发电机说明书

1、1RBC800G系列数字式发电机保护装置一一 装置简介装置简介1.11.1 装置概述装置概述RBC800G 系列数字式发电机保护装置采用高性能芯片支持的通用硬件平台，维护简便；全以太网通讯方式，数据传输快速、可靠；完全中文汉化显示技术，操作简捷。基于防水、防尘、抗振动设计，可在各种现场条件下运行。适用于容量为 50MW 及以下的火力和水力发电机保护。1.21.2 装置主要特点装置主要特点摩托罗拉 32 位单片机技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证保护采用 14 位的 A/D 转换器、可选配的专用测量模块其 A/D 转换精度更是高达 24 位，各项测量指标轻松达到配置以大容量的 RAM 和 F

2、lash Memory，可记录 8 至 50 个录波报告，记录的事件数不少于 1000 条可独立整定 32 套保护定值，定值切换安全方便高精度的时钟芯片，并配置有 GPS 硬件对时电路，便于全系统时钟同步配备高速以太网络通信接口，并集成了 IEC870-5-103 标准通信规约尽心的电气设计，整机无可调节器件高等级、品质保证的元器件选用优异的抗干扰性能，组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件完善的自诊断功能防水、防尘、抗振动的机箱设计免调试概念设计1.31.3 功能配置功能配置表 1 本系列产品的型号及功能配置表功能RBC801GRBC802G差动速断比率制动式差动CT 断线闭锁差动CT 断线

3、告警定子过电压保护定子接地保护过负荷告警反时限过流保护横差保护失磁保护转子一点接地保护转子二点接地保护复合电压过流保护反时限负序过流保护PT 断线告警发电机断水(开关量)发电机热工(开关量)发电机励磁事故(开关量)主汽门关闭(开关量)其它备用非电量开入遥控功能压板GPS 对时远方管理二二 技术参数技术参数2.1 额定参数2.1.1 额定直流电压：220V 或 110V（订货注明）2.1.2 额定交流数据：a)相电压 V 3/100b)线电压 100 V c)交流电流 5A 或 1A（订货注明）2d)额定频率 50Hz2.1.3 功率消耗：a)直流回路 正常工作时：不大于 15W 动作时： 不大

4、于 25Wb)交流电压回路 每相不大于 0.5VAc)交流电流回路 额定电流为 5A 时：每相不大于 1VA 额定电流为 1A 时：每相不大于 0.5VA2.1.4 状态量电平：CPU 及通信接口模件的输入状态量电平 24V（18 V30V）GPS 对时脉冲输入电平 24V（18 V30V）各 CPU 输出状态量（光耦输出）允许电平 24V（18 V30V）驱动能力 150mA2.2 主要技术性能2.2.1 采样回路精确工作范围（10误差）电压：0.4 V120V 电流：0.08In20In2.2.2 接点容量信号回路接点载流容量 400VA信号回路接点断弧容量 60VA2.2.3 跳合闸电流

5、断路器跳闸电流0.5A4A（订货注明）断路器合闸电流 0.5A4A（订货注明）2.2.4 各类元件精度电流元件： 5%电压元件： 5%时间元件：0s-1s 时，误差不超过 40ms;1s 以上时，误差不超过2.5;频率偏差： Icd （Ir Ir0）Id - Icd Kcd (Ir- Ir0) (Ir Ir0)同时满足上述两个方程时，比率差动元件动作。其中，Id为差动电流，Ir为制动电流，Kcd为比率制动系数，Icd为差动电流门槛定值，Ir0为拐点电流值。建议将元件中的拐点电流 Ir0设定为 1.0 倍的高压侧额定电流，以保证匝间短路在制动电流小于额定电流即 Ir Ie时，没有制动作用。差动电

6、流门槛判据不宜过小，建议取 Icd(0.30.5) Ie。比率制动系数的整定可按以下的公式进行:Kcd = Kk (KtxFwc + Fph)其中，Kk为可靠系数，取 1.31.5Ktx为同型系数，取 1.0Fwc为电流互感器的允许误差，取 0.1 Fph为因电流互感器引起的电流不平衡产生的相对误差，取 0.05比率制动系数 Kcd建议取值范围为 0.30.7。Id + I H I LIr -/2 I H I L式中， 、分别为机端侧和中性点侧电流。 I H I L3.3.TA 断线报警及闭锁具有瞬时 TA 断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能。3.3.1 瞬时 TA 断线比率差动启动后，需经

