發(fā)電機(jī)低頻保護(hù)

發(fā)電機(jī)低頻保護(hù)(缺軟硬件測(cè)頻方法的比較)3.17低頻運(yùn)行時(shí)，低頻保護(hù)由低頻測(cè)量元件和時(shí)間累積計(jì)算器組因此，在大型汽輪機(jī)上應(yīng)裝設(shè)低頻保護(hù)。大，發(fā)電機(jī)的低因?yàn)榈皖l運(yùn)行對(duì)汽輪機(jī)的危害是積累性的，與頻率下降值和持續(xù)時(shí)間有關(guān)。成。頻范圍段數(shù)由汽輪機(jī)的制造廠家提供。邏輯框圖3.17.2陰止發(fā)電機(jī)起停過(guò)程中低顆圖3-17-1發(fā)電機(jī)低頻保護(hù)邏輯框圖其它2001】【NARIRCS-985發(fā)電機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書一低頻保護(hù)時(shí)，累計(jì)48.5Hz505Hz,低于大型汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行中允許其頻率變化的范圍為485運(yùn)行時(shí)間和每次持續(xù)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到定值，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘其中I,Ⅱ兩段為累計(jì)運(yùn)行低頻保護(hù)，ⅢIV持續(xù)運(yùn)行低頻保保護(hù)設(shè)定四段定值，護(hù)，頻率保護(hù)受斷路器位置接點(diǎn)、無(wú)流標(biāo)志閉鎖過(guò)頻率保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘保護(hù)設(shè)兩段定值，其中I段為累計(jì)運(yùn)行低頻保護(hù)：官圍云傅黑事分并境作園016)較李保營(yíng)出口這轉(zhuǎn)程圖【NARIRCS-985發(fā)電機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書—2001】低(過(guò))頻保護(hù)主要用于保護(hù)汽輪機(jī)不受低頻共振的影響，汽輪機(jī)各節(jié)葉片都有一共振頻率，當(dāng)系統(tǒng)頻率接近或等于共振頻率時(shí)，將引起葉片的共振而損壞汽輪機(jī)低(過(guò))頻保護(hù)反應(yīng)系統(tǒng)頻率的降低(升高),并受出口斷路器輔助接點(diǎn)閉鎖。即發(fā)電機(jī)退出運(yùn)時(shí)低(過(guò))頻保護(hù)也自動(dòng)退出運(yùn)行電壓取自發(fā)電機(jī)機(jī)端TV的某一線電壓(如U)AB出口方式：可發(fā)信或跳閘頻率檢測(cè)元件發(fā)信或跳閘斷路器輔助接點(diǎn)圖：發(fā)電機(jī)頻率異常保護(hù)出口邏輯注意：保護(hù)的整定計(jì)算300MVA及以上的汽輪機(jī)提供以下整定值：47.0Hz—每次運(yùn)行時(shí)間不低于20秒47.5Hz—每次運(yùn)行時(shí)間不低于1分鐘50.5Hz～510Hz一每次運(yùn)行時(shí)間不低于3秒51.0Hz～515Hz一每次運(yùn)行時(shí)間不低于0.5秒為了保護(hù)保護(hù)汽輪機(jī)不受低/過(guò)頻共振的影響。汽輪機(jī)各節(jié)葉片都有一共振頻率，當(dāng)系統(tǒng)頻率接近或等于共振頻率時(shí)，將引起葉片的共振而損壞汽輪機(jī)疲勞報(bào)廢。因此低/過(guò)頻運(yùn)行是個(gè)積累過(guò)程，保護(hù)裝置停運(yùn)不影響積累值，電壓取自發(fā)電機(jī)機(jī)端TV的某一線電壓(如U)AB出口方式：可發(fā)信或跳閘頻率檢測(cè)元件f(<|>)發(fā)信或跳閘時(shí)間&積累斷路器輔助接點(diǎn)可以有六個(gè)這樣的頻率積累段同時(shí)存在圖：發(fā)電機(jī)頻率積累保護(hù)出口邏輯注意：保護(hù)的整定計(jì)算f,fnmramwxls=及其時(shí)間積累頻率上下限定值ff,d2d1mmmx300MVA48.0Hz—累計(jì)運(yùn)行時(shí)間不低于2小時(shí)47.5Hz一累計(jì)運(yùn)行時(shí)間不低于1-小時(shí)50.5Hz～510Hz一累計(jì)運(yùn)行時(shí)間不低于180分51.0Hz～515Hz—累計(jì)運(yùn)行時(shí)間不低于30分及以上的汽輪機(jī)提供以下撤機(jī)發(fā)電機(jī)成套保護(hù)系統(tǒng)】【NARI-SIMENs頻率保護(hù)(ANSI81)7UM511具有四段頻率保護(hù)，每段可設(shè)置低頻和低周保護(hù)，即使是電壓嚴(yán)重畸變的情況下，復(fù)雜的算法亦能成功地根據(jù)基波分量來(lái)確定頻率頻率保護(hù)(ANSI81)段數(shù)f,頻率ff,f431240到.65Hz重復(fù)測(cè)量數(shù)(單轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)量3/f)2.