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PA300系列保护测控装置技术使用说明书V3.7 (1)

PA300系列微机保护测控装置技术使用说明书

感谢您选择PA300系列微机保护测控装置,为方便您选购和安全、正确、高效的使用本装置,请仔细阅读

本说明书并在使用时务必注意以下几点:

装置外壳可靠接地。

禁止带电拔插通讯接头。

现场调试时应注意大电流通电时间不能过长,本装置交流回路2倍额定电流时可连续工作,10倍额定电流时允许10S,40倍额定电流时允许1S。

装置工作电源为交流或直流110V/220V。

电流输入极性是否正确,电压输入相序是否正确。

南京因泰莱股份有限公司对本说明书拥有解释权和修改权。

目录

PA300-G技术使用说明书

1 装置简介 .............................................................................................................. - 3 -

2 装置主要功能和特点 .......................................................................................... -

3 -

2.1 装置主要功能............................................................................................................... - 3 -

2.2 装置主要特点............................................................................................................... - 3 -

3 装置主要技术参数 .............................................................................................. -

4 -

3.1 额定参数....................................................................................................................... - 4 -

3.2 功率消耗....................................................................................................................... - 4 -

3.3 其他参数....................................................................................................................... - 5 -

3.4 主要技术指标............................................................................................................... - 5 -

3.5 环境条件....................................................................................................................... - 8 -

3.6 绝缘性能....................................................................................................................... - 8 -

3.7 机械性能....................................................................................................................... - 8 -

3.8 电气环境(电磁兼容性能)....................................................................................... - 9 -

4 原理及应用 .......................................................................................................... - 9 -

4.1 保护功能....................................................................................................................... - 9 -

4.1.1 差动保护原理............................................................................................................ - 9 -

4.1.2 基波3U0 定子接地保护........................................................................................ - 11 -

4.1.3 3ω谐波定子接地保护 .......................................................................................... - 12 -

4.1.4 3I0定子接地保护 ................................................................................................. - 12 -

4.1.5 低阻抗保护.............................................................................................................. - 12 -

4.1.6 非电量保护.............................................................................................................. - 13 -

4.1.8 TV断线 .................................................................................................................... - 14 -

4.1.9 转子接地保护........................................................................................................ - 15 -

4.1.10 定子过电压保护.................................................................................................... - 16 -

4.1.11 复合电压过流保护................................................................................................ - 16 -

4.1.12 对称过负荷............................................................................................................ - 17 -

4.1.13 不对称(负序)过负荷保护................................................................................ - 18 -

4.1.14 失磁保护................................................................................................................ - 19 -

4.1.15 逆功率保护............................................................................................................ - 20 -

4.1.16 程跳逆功率保护.................................................................................................... - 20 -

4.1.17 低频保护................................................................................................................ - 20 -

4.1.18 过频保护................................................................................................................ - 21 -

4.1.19 备用过电流保护(横差保护)............................................................................ - 21 -

4.1.20 交流励磁保护........................................................................................................ - 21 -

4.1.21 匝间保护(纵向基波零序过电压保护)............................................................ - 21 -

4.2 测量功能..................................................................................................................... - 22 -

4.3 控制功能..................................................................................................................... - 22 -

4.4 监视功能..................................................................................................................... - 23 -

4.5 故障分析..................................................................................................................... - 23 -

4.6 通讯功能..................................................................................................................... - 23 -

4.7 自我诊断功能............................................................................................................. - 23 -

5 定值参数说明 .................................................................................................... - 23 -

5.1 系统参数整定............................................................................................................. - 23 -

5.2定值设定表及设置建议.............................................................................................. - 24 -

5.3保护出口逻辑配置...................................................................................................... - 31 -

5.4 保护返回系数总结..................................................................................................... - 31 -

6 硬件说明 ............................................................................................................ - 32 -

6.1安装尺寸...................................................................................................................... - 32 -

6.2 各插件板原理说明..................................................................................................... - 33 -

6.3 PA300-G端子定义...................................................................................................... - 37 -

6.4 PA302-G端子定义...................................................................................................... - 38 -

7 使用说明 ............................................................................................................ - 39 -

7.1 显示页面结构说明..................................................................................................... - 39 -

