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保护系统常见故障分析与处理

点击:17048  添加时间:2016-07-04 10:18:00

1、主变差动保护装置(DMP371C1),怎样判断参数设置及运行状况是否正确
1):参数设置:

b)假如变压器铭牌上的Ⅰ侧电压是 38.5KV,Ⅱ侧电压是 10.5KV 那么保护定值菜单中的Ⅰ侧一次实际运行电压设定为:38.5,Ⅱ侧一次实际运行电压设定为:10.5。
c)变压器容量设定:(假设变压器的容量为 8000kVA),那么变压器容量设定为 8MVA。
2):变压器的接线方式

Y/△-11/△-11/△-11(代表是四圈变)


如果现场是二圈变即 Y/△-11,且变压器高低压侧电流互感器全部是星形接线,那么变压器的接线方式设为: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 的角差必须是 180°(须在变压器带上 40%容量以上的负荷,这几个电流的角差才显示明显),说明差动保护的接线正确。差动保护才不至于误动。
b)如果 Ia1 和 Ia2;Ib1 和 Ib2;Ic1 和 Ic2 的角差不是 180°,请检查电流互感器的相序和极性。
c)差动电流:DIa、DIb、DIc 才接近 0,且不随负荷的变大而变大(如下图)。

2、发电机后备保护(DMP321C1)转子一点接地保护,怎样判断参数设置及运行状况是否正确

1)上图中 44 号端子接大轴且大轴经过碳刷后可靠接地。
2)U+和 U-对地电压须基本平衡(万用表的一只表笔接大地,另一只表笔接 U+或 U-测量)。
3)交流采样板上的励磁电压拨码开关须正确(根据现场励磁的励磁额定电压置位),如果现场额定励磁电压是 0~80V,那么拨码开关中的 2 号拨码拨到 ON,如果额定励磁电压是 80~300V,那么拨码开关中的 1 号拨码拨到 ON。


4) 定值菜单中的《额定励磁电压》必须设置正确,如果额定励磁电压是 78V,而定值菜单中的《额定励磁电压》定值设为 100V,那么保护装置中的程序将按额定励磁电压是 100V的程序运行,那么转子一点接地将误报警且保护装置菜单中的接地电阻 Rg 无数据显示。

5) 如果《额定励磁电压》定值设置不正确,那么保护装置菜单中的接地电阻 Rg 没有数据显示。如果《额定励磁电压》定值设置正确,那么保护装置菜单中的接地电阻 Rg 数据显示(如下图)。

3、发电机失磁保护怎样整定计算方法失磁保护定值列表:

失磁保护定值列表:

 

1

失磁高压侧低压定值

Xtdydz

15.00~110.00

0.01

V

2

失磁阻抗圆圆心

ZKyx

0.00~100.00

0.01

欧姆

3

失磁阻抗圆半径

ZKbj

0.00~100.00

0.01

欧姆

4

失磁反向无功定值

WGbsdz

0.10~655.35

0.01

Var

5

失磁负序电压闭锁定值

U2bsdz

1.00~50.00

0.01

V

6

失磁励磁低电压定值

SCdydz

1.00~400.00

0.01

V

7

失磁励磁低电压系数

SCdyxs

0.000~10.000

0.001

 

8

失磁发电机凸极功率

Pt

0.10~655.35

0.01

W

9

失磁机端过电压闭锁定值

Gybsdz

100.00~150.00

0.01

V

10

失磁减出力定值

JCLdz

0.10~655.35

0.01

W

11

失磁保护延时 t1

SCys1

0.10~600.00

0.01

s

12

失磁保护延时 t2

SCys2

0.10~600.00

0.01

s

13

失磁减出力延时 t3

SCys3

0.10~600.00

0.01

s

14

失磁负序电压闭锁时间 t4

SCys4

0.10~600.00

0.01

s 闭锁保持时间

15

失磁机端过压闭锁时间 t5

SCys5

0.10~600.00

0.01

s 闭锁保持时间

16

失磁励磁低压延时 t6

SCys6

0.10~600.00

0.01

s

17

失磁励磁低压判据

LCDY

退出/投入

 

 

18

失磁高压侧低压判据

XTDY

退出/投入

 

 

19

失磁减出力

JCL

退出/投入

 

 

20

失磁逆无功闭锁

NWGBS

退出/投入

 

 

21

失磁负序电压闭锁

SCFXBS

退出/投入

 

 

