RCX-9688發(fā)電機后備保護測控裝置適用于水輪機容量不超過10MW、汽輪發(fā)電機容量不超過100MW的發(fā)電機保護，該保護裝置具有復合電壓閉鎖過電流保護、負序過電流保護、失磁保護、逆功率保護、定子接地保護等發(fā)電機組專用的保護功能、與RCX-9698（發(fā)電機差動保護）、RCX-9689（發(fā)電機接地保護）一起構成完整的發(fā)電機保護。

詳細介紹

保護功能

復合電壓閉鎖過電流保護；
負序過電流保護；
過負荷；
零序過流；
過電壓；
低電壓；
過頻率；
低頻率；
逆功率保護；
失磁保護；
定子接地保護；
PT 斷線告警
CT斷線告警

測控功能

母線電壓：Uab、Ubc、Uca；Ua、Ub、Uc；
測量電流：Ia、 Ib、 Ic、
功率：P、Q、cosФ；
頻率：f；

輔助功能

控制回路斷線；
手動分、合閘
遙控分、合閘；
故障錄波；

通訊方式

485通訊；
以太網(wǎng)通訊；
光纖通訊；

保護原理

復合電壓起動過流保護

該保護裝在發(fā)電機機端，作為發(fā)電機及變壓器相間短路的后備保護，由負序電壓、低電壓、過流元件構成，其原理框圖如下：

復合電壓過流原理圖

其中：U2——負序電壓；
          U——三個線電壓中的者；
          I——三個相電流中的者；
          U2·zd——負序電壓整定值，整定范圍0~50V；
          Uzd——低電壓整定值，整定范圍0~100V；
          Izd——過電流整定值，整定范圍0~12Ie。
        （Ie為二次側額定電流）

過負荷

    動作條件：Ｉa,ｂ,c＞Ｉｓｅｔ；Ｔ＞Ｔｓｅｔ
    其中：Ｉa,ｂ,c為保護三相電流（或門關系），
   Ｉset 為過負荷整定值，Ｔset為過負荷延時整定值。

過電壓保護

過電壓保護可作為作為發(fā)電機、主變過電壓保護，輸入信號為機端線電壓。

過電壓保護原理圖

保護取三相線電壓，當任一相線電壓大于整定值，保護即動作。
a.動作電壓整定范圍：100-200V，整定誤差不超過±5%;
b.動作延時整定范圍：0.1～50s，誤差不超過1%；
c.定值整定清單

PT斷線保護

當輸入電壓滿足以下條件時，PT斷線告警并發(fā)出告警信號：
1．PT斷線“投” ；
2：采樣通道得到的零序電壓小于PT斷線電壓設定值
3．計算得到的零序電壓大于PT斷線電壓設定值，
經(jīng)過延時，發(fā)出“PT斷線”告警信號。

失磁保護

失磁保護反應發(fā)電機勵磁回路故障而引起的異步運行，采用異步阻抗圓。
動作判據(jù)為：

發(fā)電機失磁保護判斷依據(jù)

其中：U1、I1為正序電壓、電流，UN為發(fā)電機額定電壓57.7V，Ie為發(fā)電機二次額定電流，Xd為發(fā)電機同步電抗標幺值，X’d為發(fā)電機暫態(tài)電抗標幺值。
為了可靠起見，增加輔助判據(jù)：U2《0.1UN，UN為發(fā)電機額定電壓57.7V,只有兩個判據(jù)同時滿足要求才出口。
保護設二時限，可分別整定，一般一時限動作于減出力、切換備用勵磁，二時限動作于解列滅磁。

發(fā)電機失磁保護異步阻抗圓

失磁保護原理框圖如下：

發(fā)電機失磁保護原理圖

定子接地零序電壓保護

定子零序電壓保護反應發(fā)電機定子接地引起的零序電壓，基波零序電壓保護發(fā)電機85%~95%的定子繞組單相接地，三次諧波零序電壓保護發(fā)電機中性點附近定子繞組的接地，兩部分共同完成發(fā)電機99%定子繞組單相接地保護，可由控制字選擇發(fā)信號或跳閘。

基波零序電壓保護反應發(fā)電機零序電壓的大小，零序電壓取自發(fā)電機中性點TV，如中性點無TV，用機端TV的開口三角繞組零序電壓。

三次諧波定子接地保護由以下兩種判據(jù)組成：

（1）三次諧波電壓比較式，動作方程為：U3T/U3N》K3W 式中：U3T為當前測量的機端零序電壓的三次諧波電壓值，U3N為當前測量的中性點三次諧波電壓值，K3W為兩者的比值整定值，其中機端零序電壓由機端三相電壓軟件合成。如無中性點零序電壓TV，則三次諧波零序電壓不能完成。

（2）三次諧波電壓比值變化量保護，動作方程如下：

U3T/U3N-U3T（P）/U3N（P）》0.125

式中: U3T（P）、U3N（P）為保護啟動前測量的機端和中性點零序三次諧波的記憶值，發(fā)電機正常運行時其兩者的比值變化很小，并且變化緩慢，在中性點附近發(fā)生接地時此判據(jù)能可靠靈敏動作。

發(fā)電機定子接地保護原理圖

裝置額定數(shù)據(jù)：

      交流電流： 5A或1A
      交流電壓： 100V或100／V
      工作電壓： AC/DC 85V到265V
      頻    率： 50Hz
      波    形：正弦，波形畸變不大于2%
      紋波系數(shù)：不大于3%

裝置功耗：

      交流電流回路：In＝5A時每相不大于0.5VA；   In＝1A時每相不大于0.3VA
      交流電壓回路：每相不大于0.5VA
      直流電源回路：正常工作時，不大于10W；     保護動作時，不大于30W。

測量元件精度：

      刻度誤差：不大于±1％
      溫度變差：在工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)，不大于±2%
      綜合誤差：不大于±3%
      測量電流：0.2級；
      母線電壓：0.2級；
      頻    率： 0.01HZ；
      P、Q、COSφ：0.5級；
      通訊分辨率：不大于1ms；
      通訊速率：300N(N =1/2/4/8/16/32/64)可調(diào)；
      GPS對時精度：不大于1ms；

環(huán)境條件：

      正常工作溫度范圍：-30℃～＋60℃；極限工作溫度范圍：-40℃～＋70℃
      貯存溫度：-40℃～+70℃
      相對濕度：不大于95％，不凝露。
      地震烈度：8度
      水平加速度：0.2g
      垂直加速度：0.2g
      大氣壓力：60Kpa ～ 110Kpa
      防護等級：≥IP32級
      海拔高度：4000米

保護、測量范圍：

      測量電流：0.1In～1.2In；
      保護電流：0.1In～20In；
      零序電流：0.1In～20In
      電    壓：0.1V～120V
      頻    率：48.00～52.00Hz

整定范圍及誤差：

      電流整定范圍：0.01In ～20In，誤差<±2%
      電壓整定范圍：0 ～120V，    誤差<±2%
      整定步長：0.01In
      時間整定范圍：0 ～100S，誤差<±2%
      整定步長：0.01S

接點容量：

     跳閘、合閘線圈出口：0.5 至5A自適應；
     跳閘、合閘出口：DC220V   5A
     繼電器出口：10A
     信號出口：DC220V   5A

關鍵詞：發(fā)電機變壓器繼電器