水电机组保护介绍VIP

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RCS-985水轮发电机、变压器保护

开发水电机组保护程序必要性大型水轮发电机和汽轮发电机在机械结构、电气特性、运行方式上存在着区别，相应的带来保护配置方面的不同要求。大型水轮发电机多做成多分支绕组，为灵敏反应各种匝间、相间故障，需配置多套不完全纵差保护、单元件横差保护；水轮发电机是凸极机，失磁时其机端测量阻抗特性为水滴状，静稳阻抗圆一般采用苹果圆；水轮发电机的厂高变保护配置简单，不像汽轮发电机繁杂，可以简化水电机组厂高变保护的配置；某些水电机组要求有外加电源式定子、转子接地保护。根据现场运行实际和相关规程要求，相关保护功能配置和定值单可以精简，进行相应调整。水电厂有主变带厂变运行的方式，发电机和变压器保护分开配置，考虑开发985GW和985TW完成发电机和变压器的保护功能。

水轮发电机变压器组保护总体方案保护原理装置硬件

保护总体方案思想对于机端无断路器的发变组单元接线，配置RCS-985AW保护。对于机端有断路器，发电机和变压器保护分开配置，存在主变带厂变运行的方式的，分别采用RCS-985GW发

电机(含励磁变)保护、RCS-985TW变压器(含厂变)保护。进一步的，厂变与励磁变要求单独分开配置的(如龙

滩),采用RCS-985TS(适用于两圈变)。

**

*

500kV

A屏RCS-985AW

B屏RCS-985AW

C屏RCS-974A

*主变

*励磁变

*

*发电机

高厂变

****

配置方案1

220kV母线PT

*A屏RCS-985AW

B屏RCS-985AW

C屏RCS-974A

*主变

断路器操作箱

*励磁变

*

*发电机

高厂变

****

配置方案2

*

*

500kV

*C屏D屏RCS-985TW

E屏RCS-974A

*主变压器

RCS-985TW

**高厂变***发电机*A屏RCS-985GW

B屏RCS-985GW

*

*

配置方案3

220kV母线PT

*C屏D屏RCS-985TW

E屏RCS-974A断路器操作箱

*主变压器

RCS-985TW

**高厂变***发电机**A屏RCS-985GW

B屏RCS-985GW

*

配置方案4

A

B

CTV13U0

U

IF

不完全差动

IN1

IN2

I0

Un

大型水轮发电机组定子绕组

内部故障保护方案针对多分支的大型水轮发电机组，可配置如下原理的主保护：

发电机完全纵差保护

发电机不完全差动保护(2套)发电机裂相横差保护发电机单元件横差保护(2套)

内部故障保护方案配置机组内部故障多重主保护：

1.发电机差动保护(包括工频变化量差动保护)2.发电机不完全差动保护(反映相间、匝间故障)3.发电机裂相横差保护

4.发电机高灵敏横差保护5.发变组差动保护6.主变差动保护(包括零序差动保护)7.高厂变差动保护8.励磁变差动保护

其他保护配置方案1

发电机100%定子接地保护13误上电保护

234

转子一点接地保护定、反时限定子过负荷保护定、反时限负序过负荷保护

141516

轴电流保护定、反时限励磁过负荷保护发电机复合电压过流保护

56789101112

失磁保护失步保护过电压保护发电机定、反时限过励磁保护逆功率保护频率保护起停机保护发电机开关失灵

1718192021222324

励磁变过流保护主变过励磁保护主变高压侧后备保护主变接地和不接地后备保护高厂变过流保护高厂变电流速断保护断路器非全相TV、TA断线

定子接地保护方案配置两套定子一点接地保护1A、B屏各配置一套定子接地保护；2可选用外加低频原理或基波零序+三次谐波零序电

压原理。3外加电源模块、滤波器模块、负载电阻、中间小

变流器、分压器单独组屏，信号量送至A、B屏。

转子接地保护方案配置两套转子一点接地保护12A、B屏各配置一套转子接地保护；有源切换采样原理

3受转子一点接地保护本身内阻的影响，运行时只投入其中一套(A屏),检修时，切换至另一套(B屏)。

水轮发电机、变压器组保护总体方案保护原理装置硬件

RCS-985水轮机组保护装置原理

1、差动保护原理;2、定子接地保护；3、转子接地保护；4、失磁保护；5、部分定值精简

不完全差动保护的功能特点不完全差动保护–构成不完全差动的电流分别为机端电流，中性点1分支组电流或中性点2分支组电流。

–中性点分支电流乘以相应的折算系数，和机端电流进行运算形成差流、制动电流。–变斜率比率制动特性、TA断线判别等和完全纵差一致。–可以同时反应相间、匝间故障。

:

定子接地保护的功能特点

外加20hz低频电源定子接地保护–在发电机启停、运行过程中，可提供灵敏的定子接地保护：–接地电阻的灵敏度一致，不受接地位置影响。–近来设计规程中要求配置外加电源定子接地保护、

基波零序+3次谐波电压定子接地保护和接地零序电流保护。

外加电源定子接地保护方案发电机主变

l

CT20HZ电源

RCS-985

n

20HZ带通滤波器

R

负载电阻

L

C

R

IsefUsef

RCS-985

外加电源定子接地保护方案RCS-985U定子接地保护辅助电源目前完成样机试制，准备作型式试验。定子接地保护动模试验从现有试验数据看，定子接地电阻测量灵敏度在1.2欧负载电阻时，一次侧可以达到6k灵敏度，发电机启停过程中、不同位置的定子接地，接地电阻测量值变化很小。

转子接地保护