发变组保护问题100文档格式.docx
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30.过励磁保护的起因？
31．过励磁能力及RCS－985过励磁保护实现方法？
13
32．RCS－985过电压保护特点？
33．启停机过程中如何保护发电机？
34．误上电及保护如何实现？
35．轴电流产生及对发电机的影响？
14
36．大机组保护功能分类及要求？
二、保护功能特点问答16
1.工频变化量反应匝间短路的灵敏度16
2．为何要采用变斜率比率差动原理？
16
3.差动保护采用何种原理防止励磁涌流时误动？
4.变压器差动保护对YD变压器电流的幅值和相位如何调整？
5．定子匝间保护如何实现？
6、发电机是否具备“低电压保持记忆过流保护”，作为自并励机组的后备保护？
17
7．定子接地缓慢变化如何解决？
机组出口开关，开关两侧电容，合跳如何解决？
8.发电机中性点经配电变压器接地，这种方式下100%定子接地保护需要投入跳闸运行，RCS-985装置如何考虑？
9.外加电源定子接地保护灵敏度如何？
如何实现？
10．100%定子接地保护采用什么原理？
18
11.转子一点接地和转子两点接地保护的原理方案？
12．转子一点接地保护为何双配置、单套运行？
13．转子接地如有其他原理的如何配合？
19
14．转子从一点接地转变为两点接地时保护判据如何转变的？
15．简述转子一点接地保护能否满足无励磁状态下测量功能19
16、发电机失磁保护系统母线电压闭锁，是否方便改为机端电压闭锁？
17．失磁保护有无无功判据？
18．失磁保护为何种逻辑，如何防止PT断线？
20
19．除了失磁以外，什么运行情况下转子低电压元件可能动作？
20．发电机失步保护判据20
21.多台发电机在同一母线上时，是否同时失步，和在出现失步情况下如何分析？
21
22.主变和发电机反时限过励磁保护如何整定（即是否方便拟合特性曲线）?
22
23．过激磁保护在起停机时是否应退出运行?
24、国外一般提供多种曲线可选择，RCS-985过励磁曲线是什么样的？
25．起停机保护由哪几种功能构成？
26．简述发电机断口闪络保护的判据及投退方式23
27．励磁变保护包括哪些功能？
23
28．励磁绕组过负荷保护如何配置？
29．说明一下如何实现我厂220KV、110KV侧的零序电流和零序电压保护。
30．起动断路器失灵保护和三相不一致保护的电流判据是否可含有I0和I2判据？
24
31．告警信息定位是否正确，CT断线如何考虑？
32．简述RCS-985中异步法抗CT饱和的原理24
33．非电量保护跳闸中间继电器动作电压是否大于50％额定电压？
25
34．非电量保护的继电器动作功率值是多少25
三、RCS-985保护装置性能问答25
1．RCS－985装置如何实现抗干扰？
2．RCS－985装置的录波功能如何？
3．RCS－985装置的报文记录？
4．RCS-985装置显示内容？
26
5．RCS-985装置如何打印？
6.故障报告含哪些内容？
7．RCS-985装置硬件可靠性体现在何处？
8.采取何种技术措施来防止保护装置误动。
9．RCS-985装置并行实时计算的优点？
27
10．保护性能指标（特别时主保护的动作时间）27
11．如何设计保护装置数据记录功能？
是否有相应的功能软件进行数据的处理及分析？
28
12．如何设计保护装置的人机对话及远程管理，如何保证人机界面的友好和安全，便于定值的设定及查询，保护的校验及设备的状态监测，包括与DCS、MIS系统的接口等方面？
13.产品输入量精度如何，（模数转换器、采样频率）零票是否很小。
四、机组保护配置方案问答29
1．《反措二十五条》机组保护配置如何规定？
