【文章內(nèi)容簡介】 障。轉子一點、二點接地故障。大型發(fā)電機組的勵磁電壓高，如采用雙水內(nèi)冷時，勵磁繞組對地絕緣水平低，當勵磁回路一點接地時，由于沒有電流通過故障點，可以繼續(xù)運行。如果再出現(xiàn)另一點接地時，將造成短路，可能燒壞繞組和轉子。由于轉子的磁通對稱性遭到破壞，將引起發(fā)電機組劇烈的振動，并使汽輪機磁化，故要求勵磁繞組一點接地時發(fā)信號，兩點接地時停機。 發(fā)電機不正常運行狀態(tài)由于發(fā)電機是旋轉設備，一些不正常的運行狀態(tài)將會嚴重威脅發(fā)電機的運行安全，因此對以下狀態(tài)的處理也同樣必須及時，準確。 定子負序過流。發(fā)電機承受負序過流的能力非常弱，很小的負序電流流經(jīng)定子繞組，就可能會引起轉子鐵芯的嚴重過熱，甚至燒損發(fā)電機的鐵芯、槽楔和護環(huán)。大機組一般都配置兩套反應負序過流的保護。 定子對稱電流。當外部發(fā)生對稱三相短路時，會引起發(fā)電機定子過熱，因此應有反映對稱過流的保護。 過負荷當發(fā)電機過負荷時，應及時報警。 過電壓由于勵磁等原因引起過電壓時，會影響發(fā)電機的絕緣壽命，因此必須有反映過電壓的保護 過勵磁當電壓升高、頻率降低時，可引起發(fā)電機和主變壓器過勵磁，從而使發(fā)電機過熱而損壞，需裝設反應過勵磁的保護。 頻率異常發(fā)電機在非額定頻率下運行，可能會引起共振，使發(fā)電機疲勞損傷，應配置頻率異常保護 發(fā)電機與系統(tǒng)之間失步當發(fā)電機與系統(tǒng)之間失步時，巨大的交換功率使發(fā)電機無法承受而損壞，應配有監(jiān)測失步的保護裝5 / 57置。 誤上電由于大容量機組出現(xiàn)一般采取 3/2 接線，在發(fā)電機并網(wǎng)前誤合發(fā)電機斷路器的幾率增大，國外又由于誤合閘而導致發(fā)電機損傷的報道。 啟停機故障發(fā)電機組在沒有給勵磁前，有可能發(fā)生了絕緣破環(huán)的故障，若能在并網(wǎng)之前及時檢測，就可以避免更大的事故發(fā)生。對于大型發(fā)電機組，具有啟停機故障檢測功能對發(fā)電機組的安全將十分有利。逆功率發(fā)電機組在運行中，從系統(tǒng)中吸收有功時，則會引起汽輪發(fā)電機的鼓風損失而引起汽輪機發(fā)熱損壞。 變壓器故障、不正常狀態(tài)和運行方式根據(jù)我國的實際情況，變壓器和發(fā)電機與高壓輸電線路元件相比，故障幾率比較小，但其故障后對電力系統(tǒng)和發(fā)電廠的正常生產(chǎn)影響很大。對于超大容量三相一體式主變，本身結構復雜、造價昂貴、運輸檢修困難，如果發(fā)生故障不能及時卻除，將會造成電網(wǎng)沖擊、變壓器的嚴重損壞，不僅給電廠造成巨大的經(jīng)濟損失，而且在很長時間內(nèi)給電網(wǎng)造成巨大的負荷缺口壓力。我公司裝設了發(fā)電機出口裝設開關，它的好處是，在發(fā)電機停機狀態(tài)下可以通過主變壓器倒送廠用電，省卻了廠用電倒閘操作，省卻了啟動變壓器，全廠只設 1 臺分裂變作為啟動備用變壓器供機組安全停機用。這樣就對主變壓器和廠高變保護的安全性提出了很高的要求，任何一個變壓器保護誤跳閘將直接導致機組停機和廠用失壓。相間短路這是變壓器最嚴重的故障類型。它包括變壓器箱體內(nèi)部的相間短路和引出線（從套管出口到電流互感器之間的電氣一次引出線）的相間短路。