水电站发电机保护检修工艺规程.doc

水电站发电机保护检修工艺规程 Q/XS 237-101.11 20091 主题内容及适用范围本规程规定了修山水电站发电机保护装置检修的基本内容和方法、设备检修中的注意事项及典型故障处理和正常运行时的基本维护内容和方法。本规程适用于修山水电站1#-5#发电机保护装置的检修及日常维护工作。2 引用标准部颁继电保护及电网安全自动装置检验条例；许继电气公司WFB812数字式发变组保护系统原理说明书。3 设备范围和设备技术规范3.1 修山电站发电机保护系统介绍 修山电站有5台单机容量为13MW的发电机，2台额定容量分别为30MVA的1#主变，50MVA的2#主变。2条110KV出线（修肖线，修观线）。采用两机一变的扩大单元接线方式和三机一变的扩大单元接线方式1-5#发电机保护是国电南自生产的许继电气公司WFB812型数字式发变组保护，发电机保护的配置情况如下：序号代码保护名称安装位置序号代码保护名称安装位置187G纵差保护1CPU851G/27低压记忆过流T12CPU250ET励磁变过流1CPU940E失磁保护2CPU350ET励磁变速断1CPU 1059过电压2CPU464G定子接地3U01CPU1146负序过流保护2CPU564F转子一点接地1CPU1232逆功率保护2CPU6SC轴电流保护1351G过负荷2CPU71460PT断线2CPU3.2 保护出口动作后果说明3.2.1发电机纵差保护功能：作为发电机定子及引出线相间短路故障的主保护。动作后果：跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.2发电机失磁保护功能：作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障的作护。动作后果：跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.3发电机带电流记忆的低压过流保护功能：作为发电机外部的相邻元件变压器相间短路的后备保护，保护带两段时限。动作后果： I段动作于跳主变断路器， II段动作跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.4发电机过电压保护：功能：作为发电机定子绕组的异常过电压保护，机组突然甩负荷后，由于调速系统动作迟缓转迅速上升，发电机端电压急剧升高，甚至超过额定电压的两倍左右。为防止发电机绕组绝缘遭到破坏 ，而装设过电压保护。动作后果：跳发电机出口开关、灭磁开关。3.2.5发电机过负荷保护：功能：作为发电机负荷过高时的保护。动作后果：段 告警； 段 跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.6发电机逆功率保护功能： 作为发电机变为电动机运行工况的保护。动作后果：段 告警； 段 跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.7发电机定子接地保护功能：作为发电机定子绕组单相接地时的保护；动作后果：告警； ：跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.8发电机转子一点接地保护 功能：作为发电机励磁回路一点接地保护本保护用来监视发电机转子回路绝缘水平，设计为在转子发生一点接地时，时限I发信号，时限II跳发电机出口开关。保护具有两个绝缘电阻整定值。本保护及时测量发电机转子回路的绝缘状况，以避免绝缘的进一步恶化及发展为两点接地故障。动作后果：段：告警； 段：跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.9发电机负序过流保护功能：作为不对称过负荷、非全相运行及外部不对称短路引起的负序过电流的保护动作后果：跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.10发电机轴电流保护功能：作为发电机轴承绝缘损坏产生轴电流，损害轴承和其它主要部件时的保护。动作后果：段：告警； 段：跳发电机出口开关、停机。3.2.12发电机励磁变过流保护功能：作为励磁变压器绕组及励磁回路短路故障时的保护动作后果：段：告警； 段：跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.13发电机励磁变电流速断保护；功能： 作为励磁变压器绕组及励磁变高低压侧相间短路故障的保护。动作后果：跳发电机出口开关、灭磁开关、停机。3.2.14电压互感器二次回路断线保护功能：防止电压互感器二次回路断线可能引起保护装置的误动；动作后果：告警并闭锁电压回路断线可能引起误动作的保护。4检修周期、项目与质量标准4.1 检修周期检修类别周期工期备注大修四年810个工日停电时进行小修一年23个工日停电时进行临检随机事故检修巡检一天0.25个工时装置维护4.2 检修项目与质量标准序号检修项目质量标准验收等级1屏柜及元器件卫生清扫，端子排端子接线紧固，功能开关及指示灯检查配线摆放整齐、卫生清洁、接线无松动，开关及按钮操作灵活，指示灯完好二*2二次回路接线检查，对线，电缆牌标记接线正确无误、标示清晰正确，图实相符率达100%二3二次回路、交直流输入回路绝缘检查绝缘值10M.二*4保护装置逆变电源检查逆变电源在4.8V5.2V之间。