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微机保护原理.
发电机微机保护原理
1 MGPR-610H微机型发电机差动保护装置
1.1 纵差保护
作为发电机主保护,选用带有比率制动特性的纵差保护,动作特性如图所示。
动作判据为:
当IzdIz时IcdId0
当Izd≥Iz时IcdId0+K(Izd-Iz)
Icd ―――差动电流
Izd ―――制动电流
Id0 ―――差动保护动作门槛值
Iz ―――比率制动拐点定值
K ―――比率制动系数
其中:Icd=∣IT+IN∣ Izd=1/2│IT―IN│
IT ―――机端电流 IN ―――中性点电流
程序中按相判别,当满足以上任何一个条件时,比率差动动作。
1.2 匝间(横联差动)保护
当发电机一相定子绕组具有两个并联支路时,一般装设反应发电机定子绕组匝间短路的横联差动保护。为了消除高次谐波的影响,本装置内部自动滤掉三次谐波。当发电机转子励磁回路发生两点接地时,横差保护可能误动。为了防止在励磁回路发生偶然性两点接地时引起的横差保护误动,在励磁回路发生一点接地后,装置自动将横差保护切换到带时限动作于跳闸。动作时限可由用户整定。
1.3 CT断线判断
CT断线电流整定为最大负荷电流。
正常运行时,三相电流之和为零(小于0.1倍的额定电流)。当一相CT断线时,三相电流和不为零,为了与接地故障相区别,尚须作以下两点判断:
(1)三相电流中,电流最小的一相其值为零(小于0.1倍的额定电流);
(2)电流较大的两相,其电流值小于最大负荷电流(CT断线闭锁电流)。
2 MGPR-620H微机型发电机后备保护装置
2.1 复合电压闭锁(带记忆)过流保护
本装置设置两段过流保护。每段都有两个时限,其中T1时限作用于解列灭磁,T2时限作用全停。通过控制字软压板可以设定每段保护的投退和是否经低电压、负序电压闭锁,是否带过流记忆功能等。
复合电压元件由负序电压U2(过电压)和相间低电压U(三个线电压中的最大值)元件组成,用于在各种故障情况下闭锁过流保护。当负序电压U2或低电压U任一数据满足时,过流保护方可投入,否则过流保护被闭锁。当PT断线发生且PT断线闭锁投入时,将闭锁复合电压元件。负序电压元件、低电压元件都设有软件压板,可以单独投退。
为适用自并励发电机的保护要求,该保护设有过流记忆功,当低电压元件和过流元件同时动作后,过电流元件记忆20s返回,以保证保护可靠动作,该功能设有软件压板,可以投退。
2.2 过负荷报警
当三相保护电流中的最大相大于过负荷定值时,经延时发出报警信号。
2.3 零序过流保护
本装置设置零序电流保护,采用专用零序CT,可准确检测到一次电缆零序CT电流,当零序电流超过整定值并达到整定延时时保护动作。
2.4 负序过流保护
本装置设置两段负序过流保护,负序过流保护主要反应转子表层的过负荷。
2.5 负序过流反时限保护
负序过流(反时限)由发电机转子表层允许的负序过流能力确定。发电机短时承受负序过电流倍数与允许持续时间的关系式为:
式中: I2*――为发电机负序电流标么值;
I∞――为发电机长期运行允许的负序电流标么值;
――为转子表层承受负序电流能力的时间常数。
图中: Iop――为发电机负序反时限启动电流
In――为发电机额定电流
T1――为反时限动作时限上限
T2――为反时限动作时限下限
2.6 过电压保护
本装置设置过电压保护,过电压保护为三相式,选取相间电压的最大值进行判别。
2.7 低电压保护
本装置设置低电压保护,低电压保护为三相式,选取相间电压的最大值进行判别,当断路器在合位,最大相间电压小于定值时,保护动作,当PT断线发生时,可选择闭锁低电压保护。
2.8 高频保护
本装置设置高频保护,主要用于保护汽(水)轮机,满足动作条件时跳闸。
2.9 低频保护
本装置设置低频保护,主要用于保护汽(水)轮机,满足动作条件时跳闸。
2.10 逆功率保护
本装置设置逆功率保护,主要用于保护汽轮机,当主汽门误关闭或机炉保护动作关闭主汽门而出口断路器未跳闸时,发电机变为电动机运行,要从电网吸收有功功率,这种工况会造成汽机事故。当满足动作条件时跳闸。
2.11 失磁保护
本装置设置两段失磁保护,发电机励磁系统故障使励磁降低或全部失磁,从而导致发电机与系统间失步,对机组及电力系统的安全造成重大危害。本保护采用稳态异步阻抗边界圆判据。保护特性如图所示。当满足|Z-j(XA+XB)/2||j(XA-XB)/2|时,失磁阻抗元件动作。
失磁保护动作判据为:失磁阻抗元件动作、低电压元件动作、线电压≥30V并且负序电压元件没动作则判定为失磁。
2.12 PT断线告警
当PT断线功能投入,PT断线时,不再判方向元件与复合电压闭锁。
PT断线判据:
①当三相线电压均
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