7.2显示页面的一般说明.................................................................................................. - 39 -

8 主菜单介绍 ........................................................................................................ - 40 -

9 子菜单说明 ........................................................................................................ - 42 -

9.1系统参数...................................................................................................................... - 42 -

9.2定值操作...................................................................................................................... - 44 -

9.3保护压板设置.............................................................................................................. - 47 -

9.4 通道系数查询............................................................................................................. - 48 -

9.5开入量查询.................................................................................................................. - 48 -

9.6报告操作...................................................................................................................... - 49 -

9.7模拟量查询.................................................................................................................. - 50 -

9.8测试操作...................................................................................................................... - 51 - PA300-R测控装置技术使用说明书

1 概论..................................................................................................................... - 55 - 2技术参数 ............................................................................................................. - 56 - 3 使用说明 ............................................................................................................ - 58 -

3.1适用范围..................................................................................................................... - 58 -

3.2使用条件要求............................................................................................................. - 58 -

3.3菜单介绍..................................................................................................................... - 58 -

3.4安装说明..................................................................................................................... - 63 -

3.5装置端子定义图......................................................................................................... - 64 -

3.6 装置接线示意图(以X1和X2端子插件组合为AA为例) ...................................... - 68 -

3.7 测温电阻输入接线示意图........................................................................................ - 69 -

3.8 直流量测量接线示意图............................................................................................ - 70 -

3.9 PT断线判别逻辑图................................................................................................... - 71 -

3.10 CT断线判别逻辑图................................................................................................. - 71 -

3.11 检同期合闸判别逻辑图.......................................................................................... - 72 -

更改说明:

说明书版本号更改时间更改内容软件版本号

PA300-G新版发布 V1.0 V2.0 2010.3

PA300-G增加定值设置建议 V1.0 V2.1 2010.8

V2.2 2011.1

PA300-G增加低电压保护逻辑和定值 V1.4

修改PA300-G端子定义,增加13个开入量保护 V1.5

V2.3 2011.2

V3.0 2012.7

PA300-G和PA300-R说明书合并 V1.5、V2.2

V1.9、V2.3

PA300-G:修改部分定值整定范围,增加B码校

V3.2 2012.9

时,增加“灭磁开关位置”开入定义。PA300-R:

增加B码校时,增加检同期合闸

V2.0、V2.3

V3.4 2012.10

PA300-G:修改逆功率、程跳逆功率逻辑图;增

加低阻抗保护、增加打印功能。PA302-G:修改

直流板接线示意图;增加关联转子接地压板;增

加低阻抗保护、增加打印功能。

PA300-R:增加模拟量输入B\C类型的端子定义,

V2.46、V2.14

V3.5 2013.6.25

并将原来的标准定义定义为A类型。

PA300-R:增加B\C模件时同期电压和对应的变

V3.6 2013.9.22

V2.46、V2.14

比说明。

V3.7 2013.11.05

PA302-G:增加匝间保护。 V2.10

装置各项操作所使用的“用户密码”可由用户自行

设置,出厂默认值为8888,请注意密码保密

PA300-G

技术使用说明书

(V3.7)

1 装置简介

PA300-G系列发电机微机保护装置是南京因泰莱电器股份有限公司在多年电力系统微机保护装置成功运行经验基础之上研发的专门针对100MW及以下发电机的微机保护装置。PA300-G系列发电机微机保护装置基于优秀的硬件平台,优化的软件设计,为发电机提供可靠、全面的保护。该系列保护装置包括PA300-G发电机主保护装置,PA302-G发电机后备保护装置。PA300-G发电机主保护装置主要实现发电机差动保护、定子接地保护和低阻抗保护,PA302-G发电机后备保护主要实现发电机转子接地、失磁、过电流、过负荷、频率异常等保护功能。

2 装置主要功能和特点

2.1 装置主要功能

2.1.1 PA300-G保护功能

?差动速断保护

?可选循环闭锁的比率差动保护

?基波3U0定子接地保护

?三次谐波(3ω)电压式定子接地保护

?3I0定子接地保护

?低阻抗保护

?非电量保护

?TA、TV断线判别、闭锁功能

2.1.2 PA302-G保护功能

?转子接地保护

?定子过电压保护

?复合电压过流保护

?对称过负荷保护

?负序过负荷保护

?失磁保护(阻抗特性)

