继电保护测控屏

发电机保护测控屏

适用系统:中小型水电站、火电站、沼气发电、余热发电、垃圾发电、瓦斯发电、数据中心柴油发电的发电机保护测控系统。

典型场景:水轮机≤10MW、汽轮发电机≤100MW的中小型发电机组保护;大容量机组可定制。

核心功能:差动保护、后备保护、转子接地保护、测控、非电量保护、通讯组网。

通信规约:IEC 60870-5-103、IEC 61850、Modbus RTU/TCP、支持双网冗余。

屏柜尺寸:2260×800×600mm(或定制),3层×3台/层。

一、发电机保护测控屏产品介绍

发电机保护测控屏是发电系统中用于实时监测、保护和控制发电机运行的关键设备,主要由发电机差动保护装置、发电机后备保护装置、发电机接地保护装置、发电机测控装置和一些开关元件、柜体组屏,该保护屏集保护、测量、通讯于一身,真正意义上实现无人值守。产品符合DL/T 1075-2007《数字式保护测控装置通用技术条件》等标准,主要适用于中小型水电站和火电站项目,用于对水轮发电机组和汽轮发电机组的控制与保护。

屏柜采用2260×800×600mm(或定制)标准尺寸,每面屏柜可装3层装置,每层可装3个装置。主要适用于水轮机容量不超过10MW、汽轮发电机容量不超过100MW的发电机保护,大容量发电机保护可来电定制。产品广泛适用于火电、水电、数据中心柴油发电、瓦斯发电、余热发电、沼气发电、垃圾发电等多种发电场景。

二、发电机保护测控屏柜典型组成

序号 组件名称 功能说明
1 发电机差动保护装置 发电机主保护,提供差动速断、比例差动(带二次谐波制动、CT断线闭锁),快速切除发电机内部短路故障
2 发电机后备保护装置 提供复合电压闭锁过流、负序过流、过负荷、零序过流、过压、欠压、过频、低频、逆功率、失磁、定子接地等后备保护及非电量保护
3 发电机接地保护装置 转子一点接地(告警)、转子二点接地(跳闸),防止转子损坏
4 发电机测控装置 采集三相电压/电流、有功/无功/功率因数/频率/零序电流,断路器遥控分合,内嵌高精度智能电度表
5 空气开关、转换开关 屏柜电源切换与控制
6 电源防雷器、通讯防雷器 保障屏柜在雷击及过电压环境下的安全运行
7 屏体及附体 2260×800×600mm(或定制)标准屏柜,含接线端子、线槽、照明等

三、发电机保护测控屏核心保护功能

1. 差动保护(主保护)

通过比较发电机两侧电流差值,快速切除发电机内部短路故障,提供最快速的主保护。包含差动速断保护比例差动保护(带二次谐波制动、CT断线闭锁)。

2. 后备保护

作为差动保护的后备,应对外部故障及主保护拒动情况。包含:复合电压闭锁过电流保护、负序过电流保护、过负荷、零序过流、过电压、低电压、过频率、低频率、逆功率保护、失磁保护、定子接地保护,并可接入水工事故、励磁事故、电气事故等非电量保护。

3. 转子接地保护

监测转子绕组对地绝缘状况:转子一点接地发告警信号;转子二点接地发跳闸信号,使发电机与电网解列,防止转子损坏。

4. 测控功能

10路遥信开入采集、断路器遥控分合、三相电压/电流/P/Q/功率因数/频率/零序电流遥测、内嵌高精度智能电度表、1路4~20mA直流模拟量输出(替代变送器作为DCS测量接口)。

四、发电机保护测控屏产品特点

集成度高:集保护、测量、通讯于一体,真正实现无人值守,是保障发电机组安全稳定运行的核心装置。

模块化设计:屏柜采用2260×800×600mm尺寸,每面屏柜可装3层装置,每层可装3个装置,配置灵活,扩容方便。

保护完备:覆盖差动、后备、接地、测控、非电量全维度保护,具备故障追忆与故障录波功能。

通讯丰富:支持RS485、以太网、光纤通讯,支持IEC 60870-5-103、Modbus等规约,可无缝接入电力后台监控系统,实现远程监控、数据采集和故障录波。

