继电保护装置.doc
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1、目 录1 前言 - 5 -2 发变组保护 - 6 -2.1 概述 - 6 -2.2 发变组保护功能配置 - 6 -2.3 发变组保护组屏方案 - 6 -2.4 RCS-985A装置说明 - 7 -2.4.1 差动保护配置说明 - 7 -2.4.2 电流互感器配置说明 - 7 -2.4.3 电压互感器配置说明 - 7 -2.4.4 RCS-985A装置配置简介 - 8 -2.4.5 RCS-985A装置起动元件 - 9 -2.4.6 发电机电量保护概述 - 11 -2.4.7 主变压器电量保护概述 - 16 -2.4.8 高压厂用变压器电量保护概述 - 17 -2.4.9 励磁变压器电量保护概述
2、 - 19 -2.4.10 CT断线报警功能 - 19 -2.4.11 TV断线报警功能 - 20 -2.4.12 RCS-985A装置的DI含义 - 20 -2.4.13 RCS-985A装置的DO含义 - 21 -2.4.14 RCS-985A装置闭锁与报警 - 21 -2.4.15 RCS-985A装置液晶显示说明 - 22 -2.4.15.4 保护开关量变位时液晶显示说明 - 22 -2.4.16 RCS-985A装置面板指示灯说明 - 23 -2.5 RCS-974FG装置说明 - 23 -2.5.1 RCS-974FG装置性能特征 - 23 -2.5.2 RCS-974FG装置基本
3、原理 - 23 -2.5.3 RCS-974FG装置的DI含义 - 25 -2.5.4 RCS-974FG装置的DO含义 - 25 -2.5.5 RCS-974FG装置液晶显示说明 - 25 -2.5.6 RCS-974FG装置面板指示灯说明 - 26 -2.5.7 RCS-974FG 装置闭锁与报警 - 26 -3 线路及断路器保护 - 27 -3.1 线路保护功能配置 - 27 -3.2 7SD522线路保护装置说明 - 27 -3.2.1 7SD522装置性能特征 - 28 -3.2.2 7SD522装置保护功能概述 - 28 -3.2.3 7SD522装置的DI含义 - 29 -3.2
4、.4 7SD522装置的DO含义 - 30 -3.2.5 7SD522装置液晶显示说明 - 31 -3.2.6 7SD522装置面板指示灯说明 - 31 -3.3 RCS-931AM线路保护装置说明 - 32 -3.3.1 RCS-931AM装置性能特征 - 33 -3.3.2 RCS-931AM装置起动元件 - 33 -3.3.3 RCS-931AM线路保护原理概述 - 33 -3.3.4 RCS-931AM装置选相元件 - 35 -3.3.5 RCS-931AM装置非全相运行状态 - 36 -3.3.6 RCS-931AM装置的振荡闭锁 - 36 -3.3.7 RCS-931AM装置正常运
5、行程序 - 37 -3.3.8 RCS-931AM装置保护跳闸逻辑 - 37 -3.3.9 RCS-931AM装置的远传 - 38 -3.3.10 RCS-931AM装置的DI含义 - 38 -3.3.11 RCS-931AM装置的DO含义 - 38 -3.3.12 RCS-931AM装置液晶显示说明 - 39 -3.3.13 RCS-931AM装置面板指示灯说明 - 40 -3.4 RCS-902A线路后备保护装置说明 - 40 -3.4.1 RCS-902A装置性能特征 - 41 -3.4.2 RCS-902A装置起动元件 - 41 -3.4.3 RCS-902A线路后备保护原理概述 -
6、42 -3.4.4 RCS-902A装置选相元件 - 43 -3.4.5 RCS-902A装置非全相运行状态 - 43 -3.4.6 RCS-902A装置振荡闭锁 - 44 -3.4.7 RCS-902A装置正常运行程序 - 44 -3.4.8 RCS-902A装置保护跳闸逻辑 - 45 -3.4.9 RCS-902A装置的DI含义 - 45 -3.4.10 RCS-902A装置的DO含义 - 45 -3.4.11 RCS-902A装置液晶显示说明 - 46 -3.4.11 RCS-902A装置面板指示灯说明 - 47 -3.5 RCS-925A过电压保护及故障起动装置说明 - 47 -3.5
