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1、技师评审论文专业：维修电工发电机保护功能的完善 摘 要 我们利用发电机保护技改换型的机会，完善了发电机保护的功能。实现了发电机保护的双重化配置；设置了发电机出口开关失灵保护；完善了发电机保护的灭磁功能；实现了较为完善的保护配置。关键词 完善 设置简介我厂，去年和今年分别对单机容量为137.5MW的1、2号发电机保护进行了技改换型工作，换型后的设备为南瑞继保生产的RCS985G型保护。我们利用发电机保护技改换型的机会，完善了发电机保护的功能。一、实现了发电机保护的双重化配置本次技改，为了增强保护出口的可靠性，为了在一套保护装置出现故障而停运该套保护装置时，不影响该机组的正常运行，我们为每一台发电
2、机配置了两套RCS985G型保护，每一套RCS985G保护都有一整套完整的主保护和后备保护；每一套保护都具有独立的工作电源，独立的非电气量保护输入接点，独立的交流电流模拟量输入和独立的发电机转子电流、转子电压的输入回路。为了实现电压量输入的双重化，在这次技改中，我们还对机端编号为TV2、TV3压变进行了换型，将这两个压变由三绕组压变更换为四绕组压变，使其各增加了一组星形电压输出绕组，更换情况如下图（图1、图2）： 图1：原发电机出口压变图 图2：技改后发电机出口压变图 TV2压变的两个二次星形绕组输出电压分别用作励磁机端电压1和A套RCS985G保护的工作TV电压，TV3压变的两个二次星形绕组
3、输出电压分别用作励磁机端电压2和B套RCS985G保护的工作TV电压，TV1压变的二次星形绕组输出电压分别用作A套和B套RCS985G保护的备用TV电压，这样，除了匝间保护专用纵向零序电压量和中心点零序电压量外，每一套保护都具有独立的交流模拟量输入。二、设置了发电机出口开关失灵保护我厂的发电机出口主回路图如下（图3）：图3：发电机出口主回路图我厂原来的发电机保护无发电机出口开关失灵保护，若机组发生故障，在发电机保护动作，特别在发电机电压量或非电气量保护动作，由于发电机出口开关本身或开关二次回路的原因造成发电机出口开关拒动的情况下，故障机组不能实现和运行系统的解列，造成了事故的扩大化。为了防止这
4、种情况的发生，在这次设备换型技改工作中，我们要求厂家人员设置了发电机出口开关的失灵保护。保护原理图如下（图4） 图4：启动发电机开关失灵保护回路图 即，在投入发电机出口开关失灵保护和机端电流大于发电机出口开关失灵保护的整定电流的情况下，发电机保护出口跳发电机保护出口开关继电器动作，而发电机保护出口开关拒动，经延时后，失灵保护动作出口，分别经失灵出口跳闸压变，跳主变高、中压侧出口开关。三、完善了发电机保护的灭磁功能我厂以前的发电机保护出口灭磁，仅仅是发电机保护出口跳开灭磁开关，再通过灭磁开关的常闭接点去跳开励磁手动柜的直流输出开关和对励磁自动柜进行逆变强减。这样的设计是建立在灭磁开关能够可靠跳闸
5、的基础上的，倘若发电机保护动作出口灭磁，而灭磁开关拒动，就不能实现灭磁。为了防止上述情况的发生，我们在这次发电机保护的技改中，保留了原来的灭磁设计，新增了保护通过压板直接对励磁自动柜进行逆变强减和跳开励磁手动柜的直流输出开关的功能，它们和保护出口跳开灭磁开关同步进行，保证了发电机保护出口灭磁的可靠性。 运行人员在励磁手动柜的直流输出电压未降到零，而误合灭磁开关和励磁手动柜的直流输出开关对发电机进行励磁，从而造成发电机机端蒙受高电压冲击。为了防止这种情况发生，我们将灭磁开关的常闭接点并接到励磁手动柜的降压回路中，从而使灭磁开关分开时，励磁手动柜的直流输出电压自动降低到低限输出。四、设置了发电机保
6、护的起动快切功能我厂原来的发电机保护未设计起动快切的功能，这样，在发电机保护跳开发电机出口开关和主变高、中压侧开关时，以及发电机失磁时，厂用电快切装置只能在6KV母线电压降到失压启动定值时，依靠失压启动，进行慢切。这样的设计，在这种情况下，使快切装置的快切功能失去了作用，降低了快切装置切换成功的可靠性，延长了厂用电源的切换时间，增大了运行辅机的起动电流，不利于厂用电系统的正常运行。在技改换型后的发电机保护中，新增了保护起动6KV厂用电甲、乙段快切的功能，将发电机保护起动6KV厂用电甲、乙段快切的回路分别经压板控制后，分别接入6KV厂用电甲、乙段快切的保护起动回路中。这样，在发电机失磁和发电机保