高可靠性:快速响应,过载能力强(2倍额定电流连续运行、20倍额定电流10秒、40倍额定电流1秒),适应电站严酷电磁环境。

适用广泛:适用于火电、水电、数据中心柴油发电、瓦斯发电、余热发电、沼气发电、垃圾发电等多种发电场景。

五、发电机保护测控屏典型配置清单

序号 设备名称 单位 数量 备注
1 发电机差动保护装置 1 含差动速断、比例差动
2 发电机后备保护装置 1 含复合电压过流、负序过流、逆功率、失磁等
3 发电机转子接地保护装置 1 转子一点/二点接地
4 发电机测控装置 1 含遥测、遥控、电度计量
5 打印机 1 用于就地打印事件与定值
6 空气开关、转换开关 1 屏柜电源切换与控制
7 电源防雷器、通讯防雷器 1 雷击及过电压防护
8 保护屏柜 1 2260×800×600mm(或定制)
9 屏体用附体 1 端子排、线槽、照明、接地铜排等

六、发电机保护测控屏应用场景

中小型水电站:水轮机容量≤10MW的水轮发电机组保护,实现水电站无人值守自动化。

中小型火电站:汽轮发电机容量≤100MW的汽轮发电机组保护。

新能源与余热发电:沼气发电、余热发电、垃圾发电、瓦斯发电、数据中心柴油发电的发电机保护。

大容量机组:100MW以上大容量发电机保护可定制方案。

七、发电机保护测控屏柜技术参数

参数类别 具体参数 规格/描述
适用标准 DL/T 1075-2007 等 《数字式保护测控装置通用技术条件》、GB/T 14598、GB/T 17626、GB 16836、GB 50062、JB/T 5777.2 等
额定电气参数 直流额定电压 DC 220V(-20%~+10%),或 DC 85~265V 宽压输入
CT二次额定电流 1A 或 5A
PT二次额定电压 100V 或 57.7V
额定频率 50Hz
功耗 直流回路(正常/跳闸) ≤15W / ≤20W
交流电压回路 <0.5VA/相(额定57.74V)
交流电流回路(1A) <0.5VA/相
交流电流回路(5A) <1VA/相
过载能力 交流电流回路 2倍额定电流连续运行;10倍10秒;40倍1秒
交流电压回路 1.2倍额定电压连续运行;1.4倍10秒
直流电压回路 80%~115%额定电压连续运行
定值与时间精度 电流及电压定值误差 <±3%整定值(≤±5%)
频率定值误差 <0.02Hz(≤±0.01Hz)
无延时段动作时间 ≤30ms(激励量≥1.2倍定值时≤35ms)
延时段动作时间离散误差 <1%整定时间+30ms
遥测精度 电压、电流 0.2级
频率 0.01Hz
P、Q、cosΦ、电度 0.5级
遥信分辨率 遥信量分辨率 <2ms(装置级<1ms)
开关量输入输出 遥信开入 10路,有源/无源接点(默认无源)
继电器出口 无源接点,6A@3s,15A@0.5s,30A@0.2s;动作时间<8ms,返回时间<5ms
模拟量输出 1路4~20mA直流输出,替代变送器作为DCS测量接口
通讯接口 通讯口配置 2路以太网口 + 2路RS485口(第二路485与对时口复用)
通讯速率 RS485可达115.2kbps及以上,支持双网
通讯规约 IEC 60870-5-103、Modbus RTU/TCP、ProfiBus、CAN等
屏柜尺寸 外形尺寸 2260×800×600mm 或 2360×800×600mm(高×宽×深)
工作环境 正常工作温度 -10℃ ~ +55℃(室内)
相对湿度 5% ~ 95%(无凝露)
防护等级 屏柜/装置 屏柜IP40,装置面板≥IP40、背板≥IP20
精确工作范围 电流/电压/频率 电流0.2In~20In;电压0.4~120V;频率45~55Hz

