发变组保护技术协议.docx
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发变组保护技术协议
深圳西部电厂工程
2×300MW火电机组
发变组/起备变微机继电保护装置
技术协议书
招标文件编号：
C0505
2001年4月深圳
目录
1总则
2设备规范
3设备使用的环境和条件
4技术要求
5设计界限
6供货范围
7质量保证和试验
8监造及见证、出厂验收
9包装及运输
10技术文件及交付进度
11售后服务
12其它
1.总则
1.1本技术协议书适用于与深圳西部电厂2×300MW火电机组配套的微机发变组保护装置的技术要求。
1.2本技术协议书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，乙方保证提供符合本技术协议和有关最新工业标准的优质产品。
1.3在本技术协议书签定之后，甲方有权提出因标准或规程规范发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由供需双方共同商定。
1.4本技术协议书所使用的标准如遇与甲方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。
1.5本技术协议书的条款为合同附件，与合同正文具有同等法律效力。
2.设备规范
2.1全厂配置2套发电机变压器组微机型继电保护装置，1套起动备用变压器
微机型继电保护装置。
2.2励磁方式：
自并励励磁系统。
2.3接地方式：
发电机中性点为经干式消弧线圈接地；主变压器高压侧中性点为直接接地或经间隙接地；高压厂用分裂变压器为不接地系统。
PT接地方式为N相接地。
2.4主要技术参数：
2.4.1微机参数
a、CPU型号称80C196KC
b、字长16位
c、主振频率16MHz
d、主存容量32KB
e、I/O数量
DI8点
DO8点
AI15点
AO15点
f、串行通信
型式RS-232C,RS-422/485,网络通信
数量3种
2.4.2直流工作电压：
DC220V（允许变化范围80%~115%）
2.4.3交流工作电压：
AC220V
2.4.4交流电压:
100V
2.4.5交流电流:
1A或5A（起备变、励磁变差动保护低压侧为1A，发变组大差动保护高厂变低压侧为1A，其余为5A）
2.4.6微机保护采样及录波频率600HZ，系统频率跟踪范围47.5~52.5HZ
2.4.7功率损耗
a）交流电压回路不大于1VA/相（额定电压下）
b）交流电流回路不大于1VA/相（额定电流下）
c）直流回路功率损耗：
每个保护功能模块不大于20W
2.4.8热稳定性
长期运行2In
3s50In
2.4.9保护返回系数>0.9
2.4.10保护动作值误差<5%
2.4.11输出接点
保护装置出口触点能断开电压大于250V的直流有感负荷电路，触点容许断开容量为50W；触点容许断开最大电流60A及长期容许闭合电流10A（适用于其他各种保护）。
2.4.12绝缘性能
a）装置的所有电路与外壳间的绝缘电阻不小于100MΩ。
b）保护继电器的电气间隙及爬电距离不小于IEC255-5的要求。
c）保护继电器耐压试验和冲击试验不低于IEC255-5的要求。
装置的所有电路与外壳的介电强度为2KV（有效值），1min；装置的导电部分对外露的非导电金属部分的外壳间，标准雷电波短时冲击耐压为5KV（峰值）。
2.4.13寿命
电寿命：
输出触点电路在电压不超过250V，电流不超过0.5A，时间常数为5±0.75ms的负荷电路中，能可靠动作及返回1000次。
机械寿命：
输出触点不接负荷，能可靠动作及返回10000次。
2.4.14抗干扰能力（不低于IEC255-4的要求）
a）抗电气干扰能力：
能承受频率为1MHZ及100KHZ衰减振荡波（第一个半波电压幅值共模为2.5KV，差模为1KV）脉冲干扰。
b）抗静电放电干扰能力：
能承受严酷等级为Ⅲ级的静电放电干扰。
c）抗辐射电磁场干扰能力：
能承受严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰。
2.4.15保护装置的抗冲击和振动性能不低于IEC255-21的要求。
2.4.16断路器操作机构类型及分闸电流：
分闸电流（A）操作机构类型
主变高压侧断路器1.5SF6气体断路器（双跳闸线圈）
