发电机变压器保护检验规程.docx
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发电机变压器保护检验规程
广东省飞来峡水利枢纽管理处技术规程
发电机、变压器继电保护装置检验规程
FLX/SJdz04-2018
发电机、变压器继电保护装置检验规程
1范围
1.1本规程规定了飞来峡电厂继电保护装置的检验项目、内容、工艺要求、质量标准以及检验内容。
1.2本规程适用于飞来峡电厂发电机、变压器继电保护装置维护、检验和技术管理等工作。
1.3飞来峡水利枢纽管理处的生产管理人员和运行操作人员应了解本规程，各级自动化技术人员应熟知本规程，担负继电保护装置维护、检验的工作人员应熟悉本规程。
2执行标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
2．1GB7261—2008继电器及继电保护装置基本实验方法
2．2GB14285—2006继电保护和安全自动装置技术规程
2．3GB/T15145—94微机线路保护装置通用技术条件
2．4GB50171—92电气装置安装项目盘、柜及二次回路结线施工及验收规范
2．5DL/T478—2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
2．6DL/T995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程
2．7DL/T624—1997继电保护微机型实验装置技术条件
2．8国电调[2002]138号文《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则
2．9国电发[2000]589号文《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》
2．10《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》
3发电机、变压器保护配置及技术参数
3．1发电机数字式继电保护装置设备规范和技术参数
装置型号：
DRS保护装置制造商：
奥地利ELIN公司
额定电流：
1A连续电流：
3倍额定值
额定电压：
100V连续电压：
2倍额定值
额定频率：
50Hz频率范围10---100Hz
精度：
+/-3%温度：
-5---+40degreeCelsius
响应时间：
40ms工作电压：
220VDC
功率损耗:
0.5VA/相
投运日期：
1999年
3．2变压器数字式继电保护装置设备规范和技术参数
装置型号：
DRS保护装置制造商：
奥地利ELIN公司
额定电流：
1A连续电流：
3倍额定值
额定电压：
100V连续电压：
2倍额定值
额定频率：
50Hz最大频率：
100Hz
精度：
+/-3%温度：
-5---+40degreeCelsius
响应时间：
40ms工作电压：
220VDC
功率损耗:
0.5VA/相
投运日期：
1999年
3．3发电机保护配置
主板FG11
主板FG11
独立元件
纵差电流保护
低压过流保护
转子接地保护
定子接地保护
过压保护2
轴电流保护
定子过压保护1
失磁保护
负序电流保护
过载保护
逆功率保护
转子接地保护
过频保护
3．41#变压器保护配置
主板FT11
主板FT13
主板FT13
非电气量保护
纵差电流保护
220kV侧低压过流保护
110kV侧低压过流保护
轻瓦斯保护
220kV侧负序保护1
220kV侧过载保护
110kV侧过载保护
重瓦斯保护
110kV侧负序保护1
中性点过流保护1
中性点过流保护2
10kV侧接地
220kV侧接地保护
110kV侧接地保护
起动风机
3．52#变压器保护配置
主板FG11
主板FG11
独立元件
纵差电流保护
110kV低压过流保护
轻瓦斯保护
中性点过流保护1
110kV接地保护
重瓦斯保护
中性点过流保护2
110kV负序保护
110kV接地保护1
过载保护
110kV接地保护2
风机起动
4检验工作的分类、周期及检验项目
4．1继电保护设备检修工作，应根据设备运行状况及有关的规程规范，对设备进行维护检修，本规程规定了飞来峡电厂发电机、变压器继电保护装置检验工作分为：
维护、临时性检验、部分检验和全部检验。
4．2维护包括日常维护和定期维护。