由于相間短路給電網(wǎng)造成巨大沖擊，會嚴重地燒損變壓器本體設備，嚴重時使得變壓器整體報廢，因此，當變壓器發(fā)生這種類型的故障時，要求瞬時切除故障。接地（或?qū)﹁F芯）短路顯然這種短路故障只會發(fā)生在中性點接地的系統(tǒng)一側。對這種故障的處理方式和相間短路故障是相同的，但同時要考慮接地短路發(fā)生在中性點附近時的靈敏度。匝間或?qū)娱g短路對于大型變壓器，為改善其沖擊過電壓性能，廣泛采用新型結構和工藝，匝間短路問題顯得比較突出。當短路匝數(shù)少，保護對其反應靈敏度又不足時，在短路環(huán)內(nèi)的大電流往往會引起鐵芯的嚴重燒損。如何選擇和配置靈敏的匝間短路保護，對大型變壓器就顯得比較重要。鐵芯局部發(fā)熱和燒損由于變壓器內(nèi)部電磁場分布不均勻、制造工藝水平差、繞組絕緣水平下降、鐵芯絕緣損壞、鐵芯兩點接地等因素，會使鐵芯局部發(fā)熱和燒損，繼而引發(fā)更嚴重的相間短路。因此，應檢測這類故障并及時采取措施。油面下降由于變壓器漏油等原因造成變壓器內(nèi)油面下降，會引起變壓器內(nèi)部繞組過熱和絕緣水平下降，給變壓器的安全運行造成危害。因此當變壓器油面下降時，應及時檢測處理 變壓器不正常運行狀態(tài)變壓器的不正常運行狀態(tài)是指變壓器本體沒有發(fā)生故障，但外部環(huán)境變化后引起了變壓器如下的非正常工作狀態(tài)。這種非正常運行狀態(tài)不及時處理或告警，預示著將會引發(fā)變壓器的內(nèi)部故障。因此，從這種觀點看，這一類保護也可稱之為故障預測保護。變壓器過負荷變壓器有一定的過負荷能力，但若長期過負荷下運行，會加速變壓器繞組絕緣的老化，降低絕緣水平，縮短使用壽命。單側單源的三繞組降壓變壓器，三側繞組容量不同時，在電源側和容量較小的的繞組側裝設過負荷保護。對于發(fā)電機—變壓器組，發(fā)電機比變壓器的過負荷能力低，一般發(fā)電機已裝設對稱和不對稱過負荷保護，故變壓器可不再裝設過負荷保護。變壓器過電流過電流一般是由于外部短路后，大電流流經(jīng)變壓器而引起的。如果不及時切除，變壓器在這種電流下會燒損，一般要求和區(qū)外保護配合后，經(jīng)延時切除變壓器。變壓器零序過流中性點接地的變壓器發(fā)生內(nèi)部接地故障或外部接地故障，均會使中性點流過零序電流，變壓器零序保護能反應這種故障，有選擇地將變壓器切除，將故障點隔離。其他故障：如通風設備故障、冷卻器故障等，這些故障也必須做出相應的處理。 金陵電廠保護配置發(fā)電機和主變保護主要有： 相間短路保護 100％及 90％定子接地保護 失磁保護 負序保護 V/HZ 保護 逆功率保護 失步保護 低頻保護 電壓保護發(fā)電機誤上電保護1發(fā)電機轉子接地保護1氫氣失壓保護1高壓斷路器閃絡保護1后備阻抗保護1高壓零序過電流保護1過負荷保護1CT 二次回路開路保護金陵電廠發(fā)電機－變壓器組保護由發(fā)電機保護 A1 柜、A2 柜、主變保護 B1 柜、B2 柜、高廠變保護C1 柜、 C2 柜、主變高廠變非電量保護 D 柜、發(fā)變組保護管理柜 E 組成。其中 A1 柜、A2 柜各包括一套RCS985G 型保護， B1 柜、B2 柜各包括一套 RCS985TM 型保護，C1 、C2 柜包括 RCS985TS 型保護, D柜包括 RCS974FG 和 RCS974AG2 保護各一套，E 柜包括發(fā)變組保護管理機 RCS9794 和主變高壓側開關的分相操作箱。