发电机灭磁开关待定空气断路器
厂变分支A段断路器0.7真空断路器
厂变分支B段断路器0.7真空断路器
起备变高压侧断路器1.5SF6气体断路器（双跳闸线圈）
起备变分支A段断路器0.7真空断路器
起备变分支B段断路器0.7真空断路器
3.设备使用环境条件
海拔高度：
不大于1000m
地震烈度：
8度
最高气温：
+50℃
最低气温：
-10℃
月平均最大相对湿度：
98%
4.技术要求
4.1执行标准
GB11920-89电站电气部分集中控制装置通用技术条件
GB6162-85静态继电器及保护装置的电气干扰试验
GB726l-87继电器及继电保护装置基本试验方法
GB14285-93继电保护和安全自动装置技术规程
电安生[1994]191,电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点。
DL400-91继电保护和安全自动装置技术规程
DL/T671-1999微机发电机保护装置通用技术条件
DL/T667-1999继电保护设备接口配套标准
DL-99火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
4.2保护采用微机型继电保护。
4.3保护装置按照“四统一”的原则进行设计，主保护配置双重化，采用不同原理的双重化保护。
4.4保护装置的主要功能
4.4.1装置具有独立性、完整性、成套性。
装置的保护功能见4.7，4.8。
4.4.2保护装置采用模块化设计及分层多CPU并行运行的系统结构。
每个CPU由单独的开关电源供电，保护模块之间及保护模块与单元管理机之间相互独立。
4.4.3保护模块的保护配置应合理，主保护应布置在不同的保护模块中，同一设备的主保护和后备保护应布置在不同的保护模块中。
4.4.4非电量保护可经装置触点转换出口或经装置延时后出口，装置可正确反映其信号。
4.4.5装置中不同类型保护具有方便的投退功能。
4.4.6装置具有实时参数监视功能，可在线监视电流、电压有效值及相位。
4.4.7装置具有软硬件自动检测功能。
当装置自检出元器件损坏时，能发出装置异常信号，同时有信号触点输出。
4.4.8保护装置保证在下列情况下不误动或拒动：
（a）电压互感器二次回路短路或开路；
（b）电流互感器二次回路短路或开路（电流互感器开路闭锁跳闸出口可投退）；
（c）电力系统全相或非全相振荡；
（d）交直流电源切投操作；
（e）直流回路一点接地；
（f）保护继电器中任一元件故障；
（g）大气过电压和电磁波干扰。
在情况（a）、（b）和（f），保护装置均能发出信号。
4.4.9装置具有自复位功能，当软件工作不正常时能通过自复位电路自动恢复正常工作。
保护装置在运行中发生直流电源消失，而后又恢复供电时，装置能有效地自动上电登记和检测，重新启动，所有保护继续恢复运行。
4.4.10装置各保护软件在任何情况下都不会相互影响。
4.4.11装置每一个独立逆变稳压电源的输入具有独立的保险功能，并设有失电报警。
4.4.12装置能记录保护动作前40周波和动作后10周波的采样数据，保护动作时启动录波，乙方提供离线分析软件，通过装置的通讯口提取录波数据，判断保护动作行为。
4.4.13装置提供现场在线调试、定值修改等手段，有可靠的键盘操作系统及相应的信号标示。
4.4.14保护屏柜端子不应与装置弱电系统（CPU的电源系统）有直接电气上的联系。
针对不同回路，采用如下隔离措施：
（a）电子电路通过输入变压器和DC/DC变换器与交流输入回路和电路直流电源隔离。
输入变压器一、二次线圈设有直接接地的屏蔽层。
（b）输入输出回路，如跳闸、外部指令信号保护动作信号等外引电路，经光电耦合器隔离。
强弱电的配线及端子分开。
4.4.15装置具有独立的内部时钟，其误差每24h不超过±5s，并能提供外部时钟同步接口。
4.4.16采用频率跟踪技术，提高保护的可靠性和动作精度。
4.4.17采取自适应补偿的方式提高保护CT暂态特性不好的能力。
4.5为了保护装置的可靠性，CT二次电流不采用中间变流，直接进入交流插件。
电流隔离变换器的饱和倍数不小于40倍IN。
4.6保护装置组件、电源和各种保护主要元器件，都经过严格老化筛选，具有高可靠性和互换性。
测量元件特性的准确度满足：
整定误差不超过±2.5%；温度变差满足：
在工作环境范围内相对于20±2℃时，不超过±2.5%。
