葛洲坝电厂保护及安全自动装置介绍优质PPT.ppt
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对其保护范围内发生故障和不正常状态的反应能力。
可靠性可靠性:
包括安全性(即不拒动)和可信赖性(即不误动)。
安全性是指应该动作的故障不应拒动;
可信赖性是指不应该动作的故障不应误动。
美加大停电美加大停电20032003年年88月月1414日日北美发生有史以来最大规模的停北美发生有史以来最大规模的停电灾难:
电灾难:
一连串相继开断一连串相继开断暂态电压跌落暂态电压跌落系统振荡系统振荡发电机自我保护退出发电机自我保护退出大范围停电大范围停电雪崩式停运雪崩式停运停运停运100100多个电厂多个电厂(20(20多个核电厂)多个核电厂)停运几十条高压线路停运几十条高压线路扰乱扰乱50005000万人生活万人生活停电停电2929小时小时经济损失高达经济损失高达300300亿美元!
亿美元!
印度大停电印度大停电继2012年7月30日印度北方电网大停电之后,印度三大电网31日相继瘫痪数小时,涉及印度北部、东部、东北部大部分地区以及首都新德里,影响大约6亿人口用电。
印度北方电网7月30日自凌晨起瘫痪,影响超过3亿人口,创下世界大型停电规模纪录。
但一天后的再次停电,刷新这一纪录。
停电原因至今未对外公布,但业内人士指出,电网基础设施落后、超负荷用电、电网结构不合理是主要因素。
4、继电保护的发展历程晶体管保护集成保护微机保护微机保护优点优点:
调试方便,配置灵活,原理先进,结构紧凑,可靠性高,可与后台系统进行数据交换。
微机保护的发展:
计算机本身的重大突破,大规模集成电路技术的飞速发展,其可计算机本身的重大突破,大规模集成电路技术的飞速发展,其可靠性和实用性大大提高;
靠性和实用性大大提高;
早在早在19651965年,就有人开始倡导用计算机构成保护,并开始作理论年,就有人开始倡导用计算机构成保护,并开始作理论探索;
探索;
19691969年前后,第一台样机由美国西屋公司的年前后,第一台样机由美国西屋公司的RockefellerRockefeller教授研制教授研制成功;
成功;
19771977年,日本投入使用第一套微机保护装置;
年,日本投入使用第一套微机保护装置;
19841984年初,华北电力学院研制出我国第一套微机线路保护,并投年初,华北电力学院研制出我国第一套微机线路保护,并投入试运行;
入试运行;
9090年代初,微机保护已开始进入发展成熟阶段。
年代初,微机保护已开始进入发展成熟阶段。
现在更是进入了数字化微机保护时代。
5、继电保护的构成一般情况而言,整套继电保护装置是由测量部分、逻辑部分和执行部分组成的,其原理结构图如下。
输入信号整定值输出信号测量部分逻辑部分执行部分二二、主接线介绍主接线介绍1、电厂概况1970年12月30日开工,边勘测,边设计,边施工。
1980年12月24日葛洲坝电厂成立。
1981年1月截流,7月首台机组运行,1983年9月二江7台机组全部发电。
1986年6月大江首台机组运行,1988年12月大江14台机组全部发电。
总投资48.48亿元。
葛洲坝电厂现装机21台,共291万千瓦。
二江7台机组共102万千瓦,大江14台机组共188.8万千瓦。
其中1、2机为大机,17万千瓦;
3、14机经增容后为13.4万千瓦;
421机为小机,12.5万千瓦。
葛洲坝电厂历年累计发电量达3455亿千瓦时,是我国第一座发电量达到3000亿千瓦时的电站。
葛洲坝电厂多年平均发电量157亿千瓦时。
