发电机变压器保护检验规程 - 图文

附录1：保护定值校验基本原理

1 差动保护 1．1基本原理

差动保护反映发电机内部绕组故障和对地阻抗偏低的接地故障。其测量原则是测量保护区两侧电流互感器二次电流，判断是否有电流差。当差动电流大于保护整定值时，保护动作。差动保护的模拟量为每周采集成12个。 1．2技术指标

参数设定：差动电流:0.2…0.6×In 基波: 0.4…0.6×In 返回系统：0.97

精确度：<3%的整定值或<2%In 运行时间：<3个周期 时间延时：瞬时 1．3定值检验

所用实验设备有ONLLY公司的继电保护实验仪、ELIN公司DRS软件包。

1．3．1在屏后端子排上解开系统1 CT输入端子连接片、系统2 CT输入端子连接片，防止电流传输到CT一次侧，并将一次侧的接线端子短接接地。 1．3．2利用实验仪的 “交流电压电流测试” 功能向系统1<系统2）加入50Hz交流电流，实验时，设定变化步长为0.001A, 变化时间为20ms。 1．3．3利用实验仪的“交流时间测试”功能向系统1<系统2）加入0.2A的电流，以测试差动保护的动作时间。 2 负序保护 2．1基本原理

单相接地短路、两相短路、或缺相导致三相非对称负荷，一个非对称旋转磁场将分成为正序和负序电量分量。负序分量的存在，在转子铁芯表面感应出两倍式频的电流，并导致转子线棒的温升增加。当负序保护判断有负序分量时，将发出跳闸停机命令。 2．2技术指标

参数设定：运行值：5-50%

时间延时：0—10秒 返回系统：0.97

精确度: +/-1%的负序电流 运行时间:<3个周期 2．3定值检验

2．3．1在屏后端子排上解开CT端子连接片，防止电流传输到CT一次侧，并将一次侧的接线端子短接接地。

2．3．2利用实验仪的 “交流电压电流测试” 功能加入50Hz交流电流，实验时，设定变化步长为0.01A, 变化时间为20ms。 2．3．3利用实验仪的“交流时间测试”功能加入保护动作电流，以测试负序保护的动作时间。

3 定子接地保护 3．1基本原理

根据安全要求，发电机的外壳必须接地，因此定子绕组绝缘损坏而碰接外壳的故障就成为单相接地故障。现代发电机的中性点都是不接地或经消弧线圈接地的。当发电机内部单相接地故障时，流过发电机出线处的零序电流为除发电机电容电流外的发电机电压网络的全部

接地电容电流。定子接地保护模拟量取发电机出口零序CT电流、中性点高阻抗二次电压及CT电流。 3．2技术指标

参数设定：电压设定：2—10 时间延时：0—10秒

选择范围：发电机至保护CT之内 返回系统：0.97

精确度: <3%的负序电流或0.5%的Vn 运行时间:<3个周期 3．3定值检验

3．3．1 在屏后端子排上解开CT输入端子连接片，防止电流传输到CT一次侧，并将一次侧的接线端子短接接地。 3．3．2在屏后端子排上解开PT输入端子连接片。

3．3．3利用实验仪的 “交流电压电流测试” 功能加入50Hz交流电流和交流电压，实验时，电流设定变化步长为0.01A, 变化时间为20ms，电压设定变化步长为1V，变化时间为20ms。 3．3．4给定A相

3．3．5利用实验仪的“交流时间测试”功能加入保护动作电流，以测试定子保护的动作时间。

4 转子接地保护 4．1基本原理

发电机正常运行时，转了的转速很高，离心力极大，受的电负荷又重，因此励磁绕组绝缘容易损坏。绕组导线碰接铁芯，就会造成转子一点接地故障，作用在励磁绕组对地绝缘上的电压将有所增加。为了避免可能出现的转子两点接地故障，采用了转子接地保护，以监测绕组对地绝缘情况，当测得对地电阻小于整定值时，保护作。 4．2技术指标

