微机型发电机-变压器组保护装置技术规范书

国电吉林江南热电厂2x300MW机组新建工程微机型发电机-变压器组保护装置技术规范书吉林省电力勘测设计院2008年5月1目录1总则2技术要求3设备规范4供货范围5技术服务6买方工作7工作安排8备品备件及专用工具9质量保证和试验10包装、运输和储存附录A：300MW发电机－变压器组保护装置保护配置图21总则1.1本设备技术规范书适用于国电吉林江南热电厂2x300MW机组新建工程两台300MW发电机－变压器组微机型继电保护装置，它提出了装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。1.3如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备（或系统）完全符合本规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。1.4本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。1.5本设备技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。1.6本设备规范书未尽事宜，由买卖双方协商确定。1.7本工程采用KKS编码系统。卖方根据买方提供的《KKS编码原则》完成卖方供货范围内的设备的KKS编码。2技术要求2.1应遵循的主要现行标准下列标准所包含的条文，通过本标准中引用而构成本标准的条文，在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB2423电工电子产品基本环境试验规程GB/T13926工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB6162-85静态继电器和保护装置的电气干扰试验GB7261-87继电器及继电保护装置基本试验方法GB-2887-89计算机场地技术条件GB50171-92电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范3GB/14537-93量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验GB50065-1994交流电气装置的接地设计规范GB/T14598.9-1995辐射静电试验GB/T14598.10-1996快速瞬变干扰试验GB/T14598.13-19981兆赫脉冲群干扰试验GB/T14598.14-1998静电放电试验DL/T671-1999微机发电机变压器组保护装置通用技术条件DL/T667-1999继电保护设备信息接口配套标准DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5044-2004电力工程直流系统设计技术规程GB14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程DL/T553-1994220～500kV电力系统故障动态记录技术准则GB50065-1994交流电气装置的接地设计规范DL478-1992静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T663-1999220～500kV电力系统故障动态记录检验准则DL/T873-2004微机型发电机变压器组动态记录装置2.2使用环境条件2.2.1周围空气温度最高温度：36.2℃最低温度：-40.3℃（运输、贮存：－40℃)2.2.2环境相对湿度(在25℃时)：年平均值：70％2.2.3海拔高度：1000m2.2.4地震烈度：7度（a=0.1g）2.2.5防护等级IP302.3工程条件2.3.1工程概况1．发电机变压器组容量：发电机300MW；变压器370MVA;42．系统额定电压：高压侧:220kV；发电机侧:20kV；3．主变压器接线组别：YN,d114．励磁方式:静态5．厂用变压器电压：高压侧:20kV；低压侧:6.3kV；6．厂用变压器接线组别:D，yn1－yn17．厂用变压器容量:40/25-25MVA；2.3.2其他要求2.4基本技术条件2.4.1型式:微机型。2.4.2交流电源1．额定电压：220V；2．允许偏差：－15％～＋10％：3．波形：正弦，波形畸变不大于5％：4．频率：50Hz±0.5％。2.4.3直流电源1．额定电压:110V；2．允许偏差:－20％～＋10％；3．波纹系数:不大于5％。2.5主要设备技术参数2.5.1额定数据1．CT变比:高压侧：2×1250/5A；发电机侧：15000/5A；厂用变压器高压侧：1500/5A；厂用变压器低压侧：3150/5A；2．PT二次电压:100V；3．频率:50Hz。2.5.2主变压器高压侧断路器参数：控制电压:110V;合闸电流:10A;5跳闸电流:10A。2.5.3厂用变压器低压侧断路器参数：控制电压:110V;合闸电流:10A;跳闸电流:10A。2.5.4灭磁开关参数：控制电压:110V;合闸电流:10A;跳闸电流:10A。2.6整套装置的主要功能2.6.1装置应具有独立性、完整性、成套性。被保护设备包括发电机、主变压器、励磁系统及高压厂用变压器等。在成套装置内应具有被保护设备所必需的保护功能。2.6.2装置的保护模块配置应合理。当装置出现单一硬件故障退出运行时，被保护设备应能允许继续运行。2.6.3非电量保护可经装置触点转换出口或经装置延时后出口，装置应反映其信号。2.6.4装置中不同类型的保护，应设有方便的投退功能。2.6.5装置应具有必要的参数监视功能。2.6.6装置应具有必要的自动检测功能。当装置自检出元器件损坏时，应能发出装置异常信号，而装置不应误动。2.6.7装置应具有自复位功能，当软件工作不正常时应能通过自复位电路自动恢复正常工作。2.6.8装置各保护软件在任何情况下都不得相互影响。2.6.9装置每一个独立逆变稳压电源的输入应具有独立的保险功能，并设有失电报警。2.6.10装置应记录必要的信息（如故障波形数据），并通过接口送出；信息且不应丢失，并可重复输出，信息内容及输出方式由企业标准规定。