4．3临时性检验根据一次设备的改变、运行状态及保护装置元器件的更换等情况进行，临时性检修工作应根据设备运行情况和发现的缺陷情况合理安排，工期一般控制在七十二小时之内。
4．4部分检验为每2~3年进行一次，一般安排在发电机、开关站设备年度检修期间进行，工期控制在七天之内。
4．5全部检验随发电机、变压器主设备A级检修修工作进行，工期控制在二十天之内。
4．6新安装检验、全部检验和部分检验的项目
检验项目
新安装检验
全部检验
部分检验
1.外观及接线检查
√
√
√
2.绝缘电阻及介质强度检测
2.1绝缘电阻检测
2.2介质强度检测
√
√
√
3.逆变电源的检验
3.1检验逆变电源的自启动性能
3.2逆变电源输出电压及稳定性检测
3.2.1空载状态下检测
3.2.2正常工作状态下检测
√
√
√
√
√
4.通电初步检验
4.1保护装置的通电检验
4.2检验键盘
4.3打印机与保护装置的联机实验
4.4软件版本和程序校验码的核查
4.5时钟的整定与校核
√
√
√
√
5.定值整定
5.1定值修改允许开关的功能检验
5.2定值分页拨轮开关的功能检验
5.3整定值的整定
5.4整定值的失电保护功能检验
√
√
√
√
6.开关量输入回路检验
√
√
√
7.功耗测量
√
8.模数变换系统检验
8.1零漂检验
8.2模拟量输入的幅值特性检验
8.3模拟量输入的相位特性检验
√
√
√
9.保护定值检验
9.1差动保护检验
9.1.1差动动作电流定值的检验
9.1.2差动速段电流定值的检验
9.1.3比率制动系数的检验
9.2纵差保护检验
9.3过负荷保护检验
9.4负序过负荷保护校验
9.5低压过流保护检验
9.6过电压保护校
9.7定子接地保护校验
9.8失磁保护校验
9.9转子一点接地保护校验
9.10接地方向过流保护校验
9.11轴电流保护校验
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
10.发电机、变压器非电量保护的检验
√
√
√
11.输出触点和信号检查
√
√
√
12.整组实验
12.1整组动作时间测量
12.2与本发电机、变压器其他保护装置联动实验
12.4与中央信号、远动装置的联动实验
12.5机组监控系统的联动实验
12.6开关量输入的整组实验
√
√
√
√
√
13.传动断路器实验
√
√
√
14.带负荷实验
14.1交流电压的相名核对
14.2交流电流和电压的数值检验
14.3检验交流电压和电流的相位
14.4记录差流
√
15.定值与开关量状态的核查
√
√
√
注：
1、全部检验周期：
新安装的微机保护装置1年内进行1次，以后每隔6年进行1次。
2、部分检验周期：
每隔2~3年进行1次。
3、表中有“√”符号的项目表示要求进行检验。
5维护
5．1维护检修人员应定期对微机继电保护装置进行采样值检查和时钟核对，检查周期不得超过一个月。
5．2微机继电保护装置在运行中需要改变已整定好的整定值时，由继电保护专业技术人员按规定改变整定值。
此时应退出微机继电保护装置，立即打印出新定值单，并向有关主管调度反馈整定值。
5．3每半年核对微机继电保护整定值一次，并将最新整定值存档。
5．4维护检修人员应定期检查继电保护装置的打印机是否正常，打印纸是否充足、字迹是否清晰。
5．5微机继电保护装置动作<跳闸或重合闸）后，维护人员应按要求作好记录和复归信号，并将动作情况向有关部门和局领导汇报。
5．6维护人员每天应对线路光纤通道进行收发信检查。
通道设备的维护和调试由通信人员负责。
5．7微机继电保护装置出现异常时，继电保护人员应用备用插件更换异常插件，更换备用插件后应对整套保护装置进行必要的检验。
5．8维护人员定期检查保护装置电源显示、信号灯、压板投退方式、柜内各开关状态。
6临时检验
出现下列情况时进行监时检验：
6．1主设备<如发电机、变压器、CT、PT等）改造，技术参数变动后，修改了相关定值。
6．2保护装置更换主要模件后，修改了相关装参数。
6．3保护装置出现误动情况。
7部分检验
7.1继电保护装置元器件检查
7．1．1检查各元器件机构，紧固屏柜端子排接线，清扫保护屏柜灰尘。
7．1．2检查保护装置屏柜上各光电指示灯、按钮、开关工作性能。
7．1．3所有插件应插拔灵活，插入时与后底板接插良好，无松动现象。
印制板应清晰整洁，各元器件不应松动，无机械损伤或变形。
7．1．4拔出插件，吹扫插件及机箱内部灰尘。
7．1．5不允许带电插拔插件。
7．1．6用手接触芯片前，应先将手对盘外壳消除静电。