4.7发变组继电保护
4.7.1保护范围：
包括发电机、主变压器、高压厂用变、励磁变以及这些设备之间的封闭母线（包括连接6.3kV分支断路器的共箱封闭母线）和主变高压侧至220kV断路器之间的引出线。
4.7.2保护出口定义：
发变组继电保护的出口动作方式定义如下：
（1）全停：
跳220kV断路器
跳灭磁开关
跳6kVA段断路器
跳6kVB段断路器
起动6kvA段快速切换
起动6kVB段快速切换
关主汽门
起动220kV断路器失灵保护
起动故障录波器
远动信号
（2）程序跳闸逆功率：
跳220kV断路器
跳灭磁开关
跳6kVA段断路器
跳6kVB段断路器
起动6kvA段快速切换
起动6kVB段快速切换
起动220kV断路器失灵保护
起动故障录波器
远动信号
（3）程序跳闸：
关主汽门
闭锁热工保护
（4）起停机出口：
跳灭磁开关
（5）母线解列：
跳220kV母联断路器
跳220kV母线I分段断路器
跳220kV母线II分段断路器
（6）此外还设有：
减出力、减励磁、切换厂用电、信号等出口。
4.7.3发变组继电保护屏（含高厂变和励磁变保护）包含以下保护：
A屏：
（1）发电机差动保护（采用比率制动原理）
应有防止任何一相继电器因元件损坏或任何一相CT断线而误动的措施（采用循环闭琐）。
保护瞬时动作于全停I。
（2）厂变差动保护（采用比率制动+二次谐波制动原理+差动速断）
保护应设CT断线闭锁。
保护瞬时动作于全停I。
（3）发电机匝间短路保护
采用故障分量负序方向（△P2）判据及纵向基波零序电压原理,并带PT断线闭锁（单PT断线）.并网前采用纵向基波零序电压判据，保护动作于全停I；并网后采用故障分量负序方向（△P2）判据及纵向基波零序电压判据（两者构成与门），保护短延时动作于全停I。
（4）100%发电机定子接地保护（由基波和三次谐波构成）
基波部分取自发电机中性点,延时动作于信号，三次谐波部分（U3s/U3n）动作于信号。
（5）主变差动保护（采用比率制动+二次谐波制动原理+差动速断）
保护应设CT断线闭锁。
保护瞬时动作于全停I。
（6）失灵保护（起动系统失灵）
由保护出口接点（不包括非电量）和三相电流及负序电流（三相电流与负序电流或门）构成,经压板输出接点接至强电回路，去起动系统失灵。
（7）非全相保护
由负序电流和断路器常闭辅助构成,保护延时动作于全停I。
（8）过电压保护
延时动作于全停I
（9）热工保护
动作于全停I。
（10）发电机逆功率保护
应有PT断线闭琐（可闭琐一、二次断线）。
保护设两段延时,t1发信号,t2动作于全停I。
（11）发电机断水保护
延时动作于程序跳闸。
（12）失磁保护
采用励磁低电压、静稳阻抗、系统低电压、机端低电压、PT断线闭琐（可闭琐一、二次断线）等判据。
动作于发信号，减出力并同时启动厂用电切换回路和程序跳闸。
（13）转子一点接地保护（采用乒乓式原理）
一点接地保护高定值延时动作于信号，低定值延时动作于程序跳闸。
（14）发电机失步保护
采用三阻抗元件，通过阻抗的轨迹变化来检测滑极次数并确定振荡中心的位置。
当振荡中心在发变组外时动作于信号,当振荡中心在发变组内时动作于程序跳闸。
（15）发电机低频累加保护
设电压启动门槛,保护受主开关辅助接点控制，延时动作于信号及程序跳闸。
保护有累计时间显示。
（16）双PT断线闭锁
保护延时动作于信号。
（17）励磁变过流保护
保护一段时限动作于全停I。
（18）励磁绕组过负荷保护（定时限和反时限两部分组成）
定时限t1动作于信号和减励磁,t2动作于程序跳闸，反时限动作于程序跳闸。
（19）静态励磁系统故障
保护动作于程序跳闸。
（20）灭磁开关联跳
保护动作于程序跳闸。
（21）发电机低压记忆过流
保护延时动作于全停I。
B屏：
（1）发变组差动保护（采用比率制动+二次谐波制动原理+差动速断）
应设CT断线闭锁。
保护瞬时动作于全停II。
（2）发电机定子绕组过负荷保护（由定时限和反时限两部分组成）
定时限（短延时）动作于信号或减出力,定时限（长延时）、反时限（按定子绕组的过负荷能力）动作于全停II。
（3）负序过负荷保护（由定时限和反时限两部分组成）
定时限（短延时）动作于信号（或减出力）,定时限（长延时）、反时限动作于全停II。
（4）过激磁保护（由定时限和反时限两部分组成）
定时限动作于信号或减励磁,反时限动作于全停II.
