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1、前言近年来，伴随着国家经济的发展，我国在社会以及经济的各个领域都取得了显著的成果，尤其是在电力行业的成果格外突出。一般来说，工业、农业的发展都与电力的运用有密切的联系，电力已经成为人们正常生活和生产最基础的保证条件。基于当前的这种电力发展形势，对于汽轮机在试运过程中存在的缺陷进行改进和调试，并提出了具体的应对措施，以便更好地促进我国电力事业的进一步发展，满足人们日益增长的需要，促进我国经济又好又快的发展。2、主机系统1 做主汽门活动试验时，活动电磁阀带电但是主汽门未动作在主汽门开启的情况下，做主汽门活动试验时，试验电磁阀带电，主汽门不活动;电磁阀带电后阀体的活塞没有动作会有如下原因：油路上的电磁阀后的回油节流孔堵塞或太小;也有可能是油动机活塞下部的高压油与主汽门活动油路不通等等。检查高压主汽门活动电磁阀，将活动电磁阀拆除后，进行试验，将电磁阀接入临时电源，发现电磁阀动作正常，排除活动电磁阀的问题，检测油动机活塞下部的高压油与主汽门活动油路，发现有一个制作工艺螺丝太长，堵住了一部分油管通流面积，经处理后，进行该主汽门活动试验，主汽门关闭很慢，几乎不动，不符合要求，在这种情况下，拆下控制高压主汽门活动快慢的节流孔，节流孔为Φ6，与制造厂提供的图纸相符，高压油进入油动机的节流孔实际为Φ6，与制造厂提供的图纸一样，这显然设计不合理，进入油动机的高压油与进行主汽门活动时泄出的油的流速一样，那么油动机的油压是不会减小的，主汽门不可能关闭，因此把控制高压主汽门活动快慢的节流孔改为Φ8，重新进行主汽门活动试验，试验结果正常。2润滑油、调节系统在汽轮机组的调试工作中，汽轮机盘车均出现不同程度的损伤现象，这主要是由于盘车的转动部位以及齿轮咬合的间隙没有达到规定的要求。除此之外，机组在启动试运行时，金属杂物会对油质造成一定程度的污染。基于上述的情况，在进行盘车的安装工作时，要注意重点检查高压机组各部位之间的间隙配合情况，同时，在高压机组启动试运行之后，要及时对其油质进行详细的化验，同时对盘车的外罩进行检查，对发现的问题采取有效的措施，确保机组在运行过程中的安全状况，避免机组隐患扩大化。一般来说，汽轮机组的调节系统中同时存在低压油和高压油。对于低压油来说，其各个部位的间隙密合极为重要，在机组的安装过程中，要严格按照图纸的要求进行详细的检查。3号机组组隔膜阀上油压没有达到规定的数值，经检查发现，主要是由于滑阀复位不到位，油压小，油量过大等原因。针对这种情况，加装垫片后间隙配合合适，复位后油压恢复正常。在高压油中，其控制电磁阀的进出油口处都安装有节流孔塞，在油冲洗工作完成之后，要按照设计的图纸认真安装。在汽轮机的试运过程中，6号机组经过油冲洗工作之后，其抗燃油的流量和油压都没有达到规定的数值，导致机组的调节系统调试工作不能正常开展，经检查，发现机组调节系统的节流孔与设计存在差异，经调整之后，机组的调节系统试运工作正常开展。3、辅助系统1 循环水对于高压机组来说，由于其自身的容量较大，因此，在机组运行过程中所需的冷水量也较多。本厂主要采用附近的河水为工程的循环水源，在机组试运行时，机组循环水泵的流量和压力都不能满足设计的要求，造成汽轮机组满负荷运行时，凝汽器循环水温度差异大，冷却能力弱。尤其进入夏季的时候，河水温度高，凝汽器的真空值不高，对于汽轮机的安全性和经济性存在较大的影响。通过对机组主系统的检查发现，机组的水泵口和凝汽器的入口存在一定比例的高度差，水阻力与工程的设计值差异较大。同时，工程的循环管道在安装的过程中没有预留增加水泵的位置，导致水流量和压力不能得到有效的缓解，这是影响汽轮机正常生产的原因之一。