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保護系統常見故障分析與處理

點擊:24400  添加時間:2016-07-04 10:18:00

1、主變差動保護裝置(DMP371C1),怎樣判斷參數設置及運行狀況是否正確
1):参数设置:

b)假如變壓器銘牌上的Ⅰ側電壓是 38.5KV,Ⅱ側電壓是 10.5KV 那麼保護定值菜單中的Ⅰ側一次實際運行電壓設定爲:38.5,Ⅱ側一次實際運行電壓設定爲:10.5。
c)變壓器容量設定:(假設變壓器的容量爲 8000kVA),那麼變壓器容量設定爲 8MVA。
2):变压器的接线方式

Y/△-11/△-11/△-11(代表是四圈變)


如果現場是二圈變即 Y/△-11,且變壓器高低壓側電流互感器全部是星形接線,那麼變壓器的接線方式設爲:11。
3)变压器差动保护(现场拍照数据)


a)Ia1 和 Ia2;Ib1 和 Ib2;Ic1 和 Ic2 的角差必須是 180°(須在變壓器帶上 40%容量以上的負荷,這幾個電流的角差才顯示明顯),說明差動保護的接線正確。差動保護才不至於誤動。
b)如果 Ia1 和 Ia2;Ib1 和 Ib2;Ic1 和 Ic2 的角差不是 180°,請檢查電流互感器的相序和極性。
c)差動電流:DIa、DIb、DIc 才接近 0,且不隨負荷的變大而變大(如下圖)。

2、發電機後備保護(DMP321C1)轉子一點接地保護,怎樣判斷參數設置及運行狀況是否正確

1)上圖中 44 號端子接大軸且大軸經過碳刷後可靠接地。
2)U+和 U-對地電壓須基本平衡(萬用表的一隻表筆接大地,另一隻表筆接 U+或 U-測量)。
3)交流採樣板上的勵磁電壓撥碼開關須正確(根據現場勵磁的勵磁額定電壓置位),如果現場額定勵磁電壓是 0~80V,那麼撥碼開關中的 2 號撥碼撥到 ON,如果額定勵磁電壓是 80~300V,那麼撥碼開關中的 1 號撥碼撥到 ON。


4) 定值菜單中的《額定勵磁電壓》必須設置正確,如果額定勵磁電壓是 78V,而定值菜單中的《額定勵磁電壓》定值設爲 100V,那麼保護裝置中的程序將按額定勵磁電壓是 100V的程序運行,那麼轉子一點接地將誤報警且保護裝置菜單中的接地電阻 Rg 無數據顯示。

5) 如果《額定勵磁電壓》定值設置不正確,那麼保護裝置菜單中的接地電阻 Rg 沒有數據顯示。如果《額定勵磁電壓》定值設置正確,那麼保護裝置菜單中的接地電阻 Rg 數據顯示(如下圖)。

3、發電機失磁保護怎樣整定計算方法失磁保護定值列表:

失磁保护定值列表:

 

1

失磁高壓側低壓定值

Xtdydz

15.00~110.00

0.01

V

2

失磁阻抗圓圓心

ZKyx

0.00~100.00

0.01

歐姆

3

失磁阻抗圓半徑

ZKbj

0.00~100.00

0.01

歐姆

4

失磁反向無功定值

WGbsdz

0.10~655.35

0.01

Var

5

失磁負序電壓閉鎖定值

U2bsdz

1.00~50.00

0.01

V

6

失磁勵磁低電壓定值

SCdydz

1.00~400.00

0.01

V

7

失磁勵磁低電壓係數

SCdyxs

0.000~10.000

0.001

 

