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RCS-985简要介绍.ppt

RCS-985简要介绍

yangjf8811
2014-03-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《RCS-985简要介绍ppt》,可适用于工程科技领域

RCS发电机变压器组保护RCS发电机变压器组保护介绍RCS发电机变压器组保护RCS发电机变压器组保护总体方案装置性能装置的关键技术试验与运行总结适用范围适用范围发电机变压器组类型汽轮发电机变压器组水轮发电机变压器组燃气轮机组机组容量MW以上发电机变压器机组MW以上发变组单元机组保护总体方案设计思想保护总体方案设计思想总体方案为双主双后即双套主保护、双套后备保护、双套异常运行保护的配置方案。其思想是将一个发变组单元的全套电量保护集成在一套装置中主保护和后备保护共用一组TA。对于一个发变组单元配置两套完整的电气量保护每套保护装置采用不同组TA均有独立的出口跳闸回路。非电量保护出口跳闸回路完全独立和操作回路独立组屏。MWKV机组TA、TV配置方案MWKV机组TA、TV配置方案MWKV机组TA、TV配置方案MWKV机组TA、TV配置方案MWKV机组TA、TV配置方案MWKV机组TA、TV配置方案内部故障保护方案内部故障保护方案配置机组内部故障多重主保护:发电机差动保护(包括工频变化量差动保护)发电机裂相横差保护或不完全差动保护发电机高灵敏横差保护发电机纵向零序电压匝间保护发变组差动保护主变差动保护(包括工频变化量差动保护)高厂变差动保护励磁变差动保护励磁机差动保护其他保护配置方案其他保护配置方案保护方案设计思想保护方案设计思想双主双后的优点①运行方便安全可靠②设计简洁二次回路清晰由于主后共用一组TATA总数没有增加或有所下降③整定、调试和维护方便。RCS发电机变压器组保护RCS发电机变压器组保护总体方案装置性能装置的关键技术试验与运行总结先进的硬件核心高速数字信号处理器DSP位微处理器CPU双CPU系统:低通、AD采样、保护计算、逻辑输出、CPU作用于启动继电器CPU作用于跳闸矩阵、启动一致性CPU和CPU的启动元件相同保护才出口、任一CPU板故障闭锁装置并发报警信号RCS硬件配置示意图可靠的软件技术每个周波点高速采样率并行实时计算:故障全过程对所有保护继电器进行实时计算。即在每一个采样间隔内(ms)对所有保护完成计算并留有裕度。因此装置中各保护功能的计算互不影响均能正确反应。多种启动元件:不同的保护功能均有对应的启动元件独立的故障录波独立的故障录波CPU录波:记录保护的各种原始模拟量、保护用的中间模拟量、保护的出口状态等。MON录波:设有完整的故障录波功能可以连续记录长达S的发变组单元所有模拟量、开入量、保护动作量波形记录采用COMTRADE格式是针对发变组的故障录波器。RCS发电机变压器组保护RCS发电机变压器组保护总体方案装置性能装置的关键技术试验与运行总结RCS-保护装置的关键技术RCS-保护装置的关键技术、采用了工频变化量原理、变斜率比率差动保护新原理、全新的异步法TA饱和判据、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电压匝间保护、高灵敏横差保护新原理、采用三次谐波电压差动新原理的%定子接地保护、灵敏的TV、TA回路自检功能、其他先进技术发电机差动保护现状发电机差动保护现状大型发电机造价昂贵内部故障造成的损失巨大内部相间故障由于故障点电势可能较低故障时受过渡电阻影响较大如何采用新原理不受过渡电阻影响提高内部故障时保护灵敏度已成为重要课题。发电机差动保护普遍采用P级TA区外故障TA不平衡电流大(尤其在非同期合闸时)固定斜率的比率差动保护不能很好的与TA不平衡电流变化配合。