参数设定：设定值：500—5000Ohm 时间延时：0—10秒 返回系统：0.97

精确度: <3%的设定值或200Ohm 运行时间:<3个周期 4．3定值检验

4．3．1在保护屏后面将输入端子X、X接线解开，在X、X接入一个1050Ohm的或调电阻。 4．3．2调节电阻值，当电阻下降/上升至1000Ohm左右时，记录转子接地保护动作值/返回值。

4．3．3利用电子秒表，以测试转子保护的动作时间。 5 过频保护 5．1基本原理

机组正常运行时，频率控制在一定的范围内。频率保护的测量原理是测量电压矢量间的相角变化率Δφ，电压矢量采集实际同步频率F0，每周采集12次，将测量值送至数字过滤，并通过命傅立叶变换，得到一个新的频率值，根据公式Δφ=2πΔf. Δt,换算成相角。 5．2技术指标

参数设定：设定值：10—65Hz

最小电压：60—100V 最大电压：100—140V 时间延时：1—10s 返回系统：0.999 精确度: <0.02Hz 运行时间:<3个周期 5．3定值检验

5．3．1在保护屏后面将端子X、X解开，接入一个电压输入。

5．3．2利用“交流电压电流”档将电压变化步长为0.1Hz，电压变化步长为0.5V，变化时间为20ms。 5．3．3利用“交直流时间测试”档，设定电压在70V以下或130V以上分别过频 保护动作时间。 6 失磁保护 6．1基本原理

发电机失磁时，励磁电流减少至零，导致输出功率减少。原动机的输入功率因为调速器有惯性，跟不上输出功率的变化，功率的不平衡意味着力矩的不平衡，在过剩力矩作用下，发电机将加速，功角将增加，当功角增大到超过静态稳定极限角后，发电机就会发生民步运行。失磁保护的判据有： 1）功角θ>θlimit(功角超过设定值时>经过一个较长时间后跳闸。

2）功角θ>θlimit且励磁电流Ie,经过一个较短时间延时后跳闸。 6．2技术指标

参数设定：功角设定I段：300—1500

励磁电流设定II段：0.1—0.5×In 时间延时I段：0—30s 时间延时II段：1—3s 返回系统：0.97

精确度: <3%的设定值或2%In <20功角 运行时间:<3个周期 6．3定值检验

6．3．1解开屏后失磁保护的输入接线端子，在保护装置侧端子上接入一个励磁电流量和一个发电机电压量。

6．3．2利用PC机修改失磁保护功能的参数:Xn=0.17改为0, X q=0.97改为1。

6．3．3利用”交流电压电流”档, 电流与电压相角为900 , 电流设定步长为0.1A, 电压设定步长为1V, 变化时间为20ms。 6．3．4实验完毕后, 要恢复Xn、Xq。 7 过压保护 7．1基本原理

发电机在突然甩负荷时，因为调速器不灵敏，转子的惯性大，原动机供给发电机的功率将大于发电机的输出功率而使发电机加速。再加上定子绕绕去磁电枢瓜的消失，将使发电机的端电压升高至额定电压的1.8—2倍。为防止发电机定子绝缘遭受损坏而装设过电压保护。 7．2技术指标

参数设定：运行值：2.0—200.0V 时间延时：0—10s 返回系统：1.03

精确率：<3%设定值或<0.5%Vn 运行时间: <3个周期 7．3定值检验

7．3．1解开保护屏后PT输入端子，直接引入一组三相交流电压。

7．3．2利用“交流电压电流”档，设定变化步长为1V，变化时间为20ms，测量保护动作值。

7．3．3利用“交直流时间测试”档，输入保护动作电压值，以测动作时间。 8 变压器定值检验

8．1 1#、2#主变的差动保护、负序保护、低压过流、过负荷、接地过流保护等保护的定值检验方法，可参见发电机相应的保护检验方法。 8．2变压器非电气量保护 8．3瓦斯保护