?逆功率保护

?程跳逆功率保护

?低频保护

?过频保护

?备用过流保护(横差电流保护)

?交流励磁保护

?非电量保护

?匝间保护(纵向基波零序过电压保护)

2.2 装置主要特点

装置采用了微型计算机、电力自动化、光纤通讯等多种高新技术,集保护、测量、控制、通

讯、事件记录、故障录波等多种功能为一体。32位飞思卡尔?ColdFire?微处理器+16位AD 采样芯片为高速、准确的运算提供有力的保障;高度集成的CPLD 芯片保证了对开入量、继电器的实时控制;

? 记录信息量大,记录信息完整、安全、可靠,记录的录波报告为20个,可记录的事件

最多达4096条,具有与COMTRADE 兼容的故障录波功能和打印功能; ? 人机界面采用320×240图形液晶显示器显示,界面友好直观; ? 各种保护、测量与控制单元的相同功能插件具有互换性;

? 装置内各保护可根据现场需要配置跳闸出口,实现保护的灵活性; ? 各保护装置能预设4套定值,可实现远方或就地切换;

? 系统通讯采用基于TCP/IP 协议的以太网和RS485网络通讯,通信规约采用

IEC60870-5-103国际标准通讯规约,通信速率可整定,通讯介质可选用双绞线或光纤;一个用于GPS 对时的RS-485双绞线接口(B 码对时);

? 外型美观大方,机壳采用铝合金板,全封闭机箱,强弱电严格分离,散热性能好,抗震

动及电磁干扰性能更强。

3 装置主要技术参数

3.1 额定参数

3.1.1 直流电源:110V/220V (订货注明),允许偏差:+15%,-20%; 3.1.2 交流电源:110V/220V (订货注明),允许偏差:+15%,-15%; 3.1.3 交流二次额定值

? 额定电流:5A 或 1A (订货注明)

? 额定电压:3/100

? 额定频率:50Hz

3.1.4 精确工作电压范围:0.3V ~120V 3.1.5 精确工作电流范围:0.04In ~20In 3.1.6 交流回路过载能力

? 交流电压:1.5Un ——长期运行 ? 交流电流:2In ——长期运行

10In ——10s 40In ——1s

注:Un 为额定电压,In 为额定电流,以下同。

3.2 功率消耗

? 直流回路

☉正常工作时: <20W ☉动作时: <25W

? 交流电压回路:<0.5VA/相 ? 交流电流回路

☉额定电流为5A 时:<1VA/相 ☉额定电流为1A 时:<0.5VA/相

3.3 其他参数

?信号接点和辅助继电器接点容量:

允许长期通过电流:8A

切断电流:0.3A(DC220V,V/R 1ms)

?跳合闸出口接点容量:

允许长期通过电流:8A

切断电流:0.3A(DC220V,V/R 1ms),

?开关状态量电平:220V/DC

?脉冲输入电平:24V(18V~30V)

?GPS对时脉冲输入电平:24V(18V~30V)

?IRIG-B(DC)码对时

3.4 主要技术指标

3.4.1测量元件的误差

电压、电流:在±0.2%范围内;

有功功率、无功功率、功率因数:在±0.5%范围内;

频率:在±0.02Hz范围内。

3.4.2 PA300-G 保护元件误差

3.4.2.1 差动速断保护

z动作电流整定范围:0.2~10倍额定电流

z电流速断整定值误差不超过±5%

z固有保护动作时间:≤25ms(1.5倍定值)

3.4.2.2 带出口闭锁功能的比率差动保护

z启动电流整定范围:0.2~10倍额定电流

z制动电流整定范围:0.2~10倍额定电流

z循环闭锁负序电压整定范围:1~30V

z保护整定值误差不超过±3%

z固有保护动作时间:≤25ms(2倍定值)

