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1、精品学习资源邯峰电厂 660MW 机组发变组爱护特点及改进赵尤理李彦学华能邯峰发电厂）摘要 ：华能邯峰发电厂2660MW 机组，采纳德国西门子公司新型数字式发电机变压器组继电爱护,其发变组爱护为西门子公司新一代数字式产品，与国产装置相比在爱护原理、功能配置以及软硬件构成上都存在较大的差异，有很多值得借鉴的特点，本文结合现场的试验和运行情形，对装置的主要爱护原理、爱护定值、和实际运行中发觉的问题进行了争论与分析，并提出明白决方法；关键词： 西门子；发变组；继电爱护；技术特点华能邯峰发电厂两台660MW燃煤发电机组，主设备引进德国西门子公司设备，发变组爱护采用西门子公司7UM51 、7UT51 、
2、7SJ51、7UW50 、7SW67 等系列数字式继电器成套装置，是90 岁月开发研制的新一代数字产品，采纳16 位微处理器，从测量值采集处理到发出跳闸命令，全部实现数字化运算与掌握，具有完善的自检功能，并且适应于VDEW 德国应用联合会）和ZVEI 德国电力及电子设备生产厂商联合会）所提出的标准化通讯规约；西门子的数字式爱护系统，与国产装置相比无论在爱护原理和功能配置上，仍是在装置的软硬件构成上都有着较大的不同，其模块化的设计思想、新奇的爱护原理和友好的人机界面很值得借 鉴；同时也应当留意到，由于制造业技术水平的差异，国内外对大型发电机组继电爱护配置的要求不尽相同；1 继电器简介1 ） 7U
3、T51继电器 2 ：主要为电流差动继电器，7UT512应用于双绕组变压器或电动机，7UT513 为三绕组变压器、三分支爱护，并可以实现限制接地爱护；2 ） 7UM51继电器：主要为综合爱护继电器，可分别为7UM511 3 、7UM515 4、7UM516 5 ， 相互组合即可实现发变组的基本爱护功能阻抗、失步、频率、逆功率、负序、电压、定子、转子接地爱护）等功能；3 ） 7SJ51 系列：高厂变过流、热过载、零序爱护4 ） 7UW50 ：一种硬件出口矩阵，可以有28 路跳闸输入， 10 路跳闸输出，并有红色和黑色的插头，代替传统的爱护压板，便利的投退爱护；5 ） 7SW67：由 10 个快速中
4、间继电器构成，对爱护装置外部开入量如瓦斯等）进行隔离，爱护装置跳闸令也经该继电器直接驱动跳闸；欢迎下载精品学习资源2 发变组爱护配置邯峰 660MW发电机，发电机 -变压器组 发电机、主变和高厂变）爱护被合理地安排在两个爱护屏 10CHA11 、10CHA12内，见表1；两个爱护屏相互独立，都具有对发变组主设备的爱护功 能，基本上实现了主爱护双重化的设计要求；对于非电量爱护如：变压器瓦斯爱护、压力释放跳闸、温度高跳闸等，通过特地的开入量继电器7SW67 引入爱护屏，直接经跳闸回路驱动出口；从爱护配置中可以发觉，并没有国内常用的匝间爱护功能；1发变组差动爱护F2423主变油温高跳闸A512发电机
5、差动爱护F1024主变绕组温度高跳闸A513发电机阻抗爱护F2125主变高压侧中性点零序过流爱护F15逆功率爱护 -1F1126#1 高厂变差动爱护F17/184逆功率爱护 -2F2127#1 高厂变过流爱护F255不对称爱护F2128#1 高厂变 A、B 分支零序电流爱护F25/26690%定子接地爱护F2129#1 高厂变 A、B 分支限制接地爱护F17/187100%定子接地爱护F1230#1 高厂变瓦斯爱护A548转子接地爱护F1231#1 高厂变无载调压爱护A549过激磁爱护F1232#1 高厂变压力释放器动作A5410低励磁爱护F1133#1 高厂变油温高跳闸A54频率爱护-1F1
6、134#1 高厂变绕组温度高跳闸A54频率爱护-2F1235#2 高厂变差动爱护F27/2812发电机失步爱护F2136#2 高厂变过流爱护F1513零序电压爱护F1237#2 高厂变 A、B 分支零序电流爱护F15/1614发电机过电压爱护F1138#2 高厂变 A、B 分支限制接地爱护F27/2815发电机过负荷爱护F1139#2 高厂变瓦斯爱护A5216突然加电压爱护F1940#2 高厂变无载调压爱护A5217励磁变压器过流爱护F1341#2 高厂变压力释放器动作A5218发电机中性点零序电流爱护F1342#2 高厂变油温高跳闸A5219主变差动爱护F1443#2 高厂变绕组温度高跳闸A
7、52注：主变为单相式，全部开关量爱护为三表 1 发变组爱护配置及动作表11欢迎下载精品学习资源个；44励磁单元 -1A52欢迎下载精品学习资源20主变瓦斯爱护A53励磁单元 -2A5421主变无载调压爱护A53外部爱护跳闸 -1A5222主变压力释放器动作A51外部爱护跳闸 -2A54453 部分爱护原理简介3.17UT513差动继电器采纳了多折线式比率制动特性，见下图；图中 a-b-c-d 构成了继电器的制动特性曲线，其上方为差动动作区，下方为不动作区；a 段是差动继电器灵敏门槛值，定值一般整定为 0.25I/IN ，它必需躲过稳态不平稳电流；为防止变压器因抽头位置变化和主CT、继电器帮助欢