二5保护装置逻辑、定义检查保护装置逻辑、定义正确二6保护配置检查及整定值校验保护配置无误，定值检验正确，符合定值手册二*7机端CT、PT，中性点CT二次接线检查及CT伏安特性、极性试验、直流电阻测试机端CT、PT，中性点CT二次接线检查正确，与图纸相符；试验数据真实、符合要求二8装置整组模拟出口联动试验整组模拟出口联动试验正常二9出口信号与监控系统对点信号对点正确二10装置整组带开关传动试验检查装置整组带开关传动试验正确二11保护装置带负荷检查装置显示电流电压二次值正确无误二注：序号前打“*”的项目为大修时必须进行的工作项目，其余为大小修时均需进行的检修项目。5 检修前的准备工作5.1 技术准备5.1.1详细阅读本装置的使用说明书和现场调试大纲，熟悉其工作原理和性能，掌握整定、配置和调试的注意事项。5.1.2 按调试大纲准备试验表格。5.2 资料的准备装置的使用说明书、调试大纲、内部二次图册、设计院保护装置图册。5.3 工具仪表的准备l 组合工具一套；l 继电保护测试仪一套；l 专用PC机；l 试验台一张，试验记录本、纸笔（可做临时记录用）；l 测试导线一套（包括夹子，连接杆，测试头等组件）l 数字万用表一块；l 伏安测试仪一台；l 1000V摇表各一台（包括测试线）l 单相调压器1台（250V，3KVA）；l 移动式卷线盘1台，电源板一只。5.4 检修安全措施的实施：5.4.1 应投退的电源和连片：1） 退出1-5发电机保护所有出口压板： 2） 在1-5发电机保护装置（n=15）发电机保护的两路直流电源开关和交流电流开关；5.4.2应退出的电压回路1） 在保护屏后端子排上断开发电机保护电压输入回路端子；并作好记录；2） 在保护屏后端子排上断开定子接地保护电压输入回路端子并作好记录；3） 将上述所有断开的电压回路作好记录，以便于安全措施的恢复。6 检修工艺及标准6.1 屏柜及元器件卫生清扫，端子排端子接线紧固，功能开关及指示灯检查6.1.1 用酒精和抹布清洗装置前后屏柜门及装置前屏屏面，清除污物和油渍。6.1.2 用毛刷清除柜后端子排上灰尘，用抹布清除设备元器件上的灰尘。6.1.3 依次拆下保护屏上各层的保护插件和功能模块，用电子设备清洗剂喷洗模块及安装轨道，干燥后复原。6.1.4 用螺丝刀检查及紧固各端子排及各元器件的接线端子，确保接线接触良好，无松动、断线。6.2 二次回路接线检查，图实相符整改工作6.2.1 参照设计院图纸，检查装置的交直流输入回路接线是否与图纸相符（包括回路号、端子编号、电缆号），不符之处作好记号及记录。6.2.2 参照设计院图纸，核对确认各开入、开出量回路的正确性，如有条件且环境允许，应在主变保护出口到控制开关的跳闸回路进行对线（也可通过开关传动试验来检查），错误之处作好记录。6.2.3 结合厂家和设计院图纸，检查各控制回路之间的连接与逻辑关系正确。6.2.4 整理上述图实相符的核对结果，按需要绘出修改草图，以备于图纸整改工作。6.3 二次回路、交直流输入回路绝缘检查检查确认装置的外部输入电源回路、交流电压电流回路确已断开，则开始进行回路绝缘测试。（注：测量绝缘电阻时，应拔出保护装置的所有模块）。测试工具：1000V摇表测试项目绝缘要求测试项目绝缘要求交流电流回路对地10M交流电流回路对信号回路10M交流电压回路对地10M交流电流回路对控制回路10M控制回路对地10M交流电压回路对控制回路10M信号回路对地10M交流电压回路对信号回路10M交流电压回路对交流电流回路10M控制回路对信号回路10M6.4 保护配置及整定值检查6.4.1 检查确认保护装置已通电，且各部件工作良好，检查通讯线已与保护装置通讯接口连接正常，打开笔记本电脑，许继电气公司WFB812型数字式发变组保护调试程序，再进入调试菜单。6.4.2参照中南设计院下发的保护原理图和发电机保护最新定值通知单对保护的整定值及保护定义进行对照和检查，不符之处在经确认后，应立即进行修改。6.6 出口联动试验进入“调试”菜单，再进入“出口联动”菜单，分别传动CPU1、CPU2中的保护，检查出口方式及动作信号是否与保护定义一致。6.7 保护整定值校核6.7.1 检查确认保护装置已正常通电，保护管理机与保护装置已连接好，进入正常监视画面；6.7.2 检查保护屏后端子排接线：各CT回路已短接，各电压回路已断开，跳开关接线已甩开，跳开关连片 (n=1,2,3)；6.7.3 按试验要求在端子内部接入电流（电压）测试量；6.7.4 试验工作要求及记录格式如下：6.7.4 发电机差动保护分别在发电机机端及中性点侧电流输入回路输入测试电流，检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：1）差动（出口CT）相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论A相B相C相2）差动（中性点CT）相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论A相B相C相6.7.5 励磁变过流保护（Iq=、 T1= T2= ）在励磁变高压侧侧电流输入回路输入测试电流，检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论A相B相C相6.7.6 发电机低压记忆过流保护（Ud= Id= T1= T2= ）分别加入电压、电流测试值，检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论AB相 BC相CA相2），低压满足条件（UA=UB=UC=0V）过流相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论A相B相C相6.7.7 