2 凝结水一般来说，在机组凝结水系统中，普遍存在着循环管路噪音大、振动强烈等缺陷，甚至在机组运行过程中，还会出现因振动等原因造成电动门破损的现象。针对上述情况，通过重新对机组的流量进行再设计，有效的减少了电厂机组凝结水系统中因噪音或者振动造成的机组损伤。3 工业水在机组的调试过程中，主要采用闭式水冷却全部用户的形式。通常，此类管道系统的整体构造比较复杂，而管道的主要是由碳钢材料构成，因此，在机组的调试中，在启动时汽轮机的滤网会出现堵塞的现象。本电厂在机组调试过程中，对于管道闭式水系统循环进行了将近半个月的冲洗工作。在此过程中，由于管道采用的是斜平面式的过滤网，工业水的支撑强度以及通流的面积相对较小，导致过滤网出现堵塞严重的状况，甚至造成过滤网被冲破的现象，对工程的进度产生了一定的影响，另外有闭式冷却水系统因缓冲水箱低于回水母管问题如下：a因缓冲水箱低于系统母管最高点导致无法监视水位，系统补水是根据缓冲水箱水位反馈信号调整补水调门开度的，现在缓冲水箱一直处于高水位状态，所以系统无法自动补水;b将系统手动补满水充分排空后关闭补水阀和排空阀(此时系统压力为15Mpa)启动#2闭式冷却水泵，出口压力为30Mpa，运行约20分钟泵出口压力逐渐由3Mpa降至22Mpa(仍有下降趋势)并且水泵本体发出气蚀异响。重新开启补水阀和排空阀后泵出口压力逐渐恢复至28 Mpa，异响也随之消除;c将系统充分补水排空后不关闭补水阀和排空阀，让系统一直处于满水状态(此时系统压力30 Mpa)，启动#2闭式冷却水泵，泵出口压力为32Mpa，运行电流为42A(额定为5A)关闭补水阀和排空阀后停运#2闭式冷却水泵，系统压力为28Mpa;d将系统充分补水排空后不关闭补水阀和排空阀(此时系统压力30 Mpa)，启动#2闭式冷却水泵，出口压力为32Mpa，运行电流41A，再启动#3闭式冷却水泵，瞬间系统压力为6Mpa，因系统超压紧急停泵(#3、#6机发电机空冷器全部投入冷却水状态);根据上述情况得出如下结论：a当系统介质损耗到一定程度需补充时无法正常监视和及时的自动补充水源;b因缓冲水箱标高不够，不能起到缓冲和储存介质的作用，系统无法正常排空，在水泵长时间运行后系统介质无法得到及时补充，空气不能排尽，容易导致泵体发生气蚀;c如果采用边补水边排空的方法非但不能将系统空气排尽，而且会导致在同时启动两台闭式冷却水泵时(设计为两用一备)，因泵入口压力过高而使系统超压，只能将缓冲水箱抬高以解决根本问题，后将缓冲水箱抬高两米，问题解决。4、紧急停机通常，机组在运行过程中，出现下列情况之一的，要及时采取停机措施：机组在动态运行中，主蒸汽管道发生意外破裂;当汽轮机的转速上升到危急遮断器应当自动采取动作时出现静止不动的现象时;机组出现异常，在运行中产生强烈的振动;能够明显听到机组设置中因为摩擦等外力产生的金属响声或者水冲击等杂音;机组轴封内发生明显的火花异常;机组内部的轴承发生冒烟或者断油的情况，导致轴承出油的温度上升至75℃或者以上;在检测设备运行时，发现轴承油压异常下降到08Mpa以下，启动事故油泵无效;机组的发电机发生冒烟或者爆炸的情况
目 录摘 要………………………………………………… 设计说明…………………………………………1 主接线…………………………………………2CT、PT配置……………………………………2 2主要保护原理及整定……………………………1发电机纵差动保护……………………………1保护原理……………………………………3 2整定内容……………………………………4 2发电机定子匝间保护…………………………5 3发电机过激磁保护……………………………7 4发电机失磁保护………………………………8 5发电机反时限负序过流保护…………………6发电机逆功率保护………………………………13 7发电机两点接地…………………………………13 8主变压器差动保护………………………………14 9变压器复合电压过流保护………………………17 参考文献………………………………………………18 1 设计说明 1主接线300MW 发电机―变压器组主要保护原理设计，适用于发电机―变压器组采用单元接线，高压侧接入500kV 11/2接线系统；发电机出口侧无断路器；励磁方式为静态励磁系统；在发电机出口侧引接―台高压厂用工作变压器（采用三相分裂线圈）。