29
2．《反措二十五条》机组保护其他如何规定？
3.保护投入、保护出口回路，是否经压板投入、退出？
信号接点可提供几付？
4.请详细说明机组保护的配置情况30
5.发电机非电量保护（热工、断水）是否双重化，母差保护跳闸如何实现？
31
6.交直流电源（如220V、24V、5V）电压降低导致装置不能正常工作时，是否能发出告警信号？
7.如何设计整个发变组保护装置电源的配置，满足设备可靠安全运行？
8．简述电源供电方式（自动切换，还是热备用方式），对CPU是否有影响？
9.失灵保护、非全相保护为何放在C柜？
10．各种保护装置投退提供硬压板，与软压板是如何配合的？
32
11.发电机主保护出口如何灵活整定？
12.产品的硬件结构、组屏质量及智能化程度如何，采用何种CPU？
13.产品与和单位合作开发，开发生产日期和业绩。
33
14.用两个DSP＋一个CPU完成整个发变组的保护功能，是否会导致CPU的负担过重？
具体说明双CPU的工作方式和出口方式。
15.CPU配置如何满足微机发电机变压器组保护要求？
34
16.主后一体化双主双后配置方案的优点？
17．机组保护CPU计算时间如何分配？
36
18．说明逆变电源与CPU的配置方式，逆变电源的生产厂家。
19．列出主要元器件型号？
20.如何实现与信息管理、DCS等外系统的通讯？
37
21.RCS-985,RCS-974A备品备件清单37
五、回路接口问答39
1.改造工程如何考虑原先的保护配置，满足相应接口要求？
39
2.如何确保在不增加现有的CT、PT等设备的情况下满足新保护的需要？
3.如何校核目前现场使用的CT、PT确保其能满足新安装保护装置的要求？
4．TA和TV如何配置？
5.如何根据反措要求设计非电量保护？
6.有关主、后备保护CT配置问题？
40
7.变压器差动各侧CT如何匹配？
8．厂变高压侧、励磁变高压侧故障特大电流，差动保护如何应对？
9.TPY和5P20的CT选型设计需注意的问题？
10．为何变压器差动TA饱和最短允许5ms，发电机差动TA饱和最短允许10ms？
41
11.有关主变高压侧（或启备变高压侧）电缆较长问题的说明41
12.如何实现GPS时钟功能？
六、定值整定问答41
1.机组保护定值如何输入？
2．RCS-985装置是否自动计算差动各侧平衡系数？
3．变斜率比率差动如何整定？
42
4．定子匝间保护如何整定？
5.主变差动厂变侧：
高厂变与脱硫变变比不同，如何构成差动？
6.如何与电厂配合进行保护定值整定？
43
七、先进性及运行情况。
44
1．申请国家专利的保护原理优势是什么？
2．简述差动保护变斜率比率制动特性保护的原理44
3．简述高灵敏度的工频变化量差动保护原理45
4．简述保护采用截断算法来抗厂变、励磁变高压侧CT饱和原理46
5、RCS-985机组保护运行情况46
一、基础知识问答
答：
（1）大机组单位造价和发电成本低。
（2）短路比减小，电抗增大，短路水平低，对保护不利；
平均异步转矩降低，失磁后滑差增大，从系统中吸取更多的无功，对系统不利；
（3）时间常数增大，非周期分量电流衰减慢。
断路器断开条件恶化，持续的非周期分量电流易使TA饱和；
（4）惯性时间常数降低，机组易于发生振荡。
（5）热容量降低。
600MW机组A值为4，中小机组为30。
（1）大机组一般为发变组单元，配置发变组差动，变压器部分保护。
小机组也有发变组接线方式
（2）小机组配置：
a.差动保护；
b.横差保护（能引出两个中性点）
c.复合电压过流保护；
d.95％（5万kW以上机组100％）定子接地保护；
e.转子一点接地、两点接地；
f.失磁保护；
g.过电压保护；