发电机负序过流在发电机中性点侧电流输入回路输入测试电流检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：1） 负序过流相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论A相B相C相6.7.8 发电机过负荷（IB= T1= T2= ）在发电机中性点侧电流输入回路输入测试电流，检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论A相 B相 C相 1.05Idz 6.7.9 发电机过电压（UCA=130V T=0.5S）在发电机保护电压输入回路加入电压，检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论AB相 BC相 CA相 6.7.10 发电机定子接地3U0（3U0=10V T=10S）在发电机保护电压输入回路加入电压，检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论零序电压z6.7.11 发电机PT断线保护（U2= T=）在发电机保护电压输入回路加入电压，检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论负序电压6.7.12 发电机逆功率保护（P=-6.12W T1=0.5S T2=30S）按要求加入电压、电流量检测动作值及动作时间，试验结果记录如下格式：相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论外加功率6.7.13 转子一点接地保护（Z= T1= T2= ） 在励磁电压输入回路负极端子4X39与至转子大轴输出端子4X45间并一可调直流电阻，以改变电阻值大小检测保护装置动作：相别动作值加入故障量动作信号动作时间结论外加电阻6.8 保护用CT伏安特性试验、二次负担及直流电阻测试6.8.1 按要求准备工具及试验测试设备：伏安测试仪、调压器、卷线盘、开关板、电流表、万用表、测试导线及各种线夹等，接好试验接线；6.8.2，注意同一组CT回路中的A、B、C相绕组及负载测试参数应相近，否则就存在问题。6.8.3 试验结束后，按要求整理试验数据：画出各CT的伏安特性曲线，测出饱和点，检查有无异常；检查各二次负担是否满足保护测量精度要求，有问题的CT应及时向上级主管部门汇报。6.9 装置出口信号与监控系统对点6.9.1 用出口联动模拟各保护动作及装置故障信号，与LCU核对出口信号是否正确，并做好记录。6.10 装置整组模拟传动试验检查6.9.1 在确认单项目的保护定值已全部校核完成后，检查保护装置在正常通电状态，将保护管理机与保护装置接口连上。6.9.2 联系相关专业检修人员及运行人员操作检修范围的保护出口跳闸开关，用出口联动模拟保护启动出口跳闸试验，检查试验结果是否正常（有两组跳闸线圈的开关应分别保护出口传动跳闸）。6.9.3 填写检修质量验收卡，进行二级验收，且将上述所有试验结果存档。7装置动作处理、投/退保护、信号复归等操作7.1 继电保护装置动作处理7.1.1 检查监控系统的保护动作信号与保护屏的动作信号是否一致；7.1.2 记录保护屏的保护动作信号；7.1.3 运行人员检查保护动作区内设备是否有明显的故障点；7.1.4 维护人员将PC机连接于动作的保护装置的通讯接口；7.1.5 在PC机上进入“WFB812型数字式发变组保护”调试软件；7.1.6 等待PC机与保护装置连接正常后，在“录波”菜单中选择故障文件的子菜单；a. 将装置内保存的故障录波文件上传至PC机内保存；b. 点击打开该故障录波文件；c. 从波形图分析保护的动作行为是否正确，是否与运行检查的结果相符；d. 保存好故障波形图；7.1.7 如保护正确动作，则尽快消除一次设备的故障；7.1.8 如属保护误动作，则对保护装置进行详细的检查并进行校验。7.2 发电机保护的投/退操作 发电机保护一般情况不会进行此项操作，但在试验或某套保护故障时，则就涉及到此项操作。7.2.1 保护临时性的退出/投入操作：只需将保护装置面板上需退出保护的黄压板拔出，黄压板上方指示灯熄灭，如退出“差动保护”，只需将“发电机差动”投入/退出黄压板拔出，“发电机差动”上方指示灯熄灭；投入/退出的保护时只需将保护装置面板上需投入保护的黄压板插入，黄压板上方指示灯亮，如投入“差动保护”，只需将“发电机差动”投入/退出黄压板插入，“发电机差动”上方指示灯亮；7.2.2 保护长时间的退出操作：1） 将PC机连接于动作的保护装置通讯接口；2） 在PC机上进入“DGT801A”调试软件；3） 等待PC机与保护装置连接正常后，进入“调试”菜单，在“主画面”下拉菜单中选择“保护投入/退出”子菜单；PC机将弹出一个对话窗口；4） 在此窗口中用鼠标点击“装置”栏内所要退出的保护；其显示由“运行”变为“退出”，再点击“写保护装置”，“写保护装置”完成后，该保护退出；投入上述退出的保护操作： 5） 恢复上述退出的保护时的操作，第a至c步同上；6） 在此窗口中用鼠标点击“装置”栏内所要投入的保护；其显示由“退出”变为“运行”，再点击“写保护装置”，“写保护装置”完成后，该保护投入；7.3 保护动作信号的复归：7.3.1 发电机保护动作后，在保护屏的信号面板上，将有与动作保护相应的灯光信号指示；7.3.2 复归保护信号，一般只要按一下该保护柜上“复归”按钮即可。