2.6.11保护屏柜端子不允许与装置弱电系统（指CPU的电源系统）有直接电气上的联系。针对不同回路，应分别采用光电耦合、继电器转接、带屏蔽的变压器磁耦合等隔离措施。2.6.12装置应有独立的内部时钟，其误差每24h不应超过±5s，并应提供外部时钟同步接口。62.7各种保护功能的主要技术要求2.7.1差动保护发电机－变压器组应装设差动保护作为主保护，共装设有以下差动保护装置：1．发电机差动保护：保护发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障。2．主变压器差动保护：保护主变压器绕组及其引出线的相间短路故障。3．厂用变压器差动保护：保护厂用变压器绕组及其引出线的相间短路故障。以上各差动保护均应具有以下主要功能及技术要求：1．应具有防止区外故障误动的制动特性；2．应具有电流互感器(TA)断线判别功能，并能闭锁差动或报警，当电流大于额定电流时应自动解除闭锁并可动作出口跳闸，同时发出断线信号;3．在同一相上出现两点接地故障(一点区内、一点区外)时，可动作出口；4．应具有差动电流速断功能；5．由于各侧电流互感器的变比可能不同，应有平衡差动保护各侧电流的措施；6．对于变压器的差动保护应有防止励磁涌流引起误动的功能；7．动作电流的整定范围应为0.1-1.0额定电流，整定值允许误差±5%；8．动作时间(2倍整定电流时)不大于30ms。2.7.2发电机定子匝间保护作为发电机定子绕组匝间短路故障保护，保护采用零序电压匝间保护原理，PT断线信号闭锁，负序功率方向闭锁。保护带时限动作于全停。上述保护装置均应具有以下主要功能和技术要求：1．区外故障时不应误动，区内故障应有足够的灵敏系数；2．电压或电流互感器断线时不应误动；3．三次谐波滤过比应大于100；4．动作时间(1.2倍定值时)不大于100ms；5．整定值允许误差±5%。2.7.3相间短路后备保护作为发电机－变压器组主保护的远、近后备保护的相间短路故障保护，可装设以下保护装置：1．过电流保护装置：由定时限和反时限两部分特性构成；2．负序过电流保护装置：由定时限和反时限两部分特性构成；73．阻抗保护装置：主接线为双母线接线，装设在主变压器的高压侧；4．厂用变压器和励磁变压器，装设过电流、低电压或复合电压闭锁过电流的保护装置。上述保护装置均应具有以下主要功能和技术要求：1．保护应与差动保护及线路相间保护的后备保护相配合，保证动作的选择性；2．反时限特性应能整定，以便与发电机定子或转子表层过热特性近似匹配;3．反时限特性的长延时应可整定到1000s;4．反时限整个特性应由信号段、反时限段、速断段等三部分组成;5．阻抗元件应具有偏移特性，正、反向阻抗均可分别整定；6．当有电压元件时，应能防止电压互感器(TV)断线和电压切换时的误动；7．用于励磁变压器的电流元件，应具有电流记忆功能，记忆时间不小于15s;8．电流整定值允许误差±2.5%；阻抗整定值允许误差±5%；9．电流元件返回系数不小于0.9；10.保护固有延时不大于70ms;11.反时限延时允许误差±5%。2.7.4发电机定子接地保护保护发电机定子绕组的单相接地故障，保护装置根据发电机的接地方式不同(高阻接地、消弧线圈接地)而异，可由下列方式构成：1．零序电压式接地保护装置；2．三次谐波式接地保护装置；上述保护装置均应具有以下主要功能和技术要求：1．保护范围应为定子绕组的100％;2．作用于跳闸的零序电压一般应取自发电机中性点，应具有TV断线闭锁功能；3．三次谐波式应能通过参数监视功能提供整定依据；4．固有延时不大于70ms。2.7.5发电机励磁回路保护保护发电机转子回路一点接地故障和励磁回路的过负荷保护，其主要功能和技术要求如下：1．转子回路一点接地保护要满足无励磁状态下测量要求，返回系数不大于1.3;2．转子绕组不同地点发生一点接地时，在同一整定值下，其动作值误差为：当整8定值为1kΩ－5kΩ时允许误差±0.5kΩ，当整定值大于5kΩ时允许误差±10％；最小整定范围为1kΩ－20kΩ；3．励磁回路的保护应设有定时限和反时限两部分，以便和发电机励磁绕组过热特性近似匹配;4．过负荷保护应具有可选的直流或交流测量功能;5．过负荷保护的返回系数不小于0.95;固有延时(1.2倍整定值时)不大于70ms；电流整定值允许误差±2.5%；反时限长延时应可整定到1000s；反时限延时允许误差±5%。2.7.6发电机过激磁保护保护发电机过激磁，即当频率降低和电压升高时，引起铁芯的工作磁通密度过高而过热使绝缘老化的保护装置。其主要功能和技术要求如下：1．保护装置应设有定时限和反时限两个部分，以便和发电机过激磁特性近似匹配；2．装置适用频率范围25Hz～65Hz；电压整定范围：1.0～1.5额定电压;3．过激磁倍数整定值允许误差±2.5％;返回系数不小于0.95；4．装置固有延时(1.2倍整定值时)不大于70ms；5．反时限长延时应可整定到1000s；允许误差不大于±5％。2.7.7发电机过电压保护保护发电机在起动或并网过程中发生电压升高而损坏发电机绝缘的事故。其主要功能和技术要求如下：1．电压整定范围：1.0～1.5额定电压；整定值允许误差±2.5%;2．返回系数不小于0.9；3．固有延时不大于70ms。2.7.8发电机失磁保护保护发电机在发生失磁或部分失磁时，防止危及发电机安全及电力系统稳定运行的保护装置。其主要功能和技术要求如下：1．应能检测或预测机组的静稳边界，或检测机组的稳态异步边界及系统的崩溃电压；还应能检测不同负荷下各种全失磁和部分失磁；2．应防止机组正常进相运行时和电力系统振荡时的误动；还应防止系统故障、故障切除过程中以及电压互感器断线和电压切换时的误动；3．阻抗整定值允许误差±5％,其他整定值允许误差±2.5%；94．固有延时不大于70ms。2.7.9发电机失步保护保护发电机在发生失步时，造成机组受力和热的损伤及厂用电压急剧下降，使厂用机械受到严重威胁，导致停机、停炉严重事故的保护装置。其主要功能和技术要求如下：1．应能检测加速和减速失步；2．应能区分短路故障与失步、机组稳定振荡与失步；3．应具有区分振荡中心在发电机变压器组内部或外部的功能；4．应