MGT102V3.0發(fā)變差動保護(hù)技術(shù)說明書

2.裝置品種2.1MGT102發(fā)電機(jī)主保護(hù)裝置MGT102發(fā)電機(jī)主保護(hù)裝置包括縱聯(lián)電流差動、單元件橫差、定子回路接地、勵磁回路接地等多種反映發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路為主的保護(hù)功能，作為發(fā)電機(jī)組的主保護(hù)。2.1.1功能配置針對機(jī)組不同的故障，MGT102配置了多種不同的保護(hù)功能（見表2.1.1），在工程應(yīng)用中按相關(guān)的規(guī)程規(guī)范要求范圍選用，圖2.1.1為MGT102的功能邏輯框圖，MGT102還帶有部分測量儀表功能，一般有：直流勵磁電壓（磁場電壓）UΦ；直流勵磁電流（磁場電流）IΦ（勵磁系統(tǒng)必須配有4～20mA或0～5V變送器）。圖2.1.1MGT102的功能邏輯框圖表2.1.1MGT102配置的保護(hù)功能保護(hù)編號配置的保護(hù)功能對應(yīng)的機(jī)組故障87G(或87GT)流差動發(fā)電機(jī)(或發(fā)變組)縱聯(lián)電發(fā)電機(jī)組(或發(fā)變組)內(nèi)部相間短路87GN單元件橫差內(nèi)部相間短路和匝間短路(分支引出)縱向零序電壓內(nèi)部匝間短路(裝專用TV時)64G164G2零序過電流或零序過電壓發(fā)電機(jī)定子回路接地(95%)發(fā)電機(jī)定子回路接地(100%)乒乓切換式轉(zhuǎn)子接地電阻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地三次諧波電壓64R164R2發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地51AT151AT251AT3限時電流速斷過電流(定時限)過負(fù)荷勵磁變/機(jī)或高廠變的內(nèi)部短路故障保護(hù)和后備保護(hù)5-15-2熱工/水工事故勵磁事故重瓦斯輕瓦斯溫升機(jī)組的非電量保護(hù)63-163-226升壓變或勵磁變的非電量保護(hù)2.1.2主要保護(hù)原理2.1.2.1縱聯(lián)電流差動保護(hù)MGT102采用由四段折線組成的縱聯(lián)電流比率差動保護(hù)和差電流速斷保護(hù)，動作特性見圖2.1.2，因而具有輕載或內(nèi)部故障時靈敏度高，外部故障時穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。MGT102的縱聯(lián)電流差動保護(hù)具有“三相差動元件中兩相動作才出口/三相差動元件中一相動作就出口”的比率差動出口選擇、二次諧波制動判據(jù)選擇、電流互感器（TA）二次回路斷線（零序電流原理）閉鎖選擇和各側(cè)電流分別平衡和圖2.1.2縱聯(lián)電流差動保護(hù)特性Y/△折算的功能，因而可作為：A.發(fā)電機(jī)的差動B.發(fā)電機(jī)的不完全差動C.發(fā)-變組的差動2.1.2.2單元件靈敏電流橫差保護(hù)MGT102采用了截斷式零序電流繼電器實(shí)現(xiàn)單元件靈敏電流橫差，作為多分支中心點(diǎn)分別引出的發(fā)電機(jī)的匝間或跨分支故障的主保護(hù)。在任一相電流超出1.5倍額定電流時閉鎖，提高了單元件橫差在發(fā)電機(jī)組外部短路時的可靠性。圖2.1.3單元件靈敏電流橫差保護(hù)的接線和特性當(dāng)發(fā)電機(jī)勵磁回路發(fā)生一點(diǎn)接地后自動將單元件靈敏電流橫差保護(hù)增加一個短延時，防止在勵磁回路由一點(diǎn)接地轉(zhuǎn)換成兩點(diǎn)接地時分支上產(chǎn)生暫態(tài)不平衡電流導(dǎo)致誤動。2.1.2.3定子接地保護(hù)MGT102采用了零序過電流(零序過電流/零序過電壓)繼電器作為95%范圍的定子接地保護(hù)，根據(jù)機(jī)組的主接線和互感器的配置方案的不同作相應(yīng)選擇。采用了三次諧波電壓判據(jù)作為近中性點(diǎn)附近的接地保護(hù)，與零序過電壓一起構(gòu)成100%范圍的定子接地保護(hù)。由于發(fā)電機(jī)事實(shí)上不可能完全對稱，所以存在三次諧波電勢，如圖2.1.4的（a）和（b），若發(fā)電機(jī)每相對地電容為Cg，發(fā)電機(jī)外接元件的每相對地電容為Ct，則三次諧波等效電路如圖2.1.4(C)所示，發(fā)電機(jī)（包括外接元件）的對地絕緣良好時，機(jī)端和中性點(diǎn)的三次諧波電壓由該等效電路決定，當(dāng)發(fā)生接地時，三次諧波電壓發(fā)生變化，如圖2.1.4(d)所示。a.兩并聯(lián)分支b.兩串聯(lián)分支C.等效電路d.R變化時的電壓軌跡圖2.1.4發(fā)電機(jī)三次諧波電壓MGT102采用了自適應(yīng)跟蹤原理的三次諧波電壓判據(jù)，動作方程為：∣U3n-K3p·U3s│-K3r│U3n│>U3p(2-1-1)式中：U3s——機(jī)端三次諧波電壓；U3n——中性點(diǎn)三次諧波電壓；K3p——平衡系數(shù)，自動跟蹤調(diào)整，取值范圍為1~10；K3r——制動系數(shù)，固定為1/3；U3p——三次諧波電壓動作整定值。正常運(yùn)行時，裝置自動調(diào)整K3p的取值，使U3n-K3p·U3s≈0，當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)附近發(fā)生接地時，U3n變小，U3s增大，動作量│U3n-K3p·U3s│增大，而制動量K3r│U3n│減小，判據(jù)條件符合，保護(hù)可靠動作。2.1.2.4轉(zhuǎn)子接地保護(hù)MGT102采用了乒乓（切換）采樣式原理測量勵磁回路（轉(zhuǎn)子）對地電阻值（Rf）和兩接地點(diǎn)電氣距離值（△L）。在圖2.1.5中，當(dāng)S1閉合，S2打開時，有(2-1-2)當(dāng)S1打開，S2閉合時，有：`（2-1-3）則由上兩式，得：(