7、.1 RCS-925A装置性能特征 - 48 -3.5.2 RCS-925A装置保护原理概述。 - 48 -3.5.3 RCS-925A装置正常运行程序 - 50 -3.5.4 RCS-925A装置启动元件 - 51 -3.5.5 RCS-925A装置保护跳闸逻辑 - 51 -3.5.6 RCS-925A装置的DI含义 - 51 -3.5.7 RCS-925A装置的DO含义 - 52 -3.5.8 RCS-925A装置液晶显示说明 - 53 -3.5.9 RCS-925A装置面板指示灯说明 - 54 -3.6 RCS-922A数字式短引线保护装置说明 - 54 -3.6.1 RCS-922A装
8、置性能特征 - 55 -3.6.2 RCS-922A装置保护原理概述。 - 55 -3.6.3 RCS-922A装置启动元件 - 56 -3.6.4 RCS-922A装置的DI含义 - 57 -3.6.5 RCS-922A装置的DO含义 - 57 -3.6.6 RCS-922A装置液晶显示说明 - 58 -3.6.7 RCS-922A装置面板指示灯说明 - 59 -3.7 RCS-921A断路器失灵保护及自动重合闸装置说明 - 59 -3.7.1 RCS-921A装置性能特征 - 60 -3.7.2 RCS-921A装置保护原理概述 - 61 -3.7.3 RCS-921A装置正常运行程序 -
9、 63 -3.7.4 RCS-921A装置起动元件 - 64 -3.7.5 RCS-921A装置的DI含义 - 64 -3.7.6 RCS-921A装置的DO含义 - 64 -3.7.7 RCS-921A装置液晶显示说明 - 66 -3.7.8 RCS-921A装置面板指示灯说明 - 67 -3.8 CZX-22R2型操作继电器装置 - 67 -3.8.1 CZX-22R2型操作继电器装置特点 - 67 -3.8.2 CZX-22R2型操作继电器装置构成及原理 - 67 -3.8.3 CZX-22R2型操作继电器装置面板布置 - 70 -3.8.4 CZX-22R2型操作继电器装置原理图 -
10、71 -3.9 GL317X型SF6+CF4断路器 - 71 -4 部分电力系统控制装置 - 73 -4.1 UFV-200A型频率电压紧急控制装置说明 - 73 -4.1.1 UFV-200A型装置原理说明 - 73 -4.1.2 UFV-200A型装置的DI含义 - 74 -4.1.3 UFV-200A型装置的Do含义 - 74 -4.1.4 UFV-200A型装置面板指示灯 - 75 -4.2 FWK-300分布式稳定控制装置说明 - 75 -4.2.1 FWK-300装置原理说明 - 76 -4.2.4 FWK-300装置键盘小面板 - 78 -4.2.5 FWK-300装置的DI含义
11、 - 78 -4.2.6 FWK-300装置的Do含义 - 79 -4.2.7 FWK-300装置的电源 - 79 - 81 -1 前言本文主要内容是针对发变组保护及线路和断路器保护结合我厂实际整定情况进行介绍,也包括了对断路器二次回路和部分电力系统控制装置的介绍,分为三大部分。第一部分内容针对发变组保护进行阐述,第二部分内容即针对线路和断路器保护装置以及断路器二次回路说明,第三部分内容为对部分电力系统控制装置进行介绍。在开始介绍之前,我们先来看一下一些名词的定义:继电保护装置:能反应电力系统电气设备发生故障或处于不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种设备。电力系统故障:包括短路和
12、断线故障,最常见最危险的是短路故障,短路又分为:接地短路:单相接地短路,两相接地短路(特征是有零序分量)相间短路:两相相间短路,三相短路(特征是无零序分量)保护基本原理:电量保护:电力系统发生故障时,电气量发生较大变化,偏离正常运行范围,利用电气量变化特征构成各种原理继电保护。非电量保护:例如发电机断水,主变的风冷全停,瓦斯保护,压力释放不是依靠电气量变化而动作的保护。按保护的作用又可将保护分为:主保护:能够快速切除本元件故障保证系统稳定,设备安全的保护。后备保护:当主保护或断路器拒动时,用于切除故障的保护。继电保护“四性”:可靠性:该动作时不拒动,不该动时不误动。例如对于主设备及220kv及
