【正文】 發(fā)變組、起備變保護配置方案 簡要介紹 工程設(shè)計中心 2022年 10月 目錄 1. 基本概念 2. 技術(shù)特點 3. 配置原則 4. 典型配置方案 5. 注意事項 附 大型火電機組業(yè)績 附 大型水輪機組業(yè)績 基本概念 ? 發(fā)電廠按使用能源劃分有下述基本類型 (1)、火力發(fā)電廠 :火力發(fā)電是利用燃燒燃料 (煤、石油及其制品、天然氣等 )所得到的熱能發(fā)電。 (2)、水力發(fā)電廠 :水力發(fā)電是將高處的河水 (或湖水、江水 )通過導(dǎo)流引到下游形成落差推動水輪機旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電 。 (3)、核能發(fā)電廠 :核能發(fā)電是利用原子反應(yīng)堆中核燃料 (例如鈾 )慢慢裂變所放出的熱能產(chǎn)生蒸汽 (代替了火力發(fā)電廠中的鍋爐 )驅(qū)動汽輪機再帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。 (4)、風(fēng)力發(fā)電場 :利用風(fēng)力吹動建造在塔頂上的大型槳葉旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電稱為風(fēng)力發(fā)電 基本概念 ? 大容量機組與小容量機組的區(qū)別 （ 1）大機組單位造價和發(fā)電成本低 （ 2）短路比減小，電抗增大，短路水平低，對保護不利；平均異步轉(zhuǎn)矩降低，失磁后滑差增大，從系統(tǒng)中吸取更多的無功，對系統(tǒng)不利； （ 3）時間常數(shù)增大，非周期分量電流衰減慢。斷路器斷開條件惡化，持續(xù)的非周期分量電流易使 TA飽和； （ 4）慣性時間常數(shù)降低，機組易于發(fā)生振蕩。 （ 5）熱容量降低。 600MW機組 A值為 4，中小機組為 30。 目錄 1. 基本概念 2. 技術(shù)特點 3. 配置原則 4. 典型配置方案 5. 注意事項 附 大型火電機組業(yè)績 附 大型水輪機組業(yè)績 技術(shù)特點 ? 、 RCS985系列保護簡介 ? 、先進的硬件核心 ? 、可靠的軟件技術(shù) ? 、友好的用戶界面 ? 、靈活的通訊后臺 ? 、 RCS985系列的關(guān)鍵技術(shù) 、 RCS985系列保護簡介 ― RCS－ 985為數(shù)字式發(fā)電機變壓器保護裝置，適用于大型汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、燃汽輪發(fā)電機、抽水蓄能機組等類型的發(fā)電機變壓器組單元接線及其他機組接線方式，并能滿足發(fā)電廠電氣監(jiān)控自動化系統(tǒng)的要求。 ― RCS－ 985提供一個發(fā)電機變壓器單元所需要的全部電量保護，保護范圍：主變壓器、發(fā)電機、高廠變、勵磁變（勵磁機）。根據(jù)實際工程需要，配置相應(yīng)的保護功能。 ― 對于一個大型發(fā)變組單元、一臺大型發(fā)電機及 500kV和 220kV變壓器保護，配置兩套 RCS985保護裝置，可以實現(xiàn)主保護、異常運行保護、后備保護的全套雙重化，操作回路和非電量保護裝置獨立組屏。兩套RCS985取不同組 TA，主保護、后備保護共用一組 TA，出口對應(yīng)不同的跳閘線圈，因此，具有以下優(yōu)點： ① 設(shè)計簡潔，二次回路清晰； ② 運行方便，安全可靠，符合反措要求； ③ 整定、調(diào)試和維護方便。 ? 高速數(shù)字信號處理器 DSP＋ 32位微處理器 CPU ? 雙 CPU系統(tǒng) ： 低通、 AD采樣、保護計算、邏輯輸出 CPU2作用于啟動繼電器， CPU1作用于跳閘矩陣 啟動一致性 ， CPU1和 CPU2的啟動元件相同，保護才出口 兩個 CPU系統(tǒng)之間均進行完善的自檢和互檢，任一 CPU板故障，閉鎖裝置并發(fā)報警信號 、先進的硬件核心 RCS985硬件配置示意圖 、先進的硬件核心 交流信號低通濾波A / DD S P 1D S P 2C P U 1外部開入串口打印出口繼電器C P U板低通濾波A / DD S P 3D S P 4C P U 2管理板串口打印+E光隔光隔外部開入QDJ、可靠的軟件技術(shù) ? 每個周波 24點高速采樣率，計算精度高 ? 并行實時計算： 故障全過程對所有保護繼電器進行實時計算。即在每一個采樣間隔內(nèi)（ ）對所有保護完成計算，并留有裕度。因此，裝置中各保護功能的計算互不影響，均能正確反應(yīng)。 ? 多種啟動元件： 不同的保護功能均有對應(yīng)的啟動元件 、友好的用戶界面 ? 全中文菜單 ? 全中文打印 ? 大屏幕液晶顯示，主接線及運行方式一目了然 ? 不進行任何操作即可顯示所有模擬量及差電流 ? 后臺管理軟件與通訊功能 – 開發(fā)了相應(yīng)的 PC機軟件，利用通訊的方式，提供方便與易用的手段設(shè)定裝置、觀察裝置狀態(tài)以及了解記錄的信息。