7、过瞬时 TA 断线的检测，保证差流不是由于断线引起的。判别为 TA 断线后，发出告警信号，报告 TA 断线，通过调整控制字可以决定是否闭锁差动保护。瞬时 TA 断线判别在满足下列任何一个条件时，将不进行 TA 断线判别：1)启动前某侧最大相电流小于该侧额定电流的 20，则不判该侧；2)启动后相电流最大值大于该侧额定电流的 120；3)启动后任一侧电流比启动前增加。在上述三个条件均不满足的情况下，如某一侧同时满足以下条件，则判为 CT 断线：1)只有一相电流为零；2)其余两相电流于启动前电流相等。3.3.2 差流越限告警如差流大于 15的额定电流，经判别超过 10s 后，发出告警信号。并报告差流

8、越限，但不闭锁差动保护。这一功能兼起保护装置交流采样回路的监视功能。3.4 失磁保护发电机失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护，由发电机定子阻抗作为主判据，结合发电机励磁低电压和系统低电压作为辅助判据，并具备TV 断线闭锁功能， TV 断线发告警信号。其动作逻辑如下：系统低电压系统低电压定值定值 & t3/0t3/0 发信或发信且停机发信或发信且停机 阻抗圆满足阻抗圆满足 & & t/0t/0 + + t1/0t1/0 发信或发信且切换励磁发信或发信且切换励磁PTPT 断线断线 & & t2/0t2/0 发信或发信且停机发信或发信且

9、停机UfdUfd 转子低电压转子低电压 Ir0Ir03IeIdIcdKcd2转子低电压动作判据方程为：KfVfd/125 (P-Pt)/8663.5 过负荷保护 发电机过负荷保护反应发电机定子绕组过负荷或故障引起的定子绕组过流而导致绕组过热，保护判别发电机绕组 B 相电流的大小，当电流大于整定值时经延时发告警信号。3.6 复合电压过电流保护 发电机复合电压过流保护是作为发电机对称和不对称短路故障的后备保护，保护判别发电机三相电流、AC 相线电压和负序电压，当任一相电流大于定值，且 AC 相线电压小于定值或负序电压大于定值时出口，保护设置有两段延时，一段动作于解列或解列灭磁，二断动作于停机，保护

10、可选择带电流记忆功能。3.7 反时限过电流保护发电机反时限过流保护反应发电机定子绕组电流大小，保护绕组因电流过大而导致定子绕组过热，保护判别发电机三相电流大小，由三个部分组成：1)下限定时限：当三相电流任一相电流大于下限定值但不满足反时限启动值时，按下限延时动作于告警信号；2)反时限：当三相电流任一相电流大于反时限启动值时，按反时限动作方程 (I2-1)tK 动作， 式中：I-为发电机电流标么值， K发电机定子绕组允许发热时间的常数；3)上限定时限：当三相电流任一相电流大于上限定值，按上限延时动作于出口跳闸。3.8 横差保护发电机横差保护通常用于反应发电机定子绕组的匝间短路和某一并联绕组的开焊

11、，保护取自发电机中性点双分支间的不平衡基波电流，但电流大于定值时经整定延时动作于告警或跳闸。3.9 反时限负序过流保护电力系统中发生不对称短路或三相负荷不平衡时可能在发电机定子绕组中流过负序电流，并在转子中产生倍频电流，引起转子表层过热，发电机反时限负序过流保护保护转子在上述情况下不长期过热使转子绝缘降低而导致发电机损坏，保护判别发电机定子负序电流大小，由三个部分组成：1)下限定时限：当负序电流大于下限定值但不满足反时限启动值时，按下限延时动作于告警信号；2)反时限：当负序电流大于反时限启动值时，按反时限动作方程 (I22-K)tA 动作，式中：I2-为发电机负序电流标么值， K发电机长期运行

12、运行负序电流的标么值， A发电机转子表层承受负序电流能力的常数；3)上限定时限：当负序电流大于上限定值，按上限延时动作于出口跳闸。3.10 定子过电压保护对于发电机，尤其是水轮发电机，在甩负荷后由于调速系统调速跟不上，容易出现定子电压超出允许范围的过电压现象；此时一般需配备过电压保护，保护取自发电机机端线电压，当任一相大于整定值时经整定的延时动作于停机。3.11 定子接地保护 发电机定子接地保护可用于发电机中性点不接地或经消弧线圈接地的接地方式，保护取自发电机机端开口绕组电压，当开口 绕组电压大于整定值时经整定延时出口。3.12 转子一点接地保护对于水轮发电机多应装设转子一点接地保护，保护动作