22

失磁机端过压闭锁

DYGYBS

退出/投入

 

xxx 水电站 SF5000-28/3350 水轮发电机为例:
1) 失磁高压侧低压定值(说明书 p21)
K 为可靠系数,取 0.85~0.90;U hmin 为高压侧系统最低正常运行线电压;
Ux 是相电压就按相电压整定,是线电压就按线电压整定;一般就取 80~90v
2) 失磁阻抗圆圆心/失磁阻抗圆半径(说明书 p20)
对于静稳阻抗圆:
【阻抗圆圆心】为(Xs-(Xd+Xd’/2))/2(定值设定为正值)
【阻抗圆半径】是(Xs+(Xd+Xd’/2))/2。
其中, Xd’ 、Xd 为发电机暂态电抗和同步电抗值。Xs 为发电机与系统 的联系电抗(包括升压变压器阻抗),注意单位为欧姆,不是标么值。
【阻抗圆圆心】为-(Xd+Xd’)/2(定值设定为正值),【阻抗圆半径】是Xd/2。
其中, Xd’ 、Xd 为发电机暂态电抗(直轴)和同步电抗值(直轴) 注意:标幺值转化成
有名值需乘以以下系数:U 2 gn * na 其中U gn 、Sg n 为发电机额定电压和额定视在功率;S gn * nv na 、 nv 为电流互感器和电压互感器变比。
对于本例的 Xd,Xd’分别为:

 

需要将标幺值转化成欧姆值(假设 ta 变比为 400 / 5)
Xd(欧姆) = (Xd * 6300 * 6300 * 400 / 5) /(6250000 * 6300 / 100 ) = 8.064 * Xd =8.65 欧姆
Xd’(欧姆) = (Xd * 6300 * 6300 * 400 / 5) /(6250000 * 6300 / 100 ) = 8.064 * Xd’ = 2.69 欧姆对于静稳圆还有一个系统联络电抗 Xs,这个需要专门计算定值的人来计算,本处假设为5 欧,则可以计算出:圆心: (Xs-(Xd+Xd’/2))/2 = (5-(8.65 + 2.69/2))/ 2 = -2.42
半径: (Xs+(Xd+Xd’/2))/2 = (5+(8.65 + 2.69/2))/ 2 = 7.50 3) 如果系统联络电抗 Xs 不清楚,那么可以用异步圆整定
对于异步圆:
圆心: -(Xd+Xd’)/2 = -(8.65 + 2.69))/ 2 = -5.67
半径: Xd/2 = 8.65/ 2 = 4.33
4)失磁反向无功定值(说明书 p20)
定值【反向无功定值】:按躲过发电机允许的进相运行无功整定。
Qfxwgdz = K*Qjx 式中: K 为可靠系数,取 1.1~1.3;Qjx 为发电机允许的最大进相无功功率。如果是整定地异步圆这个可以不投入;
5) 失磁负序电压闭锁定值(说明书 p20)
【负序电压闭锁定值】可按照发电厂出线与系统相连的线路末端发生两相 短路时装置安装处的最小负序电压来整定,一般整定为 6%-8%Ue,一般取 6~8v 即可 
6) 失磁励磁低电压定值(说明书 p20)
其中 Ulcdydz 为定值【励磁低电压定值】 取 Ulcdydz= K*Ufd0 , K 为可靠系数,取 0.20~0.50; fd0 为发电机空载励磁电压。 此例中空载励磁电压为 71V,所以取 (0.2~0.5)*71 =  14.2 ~ 35.5V
7) 失磁励磁低电压系数
K为定值【励磁低电压系数】。

K = K1*(Xs+Xd) *Ufd0/Se K1 为可靠系数,取 0.7~0.85;Xd 、Xs 分别为发电机同步电抗、系统联络阻抗标幺值(按发电机额定值为基准),Ufd0 为发电机空载额定励磁电压、Se 二次额定视在功率。
由于此处 Xs 为标幺值,依然假设为 5 欧,转换成标幺值为 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
如果此处算不出来则直接将此定值设为 0; 8) 失磁发电机凸极功率Pt为定值【发电机凸极功率】,单位为W。