13、以上的输电线路强调不拒动的信赖性,采用两套相互独立保护。选择性:最小区间将故障切除,最大限度保证系统无故障部分仍能继续安全运行。速动性:最短时间内切除故障,降低设备损坏程度。灵敏性:保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。继电保护“四性”是进行保护整定计算的参考标准,是分析保护性能的基本依据。2 发变组保护2.1 概述由于我厂两台机组的保护配置完全相同,以一号机为例进行说明,我们厂采用南瑞继保的发电机和变压器成套保护装置RCS-985(A,B柜)对发电机,主变,高厂变,励磁变实现全部电量保护配置,同时我厂配置两套RCS-985保护装置,可以实现主保护、异常运行保护、后备保护的全套双重化,
14、保证保护可靠性的要求,而断路器操作回路和非电量保护装置独立组屏。两套RCS-985取不同组CT,而主保护、后备保护共用一组CT,出口对应不同的跳闸回路,因此,具有以下优点:(1)设计简洁,二次回路清晰;(2)运行方便,安全可靠,符合反措要求;(3)整定、调试和维护方便。我厂采用变压器非电量及辅助保护装置RCS-974(C柜)对发变组实现非电量保护。2.2 发变组保护功能配置RCS-985 装置分四个程序版本,分别适用于不同的主接线。RCS-985A 适用于标准的发变组单元主接线方式:两圈主变(220KV 或500KV 出线)、发电机容量100MW 及以上、一台高厂变(三圈变或分裂变)、励磁变或
15、励磁机。根据我厂实际情况,选择了RCS-985A保护装置。RCS-974变压器非电量及辅助保护装置也具有多个版本,因为RCS-974FG装置适用于500KV及以上的电压等级变压器的非电量保护及辅助保护,因此我厂采用一套RCS-974FG(C柜)对发变组实现非电量保护。2.3 发变组保护组屏方案发变组按三块屏配置,A、B 屏配置两套RCS-985A,分别取自不同的CT,每套RCS-985A 包括一个发变组单元全部电量保护,C 屏配置非电量保护装置即RCS-974FG装置。图中标出了接入A 屏的CT 极性端,其他接入B 屏的CT 极性端与A 屏定义相同。图中为我厂的励磁变的主接线方式的配置方案。见
16、图所示:2.4 RCS-985A装置说明2.4.1 差动保护配置说明A、B 屏均配置主变差动、发电机差动、高厂变差动。对于主变差动、高厂变差动,需提供两种涌流判别原理,如二次谐波原理、波形判别原理等,一般一套装置中差动保护投二次谐波原理(A柜),另一套装置投波形判别原理(B柜)。差动保护根据采用的电气量不同包含两种不同原理的比率差动:稳态比率差动、工频变化量差动。2.4.2 电流互感器配置说明(1)A、B屏采用不同的电流互感器,且CT二次回路直接接至保护装置内,不经过任何空开,以防CT开路;(2)主后备共用一组CT;(3)主变差动、发电机差动均用到机端电流,一般引入一组CT 给两套保护用,对保
17、护性能没有影响。(4)主变差动、高厂变差动均用到厂变高压侧电流,由于主变容量与厂变容量差别非常大,为提高两套差动保护性能,一般提供两组CT分别给两套保护用。2.4.3 电压互感器配置说明(1)屏后的小空气开关:1(2)ZKK1对应于发电机机端TV1(3);1(2)ZKK2对应于发电机机端TV2;1(2)ZKK3对应于主变高压侧TV;1(2)ZKK4对应于高厂变A分支进线TV;1(2)ZKK5对应于高厂变B分支进线TV;1(2)K3对应于转子电压;1(2)K4对应于失磁转子电压;1对应于A柜;2对应于B柜。(2)对于发电机保护,为了提高保护动作的可靠性,一套保护需引入两组TV。发电机机端配置三个