8

失磁發電機凸極功率

Pt

0.10~655.35

0.01

W

9

失磁機端過電壓閉鎖定值

Gybsdz

100.00~150.00

0.01

V

10

失磁減出力定值

JCLdz

0.10~655.35

0.01

W

11

失磁保護延時 t1

SCys1

0.10~600.00

0.01

s

12

失磁保護延時 t2

SCys2

0.10~600.00

0.01

s

13

失磁減出力延時 t3

SCys3

0.10~600.00

0.01

s

14

失磁負序電壓閉鎖時間 t4

SCys4

0.10~600.00

0.01

s 閉鎖保持時間

15

失磁機端過壓閉鎖時間 t5

SCys5

0.10~600.00

0.01

s 閉鎖保持時間

16

失磁勵磁低壓延時 t6

SCys6

0.10~600.00

0.01

s

17

失磁勵磁低壓判據

LCDY

退出/投入

 

 

18

失磁高壓側低壓判據

XTDY

退出/投入

 

 

19

失磁減出力

JCL

退出/投入

 

 

20

失磁逆無功閉鎖

NWGBS

退出/投入

 

 

21

失磁負序電壓閉鎖

SCFXBS

退出/投入

 

 

22

失磁機端過壓閉鎖

DYGYBS

退出/投入

 

xxx 水電站 SF5000-28/3350 水輪發電機爲例:
1) 失磁高壓側低壓定值(說明書 p21)
K 爲可靠係數,取 0.85~0.90;U hmin 爲高壓側系統最低正常運行線電壓;
Ux 是相電壓就按相電壓整定,是線電壓就按線電壓整定;一般就取 80~90v
2) 失磁阻抗圓圓心/失磁阻抗圓半徑(說明書 p20)
对于静稳阻抗圆:
【阻抗圓圓心】爲(Xs-(Xd+Xd’/2))/2(定值設定爲正值)
【阻抗圓半徑】是(Xs+(Xd+Xd’/2))/2。
其中, Xd’ 、Xd 爲發電機暫態電抗和同步電抗值。Xs 爲發電機與系統 的聯繫電抗(包括升壓變壓器阻抗),注意單位爲歐姆,不是標麼值。
【阻抗圓圓心】爲-(Xd+Xd’)/2(定值設定爲正值),【阻抗圓半徑】是Xd/2。
其中, Xd’ 、Xd 爲發電機暫態電抗(直軸)和同步電抗值(直軸) 注意:標幺值轉化成
有名值需乘以以下係數:U 2 gn * na 其中U gn 、Sg n 爲發電機額定電壓和額定視在功率;S gn * nv na 、 nv 爲電流互感器和電壓互感器變比。
对于本例的 Xd,Xd’分别为:

 

需要將標幺值轉化成歐姆值(假設 ta 變比爲 400 / 5)
Xd(歐姆) = (Xd * 6300 * 6300 * 400 / 5) /(6250000 * 6300 / 100 ) = 8.064 * Xd =8.65 歐姆
Xd’(歐姆) = (Xd * 6300 * 6300 * 400 / 5) /(6250000 * 6300 / 100 ) = 8.064 * Xd’ = 2.69 歐姆對於靜穩圓還有一個系統聯絡電抗 Xs,這個需要專門計算定值的人來計算,本處假設爲5 歐,則可以計算出:圓心: (Xs-(Xd+Xd’/2))/2 = (5-(8.65 + 2.69/2))/ 2 = -2.42
半徑: (Xs+(Xd+Xd’/2))/2 = (5+(8.65 + 2.69/2))/ 2 = 7.50 3) 如果系統聯絡電抗 Xs 不清楚,那麼可以用異步圓整定
对于异步圆:
圓心: -(Xd+Xd’)/2 = -(8.65 + 2.69))/ 2 = -5.67
半徑: Xd/2 = 8.65/ 2 = 4.33
4)失磁反向无功定值(说明书 p20)
定值【反向無功定值】:按躲過發電機允許的進相運行無功整定。
Qfxwgdz = K*Qjx 式中: K 爲可靠係數,取 1.1~1.3;Qjx 爲發電機允許的最大進相無功功率。如果是整定地異步圓這個可以不投入;
5) 失磁負序電壓閉鎖定值(說明書 p20)
【負序電壓閉鎖定值】可按照發電廠出線與系統相連的線路末端發生兩相 短路時裝置安裝處的最小負序電壓來整定,一般整定爲 6%-8%Ue,一般取 6~8v 即可 
6) 失磁勵磁低電壓定值(說明書 p20)
其中 Ulcdydz 爲定值【勵磁低電壓定值】 取 Ulcdydz= K*Ufd0 , K 爲可靠係數,取 0.20~0.50; fd0 爲發電機空載勵磁電壓。 此例中空載勵磁電壓爲 71V,所以取 (0.2~0.5)*71 =  14.2 ~ 35.5V
7) 失磁勵磁低電壓係數
K为定值【励磁低电压系数】。

