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保護(hù)系統(tǒng)常見故障分析與處理

發(fā)布時間:2016/7/4 11:00:41 閱讀次數(shù): 來源:
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1、主變差動保護(hù)裝置(DMP371C1),怎樣判斷參數(shù)設(shè)置及運行狀況是否正確
1):參數(shù)設(shè)置:

b)假如變壓器銘牌上的Ⅰ側(cè)電壓是 38.5KV,Ⅱ側(cè)電壓是 10.5KV 那么保護(hù)定值菜單中的Ⅰ側(cè)一次實際運行電壓設(shè)定為:38.5,Ⅱ側(cè)一次實際運行電壓設(shè)定為:10.5。
c)變壓器容量設(shè)定:(假設(shè)變壓器的容量為 8000kVA),那么變壓器容量設(shè)定為 8MVA。
2):變壓器的接線方式

Y/△-11/△-11/△-11(代表是四圈變)


如果現(xiàn)場是二圈變即 Y/△-11,且變壓器高低壓側(cè)電流互感器全部是星形接線,那么變壓器的接線方式設(shè)為:11。
3)變壓器差動保護(hù)(現(xiàn)場拍照數(shù)據(jù))



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(fù)荷,這幾個電流的角差才顯示明顯),說明差動保護(hù)的接線正確。差動保護(hù)才不至于誤動。
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(fù)荷的變大而變大(如下圖)。

2、發(fā)電機(jī)后備保護(hù)(DMP321C1)轉(zhuǎn)子一點接地保護(hù),怎樣判斷參數(shù)設(shè)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(jīng)過碳刷后可靠接地。
2)U+和 U-對地電壓須基本平衡(萬用表的一只表筆接大地,另一只表筆接 U+或 U-測量)。
3)交流采樣板上的勵磁電壓撥碼開關(guān)須正確(根據(jù)現(xiàn)場勵磁的勵磁額定電壓置位),如果現(xiàn)場額定勵磁電壓是 0~80V,那么撥碼開關(guān)中的 2 號撥碼撥到 ON,如果額定勵磁電壓是 80~300V,那么撥碼開關(guān)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(shè)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(shè)為 100V,那么保護(hù)裝置中的程序?qū)搭~定勵磁電壓是 100V的程序運行,那么轉(zhuǎn)子一點接地將誤報警且保護(hù)裝置菜單中的接地電阻 Rg 無數(shù)據(jù)顯示。

5) 如果《額定勵磁電壓》定值設(shè)置不正確,那么保護(hù)裝置菜單中的接地電阻 Rg 沒有數(shù)據(jù)顯示。如果《額定勵磁電壓》定值設(shè)置正確,那么保護(hù)裝置菜單中的接地電阻 Rg 數(shù)據(jù)顯示(如下圖)。

3、發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)怎樣整定計算方法失磁保護(hù)定值列表:

失磁保護(hù)定值列表:


xxx 水電站 SF5000-28/3350 水輪發(fā)電機(jī)為例:
1) 失磁高壓側(cè)低壓定值(說明書 p21)
K 為可靠系數(shù),取 0.85~0.90;U hmin 為高壓側(cè)系統(tǒng)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)
對于靜穩(wěn)阻抗圓:
【阻抗圓圓心】為(Xs-(Xd+Xd’/2))/2(定值設(shè)定為正值)
【阻抗圓半徑】是(Xs+(Xd+Xd’/2))/2。
其中, Xd’ 、Xd 為發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗和同步電抗值。Xs 為發(fā)電機(jī)與系統(tǒng) 的聯(lián)系電抗(包括升壓變壓器阻抗),注意單位為歐姆,不是標(biāo)么值。
【阻抗圓圓心】為-(Xd+Xd’)/2(定值設(shè)定為正值),【阻抗圓半徑】是Xd/2。
其中, Xd’ 、Xd 為發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗(直軸)和同步電抗值(直軸) 注意:標(biāo)幺值轉(zhuǎn)化成
有名值需乘以以下系數(shù):U 2 gn * na 其中U gn 、Sg n 為發(fā)電機(jī)額定電壓和額定視在功率;S gn * nv na 、 nv 為電流互感器和電壓互感器變比。
對于本例的 Xd,Xd’分別為:


 


