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3

高压厂用变、联络线保护设备

详见表4.29.2

4

低压厂用电备自投设备

22

装于开关柜上，其中坝区400V套数暂时按7套考虑

5

高压厂用电备自投设备

6

电站继电保护及故障信息处理子站系统

每台机组1块盘；

500kV开关站保护盘室2块盘；

地面中控室1块盘。

三、主要技术参数

1、发电机及主变压器保护（包括励磁变和厂高变）

发电机、变压器保护各设两套主保护。

均选用多CPU插件式微机保护装置，可与机组LCU及继电保护信息管理子站通信。

可接收电站GPS卫星时钟系统的对时信号。

（1）每一发变组单元的继电保护由5面盘组成，每台机配置1块机组故障录波盘。

（2）发变组主保护主要配置：

发电机纵差保护87G、发电机完全裂相横差保护87GU、发电机低压启动过流电流保护51/27G（带记忆）、发电机误上电保护51/31G、发电机定子过负荷保护49G（定时限和反时限两部分）、发电机失磁保护40G、发电机失步保护78G、发电机100%定子接地保护64G（外加低频交流电流型和基波与三次谐波型两种）、发电机过电压保护59G、发电机断路器失灵保护44G、发变组过激磁保护95G、发电机高灵敏元件横差保护61G、发电机轴电流保护38G、转子负序过负荷保护46R（定时限和反时限两部分）、励磁绕组一点接地保护64R、励磁绕组过负荷保护（定时限和反时限两部分）、主变压器纵差保护87T、主变压器零序电流保护51TN、主变复合电压过流保护27/51T、主变低压侧单相接地保护64T、主变过激磁保护95T、主变冷却器启动49T、机端高压厂用变压器差动87AT、厂用变压器限时过流保护51AT、厂用变压器过负荷保护49AT、励磁变速断保护50ET、励磁变压器过流保护51ET、励磁变压器过负荷保护49ET等。

所有保护均按双重化配置分别在发变组保护A屏和B屏上。

（3）发变组非电量保护主要配置有：

主变压器重瓦斯保护63T1、主变压器轻瓦斯保护63T2、主变压器油温温度保护26T1、主变压器线圈温度保护26T2、主变压器油位异常保护71T、主变压器冷却器故障保护5T、主变压器压力释放1保护63/30T1、主变压器压力释放2保护63/30T2、高压厂用变压器温度保护26AT1、26AT2励磁变压器温度保护26ET1、26AT2。

含发电机断路器失灵保护及操作箱等。

（4）其中保护A屏和B屏上保护装置RCS-985GW（1n）上主要是发电机和励磁变保护，RCS-985TW（2n）主要是主变和厂变保护，RCS-9784A（84n）作为A屏和B屏保护通讯用装置，RCS-985RE（1-31n、1-32n）作为注入式转子一点接地保护装置。

C屏上采用RCS-974FG（5n）非电量保护装置，RCS-985U（6n）安装在发变组保护C屏上作为发电机经过中性点接地变二次侧外加20Hz电源给发电机定子接地保护装置，作为保护A屏上发电机100%定子接地保护B屏上的发电机定子100%接地保护采用基波和三次谐波比较型保护。