机组年利用小时为5800小时/年(我国水电厂平均水平在3000小时/年左右,火电厂约6300小时/年)大江电厂主接线图简介大江电厂为扩大单元接线方式,共4个扩大单元14台机组。
500KV开关站采用3/2接线方式,其中4条进线由大江厂房引入,1条出线(葛军线)送到武汉军山,2条出线(葛双I、葛双II)送到荆门的双河变电站,再由姚双线与河南的姚孟电厂连接,1条进线(清葛线)由隔河岩电厂过来,2条出线(葛朝I、葛朝II)与朝阳变电站相连。
3/2接线方式的特点特点运行方式灵活多变,操作简便;
投资大,维护工作量大,占地面积大。
断路器、隔刀、地刀的编号规律厂房为8字头,以发电机为核心开关站为50字头,以线路为核心与线路有关的隔刀带6字地刀带7,靠母线侧为7,另为17二江主接线简介二江主接线简介二江电厂:
单元式接线方式,220KV开关站采用双母线带分段旁母运行方式。
共7台机10条出线,1个母联,2个旁路,2台联络变压器。
10条出线分别为:
葛雁(小雁溪)线、葛陈(陈家冲)线、葛远(远安)线、葛坡(长坂坡)线、葛桔I、II(桔城变)线、葛白I(白家冲)回线、葛白II回线、葛点(点军)I、II线。
双母带分段旁母接线方式的特点特点其特点是设备少、投资省、操作简便、宜于扩建,但灵活性和可靠性相对较差。
断路器、隔刀、地刀的编号规律发电机G01G07;
线路G31-G38;
旁路G41、G44母联G42;
发电机出口断路器803-806隔刀:
靠近I母侧为1(如311)、靠近II母侧为2如(312),靠近旁母侧为3(如313)地刀:
靠近I母侧为51(如3151)、靠近II母侧为2如(3152)以前,葛洲坝电厂大江、二江所采用的都是能达公司跟华中科技大学联合研制的WYB系列微机型发电机、变压器保护装置。
如今,葛洲坝机组保护开始了新一轮更新换代,5F、6F、7F、16F均已改造为南瑞RCS-985和四方CSC-306,今年年底到明年年中,将有13台发电机进行保护改造。
所不同的是由于大江、二江电厂接线方式的差异,二江电厂是将发电机、变压器保护合二为一,并且采用双重化配置,而大江电厂将发电机保护与变压器保护分开配置。
三、发电机及变压器保护介绍三、发电机及变压器保护介绍WYBWYB系列微机型发电机、变压器保护装系列微机型发电机、变压器保护装置的构成:
置的构成:
11、管理机系统、管理机系统22、功能子系统(、功能子系统(1155个,根据容量及类型定)个,根据容量及类型定)33、出口层(包括非电量保护)、出口层(包括非电量保护)各系统层在电气结构上均相对独立,必须的联接各系统层在电气结构上均相对独立,必须的联接处均经光电隔离。
处均经光电隔离。
管理机的构成管理机的构成:
管理机主要由软驱插件、管理机主要由软驱插件、BitbusBitbus网卡网卡(主视)、软驱卡、(主视)、软驱卡、LEDLED液晶显示卡、液晶显示卡、CPUCPU主板。
小键盘卡、开出板、开入板、主板。
小键盘卡、开出板、开入板、告警插件、通讯指示插件、信号插件及告警插件、通讯指示插件、信号插件及电源插件等组成。
电源插件等组成。
同时还设有两个同时还设有两个RS232RS232串行通讯口,串口串行通讯口,串口22为工控机系统与便携机联机,串口为工控机系统与便携机联机,串口11为为成套保护装置与成套保护装置与RTURTU(或(或LCULCU)联机。
)联机。
功能子系统的构成:
输入信号隔离和电压形成变换插件输入信号隔离和电压形成变换插件模拟滤波插件模拟滤波插件BitbusBitbus网卡(从站)网卡(从站)A/DA/D转换转换开入开出板开入开出板告警、信号、电源、跳闸插件告警、信号、电源、跳闸插件出口层的构成:
出口层的构成:
非电量保护插件非电量保护插件出口继电器出口继电器总信号复归及交直流电源切换总信号复归及交直流电源切换转子接地测量插件转子接地测量插件远程监控系统(待建)远程监控系统(待建)管理机层管理机层子子11系统系统子子22系统系统子子33系统系统出口层出口层系系统统结结构构图图功能子系统保护配置:
功能子系统保护配置:
(以(以4FB4FB为例)为例)11、发差、发变组差动保护、发差、发变组差动保护保护范围:
为用于该差动保护的电流互感器保护范围:
为用于该差动保护的电流互感器之间的一次元件三相、相间短路。
之间的一次元件三相、相间短路。
对于发变组差动而言,还包括变压器高压侧对于发变组差动而言,还包括变压器高压侧发生的单相接地故障。
发生的单相接地故障。
动作后果:
跳出口开关、跳主开关、跳厂用动作后果:
跳出口开关、跳主开关、跳厂用变开关、启动失灵、灭磁、停机、变开关、启动失灵、灭磁、停机、发电机纵差保护发电机纵差保护(故障分量比率制动式)图图FC-1比率制动式纵差保护原理接线比率制动式纵差保护原理接线图图FC-2FC-2比率制动特性比率制动特性二二动作逻辑发电机纵差保护采用故障分量方式,分单相式差动和互锁式差动(相间),逻辑框图分别如图FC-4,图FC-5。
图FC-4发电机单相差动逻辑图FC-5发电机相间纵差保护逻辑说明:
1、图FC-4中示出C相差动内部逻辑,A、B相内部逻辑同虚框中C相。
2、图FC-5中A相差动、B相差动、C相差动内部逻辑图,同图FC-4虚框中C相。
3、具体选择单相式或相间式差动由保护控制字的D6位决定。
当D6=0时为单相式差动;
当D6=1时为相间差动,我厂发变组高压侧为单相式,其他为相间式。
4、CT断线闭锁差动由保护控制字的D0位决定,当D0=0时,CT断线不闭锁差动;
当D0=1时CT断线闭锁差动。
且只适用于单相式差动。
22。
匝间保护(定子不对称短路保护)。
匝间保护(定子不对称短路保护)保护范围:
发电机内部发生的定子绕保护范围:
发电机内部发生的定子绕组单相匝间或层间短路。
组单相匝间或层间短路。
正常运行时,发电机无负序功率输出;
外部故障时,从外部吸收负序功率;
内部故障时,向外部发出负序功率。
当发电机定子绕组发生匝间短路时,当发电机定子绕组发生匝间短路时,其对称关系被破坏,出现负序分量。
其对称关系被破坏,出现负序分量。
同时定子中的负序电流,在发电机转同时定子中的负序电流,在发电机转子回路里感应出频率为子回路里感应出频率为100Hz100Hz的二次的二次谐波电流。
谐波电流。
利用负序分量、负序功率和二次谐波利用负序分量、负序功率和二次谐波这些特征量,构成了发电机匝间保护。
这些特征量,构成了发电机匝间保护。
33。
横差保护。
横差保护保护范围:
反应发电机定子绕组的一相保护范围:
反应发电机定子绕组的一相匝间短路和同一相两并联分支间的匝间匝间短路和同一相两并联分支间的匝间短路。
短路。
对于绕组为星形联接且每相由两个及以对于绕组为星形联接且每相由两个及以上并联引出线的发电机均需装设横差保上并联引出线的发电机均需装设横差保护。
护。
优点:
横差保护接线简单,能灵敏优点:
横差保护接线简单,能灵敏反应定子绕组匝间、分支间短路故反应定子绕组匝间、分支间短路故障。
障。
缺点:
在定子绕组引出线或中性点缺点:
在定子绕组引出线或中性点附近发生相间短路时,两中性点连附近发生相间短路时,两中性点连线中的电流较小,横差保护可能不线中的电流较小,横差保护可能不动作,出现死区,可达动作,出现死区,可达15152020。
44。
失磁保护。