需要將標(biāo)幺值轉(zhuǎn)化成歐姆值(假設(shè) ta 變比為 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 歐姆對于靜穩(wěn)圓還有一個系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)電抗 Xs,這個需要專門計算定值的人來計算,本處假設(shè)為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(tǒng)聯(lián)絡(luò)電抗 Xs 不清楚,那么可以用異步圓整定
對于異步圓:
圓心: -(Xd+Xd’)/2 = -(8.65 + 2.69))/ 2 = -5.67
半徑: Xd/2 = 8.65/ 2 = 4.33
4)失磁反向無功定值(說明書 p20)
定值【反向無功定值】:按躲過發(fā)電機(jī)允許的進(jìn)相運行無功整定。
Qfxwgdz = K*Qjx 式中: K 為可靠系數(shù),取 1.1~1.3;Qjx 為發(fā)電機(jī)允許的最大進(jìn)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(fù)序電壓閉鎖定值(說明書 p20)
【負(fù)序電壓閉鎖定值】可按照發(fā)電廠出線與系統(tǒng)相連的線路末端發(fā)生兩相 短路時裝置安裝處的最小負(fù)序電壓來整定,一般整定為 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 為定值【勵磁低電壓定值】 取 Ulcdydz= K*Ufd0 , K 為可靠系數(shù),取 0.20~0.50; fd0 為發(fā)電機(jī)空載勵磁電壓。 此例中空載勵磁電壓為 71V,所以取 (0.2~0.5)*71 =  14.2 ~ 35.5V
7) 失磁勵磁低電壓系數(shù)
K為定值【勵磁低電壓系數(shù)】。

K = K1*(Xs+Xd) *Ufd0/Se K1 為可靠系數(shù),取 0.7~0.85;Xd 、Xs 分別為發(fā)電機(jī)同步電抗、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)阻抗標(biāo)幺值(按發(fā)電機(jī)額定值為基準(zhǔn)),Ufd0 為發(fā)電機(jī)空載額定勵磁電壓、Se 二次額定視在功率。
由于此處 Xs 為標(biāo)幺值,依然假設(shè)為 5 歐,轉(zhuǎn)換成標(biāo)幺值為 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(shè)為 0; 8) 失磁發(fā)電機(jī)凸極功率Pt為定值【發(fā)電機(jī)凸極功率】,單位為W。



Xs、Xd、Xq 分別為系統(tǒng)聯(lián)系電抗、發(fā)電機(jī)同步電抗(d 軸)、發(fā)電機(jī) q 軸電抗標(biāo)么值。
Se 二次額定視在功率;
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(jī)端過電壓閉鎖定值
Ugdgydz 為【機(jī)端過壓閉鎖定值】,一般取(1.1~1.25)Ugn,Ugn 為發(fā)電機(jī)機(jī)端額定電壓,
一般取 110V~125V; 10) 失磁減出力定值
按照汽輪發(fā)電機(jī)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(jī)組額定容量的(40~50)%整定。本站為水輪機(jī)本判據(jù)退出;
11~16延時記住兩點:
?t1< t2
?水輪機(jī)時間很短,汽輪機(jī)時間可以較長
17~22控制字
?失磁勵磁低壓判據(jù)如果無勵磁電壓輸入則退,否則投入
?失磁減出力判據(jù)汽輪機(jī)可以投入
?失磁高壓側(cè)低壓判據(jù)高壓側(cè)電壓接入可以投入
其他幾個沒有固定條件,可以自行根據(jù)現(xiàn)場情況來決定


4、發(fā)電機(jī)后備保護(hù)裝置(DMP321C1)勵磁低壓誤報警原因
1) 判據(jù)
a)勵磁低電壓判據(jù):
Ulcdy< Ulcdydz
其中Ulcdydz為定值【勵磁低電壓定值】 取Ulcdydz= K*Ufd0 , K 為可靠系數(shù),取0.20~0.50; fd0 為發(fā)電機(jī)空載額定勵磁電壓。
b)變勵磁電壓判據(jù):
與系統(tǒng)并聯(lián)運行的發(fā)電機(jī),對應(yīng)某一有功功率P,將有為維持靜態(tài)穩(wěn)定極限所必需的勵磁電壓。動作判據(jù):
Ulcdy<K(P-Pt)
其中P為實測二次側(cè)功率,Pt為定值【發(fā)電機(jī)凸極功率】,單位為W。