h.过负荷保护（5万kW以上机组需反时限）；
i.负序过负荷保护（5万kW以上机组需反时限）；
（3）大机组配置，除了以上配置，还需配置：
a.过励磁保护；
b.匝间保护；
c.失步保护；
d.逆功率保护、程序逆功率；
e.频率保护；
f.励磁绕组过负荷；
（1）水轮发电机，只配转子一点接地保护，无两点接地保护；
（2）失磁保护：
水轮发电机动作于解列灭磁，汽轮发电机可先减出力，后动作于解列灭磁；
（3）水轮机组，一般不装设转子两点接地保护、低频保护、反时限负序电流保护；
（4）水轮机组的三次谐波匝电势分布不同于汽轮发电机，三次谐波电压定子接地保护灵敏度较低。
（1）发电机纵差：
可保护发电机内部全部相间故障；
（2）发电机裂相横差、不完全差动：
可保护发电机内部大部分相间、匝间故障；
（3）发电机单元件横差：
（4）纵向零序电压匝间保护、工频变化量匝间方向：
可保护发电机内部匝间故障、部分相间故障；
前三种方案结合或
（1）、
（2）、（4）三种方案结合，可以实现发电机内部故障多重主保护，对相间故障、大部分匝间故障，至少有两套以上保护动作。
（1）变斜率比例制动原理，提高内部故障灵敏度，区外故障安全性；
（2）工频变化量差动：
提高满载时轻微匝间故障保护灵敏度；
（3）“异步法”饱和判据，允许TA饱和最快10ms；
（4）高灵敏比率制动差流报警：
0.01Ie～0.03Ie；
（1）相电流制动原理，区外故障可靠制动，区内故障灵敏动作；
（2）浮动门槛，躲过正常运行时不平衡电流；
（3）相当于传统横差的高定值段，不带任何制动；
（2）浮动门槛，躲过正常运行时不平衡零序电压；
（3）匝间保护高定值段，不带任何制动；
（1）大型发电机均有同槽同相的情况，比率从40％～55.6%不等；
（2）同槽同相同一分支的情况较少见，进口的日立250MW机组含16.7%的比率。
（1）内部相位、幅值校正，TA全星形接入；
（2）变斜率比例制动原理，提高内部故障灵敏度，区外故障安全性；
（3）涌流闭锁：
二次谐波原理、波形判别原理可选；
（4）变压器工频变化量差动：
（5）比率制动差流报警：
0.05Ie～0.10Ie；
（1）中性点附近水渗漏引起绝缘老化，虽未击穿，如其他靠近机端处一点接地，导致中性点电压升高，绝缘击穿，造成两点接地故障；
（2）定子绕组的机械振动也会导致绝缘的逐步损坏；
（3）中性点消弧线圈接地，电容电流小于允许值，高电阻接地（配电变），人为增大故障电流。
按欠补偿运行，暂态过电压可被限制。
（1）求出机端、中性点三次谐波等值容抗，求出正常运行时三次谐波电压定子地电位点；
（2）假设中性点α位置一点接地，可求出机端、中性点三次谐波电压。
（1）基波零序电压判据，可取发电机机端、中性点；
（2）三次谐波电压判据１：
｜Ut｜－k＊｜Un｜≧０,灵敏度低。
（3）三次谐波电压判据２：
｜Ut＋k1*Un｜－k2＊｜Un｜≧０，灵敏度高，但现场调试困难。
（4）外加直流法，灵敏度高，需在中性点加绝缘电容，直流电压需加50HZ阻波器。
（5）外加低频法，灵敏度较高，需外加电源和耦合TV。
（1）基波零序电压低定值，同时取机端、中性点零序电压与门出口，高定值取中性点零序电压；
（2）三次谐波电压比率判据，只保护25％中性点定子接地，自动适应发电机并网前后，机端、中性点三次谐波电压分配变化；
（3）三次谐波电压差动，自动调整差电压为0，高灵敏度，在机组负荷大于0.2In时自动投入，TV断线、区外故障时闭锁。
（1）各种原因造成的转子绕组绝缘下降：
a.转子绕组匝间短路；
b.励磁回路一点接地；
c.励磁回路两点接地；
（2）转子一点接地，对发电机并未造成危害，但如再发生两点接地，威胁发电机安全：
a.故障点流过电流，烧伤转子本体；