3.4.2.3 基波3U0定子接地保护

z动作电压整定范围:1~50V

z动作电压误差范围不超过±3%

z延时整定范围:0.1~100s

z在1.2倍整定值下保护动作时间整定误差不超过±3%或±30ms 3.4.2.4 三次谐波电压式(3ω)定子接地保护

z谐波制动系数整定范围:0~1.00

z动作电压误差范围不超过±3%

z延时整定范围:0.1~100s

z在1.2倍整定值下保护动作时间整定误差不超过±3%或±30ms 3.4.2.5 3I0定子接地保护

z零序电流整定范围:0.020~1.00A

z动作电流误差范围不超过±3%

z延时整定范围:0.1~100s

z在1.2倍整定值下保护动作时间整定误差不超过±3%或±30ms 3.4.2.6 低阻抗保护

z正向阻抗、反向阻抗整定范围:0~600Ω

z低阻抗保护过电流、负序电流整定范围:0~600A

z低阻抗保护动作时间整定范围:0.1s~600s

z低阻抗保护动作时间误差不超过±3%

3.4.2.7 非电量保护

z非电量保护时间整定范围:0.1~6000s

z非电量保护动作时间误差不超过±3%或小于±40ms

3.4.3 PA302-G 保护元件误差

3.4.3.1 转子一点接地保护

z接地电阻定值整定范围:0.1k?~50k?

z接地电阻误差不大于±5%或±0.1k?

z延时整定范围:0.1~100s

z在0.8倍保护定值下动作时间整定误差不超过±3%或±80ms 3.4.3.2 转子两点接地保护

z二次谐波电压定值:0.5~10V

z延时整定范围:0.1~100s

z电压误差不大于±3%或±0.1V

z动作时间整定误差不超过±3%或±80ms

3.4.3.3 定子过电压保护

z动作电压整定范围:50~200V

z动作电压误差不大于±2.5%或±0.01Un

z延时整定范围:0.1~10s

z在1.2倍整定值下保护动作时间整定误差不超过±3%或±40ms 3.4.3.4 复合电压过流保护

z负序电压定值:1.00~20.00V

z低电压定值:10.00~100.00V

z电压误差不大于±3%或±0.01Un

z过电流定值:0.2~100.00A

z电流动作值误差不大于±3%或±0.01In

z复压过流记忆时间:0.10~100.00s

z过流时间定值:0.10~10.00s

z在1.2倍整定值下保护动作时间整定误差不超过±3%或±40ms 3.4.3.5 对称过负荷保护

z定时限电流定值范围:0.1~50A

z保护电流误差不大于±3%或±0.01In

z定时限时间整定范围:0.1~100s

z时间误差不超过±3%或±40ms

z反时限热值系数K1范围:1~50

z反时限热值系数K2范围:0~5

3.4.3.6 负序过负荷保护

z定时限负序电流定值范围:0.1~20A

z负序电流误差不大于±3%或±0.01In

z定时限时间整定范围:0.1~100s

z时间整定误差不超过±3%或±40ms

z反时限热值系数K1范围:1~50

z反时限热值系数K2范围:0~5

3.4.3.7 失磁保护(阻抗特性)

z阻抗圆圆心电抗定值范围:-100~0?

z阻抗圆整定半径:1~100?

z阻抗圆定值误差:小于±3%

z系统低电压整定范围:30~100V

z转子低电压整定范围:1~200V

z转子低电压系数整定范围:0.1~3

z反应功率定值:(0~50%)Pn

z空载额定励磁电压整定范围:1~600V

z Vfd-P特性曲线误差:不大于±5%

z延时整定范围:0.1~2000s

z失磁保护动作时间误差不大于±3%或±40ms

3.4.3.8 逆功率保护

z逆功率保护定值范围:(-10%~-0.5%)Pn

z逆功率定值误差不超过±5%或±0.002Pn

z逆功率保护延时整定范围:0.1~6000s

z逆功率保护动作时间误差不大于±3%±40ms

3.4.3.9 频率保护(低频保护、高频保护)

z频率整定范围:40~60Hz

z频率整定值误差不超过±0.05Hz

z频率保护延时整定范围:0.1~100s

z频率保护动作时间误差不大于±3%±70ms

3.4.3.10 备用过电流保护

z保护电流整定范围:1~50A

z电流整定值误差不超过±3%或±0.01In

z保护延时整定范围:0.1~100s

z动作时间误差不大于±3%或±40ms

3.4.3.11 非电量保护

z非电量保护时间整定范围:0.1~6000s

z非电量保护动作时间误差不超过±3%或小于±40ms

3.4.3.12 匝间保护(纵向基波零序过电压保护)