（5）主变零序过流保护
设两段定值并各设两段延时，短延时动作于母线解列，长延时动作于全停II。
保护设零序过流起动。
（6）主变间隙零序保护
间隙零序电流与零序过压（取自母线二次开口三角）的或门。
保护延时动作于全停II。
（7）厂变复合电压过流保护
延时动作于全停II。
（8）发变组低阻抗保护
应有PT断线闭锁及突变量（负序、零序）起动，t1延时母线解列，t2延时动作于全停II。
（9）程序跳闸逆功率保护
保护动作于程序跳闸逆功率，或与主汽门接点一起经延时动作于全停II。
（10）起停机保护
采用零序电压原理（经220KV断路器辅助接点控制，零序电压由发电机中性点消弧线圈提供），保护经延时出口跳灭磁开关。
（11）励磁变差动（采用比率制动+二次谐波制动原理+差动速断）
带CT断线闭锁。
保护瞬时动作于全停II。
（12）主变瓦斯（包括重瓦斯和轻瓦斯）
重瓦斯瞬时动作于全停II,轻瓦斯动作于信号。
（13）主变压力释放
保护瞬时动作于全停II。
（14）厂变瓦斯（包括重瓦斯和轻瓦斯）
重瓦斯瞬时动作于全停II,轻瓦斯动作于信号。
（15）厂变压力释放
保护瞬时动作于全停II。
（16）主变冷却器故障
保护动作于程序跳闸。
（17）厂变冷却器故障
保护动作于信号。
（18）主变温度
保护动作于信号。
（19）主变油位
保护动作于信号。
（20）厂变温度
保护动作于信号。
（21）厂变油位
保护动作于信号。
（22）主变绕组温度
保护动作于信号。
4.8起动/备用变压器保护
4.8.1保护范围：
起动/备用变压器，包括连接6.3KV分支断路器的共箱封闭母线和起动/备用变压器高压侧至220KV断路器之间的引出线。
4.8.2保护配置：
（1）起/备变差动保护（采用比率制动+二次谐波制动原理）
带CT断线闭锁投退功能,保护瞬时动作于各侧开关。
（2）起/备变非全相保护
由负序电流和断路器常闭辅助接点构成,保护延时动作于各侧开关。
（3）起/备变零序保护
保护延时动作于各侧开关。
（4）起/备变复合电压过流保护
保护延时动作于各侧开关。
（5）失灵（起动系统失灵）
由断路器辅助接点，保护出口接点（不包括非电量）和三相电流构成,经压板输出接点接至强电回路。
（6）起/备变冷却器故障
保护动作于信号。
（7）起/备变瓦斯（包括重瓦斯和轻瓦斯）
重瓦斯瞬时动作于各侧开关,轻瓦斯动作于信号。
（8）起/备变温度
保护动作于信号。
（9）起/备变油位
保护动作于信号。
（10）起/备变压力释放
保护瞬时动作于各侧开关。
（11）起/备变调压开关瓦斯（包括重瓦斯和轻瓦斯）
重瓦斯瞬时动作于各侧开关,轻瓦斯动作于信号。
（12）起/备变调压开关压力释放
保护瞬时动作于各侧开关。
4.9以上保护的配置及出口方式以最终经甲方确认后的逻辑图为准。
4.10保护屏为封闭型，正面为单开透明玻璃门，后面为双开门。
4.11屏内硬件模块为插接式结构，安装于组合式机箱内，插拔机构采用杠杆原理。
机箱采用嵌入式安装方式，接线方式为后接线，插件间连接采用绕接方式。
屏内布线应整齐美观，便于检修。
4.12保护屏的外形尺寸：
2260（高）×800（宽）×600（深）
4.13颜色：
待定。
4.14屏柜防护等级：
不低于IP30。
4.15保护装置配置的保护管理机采用一体化工业控制计算机，集中人机接口和信息处理，兼容性好，可靠性高。
至少有如下功能：
a）能与机组DCS系统接口和保证时钟同步，具有友好的人机接口界面，全汉化菜单操作，在线定值修改，十进制数定值整定方式。
b）故障报告及调试信息自动存入硬盘，可随时查阅和打印输出。
c）手动试验功能，通过工控机键盘传动保护，检查二次接线的正确性。
d）调试功能，管理机应设置调试软件。
e）实时显示功能，可观察整定值、各输入电气量的实时值并能打印输出。
保护管理机主要配置如下：
管理单元：
每套发--变组（含厂变）保护合用一台工控机和一台打印机
起备变保护采用工控机,并配带打印机
工控机配置（上海Contec）
CPU：
Pentium-166mmx及以上
主板：
日本进口
内存：
32M
硬盘：
1.2G
软驱：
1.44M
通信口：
两串一并
显示器：
26cm真彩色液晶触摸屏，最高分辨率不低于640×480
打印机:
EPSONLQ-300K型24针汉字打印机。
4.16屏内端子排便于电缆引接，而且留有l5%的备用端子。
端子选用：
