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1、.RCS-985型发电机变压器组成套保护装置问题问答发变组保护有关问题1大机组与小机组比较，有那些差别？答：（1）大机组单位造价和发电成本低。（2）短路比减小，电抗增大，短路水平低，对保护不利；平均异步转矩降低，失磁后滑差增大，从系统中吸取更多的无功，对系统不利；（3）时间常数增大，非周期分量电流衰减慢。断路器断开条件恶化，持续的非周期分量电流易使TA饱和；（4）惯性时间常数降低，机组易于发生振荡。（5）热容量降低。600MW机组A值为4，中小机组为30。2大机组与小机组保护配置有何不同？答：（1）大机组一般为发变组单元，配置发变组差动，变压器部分保护。小机组也有发变组接线方式（2）小机组配置
2、：a. 差动保护；b. 匝间保护；c. 复合电压过流保护；d. 95（5万kW以上机组100）定子接地保护；e. 转子一点接地、两点接地；f. 失磁保护；g. 过电压保护；h. 过负荷保护（5万kW以上机组需反时限）；i. 负序过负荷保护（5万kW以上机组需反时限）；（3）大机组配置，除了以上配置，还需配置：a.过励磁保护；b. 失步保护；c. 逆功率保护、程序逆功率；d. 频率保护；e. 启停机保护f. 误上电保护g. 励磁绕组过负荷；3水轮发电机与汽轮发电机相比，保护方案有何区别？答：（1）水轮发电机，只配转子一点接地保护，无两点接地保护；（2）失磁保护：水轮发电机动作于解列灭磁，汽轮发电
3、机可先减出力，后动作于解列灭磁；（3）水轮机组，一般不装设转子两点接地保护、低频保护、反时限负序电流保护；（4）三次谐波匝电势分布不同于汽轮发电机，三次谐波电压定子接地保护灵敏度较低。4如何实现发电机内部故障的保护？答：（1）发电机纵差：可保护发电机内部全部相间故障； （2）发电机裂相横差、不完全差动：可保护发电机内部大部分相间、匝间故障； （3）发电机单元件横差：可保护发电机内部大部分相间、匝间故障； （4）纵向零序电压匝间保护：可保护发电机内部匝间故障、部分相间故障； 前三种方案结合或（1）、（2）、（4）三种方案结合，可以实现发电机内部故障多重主保护，对相间故障、大部分匝间故障，至少有两
4、套以上保护动作。5RCS-985装置发电机纵差保护特点？答：（1）变斜率比例制动原理，提高内部故障灵敏度，区外故障安全性； （2）工频变化量差动：提高满载时轻微匝间故障保护灵敏度； （3）“异步法”饱和判据，允许TA饱和最快10ms； （4）高灵敏比率制动差流报警：0.01Ie0.03Ie；6RCS-985装置单元件高灵敏横差特点？答：（1）相电流制动原理，区外故障可靠制动，区内故障灵敏动作； （2）浮动门槛，躲过正常运行时不平衡电流； （3）相当于传统横差的高定值段，不带任何制动；7RCS-985装置纵向零序电压匝间保护特点？答：（1）相电流制动原理，区外故障可靠制动，区内故障灵敏动作； （
5、2）浮动门槛，躲过正常运行时不平衡零序电压； （3）匝间保护高定值段，不带任何制动；8RCS-985装置发变组差动、变压器差动特点？答：（1）内部相位、幅值校正，TA全星形接入； （2）变斜率比例制动原理，提高内部故障灵敏度，区外故障安全性； （3）涌流闭锁：二次谐波原理、波形判别原理可选； （4）变压器工频变化量差动：提高满载时轻微匝间故障保护灵敏度； （5）比率制动差流报警：0.05Ie0.10Ie；9中性点定子接地如何发生，中性点不同接地方式有何影响？答：（1）中性点附近水渗漏引起绝缘老化，虽未击穿，如其他靠近机端处一点接地，导致中性点电压升高，绝缘击穿，造成两点接地故障；（2）定子绕组
6、的机械振动也会导致绝缘的逐步损坏； （3）中性点消弧线圈接地，电容电流小于允许值，高电阻接地（配电变），人为增大故障电流。按欠补偿运行，暂态过电压可被限制。 10定子接地如何分析？答：（1）求出机端、中性点三次谐波等值容抗，求出正常运行时三次谐波电压定子地电位点；（2）假设中性点位置一点接地，可求出机端、中性点三次谐波电压。11定子接地保护有那些方案？答：（1）基波零序电压判据，可取发电机机端、中性点； （2）三次谐波电压判据：Ut kUn,灵敏度低。 （3）三次谐波电压判据：Utk1*Un k2Un，灵敏度高，但现场调试困难。 （4）外加直流法，灵敏度高，需在中性点加绝缘电容，直流电压需加5
7、0HZ阻波器。 （5）外加低频法，灵敏度较高，需外加电源和耦合TV。12RCS-985定子接地保护方案特点？答：（1）基波零序电压低定值，同时取机端、中性点零序电压与门出口，高定值取中性点零序电压； （2）三次谐波电压比率判据，只保护25中性点定子接地，自动适应发电机并网前后，机端、中性点三次谐波电压分配变化； （3）三次谐波电压差动，自动调整差电压为0，高灵敏度，在机组负荷大于0.2In时自动投入，TV断线、区外故障时闭锁。13发电机转子（励磁回路）接地种类和后果？答：（1）各种原因造成的转子绕组绝缘下降： a. 转子绕组匝间短路；b. 励磁回路一点接地；c. 励磁回路两点接地；（2）转子一