發(fā)變組及高廠變各保護柜保護配置及各保護出口動作情況見表 111～115 。停機備用變保護由 FF2 、G、H 柜組成。其中 FF2 柜各包括 RCS985T 型保護一套。G 柜包括RCS974 AG2 保護和停機備用變高壓側開關的操作箱、H 柜包括停機備用變壓器的管理機 RCS9794。每套 RCS 系統(tǒng)保護裝置有兩個相互獨立的 CPU 系統(tǒng)，CPU2 系統(tǒng)作用于啟動繼電器，CPU1 系統(tǒng)作用于跳閘矩陣。任一 CPU 故障，裝置閉鎖并報警，防止硬件故障引起的誤動。停機備用變各保護配置及各保護出口動作情況見表 116～117。7 / 57正常情況下，管理板內(nèi)設置了總啟動元件，動作后開放保護裝置的出口繼電器的正電源，同時針對不同的保護采用啟動不同的啟動元件，CPU 板各保護動作元件只有在其相應的啟動元件后同時管理板對應的啟動元件后才能跳閘出口，正常情況下，保護裝置任一元件損壞均不會引起裝置誤出口。表 121發(fā)電機保護配置及出口動作結果序號 保護名稱 保護出口動作結果1 發(fā)電機差動 停機 1定時限 信號2 發(fā)電機不對稱過負荷保護 反時限 停機 1定時限 信號3 發(fā)電機對稱過負荷保護 反時限 停機 1靈敏段 停機 14 定子匝間次靈敏段 停機 15 定子接地 3U0 信號（可切換至跳閘）6 定子接地零序電壓保護 停機 17 失磁保護 停機 18 突加電壓保護（停機后投入） 停機 19 失步保護 停機 1定時限 信號1011發(fā)電機過勵磁保護 反時限 停機 112 過電壓保護 停機 113 低頻保護 信號或切換至停機 114 復合電壓過流保護 停機 115 逆功率保護（T2 延時） 停機 116 逆功率保護（T1 延時）加主汽門關閉接點 停機 217 斷水保護 程序跳閘18 滅磁開關跳閘聯(lián)動 停機 219 發(fā)電機手動緊急跳閘按鈕 停機 2停機 1 出口繼電器動作失靈＋負序啟動 T1 延時停機 220停機 1 出口繼電器動作失靈＋負序啟動或相電流啟動 T2 延時全停 221 發(fā)電機轉子接地保護 高阻接地停機 1低阻接地信號表 122主變電量保護配置及出口動作結果序號 保護名稱 保護出口動作結果1 主變差動保護 全停 12 主變分相差動保護 全停 13 主變高壓側復合電壓過流 全停 14 主變低壓側復合電壓過流 全停 15500kV 斷路器閃絡保護（加500 kV 斷路器三相常閉接點串聯(lián)） 全停 16 主變低壓側接地保護（發(fā)電機停運時投入） 全停 1 或信號定時限 信號7 主變過激磁保護反時限 全停 1T1(加主變高壓側開關三相常開接點串聯(lián))全停 18 主變高壓側零序保護T2 全停 19 主變 500kV 開關跳閘連鎖保護 全停 210 500kV 斷路器非全相 啟動失靈11 500kV 斷路器失靈 全停 212 500KV 線路保護跳 500KV 斷路器表 123主變非電量保護配置及出口動作結果序號 保護名稱 保護出口動作結果1 主變分相重瓦斯保護 信號或全停 22 主變分相壓力釋放保護 信號或全停 23 主變分相油流保護 信號或全停 24 主變分相油溫高高保護 信號或全停 25 主變分相繞組溫度高高保護 信號或全停 26 主變分相輕瓦斯保護 信號7 主變油位低保護 信號8 主變油位高保護 信號9 主變分相油溫高保護 信號10 主變分相繞組溫度高保護 信號11 主變冷卻器全停保護 信號或延時 T 后全停表 124高廠變保護配置及出口動作結果序號 