13、于信号，保护采用新型叠加直流原理，利用微机智能化测量技术克服传统保护中两极灵敏度不均匀的缺点，能准确计算出转子对地的绝缘电阻值，保证转子任一点对地接地的灵敏度，同时在不起励时也能发现转子一点接地故障，保护根据计算出的转子对地电阻，当电阻小于整定值时经整定延时发告警信号。3.13 转子二点接地保护对于水轮发电机，装设转子一点接地保护后，可以不装设二点接地保护，中小型汽轮发电机可装设转子二点接地保护，当励磁回路发生二点接地故障后，定子绕组机端侧必存在二次谐波电压，保护取自此二3次谐波电压，受一点接地保护闭锁，当发生一点接地故障后，机端二次谐波正序电压大于整定值时，经整定延时出口。3.14 PT 断

14、线告警 若发电机机端 PT 有负序电压出现，但机端电流没有负序则判断为 PT 断线，PT 断线功能可用于闭锁相关的保护。3.15 数据记录本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为 Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、3Uo，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。所有数据记录信息数据存入 FLASH RAM 中，可被 PC 机读取。可记录的录波报告为 5 个以上，可记录的事件不少于 60 次。本装置除记录系统扰动数据外，还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。四、四、 装置的整定装置的整定4.1 RBC801G 数字式发电机差动保护装置的整定及说明

15、4.1.1 RBC801G 数字式发电机差动保护装置定值清单序号保护定值名称参考范围单位备注1控制字一0000FFFF无参见控制字说明2控制字二0000FFFF无备用3发电机额定电流0.110A4差动速断电流3Ie12IeA5差动启动电流0.2Ie2IeA6比率差动拐点电流0.215.0A7比率差动制动系数0.201.00无8差动保护负序电压闭锁值0.1100V9电压动作值100180V10过电压保 护动作延时010S11电压动作值0100V12定子接地保护动作延时0100S13动作电流0100A14过负荷动作延时0100S15定时限段动作电流0100A16定时限段动作延时09999S17反时

16、反时限段启动电流0100A4序号保护定值名称参考范围单位备注18反时限长延时时间09999S19发热时间常数0999920反时限段速断电流0100A21限过流反时限速断延时时间0.005127S控制字一定义：位置 1 时的含义置 0 时的含义152备用备用1CT 断线闭锁差动保护CT 断线不闭锁差动保护，仅发信0CT 额定电流为 1A1ACT 额定电流为 5A5A4.1.2 定值整定说明一、差动计算发电机的额定电流：计算流入差动元件的额定二次电流：比率差动元件的启动值一般取 “额定电流” 定值的 3050。比率差动拐点电流一般取 1.0 倍的 “额定电流” 定值。比率制动系数一般取 0.30.

17、7 之间。差动速断元件按躲过最严重外部故障时的不平衡电流等情况整定，一般 38 倍的 “额定电流” 定值。二、过负荷保护1）动作电流：按照发电机能够承受的过负荷电流整定；2）动作延时：按照发电机能够承受过负荷电流的时间整定。三、过电压保护1）电压动作值：水轮发电机一般为 1.31.5Ue ，汽轮发电机一般为 1.3Ue；2）动作延时：水轮发电机一般为 0.3S，汽轮发电机一般为 0.5S。四、定子接地保护1）电压动作值：按照躲过正常运行时的最大不平衡电压整定；2）动作延时：一般应大于系统接地保护的动作时间。五、反时限过流保护1）定时限段动作电流：按照发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整

18、定；2）定时限段动作延时：按躲过后备保护的最大动作延时整定；3）反时限段启动电流：按照发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定；4）反时限段长延时：按照发电机能承受反时限段启动电流的时间整定；5）发热时间常数：由发电机厂家提供；6）反时限段速断电流：按照大于机端三相短路的条件整定；57）反时限段速断延时：按照保护动作的灵敏度整定延时时间。4.1.3 RBC801G 数字式发电机差动保护装置软压板清单压板名称对应功能差动保护差动保护功能投退差速保护差速保护功能投退过负荷保护发电机过负荷保护功能投退反时限过流保护发电机反时限过流保护功能投退定子过电压保护发电机定子过电压保护功能投退定子接地保