到10000響應(yīng)時(shí)間約60+測(cè)量時(shí)間m低壓閉鎖V<100V40到閉鎖返回系數(shù)定值整定原則：300MW及以上的汽輪機(jī)Hz48.5Hz或高于505Hz時(shí)，累計(jì)元許運(yùn)行時(shí)間和每認(rèn)允許的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間國(guó)內(nèi)尚未正式的統(tǒng)一規(guī)，定，應(yīng)綜合考志發(fā)電機(jī)組和電為系統(tǒng)的要求，并根據(jù)制造廠家提供的技術(shù)參數(shù)確定。保護(hù)可動(dòng)作于信號(hào)，并有累計(jì)時(shí)間顯示當(dāng)?shù)皖l累加保護(hù)需要?jiǎng)幼饔诎l(fā)電機(jī)解列時(shí)，其低頻段的動(dòng)作頻率和延時(shí)應(yīng)準(zhǔn)意與電力系統(tǒng)的低頻減載裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)，一般情況下，應(yīng)通過(guò)低頻減載裝置減負(fù)荷，使系統(tǒng)頻率及時(shí)恢復(fù)，以保證機(jī)組的安全；僅在低頻減載動(dòng)作后頻率仍沒(méi)有恢復(fù)，從而微機(jī)機(jī)組安全時(shí)才進(jìn)行機(jī)組的解列。因此要求在電力系統(tǒng)減載過(guò)程中不應(yīng)解列發(fā)電機(jī)，防止出現(xiàn)頻率連鎖惡化的情況f)低頻一段定值(1t2()低頻一段累計(jì)時(shí)間1.13)低頻二段定值(2t:4)低頻二段累計(jì)時(shí)間(215)低頻三段定值(:t:6)低頻三段累計(jì)時(shí)間(3f7)低頻四段定值(4t.)低頻四段累計(jì)時(shí)間(84f)低頻五段定值(9s(10)低頻各段延時(shí)延時(shí)時(shí)間低頻各段定值和累計(jì)時(shí)間應(yīng)與發(fā)電機(jī)允許頻率范圍相一致。3.17.5說(shuō)明表3-17-1.大機(jī)組頻率異常運(yùn)行允許時(shí)間建議表Hz頻率允許運(yùn)行時(shí)間Hz頻率允許運(yùn)行時(shí)間min累計(jì)s每次48,5~50.5連續(xù)運(yùn)行8當(dāng)頻率異常保護(hù)需要?jiǎng)幼饔诎l(fā)電機(jī)解列時(shí)，其低頻段的動(dòng)作頻率和延時(shí)應(yīng)與電力系統(tǒng)的低頻減載裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)，原則是：其動(dòng)作頻率應(yīng)低于低頻減載裝置的最低動(dòng)作頻率，以避免出現(xiàn)頻率連鎖率應(yīng)降低，功率降低一般與頻率降低成一定比例，目前還沒(méi)有規(guī)定發(fā)電機(jī)在低頻下的功率降低標(biāo)準(zhǔn)。在低頻運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)如果發(fā)生過(guò)負(fù)荷，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的熱損傷，但是限制汽輪發(fā)電機(jī)組低頻運(yùn)行的決定性因素是汽輪機(jī)而不是發(fā)電機(jī)。只要在額定視在功率(KVA)和額定電壓：105%以內(nèi)、并在汽輪機(jī)的允許超頻率限值內(nèi)運(yùn)行，發(fā)電機(jī)就沒(méi)有熱損傷問(wèn)題一般說(shuō)來(lái)，水輪發(fā)電機(jī)組沒(méi)有低頻或高頻的限制何題頻軍異常用來(lái)保護(hù)汽輪機(jī)，防止汽輪機(jī)葉片及其拉金的斷裂事故，對(duì)于極端低頻工況，還將威脅廠用電的安全。葉片諧振應(yīng)力，造成材料疲勞，材料疲勞是一個(gè)不可逆的的積累過(guò)程，所以需要給出汽輪機(jī)在規(guī)定頻率下允許的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間從對(duì)汽輪機(jī)葉片及其拉金影響的積累作用方面看，頻率升高對(duì)汽輪機(jī)的安全也是有危險(xiǎn)的，所以較??