7．2绝缘检查
7．2．1将所有插件退出机箱。
在确认所有外界回路及检修设备交、直流电源断开情况下，断开外回路电缆，分别将交流电压回路，直流电压回路，输入接点和输出接点各自短接，将电流回路的接地点断开。
摇绝缘前，该回路上设备应无人工作，重要部位应设专人看守。
用1000V摇表分别检查各回路对地，及各回路之间的绝缘，绝缘电阻应大于1兆欧。
7．2．2年度小修检验中，所有插件留机相内，用指针式万用表R×100K挡测量各回路对地，各回路之间的绝缘电阻，阻值均应大于10兆欧。
7．2．3检验中不用电烙铁，如必须用电烙铁，应使用专用电烙铁，并将电烙铁与保护屏在同一点接地。
7．2．4交流耐压实验
装置所有电路对地之间用1750V<有效值）、50Hz交流电压进行1分钟的耐压实验<电气回路的所有接地点均应与地断开），应无绝缘击穿和闪络现象。
耐压实验后复测对地绝缘电阻应无显著变化<所有插件应拔出）。
7．3各保护装置开始检验前，应先检查并打印微机继电保护装置各保护类型的动作值、跳闸出口矩阵，并与后面实际实验情况进行核对比较，相差较大者应进行具体分析，查明原因。
7．4根据系统各母线处最大、最小阻抗，校对微机继电保护装置的线性度能否满足系统的要求。
特别应注意微机继电保护装置中电流变换器二次电阻、电流比例系数与微机继电保护装置线性度之间的关系。
7．5检验开关量输入回路，检查保护动作出口矩阵。
7．6继电保护装置各种保护类型的动作值校验<见附录1）。
7．7检验所用仪器、仪表应检验人员专人管理，特别应注意防潮、防震。
仪器、仪表应保证误差在规定范围内。
使用前应熟悉其性能和操作方法，使用高级精密仪器一般应有人监护。
8全部检验
8．1检验模数变换系统
8．1．1零漂检验。
8．1．2模拟量输入的幅值特性检验。
8．1．3模拟量输入的相位特性检验。
8．2以及包括年度小修项目。
9检修实验记录、验收
9．1检修实验记录内容：
9．1．1检修前的设备状态、故障现象、缺陷状况和分析；
9．1．2检修实施措施、缺陷处理及效果；
9．1．3系统、结构、设备以及元器件的改动记录；
9．1.4图纸修改记录；
9．1．5检修后的特性实验数据记录；
9．1．6检修实验使用的主要仪器、仪表的型号和出厂号；
9．1．7日期及其它需要说明的情况；
9．1．8工作人员、验收人员签字。
9．2检修质量检查与验收
9．2．1质量检查和验收应实行检修人员和班组自检、厂部和专业部门验收的三级检查制度。
9．2．2各检修、实验重要工序的分级验收应填写分级验收记录。
附录1：
保护定值校验基本原理
1差动保护
1．1基本原理
差动保护反映发电机内部绕组故障和对地阻抗偏低的接地故障。
其测量原则是测量保护区两侧电流互感器二次电流，判断是否有电流差。
当差动电流大于保护整定值时，保护动作。
差动保护的模拟量为每周采集成12个。
1．2技术指标
参数设定：
差动电流:
0.2…0.6×In
基波:
0.4…0.6×In
返回系统：
0.97
精确度：
<3%的整定值或<2%In
运行时间：
<3个周期
时间延时：
瞬时
1．3定值检验
所用实验设备有ONLLY公司的继电保护实验仪、ELIN公司DRS软件包。
1．3．1在屏后端子排上解开系统1CT输入端子连接片、系统2CT输入端子连接片，防止电流传输到CT一次侧，并将一次侧的接线端子短接接地。
1．3．2利用实验仪的“交流电压电流测试”功能向系统1<系统2）加入50Hz交流电流，实验时，设定变化步长为0.001A,变化时间为20ms。
1．3．3利用实验仪的“交流时间测试”功能向系统1<系统2）加入0.2A的电流，以测试差动保护的动作时间。
2负序保护
2．1基本原理
单相接地短路、两相短路、或缺相导致三相非对称负荷，一个非对称旋转磁场将分成为正序和负序电量分量。
负序分量的存在，在转子铁芯表面感应出两倍式频的电流，并导致转子线棒的温升增加。
当负序保护判断有负序分量时，将发出跳闸停机命令。
2．2技术指标
参数设定：
运行值：
5-50%
时间延时：
0—10秒
返回系统：
0.97
精确度:
+/-1%的负序电流
运行时间:
<3个周期
2．3定值检验
2．3．1在屏后端子排上解开CT端子连接片，防止电流传输到CT一次侧，并将一次侧的接线端子短接接地。
2．3．2利用实验仪的“交流电压电流测试”功能加入50Hz交流电流，实验时，设定变化步长为0.01A,变化时间为20ms。
2．3．3利用实验仪的“交流时间测试”功能加入保护动作电流，以测试负序保护的动作时间。