保護名稱 保護出口動作結果1 高廠變 AB 差動保護 全停 12 高廠變 AB 速斷保護 全停 13 高廠變 AB 復合電壓過流保護 全停 3T1 跳 A 側工作電源進線開關并閉鎖 A 分支切換4 高廠變 AB 低壓A 側零序過流 T2 全停 3T1 跳 B 工作電源進線開關并閉鎖 B 支切換5 高廠變 AB 低壓 B零序過流 T2 全停 36 高廠變 AB 通風啟動電流 啟動廠變通風并發(fā)信7 高廠變 AB 重瓦斯 全停 29 / 578 高廠變 AB 壓力釋放 全停 29 高廠變 AB 油流 全停 210 高廠變 AB 油溫高高 全停 211 高廠變 AB 繞組溫度高高 全停 212 高廠變 AB 輕瓦斯 信號13 高廠變 AB 油位高 信號14 高廠變 AB 油位低 信號15 高廠變 AB 油溫高 信號16 高廠變 AB 繞組溫度高 信號17 高廠變 AB 冷卻器全停 延時 至全停 2表 125高廠變 C 保護配置及出口動作結果序號 保護名稱 保護出口動作結果1 高廠變 C 差動保護 全停 12 高廠變 C 速斷保護 全停 13 高廠變 C 復合電壓過流保護 全停 3T1 跳 A 側工作電源進線開關并閉鎖 A 分支切換4 高廠變 C 低壓A 側零序過流 T2 全停 3T1 跳 B 工作電源進線開關并閉鎖 B 支切換5 高廠變 C 低壓 B 零序過流 T2 全停 36 高廠變 C 通風啟動電流 啟動廠變通風并發(fā)信7 高廠變 C 重瓦斯 全停 28 高廠變 C 壓力釋放 全停 29 高廠變 C 油流 全停 210 高廠變 C 油溫高高 全停 211 高廠變 C 繞組溫度高高 全停 212 高廠變 C 輕瓦斯 信號13 高廠變 C 油位高 信號14 高廠變 C 油位低 信號15 高廠變 C 油溫高 信號16 高廠變 C 繞組溫度高 信號17 高廠變 C 冷卻器全停 延時 至全停 2保護出口定義發(fā)變組繼電保護設置出口動作方式，定義如下：全停 1：跳開主變 500KV 開關、跳發(fā)電機出口開關、逆變滅磁、跳開高廠變分支 A、B 、C 段 6kV開關、閉鎖上述開關的合閘回路、關閉汽機主汽門、起動 500KV 開關失靈保護、起動廠用電 6KV、B 、C 段快切裝置切換廠用電。禁止 500KV 開關重合閘。全停 2：跳開主變 500KV 開關、跳發(fā)電機出口開關、逆變滅磁、跳開高廠變分支 A、B 、C 段 6kV開關、閉鎖上述開關的合閘回路、關閉汽機主汽門、停機、起動廠用電 6KVA、B 、C 段快切裝置切換廠用電。全停 3：跳開主變 500KV 開關、跳發(fā)電機出口開關、逆變滅磁、跳開高廠變分支 A、B 、C 段 6kV開關、閉鎖上述開關的合閘回路、關閉汽機主汽門停機、閉鎖廠用電 6KVA、B 、C 段快切裝置切換廠用電。起動 500KV 開關失靈保護，禁止 500KV 開關重合閘。停機 1：跳發(fā)電機出口開關、逆變滅磁、.關閉主汽門、閉鎖發(fā)電機出口開關合閘）回路、磁場斷路器合閘回路、啟動發(fā)電機出口斷路器失靈保護停機 2：跳發(fā)電機出口開關、逆變滅磁、關閉汽機主汽門、閉鎖發(fā)電機出口斷路器回路、磁場斷路器合閘回路程序跳閘：先關閉汽機主汽門，再由逆功率保護動作于停機 2。如果上述保護出口動作于跳主變 500kV 開關、發(fā)電機出口開關，動作于兩個跳閘線圈。表 126停機備用變壓器電量保護配置及出口動作結果序號 保護名稱 保護出口動作結果1 停機備用變差動保護 停機備用變