D9720C-2H型主变后备保护测控装置.DOC

1、D9720C-2H 型主变后备保护测控装置技术说明书上海强晟电气自动化有限公司目 录第一章 概述1第二章 技术参数1第三章 装置结构2第四章 系统功能及配置4第五章 人机界面操作说明9第六章 用户调试11附图一 D9720C-2H 型结构尺寸及安装开孔图附图二 D9720C-20H、22H 型原理接线图附图三 D9720C-21H、22H 型操作回路原理图附图四 D9720C-20H、22H 型端子图附图五 D9720C-21H 型原理接线图附图六 D9720C-21H 型端子图D9720C 主变后备保护测控装置说明书1第一章 概述D9720C2H 型是在吸收国际先进技术基础上，针对变压器单侧

2、后备设计开发的保护监控一体化装置，能完成变压器一侧的保护、测量、控制和联网通信远动功能。既可集中组屏，也可分散安装在开关柜上，适用于 110KV 及以下电压等级的双圈或三圈变压器。装置内部可选配断路器操作回路，面板装有强电操作按钮及位置指标灯，可替代原有开关柜上的全部操作功能，省去了开关柜上的二次操作设备。控制部分可通过装置上的“远方/就地”切换钥匙，实现远方遥控操作和就地操作相互闭锁。第二章 技术参数一、额定参数 装置电源： 直流 110V340V 或交流 85264V 两用 直流电压： 220V 或 110V（订货注明） 交流电流： 5A 或 1A（订货注明） 交流电压： 100/3 V

3、或 100V（订货注明）二、主要技术性能1、 功耗： 直流回路: 正常工作不大于 20W,动作时不大于 30W 交流电压回路: 不大于 0.5VA/相 交流电流回路: 额定电流 5A 时，不大于 1VA/相额定电流 1A 时，不大于 0.5VA/相2、 出口继电器接点容量： 240VAC、10A 或 30VDC、5A3、 跳合闸电流： 0.5A、1A、2A、4A（订货注明）4、 精度： 保护精度： 不超过5% 测量精度电流、电压： 0.2 级功率： 0.5 级频率： 不超过0.02HZ三、绝缘性能D9720C 主变后备保护测控装置说明书2 绝缘电阻： 装置电源回路、交流回路、开出回路、开入回路

4、、外壳相互之间，正常试验大气条件下，各回路绝缘电阻不小于 100M。 介质强度： 在正常试验大气条件下，装置电源回路、交流回路、开出回路、外壳相互之间能承受频率 50HZ，电压 2KV，历时 1 分钟的工频耐压试验而无闪络击穿现象。 冲击电压： 在正常试验大气条件下，装置电源回路、交流回路、开出回路、外壳相互之间能承受1.2/50s 的标准雷电波短时冲击电压试验，开路试验电压 5KV。 湿热性能： 耐湿热性能符合 GB7261四、抗电磁干扰性能 群脉冲干扰： 装置承受试验电源频率为 100KHZ 和 1MHZ，试验电压为共模 2500V，差模 1000V 的衰减振荡波而不拒动、不误动。 快速瞬

5、变干扰： 装置能承受 IEC255-22-4 标准规定的快速瞬变干扰试验 静电放电： 装置能承受 IEC255-22-2 标准规定的静电放电试验 电磁场辐射： 装置能承受 IEC255-22-3 标准规定的辐射试验五、机械性能 振动： 装置能承受 GB7261 规定的严酷等级为 I 级的振动耐久能力试验 冲击： 装置能承受 GB7261 规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久能力试验 碰撞： 装置能承受 GB7261 规定的严酷等级为 I 级的碰撞耐久能力试验六、环境条件 环境温度：工作温度： -20+65，24 小时内平均温度不超过 35贮存温度： -25+70，在极限值下不施加激励量，装置不出

6、现不可逆变化，温度恢复后，装置能正常工作。 相对湿度： 最湿月的月平均最大相对湿度为 95%，同时该月的月平均最低温度为 25且表面无凝露。最高温度为 40时，平均最大相对湿度不超过 50%。 大气压力： 86106kPa（海拔高度 2000m 以下）第三章 装置结构装置机箱采用全密封、防尘、抗振动的原则设计，以确保安装于条件较为恶劣的环境时仍具备高可靠性。装置采用整面板形式，面板上包括汉化液晶/VFD 显示器、操作按键、信号指示灯。在面板靠右下部分还设置了D9720C 主变后备保护测控装置说明书3手动分闸、合闸按钮以及“远方/就地”钥匙切换开关。装置内部由 CPU 模块、交流模块、电源模块、