b.励磁绕组过流，导致过热而烧伤；
c.气隙磁通失去平衡，引起振动；
d.两点接地，使轴系和汽机磁化；
（1）切换采样原理（乒乓式）；
（2）一点接地灵敏段动作于信号，一点接地保护可选择动作于信号和跳闸；
（3）两点接地动作于跳闸；
（1）励磁绕组短接造成失磁；
（2）消弧珊式灭磁开关误跳造成失磁；
（3）对常数电阻放电的灭磁开关误跳造成失磁；
（4）励磁绕组经整流器闭合短路；
（5）励磁调节器电源消失；
（6）励磁电压过低。
（1）吸收无功，导致母线电压降低，易使系统电压崩溃；
（2）引起其他发电机过载；
（3）由于有功摆动，可能导致振荡；
（1）出现滑差，使转子过热；
（2）电流增大，定子过热，定子端部漏磁增强，使端部的部件等过热；
（3）有功无功剧烈摆动，发电机周期性超速，威胁机组安全。
（1）失磁初始阶段：
励磁电压Ufd突然减小，定子电势E0减小，定子端电压U、定子电流I较小，滑差s和功角δ变化很小；
P基本不变，Q下降。
（2）失去静稳以前：
U下降，δ上升，Q减小并反向；
s缓慢增加，定子电流增大；
P有所波动。
（3）静稳极限点：
P＝E0＊US／Xd；
Q＝－Us＊Us／Xd。
（4）90º
<
δ<
180º
期间
Ps仍保持基本不变，Qs反向且不断增大，定子电流明显上升，定子电压明显下降；
E0＝0，同步功率消失，滑差增大，发电机等值电抗减小。
（5）δ》180º
δ＝180º
时，Ps=0，Qs=Qmax；
δ》180º
时，Ps为负值，发电机进入异步运行。
（1）失磁阻判据
定子判据：
阻抗圆，异步圆、静稳圆可选；
无功反向判据可选；
转子判据：
低电压判据；
变励磁低电压判据；
定子减出力判据：
P<
Pset；
母线低电压判据：
三相间电压U<
Uset;
（2）开放式保护方案，推荐方案：
Ⅰ段：
减出力有功判据＋转子判据；
Ⅱ段：
母线判据＋定子判据＋转子判据；
Ⅲ段：
定子判据＋转子判据；
Ⅳ段：
定子判据。
（1）大型发电机组，电抗大，惯性常数相对减小，励磁定值高响应快，系统等值电抗低，振荡时振荡中心在发电机机端附近；
机端电压低，厂用电压周期性下降；
（2）失步振荡电流接近三相短路电流，大机组遭受力和热的损伤。
振荡过程中的扭转转矩，周期性作用与机组轴系，使大轴损伤。
（3）失步振荡最小周期为200ms。
（1）可靠的三阻抗元件，顺序穿越阻抗线，判为失步；
（2）能正确区分振荡中心在发变组区内、区外；
（3）最小振荡周期可靠动作；
（4）在电流减小时发跳闸命令；
（5）不具有失步预测功能。
（1）原动机能量供给停止，发电机变为电动机运行，从系统吸收能量；
（2）汽轮机：
主汽门关闭，逆功率运行易使汽轮机叶片过热受损；
（3）水轮机：
低水流量使转子叶片表面产生疲劳；
（4）燃气轮机：
逆功率运行可能有齿轮损坏的的问题。
（1）功率的测量精度高，定值范围：
0.5%～10％Pn；
（2）容许较大的无功范围内，保持较高的灵敏度；
异常运行保护：
如失磁保护、频率保护、过负荷保护等保护动作于关闭主汽门（或跳开原动机），发电机功率反向，逆功率保护经主汽门位置接点动作于跳闸。
（1）低频或高频，将使汽轮机叶片发生谐振，使材料疲劳，造成汽轮机叶片即其拉金的断裂事故；
（2）低频，威胁厂用电的安全；
（1）配置4段低频保护，在机组并网后投入。
发电机低频Ⅰ、Ⅱ段具有时间累计功能；
发电机低频Ⅲ、Ⅳ段为连续低频保护；
（2）配置两段过频保护，过频Ⅰ段具累计功能，过频Ⅱ段为连续过频保护。
过频保护在并网前后均投入。
（3）每段频率均可选择动作于跳闸或信号。
（1）大型发电机，定子和转子的材料利用率很高，其热容量与铜损的比值较小，热时间常数较小。
