概述
PLB-1B发电机过流、过压保护器是针对小型水电站发电机保护存在问题而专门设计的智能型保护装置。它以PIC单片机为核心,硬件简单,精度较高,稳定性、可靠性好,整定灵活,功能多样。它具有过载、过流、短路三段反时限电流保护,以及过压、欠压、过速(飞车)、欠速保护,过速、欠速保护会自动根据发电机并网(电流>6%Ie视为并网状态)情况作不同处理。本保护器还可以用于400HZ的中频发电机的过流、过压保护。
本保护器可完全取代传统的多继电器式、机械式的保护装置,简化了安装提高了可靠性。另外装置还兼有发电机电压、电流、频率的数显功能便于观察与操作,使用非常方便。可适用于中小型电站与老电站的改造,能***提高电站保护的可靠性和安全性,同时对于提高电站的自动化水平也具有积极意义。
技术指标
1. 适用范围: 各类中、小型高压和低压发电机组
2. 输入信号
PT电压: a. 标称100V发电机PT(电压互感器)电压
b. 标称200V特种发电机线电压
c. 标称400V发电机线电压
(2) 三相电流:标称5A发电机三相CT(电流互感器)电流信号
3. 输出信号: 继电器开关信号(常开)
触点容量:AC380V/3A AC220V/5A DC110V/0.8A DC220V/0.2A
a. 故障输出(用于分断并网开关)
b. 飞车保护输出(用于控制调速器减速)
建议在外面负载(线圈)为交流时,在线圈两端并联一个不小于0.1uf的(CBB)交流电容,负载为直流时,反并联一个二极管。
4. 电压测量精度:不低于±1%
5. 电流测量精度:不低于±2%
6.频率测量精度:不低于±0.01%(残压≥3% 时频率可有效测出)
7. 工作电源: 交流85V~280V 直流 100V~250V
8. 功耗:小于6W
9. 工作环境
环境温度:-5℃~+45℃
相对湿度:不大于90%(40℃)
海拔2500米以下地区
10. 外型尺寸:(长)112×(宽)112×(深)108mm
11.开孔尺寸:114×114(113×113)见安装示意图
主要功能:
1.过压保护
系统运行中,当发电机电压连续高于设定过压保护值一定时间(此时间可设定)时,保护器判为过压故障。并网后(电流>6%Ie视为并网状态)过压,故障继电器动作,切断发电机输出,同时发出常规告警信号(断续蜂鸣告警声、故障指示灯亮),数码显示自动切到电压值显示状态,实时显示此时的电压值,同时电压指示灯闪烁。延时设定的一段时间后,如发电机电压恢复正常,则解除跳闸信号,退出故障状态。也可人工干预(用《参数》键)提前退出故障状态。并网前过压,故障继电器不动作,但其它故障告警信号一样,电压正常后立即解除故障状态。
2.欠压保护
发电机电压连续低于设定欠压保护值时,保护器判为欠压状态。故障继电器不动作,但发出常规告警信号,在没有其它故障时,数码显示自动切到电压值显示状态,电压指示灯闪烁。发电机电压正常后,自动退出故障状态。它类似并网前过压故障。当欠压设定选择低于额定电压的50%时(49%)关闭欠压保护功能。
3.过载保护
并网运行中,发电机三相电流中一相电流连续大于过载设定值(102%~110%Ie)一定时间(此时间较长可设定)时,保护器判为过载故障。保护器有反时限控制功能,设实测电流减过载设定值的差与***之一额定电流(1%Ie)的比为N,过载设定时间为Tas,那么实际过载时间Ta为:Ta=Tas/(1+N/50)。过载时间Ta计时是累加的,计时中间允许中断,但当一相电流小于90%Ie时,计时将减少,直到减至0为止(电流每小1% Ie,Ta计时减少速率为标准计时的1/50,即如果一相电流为40%Ie时,那么过载计时将在同样时间内减至0)。过载故障与过流故障处理很类似,处理方法参见下节过流故障处理。