8、迎下载精品学习资源CT 变比误差引起的不平稳电流造成的继电器误动，b 段斜率略微增大一些，一般整定为0.10.25 ,直线 a 和折线 b 的拐点为INTR 变压器的额定电流）；由于变压器区外故障产生的庞大穿越电流将使两侧 CT 饱和度不一样，并产生很大的差流，为防止差动继电器发生误跳闸，一方面进一步增大c 段的斜率来提高其制动才能，另一方面采纳了由曲线e 形成的增加稳固区，依据大型发电机变压器继电爱护整定运算导就6 ，对 220500KV 变压器，差电流速断是变压器纵差爱护的一个帮助爱护，当内部故障电流很大时，防止由于CT 饱和引起的差动爱护推迟动作；变压器差电流速断的整定值应按躲过变压器初
9、始励磁涌流或外部短路的最大不平稳电流整定；按正常运行方式爱护安装处两相短路校核灵敏度，即变压器高压侧短路时灵敏系数大于 1.2；依据继电器的二次电流匹配方程，用单相法在变压器Y 侧试验时，继电器的动作值应为整定值的 1.5 倍；在变压器 侧试验时，继电器的动作值应为整定值的3 倍；而使用三相法进行动作值试验时，动作值应与整定值相同；当用单相法在变压器 侧进行继电器动作值试验时，超前相的差动继电器应动作，且动作值应与试验相的动作值相等；由于数字式差动继电器采纳内部矩阵算法进行电流幅值与相角的补偿，故应模拟正常运行时三相额定负荷电流，以校验继电器内部极性以及电流幅值和相位是否得到补偿；由于中性点电
10、流在正常运行时相量无法测量，因此对中性点CT 要进行电流极性试验，并保证其接线正确；3.2 低励爱护依据发电机定子电压和电流运算导纳，爱护特性完全模拟发电机静稳运行曲线，并取发电机励磁电压作为其失磁判据；其定值 1=0.45 , 1=80； 2=0.49 ； 2=90； 3=1.1 ； 3=100 ， 励磁电压定值U FD 为空载额定电压的50%，动作特性如下，方式 1方式 2方式 3特性曲线 1+曲线 2曲线 1+ 曲线 2；UF 小于 UFD曲线 3时间10S1.5S1S无功值 MVAR ）-376/-409同上-920表 2 邯峰电厂低励爱护动作表对比华北局200MW以上容量配置的频率反
11、常等爱护运行监督治理规定7 ，失磁爱护定值整定必需保证发电机失磁时牢靠跳闸，当引入三相同时低电压判据时，500KV 系统一次值不宜低于490KV ； 220KV系统不宜低于209KV ；采纳机端电压时不低于85%额定机端电压；由阻抗元件和 低电压元件构成的，低电压信号应采纳机端电压；动作时限2 段一般不大于 1.0S， 1 段一般不大于0.5S；邯峰电厂低励爱护采纳导纳原理的，由阻抗元件和低电压元件构成，但低电压信号采纳发电机额定空载时励磁电压的50%， I 段和 II 段在没有低电压判据时动作时间为10S，在有低电压判据时动作时间为 1.5S， III 段爱护动作时间为1S；对于低励的低电压
12、判别元件采纳了励磁电压的判据，欢迎下载精品学习资源而未采纳机端电压，曲线III 动作时间定值为1S，此项定值不做修改，由于低励爱护爱护三段没有低电压闭锁 系统电压、发电机出口电压、转子电压），在外部短路及定子回路故障时，通过检测定子电压 U25V ）闭锁此爱护；另外，在机组调试时要留意低励爱护和励磁低励限制定值协作，防止定值交叉；3.3 阻抗爱护发变组阻抗爱护为发电机出口相间短路的后备爱护，在发电机采纳封闭母线的今日，发电机出口短路可能性几乎没有；但对于自并励机组，在短路电流快速衰减时，此爱护就很重要了；为防止 PT 二次断线引起阻抗爱护误动，其三相电流大于1.28I/IN为该爱护动作的必要条
13、件，该阻抗继电器动作特性曲线为正方形，阻抗I 段定值整定为0.7X TX T 为变压器短路电抗），动作时间 0.3S，阻抗爱护仍设有电流段，即电流大于1.28I/IN ，延时4S 出口；同时，仍采纳低电压自保持的过电流爱护，即电流大于1.28I/IN 后，机端电压低于70% ，即使电流消逝后，仍靠低电压保持一段时间，直至爱护出口；这是发生短路时，自并励发电机后备爱护延时与衰减电流发生冲突时，采纳此方案；阻抗爱护为了防止在系统振荡时误动，检测负序电流小于0.1IN ；3.4 限制性接地爱护对于非直接接地系统，为提高接地故障时爱护的灵敏度，SIEMENS数字式爱护设置了高灵敏的零差爱护，即：限制性接地爱护；限制性接地爱护是通过比较变压器引出电流的零序重量与变压器中性点的零序电流的相位关系构成的，变压器引出电流的零序重量由星形连接的CT 回路自产获得，图5 为限制性接地爱护原理示意；这种采纳相位比较原理的零差爱护，对接地故障具有良好的挑选性和极高的灵敏度；图 5 限制性接地爱护原理示意邯峰电厂在一次区外接地故障时，其限制接地爱护误动，通过故障发觉电流互感器一次