Xs、Xd、Xq分別為系統(tǒng)聯(lián)系電抗、發(fā)電機(jī)d軸、發(fā)電機(jī)q軸電抗標(biāo)么值。Se二次額定視在功率。
K為定值【勵磁低電壓系數(shù)】
K = K1*(Xs+Xd)*Ufd0/Sn K1 為可靠系數(shù),取0.7~0.85;Xd 、Xs分別為發(fā)電機(jī)同步電抗、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)阻抗標(biāo)幺值(按
發(fā)電機(jī)額定值為基準(zhǔn))、fd0 為發(fā)電機(jī)空載額定勵磁電壓、Sn為發(fā)電機(jī)額定二次功率。
2)這兩個是相或的。如果第二個判據(jù)(需要用戶計算)沒有計算正確(即 Xs 無法確定),那么就在保護(hù)定值里把【失磁勵磁低電壓系數(shù)】設(shè)為 0,也就說這個判據(jù)屏蔽。
3)第一個判據(jù)的計算:空載勵磁電壓=勵磁額定電壓*0.4;那么勵磁低壓定值=勵磁額定電壓*0.4*(0.2~0.5)


5、現(xiàn)場有多個 DMP300C1 系列保護(hù)裝置,采取以太網(wǎng)通訊,單獨拼每個保護(hù)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,且啟動后臺監(jiān)控通訊程序時,也只有一個有通訊報文。是什么原因查找參數(shù)設(shè)置原因:
1)所有的 IP 地址不能重復(fù)。
2)MAC 地址最后一個是否和 IP 地址的最后一個相同。
3)網(wǎng)關(guān)必須要設(shè)
正常設(shè)置如下圖。


6、保護(hù)裝置報定值自檢錯誤處理方法打開定值區(qū) 1,分別進(jìn)入每個定值菜單,在每個定值菜單中修改一個定值,保存后即可。



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


【 圖一】

【 圖二】


解決方案:
1)檢查開關(guān)柜上《就地/遠(yuǎn)方》的切換位置
2)檢查斷路器是否已儲能。
然后進(jìn)行如下實驗

1)果斷路器未儲能,請檢查儲能電源及儲能回路。【圖三】


【 圖三】


2)如果已儲能,斷路器不能進(jìn)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),然后進(jìn)行如果下實驗:
a)找一根導(dǎo)線,導(dǎo)線的一頭點接在 101(即正電源),導(dǎo)線的另一頭點接 107 接線端子上合閘回路的電纜的標(biāo)號)【圖一】。
b)此時如果斷路器合閘機(jī)構(gòu)不動作,則可能是:
①:斷路器輔助觸點(常閉)QF 未閉合。
②:斷路器線圈燒壞或線圈接線錯誤。
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(hù)裝置內(nèi)部回路問題,繼續(xù)進(jìn)行如下檢測:找一根導(dǎo)線,導(dǎo)線的一頭點接在 101(即正電源),導(dǎo)線的另一頭點接 DA6(DA6 是保護(hù)裝置后面板的接線端子)【圖一】。
①:如果不能進(jìn)行斷路器合閘操作,則可能是 HBY 節(jié)點已斷開。
原因:彈簧未儲能或儲能節(jié)點有問題(電纜標(biāo)號 147)或壓力低總閉鎖動作(電纜標(biāo)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(jìn)行上述實驗就能找到原因。如果能成功合閘,那么請檢查斷路器內(nèi)部的節(jié)點【圖四】


【 圖四】


3)找一根導(dǎo)線,導(dǎo)線的一頭點接在 101(即正電源),導(dǎo)線的另一頭點接 DA6 【圖一】。(DA6 是保護(hù)裝置后面板的接線端子)
①:如果能進(jìn)行斷路器合閘操作,說明 DA6 后面回路正常。則可能是就地/遠(yuǎn)方的切換位置《轉(zhuǎn)換開關(guān) SA》不正確【圖五】或同期回路接線錯誤【圖六】