例如整定定值，獲得模擬量實時值，開入量狀態(tài)以及獲得錄波數(shù)據(jù)等 – 四個 RS485通信接口，其中有兩個可以復(fù)用為光纖接口 – 支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T6671999（ IEC608705103標(biāo)準(zhǔn)）的通訊規(guī)約 、靈活的后臺通訊方式 、 RCS－ 985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù) ? 基于雙套主保護、雙套后備保護和異常運行保護配置原則的 RCS985發(fā)變組保護，適用于大型發(fā)電機變壓器組。裝置具有以下主要技術(shù)特點： 全新的發(fā)變組保護主體方案 ，即將一個發(fā)變組單元的全套電量保護集成在一臺裝置中 ,主保護與后備保護共用一組 TA；采用高速采樣率前提下的 并行實時計算 ，保護裝置的可靠性與安全性大為提高。 、 RCS－ 985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù) 采用 變斜率比率差動和工頻變化量差動保護新原理 提高了檢測內(nèi)部輕微故障的靈敏度，經(jīng)受了區(qū)內(nèi)故障的考驗； 全新的 “異步法” TA飽和判據(jù) 可以正確區(qū)分內(nèi)部故障和區(qū)外故障 TA飽和； 首次提出并實現(xiàn)的 浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的高靈敏橫差和零序電壓匝間保護 ，在防止區(qū)外故障誤動的同時提高了檢測發(fā)電機內(nèi)部輕微匝間故障的靈敏度，經(jīng)受了區(qū)外故障考驗； 自適應(yīng)三次諧波電壓比率判據(jù)、三次諧波電壓差動 100％定子接地保護方案 在提高靈敏度的同時又不失安全性； 在硬件與軟件設(shè)計上，能夠有效地消除各種外部干擾對保護裝置的影響，裝置的 抗干擾能力很強； 支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T6671999（ IEC608705103標(biāo)準(zhǔn) ）的通訊規(guī)約。 、 RCS－ 985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù) 目錄 1. 基本概念 2. 技術(shù)特點 3. 配置原則 4. 典型配置方案 5. 注意事項 附 大型火電機組業(yè)績 附 大型水輪機組業(yè)績 配制原則 ? 、機組保護配置要求 ? 、 RCS985發(fā)變組保護配置方案 ? 、變壓器保護配置要求 ? 、 RCS985變壓器保護配置方案 ? 、保護雙重化理論依據(jù)及設(shè)計思想 ? 、保護雙重化優(yōu)勢 ? 、 RCS985發(fā)變組保護選型原則 ? 、 RCS985變壓器保護選型原則 、機組保護配置要求 ? 大機組造價昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障造成的損失巨大。大機組在系統(tǒng)中很重要，突然切除，給系統(tǒng)造成交大的擾動。考慮保護總體配置時，要求： 內(nèi)部故障縮小保護死區(qū)，最大限度縮小故障破壞范圍； 盡可能避免不必要的突然停機，對某些異常工況采用自動處理； ? 新繼電保護規(guī)程（ GB/T 14285— 2022） 規(guī)程 ：“電壓在 3kV及以上，容量在 600MW級及以下的發(fā)電機，應(yīng)按本條的規(guī)定，對下列故障及異常運行狀態(tài)，裝設(shè)相應(yīng)的保護。容量在 600MW級以上的發(fā)電機可參照執(zhí)行。” ； ； ； ； ； ； (負序 )過負荷； 、機組保護配置要求 ? 新繼電保護規(guī)程（ GB/T 14285— 2022） 規(guī)程 ：“電壓在 3kV及以上，容量在 600MW級及以下的發(fā)電機，應(yīng)按本條的規(guī)定，對下列故障及異常運行狀態(tài)，裝設(shè)相應(yīng)的保護。容量在 600MW級以上的發(fā)電機可參照執(zhí)行。” ； ； ； ； ； ； ； ； ； 。 、機組保護配置要求 ? 小機組保護配置 a. 差動保護； b. 匝間保護； c. 復(fù)合電壓過流保護； d. 95％（ 5萬 kW以上機組 100％）定子接地保護； e. 轉(zhuǎn)子一點接地、兩點接地； f. 失磁保護； g. 過電壓保護； h. 過負荷保護（ 5萬 kW以上機組需反時限）； i. 負序過負荷保護（ 5萬 kW以上機組需反時限）； 、機組保護配置要求 ? 大機組保護配置 大機組配置，除了以上小機組配置之外，還需配置： a. 過勵磁保護； b. 失步保護； c. 逆功率保護、程序逆功率； d. 頻率保護； e. 啟停機保護 f. 誤上電保護 g. 勵磁繞組過負荷； 、機組保護配置要求 、 RCS985發(fā)變組內(nèi)部故障保護方案 ? 配置機組內(nèi)部故障多重主保護：