厂用继电保护及备用电源自动投入装置

第十章厂用继电保护及备用电源自动投入装置第一节厂用变压器继电保护一、高压厂用工作变压器〔简称高厂变〕继电保护的配置由于现在国产及引进型的300MW机组一般均承受发变机一变压器组单元发变组地保护现在一般承受成套微机保护装置。300MWDGT801压器、高厂变的各类保护配置了A、B、C三个保护柜，其中A、B柜中有两套CPU并行工作，C柜为非电量保护和单套电气保护。高厂变保护主要有：1、高厂变差动保护原来只承受折线比率制动原理，现承受二次谐波制动的比率差动保护，并CT断线差动误动，任一相电流互感器断线，二次谐波制动原理对变压器实现纵差保护的原理可以保护变压器的内部，套管及引线，由于工作条件下，这构成了实现变压器的差动保护特别回路。变压器正常运行时的励磁电流由于其很小，在外部故障时，由于电压降低，励磁电流也减小，则影响更小。当变压器正常运行空载投入和外部故障切除后电压恢复时，可能消灭数值动在变压器励磁时误动作。比率制动差动原理原理与发电机一样，见前面介绍常不平衡电流有制动作用。差动保护规律框图：AA相差动B相差动+C相差动+出口跳闸A相二次谐波制动差动B相二次谐波制动差动+C相二次谐波制动差动TA断线信号2A、B分支限时速断保护作为分支上相间短路故障的保护和厂用变压器后备保护。分支对流保护动DZ作电流I 按躲过变压器该分支可能消灭的最大负荷电流Ilmax来整定，即：DZKuIDZ Kf

IlmaxF式中Ku为牢靠系数，取1.2~1.3，KF为过流继电器返回系数，kF作后延时跳故障分支，并闭锁该段厂用快切。3、高厂变复合电压闭锁过流保护

=0.95，动的后备保护。流继电器。为保证选择性，复合电压元件配置两套，输入电压分别取自厂用变低压侧于解列灭磁。4、高厂变瓦斯保护变压器内部故障，有时故障电流比较小，反映电流的保护往往不能动作，对于油浸变压器，油箱内短路时，在短路电流和短路点电弧的作用下，绝缘油和故障越严峻，产生的气体就越多，流向油枕的气流速度也越快，利用这种气体而动作。在变压器内部发生严峻漏油或匝数很少的匝间短路及绕组断线故障时，瓦斯保护将动作。斯继电器承受开口标与挡板复合式。瓦斯保护有转，重瓦斯保护之分，轻瓦斯动作于气体体积的大小，延时作发信号，不乱动失灵。5、高厂变通风保护由高厂变高压侧电流启动，动作于启动风扇。6、高厂变其他非电量保护高厂变油温保护，动作于信号。高厂变冷却器保护，动作于信号。高厂变油位保护，动作于信号。高厂变压力释放保护，动作于全停，不启动失灵保护。7、高压厂变低压分支复合电压过流保护它作为高厂主变低压分支故障的后备保护。作馈线二、励磁变压器继电保护配置1、励磁变压器过电流保护作为励磁变差动保护的后备保护。励磁变压器高压侧过电流短延时动作于程序跳闸。2、励磁变压器差动保护1。3、励磁变温度保护保护动作于信号。/备用变压器继电保护的配置〔简称启备变〕启备变继电保护柜包括二套完整的保护装置。被保护设备包括启备变及低于两分支断路器。漳山公司启备变保护，选用了东南大学、国电南自，西北电科院联合研制A、B二个保护柜，两套完整的电量保护A、BA、B柜。启备变主要配置有以下保护1、差动保护CT断线闭锁功能，保护瞬时动作于启备变高，低压侧三个开关跳闸。2、过激磁保护V/F原理，反响过激磁倍数而动作。跳闸。3、启备变零序电流保护作为启备变高压绕组及引出线单相接地保护的后备保护，同时作为220KVCT上，保护带时限动作于启备变凹凸压侧三个开关跳闸。4、阻抗保护正反向阻抗均可分别整定，保护规律图见图。ZZAB<Z＆t出口<BCZCA<5、电压平衡保护用作检测DT或PT的熔断器故障，动作于信号。6、启/备变复合电压过流保护侧过电流共同构成，经延时动作于启备变凹凸侧开关跳闸。作为低压分支故障的后备保护馈线过流保护相协作，保护带时限动作于本分支跳闸。作为低压分支母线故障的保护跳闸。