3.过流保护
并网运行中,发电机三相电流中一相电流连续大于设定过流设定值(110%~150%Ie)一定时间(此时间可设定)时,保护器判为过流故障,故障继电器动作切断发电机输出,同时发出常规告警信号。数码显示自动切到电流值显示状态,显示跳闸时刻的电流值,同时电流指示灯闪烁。延时设定的一段时间后,自动解除跳闸信号,退出故障状态,同样可以人工干预提前退出故障状态。过流保护也是反时限控制,在设定的过流延时跳闸时间的基础上,保护器根据“温升相等”原则自动修改过流动作时间,过流越大,则保护动作也越快。计算方法如下:设实测电流减过流设定值的差与***之一额定电流(1%Ie)的比为N,过流设定时间为Tbs,那么实际过流时间Tb为:Tb=Tbs/(1+N/40)。过流时间Tb计时也是累加的,计时中间允许中断,但当一相电流小于75%Ie时,计时将减少,直到减至0为止(电流每小1% Ie,Tb计时减少速率为标准计时的1/40)。
过载保护与过流保护是同时进行的,当实际电流大于过流设定值时,过流计时开始,但过载计时不中断继续进行,谁先达到设定值,谁先动作。
4.短路保护
当发电机三相电流中一相电流达到短路设定值(1.8~3.0Ie)时,保护器判为短路故障,故障继电器立即动作,其它处理与过流故障类似。注意电流显示值为跳闸前的电流值,可能会偏小一些。
5.低速保护
低速保护分“并网”前和“并网”后,“并网”前,当发电机转速从正常状态减至40HZ以下时保护器判为“低速”状态(刚开机时的低速状态不会)。保护器“飞车” 继电器动作,与“故障” 继电器的“常闭”组合后可以作为发电机的低速保护(轴承油膜问题),见下图,同时发出常规告警信号,一般数码显示会自动切到频率显示状态,频率指示灯闪烁。
“并网”后,在某些小型电网,发电机转速可能不稳定,当发电机转速小于低速设定值(40.0HZ~49.0HZ)时保护器判为“低速” 故障,“故障” 继电器与“飞车” 继电器同时动作,除了“跳闸” 切断发电机输出外,还组合出“减速”信号,控制调速机减速。虽然是“低速” 故障,一般来说不应该再去减速,但发电机“跳闸”后必然会升速,因此仍然应该减速,12 S后再检测“跳闸”后的发电机转速如果小于52HZ则退出“低速” 故障状态。故障其它处理与“并网”前“低速” 故障处理一样。低速保护功能可以人工选择去除。
6.过速(飞车)保护
过速(飞车)保护同样分“并网”前和“并网”后,“并网”前,特别是系统甩负荷以及保护跳闸后, 发电机可能出现飞车现象。当本保护器确认发电机频率(转速)超过60HZ时判为“过速”(飞车)故障,“故障”继电器与“飞车” 继电器同时动作,组合出“减速”信号控制调速机减速,同时发出常规告警信号,一般数码显示会自动切到频率显示状态,频率指示灯闪烁。12 S后若发电机转速小于52HZ则退出“过速” 故障状态。
“并网”后,在某些小型电网,发电机转速可能不稳定,当发电机转速大于过速设定值(51.0HZ~60.0HZ)时保护器判为“过速” 故障,“故障” 继电器与“飞车”继电器同时动作,除了“跳闸” 切断发电机输出外,还组合出“减速”信号,控制调速机减速。故障其它处理与“并网”前“过速” 故障处理一样。过速保护功能同样可以人工选择去除。
7.电压输入线掉线
当电压输入线掉线或发电机电压为零判为“掉线”故障,故障继电器不动作,但发出常规告警信号。在没有其它故障时数码显示自动切到电压显示状态。电压、频率显示都为0000。电压输入正常时自动退出故障状态。