18、TV绕组:TV1、TV2、TV3,A 屏接入TV1、TV2 电压,B 屏接入TV2、TV3电压。正常运行时,A 屏取TV1电压,TV2作备用,B屏取TV3电压,TV2作备用,任一组TV断线,软件自动切换至TV2,TV2同时专用作匝间保护。转子电压和失磁转子电压取自励磁系统同一实际电压信号,转子电压信号用于测量显示,失磁转子电压信号用于失磁保护。(3)对于中性点零序电压,取自中性点接地电阻柜中的接地变压器二次侧的接地电阻上,同时接入两套保护装置。2.4.4 RCS-985A装置配置简介组成装置的插件有:电源插件、交流插件、低通滤波器,CPU插件、通信插件、24V光耦插件、110V高压光耦插件、信
19、号继电器插件、跳闸出口插件、显示面板。输入电源为来自主厂房110V直流馈电屏1(发变组保护A柜)、馈电屏3(发变组保护B柜),提供装置电源(1K1)及外部重动电源(1K2),输出5V、12V、24V(继电器电源)给保护装置其它插件供电,同时提供光耦电源(24V、110V)。交流插件对交流输入电压,电流进行变换,使之适应于内部运算需要。低通滤波器对电压,电流信号进行滤除高频信号处理和电平调整,将处理后的信号传给CPU插件。CPU插件是装置核心部分,包含两个独立的CPU系统,CPU1板主要完成保护的逻辑及跳闸出口功能,同时完成事件记录及打印、录波、保护部分的后台通讯及与面板CPU的通讯;管理板(C
20、PU2板)内设总起动元件,起动后开放出口继电器的正电源;另外,管理板还具有完整的故障录波功能。同时针对不同的保护采用不同的起动元件,CPU板各保护动作元件只有在其相应的起动元件动作后同时管理板对应的起动元件动作后才能跳闸出口,否则会有不对应启动报警。正常情况下保护装置任一元件损坏均不会引起装置误出口, 另有一块人机对话板,由面板CPU专门处理人机对话任务,人机对话担负键盘操作和液晶显示功能。通信插件的功能是完成与NCS系统的通信连接。光耦插件用于数字量开入,例如投保护、置检修状态、打印、TWJ开入等。信号继电器插件无外部连线,该板主要是将5V的动作信号经三极管转换为24V信号,从而驱动继电器对
21、外输出信号至NCS和故障录波系统,正常运行时,装置会对所有三极管的出口进行检查,若有错则告警并闭锁保护;且本插件设置了总起动继电器,当CPU满足起动条件,则该继电器动作,接点闭合,开放出口继电器的正电源。跳闸出口插件提供输出空接点,例如跳闸接点、信号接点、切机接点。显示面板负责汉字液晶显示、键盘处理,通过串口与CPU交换数据。外部重动:从发变组单元本体保护及其它外部来的接点,经装置重动,装置进行事件记录,发报警信号,并可经保护装置延时由CPU发出跳闸命令,属于非电量保护,我厂未采用。各插件关系如图所示:2.4.5 RCS-985A装置起动元件RCS-985A管理板针对不同的保护用不同的起动元件
22、来起动,并且只有该种保护投入时,相应的起动元件才能起动,只有该保护起动元件起动后,该保护才能动作。当各起动元件动作后展宽600ms开放出口正电源。保护起动是保护动作的必要条件,而非充分条件,有效提高了保护动作的可靠性。2.4.5.1 主变差动保护起动主变差动起动:当主变差动电流大于差动电流起动整定值时,起动元件动作。主变差动差流工频变化量起动时,起动元件动作。2.4.5.2 变压器后备保护起动相电流起动:当主变三相电流最大值大于相电流整定值时,起动元件动作。2.4.5.3 高厂变差动保护起动高厂变差动起动:高厂变差动电流大于差动电流起动整定值时,起动元件动作。2.4.5.4 高厂变后备保护起动
23、电流起动:当高厂变高压侧三相电流最大值大于相电流整定值时,起动元件动作。分支电流起动:当A、B 分支三相电流最大值大于相电流整定值时,起动元件动作。分支零序电流起动:当A、B 分支零序电流大于零序电流整定值时,起动元件动作。2.4.5.5 发电机差动保护起动发电机差动起动:当三相差动电流大于差动电流起动整定值时,起动元件动作。当差流工频变化量起动时,起动元件动作。2.4.5.6 发电机匝间保护起动零序电压匝间保护起动:当纵向零序电压大于纵向零序电压整定值时,起动元件动作。2.4.5.7 发电机定子接地保护起动零序电压起动:当发电机机端、中性点零序电压大于零序电压整定值时,起动元件动作。三次谐波
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