差动保护的关键技术差动保护的关键技术工频变化量比率差动变斜率比率差动高值比率差动差动速断差动保护的功能特点差动保护的功能特点灵敏的工频变化量比例差动:差电流工频变化量:制动电流工频变化量差动保护的功能特点差动保护的功能特点满负荷运行时发电机内部A、B相经过渡电阻短路差动保护的功能特点差动保护的功能特点工频变化量比例差动的优点只反映故障分量不受发电机、变压器正常运行时负荷电流的影响过渡电阻影响很小采用高比率制动系数抗TA饱和提高了发电机、变压器内部轻微故障时保护的灵敏度区外故障不会误动差动保护的关键技术差动保护的关键技术工频变化量比率差动变斜率比率差动高值比率差动差动速断差动保护的功能特点差动保护的功能特点变斜率比例差动不设拐点一开始就带制动特性差动保护的功能特点差动保护的功能特点变斜率比率差动保护的功能特点变斜率比率差动保护的功能特点主变内部C相匝间故障差动保护的功能特点差动保护的功能特点变斜率比例差动的优点由于一开始就带制动差动保护动作特性较好地与差流不平衡电流配合因此差动起始定值可以安全地降低提高了发电机、变压器内部轻微故障时保护的灵敏度尤其是机组起停过程中(~Hz)内部轻微故障差动保护的灵敏度可以防止区外故障TA不一致造成的误动。差动保护的关键技术差动保护的关键技术工频变化量比率差动变斜率比率差动高值比率差动差动速断差动保护的功能特点差动保护的功能特点可靠的高值比例差动由高比率制动系数抗TA饱和区内严重故障快速动作差动保护的功能特点差动保护的功能特点RCS-保护装置的关键技术RCS-保护装置的关键技术、采用了工频变化量原理、变斜率比率差动保护新原理、全新的异步法TA饱和判据、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电压匝间保护、高灵敏横差保护新原理、采用三次谐波电压差动新原理的%定子接地保护、灵敏的TV、TA回路自检功能、其他先进技术发电机差动TA饱和问题发电机差动TA饱和问题以往认为:-发电机差动采用保护级TA并且TA同型-区外故障电流倍数小一次电流完全相同二次不平衡差流小因此为提高内部故障灵敏度降低差动起始定值、比率制动系数。实际情况:-发电机差动TA尽管同型但两侧电缆长度可能不一致部分机组TA不是真正同型TA-区外故障电流倍数尽管小但非周期分量衰减慢结果导致TA饱和不平衡差流增大差动保护屡有误动发生现有防TA饱和措施现有防TA饱和措施提高定值:缺点:降低了内部故障灵敏度。采用流出电流判据的标积制动式差动保护:当IHIN>B&IIN>B&IIN>B时差动保护动作电流为无穷大缺点:理论计算表明在发电机内部故障时也有流出电流存在拒动可能。缺点:区外转区内故障时拒动可能性增加。TA饱和判据的特点TA饱和判据的特点全新的“异步法”TA饱和判据抗TA饱和算法:利用变压器、发电机差电流中谐波含量和波形特征来识别电流互感器的饱和关键判据:如何准确判出区外故障投入抗TA饱和算法:制动电流工频变化量:差电流工频变化量:TA饱和判据的特点区内故障时制动电流和差电流工频变化量同步出现TA饱和判据的特点TA饱和判据的特点区外故障时制动电流与差电流工频变化量异步先后出现TA饱和判据的特点发电机区外故障并伴随CT饱和发电机区内故障发电机区内故障并伴随CT饱和差动保护的功能特点差动保护的功能特点区内轻微:t:正常运行t:故障时差动保护的功能特点差动保护的功能特点区内较严重:t:正常运行t:故障时差动保护的功能特点差动保护的功能特点区内严重故障:t:正常运行t:故障时区外TA饱和:t:正常运行t:判出区外t:开始饱和t:进入动作区tt=msTA饱和:t:正常运行t:判出区外t:开始饱和t:进入动作区tt=ms差动保护的功能特点差动保护的功能特点“异步法”TA饱和判据优点区内故障、区内故障TA饱和差动保护快速动作区外故障投入TA抗饱和判据差动保护不会误动允许TA饱和最快时间:ms。RCS-保护装置的关键技术RCS-保护装置的关键技术、采用了工频变化量原理、变斜率比率差动保护新原理、全新的异步法TA饱和判据、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电压匝间保护、高灵敏横差保护新原理、采用三次谐波电压差动新原理的%定子接地保护、灵敏的TV、TA回路自检功能、其他先进技术现有纵向零序电压匝间保护方案现有纵向零序电压匝间保护方案、负序方向闭锁的纵向零序电压匝间保护-负序方向元件在外部三相短路暂态过程中和频率偏离额定值时可能会误动-当采用负序功率方向作为动作元件时灵敏度不高、负序方向闭锁的二次谐波式匝间短路保护-对于发电机组外部不对称故障也会产生二次谐波电流需负序方向闭锁因此也存在上述缺点、三次谐波分量闭锁纵向零序电压匝间保护-动模和实际机组故障未证实区外故障时纵向零序电压中三次谐波分量会增大零序电压匝间保护的功能特点零序电压匝间保护的功能特点高定值段匝间保护-按躲过各种情况下最大不平衡零序电压整定灵敏段匝间保护:电流比率制动原理-综合电流:采用电流增加量和负序电流加权值零序电压匝间保护的功能特点零序电压匝间保护的功能特点妈湾电厂主变高压侧C故障纵向零序电压波形零序电压基波分量比故障前增大电流、负序电流增加较大,电流比率制动原理的匝间保护没有误动零序电压匝间保护的功能特点发电机区内AA匝间故障纵向零序电压波形零序电压增加,而相电流变化不大,保护灵敏动作。