z零序电压高压值整定范围:0~120V

z零序电压低压值整定范围:0~120V

z匝间II段保护时间整定范围:0.1~100s

z匝间II段谐波闭锁系数范围:0.01~1

z匝间II段三次谐波电压范围:0~120V

z动作电压误差不大于±2.5%或±0.01Un

z在1.2倍整定值下保护动作时间整定误差不超过±3%或±40ms

3.5 环境条件

3.5.1 正常工作大气条件

a) 环境温度:-10℃~+55℃;

b) 相对湿度:5%~95%(装置内部不凝露、不结冰);

c) 大气压力:70kPa~106kPa。

3.5.2 正常试验大气条件

a) 环境温度:+15℃~+35℃;

b) 相对湿度:45%~75%;

c) 大气压力:86kPa~106kPa。

3.5.3 仲裁试验标准大气条件

a) 环境温度:+20℃±2℃;

b) 相对湿度:60%~70%;

c) 大气压力:86kPa~106kPa。

3.5.4 贮存、运输极限环境温度:-40℃~+70℃。

3.5.5 周围环境

a) 不允许有GB/T 2887-2000 2.8规定的电磁场存在;

b) 场地应符合GB 9361—1988中B类安全要求;

c) 装置的使用地点不出现超过GB/T 11287—2000规定的严酷等级为1级的振动;不发生超过GB/T 17742—1999规定的烈度为Ⅶ度的地震;

d) 装置的使用地点应无爆炸危险的物质,周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面敷层的介质及导电介质,不允许有严重的霉菌存在;

e) 有防御雨、雪、风、沙、尘埃的措施;

f) 接地电阻应符合GB/T 2887—2000中4.4的要求。

3.6 绝缘性能

a) 介质强度:在正常试验大气条件下,装置的各回路对地及各回路之间,能承受2500V 的工频试验电压、历时1min的介质强度试验;

b) 绝缘电阻:在正常试验大气条件下,装置的各回路对地及各回路之间,用开路电压为1000V的兆欧表测量其绝缘电阻值,大于100 MΩ;

c) 冲击电压:在正常试验大气条件下,装置的各回路对地及各回路之间(其它回路应连接到一起并接地),能承受5000V的试验电压、参数为1.2μs/50μs的标准雷电冲击波的试验。

3.7 机械性能

a) 振动(正弦):装置能承受GB/T 11287—2000中规定的严酷等级为1级的振动响应试验及振动耐久试验;

b) 冲击:装置能承受GB/T 14537—1993中规定的严酷等级为1级的冲击响应试验及冲击耐久试验;

c) 碰撞:装置能承受GB/T 14537—1993中规定的严酷等级为1级的碰撞试验。

3.8 电气环境(电磁兼容性能)

a) 射频电磁场辐射抗扰度:装置能承受GB/T 14598.9中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场抗扰度试验;

b) 电快速瞬变脉冲群抗扰度:装置能承受GB/T 14598.10中规定的严酷等级为A级的快速瞬变抗扰度试验;

c) 振荡波抗扰度:装置能承受GB/T 14598.13中规定的严酷等级为Ⅲ级的振荡波抗扰度试验;

d) 静电放电抗扰度:装置能承受GB/T 14598.14中规定的严酷等级为Ⅳ级的静电放电抗扰度试验;

e) 浪涌(冲击)抗扰度:装置能承受GB/T 14598.18中规定的试验等级为Ⅳ级的浪涌(冲击)抗扰度试验;

f) 工频抗扰度:装置能承受GB/T 14598.19中规定的试验等级为A级的工频抗扰度试验;

g) 传导发射限值:装置在规定的频率范围内的传导发射值满足GB/T 14598.16中规定的标准要求;

h) 辐射发射限值:装置在规定的频率范围内的辐射发射值满足GB/T 14598.16中规定的标准要求

4 原理及应用

4.1 保护功能

PA300-G系列微机保护装置出口可设置,请在“定值操作”→“内部定值查询/整定”设置各保护相应出口。以下说明只列出保护逻辑及保护的相关说明,定值的整定范围在后面“5.定值整定参数说明”中介绍,请在需要时查阅相关内容。保护采用突变量启动方式,保证保护的实时性。

