)受住了各種缺點的考驗。 運轉(zhuǎn)總結(jié)序號序號用戶名稱用戶名稱時間時間動作情況動作情況1 1深圳媽灣電廠深圳媽灣電廠300MW300MW機組機組200120016 61111主變高壓側(cè)區(qū)內(nèi)主變高壓側(cè)區(qū)內(nèi)C0C0故障故障差動速斷、比率差動、間隙零序電差動速斷、比率差動、間隙零序電流保護均正確動作流保護均正確動作2 2深圳媽灣電廠深圳媽灣電廠300MW300MW機組機組20012

44、0019 93030逆功率保護正確動作逆功率保護正確動作3 3華能威海電廠華能威海電廠125MW125MW機組機組2001200110102828勵磁繞組過負荷信號、發(fā)電機過負勵磁繞組過負荷信號、發(fā)電機過負荷信號、主變過負荷信號、荷信號、主變過負荷信號、失磁保護正確動作失磁保護正確動作運轉(zhuǎn)總結(jié)序號序號用戶名稱用戶名稱時間時間動作情況動作情況4 4蘇州望亭電廠蘇州望亭電廠300MW300MW機組機組2002.1.172002.1.17程序逆功率正確動作程序逆功率正確動作5 5內(nèi)蒙華能伊敏電廠內(nèi)蒙華能伊敏電廠500MW500MW機組機組2002.9.152002.9.15程序逆功率正確動作程序逆功

45、率正確動作6 6華中華能陽邏電廠華中華能陽邏電廠300MW300MW機組機組2003.2.72003.2.7TV1TV1斷線，裝置發(fā)出斷線，裝置發(fā)出TVTV斷線信號并將相應(yīng)保斷線信號并將相應(yīng)保護切換至護切換至TV2TV2。7 7鎮(zhèn)江高資電廠鎮(zhèn)江高資電廠140MW140MW機組機組2003.42003.4廠變分支電纜三相短路，廠變分支電纜三相短路，RCS-985RCS-985裝置電纜裝置電纜差動正確動作。差動正確動作。8 8貴州納雍電廠貴州納雍電廠#1#1機機300MW300MW機組機組200320033 3失磁保護正確動作。失磁保護正確動作。9 9河南洛陽新安電廠河南洛陽新安電廠#2#2機機1

46、35MW135MW機組機組2003.7.242003.7.24主變低壓側(cè)主變低壓側(cè)ACAC兩相故障，發(fā)變組差動速斷、兩相故障，發(fā)變組差動速斷、主變差動速斷、發(fā)變組比率差動、主變主變差動速斷、發(fā)變組比率差動、主變比率差動、主變工頻變化量差動均正確比率差動、主變工頻變化量差動均正確動作，最快動作時間為動作，最快動作時間為13ms13ms。運轉(zhuǎn)總結(jié)序號序號用戶名稱用戶名稱時間時間動作情況動作情況1010河南洛陽新安電廠河南洛陽新安電廠#1#1機機135MW135MW機組機組2003.92003.9發(fā)電機機端封母故障接地，基波零序發(fā)電機機端封母故障接地，基波零序電壓定子接地保護正確動作。電壓定子接地保

47、護正確動作。1111江蘇淮陰電廠江蘇淮陰電廠220MW220MW機組機組2003.9.152003.9.15發(fā)電機機端發(fā)電機機端TV1TV1一次斷線，裝置正確一次斷線，裝置正確發(fā)出發(fā)出TVTV斷線信號，閉鎖相關(guān)保護斷線信號，閉鎖相關(guān)保護1212山東運河電廠山東運河電廠135MW135MW機組機組2003.92003.9勵磁回路一點接地保護正確動作。勵磁回路一點接地保護正確動作。1313山東德州電廠山東德州電廠300MW300MW機組機組2003.9.182003.9.18機組解列后，機組解列后，500KV500KV中開關(guān)中開關(guān)B B相發(fā)生斷相發(fā)生斷路器閃絡(luò)故障，誤上電保護、斷路器路器閃絡(luò)故障，

48、誤上電保護、斷路器閃絡(luò)保護正確動作。閃絡(luò)保護正確動作。1414貴州納雍電廠貴州納雍電廠300MW300MW機組機組2003.10 2003.10 貴州納雍電廠貴州納雍電廠#2#2機勵磁回路一點、兩機勵磁回路一點、兩點接地保護正確動作。點接地保護正確動作。1515遼寧綏中電廠遼寧綏中電廠800MW800MW機組機組2003.102003.10振動引起飛錘動作，關(guān)閉主汽門，程振動引起飛錘動作，關(guān)閉主汽門，程序逆功率保護正確動作。序逆功率保護正確動作。運轉(zhuǎn)總結(jié)序號序號用戶名稱用戶名稱時間時間動作情況動作情況1616南京熱電廠南京熱電廠130MW130MW機組機組2003.122003.122 2發(fā)電

49、機內(nèi)部發(fā)電機內(nèi)部ABAB兩相接地故障，兩相接地故障，RCS-985RCS-985裝置裝置發(fā)電機比率差動、工頻變化量差動、差動速發(fā)電機比率差動、工頻變化量差動、差動速斷正確動作，最快動作時間斷正確動作，最快動作時間7ms7ms。1717河南洛陽新安電廠河南洛陽新安電廠1 1號號機機135MW135MW機組機組200420049 928281111時時2424分分1111秒秒（與（與20032003年故障年故障的為的為#1#1機組的變機組的變壓器類似，但故壓器類似，但故障電流較大）障電流較大）主變內(nèi)部主變內(nèi)部ACAC相故障，發(fā)變組差動速斷、主變相故障，發(fā)變組差動速斷、主變差動速斷、發(fā)變組比率差動、主變比率差動、差動速斷、發(fā)變組比率差動、主變比率差動、主變工頻變化量差動均正確動作，最快動作主變工頻變化量差動均正確動作，最快動作時間為時間為11ms11ms。1818唐山電廠唐山電廠#1#1300MW300MW機組機組20042004年年1010月月9 9日日1515時時5050分分1818秒秒廠變低壓側(cè)發(fā)生三相故障，廠變比率差動、廠變低壓側(cè)發(fā)生三相故障，廠變比率差動、發(fā)變組比率差正確動作發(fā)變組比率差正確動作1919江蘇