8、点接地，对发电机并未造成危害，但如再发生两点接地，威胁发电机安全： a. 故障点流过电流，烧伤转子本体； b. 励磁绕组过流，导致过热而烧伤； c. 气隙磁通失去平衡，引起振动； d. 两点接地，使轴系和汽机磁化；14RCS985大机组转子接地保护方案？答：（1）转子接地保护采用乒乓式原理实现，测量精度高。（2）转子一点接地设有两段定值，I段为灵敏段，动作于信号，II段转子一点接地保护可动作于信号，也可动作于跳闸。（3）如II段转子一点接地动作于信号，保护动作后，延时自动投入转子两点接地。15发电机失磁有哪些类型？答：（1）励磁绕组短接造成失磁； （2）消弧珊式灭磁开关误跳造成失磁； （3）对
9、常数电阻放电的灭磁开关误跳造成失磁； （4）励磁绕组经整流器闭合短路； （5）励磁调节器电源消失； （6）励磁电压过低。16发电机失磁对系统有哪些危害？答：（1）吸收无功，导致母线电压降低，易使系统电压崩溃； （2）引起其他发电机过载； （3）由于有功摆动，可能导致振荡；17发电机失磁对发电机有哪些危害？答：（1）出现滑差，使转子过热； （2）电流增大，定子过热，定子端部漏磁增强，使端部的部件等过热； （3）有功无功剧烈摆动，发电机周期性超速，威胁机组安全。18发电机失磁时，各种电气量如何变化？答：（1）失磁初始阶段：励磁电压Ufd突然减小，定子电势E0减小，定子端电压U、定子电流I较小，滑差
10、s和功角变化很小；P基本不变，Q下降。 （2）失去静稳以前： U下降，上升，Q减小并反向；s缓慢增加，定子电流增大；P有所波动。 （3）静稳极限点： PE0USXd；QUsUsXd。 （4）90º180º期间 Ps仍保持基本不变，Qs反向且不断增大，定子电流明显上升，定子电压明显下降；E00，同步功率消失，滑差增大，发电机等值电抗减小。 （5）180º 180º时，Ps=0，Qs=Qmax；180º时，Ps为负值，发电机进入异步运行。19RCS-985失磁保护判据，推荐方案?答：（1）失磁阻判据 定子判据：阻抗圆，异步圆、静稳圆可选；无功反向判
11、据可选； 转子判据：低电压判据；变励磁低电压判据； 定子减出力判据：PPset； 母线低电压判据：三相间电压UUset;（2） 开放式保护方案，推荐方案： 段：减出力有功判据转子判据； 段：母线判据定子判据转子判据； 段：定子判据转子判据； 段：定子判据。20为何要安装失步保护？答：（1）大型发电机组，电抗大，惯性常数相对减小，励磁定值高响应快，系统等值电抗低，振荡时振荡中心在发电机机端附近；机端电压低，厂用电压周期性下降； （2）失步振荡电流接近三相短路电流，大机组遭受力和热的损伤。振荡过程中的扭转转矩，周期性作用与机组轴系，使大轴损伤。 （3）失步振荡最小周期为200ms。21RCS985
12、失步保护特点？答：（1）可靠的三阻抗元件，顺序穿越阻抗线，判为失磁； （2）能正确区分振荡中心在发变组区内、区外； （3）最小振荡周期可靠动作； （4）在电流减小时发跳闸命令； （5）不具有失步预测功能。22. 发电机在何种情况下会发生逆功率运行及危害？答：（1）原动机能量供给停止，发电机变为电动机运行，从系统吸收能量； （2）汽轮机：主汽门关闭，逆功率运行易使汽轮机叶片过热受损； （3）水轮机：低水流量使转子叶片表面产生疲劳； （4）燃气轮机：逆功率运行可能有齿轮损坏的的问题。23. 逆功率保护继电器有哪些要求，如何实现？答：（1）功率的测量精度高，定值范围：0.5%10Pn； （2）容许较
13、大的无功范围内，保持较高的灵敏度；24. 程序逆功率如何实现？答：异常运行保护：如失磁保护、频率保护、过负荷保护等保护动作于关闭主汽门（或跳开原动机），发电机功率反向，逆功率保护经主汽门位置接点动作于跳闸。25发电机频率保护有何危害？答：（1）低频或高频，将使汽轮机叶片发生谐振，使材料疲劳，造成汽轮机叶片即其拉金的断裂事故； （2）低频，威胁厂用电的安全；26.RCS-985频率保护如何配置？答：（1）配置4段低频保护，在机组并网后投入。发电机低频、段具有时间累计功能；发电机低频、段为连续低频保护；（2）配置两段过频保护，过频段具累计功能，过频段为连续过频保护。过频保护在并网前后均投入。（3）每段频率均可选择动作于跳闸或信号。27. 过负荷的功效和配置？答：（1）大型发电机，定子和转子的材料利用率很高，其热容量与铜损的比值较小，热时间常数较小。 （2）定子过负荷配置定、反时限功能，反时限由定子绕组热容量决定； （3）励磁绕组过负荷配置定、反时限功能，可以配置在直流侧，也可配置在交流侧。28转子表层负序过负荷功效和配置？答：（1）系统不对称短路，或三相负荷不对称时，负序电流流过发电机定子绕组，在转子感应出倍频电流。a. 流过转子表层，烧伤转子；b. 形成局部高温，危及机组的安全；c. 产生倍频交变