K = K1*(Xs+Xd) *Ufd0/Se K1 爲可靠係數,取 0.7~0.85;Xd 、Xs 分別爲發電機同步電抗、系統聯絡阻抗標幺值(按發電機額定值爲基準),Ufd0 爲發電機空載額定勵磁電壓、Se 二次額定視在功率。
由於此處 Xs 爲標幺值,依然假設爲 5 歐,轉換成標幺值爲 Xs = 5 / 8.064 = 0.62
所以有
K = K1 * (0.62 + 1.073) * 71 / (1.732 * 100 * 573 / 400 * 5) = K1 * 0.097 = 0.068 ~ 0.082
如果此處算不出來則直接將此定值設爲 0; 8) 失磁發電機凸極功率Pt爲定值【發電機凸極功率】,單位爲W。

Xs、Xd、Xq 分別爲系統聯繫電抗、發電機同步電抗(d 軸)、發電機 q 軸電抗標麼值。
Se 二次额定视在功率;
本例中有:

所以有
Pt = 0.5 * (1.732 * 100 * 573 / 400 * 5)*(1/(0.695+0.62)-1/(1.073+0.62)) Pt = 0.5*1240.55*0.169
Pt = 104.83 w 9) 失磁機端過電壓閉鎖定值
Ugdgydz 爲【機端過壓閉鎖定值】,一般取(1.1~1.25)Ugn,Ugn 爲發電機機端額定電壓,
一般取 110V~125V; 10) 失磁減出力定值
按照汽輪發電機能夠無勵磁運行一段時間(約15min)所允許的有功功率整定。一般按機組額定容量的(40~50)%整定。本站爲水輪機本判據退出;
11~16延时记住两点:
t1< t2
水轮机时间很短,汽轮机时间可以较长
17~22控制字
失磁勵磁低壓判據如果無勵磁電壓輸入則退,否則投入
失磁减出力判据汽轮机可以投入
失磁高壓側低壓判據高壓側電壓接入可以投入
其他幾個沒有固定條件,可以自行根據現場情況來決定


4、發電機後備保護裝置(DMP321C1)勵磁低壓誤報警原因
1) 判据
a)励磁低电压判据:
Ulcdy< Ulcdydz
其中Ulcdydz爲定值【勵磁低電壓定值】 取Ulcdydz= K*Ufd0 , K 爲可靠係數,取0.20~0.50; fd0 爲發電機空載額定勵磁電壓。
b)变励磁电压判据:
與系統並聯運行的發電機,對應某一有功功率P,將有爲維持靜態穩定極限所必需的勵磁電壓。動作判據:
Ulcdy<K(P-Pt)
其中P爲實測二次側功率,Pt爲定值【發電機凸極功率】,單位爲W。

Xs、Xd、Xq分別爲系統聯繫電抗、發電機d軸、發電機q軸電抗標麼值。Se二次額定視在功率。
K为定值【励磁低电压系数】
K = K1*(Xs+Xd)*Ufd0/Sn K1 爲可靠係數,取0.7~0.85;Xd 、Xs分別爲發電機同步電抗、系統聯絡阻抗標幺值(按
發電機額定值爲基準)、fd0 爲發電機空載額定勵磁電壓、Sn爲發電機額定二次功率。
2)這兩個是相或的。如果第二個判據(需要用戶計算)沒有計算正確(即 Xs 無法確定),那麼就在保護定值裏把【失磁勵磁低電壓係數】設爲 0,也就說這個判據屏蔽。
3)第一個判據的計算:空載勵磁電壓=勵磁額定電壓*0.4;那麼勵磁低壓定值=勵磁額定電壓*0.4*(0.2~0.5)