9、失灵保护起动回路经压板输出接点至强电回路。10、启备变非电量保护a、启备变轻瓦斯保护，保护动作于信号。〔无延时〕于跳启备变凹凸压侧开关，并可切换为发信号，不启动失灵。c、启备变压力释放保护，保护动作于全停，不启动失灵。动作于跳启备变凹凸压侧开关。e、启备变绕组温度，保护动作于信号。f、启备变油温，保护动作于信号。11、启备变通风保护以上保护非电量保护布置于A柜，电量保护A、B柜配置完全一样。12、分接头〔有载调压分接开关〕重瓦斯，瞬时动作于各侧开关。13、分接头轻瓦斯动作于信号。四、低压厂用变压器〔简称低厂变〕保护〔一〕低压厂用变压器保护的配置电流速断保护；定时限过电流保护；低压侧零序过流保护。或温度保护压干式变则对应于温度保护。〔二〕低压厂用变压器保护整定应留意以下几个问题电流速断按躲过低压母线三相短路计算。11个时间级差。T=tf△t式中：T为厂用变压器过流保护动作时间，S；tIact，LS；Iact,L为厂用变压器过流保护折算至低压侧的动作电流。t<0.3S时，△t0.5~0.7St，70~3S时，△t0.7~1.5S〔t较大时，△t取较大值。低压母线单相接地时，灵敏系数>1.5~2。其次节高压电动机保护的配置现大型发电厂的高压厂用电动机普遍承受综合保护。下面介绍保护及其原理。一、接地保护〔零序保护〕大相电流作制动量。1、如承受真空断路器，取保护装置固有动作时间，为接地保护整定动作时0.3S。2、如承受F-C回路。应考虑熔断器的熔断时间相协作，一般取动作时间为0.4S。二、短路保护〔正序过流〕Istmax保护才动作。2、电机启动完毕后保护大于正常运行短路保护动作电流才动作。30S。4、对于承受F-C回路动作时间应和熔断器的熔断时间相协作，一般对于额0.4S。、综合保护推断电机启动是否完毕，是按整定的电动机启动时间最大实测20~25S8~10S。三、不平衡〔包括断相和反相〕保护〔负序过流〕1、对于承受真空断路器的电机可不考虑电动机的两相运行，该保护可作电动机内部两相短路时速断保护S。2F-C回路的电机应考虑熔断器熔断一相且真空接触器未能三相联跳，造成电机两相运行，0.3倍。0.4S。四、启动时间过长保护1.125倍电动机二次1.125倍额定电流，2.5~60S。五、堵转保护用过流单元和过宠保护来实现堵转保护。允许堵转时间按电动机在起动时最大可能的起动时间，并有20%的裕度整定。1.3倍电机额定电流整定。六、热过载〔包括过热跳闸和过热报警〕保护该保护功能是在各种运行工以下，建立电动机的发热模型，对电动机供给KIKI2KI211 22K1为系数，电动机起动时，K1=0.5，起动完毕后K1=1。K2为考虑负序电流在发热模型中的热效应的系数，一般取K2=6I1I2。I1I2的与流进电动机的实际电流相对应的总的热效应，从而确保对电动机供给准确，牢靠而有效的过载保护。过宠保护分为跳闸输出和报警信号输出。第三节高压厂用备用电源快速切换随着大容量机组的不断消灭，厂用电容量不断增长，为了解决对大型锅炉来切换厂用电源。一、对快速切换装置的根本要求5HZ。2、装置只允许动作一次。3、工作电源和备用电源为两个独立电源。正常时，两电源同步，寻常由一〔工作电源〕供电。在起动，停机或发生故障时，需要从一个电源切换至另一个电源。4、电源切换不能造成运行中断，设备损坏。5、无论什么缘由，工作电源分支断路器跳闸时，只要相角差或电压差小于转入同步捕获和残压闭锁，令备用电源断路器。6、当因厂用分支过流保护动作断开工作电源断路器时，闭锁快切装置。7、PT故障，不应启动快切装置。断路器。MFC200-2功能1、快切装置具有检查周期的快速切换，同期捕获切换和检查残压的切换功能。2、优先检同期，进展快速切换，不满足快切条件时，自动转入同期捕获切换和检查残压切换。3、快切装置应具有正常状况下的手动切换，事故和不正常状况下的自动切DCS操作员站上进展，也可以在装置面常状况包括工作电源开关误跳和厂用电母线失压。