接地方式：发电机中性点为经配电变压器（二次侧接电阻）接地；主变压器高压侧中性点为直接接地；高压厂用分裂变压器6kV侧中性点为中阻接地系统。2 CT、PT配置发电机的出线侧和中性点侧各装设4组CT；主变压器高压侧套管上装设3组CT；高压厂用变压器高压侧套管上（或封闭母线内）装设4组CT；发电机差动保护与主变压器差动保护，当CT不够分配时，允许共用发电机出线侧的一组CT；发电机一变压器组差动保护中，其中的一臂是差接在高压厂用变压器低压侧的CT上；发电机一变压器组差动保护装置，不接入励磁变压器的CT，其差动范围为：从500kV侧CT到发电机中性点CT及高压厂用变压器低压侧CT；CT的二次电流：500kV侧选用1A；其它各侧可为1A或5A。发电机出线侧设有2组PT，其中1组可供匝间保护用（一次侧中性点不直接接地）；2组PT均要求设有3个二次线圈。主变压器高压侧设1组PT（三相）。2 主要保护原理及整定计算1发电机纵差动保护1保护原理变数据窗式标积制动原理∣IT-IN∣2≥KbITINcosφ其中：iT――发电机机端电流 iN――发电机中性点电流 φ――iT、iN之间的相角差标积制动原理的动作量和比率差动保护一样。在区外发生故障时，该原理的表现行为和比率制动原理也完全一样。但在区内发生故障时，由于标积制动原理的制动量反应电流之间相位的余弦，当相位大于90度，制动量就变为负值，负值的制动量从概念上讲即为动作量，因此可极大地提高内部故障发生时保护反应的灵敏度。而比率制动原理的制动量总是大于0的。动作逻辑方式1：循环闭锁方式原理：当发电机内部发生相间短路时，二相或三相差动同时动作。根据这一特点，在保护跳闸逻辑上设计了循环闭锁方式。为了防止一点在区内另外一点在区外的两点接地故障的发生，当有一相差动动作且同时有负序电压时也出口跳闸。 2 整定内容（假定：TA二次额定电流为5（A））1） 比率制动系数K整定差动保护的比率制动系数。标积制动原理的Kb和K有一理论上的对应关系，装置自动完成它们之间的转换，对用户仍然整定K。无单位。一般：K＝3-52） 启动电流lq整定差动保护的启动电流。单位（A）。一般lq=6-0(A)3） TA断线解闭锁电流定值（仅保护方式Ⅱ有效）lct当发电机差电流大于该定值时，TA断线闭锁功能自动退出。单位（倍）它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。一般：lct=8-2（倍）4） 差动速断倍数lsd当发电机差电流大于该定值时，无论制动量多大，差动均动作。单位：（倍）它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。一般：lsd＝3－8（倍）5）负序电压定值（仅保护方式Ⅰ有效）Udz当负序电压达该定值，允许一相差动动作出口跳闸。单位（V）。一般：Udz＝4－10(V) 6)TA断线延时定值tct经该定值时间延时发TA断线信号。单位：秒。2 发电机定子匝间保护1 原理 反应发电机纵向零序电压的基波分量。“零序”电压取自机端专用电压互感器的开口三角形绕组，此互感器必须是三相五柱式或三个单相式，其中性点与发电机中性点通过高压电缆相联。“零序”电压中三次谐波不平衡量由数字付氏滤波器滤除。