（2）定子过负荷配置定、反时限功能，反时限由定子绕组热容量决定；
（3）励磁绕组过负荷配置定、反时限功能，可以配置在直流侧，也可配置在交流侧。
（1）系统不对称短路，或三相负荷不对称时，负序电流流过发电机定子绕组，在转子感应出倍频电流。
a.流过转子表层，烧伤转子；
b.形成局部高温，危及机组的安全；
c.产生倍频交变电磁力矩，引起倍频振动；
（2）配置：
定、反时限负序过负荷保护
a.长期承受的负序电流I2∞；
b.发电机短时负序转子发热常数A；
c.动作方程：
（3）电力系统运行对A值的要求
a.机端两相短路，由于灭磁时间长，要求A值不小于5.0；
b.高压侧两相短路，对于近后备（0.5s），A值不大于1.5；
（1）未考虑非周期分量对转子的附加发热；
（2）负序电流较小时，不考虑散热，对应误差大；
（3）未考虑负序电流变化时，转子的发热、散热相互交替。
（1）多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命；
（2）变压器过励磁，铁损增加，铁芯温度上升；
漏磁场增强，产生涡流损耗，严重过热，加速绝缘损坏；
（3）发电机过励磁：
a.铁芯饱和后谐波磁密增强，使附加损耗加大，引起局部过热；
b.铁芯背部漏磁场增强，使定位筋和铁芯中的电流急剧增加，引起过热，局部烧伤；
（4）升压变过励磁原因：
a.发电机并网前，误加较大的励磁电流，造成过励磁；
b.发电机启停机过程中，转速偏低而电压误升为额定值，引起过励磁；
c.机组切除时，主汽门关闭，断路器跳开，灭磁开关拒动；
d.机组解列时，励磁装置自动调整失灵，电压迅速升高，U/F上升，引起变压器过励磁；
e.突然甩负荷，励磁调节系统和原动机调速系统的惯性，U上升快于F，造成过励磁；
（1）发变组单元过励磁倍数由发电机限制，发电机额定电压一般高于变压器额定电压，考虑此种情况时，过励磁倍数可能由变压器决定；
（2）设一段定时限报警，两段定时限跳闸；
（3）反时限保护，装置给出8组定值，采用插值法拟合反时限曲线；
（1）过电压保护取自机端两组TV，TV断线自动切换；
（2）满负荷时突然甩去全部负荷，转速上升，励磁电流不能突变，导致过电压；
（3）允许频率变化范围：
15Hz～90Hz；
（1）对于低转速下可能加励磁电压的发电机，需装设反应定子接地故障和反应相间短路故障的保护，保护功能不受频率变化影响；
（2）发电机、变压器、高厂变，RCS-985各装设一组差回路过流保护，定值大于额定频率下满负荷时的差动不平衡电流；
（3）RCS-985装设在发电机中性点的零序过电压保护，不考虑三次谐波滤除；
（4）以上保护在低频工况下投入，正常工频运行时退出；
（5）未加励磁的发电机，只有外加电源的定子接地保护才能检测定子绝缘情况；
（1）发电机误上电情况：
a.发电机盘车过程中，未加励磁，出口断路器误合，造成发电机异步起动；
b.发电机启动、停机过程中，已加励磁，频率低于定值，出口断路器误合；
c.发电机启动、停机过程中，已加励磁，频率接近额定，出口断路器误合；
（2）能反应误上电的保护：
a.逆功率保护；
b.失磁保护；
c.低阻抗保护；
（3）专用的失磁保护：
低频闭锁或断路器位置接点闭锁的过电流元件，动作电流小于盘车状态下误合闸最小电流的50％。
（1）轴电流产生：
a.干蒸汽与汽轮机叶片摩擦引起的静电效应产生轴电压，属电流源性质，功率小，静电刷导入大地的电流3～5mA；
b.轴向磁通：
定子转子不在同一轴线上、励磁绕组连接不当、定子绕组内部短路、转子两点接地等引起，
c.交变磁通与大轴－轴承－基础回路交
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