PA300-G保护内容

4.1.1 差动保护原理

PA300-G差动保护接线:

图4.1 PA300-G 差动保护接线示意图

注:图中T I 为发电机机端侧保护电流,N I 为发电机中性点侧保护电流,正方向如图4.1所示。

发电机差动保护动作区如下图所示:

I I I GD

I ZD

I CD

差动速断动作区

差动制动区

图4.2 PA300-G 差动保护动作区

其中:SD I 为速断保护定值,QD I 为比率差动门槛值,GD I 为拐点电流,K 为制动系数。

差动电流: ||T N CD I I I ?

??+= 制动电流: ||2

1T N ZD

I I I ??

?

?= (1)差动速断动作条件:SD CD I I >

(2)比率差动动作方程为:??

?>?????+>)()(*)

(GD ZD GD ZD QD CD

GD ZD QD CD I I I I k I I I I I I L L L L L L L L L L L

发电机差动保护逻辑如下所示:

其中:CT I 为CT 断线闭锁解除电流,IA 包括中性点侧电流和机端侧电流,IB 、IC 亦然。e CT CT I K I ×= 式中:CT K 为整定值“解除电流闭锁倍数”

,e I 为发电机额定电流,设此条件是为了防止TA 断线误闭锁差动保护。Iyx 为差流越限定值。

比率差动保护采用“循环闭锁”法判别出口方式:当两相或三相差动保护电流满足动作条件时认为是相间短路,保护出口,当只有一相差动保护电流满足动作条件时还需判断负序电压,两个条件同时满足时才判差动保护出口。对应出口方式设置:①单出口方式:在此方式下,一相电流满足动作条件即出口,设置此模式将保护定值中“解除循环闭锁U2”设为0;②非单出口方式,保护定值“解除循环闭锁U2”大于0,只有一相保护电流满足动作条件,负序电压大于整定值时才认为是保护出口,否则认为是TA 断线,发TA 断线告警信号。

4.1.2 基波3U0 定子接地保护

基波3U0定子接地保护反应85%~95%的定子绕组单相接地故障。装置采集两个零序电压:发电机机端TV开口△绕组(可设TV断线闭锁)和中性点TV二次侧(也可从消弧线圈副方绕组取得)零序电压,此保护只反应基波分量,滤除三次谐波分量。

该保护和3ω谐波(三次谐波)定子接地保护共同构成100%定子接地保护。 保护逻辑如下图所示:

4.1.3 3ω谐波定子接地保护

3ω谐波(三次谐波)电压定子接地保护反应发电机中性点20%~30%的定子绕组单相接地故障。机端侧三次谐波电压取自机端开口△零序电压,中性点三次谐波电压取自发电机中性点TV,本保护以三次谐波作为保护判据。

该保护和基波3U0定子接地保护共同构成100%定子接地保护。

发电机在并网前后零序电压三次谐波关系不同,根据此原理,本装置保护谐波制动系数分为两个:K1(并网前谐波制动系数)和K2(并网后谐波制动系数),具体保护逻辑如下图所示:

其中:发电机保护在并网前后采用不同的谐波制动系数,k1为并网前谐波制动系数,K2为并网后谐波制动系数(在定值中整定)

。0T U (3ω)为机端侧零序电压三次谐波分量,0N U (3ω)为中性点侧零序电压三次谐波分量。

4.1.4 3I0定子接地保护

零序电流型定子接地保护采用零序电流作为保护判据,零序电流由专用的零序互感器输入,保护逻辑如下所示:

4.1.5 低阻抗保护

低阻抗保护主要作为发电机及变压器相间短路的后备保护,有时还兼作相邻设备(母线、线路等)相间短路的后备保护。该保护主要由三个相间阻抗元件构成(Z AB 、Z BC 、Z CA ),电压取自机端TV ,电流取自机端TA 。