3定子接地保护
3．1基本原理
根据安全要求，发电机的外壳必须接地，因此定子绕组绝缘损坏而碰接外壳的故障就成为单相接地故障。
现代发电机的中性点都是不接地或经消弧线圈接地的。
当发电机内部单相接地故障时，流过发电机出线处的零序电流为除发电机电容电流外的发电机电压网络的全部接地电容电流。
定子接地保护模拟量取发电机出口零序CT电流、中性点高阻抗二次电压及CT电流。
3．2技术指标
参数设定：
电压设定：
2—10
时间延时：
0—10秒
选择范围：
发电机至保护CT之内
返回系统：
0.97
精确度:
<3%的负序电流或0.5%的Vn
运行时间:
<3个周期
3．3定值检验
3．3．1在屏后端子排上解开CT输入端子连接片，防止电流传输到CT一次侧，并将一次侧的接线端子短接接地。
3．3．2在屏后端子排上解开PT输入端子连接片。
3．3．3利用实验仪的“交流电压电流测试”功能加入50Hz交流电流和交流电压，实验时，电流设定变化步长为0.01A,变化时间为20ms，电压设定变化步长为1V，变化时间为20ms。
3．3．4给定A相3．3．5利用实验仪的“交流时间测试”功能加入保护动作电流，以测试定子保护的动作时间。
4转子接地保护
4．1基本原理
发电机正常运行时，转了的转速很高，离心力极大，受的电负荷又重，因此励磁绕组绝缘容易损坏。
绕组导线碰接铁芯，就会造成转子一点接地故障，作用在励磁绕组对地绝缘上的电压将有所增加。
为了避免可能出现的转子两点接地故障，采用了转子接地保护，以监测绕组对地绝缘情况，当测得对地电阻小于整定值时，保护作。
4．2技术指标
参数设定：
设定值：
500—5000Ohm
时间延时：
0—10秒
返回系统：
0.97
精确度:
<3%的设定值或200Ohm
运行时间:
<3个周期
4．3定值检验
4．3．1在保护屏后面将输入端子X、X接线解开，在X、X接入一个1050Ohm的或调电阻。
4．3．2调节电阻值，当电阻下降/上升至1000Ohm左右时，记录转子接地保护动作值/返回值。
4．3．3利用电子秒表，以测试转子保护的动作时间。
5过频保护
5．1基本原理
机组正常运行时，频率控制在一定的范围内。
频率保护的测量原理是测量电压矢量间的相角变化率Δφ，电压矢量采集实际同步频率F0，每周采集12次，将测量值送至数字过滤，并通过命傅立叶变换，得到一个新的频率值，根据公式Δφ=2πΔf.Δt,换算成相角。
5．2技术指标
参数设定：
设定值：
10—65Hz
最小电压：
60—100V
最大电压：
100—140V
时间延时：
1—10s
返回系统：
0.999
精确度:
<0.02Hz
运行时间:
<3个周期
5．3定值检验
5．3．1在保护屏后面将端子X、X解开，接入一个电压输入。
5．3．2利用“交流电压电流”档将电压变化步长为0.1Hz，电压变化步长为0.5V，变化时间为20ms。
5．3．3利用“交直流时间测试”档，设定电压在70V以下或130V以上分别过频
保护动作时间。
6失磁保护
6．1基本原理
发电机失磁时，励磁电流减少至零，导致输出功率减少。
原动机的输入功率因为调速器有惯性，跟不上输出功率的变化，功率的不平衡意味着力矩的不平衡，在过剩力矩作用下，发电机将加速，功角将增加，当功角增大到超过静态稳定极限角后，发电机就会发生民步运行。
失磁保护的判据有：
1）功角θ>θlimit（功角超过设定值时>经过一个较长时间后跳闸。
2）功角θ>θlimit且励磁电流Ie时>,经过一个较短时间延时后跳闸。
6．2技术指标
参数设定：
功角设定I段：
300—1500
励磁电流设定II段：
0.1—0.5×In
时间延时I段：
0—30s
时间延时II段：
1—3s
返回系统：
0.97
精确度:
<3%的设定值或2%In
<20功角
运行时间:
<3个周期
6．3定值检验
6．3．1解开屏后失磁保护的输入接线端子，在保护装置侧端子上接入一个励磁电流量和一个发电机电压量。
6．3．2利用PC机修改失磁保护功能的参数:
Xn=0.17改为0,Xq=0.97改为1。
6．3．3利用”交流电压电流”档,电流与电压相角为900,电流设定步长为0.1A,电压设定步长为1V,变化时间为20ms。
6．3．4实验完毕后,要恢复Xn、Xq。
7过压保护
7．1基本原理
发电机在突然甩负荷时，因为调速器不灵敏，转子的惯性大，原动机供给发电机的功率将大于发电机的输出功率而使发电机加速。