7、护跳开发电机出口开关和主变高、中压侧开关时，都可以启动快切装置进行快速切换。五、实现了较为完善的保护配置这次保护换型的技改设计，我们参照了设计院的原设计图纸，参照了继电保护和安全自动装置的技术规程，根据发电机可能出现的主要故障和主要不正常工作状态，结合135MW机组对保护装置的要求，并和南瑞集团保护装置设计人员讨论研究后，配置了如下保护功能：1、发电机纵差动保护：作为发电机及其引出线范围内相间短路故障的主保护 ，共使用了其比率差动、工频变化量差动、差动速断三种功能，保护瞬时动作于全停。2、发电机复合电压过流保护：作为发电机、变压器、高压母线和相邻线路的后备。保护段经延时动作于解列、解列、切换厂
8、用电，保护段经延时动作于全停。3、纵向零序电压匝间保护：作为发电机定子绕组匝间短路故障的主保护,延时动作于全停。当专用PT高压侧熔丝熔断时，保护不误动作，并能发TV断线信号。 4、100%定子接地保护：作为发电机定子绕组单相接地故障保护。基波零序电压与三次谐波电压保护组成100定子接地保护，基波零序电压延时动作于全停。三次谐波电压保护延时动作于信号。5、转子接地保护：作为发电机励磁回路接地的保护。当发电机转子一点接地时保护带时限动作于信号; 发生转子一点接地时自动投入发电机转子两点接地保护，发电机转子两点接地时保护带时限动作于全停。 6、对称过负荷保护：作为反应发电机定子绕组的发热状况的保护。
9、保护由定时限和反时限、过负荷等部分组成，过负荷带时限动作于信号，保护定时限设置为限时速断保护，定时限、反时限部分带时限动作于解列。 7、不对称过负荷保护：作为反应发电机转子表层发热状况的保护。保护由定时限和反时限、过负荷等部分组成，过负荷带时限动作于信号，保护定时限设置为限时速断保护，保护定时限、反时限部分带时限动作于解列。8、失磁保护：反应发电机励磁回路故障引起发电机异常运行的保护。外部短路、系统振荡失磁保护不应误动。当母线电压未低于允许值，延时动作于减出力、切换厂用电。当母线电压低于允许值，经延时动作于解列。 9、励磁绕组过负荷：反应发电机励磁回路过负荷的保护。由于经过长电缆输送过来的直流
10、mv量不是很可靠的，故该保护带时限动作于信号。10、发电机出口开关失灵保护：机端出口开关的保护出口跳闸继电器已动作，而机端出口开关拒跳，机端电流超过整定值，保护经延时动作于解列。 11、发电机断水保护、汽机保护：由热工提供起动保护的空接点，动作于全停。另外，保护装置还具有TV断线、TA断线报警功能。注：全停：跳发电机出口开关、跳MK开关、起动励磁自动柜强减、跳励磁手动柜直流输出开关、停机、停炉解列：跳发电机出口开关、跳MK开关、汽机甩负荷、起动励磁自动柜强减、跳励磁手动柜直流输出开关解列：跳主变高压侧开关、跳主变中压侧开关切换厂用电:起动厂用电甲段快切装置、起动厂用电甲段快切装置。六、存在的问
11、题这次设备技改，是我们自己安装和调试的，在安装和调试的过程中，我们发现了设备存在一些问题，主要有：1、发生转子一点接地故障后，若在30秒内发生转子回路第二点接地，保护装置就不能判定为发生转子两点接地故障。2、保护装置的负电源和其非电气量的负电源存在着电的联系，拉开电源后，测量得它们之间的电阻值仅为200欧姆。3、由于我们和厂家设计人员之间的交流不够，未能在保护出口控制字中将保护跳主变中压侧开关和发电机出口开关失灵跳主变中压侧开关。当然，这不影响运行，因为保护跳主变中压侧开关和发电机出口开关失灵跳主变中压侧开关均有独立出口回路和出口压板。4、发电机出口开关失灵保护瞬时发信。这样设计，在机端电流大
12、于发电机出口开关失灵保护的整定电流时，其它保护动作，使跳发电机出口开关的跳闸出口继电器动作，而发电机出口开关尚未跳开的瞬间，发电机出口开关失灵保护会误发动作信号，影响运行人员的现场分析和判断。这些问题，我们将和厂家人员讨论研究，并在适当的时机加以改正。另外，受成本和现场空间的制约，我们未能对发电机中心点压变和发电机匝间保护专用压变进行技改，未能彻底实现电压模拟量的双重化。七、结束语这次保护技改换型，是我们自己设计和实施的，在技改过程中，我们还完善了二次接地网络，取消了零序电压回路的熔丝等等，在我们的努力下，1、2号发电机保护均一次性投运成功。当然，由于水平有限，经验不足，不能使这次设备技改尽善尽美，将在以后的工作中，解决已发现的问题，并力争发现更多的问题，并加以解决，使保护设备在更高的水平上运行。【参考资料】：1、 电力系统继电保护规定汇编 国家电力调度通信中心编 中国电力出版2、 继电保护和安全自动装置的技术规程 国家电力调度通信 中心编 中国电力出版3、 电力系统继电保护原理 贺家李 宋从矩主编 中国电力出版社 4、 继电保护基础 马长贵 水利电力出版社第9页 共 9页