4、手动切换方式可选并联和串联，自动切换方式可选串联和并联。5PTDT断线时快切装置应闭锁切换。6、有保护闭锁快切装置的接口，母线故障，由分支过流保护来闭锁自投。的信号。8、快切装置的只能动作一次，在下次动作前，必需经人工复归。障造成事故扩大。10、备用电源失电时，应闭锁自投；但当备用PT检修时，可由检修人员在装置上解除闭锁，也就是说假设此时厂用电源发生故障时，装置仍能进展切换。置将依据不同的切换方式分别处理并给出位置特别闭锁信号。12、装置具有在线试验功能母线，工作电源备用电源电压；母线与工作电源或备用电源间的频差和相位差；全部功能投退和参数整定设置；外部特别状况，如PT断线，后备电源失电等；内部特别状况，如CPU故障，电源故障等。14、装置应有录波功能，能记录切换过程中的母线电压，频率和相位变化。15、记录实际切换过程中工作电源开关和备用电源开关的合，分闸时间。16、录波数据不因掉电或复归而丧失。17、录波数据能通过打印机打印出来。18、应有与DCS上位机的通信接口，可以在DCS上位机上进展录波分析。三、设备参数1、直流工作电源：DC110V〔±20%〕2、输入电压信号：AC110V，50HZ3、出口接点容量：DC110V，10A430940W。5、过载力量40倍额定电流允许/S。沟通电压回路，1.5倍额定电压连续工作。直流电源回路，80%~120%额定电压，连续工作。6、测量准确度电压电流：不大于±2%；相角：不大于0.5；1%。7、输出接点容量跳合闸出口：DC110V，10A〔接通〕信号出口：DC110V，2.5A〔断开〕8、装置自身时钟精度，24h不大于±/S。9、整个快速切换过程时间〔1〕事故同时切换；<12ms+设定延时+备用开关固有合闸时间；事故串联切换<12ms+工作开关固有跳闸时间+备用开关固有合闸时间。四、MFC2023-2型厂用电快切的应用依据实际需要，可以全部承受厂用电快切装置的全部功能，也可选用其中时合上备用电源断路器，其实现由串切，同期捕获和残压闭锁3种切换，依据状况，必要时也可起用正常并联切换方式。1、正常切换切向工作电源。正常切换由手动启动。并联切换只有在快切大事满足时才能实现。正常同时切换〔串切〕手动起动，先发跳工作〔备用〕开关命令，在切换条件满足时，完全备用〔工作〕断路器命令。假设要保证先分后令，可在合闸命令前加设定延时。动转入同期捕获和残压切换。2、事故切换由保护起动，只能由工作电源单向切至备用电源。串切合上备用电源。母线断电时间至少或备用电源断路器的合闸时间。串切有3种实现方式，即快速，同期捕获，残压切换。事故同时切换〔或经延时〕发合备用电源断路器命令，母线断电时间小于备用电源断路器合闸时间。五、厂用电快切装置整定原则1、频差闭锁整定原则300MW及以上机组的频差特性格外相像，当装置有辅同期合闸功能时，闭锁频差取△f=4~5HZ；装置仅2、快切闭锁相角差整定原则600f计算，α。△α=360°△ftcf6KV母线电压与备用电源电压之间的频差。0.6HZ，此时△α≤13°。60ms<tc<100ms时，取△f=0.8HZ，△α≤17.3°。快切闭锁角△Q为：△Q=60°-△α假设用差压闭锁，则差压闭锁值△υ或2 smQN 2式中，υN为额定二次电压，43°<△θ<47°假设初始相角差〔母线电压与备用电源电压之间〕较大时，为提高快切装置动作或功率，△θ可选放大一些。3、捕同期切换整定原则tc>100ms，快切功能停用，由捕为简化计算，取保等近似值，或-60°~60°〕范围内，△f′是捕同期过程中的频差实测值，tc<100msf′=2.7~3HZf′=2.85HZ，则合闸角△α′或捕同期导前角〔开放角〕△θ′△θ′=△α′=360°△f′tc或中△f′为捕同期合闸过程中的频差。V1B整定原则40%υNtc>100msυ=40%υN点