四、主要技术特性

1、保护装置采用微机型。

2、保护装置电源采用直流220V。

3、保护装置带有与电站计算机系统通信的接口，及与电站继电保护及故障信息处理子站的接口，并能与上述系统实现通信。

电站继电保护及故障信息处理子站系统需通过调度数据网与南网、省网及集控中心主站系统通信。

500kV保护系统、安自设备、PMU及故障测距设备等应按保护厂家及系统通道分配规划，完成正确的通道接线以及与对侧设备的联调工作及相关参数测试。

4、保护盘均为钢支架金属外壳封闭式结构，能独立支撑。

屏底开孔，以便进出电缆。

保护盘具有全高度的前门，前门为透明材料制造，所有门都带把手和锁及限位装置。

五、现场检查、试验和验收

在设备调试和试验前，应结合工程实际情况和供货商技术要求编制设备调试和试验大纲，报监理人批准后按要求进行实施。

检查和试验内容如下：

1、通用检查项目

2、现场试验项目

本系统在现场安装完毕使用前，应进行下述试验。

除非施工单位与设备厂家已达成某种协议，可以免除其中的部分试验项目。

（1）绝缘电阻试验

各电路对地（外壳）之间，用开路电压为500V的测试仪器测定其绝缘电阻应不小于10MΩ。

（2）工频耐压试验

交流回路对地之间承受2kV（工频，1分钟）、直流回路对地之间承受2kV（工频，1分钟）电压应无击穿或闪络现象。

（3）装置定值调整与试验

对保护和控制装置的时间元件和测量元件的定值进行调整和误差测试，其动作误差应符合出厂说明书的要求。

保护及控制装置在模拟输入量达到整定的动作值后应能按设计要求正确动作。

（4）装置功能模拟试验

装置加直流电源、交流回路通入正常运行值后，运行状态正常，指示灯指示正常，再按合同文件和设计要求进行装置功能模拟试验。

对于保护设备：

模拟被保护设备保护区内、外各种类型的故障，保护装置各部分的动作情况应符合设计要求，动作信号能自保持，各信号回路只有经手动才能复归；

装置通道统调和与系统对调。

故障录波及安全自动装置功能试验还应包括与调度端的远传功能试验。

2、现场验收

在所有现场试验完成后，经监理人确认该系统已符合部标和国标以及定货合同的要求，并在技术资料和文件齐全时方可验收。

保护系统设备验收应按设计图纸、随机安装说明书以及DL478-92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》、DL/T663-1999《220kV～500kV电力系统故障动态记录装置检测要求》、GB50171《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》、及设备厂家相关标准的要求进行。

六．试验方法

1、盘柜通电前的检查

1、外观检查

（1）保护装置的硬件配置、标注及接线等应符合图纸要求。

（2）保护装置各插件上的元器件的外观质量、焊接质量应良好，所有器件紧固、型号正确。

（3）根据装置的序列号，检查相关设置

（4）端子排的核对并对电流、电压、跳闸等回路做标记

2、绝缘检查

（1）将保护装置内保护插件全部拔除.

（2）断开保护屏端子排出所有外引线,进对保护屏内进行绝缘检查.

（3）投入保护屏内交直流开关并短节直流回路正负极

（4）采用500V摇表分别测量各独立回路对地及独立回路之间绝缘电阻。

绝缘电阻要求均大于10MΩ。

2.通电后的检查

1、在对电源绝缘检查合格后对屏柜进行初通电，通电前对即将通电电压进行测量，电压波动为+-5%，最好为永久电源，对装置加直流前，必须验证直流所加端子及极性，依次对保护屏A、B、C通电，刚通电时应检查装置面板上运行灯应亮，错误灯应灭，按LED复归按钮，面板LED灯亮，刚通电时间要短，逐步争加通电时间，稳定后进行考机，不在停电。

并在屏上作好通电标记。

2、程序注入后，根据设计及整定书要求将功能、参数、定值整定输入，检查保护装置各功能应正确。

3、整定值效验

本项目是将定值整定通知单上的整定值输入保护装置，然后通过打印机打印出来。

4、开关量试验：

在保护屏A、B、C依次进行开关量的输入和断开，同时监视计算机屏幕上显示开关量变位情况，并检查装置面板指示灯LED相对应，并对有输出的端子用万用表或对线灯测量其通断。

5、模拟量注入试验

（1）检验零漂:

检验时要求保护装置不输入交流量,在一定时间内零漂值在规定范围内。

（2）模拟量输入的幅值校验:

调整输入交流电压分别为100V、60V、30V、5V、1V，电流分别为2In、In、0.2In、0.1In,要求保护装置的采样显示值与外部表计值的误差应小于5%。

（3）模拟量输入的相位校验:

当同相别电压和电流的相位分别为0o、45o、90o时，保护装置的显示与外部表计值的误差不大于3o。

6、保护装置性能测试

（1）发电机差动保护87G

a、平台段启动值及出口时间检测

分别在端子上加入单相电流,逐步增加电流直至保护动作,利用软件检查动作值、返回值、跳闸及LED信号，检查启动值与整定值误差,增加电流至2倍整定值,检查动作时间及出口接点正确性。

b、比率特性试验:

分别在端子两端加入电流I1和I2,两电流相位互为180o,施加电流I1、I2均大于In，固定I1（或I2），增加I2（或I1），动作后，利用软件查看动作信息是否正确，逐点求得比例制动系数，其误差应符合技术条件的要求；

并验证曲线各拐点值正确性。

方法：

再比列制动段选择制动电流为Ib，根据动作方程计算出动作电流Ia。

令两侧电流同向或反向。

，并且I1大于I2，I1大于0

c、开出检查

根据跳闸矩阵，87G-A动作输出状态是否正确。

（2）发电机裂相差动保护87GU

启动值校验：

同上

（3）发电机过流保护51GL

a报警值检测

b反时限跳闸检测

c速动值跳闸检测

（4）发电机复合过流保护51/27G

a启动值校验：

分别在端子上加入三相电流,逐步增加电流直至保护动作,检查启动值与整定值误差,增加电流至2倍整定值,检查动作时间及出口接点正确性。

b闭锁试验:

加入三相正常电压,逐步增加三相电流大于整定值,保护可靠不动作.

（5）发电机定子100%接地保护

测试应在其他现地保护测试结束后，接地变试验合格后方可进行，断开出口断路器，发电机静止状态,并要保证定子绕组无人工作，应设专人监护，合上发电机中性点接地变隔离开关,合上接地变上直流电源，对定子注入低频电压，外引一滑线电阻后,滑线电阻调至最大值（>

10KΩ）,逐步减小电阻值,直至报警动作,记录电阻值、动作时间与整定值比较,然后在逐步减小滑线电阻直至保护跳闸,记录电阻值及动作时间与整定值比较及出口接点正确性检查。

现地初步检查：

用测试仪从电流端子电压端子，注入低频电流电压。

通过软件检查装置测量值，比较计算值和测量值是否相等。

闭琐回路检查：

短接电制动输入接点，保护可靠不动作。

（6）发电机定子Uo接地保护

加入三相正常电压,然后改变一相电压及相位直至保护动作，检查动作值与整定值比较及出口接点正确性检查。

（7）发电机失步保护78G

加入对称三相电压至额定值，加入对称电流至2倍额定值，电流有与电压相角为0o，降低电压至0V，倒换电流极性，再增大电压至保护动作。

（8）发电机过压保护59G

加入三相正常电压，则逐步增加三相电压直至保护动作，分别检查两段动作值

（9）发电机失磁保护40G

分别检查三条电导特性，加入三相正常电压、三相电流超前电压90o,转子电压为额定值，设定点位于整定值+-5%，小于整定值5%应可靠动作，小于整定值5%应可靠不动作，检查动作值和动作时间将设定点位与动作区，将转子电压至于低整定值，检查短延时。

（10）负序过流51GR-A

加入三相对称负序电流，根据整定值，慢慢增加电流检查告警值，然后继续升高电流检查速动段定值。

两段之间的反时限段，抽查几点，检查动作时间。

（11）发电机误上电保护保护51/31G

误上电的原理是将误上电分为两个段。

以开机为列，第一阶段：

从开机到和磁场开关。

在这期间，由于无励磁，发电机不可能进行并网操作，因此要求发电机断路器合闸和定子有电流，则必然为误上电，瞬时跳闸；

第二阶段：

从和磁场开关到并网。

在这期间，用阻抗元件来区分并网和误上电。

误上电一般可做到0.5秒内跳闸，并且误上电情况越严重，跳闸越快。

误上电保护在发电机并网后自动退出，解列后自动投入。

保护引入发电机三相电流和主变高压侧或发电机侧两相电流和两相电压

（12）发电机过激磁保护95G

加入三相额定正序电压，频率固定47.5H保持不变，逐步增加三相电压至保护动作，分别检查低定值和高定值动作情况。

（13）发电机横差保护60G

分别在端子上加入单相电流,逐步增加电流直至保护动作,检查启动值与整定值误差,增加电流至2倍整定值,检查动作时间及出口接点正确性。

（14）变压器差动保护87T

a启动值校验:

分别在端子上加入单相电流,逐步增加电流直至保护动作,检查启动值与整定值误差,增加电流至2倍整定值,检查动作时间及出口接点。

b比率特性试验:

分别在端子两端加入电流,两电流相位互为180o,然后固定一端电流一定值,逐步增加另一端电流直至保护装置动作,作出比率特性曲线,并验证曲线各拐点值。

c二次谐波制动试验

施加单侧单相基波电流为最小动作电流的1.2倍以上，差流速断定值以下，迭加二次谐波量K2，该二次谐波量以所加基波电流为基准，大于5%时，该装置不动作，小于5%时，装置可靠动作。

（15）变压器零序过流保护51TN

加入单相电流直至保护动作,检查动作值及输出接点.

（16）出口断路器保护52B

在屏内加入三相额定电压，模拟正常运行情况，投入过流保护，通如三相电流，逐步增加电流至保护动作跳闸，跳闸后将电流保持不变，模拟开关合位，观察开关失灵保护动作情况。

（17）转子一点接地保护64E

在屏内加入三相额定电压，给转子一点接地保护装置提供电源，将转子接地保护设为闭琐继电器.

在无故障的情况下，从保护装置上读取测量值，将接地电阻器连接好后，再次读取测量值，将实际测量值与报警值和跳闸值比较，检查其误差。

以上转子绕组正负分别经电阻器接地进行试验。

2.6.19厂用变差动保护87AT

同主变差动保护一样

2.6.20励磁变过流保护51ETL

2.6.21励磁变过载

3.保护屏外回路检查

1、电流线路检查

（1）对电流接线要认真核对，由于回路电阻很小对线时应断开保护屏电流端子滑块,CT引出线也应断开。

认真核对各保护元件所对应的CT精度容量。

（2）回路电阻测量

对每组CT回路进行电阻测量，方法：

在保护屏电流端子上连上N相端子，断开A、B、C相端子分别测量断开端子两端，所测三相电阻基本平衡

（3）CT及保护屏极性检查

用感应法检查保护屏各保护元件极性，发电机中性点CT为反极性，发电机出口CT为正极性，主变高压侧为反极性，特别注意发电机差动、失磁，变压器差动等保护。

（4）电流回路阻抗测量

用交流电流电压法测量保护屏电流回路阻抗，所测阻抗应小于所用CT容量允许的阻抗。

2、电压回路检查

3、跳闸、停机线路检查

4、保护屏与监控系统（CSCS）信号回路及光缆通讯检查

（1）保护A、B、C屏，分别模拟保护动作，观察监控信号显示正确性。

（2）保护A、B、C屏光缆与监控系统通讯连接，根据规约保护动作信号在监控信号显示的正确性。

5、发电机故障录波回路检查

保护A、B、C屏装置各元件保护动作接点至故障录波装置输入开关量正确性检查。

6、其他回路检查

4.整组试验

-分别模拟发电机、变压器差动保护、定子一点接地等保护动作，跳出口开关、停机、启动消房、跳灭磁开关，跳厂用变低压侧断路器。

发电机出口侧断路器失灵，动作相邻断路器跳闸。

-分别模拟主变重瓦斯80TM、压力释放63T、主变高压侧SF6降低98（A、B、C）、油温绕组温度过高49T等开关量试验，检查出口开关、停机、启动消防、跳灭磁开关。

-检查保护屏各保护与机组LCU所对应接点应正确.

-检查保护屏各保护与机组故障录波所对应接点应正确.并能正确启动.