本装置提供的低阻抗保护在阻抗复平面的动作特性,为最大灵敏角(ф)为85°的方向阻抗圆,如下图所示。当测量阻抗落在圆内时,阻抗保护动作。

图中,Z F----保护定值中的正向阻抗、Z B ----保护定值中的反向阻抗。整定不同的Z F和Z B值,可以得到不同的阻抗圆特性。Z F=Z B时,阻抗圆为全阻抗圆;Z F=0或Z B=0时,为通过坐标原点的方向阻抗圆;Z F≠Z B≠0时,为具有某一偏移度的方向阻抗圆。

为提高阻抗保护动作的可靠性,设置有TV断线闭锁判据。此外,还设置有过电流和负序电流启动元件。并且设置一段定值二延时,逻辑框图如下图所示。

图中,Z AB、Z BC、Z CA分别为机端三个相间测量阻抗,其值分别等于(矢量运算)

Z AB = U AB/I AB

Z BC = U BC/I BC

Z CA = U CA/I CA

I AT、I BT、I CT、I2分别为机端三相电流及负序电流,

I g、I2g分别为阻抗保护过流定值、负序定值。

4.1.6 非电量保护

本装置设定的非电量保护为热工保护和水工保护,分别对应装置开入量1,2,3,4,其中开入量1,2为热工保护,两者为“或”关系,即只要一个开入量满足条件,经过整定延时,保护作用于相应出口。开入量3,4为断水保护,动作原理同热工保护。

4.1.7 TA断线

判别中性点侧或机端侧TA断线必须满足以下两个条件之一:

z同侧一相电流为零或变小,且另两相电流无变化;

z仅一相比率差动保护动作,且无负序电压。

4.1.8 TV断线

当发电机机端TV断线时,需闭锁如保护逻辑所示的一些保护,满足以下条件则认为TV断线,经5s发告警信号,闭锁保护。TV断线逻辑如下所示:

其中:Ipmax是中性点侧最大的保护电流,Upmax是最大的相电压。I2是根据中性点侧保护电流计算出来的负序电流,U2为负序电压。

PA302-G保护内容:

4.1.9 转子接地保护

转子一点接地保护

图4.3 转子接地示意图

图中:UZZ为转子电压,R为转子接地电阻,装置接转子负极和大轴,测出接地电阻和接地位置。转子一点接地保护采用的注入直流电源系装置自产,在发电机运行和不运行状态都可测出转子对地绝缘电阻。该保护动作灵敏、无死区,保护逻辑如下:

其中:Rg为装置测量转子接地电阻,Rgset1和Rgset2为对应的I段、II段转子一点接地保护整定值。

注意电压正负接线,若接反,装置无法准确测试接地电阻,正确接线图如“6 硬件说明”章节说明。

装置实现转子一点接地保护的同时计算出接地位置,接地位置为转子负极到大轴电阻占总绕组的百分比。

转子两点接地保护

对于中小型汽轮发电机,可以装设转子两点接地保护。当励磁回路发生两点接地故障时,定子绕组机端存在二次谐波电压,该保护即反应二次谐波电压,且在转子一点接地保护动作后投入转子两点接地保护,保护逻辑如下:

其中:U2ωn为电压二次谐波负序分量,U2ωp为电压二次谐波正序分量。

4.1.10 定子过电压保护

定子过电压保护用于保护发电机在各种运行状况下的过电压,定子过电压保护的整定值应根据电机制造厂提供的允许过电压能力或定子绕组的绝缘状况整定。保护逻辑如下:

其中:UAB,UBC,UCA为发电机机端侧线电压(以下同),Uoset为定子过电压整定值。

定子低电压保护逻辑:

ULset为定子低电压整定值。

4.1.11 复合电压过流保护

复合电压过流保护可作为发电机、变压器、高压母线和相邻线路故障的后备保护。

复合电压条件由低电压条件和负序电压条件组成,可通过定值整定设定相应条件。

复合电压过流保护还设有电流记忆功能,对于自并励发电机,在短路故障后电流衰减变小,故障电流在过流保护动作出口前可能已小于过流定值,因此,复合电压过流保护起动后,过流元件需带记忆功能,使保护能可靠动作出口。使用此功能可投入“复压过流记忆压板”,电流记忆时间可整定,一般比保护出口最大延时时间长。

电流记忆功能返回条件:复合电压条件不满足或记忆时间到。

复合电压过流保护逻辑如下:

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