7、操作回路板、人机对话模块构成。一、开关量输入及输出本装置共设有 20 路开入量，其中供外部输入的开关量 12 路，包括外部 8 路遥信、4 路电度脉冲输入。剩余 8 路用于装置内部状态的监视，如操作回路的断路器位置、钥匙开关状态、控制回路是否断线等。除 4 路电度脉冲输入可选为无源（装置内部提供专用 30VDC）或有源的方式( 电压输入范围：2448V)，其余均为有源输入（电压输入范围：同控制电源电压） 。装置开出量分为两类，一类已直接连至操作回路板，如保护跳闸、遥控跳闸、遥控合闸；另一类通过装置 B 端子直接输出，如启动音响回路的事故音响接点、预告音响接点、分级时限出口接点、闭锁调压接点、闭

8、锁备自投接点。具体参照后页“附图” 。保护跳闸接点、闭锁接点靠事故解除来返回，但不小于 2S。遥控跳闸、遥控合闸、事故音响接点、预告音响接点其出口脉冲宽度为 2S。所有动作于告警的事件将启动预告音响接点，如 PT 回路断线、控制回路断线、过负荷动作等。所有动作于跳闸的事件将启动事故音响接点，如复合电压闭锁过流等动作。二、交流模块交流模块包括电压输入（测量与保护共用） 、测量电流输入、保护电流输入。电压变换器线性范围为： 1.00 120V测量电流变换器线性范围为： 0.05 6A ；Ie=5A0.01 1.2A ；Ie=1A保护电流变换器线性范围为： 0.30 100A ；Ie=5A0.10

9、20A ；Ie=1A三、电源模块装置电源为进口高频开关电源，直流 110V、220V 或交流 220V 输入。四、操作回路板操作回路具有分合闸自保持及防跳功能。可输出一个跳闸位置的常开接点、一个合闸位置的常开接点、一个手跳或遥跳的常开接点。操作回路对外提供外部合闸端子 F9（WHZ ） ，外部跳闸端子 F6（WTZ） 。将该端子和装置+KM（L）之间接入操作按钮，可实现合、分闸控制。断路器分、合闸线圈电流或其中间接触器线圈电流应注意与操作回路分、合闸保持继电器相配合。断路器分、合闸电流选 0.5A、1A、2A、4A 须在订货时注明。D9720C 主变后备保护测控装置说明书4第四章 系统功能及配

10、置D9720C2H 系列微机变压器后备保护装置是以复合电压闭锁过电流保护、零序保护、过负荷等为基本配置的成套变压器后备保护装置。根据可选配置，可具备测控功能。功能型号对照表如下：功 能 选 项装 型置 号三压段闭复锁合过电流零序过流零序选跳间隙过压间隙过流过负荷遥信事件记录操作回路遥测遥控遥脉D9720C-20H D9720C-21H D9720C-22H 一、保护功能及原理D9720C2H 保护测控型采用 A、B、C 三相式电流、实时计算各保护元件的方式，不再设置专门的启动元件，所有元件均实时计算出，相对简化了保护逻辑，以利于提高保护装置的整体可靠性。装置的保护功能包括： 三段两时限复合电压

11、闭锁过电流保护（可带方向） 零序过流保护（可带方向） 间隙（零序）过压保护 间隙过流保护 过负荷每种保护均设有可以投/退的软压板。1、三段两时限复合电压闭锁过电流保护本装置复合电压闭锁过流分三段，每段均设两时限。通过软压板投退可选择低电压、负序电压闭锁及是否带方向。每段保护电流定值及两段延时可分别独立整定。装置方向元件采用 90 接线，按相起动的原则。即 IA 与 UBC、IB 与 UCA、IC 与 UAB。装置具有记忆电压功能，以保证近区三相故障时正确动作。记忆电压有效时间为 3s，如 3s 内故障切除，则装置清除记忆电压，自动恢复正常运行。D9720C 主变后备保护测控装置说明书5装置保护

12、电压与测量电压在内部已分开（各自独立的变送器） ， 测量电压取本侧，保护电压可根据现场需要选择本侧或对侧。方向元件最大灵敏角可选定为45 度或30 度，动作区为 170 度。 （方向指向变压器）最大灵敏角为45 度时，动作区为：13040最大灵敏角为-30 度时，动作区为：-11555其中 为线电压相对于相电流的角度。装置复合电压由低电压和负序电压的或门组成。低压元件取线电压，当 UAB、UBC、UCA 三个线电压中的任意一个低于低电压闭锁定值时动作，开放被闭锁电流保护元件。当负序电压大于负序电压闭锁定值时，同样开放被闭锁电流保护元件。复合电压闭锁过流保护动作逻辑见图 41。 （各软压板均投入