5、現場有多個 DMP300C1 系列保護裝置,採取以太網通訊,單獨拼每個保護的 IP 地址時都正常,但是拼多個 IP 地址的窗口時,只能拼通一個,且啓動後臺監控通訊程序時,也只有一個有通訊報文。是什麼原因查找參數設置原因:
1)所有的 IP 地址不能重复。
2)MAC 地址最後一個是否和 IP 地址的最後一個相同。
3)网关必须要设
正常设置如下图。


6、保護裝置報定值自檢錯誤處理方法打開定值區 1,分別進入每個定值菜單,在每個定值菜單中修改一個定值,保存後即可。


7、無論是遠方、就地或手動同期操作斷路器合閘,都無法進行斷路器合閘的原因分析

【 圖一】

【 圖二】

解決方案:
1)检查开关柜上《就地/远方》的切换位置
2)检查断路器是否已储能。
然后进行如下实验

1)果斷路器未儲能,請檢查儲能電源及儲能迴路。【圖三】

【 圖三】

2)如果已儲能,斷路器不能進行合閘操作,則首先將斷路器置實驗位置或把斷路器置檢修位置(拉開隔離刀閘),然後進行如果下實驗:
a)找一根導線,導線的一頭點接在 101(即正電源),導線的另一頭點接 107 接線端子上合閘迴路的電纜的標號)【圖一】。
b)此時如果斷路器合閘機構不動作,則可能是:
①:断路器辅助触点(常闭)QF 未闭合。
②:断路器线圈烧坏或线圈接线错误。
c)此時如果斷路器合閘成功,說明斷路器的輔助觸點和合閘線圈正常,則是保護裝置內部迴路問題,繼續進行如下檢測:找一根導線,導線的一頭點接在 101(即正電源),導線的另一頭點接 DA6(DA6 是保護裝置後面板的接線端子)【圖一】。
①:如果不能進行斷路器合閘操作,則可能是 HBY 節點已斷開。
原因:彈簧未儲能或儲能節點有問題(電纜標號 147)或壓力低總閉鎖動作(電纜標號 149)。此時可以斷開端子上的 147 和 149 這兩根電纜線,再重新進行上述實驗就能找到原因。如果能成功合閘,那麼請檢查斷路器內部的節點【圖四】

【 圖四】

3)找一根導線,導線的一頭點接在 101(即正電源),導線的另一頭點接 DA6 【圖一】。(DA6 是保護裝置後面板的接線端子)
①:如果能進行斷路器合閘操作,說明 DA6 後面迴路正常。則可能是就地/遠方的切換位置《轉換開關 SA》不正確【圖五】或同期迴路接線錯誤【圖六】

【 圖五】

同期迴路【如下圖】

【 圖六】


檢測方法(一):將斷路器置實驗位置或將斷路器置檢修位置(拉開隔離刀閘,然後進行如果下檢測:
①、手準/自準轉換開關(1SAS)置手準位置
②、同期/實驗轉換開關(SAL)置實驗位置
③、操作分/合闸转换开关进行合闸
此實驗是切除了同步檢查繼電器,如果合閘成功,說明同期迴路正常。如果合閘不成功,則可能是:上述三個轉換開關問題或電纜接線問題
请检查以下几个元件:
①:手準/自準轉換開關(1SAS)的節點,合閘
②:分/合闸转换开关(1SAC)的节点
③:分两种情况:
a)大部分電站手動準同期用的是:同步檢查繼電器 KSY(DT-1/200)或電壓繼電器 KV
(DY-32H/D/60C)(該繼電器是檢系統無壓,系統無壓時節點閉合,當系統無壓時不需要進行同期就能操作斷路器合閘。系統有壓時則需要進行同期操作併網合閘)

b)部分電站用的是:數字式同步表 PS(MZ-10D/100V)

