网源协调参数收集及核查方法剖析.docx
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网源协调参数收集及核查方法剖析
网源协调参数核查
核查内容:
1.低励限制定值、低励保护定值、失磁保护定值、发电机PQ曲线协调
2.发电机过激磁保护、机组励磁调节器伏赫兹限制参数定值信息协调
3.发电机过励限制与转子过负荷保护协调
4.发电机定子过流限制与定子过负荷保护协调
5.网源厂用辅机保护协调信息协调
6.低频保护、低频减载装置协调
7.机组高频保护、汽轮机超速保护控制(OPC)、电网高频切机装置协调
8机组失步保护信息协调
核查依据:
DL/T1309-2013《大型发电机组涉网保护技术规范》
模板(按机组,每台机组对应一个核查过程,除非机组参数定值都一样)
1.低励限制定值、低励保护定值、失磁保护定值、发电机PQ曲线协调情况调查表
1.1需要收集的数据及资料
发电机参数信息
机组名称
机组调度机构
发电机额定容量(MW)
发电机制造厂
发电机型号
主变型号
主变容量(MW)
主变制造厂
主变档位
发变组接线方式
(单元/扩大单元)
主变短路电抗(%)
励磁方式
注1
发电机出口CT变比
发电机出口PT变比
发电机机端电压
发电机同步电抗Xd
发电机暂态电抗Xd’
外系统等值电抗Xcon
发电机q轴
同步电抗
(水轮机填写)
发电机P-Q曲线
(须附图)
注1:
励磁方式包括自并励、三机交流无刷励磁、三机交流有刷励磁、两机交流励磁等
励磁相关参数信息
励磁机型号
励磁制造厂
发电机额定励磁电流(A)
调差系数
是否完成进相试验并报调度
进相报告报送时间
是否完成励磁模型参数实测
完成励磁模型参数实测时间
励磁参数实测报告是否报调度
励磁实测报告报送调度时间
发变组保护定值信息
失磁保护定值
失磁保护I段
失磁保护II段
失磁保护III段
是否具备躲系统震荡及电压异常能力
是/否
失磁保护阻抗(Ω)
低电压判据
选择:
1.系统低电压;2机端低电压
延时(s)
定子侧阻抗判据
选择:
1异步边界圆;2静稳阻抗圆
跳闸逻辑
转子侧判据
选择:
1.转子低电压;2变励磁判据
励磁调节器定值参数设置信息
低励限制
励磁系统低励限制曲线(须附图)
低励保护
是/否有低励保护
低励保护定值
低励保护延时
低励保护跳闸逻辑
低励限制、低励保护、失磁保护
是否协调判断方法
注:
低励限制应与失磁保护协调配合,遵循低励限制优先于低励保护动作,低励保护先于失磁保护动作的原则。
低励限制线应与静稳极限边界配合且留有一定裕度。
1.2规程要求DL/T1309-2013《大型发电机组涉网保护技术规范》
1.3低励限制定值、低励保护定值(若有)、失磁保护定值、发电机PQ曲线协调核算方法及示例(以轩岗电厂1#为例)
1.3.1收集发电机相关参数、发变组失磁保护定值、PQ曲线、低励限制整定资料
1.3.1.1发电机相关参数
SN=733MVA,UN=20kV,Xd=249.6,Xd´=30.7,
发电机机端PT变比:
20/0.1,
发电机CT变比:
25000/5;
1.3.1.2发变组失磁保护阻抗定值和低励限制曲线
(1)、第一套失磁保护定值:
阻抗(异步圆)圆心:
Xc=-22.9Ω,阻抗圆半径=20.4Ω。
注:
如果定值是坐标形式给的,则先换算成圆心和半径的形式。
(2)、励磁调节器低励限制曲线(表1)(这里可能是一条直线、或是圆的一部分、或是以表达式表示,无论什么限制方式,必须选择出一些典型离散PQ点,汇成表1。
对于本例轩岗电厂1#2#机组,有两个整定线,一个手动直线,一个自动曲线。
根据资料:
手动直线公式为:
Q=0.2P-0.2,自动限制曲线取PQ静稳曲线的82.5%,汇成下表1。
表1
选取点
P*
Q1*自动曲线
Q1*手动直线
选取点
P*
Q1*自动曲线
Q1*手动直线
1
0
-0.33091
-0.2
7
0.696671
-0.38
-0.0606658
2
0.126667
-0.38016
-0.1746666
8
0.760005
-0.3569
-0.047999
3
0.253335
-0.41184
-0.149333
9
0.823338
-0.32893
-0.0353324
4
0.379999
-0.42562
-0.1240002
10
0.886672
-0.29626
-0.0226656
5
0.50667
-0.42125
-0.098666
11
0.950006
-0.25761
-0.0099988
6
0.633337
-0.39839