8．3．1瓦斯继电器检验。

1、每2年送检一次。

2、每年进行一次带开关联动模拟实验。

3、每年检测继电器到保护装置的信号回路，摇测电缆绝缘电阻。 8．3．2变压器瓦斯保护动作后进行取气实验

变压器瓦斯保护动作后，运行人员应立即收集瓦斯断电器内积聚的气体，进行点燃实验。

取气时可将专用的玻璃瓶倒置，瓶口靠近瓦斯继电器的放气阀，然后打开放气阀收集气体。将收集到的气体拿到安全的地方进行点然实验<如果变压器装在室外，也可就地进行）。根据气体的颜色及可燃性，可判断是否属变压器内部故障，并可分析故障的性质。 取气实验应立即进行，且行动要迅速，否则气体颜色几分钟后即行消失，就无法判别了。

气体颜色和可燃性与变压器故障性质的关系如下：

当气体为无色无味不能燃烧时，估计为变压器油内排出之空气；当气体为黄色不易燃时，估计是木质部分故障；当气体为淡黄色带有强烈臭味并可燃时，估计是纸及纸板部分故障；当气体为灰色或黑色易燃时，则为绝缘油故障。 8．4油温高保护

8．4．1每年定期检验温度传感器及校对温度指针表。

8．4．2每年检测温度控制器到保护装置的信号回路，摇测电缆绝缘电阻。 8．5变压器差动保护动作后处理

造成变压器差动保护动作的原因有： 1）变压器套管或引出线的故障； 2）变压器内部故障；

3）直流回路两点接地或二次线碰连引起保护误动作； 4）差动保护的电流互感在开路或短路引起保护误动作； 5）差动保护本身因元件损坏，误整定等原因引起的误动作。

针对变压器差动保护的具体情况，对变压器的主体、附件、保护装置、电源回路、控制回路等一一检查，并对变压器的绝缘油进行化验，收集瓦斯气体进行实验，以查找变压器保护动作的真正原因。 附件2：飞来峡电厂继电保护定值表 设备名称 保护类型 整定值 CT/PT变比 动作情况 备注 1＃机 差动保护 87G 定子接地保护 64G 过压保护 负序保护 46G 逆功率保护 32 转子接地保护 0．20A 10v, 0.3s 115v, 2.5s 125v, 0.5s 5.0%, 10s 5.0%, 3.0s 1000Ohm, 10s 2500/1 60/1 10500/√3 2500/1 2500/1 1000/1 轴电流保护 过频保护 82 低压过流保护51／27 5.0s 70v, 51.5Hz 1.03A, 70v 1.0s, 3.0s 110%, 120% 0.2A, 6.0s 10v, 6.0s 0.97pu 0.17pu st.1:60Deg 2.0s st.2:0.12A0.3A 0．20A 10500/√3 10500/√3 2500/1 2500/1 2500/1 10500/√3 25/1 过载保护 49G CT断线 PT断线 失磁保护 2＃机 差动保护 87G 定子接地保护 64G 过压保护 负序保护 46G 逆功率保护 32 转子接地保护 2500/1 紧急停机、跳501 跳励磁开关 紧急停机、跳501 跳励磁开关 自动停机、跳501 跳励磁开关 自动停机、跳501 跳励磁开关 自动停机 跳501、跳励磁开关 自动停机 跳501 跳501、跳励磁开关 紧急停机 自动停机 报警 报警 跳501、跳励磁开关 自动停机 紧急停机、跳502 跳励磁开关 紧急停机、跳502 跳励磁开关 自动停机、跳502 跳励磁开关 自动停机、跳502 跳励磁开关 自动停机 跳502、跳励磁开关 自动停机 跳502 跳502、跳励磁开关 紧急停机 自动停机 报警 报警 10v, 0.3s 115v, 2.5s 125v, 0.5s 5.0%, 10s 5.0%, 3.0s 1000Ohm, 10s 60/1 10500/√3 2500/1 2500/1 1000/1 轴电流保护 过频保护 82 低压过流保护51／27 5.0s 70v, 52Hz 1.03A, 70v 1.0s, 3.0s 110%, 120% 0.2A, 6.0s 10v, 6.0s 10500/√3 10500/√3 2500/1 2500/1 2500/1 10500/√3 过载保护 49G CT断线 PT断线