檢測方法(二):將斷路器置實驗位置或把斷路器置檢修位置(拉開隔離刀閘),然後進行如下檢測:
①、手準/自準轉換開關(1SAS)置手準位置
②、同期/實驗轉換開關(SAL)置同期位置位置,此時投入了同步檢查繼電器
KSY(DT-1/200)。請注意同步檢查繼電器 KSY(DT-1/200)的動作情況,如果有系統電壓和待並電壓,那麼同步檢查繼電器的動觸頭將在不停地接觸兩對靜觸頭。如果動觸頭不動,說明:
a)同步檢查繼電器的觸頭卡死或同步檢查繼電器壞。b)同步檢查繼電器有一個線圈未帶電。此時請檢查隔離變壓器或轉角變壓器是否有電壓
输出。


8、保护装置有一相电压没有显示如何检测

請用萬用表(置交流電壓 200V 檔位)測量保護裝置後面板 AA 端子(模擬量輸入)的 1 號端子(UA)和 4 號端子(UN),2 號端子(UB)和 4 號端子(UN),3 號端子(UC)和 4 號 端子(UN)端子,【如上圖】,如果三次測量萬用表都有顯示 57V 左右電壓,那麼就是保護裝置電壓的採樣迴路有問題,需要返修或更換交流採樣板。


9、保护跳闸出口如何设置

每一種保護出口都有 12 個繼電器,這 12 個繼電器從左至右分別是:J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12。
每種保護對應的繼電器出口則在“ 跳閘設置”中設置,實際可供外部使用的繼電器總共有
8 個,其中 4 個已固定作爲通用的繼電器;
J1——一般固定作为遥控分闸输出继电器;
J2——一般固定作为遥控合闸输出继电器;
J9——一般固定作爲事故音響輸出繼電器,如動作於事故跳閘或機組停機的保護應定義此繼電器輸出;
J10——一般固定作爲預告音響輸出繼電器,只作爲報警的一般保護使用;某一保護來說,定義保護動作出口,不應再去定義使用 J1 及 J2,而且需注意 J9 及 J10
不要同時使用,如過流Ⅰ段保護出口跳閘設置爲

即此保護動作時會啓動繼電器 J3、J4、J6、J9 等;

而對於過負荷Ⅰ段保護,因其一般僅作爲預告音響報警用,因此其出口設置較簡單,如可設置爲“001000000000”,即僅啓動 J10 繼電器,而其他繼電器在過負荷 1 段動作時不會輸出。如前所述此時 J9 不應再定義動作。
出口邏輯,從右到左對應 1~12 號繼電器,右邊第一位,對應第一個繼電器,如某位設置爲 1 則啓用該繼電器,相反置 0 不會啓動其動作。
10、Y/D-11 的變壓器高低壓側電流的相位關係
爲了在正常運行或外部故障時,差動保護不會誤動(差流接近爲 0),保護軟件進行了相位補償和幅值補償,變壓器兩側電流互感器接成星形,電流互感器的二次負載可以得到下降。在正常的情況下,變壓器 Y 側,D 側的同名相電流的相位相差 30°,Ial 超前 Iah30°,
如果直接用這兩電流構成變壓器的縱差保護,即使它們的幅值相同也會產生很大的不平衡電流,所以需用軟件進行角度校正。

 

以變壓器 Y 側爲基準,對變壓器 D 側進行移相

變壓器 D 側經過移相的矢量圖如下圖

(注意:Iah 是變壓器高壓側(Y 側)的電流,IAL 是變壓器低壓側(D 側)經過移相後的電流。正常運行或外部短路的情況下,通過軟件對變壓器 D 側的電流進行移相後,Iah 和 IAL 的相位相同。此時只要它們的幅值相同,用這兩個電流構成的縱聯差動保護的不平衡電流就爲零。爲了達到 Iah 和 IAL 的相位相同及消除不平衡電流, 我公司變壓器差動保護裝置(DMP371)可以通過設置裝置參數,由軟件完成移相及消除不平衡電流。)

 

 

 

 


 

 

 



 

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