Xs、Xd、Xq 分别为系统联系电抗、发电机同步电抗(d 轴)、发电机 q 轴电抗标么值。
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) 失磁机端过电压闭锁定值
Ugdgydz 为【机端过压闭锁定值】,一般取(1.1~1.25)Ugn,Ugn 为发电机机端额定电压,
一般取 110V~125V; 10) 失磁减出力定值
按照汽轮发电机能够无励磁运行一段时间(约15min)所允许的有功功率整定。一般按机组额定容量的(40~50)%整定。本站为水轮机本判据退出;
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
失磁励磁低压判据如果无励磁电压输入则退,否则投入
失磁减出力判据汽轮机可以投入
失磁高压侧低压判据高压侧电压接入可以投入
其他几个没有固定条件,可以自行根据现场情况来决定


4、发电机后备保护装置(DMP321C1)励磁低压误报警原因
1) 判据
a)励磁低电压判据:
Ulcdy< Ulcdydz
其中Ulcdydz为定值【励磁低电压定值】 取Ulcdydz= K*Ufd0 , K 为可靠系数,取0.20~0.50; fd0 为发电机空载额定励磁电压。
b)变励磁电压判据:
与系统并联运行的发电机,对应某一有功功率P,将有为维持静态稳定极限所必需的励磁电压。动作判据:
Ulcdy<K(P-Pt)
其中P为实测二次侧功率,Pt为定值【发电机凸极功率】,单位为W。

Xs、Xd、Xq分别为系统联系电抗、发电机d轴、发电机q轴电抗标么值。Se二次额定视在功率。
K为定值【励磁低电压系数】
K = K1*(Xs+Xd)*Ufd0/Sn K1 为可靠系数,取0.7~0.85;Xd 、Xs分别为发电机同步电抗、系统联络阻抗标幺值(按
发电机额定值为基准)、fd0 为发电机空载额定励磁电压、Sn为发电机额定二次功率。
2)这两个是相或的。如果第二个判据(需要用户计算)没有计算正确(即 Xs 无法确定),那么就在保护定值里把【失磁励磁低电压系数】设为 0,也就说这个判据屏蔽。
3)第一个判据的计算:空载励磁电压=励磁额定电压*0.4;那么励磁低压定值=励磁额定电压*0.4*(0.2~0.5)


5、现场有多个 DMP300C1 系列保护装置,采取以太网通讯,单独拼每个保护的 IP 地址时都正常,但是拼多个 IP 地址的窗口时,只能拼通一个,且启动后台监控通讯程序时,也只有一个有通讯报文。是什么原因查找参数设置原因:
1)所有的 IP 地址不能重复。
2)MAC 地址最后一个是否和 IP 地址的最后一个相同。
3)网关必须要设
正常设置如下图。


6、保护装置报定值自检错误处理方法打开定值区 1,分别进入每个定值菜单,在每个定值菜单中修改一个定值,保存后即可。


7、无论是远方、就地或手动同期操作断路器合闸,都无法进行断路器合闸的原因分析

【 图一】

【 图二】

解决方案:
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)果断路器未储能,请检查储能电源及储能回路。【图三】

【 图三】

2)如果已储能,断路器不能进行合闸操作,则首先将断路器置实验位置或把断路器置检修位置(拉开隔离刀闸),然后进行如果下实验:
a)找一根导线,导线的一头点接在 101(即正电源),导线的另一头点接 107 接线端子上合闸回路的电缆的标号)【图一】。
b)此时如果断路器合闸机构不动作,则可能是:
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)此时如果断路器合闸成功,说明断路器的辅助触点和合闸线圈正常,则是保护装置内部回路问题,继续进行如下检测:找一根导线,导线的一头点接在 101(即正电源),导线的另一头点接 DA6(DA6 是保护装置后面板的接线端子)【图一】。
①:如果不能进行断路器合闸操作,则可能是 HBY 节点已断开。
原因:弹簧未储能或储能节点有问题(电缆标号 147)或压力低总闭锁动作(电缆标号 149)。此时可以断开端子上的 147 和 149 这两根电缆线,再重新进行上述实验就能找到原因。如果能成功合闸,那么请检查断路器内部的节点【图四】

【 图四】

3)找一根导线,导线的一头点接在 101(即正电源),导线的另一头点接 DA6 【图一】。(DA6 是保护装置后面板的接线端子)
①:如果能进行断路器合闸操作,说明 DA6 后面回路正常。则可能是就地/远方的切换位置《转换开关 SA》不正确【图五】或同期回路接线错误【图六】