-0.0733326
1.3.2将发变组保护中阻抗平面映射到P-Q平面
(1)将发变组保护中阻抗平面映射到P-Q平面的公式推导过程:
阻抗平面的阻抗圆心坐标为(0,X0),半径为R0,其方程为:
考虑到:
将以上4公式带入阻抗圆判据公式,
当阻抗圆采用异步圆时,
结论:
使用异步圆,圆内为动作区域;
使用静稳圆,圆外为动作区域;
对于异步圆,
>0,圆心在负半轴。
对于静稳圆,
<0,圆心在正半轴。
(2)将失磁阻抗有名值转变为标幺值
轩岗电厂的定值及参数:
阻抗基准值Zb=
=(202/733)*5000/200=12.6426;X0*=X0/Zb=-22.9/12.6426=-1.64
R0*=R0/Zb=20.4/12.6426=1.495;U*=1.00
X0*/(R0*2-X0*2)=-1.64/(1.4952-1.642)=3.57R0*/(R0*2-X0*2)=1.495/(1.4952-1.642)=-3.25
(3)、得出将发变组保护中阻抗平面映射到P-Q平面的公式P2+(Q+3.57)2=3.252
(4)、根据上述P2+(Q+3.57)2=3.252,选取失磁保护几个特殊PQ点(表2),P固定,计算Q值,形成表2。
注:
P的点可根据低励限制的P点固定,有利于比较。
表2
选取点
P*
Q2*
选取点
P*
Q2*
1
0
-0.318751514
7
0.696671
-0.394268778
2
0.126667
-0.321219879
8
0.760005
-0.408827406
3
0.253335
-0.328636332
9
0.823338
-0.424728176
4
0.379999
-0.341034495
10
0.886672
-0.441992062
5
0.50667
-0.358473326
11
0.950006
-0.460641524
6
0.633337
-0.381034169
1.3.4根据发电机PQ曲线,固定P,选取静稳边界的Q点,形成表3。
注:
P的点根据低励限制的P固定,有利比较。
表3
选取点
P*
Q3*
选取点
P*
Q3*
1
0
-0.4011
7
0.696671
-0.4606
2
0.126667
-0.4608
8
0.760005
-0.4326
3
0.253335
-0.4992
9
0.823338
-0.3987
4
0.379999
-0.5159
10
0.886672
-0.3591
5
0.50667
-0.5106
11
0.950006
-0.312255
6
0.633337
-0.4829
1.3.5低励限制、失磁保护、PQ静稳曲线3表合一,形成表4进行比较,要求低励限制先于失磁保护动作。
表4
自动低励限制
手动低励限制
失磁保护折算
P-Q极限
选取点
P*
Q1*
Q1*
Q2*
Q3*
1
0
-0.33091
-0.2
-0.318751514
-0.4011
2
0.126667
-0.38016
-0.1746666
-0.321219879
-0.4608
3
0.253335
-0.41184
-0.149333
-0.328636332
-0.4992
4
0.379999
-0.42562
-0.1240002
-0.341034495
-0.5159
5
0.50667
-0.42125
-0.098666
-0.358473326
-0.5106
6
0.633337
-0.39839
-0.0733326
-0.381034169
-0.4829
7
0.696671
-0.38
-0.0606658
-0.394268778
-0.4606
8
0.760005
-0.3569
-0.047999
-0.408827406
-0.4326
9
0.823338
-0.32893
-0.0353324
-0.424728176
-0.3987
10
0.886672
-0.29626
-0.0226656
-0.441992062
-0.3591
11
0.950006
-0.25761
-0.0099988
-0.460641524
-0.312255
判断方法:
在相同P的情况下,低励限制对应的Q值(负的)>失磁保护对应的Q值(负的),低励限制对应的Q值(负的)>PQ曲线对应的Q值(负的)
1.3.6结论:
若采用自动低励限制,在P小于0.7倍额定功率时可能会出现失磁保护先于低励限制动作的结果。
若采用手动低励限制,则满足要求。
2.发电机过激磁保护、机组励磁调节器伏赫兹限制参数定值信息调查表