为准确、灵敏反应内部匝间故障，同时防止外部短路时保护误动，本方案以纵向“零序”电压中三次谐波特征量的变化来区分内部和外部故障。为防止专用电压互感器断线时保护误动作，本方案采用可靠的电压平衡继电器作为互感器断线闭锁环节。本保护能在一定负荷下反应双Y接线的定子绕组分支开焊故障。保护分两段：Ⅰ段为次灵敏段：动作值必须躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量，保护瞬时出口。Ⅱ段为灵敏段：动作值可靠射过正常运行时出现的最大基波不平衡量，并利用“零序”电压中三次谐波不平衡量的变化来进行制动。保护可带1-5秒延时出口以保证可靠性。保护引入专用电压互感器开口三角绕组零序电压，及电压平衡继电器用2组PT电压量。 2 整定内容1） 次灵敏段基波“零序”电压分量定值Uh 单位（V）2） 灵敏段基波“零序”电压分量定值U1 单位（V） 3）额定负荷下“零序”电压三次谐波不平衡量整定值U3wn 单位（V）4）灵敏段三次谐波增量制动系数K2 单位：（无） 5）灵敏段延时Tzj 单位：（秒）3 整定计算 1）Uh次灵敏段“零序”电压基波分量定值（整定范围1－10V）动作值按躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量整定Uh=KUo•bp•max式中：Uh=KUo•bp•max――外部短路故障时可能出现的“零 序”电压最大基波不平衡量。 K――可靠系数，可取2－52）U1灵敏段“零序”电压基波分量定值（整定范围1-5V）动作值按可靠躲过正常运行时出现的最大基波不平衡量整定U1=KUo•bp•n式中：U1=KUo•bp•n――额定负荷下固有的“零序”电压基 波不平衡量，由实测得到（本机有监测软件）。 K――可靠系数，可取5-2 3）U3wn额定负荷下“零序”电压三次谐波不平衡量整定值（整定范围1－10V）开始可整定4（V），开机后由实测得到准确直，然后整定。 4）灵敏段三次谐波增量制动系数（整定范围0-9）由经验决定。一般取3-55）Tzj灵敏段延时（整定范围0－1秒）为增加此段可靠性而设。一般取1-2秒。3 发电机（变压器）过激磁保护 原理发电机（变压器）会由于电压升高或者频率降低而出现过励磁，发电机的过励磁能力比变压器的能力要低一些，因此发变组保护的过盛磁特性一般应按发电机的特性整定。 过激磁保护反应过激磁倍数而动作。过激磁倍数定义如下： B U/f U*N= = =Be Ue/fe f*其中：U、f――电压、频率 Ue、fe――额定电压、额定频率 U*、f *――电压、频率标么值 B、Be――磁通量和额定磁通量过激磁电压取自机端TV线电压（如UAB电压）。出口方式Ⅰ：定时限方式 定时限t1发信或跳闸 定时限t2发信或跳闸U/f> t1/o 发信或跳闸 t2/o 发信或跳闸出口方式Ⅱ：反时限方式 定时限发信 反时限发信或跳闸反时限曲线特性由三部分组成：a)上限定时限；b)反时限;c)下限定时限。当发电机（变压器）过激磁倍数大于上限整定值时，则按上限定时限动作；如果倍数超过下限整定值，但不足以使反时限部分动作时，则按下限定时限动作；倍数在此之间则按反时限规律动作 4发电机失磁保护1原理失磁保护由发电机机端测量阻抗判据、转子低电压判据、变压器高压侧低电压判据、定子过流判据构成。一般情况下阻抗整定边界为静稳边界圆，但也可以为其它形状。当发电机须进相运行时，如按静稳边界整定圆整定不能满足要求时，一般可采用以下三种方式之一来躲开进相运行区。 a) 下移阻抗圆，按异步边界整定 b) 采用过原点的两根直线，将进相区躲开。此时，进相深度可整定。 c) 采用包含可能的进相区（圆形特性）挖去，将进相区躲开。 转子低电压动作方程 Vfd
