DMPCF发电机后备保护测控装置ok.docx

1、DMPCF发电机后备保护测控装置okDMP300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）定子接地保护失磁保护告警/跳闸负序过流告警/跳闸低电压保护过压保护零序过流告警/跳闸过负荷告警CT、PT断线报警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

2、、COS、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。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

3、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。2.5 GPS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。2.6 DA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

4、直流电压 220V、110V3.2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%3.5 DA输出输出电流 4-20mA输出误差 不大于43.6 GPS对时 对时信号 RS485电平的IRIG-B码对时精

5、度 不大于1ms3.7 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/100 Base-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-1055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标准级、干扰场强10V/M的

6、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70UT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标准级阻尼振荡波干扰试验，以及电压幅值共模4KV、差模2KV的级振铃波干扰试验。工频磁场抗干扰度能承

7、受IEC61000-4-8标准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4.1 I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

8、，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。4.2 II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

9、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

10、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

11、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

12、.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。4.11 CT断线告警Iset：CT断线检有流的电流定值4.12 PT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/OFFI时限 O

13、N/OFFII时限 ON/OFFIII时限 ON/OFF电流定值1.0 80.0A0.01A低电压定值20.0-100.0V0.01V负序电压2.0-50.0V0.01VI时限0.1-10.0S0.01SII时限0.1-10.0S0.01SIII时限0.1-10.0S0.01S2复压过流II段负序电压闭锁ON/OFF低电压闭锁 ON/OFF自励 ON/OFFI时限 ON/OFFII时限 ON/OFFIII时限 ON/OFF电流定值1.0 80.0A0.01A低电压定值20.0-100.0V0.01V负序电压2.0-50.0V0.01VI时限0.1-10.0S0.01SII时限0.1-10.0S

14、0.01SIII时限0.1-10.0S0.01S3定子接地定子接地保护ON/OFF定子接地0.0-100.0V0.01V4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/OFFXA：0.5-200.00.01XB：0.5-200.00.01负序电压0.1-100.00V0.01V动作延时0.1-100.00S0.01S低电压闭锁0.1-100.00V0.01V低电压起动0.1-100.00V0.01V5负序过流告警负序过流告警ON/OFF负序过流0.50-50.00A0.01A动作延时0.10-100.00S0.01S6负序过流跳闸负序过流跳闸ON/OFF负序过流0.50-50.00A0.01A动作延时0.10-100.00S0.01S7低电压保护低电压保护 ON/OFFPT断线闭锁 ON/OFF低电压定值20.00-90.00V0.01V动作延时0.00-10.00S0.01SPT断线闭锁电流定值0.00-5.00A0.01A8过压保护过压保护 ON/OFF