2.1需要收集的数据及资料
定时限过激磁定值
反时限过激磁定值
1
是否具有定时限过激磁保护
1
是否具有反时限过激磁保护
2
定时限过激磁保护定值是否分高、低定值
2
过励磁反时限上限定值(是否低于1.07)
3
过励磁定时限高定值
3
过励磁反时限上限延时
4
过励磁定时限高定值延时
4
过励磁反时限I段定值
5
过励磁定时限高定值跳闸逻辑
5
过励磁反时限I段延时
6
过励磁定时限低定值
6
过励磁反时限II段定值
7
过励磁定时限低定值延时
7
过励磁反时限II段延时
8
过励磁定时限低定值跳闸逻辑
8
……
9
过励磁反时限N段定值
10
过励磁反时限N段延时
11
过励磁反时限跳闸逻辑
过励磁反时限上限定值是否低于1.07
是/否
机组励磁调节器伏赫兹限制参数设置情况(注:
附图或文字、表格示意其定值或参数信息)
发电机过电压保护
定值
延时
跳闸方式
1
过电压保护I段
2
过电压保护II段
3
过电压保护是否满足规程要求
是/否
机组励磁调节器伏赫兹限制与过激磁保护是否协调
注:
励磁调节器伏赫兹限制参数设置应与过激磁保护动作特性相配合,遵循伏赫兹限制先于过激磁保护动作的原则。
机组励磁调节器伏赫兹限制与过电压保护是否协调
注:
励磁调节器伏赫兹限制参数设置应与过电压保护动作特性相配合,遵循伏赫兹限制先于过电压保护动作的原则。
2.2规程要求DL/T1309-2013《大型发电机组涉网保护技术规范》
2.3发电机过激磁保护、机组励磁调节器伏赫兹限制参数定值信息核查方法及示例(以某电厂1#为例)
2.3.1数据收集
2.3.2数据整理和取点分析
过激磁倍数
励磁调节器伏赫兹限制定值(秒)
发变组过激磁保护(秒)
发电机变压器过激磁曲线(取能力小者)(秒)
1.3
1.0(这个数有问题)
1.0
达不到有问题
1.25
0.52
1.3
9
1.2
6
48
1.18
0.83
9
65
1.15
1.11
18
180
1.12
1.66
32
360
1.06
2
>10000分钟
2.3.3结论
配合关系良好。
但也有问题:
第一,1.3倍时伏赫兹限制时间定值是否输错?
第二,1.3倍时发电机能力是否不允许?
发变组过激磁保护定值下限。
3.发电机过励限制与转子过负荷保护协调性核查
3.1资料收集表(比通知所列有所改变)
过励限制与发电机转子过负荷保护
发电机转子绕组允许过负荷曲线
附图
发电机P-Q曲线
附图
过励电流倍数
励磁调节器中过励限制动作时间整定值(秒)
励磁调节器中过励保护动作时间整定值(秒)
发变组转子过负荷保护动作时间整定值(秒)
发电机转子绕组允许过负荷能力(秒)
上限倍数(自填)
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1.1
启动倍数(自填)
过励限制与转子过负荷保护协调性
判断方法
1.根据励磁调节器过励限制、励磁调节器中过励保护的定值或参数设置填写各转子电流倍数对应的励磁调节器动作时间。
2根据发变组保护整定值填写各转子电流倍数对应的转子过负荷保护时间整定值。
3发电机转子绕组允许过负荷能力及表征发电机设备通过转子电流的能力,应查找其能力曲线(表)填写各转子绕组电流倍数对应的允许允许时间。
4以上数据填好后,每行的时间数据依次递增,说明配合合适。
即说明过励限制动作区域应该小于转子过负荷保护动作区域,同时也应该小于发电机允许过励能力。
即过励限制及保护应与发电机转子过负荷保护配合,遵循过励限制先于过励保护、过励保护先于转子过负荷保护动作的原则。
注:
励磁电流倍数是以发电机额定励磁电流为基值的发电机励磁电流倍数。
无刷励磁系统中发电机励磁电流无法测量的,可以励磁机磁场电流来代替。
励磁调节器若无过励保护,则相关信息免写。
3.2规程要求DL/T1309-2013《大型发电机组涉网保护技术规范》
3.3发电机过励限制与转子过负荷保护协调性核查方法及示例(轩岗电厂1#为例)
3.3.1数据资料
3.3.2数据整理及分析
过励电流倍数
励磁调节器中过励限制动作时间整定值(秒)
励磁调节器中过励保护动作时间整定值(秒)
发变组转子过负荷保护动作时间整定值(秒)
发电机转子绕组允许过负荷能力(秒)
是否满足DL/T1309-2013《大型发电机组涉网保护技术规范》附录C
上限倍数(6.8)
10
10
0.3
2
10
10
11
11
是
1.8
10
12.3
14.732
12.5
是
1.6
11.5
17
21.154
21.5
是
1.4
18
26
34.757
35
是
1.2
40
60