再加上定子绕绕去磁电枢瓜的消失，将使发电机的端电压升高至额定电压的1.8—2倍。
为防止发电机定子绝缘遭受损坏而装设过电压保护。
7．2技术指标
参数设定：
运行值：
2.0—200.0V
时间延时：
0—10s
返回系统：
1.03
精确率：
<3%设定值或<0.5%Vn
运行时间:
<3个周期
7．3定值检验
7．3．1解开保护屏后PT输入端子，直接引入一组三相交流电压。
7．3．2利用“交流电压电流”档，设定变化步长为1V，变化时间为20ms，测量保护动作值。
7．3．3利用“交直流时间测试”档，输入保护动作电压值，以测动作时间。
8变压器定值检验
8．11#、2#主变的差动保护、负序保护、低压过流、过负荷、接地过流保护等保护的定值检验方法，可参见发电机相应的保护检验方法。
8．2变压器非电气量保护
8．3瓦斯保护
8．3．1瓦斯继电器检验。
1、每2年送检一次。
2、每年进行一次带开关联动模拟实验。
3、每年检测继电器到保护装置的信号回路，摇测电缆绝缘电阻。
8．3．2变压器瓦斯保护动作后进行取气实验
变压器瓦斯保护动作后，运行人员应立即收集瓦斯断电器内积聚的气体，进行点燃实验。
取气时可将专用的玻璃瓶倒置，瓶口靠近瓦斯继电器的放气阀，然后打开放气阀收集气体。
将收集到的气体拿到安全的地方进行点然实验<如果变压器装在室外，也可就地进行）。
根据气体的颜色及可燃性，可判断是否属变压器内部故障，并可分析故障的性质。
取气实验应立即进行，且行动要迅速，否则气体颜色几分钟后即行消失，就无法判别了。
气体颜色和可燃性与变压器故障性质的关系如下：
当气体为无色无味不能燃烧时，估计为变压器油内排出之空气；当气体为黄色不易燃时，估计是木质部分故障；当气体为淡黄色带有强烈臭味并可燃时，估计是纸及纸板部分故障；当气体为灰色或黑色易燃时，则为绝缘油故障。
8．4油温高保护
8．4．1每年定期检验温度传感器及校对温度指针表。
8．4．2每年检测温度控制器到保护装置的信号回路，摇测电缆绝缘电阻。
8．5变压器差动保护动作后处理
造成变压器差动保护动作的原因有：
1）变压器套管或引出线的故障；
2）变压器内部故障；
3）直流回路两点接地或二次线碰连引起保护误动作；
4）差动保护的电流互感在开路或短路引起保护误动作；
5）差动保护本身因元件损坏，误整定等原因引起的误动作。
针对变压器差动保护的具体情况，对变压器的主体、附件、保护装置、电源回路、控制回路等一一检查，并对变压器的绝缘油进行化验，收集瓦斯气体进行实验，以查找变压器保护动作的真正原因。
附件2：
飞来峡电厂继电保护定值表
设备名称
保护类型
整定值
CT/PT变比
动作情况
备注
1＃机
差动保护87G
0．20A
2500/1
紧急停机、跳501
跳励磁开关
定子接地保护64G
10v,0.3s
60/1
紧急停机、跳501
跳励磁开关
过压保护
115v,2.5s
125v,0.5s
10500/√3
自动停机、跳501
跳励磁开关
负序保护46G
5.0%,10s
2500/1
自动停机、跳501
跳励磁开关
逆功率保护32
5.0%,3.0s
2500/1
自动停机
转子接地保护
1000Ohm,10s
1000/1
跳501、跳励磁开关
轴电流保护
5.0s
自动停机
过频保护82
70v,51.5Hz
10500/√3
跳501
低压过流保护51／27
1.03A,70v
1.0s,3.0s
10500/√3
2500/1
跳501、跳励磁开关
紧急停机
过载保护49G
110%,
120%
2500/1
自动停机
CT断线
0.2A,6.0s
2500/1
报警
PT断线
10v,6.0s
10500/√3
报警
失磁保护
0.97pu0.17pu
st.1:
60Deg2.0s
st.2:
0.12A0.3A
25/1
跳501、跳励磁开关
自动停机
2＃机
差动保护87G
0．20A
2500/1
紧急停机、跳502
跳励磁开关
定子接地保护64G
10v,0.3s
60/1
紧急停机、跳502
跳励磁开关
过压保护
115v,2.5s
125v,0.5s
10500/√3
自动停机、跳502
跳励磁开关
负序保护46G
5.0%,10s
2500/1
自动停机、跳502
跳励磁开关
逆功率保护32
5.0%,3.0s
2500/1
自动停机
转子接地保护
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