零序电压匝间保护的功能特点零序电压匝间保护的功能特点浮动门槛技术-对其他工况下(不同负载、电压升高、失磁故障等)零序电压不平衡值的增大采用浮动门槛躲过不平衡电压。-频率跟踪与数字滤波器结合频率偏移时三次谐波滤过比仍大于由于采取了以上措施纵向零序电压匝间保护只需按躲过正常运行时不平衡基波电压整定区内故障灵敏动作区外故障可靠制动零序电压匝间保护的功能特点高灵敏横差保护的功能特点高灵敏横差保护的功能特点高定值段横差保护:相当于一般的单元件横差保护按躲过最大不平衡电流整定灵敏段横差保护:相电流比率制动原理取最大相电流增加值作制动高灵敏横差保护的功能特点高灵敏横差保护的功能特点发电机变压器区外AB两相故障横差电流波形横差电流增加由于相电流也增加,因此能可靠制动。高灵敏横差保护的功能特点高灵敏横差保护的功能特点发电机区内BB匝间故障横差电流波形横差电流增加,而相电流变化不大,横差保护灵敏动作。高灵敏横差保护的功能特点高灵敏横差保护的功能特点浮动门槛技术-对其他工况下(不同负载、电压升高、失磁故障等)横差电流不平衡电流的增大采用浮动门槛躲过不平衡电流电压。-频率跟踪与数字滤波器结合频率偏移时三次谐波滤过比仍大于由于采取了以上措施横差电流定值只需按躲过正常运行时不平衡基波电流整定区内故障灵敏动作区外故障可靠制动RCS-保护装置的关键技术RCS-保护装置的关键技术、采用了工频变化量原理、变斜率比率差动保护新原理、全新的异步法TA饱和判据、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电压匝间保护、高灵敏横差保护新原理、采用三次谐波电压差动新原理的%定子接地保护、灵敏的TV、TA回路自检功能、其他先进技术现有定子接地保护存在问题现有定子接地保护存在问题三次谐波电压比率判据-启停机过程中易误动-正常运行机组频率变化时三次谐波滤过比下降易导致误动调整型三次谐波电压判据-启停机过程中易误动-正常运行机组频率变化时三次谐波滤过比下降易导致误动-运行方式变化时易误动定子接地保护的功能特点自适应三次谐波电压比率判据:发变组并网前后机端等效电容变化较大并网前、后各设一个定值根据各自状态下装置实时显示的最大三次谐波电压比率值整定装置根据断路器位置接点和负荷电流自动适应状态变化频率跟踪和数字滤波器相结合在频率~Hz范围内三次谐波电压滤过比不受影响在系统频率严重偏离HZ时采用按频率比率制动原理定子接地保护的功能特点定子接地保护的功能特点自适应三次谐波电压比率判据优点:频率变化不会误动解决了机组启停机过程中三次谐波电压比率判据误动的问题。定子接地保护的功能特点定子接地保护的功能特点三次谐波电压差动判据:正常运行时机端、中性点三次谐波电压幅值、相位在一定范围内波动实时自动调整系数kt使正常运行时差电压接近为可以保护%的定子接地定子接地保护的功能特点定子接地保护的功能特点定子接地保护的功能特点妈湾电厂正常运行三次谐波差动波形:定子接地保护的功能特点定子接地保护的功能特点发电机中性点定子接地电压波形(动模试验)定子接地保护的功能特点定子接地保护的功能特点发电机中性点定子接地电压波形图(动模试验)定子接地保护的功能特点定子接地保护的功能特点发电机中性点经kΩ定子接地电压波形(电科院动模试验)定子接地保护的功能特点三次谐波电压差动可靠性:频率跟踪和数字滤波器相结合在频率~Hz范围内保护功能不受影响在机组频率超出~Hz范围时闭锁本判据机组并网后负荷电流大于In时自动投入本判据当TV断线时闭锁本判据。由于采用了以上辅助判据尽管三次谐波电压差动判据在定子接地时灵敏度很高但是在启停机过程中、区外故障及其他工况下均不会误动。