DMPCF发电机后备保护测控装置ok.docx
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DMPCF发电机后备保护测控装置ok
DMP—300
变电站（发电厂）综合自动化系统
DMP321CF发电机后备保护测控装置
技术使用说明书
长沙华能自控集团有限公司
2008年11月
1适用范围
DMP321CF发电机后备保护装置适用于50MW及以下容量的发电机，作为发电机各种故障的后备保护。
2主要功能
2.1保护功能
①两段三时限复合电压过流保护（负序电压闭锁、低电压闭锁、带电流记忆功能）
②定子接地保护
③失磁保护告警/跳闸
④负序过流告警/跳闸
⑤低电压保护
⑥过压保护
⑦零序过流告警/跳闸
⑧过负荷告警
⑨CT、PT断线报警
⑩两段逆功率保护告警/跳闸
以上各种保护均有软件开关，可分别投入和退出。
2.2远动功能
遥测：
Ia、Ib、Ic、P、Q、COSФ、Uab、Ua、Ub、Uc、3Uo、F1、F2、F3
其中，F=F1+F2+F3
遥信：
开关量遥信：
一个断路器（双位置遥信），七个状态遥信
弹簧未储能，压力异常报警，压力异常闭锁
事件遥信：
保护事件信息遥信上送，保护动作时相应的遥信为“1”，保护返回时相应的遥信为“0”。
定值遥信：
保护定值状态遥信上送，保护投入时相应的遥信为“1”，保护退出时相应的遥信为“0”。
遥脉：
有功、无功积分电度；
选配一组有功、无功脉冲电度。
④遥控：
遥控开关：
一组遥跳、遥合。
遥控定值：
实现遥控投退定值，遥控合闸为定值投入，遥控跳闸为定值退出。
2.3录波功能
装置具有故障录波功能，记忆最新8套故障波形，记录故障前10个周波，故障后10个周波，返回前10个周波，返回后5个周波，可在装置上查看、显示故障波形，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。
2.4通信功能
装置配置两个符合IEEE802.3要求的物理层以太网通信接口，双网热备用，即有效保证网络稳定性，又保证系统的实时性和可靠性高。
2.5GPS对时功能（选配）
装置配置一个专用对时接口，接入GPS对时信号，保证整个变电站的系统时钟同步。
2.6DA输出功能（选配）
装置具有两路4-20mA直流输出接口，代替变送器功能，可直接接入DCS系统采集单元。
2.7积分电度
装置配置积分电度功能。
3技术指标
3.1额定数据
交流电流5A、1A
交流电压100V
交流频率50HZ
直流电压220V、110V
3.2功率消耗
交流电流回路IN=5A每相不大于0.5VA
交流电压回路U=UN每相不大于0.2VA
直流电源回路正常工作不大于10W
保护动作不大于20W
3.3过载能力
交流电流回路2倍额定电流连续工作
10倍额定电流允许10S
40倍额定电流允许1S
交流电压回路1.2倍额定电压连续工作
直流电源回路80%—110%额定电压连续工作
3.4测量误差
测量电流电压不大于±0.3%
有（无）功功率不大于±0.5%
保护电流不大于±3%
3.5DA输出
输出电流4-20mA
输出误差不大于4‰
3.6GPS对时
对时信号RS485电平的IRIG-B码
对时精度不大于1ms
3.7积分电度
电度精度不少于1级
3.8通讯配置
通讯接口：
10Base-T/100Base-T
通讯速率：
10M/100Mbps自适应
3.9温度影响
正常工作温度：
-10℃～55℃
极限工作温度：
-25℃～75℃
装置在-10℃～55℃温度下动作值因温度变化而引起的变差不大于±1%。
3.10安全与电磁兼容
脉冲干扰试验
能承受频率为1MHZ及100KHZ电压幅值共模2500V，差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验.
静电放电抗扰度测试
能承受IEC61000-4-2标准Ⅳ级、试验电压8KV的静电接触放电试验。
射频电磁场辐射抗扰度测试
能承受IEC61000-4-3标准Ⅲ级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试
能承受IEC61000-4-4标准Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。
浪涌（冲击）抗扰度试验
能承受IEC61000-4-5标准Ⅳ级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。
供电系统及所连设备谐波、谐间波的干扰试验
能满足IEC61000-4-7标准B级、电流和电压的最大允许误差不大于测量值的5％。
电源电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验
能承受IEC61000-4-11标准70％UT等级的电压暂降、短时中断干扰试验。
振荡波抗扰度试验
能承受IEC61000-4-12标准Ⅳ级阻尼振荡波干扰试验，以及电压幅值共模4KV、差模2KV的Ⅳ级振铃波干扰试验。
工频磁场抗干扰度
能承受IEC61000-4-8标准Ⅳ级持续工频磁场干扰试验。
阻尼振荡磁场抗干扰度
能承受IEC61000-4-10标准Ⅳ级阻尼振荡磁场干扰试验。
3.11绝缘耐压
交流输入对地：
大于100兆欧
直流输入对地：
大于100兆欧
信号及输出触点对地：
大于100兆欧
开入回路对地：
大于100兆欧
能承受2KV/1min的工频耐压，5KV的冲击电压。
4保护逻辑原理
4.1I段三时限复压过流保护（带电流记忆功能）
Uset为低电压闭锁整定值，U2set为负序电压闭锁整定值
Iset为I段电流整定值，t1、t2、t3为I、II、III时限整定值
15S为电流元件保持时间。