【 图五】

同期回路【如下图】

【 图六】


检测方法(一):将断路器置实验位置或将断路器置检修位置(拉开隔离刀闸,然后进行如果下检测:
①、手准/自准转换开关(1SAS)置手准位置
②、同期/实验转换开关(SAL)置实验位置
③、操作分/合闸转换开关进行合闸
此实验是切除了同步检查继电器,如果合闸成功,说明同期回路正常。如果合闸不成功,则可能是:上述三个转换开关问题或电缆接线问题
请检查以下几个元件:
①:手准/自准转换开关(1SAS)的节点,合闸
②:分/合闸转换开关(1SAC)的节点
③:分两种情况:
a)大部分电站手动准同期用的是:同步检查继电器 KSY(DT-1/200)或电压继电器 KV
(DY-32H/D/60C)(该继电器是检系统无压,系统无压时节点闭合,当系统无压时不需要进行同期就能操作断路器合闸。系统有压时则需要进行同期操作并网合闸)

b)部分电站用的是:数字式同步表 PS(MZ-10D/100V)

检测方法(二):将断路器置实验位置或把断路器置检修位置(拉开隔离刀闸),然后进行如下检测:
①、手准/自准转换开关(1SAS)置手准位置
②、同期/实验转换开关(SAL)置同期位置位置,此时投入了同步检查继电器
KSY(DT-1/200)。请注意同步检查继电器 KSY(DT-1/200)的动作情况,如果有系统电压和待并电压,那么同步检查继电器的动触头将在不停地接触两对静触头。如果动触头不动,说明:
a)同步检查继电器的触头卡死或同步检查继电器坏。b)同步检查继电器有一个线圈未带电。此时请检查隔离变压器或转角变压器是否有电压
输出。


8、保护装置有一相电压没有显示如何检测

请用万用表(置交流电压 200V 档位)测量保护装置后面板 AA 端子(模拟量输入)的 1 号端子(UA)和 4 号端子(UN),2 号端子(UB)和 4 号端子(UN),3 号端子(UC)和 4 号 端子(UN)端子,【如上图】,如果三次测量万用表都有显示 57V 左右电压,那么就是保护装置电压的采样回路有问题,需要返修或更换交流采样板。


9、保护跳闸出口如何设置

每一种保护出口都有 12 个继电器,这 12 个继电器从左至右分别是:J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12。
每种保护对应的继电器出口则在“ 跳闸设置”中设置,实际可供外部使用的继电器总共有
8 个,其中 4 个已固定作为通用的继电器;
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——一般固定作为事故音响输出继电器,如动作于事故跳闸或机组停机的保护应定义此继电器输出;
J10——一般固定作为预告音响输出继电器,只作为报警的一般保护使用;某一保护来说,定义保护动作出口,不应再去定义使用 J1 及 J2,而且需注意 J9 及 J10
不要同时使用,如过流Ⅰ段保护出口跳闸设置为

即此保护动作时会启动继电器 J3、J4、J6、J9 等;

而对于过负荷Ⅰ段保护,因其一般仅作为预告音响报警用,因此其出口设置较简单,如可设置为“001000000000”,即仅启动 J10 继电器,而其他继电器在过负荷 1 段动作时不会输出。如前所述此时 J9 不应再定义动作。
出口逻辑,从右到左对应 1~12 号继电器,右边第一位,对应第一个继电器,如某位设置为 1 则启用该继电器,相反置 0 不会启动其动作。
10、Y/D-11 的变压器高低压侧电流的相位关系
为了在正常运行或外部故障时,差动保护不会误动(差流接近为 0),保护软件进行了相位补偿和幅值补偿,变压器两侧电流互感器接成星形,电流互感器的二次负载可以得到下降。在正常的情况下,变压器 Y 侧,D 侧的同名相电流的相位相差 30°,Ial 超前 Iah30°,
如果直接用这两电流构成变压器的纵差保护,即使它们的幅值相同也会产生很大的不平衡电流,所以需用软件进行角度校正。

 

以变压器 Y 侧为基准,对变压器 D 侧进行移相

变压器 D 侧经过移相的矢量图如下图

(注意:Iah 是变压器高压侧(Y 侧)的电流,IAL 是变压器低压侧(D 侧)经过移相后的电流。正常运行或外部短路的情况下,通过软件对变压器 D 侧的电流进行移相后,Iah 和 IAL 的相位相同。此时只要它们的幅值相同,用这两个电流构成的纵联差动保护的不平衡电流就为零。为了达到 Iah 和 IAL 的相位相同及消除不平衡电流, 我公司变压器差动保护装置(DMP371)可以通过设置装置参数,由软件完成移相及消除不平衡电流。)

 

 

 

 


 

 

 



 

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