；在系統(tǒng)有功功率過(guò)剩時(shí)，通過(guò)各機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)或功頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，以及必要時(shí)切除部分機(jī)組等措施，可以迅速使頻率恢復(fù)到額定值；而且頻率升高大多是在輕負(fù)荷或空載時(shí)發(fā)反應(yīng)頻率升高的部分，只包括反應(yīng)頻率下降的部分，稱為低頻保護(hù)作用汽輪發(fā)電機(jī)跳閘的低頻保護(hù)，在低頻狀態(tài)下為保障汽輪機(jī)的安全，當(dāng)處于某一低頻下累積時(shí)為挽救系統(tǒng)必須采用按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置。因此在段計(jì)低頻保護(hù)時(shí)應(yīng)注意：(1)從制造廠家了解汽輪機(jī)的頻率異常運(yùn)行時(shí)間限值，據(jù)此設(shè)定低頻保護(hù)的割斷動(dòng)作頻率和相(2)低頻保護(hù)必須根據(jù)所在系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性，與按頻率自動(dòng)減負(fù)荷密切配合，最大可能減少汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的跳閘(3)一個(gè)低頻繼電器的失靈，不應(yīng)造成機(jī)組不必要的跳閘(4)低頻狀態(tài)下，一個(gè)低頻繼電器拒動(dòng)，不應(yīng)危及整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)代頻保把究競(jìng)選用兒段?理想的情況是，所選段數(shù)應(yīng)能保證在任何的持續(xù)低頻方式下，汽輪機(jī)的王維檢編著，電氣主設(shè)備保護(hù)的原理與應(yīng)用，1996】【【IEEESTD.C37.102-1995:交流發(fā)電機(jī)保護(hù)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)】頻率異常發(fā)電機(jī)運(yùn)行在不正常頻率下(過(guò)頻或者低頻)通常由于負(fù)荷全甩、部分甩掉，發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷。負(fù)荷部分或者全部甩掉可能由清除系統(tǒng)故障或者在一個(gè)大的系統(tǒng)擾動(dòng)下低頻減載動(dòng)作。減負(fù)荷可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子加速或者工作在超過(guò)正常工作頻率的某一頻率下.最終的穩(wěn)態(tài)頻率是所減負(fù)荷數(shù)以及調(diào)節(jié)器的下傾特性的函數(shù)。例如，調(diào)節(jié)器有一個(gè)5%的調(diào)節(jié)特性。減掉50%負(fù)荷將產(chǎn)生2.5%的頻率上升。通常，過(guò)頻狀況不產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題因?yàn)檫\(yùn)行人員和/或控制系統(tǒng)會(huì)很快動(dòng)作，迅速將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和頻率恢復(fù)到正常值而不必要將發(fā)電機(jī)跳掉?；蜻\(yùn)行情況都可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷。然而。主要考慮當(dāng)有很/各種各樣的系統(tǒng)擾動(dòng)和大發(fā)電容量的發(fā)電機(jī)組跳掉后對(duì)系統(tǒng)造成的擾動(dòng)，這種擾動(dòng)可能會(huì)使系統(tǒng)解列并且使剩余機(jī)組嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷。在這種情況下，系統(tǒng)頻率將降低。并且發(fā)電機(jī)將不得不在低頻下運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間。