19、护发电机定子接地保护功能投退4.24.2 RBC802GRBC802G 数字式发电机后备保护装置的整定及说明数字式发电机后备保护装置的整定及说明4.2.1 RBC802G 数字式发电机后备保护装置定值清单序号保护定值名称范围单位备注1控制字一0000FFFF无参见控制字说明2控制字二0000FFFF无备用3发电机额定电流0.110A4动作电流010A5横差保护动作延时05S6抗圆圆心010007阻抗圆半径010008系统低电压0100V9转子低电压0600V10转子低电压判据系数0100 11反应功率09999W12动作延时 10100S13动作延时 20100S14失磁保护动作延时 3010

20、0S15过流动作值0100A16低压动作值0100V17复合电负序电压动作值0100V6序号保护定值名称范围单位备注18动作延时 10100S19动作延时 20100S20压过流电流记忆时间0100S21定时限段负序动作电流0100A22定时限段动作延时01000S23反时限段负序启动电流0100A24反时限长延时时间01000S25散热系数01026热值系数0999927反时限段速断电流0100A28反时限负序过流反时限速断延时时间010S29一点接地电阻动作值0100K30转子一点接地保护一点接地动作延时01000S31二次谐波电压动作值0100V32转子二点接地保护动作延时01033负序

21、电压动作值0100V34负序电流动作值010A35PT 断线PT 断线延时时间020S36发电机断水延时时间09999S37发电机热工延时时间09999S38主汽门关闭延时时间09999S39励磁事故延时时间09999S控制字 1 定义：位置 1 时的含义置时的 0 含义152备用备用1复合电压过流带电流记忆复合电压过流不带电流记忆0CT 额定电流为 1A1ACT 额定电流为 5A5A74.2.2 定值整定说明一、横差保护1）动作电流：按躲过发电机正常运行时的最大不平衡电流整定；2）动作延时：一般情况下瞬时动作，当发生转子一点接地后经 0.51S 的整定延时动作。二、失磁保护1）阻抗圆圆心：一

22、般以发电机静稳圆整定，也可按异步圆整定；2）阻抗圆半径：一般以发电机静稳圆整定，也可按异步圆整定；3）系统低电压：按照系统长期允许运行的低电压整定；4）转子低电压：按照发电机空载励磁电压的 0.20.5 倍整定；5）转子低电压判据系数：此系数用于整定转子电压与有功动作曲线斜率，Kf=KK/X d ，其中 Xd=Xd + Xs ， Xd 为发电机电抗标幺值,Xs 为变压器和系统电抗和的标幺值，KK为可靠系数；6）反应功率：考虑凸极效应，Pt=1/2 * SN * (1/Xq 1/Xd), 其中 Xd=Xd + Xs , Xq=Xq + Xs , Xd 为发电机 d 轴电抗标幺值, Xq 为发电机

23、 q 轴电抗标幺值, SN 为二次基准功率；7）动作延时 1：一般整定为失磁后告警或切换励磁延时时间；8）动作延时 2：一般整定为失磁跳闸时间；9）动作延时 3：一般整定为失磁后系统电压低于允许值的跳闸时间。三、复合电压过流保护1）过流动作值：按和相邻后备保护配合整定，且要大于发电机的额定电流；2）低电压动作值：按照躲过发电机运行中可能出现的最低电压整定；3）负序电压动作值：按照躲过正常运行时的最大不平衡电压整定；4）动作时间 1 和 2：按照和相邻后备保护配合整定；5）电流记忆时间：根据系统实际情况整定。四、反时限负序过流保护1）定时限段负序电流动作值：按照发电机长期允许运行的负序电流整定；

24、2）定时限段动作延时：按躲过后备保护的动作延时整定；3）反时限段启动电流：按照发电机长期允许运行的负序电流整定；4）反时限长延时时间：按照发电机能承受反时限段启动电流的时间整定；5）散热系数：一般按照发电机长期允许的负序电流的标么值整定；6）热值系数：按发电机的 A 值整定；7）反时限段速断电流：按躲过主变高压侧两相短路的条件整定；8）反时限段速断延时：按照保护动作的灵敏度整定延时时间。五、转子一点接地保护1）动作电阻：根据机组实际情况整定动作电阻；2）动作延时：根据机组时间情况整定动作延时。六、转子二点接地保护1）二次谐波动作电压：一般等于额定负荷下的二次谐波电压实测值乘于可靠系数；2）动作