由于自并励发电机在故障时，机端电压下降、励磁电流减小，短路电流减小从而可能使保护不动作，为适应自并励发电机的保护要求，本保护有电流记忆功能，当复合电压元件和过电流元件同时动作后，过流元件记忆15s返回，以保证故障时短路电流减小后仍能可靠动作。
但如果在保护启动期间，电压恢复正常则保护立即返回以保证保护的选择性。
4.2II段三时限复压过流保护
该段保护逻辑原理同I段复压过流保护。
4.3失磁保护
失磁保护用于保护失励或低励引起的发电机异常，发电机失磁后，将过渡到异步运行，转子出现转差，定子电流增大，电压下降，有功功率下降，反向无功功率增加（从系统中吸收无功增加），引起系统电压下降。
失磁后，发电机机端测量阻抗发生变化。
可采用失磁阻抗作为主判据，当发电机失磁后的异步运行阶段，机端阻抗的变化见下图。
失磁后，机端测量阻抗位于第四象限，并最终落在jX轴上XA到XB的范围内。
当满足下式时失磁阻抗继电器动作。
XA与XB为阻抗整定值，见整定说明。
动作条件：
式中Z为机端测量阻抗值。
A＝；B=
为防止PT断线或机端发生短路时误动作，采用负序电压和低电压闭锁判据，并以延时来躲过震荡。
失磁保护动作后，作用于跳闸或告警。
ULset1：
低压闭锁定值（相电压）；ULset2：
低压起动定值（相电压）
U2set：
负序电压定值（线电压）；Tset：
时间定值
4.4定子接地保护
定子绕组的单相接地（定子绕组与铁芯间的绝缘破坏）是发电机最常见的一种故障。
由于大中型发电机中性点不接地或经高阻抗接地，定子单相接地故障并不产生大的故障电流，单相接地故障往往是相间或匝间短路的先兆，所以定子绕组单相接地通常只发信号而不跳闸，故障机组经转移负荷后平稳停机。
基于基波零序电压方式的定子接地保护可完成除中性点5％区域以外的95％定子绕组接地的保护。
Ud0：
机端零序电压；Udset：
定子接地整定值
4.5负序过流保护
对50MW以上的发电机，不对称短路后备保护采用负序过流保护，一般以120S内不损坏转子表层的负序电流作为动作电流。
负序过流保护有过流告警和过流跳闸两种，可分别整定。
I2tset：
负序过流跳闸定值；Ttset：
时间定值
I2gset：
负序过流告警定值；Tgset：
时间定值
4.6低电压保护
ULset：
低电压定值Tset：
时间定值
4.7过电压保护
对于水轮发电机，由于调速系统动作迟缓，在甩负荷后，转速上升容易出现不允许的过电压，因此都规定装设过电压保护；中小汽轮发电机通常不装设过压保护
UHset：
过电压定值；Tset：
时间定值
4.8零序过流保护
对发电机单相接地故障，采用零序过流保护。
零序过流保护有过流告警和过流跳闸两种。
I0set：
零序电流定值；Tset：
时间定值
4.9过负荷告警
发电机正常运行时，负荷增大，绕组电流增大，相应的铜损增大，铜损产生的热量将存储在绕组中，绕组的温度将按指数规律上升，所以要装设过负荷告警。
Iset：
过负荷告警电流定值；Tset：
时间定值
4.10逆功率保护
本装置具有两段逆功率保护，可分别设定为跳闸或告警。
为防止PT二次回路断线时逆功率保护误动作，采用低电压和负序电压闭锁。
ULset：
低压闭锁定值；Pset1：
逆功率I段定值；
U2set：
负序电压定值；Tset：
时间定值
II段逆功率保护原理同I段。
4.11CT断线告警
Iset：
CT断线检有流的电流定值
4.12PT断线告警
Uset：
PT断线检无压的电压定值，Iset：
CT检有流定值，
U2：
单相或两相断线时的负序电压值
5整定说明
5.1整定清单
序号
保护类型
保护投退
定值名称
整定范围
整定步长
1
复压过流I段
负序电压闭锁ON/OFF
低电压闭锁ON/OFF
自励ON/OFF
I时限ON/OFF
II时限ON/OFF
III时限ON/OFF
电流定值
1.0–80.0A
0.01A
低电压定值
20.0-100.0V
0.01V
负序电压
2.0-50.0V
0.01V
I时限
0.1-10.0S
0.01S
II时限
0.1-10.0S
0.01S
III时限
0.1-10.0S
0.01S
2
复压过流II段
负序电压闭锁ON/OFF
低电压闭锁ON/OFF
自励ON/OFF
I时限ON/OFF
II时限ON/OFF
III时限ON/OFF
电流定值
1.0–80.0A
0.01A
低电压定值
20.0-100.0V
0.01V
负序电压
2.0-50.0V
0.01V
I时限
0.1-10.0S
0.01S
II时限
0.1-10.0S
0.01S
III时限
0.1-10.0S
0.01S
3
定子接地
定子接地保护ON/OFF
定子接地
0.0-100.0V
0.01V
4
失磁保护
失磁保护告警ON/OFF
失磁保护跳闸ON/OFF
低压起动ON/OFF
XA：
0.5-200.0
0.01
XB：
0.5-200.0
0.01
负序电压
0.1-100.00V
0.01V
动作延时
0.1-100.00S
0.01S
低电压闭锁
0.1-100.00V
0.01V
低电压起动
0.1-100.00V
0.01V
5
负序过流告警
负序过流告警ON/OFF
负序过流
0.50-50.00A
0.01A
动作延时
0.10-100.00S
0.01S
6
负序过流跳闸
负序过流跳闸ON/OFF
负序过流
0.50-50.00A
0.01A
动作延时
0.10-100.00S
0.01S
7
低电压保护
低电压保护ON/OFF
PT断线闭锁ON/OFF
低电压定值
20.00-90.00V
0.01V
动作延时
0.00-10.00S
0.01S
PT断线闭锁电流定值
0.00-5.00A
0.01A
8
过压保护
过压保护ON/OFF
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