即使在擾動(dòng)期間設(shè)計(jì)了低頻減載方案來(lái)反應(yīng)頻率降低和恢復(fù)系統(tǒng)頻率到正常值，也可能發(fā)生減負(fù)荷不夠，這可能會(huì)導(dǎo)致將頻率恢復(fù)到正常值或者系統(tǒng)允許的低于正常頻率值的一個(gè)最低頻率值的過(guò)程非常緩慢。在任一情況，都存在在低頻情況下運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，因而損環(huán)汽輪機(jī)的可能性。一般而言，對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)，低頻運(yùn)行比過(guò)頻運(yùn)行要危險(xiǎn)的多。因?yàn)檫\(yùn)行人員在低頻運(yùn)行時(shí)，沒(méi)有可供選擇的控制方案，因而，對(duì)于汽輪機(jī)經(jīng)常推薦裝設(shè)各種低頻保護(hù)。汽輪機(jī)不正常頻率運(yùn)行能力發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)對(duì)于能夠承受的不正常頻率運(yùn)行都有一個(gè)限制。在低頻下，發(fā)電機(jī)輸出功率能力將減小。輸出功率能力的減小與頻率降低成比例，通常沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明發(fā)電機(jī)在低頻下的功率輸出能力，但從發(fā)電機(jī)制造廠商那里通?？梢缘玫较鄳?yīng)信息。在系統(tǒng)擾動(dòng)期間，發(fā)電機(jī)功率輸出能力的減小以及隨之而來(lái)的發(fā)電機(jī)可能過(guò)負(fù)荷如果超出了發(fā)電機(jī)短時(shí)過(guò)熱能力，將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)熱損傷，應(yīng)該意識(shí)到這種可能性，對(duì)此提供的相應(yīng)保護(hù)在本標(biāo)準(zhǔn)的4.1通常認(rèn)為在低頻下汽輪機(jī)比發(fā)電機(jī)更受限制。因?yàn)槠啓C(jī)葉片可能發(fā)生機(jī)械諧振。偏離額定轉(zhuǎn)速將使激勵(lì)頻率接近一個(gè)或者多個(gè)葉片自振頻率。因而會(huì)使振動(dòng)應(yīng)力增加。隨著振動(dòng)應(yīng)力增加，損傷累積并且可能導(dǎo)致葉片結(jié)構(gòu)的一些部分出現(xiàn)裂紋，最可能的是拉金和葉片罩。拉金和葉片罩出現(xiàn)裂紋并不是災(zāi)難性的故障。但是可能會(huì)改變?nèi)~片的振動(dòng)行為因而會(huì)使其諧振頻率接近正常頻率4這可能會(huì)使葉片在正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生疲勞。汽輪機(jī)制造廠商會(huì)提供在不正常頻率下的時(shí)間限制，這些數(shù)據(jù)通常是以在特定頻帶下允許運(yùn)行時(shí)間形式提供的。可能是對(duì)于帶載發(fā)電機(jī)指明的一到六個(gè)頻帶中的任意位置。這決定于其設(shè)計(jì)和制造廠商。不正常頻率運(yùn)行的效果是累積的。因此，如果汽輪機(jī)在一個(gè)特定頻帶運(yùn)行了50%的允許時(shí)間，在汽輪機(jī)剩余的運(yùn)行壽命中，在相應(yīng)頻帶里只剩下50%的剩余時(shí)間。通常，這些限制應(yīng)用于汽輪機(jī)。對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)，其在低頻下運(yùn)行能力要比汽輪機(jī)大很多。然而，CTGS:通常要受燃燒不穩(wěn)定和/或當(dāng)頻率降低時(shí)，汽輪機(jī)輸出功率的突然減少。對(duì)于每個(gè)CGT而言，其特定的低頻限制可以從制造廠商那里獲得。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于水輪機(jī)，沒(méi)有限制。保護(hù)對(duì)手汽輪機(jī)，其低頻保護(hù)是通過(guò)電為系統(tǒng)的自動(dòng)低頻減載來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這其低頻減載為案應(yīng)該被計(jì)成在最關(guān)前能的過(guò)負(fù)荷條作下，切掉足夠的負(fù)荷快速將系統(tǒng)頻率恢復(fù)到正常值低頻保護(hù)的后備保護(hù)通常是使用安裝在每個(gè)發(fā)電機(jī)上的一些低頻維電器和定時(shí)器來(lái)提供。對(duì)于更加完整的汽輪機(jī)低頻保護(hù)，可以參考IEEEStdC37.106-1987。