25、延时：按躲过瞬时出现的两点接地故障整定，一般为 11.5S。七、PT 断线告警1）负序电压动作值：按照躲过发电机运行时的最大不平衡电压整定；2）负序电流动作值：按照躲过发电机运行时的最大不平衡电流整定；3）动作延时：一般取 610S。84.2.3 RBC802G 数字式发电机后备保护装置的软压板清单压板名称对应功能横差保护发电机横差保护功能投退失磁保护发电机失磁保护功能投退复合电压过流保护发电机复合电压过流保护功能投退反时限负序过流保护发电机反时限负序过流保护功能投退转子一点接地保护发电机转子一点接地保护功能投退转子二点接地保护发电机转子二点接地保护功能投退PT 断线保护PT 断线告警功能投退

26、发电机断水发电机断水遥信记录功能投退发电机热工发电机热工遥信记录功能投退主汽门关闭主汽门关闭遥信记录功能投退发电机励磁事故发电机励磁事故遥信记录功能投退9五、五、 装置背板端子图装置背板端子图5.1 RBC801G 数字式发电机差动保护装置背板端子定义图105.2 RBC802G 数字式发电机后备保护装置背板端子定义图115.3 RBC800G 数字式发电机保护装置开孔尺寸图225241.5265.5190.52592304-710.5225265.5190.5241.50.34712RBC803R 数字式测控装置一、概述RBC803R 数字式综合测控装置主要是针对发电机组相关的测控、主变有载

27、调压控制、发电厂变电站公共测控的要求设计开发的，也可以用于一条线路或变压器回路的测控。功能配置功能配置交流量测量交流量测量一组三相电流、三相电压及零序电压电度、频率、功率功率因数开关量输入开关量输入11 路开关量输入，可整定非电量为“跳闸”或“告警” ，前 4 路非电量可任意整定跳闸出口开关量输出开关量输出8 路开关量空接点输出，可对 4 个开关进行跳合闸遥控操作回路操作回路三相操作回路，断路器手跳、手合操作及跳合位置指示二、整定及压板二、整定及压板2.12.1 整定值清单及说明整定值清单及说明序号序号定值名称定值名称参考范围参考范围单位单位备注备注1控制字一0000FFFF无参见控制字说明2

28、控制字二0000FFFF无参见控制字说明3FDL1 延时时间099.9S4FDL2 延时时间099.9S5FDL3 延时时间099.9S6FDL4 延时时间099.9S7FDL5 跳闸时间099.9S8FDL6 延时时间099.9S9FDL7 延时时间099.9S10FDL8 延时时间099.9S11FDL9 延时时间099.9S12FDL10 延时时间099.9S13FDL11 延时时间099.9S14YK1 延时099.9S15YK2 延时099.9S16YK3 延时099.9S13序号序号定值名称定值名称参考范围参考范围单位单位备注备注17YK4 延时099.9S18YK5 延时099.

29、9S19YK6 延时099.9S20YK7 延时099.9S21YK8 延时099.9S22CT 变比系数0.0110.0无变比/100023PT 变比系数0.0110.0无变比/1000控制字一定义：位位置置 1 1 时的含义时的含义置置 0 0 时的含义时的含义0非电量 1 动作投入非电量 1 告警退出1非电量 2 动作投入非电量 2 告警退出2非电量 3 动作投入非电量 3 告警退出3非电量 4 动作投入非电量 4 告警退出4非电量 5 动作投入非电量 5 告警退出5非电量 6 动作投入非电量 6 告警退出6非电量 7 动作投入非电量 7 告警退出7非电量 8 动作投入非电量 8 告警退出8非电量 9 动作投入非电量 9 告警退出9非电量 10 动作投入非电量 10 告警退出10非电量 11 动作投入非电量 11 告警退出13控制回路监测投入控制回路监测退出14装置 CT=1A装置 CT=5A15求和自检投入求和自检退出控制字二定义：14位位置置 1 1 时的含义时的含义置置 0 0 时的含义时的含义0非电量 1 跳 CK1 投非电量 1 跳 CK1 退1非电量 1 跳 CK2 投非