南京凤凰端子（UK系列）
4.17屏柜有专用接地铜排，规格尺寸能满足保护装置反事故措施要求。
4.18交直流电源配置：
每面保护柜引接一路220V直流电源，各保护柜的电源均相互独立，互不交叉；保护柜的直流进线电源不装设自动开关，供各CPU系统和非电量系统的用电。
每CPU系统即每层机箱分别设有小型直流自动开关。
工控机和打印机的交流电源采用220VUPS电源供电，并设有小型自动控制开关。
4.18每个保护动作后均留有就地分散信号，同时又有三付独立信号接点输出，
此外，每套保护装置还输出一付跳闸接点，启动保护总出口跳闸回路。
三付信号接点中，一付瞬动接点启动故障录波器，一付保持接点送至DCS，另一付瞬动接点备用。
4.19GPS对时要求：
保护装置具有GPS对时功能，用串行口接收GPS发出的时钟并接收GPS定时发出的硬同步对时脉冲，刷新CPU系统的秒时钟，对时误差＜1ms。
5设计界限
5.1乙方负责保护装置的内部接线的设计和屏内布置。
5.2乙方负责各保护原理的设计和软件的设计，并积极配合以实现与DCS通信。
6.供货范围：
6.1乙方应该成套提供以下设备：
6.1.1发变组微机保护装置2套、起动备用变压器微机保护装置l套，保护管理机（工控机）3套，包括硬件、软件。
序号
型号
名称
单位
数量
备注
1
WFB-100
发变组保护屏（含发电机,变压器，高厂变、励磁变）
套
2
每套2面屏
2
WBH-100
起动/备用变保护屏
套
1
每套1面屏
6.1.2备品备件：
序号
名称
型号及规范
单位
数量
1
稳压电源
NWY-98
块
2
2
保护插件
NBH-99
块
2
3
直流变换插件
NZL-99
块
2
4
交流变换插件
NJL-98
块
2
5
出口插件
NCK-98
块
2
6
通讯接口插件
NXK-98
块
2
7
信号插件
NFX-98
块
2
8
48线绕接
过渡插件
块
2
6.1.3专用工具：
乙方提供调试、检修及操作所需的专用工具如下：
序号
名称
型号规范
单位
数量
1
专用工具包
套
2
2
笔记本电脑
IBMPⅣCD-ROM
台
1
3
离线分析软件
套
1
6.1.4装置主要元器件清单如下表：
序号
器件名称
型号
生产厂家
产地
1
CPU
80C196KC
Intel公司
美国
2
AD转换
AD574KD
AD公司
美国
3
AD转换
AD7506
AD公司
美国
4
采样保持
LF198（军品）
飞利浦公司（美国版）
马来西亚
5
EPROM
27C512
Intel公司
美国
6
NVROM
DS1230Y-100
DALLAS公司
美国
7
地址译码器
GAL20V8
GAL公司
菲律宾
8
地址译码器
GAL16V8H
GAL公司
菲律宾
9
TLP521-2
日立公司
日本
10
MC1489
MOTOROLA公司
美国
11
74LS05
台湾
12
RS485收发器
MAX481
MAXM公司
美国
13
MAX705
MAXM公司
美国
14
RS232驱动器
ICL232
MAXM公司
美国
15
RS422接收器
MAX491
MAXM公司
美国
16
LON转接器
TP-FTT10A
台湾
17
地址锁存器
74LS273
台湾
18
通信接口CPU
87C51
Intel公司
美国
19
支流隔离放大器
AD202JY
AD公司
美国
20
运算放大器
LM224
飞利浦公司
马来西亚
21
反向器
74LS04
台湾
22
光电耦合器
TIL113
HP公司
日本
23
光电耦合器
TLP521-4
HP公司
日本
24
精密电阻
日立公司
日本
25
二极管
1N4007
日立公司
日本
26
发光二极管
BT202
日立公司
日本
27
出口继电器
DSP2a-DC24V
日立公司
日本
28
出口继电器
DSP1-DC12V
日立公司
日本
29
中间继电器
JZX-39F
洪都无线电厂（日立技术）
南昌
30
计数器
CD4518
CD公司
美国
31
分频振荡器
CD4060
CD公司
美国
32
晶振
JA6-4096MHz
日立公司
日本
7.质量保证和试验：
7.1乙方应有完善的质量保证体系。
这些体系应符合ISO9000系列质量保证体系的要求。
乙方应在投标文件中出具质量保证体系认证文件。
7.2制造需购进的原材料和外购配套件的质量由乙方完全负责。
7
升级会员 