-短路升流升压及接地试验过程及结果记录如下：

1、发电机短路升流试验（断开主变低压侧快速连接头）

a发电机额定转速下正常运行

b励磁系统正常情况

c主变低压侧与母线段开

d发电机与母线连接

e发电机中性点接地变隔刀在断开位置

f电制动断路器合闸位置（利用此断路器做三相短路用）

（1）保护系统一次试验

a发电机差动保护（87G）

将保护设为闭锁继电器状态，断开保护出口所有连接片，短接一侧CT三相，然后升流至差动保护跳闸值以上，差动保护可靠动作。

b发电机裂相差动试验（87GUP）

根据中性点裂相互感器测量到的不平衡电流，降低整定值，检测动作的正确性。

c发电机变压器后备保护（11G）

由于设定值超过机组额定值，为检查此保护功能，降低整定值，检测动作的正确性。

d电机变压器后备保护

e发电机过载保护（51G）继电器F11

f发电机负序保护（51GR）

做此试验前应将CTL1与L3挑换后进行

g发电机负序保护（51GR）

h发电机中性点不平衡保护（60G）

降低整定值做此项试验

L试验段为Z1B发电机出口断路器分开，由于设定整定值比较大，试验时降低整定值作此项试验

4.1.1.10主变压器差动保护（87T）

由于主变低压侧与母线断开，高压侧无电流，无须短接高压CT二次侧，即可做此低压侧试验，

主变高压侧升流试验时短接掉低压侧CT二次侧

4.1.1.11主变压器差动保护（87T）

4.1.1.12励磁变压器差动保护（87E）

4.1.1.13励磁变过流试验（51ET）

4.1.14励磁变过载试验（51ETL）

4.2.发电机升压试验（主变与发电机隔离）

a电机额定转速下正常运行

c主变低压侧与母线段开，发电机出口断路器在分闸状态

e发电机中性点接地变隔离刀在合闸位置

f电制动断路器分闸位置

4.2.1保护系统一次试验（电压试验）

升压前投入所有的电流保护

4.2.1.1过压试验（59G）

由于整定值二段超过发电机额定电压130%UN，因此将二段降为一段105%作此试验

做二段时，关闭一段（或将一段整定值调高）

4.2.1.3变压器过激磁保护V/f（24G）

试验时频率为50HZ计算跳闸值：

U=105V

4.3.保护系统发电机中性点接地故障电压测试

4.3.1发电机定子100%接地保护（64G）

试验时应具备以下条件：

a．发电机中性点接地变开关合闸位置

b．发电机额定转速下正常运行

c．定子100%接地保护在发电机静态时试验合格

d．定子经电阻连接地之前低频发生器MCB开关不合,经接电阻接地完成后在合

e．缓慢增加发电机电压至跳闸值,如有必要可改变整定,达到跳闸段前检查指示值并与二次试验值进行比较。

4.3.2发电机定子90%接地保护

发电机出口侧接一单相接地后,缓慢增加发电机电压至跳闸值,达到跳闸段前检查指示值并与二次试验值进行比较.

4.3.3主变压器零序保护（51TN）

（电网单相接地故障下的电压试验）

从电网上断开母线，在主变差动保护范围外由主变高压侧单相接地（母线上），主变中性点（550KV侧）直接对地。

缓慢增加发电机电压至跳闸值。

在降低整定的条件下试验。

在差动保护范围外单相接地，检查主变差动保护的稳定性

4.3.3发电机断路器失灵保护

主变高压侧短路

发电机断路器合，断开跳闸回路的直流电源以闭锁跳闸

短路电流大于30%INGen（超过失灵保护动作值）

通过励磁系统进行

4.4.发电机并网后试验

4.4.1保护系统一次试验

失磁保护，40G

带负荷时，降低整定值，在系统进相情况下，将失磁曲线倒180°

（在模块中临时定义参数，由是改为否）

5.试运行保护屏整定值校验

5.1升流前投入所有保护，但断开出口开关、停机、启动消防、跳灭磁开关等回路。

升流至5%额定电流时检查保护屏所有电流回路三相幅值及不平衡度，升流至10%额定电流时检查保护屏所有电流回路相位,在逐步升流检查电流元件保护定值校验。

升压至额定电流时,检查保护屏所有电流回路三相幅值、相位、相序及不平衡度，

5.2升压前投入所有保护，升压至额定电压10%检查保护屏所有电压回路三相幅值及不平衡度，升压至额定电压50%时检查保护屏所有电压回路相位相序,在逐步升压检查电压元件保护定值校验。

升压至额定电压时,检查保护屏所有电压回路三相幅值、相位、相序及不平衡度。

定值不能满足要求时，可适当降低整定值。

5.3发电机甩负荷试验

发电机带满负荷，封掉发电机差动保护一组CT，模拟差动保护甩负荷试验。

并检查其输出作用于出口断路器跳闸、停机、跳灭磁开关、跳厂用变低压侧断路器、启发电机消防的正确性