1.1
100
/
启动倍数(1.24)
3.3.3结论:
满足要求。
4.发电机定子过流限制与定子过负荷保护协调核查
4.1数据资料表(比通知所列有所改变)
定子过流限制与发电机定子过负荷保护
需要发电机定子允许过电流曲线
须附图
定子电流倍数
励磁调节器中定子过流限制动作时间整定值(秒)
励磁调节器中定子过流保护动作时间整定值(秒)
发变组定子过负荷保护动作时间整定值(秒)
发电机定子过负荷能力(秒)
上限倍数(自填)
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1.1
启动倍数(自填)
定子电流限制与定子过负荷保护协调性
判断方法
1.根据励磁调节器定子过流限制、励磁调节器中定子过流保护的定值或参数设置填写各定子电流倍数对应的励磁调节器动作时间。
2根据发变组保护整定值填写各定子电流倍数对应的过负荷保护时间整定值。
3发电机定子过负荷能力及表征发电机设备通过定子电流的能力,应查找其能力曲线填写各定子电流倍数对应的允许允许时间。
4以上数据填好后,每行的时间数据依次递增,说明配合合适。
即说明定子过负荷限制动作区域应该小于定子过负荷保护动作区域,同时也应该小于发电机允许过负荷能力,并且留有适当的裕度。
4.2规程要求DL/T1309-2013《大型发电机组涉网保护技术规范》
4.3发电机定子过流限制与定子过负荷保护协调核查方法与示例
4.3.1资料收集
这里缺一个发电机定子允许过电流曲线
4.3.2数据分析
定子电流倍数
励磁调节器中定子过流限制动作时间整定值(秒)
励磁调节器中定子过流保护动作时间整定值(秒)
发变组定子过负荷保护动作时间整定值(秒)
发电机定子过负荷能力(秒)
上限倍数(自填)
2
5.35
/
6.25
缺
1.8
7.36
/
12.5
缺
1.6
11.07
/
16.74
缺
1.4
19.93
/
24
缺
1.2
65
/
39
缺
1.1
86
缺
启动倍数(自填)
4.3.3结论:
满足要求。
5.网源厂用辅机保护协调信息核查
5.1规程依据:
5.2调查表:
机组名称
机组调度机构
厂用辅机变频器能否躲过瞬时低电压
(动作延时定值)
厂用辅机变频器能否躲过瞬时高电压
(动作延时定值)
电厂重要辅机保护
是否存在先于主机保护动作可能
电厂重要辅机保护不平衡保护是否存在
先于主机高压出线后备保护动作可能
6:
低频保护、低频减载装置协调信息
6.1规程依据:
6.2核查示例:
6.2.1数据收集
机组低频保护与低频减载装置配合情况
机组低频I段
机组低频II段
机组低频III段
电网低频减载装置末轮定值
频率值
动作逻辑及
延迟时间
频率值
动作逻辑及
延迟时间
频率值
动作逻辑及
延迟时间
频率值
动作逻辑及
延迟时间
49Hz
0.33分(发信)
47.5Hz
20s(程跳)
47Hz
5s(程跳)
缺
缺
要求:
机组低频保护与低频减载装置配合情况要求机组低频保护定值低于电网低频减载装置最后一轮定值。
检查结果______。
升压站如果没有电网安稳系统低频减载装置,或虽然有相关安全稳定装置,但低频减载功能不投,则无需填写电网低频减载装置末轮定值。
6.2.2数据分析及结论
合格,但与电网安稳装置无从核查
7机组高频保护、汽轮机超速保护控制(OPC)、电网高频切机装置协调信息调查表
7.1规程依据:
7.2核查示例:
(新嘉热电)
7.2.1数据收集
机组高频保护、汽轮机超速保护控制(OPC)、电网高频切机装置配合情况
机组高频I段
机组高频II段
机组高频III段
电网高频切机动作定值
汽轮机超速保护控制定值
频率值
动作逻辑延迟时间
频率值
动作逻辑延迟时间
频率值
动作逻辑延迟时间
频率值
延迟时间
频率值
延迟时间
51
100分
51.5
30秒
/
/
/
/
1.03倍
无延时
要求:
机组高频保护、汽轮机超速保护控制(OPC)、电网高频切机装置配合情况,要求高频切机优先于OPC,OPC优先于机组过频保护的原则。
检查结果______。
升压站如果没有电网安稳系统高频切机装置,或虽然有相关安全稳定装置,但高频切机功能不投,则无需填写电网高频切机动作定值。
7.2.2数据分析及结论
合格
8机组失步保护信息调查表
失步保护是否能区分失步震荡重心所处范围
当失步震荡重心位于发变组之外,是否能发信
失步震荡重心位于发变组之内,动作逻辑
失步震荡重心位于发变组之内电流震荡次数
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- 协调 参数 收集 核查 方法 剖析