【 圖五】

同期回路【如下圖】

【 圖六】



檢測方法(一):將斷路器置實驗位置或?qū)嗦菲髦脵z修位置(拉開隔離刀閘,然后進(jìn)行如果下檢測:
①、手準(zhǔn)/自準(zhǔn)轉(zhuǎn)換開關(guān)(1SAS)置手準(zhǔn)位置
②、同期/實驗轉(zhuǎn)換開關(guān)(SAL)置實驗位置
③、操作分/合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行合閘
此實驗是切除了同步檢查繼電器,如果合閘成功,說明同期回路正常。如果合閘不成功,則可能是:上述三個轉(zhuǎn)換開關(guān)問題或電纜接線問題
請檢查以下幾個元件:
①:手準(zhǔn)/自準(zhǔn)轉(zhuǎn)換開關(guān)(1SAS)的節(jié)點,合閘
②:分/合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)(1SAC)的節(jié)點
③:分兩種情況:
a)大部分電站手動準(zhǔn)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(tǒng)無壓,系統(tǒng)無壓時節(jié)點閉合,當(dāng)系統(tǒng)無壓時不需要進(jìn)行同期就能操作斷路器合閘。系統(tǒng)有壓時則需要進(jìn)行同期操作并網(wǎng)合閘)


b)部分電站用的是:數(shù)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),然后進(jìn)行如下檢測:
①、手準(zhǔn)/自準(zhǔn)轉(zhuǎn)換開關(guān)(1SAS)置手準(zhǔn)位置
②、同期/實驗轉(zhuǎn)換開關(guān)(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(tǒng)電壓和待并電壓,那么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(zhuǎn)角變壓器是否有電壓
輸出。


8、保護(hù)裝置有一相電壓沒有顯示如何檢測



請用萬用表(置交流電壓 200V 檔位)測量保護(hù)裝置后面板 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,那么就是保護(hù)裝置電壓的采樣回路有問題,需要返修或更換交流采樣板。


9、保護(hù)跳閘出口如何設(shè)置



每一種保護(hù)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(hù)對應(yīng)的繼電器出口則在“ 跳閘設(shè)置”中設(shè)置,實際可供外部使用的繼電器總共有
8 個,其中 4 個已固定作為通用的繼電器;
J1——一般固定作為遙控分閘輸出繼電器;
J2——一般固定作為遙控合閘輸出繼電器;
J9——一般固定作為事故音響輸出繼電器,如動作于事故跳閘或機(jī)組停機(jī)的保護(hù)應(yīng)定義此繼電器輸出;
J10——一般固定作為預(yù)告音響輸出繼電器,只作為報警的一般保護(hù)使用;某一保護(hù)來說,定義保護(hù)動作出口,不應(yīng)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(hù)出口跳閘設(shè)置為


即此保護(hù)動作時會啟動繼電器 J3、J4、J6、J9 等;


而對于過負(fù)荷Ⅰ段保護(hù),因其一般僅作為預(yù)告音響報警用,因此其出口設(shè)置較簡單,如可設(shè)置為“001000000000”,即僅啟動 J10 繼電器,而其他繼電器在過負(fù)荷 1 段動作時不會輸出。如前所述此時 J9 不應(yīng)再定義動作。
出口邏輯,從右到左對應(yīng) 1~12 號繼電器,右邊第一位,對應(yīng)第一個繼電器,如某位設(shè)置為 1 則啟用該繼電器,相反置 0 不會啟動其動作。
10、Y/D-11 的變壓器高低壓側(cè)電流的相位關(guān)系
為了在正常運行或外部故障時,差動保護(hù)不會誤動(差流接近為 0),保護(hù)軟件進(jìn)行了相位補(bǔ)償和幅值補(bǔ)償,變壓器兩側(cè)電流互感器接成星形,電流互感器的二次負(fù)載可以得到下降。在正常的情況下,變壓器 Y 側(cè),D 側(cè)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(gòu)成變壓器的縱差保護(hù),即使它們的幅值相同也會產(chǎn)生很大的不平衡電流,所以需用軟件進(jìn)行角度校正。


 


以變壓器 Y 側(cè)為基準(zhǔn),對變壓器 D 側(cè)進(jìn)行移相


變壓器 D 側(cè)經(jīng)過移相的矢量圖如下圖

(注意:Iah 是變壓器高壓側(cè)(Y 側(cè))的電流,IAL 是變壓器低壓側(cè)(D 側(cè))經(jīng)過移相后的電流。正常運行或外部短路的情況下,通過軟件對變壓器 D 側(cè)的電流進(jìn)行移相后,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(gòu)成的縱聯(lián)差動保護(hù)的不平衡電流就為零。為了達(dá)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(hù)裝置(DMP371)可以通過設(shè)置裝置參數(shù),由軟件完成移相及消除不平衡電流。)


 

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