八、发电机保护测控屏安装尺寸与部署说明

发电机保护测控屏采用2260×800×600mm(高×宽×深)标准屏柜(可定制),前后开门,前门可为有机玻璃面,全封闭结构,防护等级IP40。屏柜内每面可装3层装置,每层可装3个装置。柜体由钢架(或铝型材架)和光滑钢板构成,结构牢固、有适当刚度、自支持,易于维修和更换内部元器件。屏柜外壳通风孔有防止灰尘进入的措施,底部留有电缆入口,电缆安装完毕后可以封堵;屏柜内设有线槽,方便走线与扩展。

项目 规格/要求
屏柜外形尺寸 2260×800×600mm(高×宽×深),可定制
装置安装层数与每层数量 3层/面屏,3台/层,共可装9台装置
屏柜结构 全封闭,前后开门,前门可为有机玻璃面;钢架/铝型材架+光滑钢板
防护等级 IP40(屏柜),装置面板≥IP40、背板≥IP20
屏柜排列与通道 屏柜间距≥800mm,正面操作通道≥1500mm,背面维护通道≥800mm
柜上设备安装方式 装置采用嵌入式或半嵌入式安装,背后接线
压板颜色标识 保护跳合闸出口压板及与失灵回路相关压板采用红色,功能压板采用黄色,备用压板采用浅灰色
电缆入口 屏柜底部留有电缆入口,安装完毕后封堵
接地 屏柜内设接地铜排,截面≥100mm²,接入站内主接地网,接地电阻≤4Ω
通风散热 外壳通风孔有防止灰尘进入的措施,顶部可装排气扇
线槽与走线 屏柜内设有线槽,方便走线与扩展;强弱电分离走线

布线要求:CT/PT二次回路采用截面≥4mm²铜芯屏蔽电缆,与动力电缆间距≥300mm。通讯线采用超五类及以上屏蔽网线或单模光纤,沿电缆桥架敷设。所有电缆在屏柜内应排列整齐、绑扎牢固,标识清晰。屏柜内弱电信号线(通讯、遥信)与强电线(CT/PT、控制电源)应分开走线,间距≥50mm,避免电磁干扰。

环境要求:屏柜安装于发电厂电气控制室或机组屏柜室,温度宜-10℃~+55℃,相对湿度5%~95%(无凝露)。屏柜安装基础应水平,倾斜度≤3‰。屏柜周围不应有强磁场干扰源,如有则需采取屏蔽措施。

安装调试提示:发电机保护测控屏安装应遵循“屏柜就位→装置安装→二次接线→绝缘测试→通电调试→保护定值整定→传动试验→联调→试运行”的流程。重点工序:①屏柜就位后检查垂直度、水平度,紧固地脚螺栓;②装置安装时注意面板与屏柜开孔对齐,背后插头插接牢固;③二次接线前核对图纸,确保CT/PT极性正确,端子压接牢固;④通电前用1000V兆欧表测量绝缘电阻≥10MΩ;⑤保护定值按整定计算书逐项输入,双人复核;⑥传动试验时模拟各保护动作,确认出口跳闸正确,信号上传正常;⑦与上位机通讯联调,确保遥测、遥信、遥控功能正常;⑧系统试运行≥72小时,确认无异常告警。建议在工厂完成屏柜预装与单体调试,现场仅进行接线与联调,缩短现场工期。

安全警告:发电机保护测控屏安装调试过程中严禁带电作业。CT二次回路严禁开路,PT二次回路严禁短路。保护装置通电前必须确认直流电源极性正确、电压等级匹配。传动试验时应有专人监护,确认断路器在试验位置或检修状态,防止误跳运行设备。保护定值修改须经审批,修改后做传动验证。屏柜接地必须可靠,接地电阻≤4Ω。严禁在运行中的保护屏上进行任何可能导致误动的操作。紧急情况下按下急停按钮前应先确认后果。所有操作应严格执行“两票三制”制度。

发电机保护测控屏应用组网图

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