定子接地保护的功能特点RCS-保护装置的关键技术RCS-保护装置的关键技术、采用了工频变化量原理、变斜率比率差动保护新原理、全新的异步法TA饱和判据、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电压匝间保护、高灵敏横差保护新原理、采用三次谐波电压差动新原理的%定子接地保护、灵敏的TV、TA回路自检功能、其他先进技术差动保护TA断线的功能特点差动保护TA断线的功能特点TA断线判据差动TA断线采用比率制动判据发电机差动TA断线Id>Ie&Id>×IrTA断线的功能特点TA断线的功能特点TA异常判据可靠的比率制动判据:I>In×Imax延时发出TA异常报警信号横差零序电流TA异常判据:I>Ie&Ihc<A延时发出横差TA异常报警信号TV断线的功能特点TV断线的功能特点TV断线发电机中性点、开口三角零序TV断线判据U>5Un & U<V延时发TV断线报警信号励磁电压断线闭锁功能断路器位置接点检测功能RCS-保护装置的关键技术RCS-保护装置的关键技术、采用了工频变化量原理、变斜率比率差动保护新原理、全新的异步法TA饱和判据、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电压匝间保护、高灵敏横差保护新原理、采用三次谐波电压差动新原理的%定子接地保护、灵敏的TV、TA回路自检功能、其他先进技术RCS-保护装置的关键技术RCS-保护装置的关键技术、开放式失磁保护可以组合成多种方案供用户选择、失步保护采用正序电压、正序电流计算阻抗轨迹可以可靠区分故障与振荡区分振荡中心在发变组区内、区外并分别动作于跳闸和信号、切换采样原理转子一点接地保护可以精确地测量转子对地绝缘电阻、综合考虑的误上电保护方案等RCS发电机变压器组保护RCS发电机变压器组保护总体方案装置性能装置的关键技术试验与运行总结试验与运行试验与运行全部型式试验符合检验依据要求电磁兼容试验符合检验依据要求电磁兼容试验试验与运行试验与运行装置分别在电力自动化研究院、中国电力科学研究院进行了详细的动模试验。试验结果表明装置达到了方案设定的目标。试验与运行装置于年月在深圳妈湾电厂#机组(MW)投入试运行。年月在苏州望亭电厂#机组(MW)投入试运行。年月在华能威海电厂#机组(MW)投入跳闸运行。所有装置至今运行正常试验与运行运行总结年月日妈湾电厂#机组主变高压侧内部C相永久单相接地:!RCS装置主变差动、间隙零序电流保护正确动作!在整个动态过程中装置没有误发信号误动现象!装置录下长达S的整个发变组单元所有的电流电压波形、保护动作状态。运行总结妈湾电厂#机组主接线图妈湾电厂#机组主接线图妈湾电厂保护动作分析妈湾电厂保护动作分析妈湾电厂保护动作分析妈湾电厂保护动作分析运行总结年月日妈湾电厂#机组主汽门关闭RCS装置逆功率保护正确动作其他保护均未误动年月日威海#机组发生失磁故障RCS装置失磁保护正确动作其他保护均未误动年月日望亭电厂#机组锅炉熄火主汽门关闭RCS装置程序逆功率正确动作其他保护均未误动装置经历了多次区外故障均未误动。运行总结RCS发电机变压器组保护RCS发电机变压器组保护总体方案装置性能装置的关键技术试验与运行总结总结总结综上所述基于双套主保护、双套后备保护和异常运行保护配置原则的RCS发变组保护适用于大型发电机变压器组。装置具有以下主要技术特点:、全新的发变组保护主体方案即将一个发变组单元的全套电量保护集成在一台装置中,主保护与后备保护共用一组TA采用高速采样率前提下的并行实时计算保护装置的可靠性与安全性大为提高。总结总结、采用变斜率比率差动和工频变化量差动保护新原理提高了检测内部轻微故障的灵敏度经受了区内故障的考验、全新的“异步法”TA饱和判据可以正确区分内部故障和区外故障TA饱和、首次提出并实现的浮动门槛和电流比率制动相结合的高灵敏横差和零序电压匝间保护在防止区外故障误动的同时提高了检测发电机内部轻微匝间故障的灵敏度经受了区外故障考验总结总结、自适应三次谐波电压比率判据、三次谐波电压差动%定子接地保护方案在提高灵敏度的同时又不失安全性、在硬件与软件设计上能够有效地消除各种外部干扰对保护装置的影响装置的抗干扰能力很强、支持电力行业标准DLT(IEC标准)的通讯规约。鉴定结论鉴定结论装置已年月日通过了国家电力公司组织的鉴定鉴定结论:RCS-微机发电机变压器组成套保护装置采用主后备保护一体化方案设计合理原理先进性能优越调试维护方便。首次综合应用工频变化量原理、变斜率比率差动保护原理、异步法TA饱和判据、电流制动和浮动门槛相结合的高灵敏横差、零序电压匝间保护原理于发电机变压器组装置属国际首创。装置的主要技术性能指标处于国际领先水平。谢谢!

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