13、）图 41 复合电压闭锁（方向）过流保护逻辑图2、零序（方向）过流保护零序（方向）过流保护按一段两时限设置，可作为中性点直接接地系统的接地保护。零序方向元件可通过软压板投入或退出。零序电压和零序电流均由软件计算。即 3U0=Ua+Ub+Uc，3I0=Ia+Ib+Ic。零序方向最大灵敏角为99，动作区为 160。动作区为：181-19。 （方向指向变压器）其中 为零序电压相对于零序电流的角度。零序（方向）保护动作逻辑见图 42。 （各软压板均投入）A 相过流B 相过流C 相过流低电压负序电压方向满足PT 断线11&t1t2跳本侧母联跳本侧开关或跳各侧开关闭锁备自投零序过流零序过压零序方向PT 断

14、线&t1t2跳本侧母联零序选跳输出跳本侧开关或跳各侧开关闭锁备自投D9720C 主变后备保护测控装置说明书6图 42 零序（方向）过流保护逻辑图3、零序选跳（仅适用于 D9720C-21H）当主变中性点未装设间隙，而一台主变接地运行，另一台主变不接地运行情况下发生接地故障，应先跳开不接地变压器，后跳开接地变压器，简称零序选跳。零序选跳方式由其控制字选择投/退，此时，零序过流保护的零序电流自动取中性线零序电流（而不是自产） 。接地变压器的保护通过零序过流时限 1（退出方向）动作给出跳闸开出接点，首先跳开不接地变压器，而该不接地变压器收到外部的选跳信号，同时判明本变压器确实无零序电流时，跳开本变压

15、器。零序选跳保护动作逻辑见图 43。 （各软压板均投入）+KM另一主变选跳接点跳各侧开关图 43 零序选跳保护逻辑图4、间隙（零序）过压保护变压器在装有间隙支路时，装置取本侧 PT 开口三角电压实现间隙（零序）过压保护。当开口电压大于整定值且延时时间到保护动作，保护动作后跳变压器各侧开关。保护动作逻辑见图 44。 （各软压板均投入）跳各侧开关图 44 间隙（零序）过压保护逻辑图5、间隙过流保护变压器在装有间隙支路零序 CT 时，装置取间隙零序电流实现间隙过流保护。当间隙零序电流大于整定值且延时时间到保护动作，保护动作后跳变压器各侧开关。保护动作逻辑见图 45。 （各软压板均投入）跳各侧开关间隙

16、（零序）过压 t间隙过流 t中性线零流 3I0 I0ZDD9720C 主变后备保护测控装置说明书7图 45 间隙过流保护逻辑图6、过负荷保护当 A、B、C 任一相电流超过过负荷电流定值，装置经整定延时发告警信号或出口跳闸。过负荷发信或跳闸可通过软压板设定。保护动作逻辑见图 46。 （各软压板均投入）告警 、闭锁调压跳各侧开关图 46 过负荷保护逻辑图7、外部分、合闸联动装置操作回路设有 WHJ、WTJ，可用于外部分、合闸联动。当其它装置输出接点需分、合本侧时，可将此接点一端接+KM，另一端接装置 WTJ（F6）端子（跳闸）或 WHZ（F9）端子（合闸） 。8、PT 断线检测在下面三个条件之一得

17、到满足时，装置报“PT 断线”事件。1）三相电压均小于 10V，三相电流小于 0.3A，断路器处于合位，判为三相失压；2）三相电压向量和大于 18V，最小线电压小于 18V，判为 PT 断线；3）三相电压向量和大于 18V，最大线电压与最小线电压的差值大于 18V，判为 PT 断线。装置在检测到 PT 断线后，根据 PT 断线闭锁的设置方式来判定是否闭锁有关电压保护。PT 断线解除后，闭锁保护亦相应解除。9、装置告警当装置检测到硬件故障（闭 锁保护出口） 、控制回路断线、PT 回路断线等故障时，发出运行异常信号并报警。10、信号指示装置向用户提供完整的信号指示（见面板图） 。当钥匙切换开关在“

18、就地”位置时，动作指示灯动作后，需通过装置按键手动复归；当钥匙切换开关在“远方”位置时，动作指示灯动作后，若故障消失，将自动复归（无需远方复归） 。二、监控功能1 电气量测量功能装置可实时测量变压器单侧的各种电气量并在当地进行显示，亦可通过通信接口随时将当地测量参数内容上传后A 相过负荷B 相过负荷C 相过负荷1 tD9720C 主变后备保护测控装置说明书8台机。电气量内容： A、B、C 三相电流及其相角 A、B、C 三相电压及其相角，AB、BC 、CA 三线电压 A、B、C 单相有功功率、无功功率、视在功率 三相总有功功率、总无功功率、总视在功率 功率因数及频率 有功积分电度、无功积分电度、

19、视在积分电度以上测量值均为一次实时有效值。其中各相角均以保护电压 UA 为参考，相角测量未作精度要求，但能显示各输入量的相位关系，可直观的反映现场的接线是否出错。有功积分电度和无功积分电度均按输入输出净值（输入与输出差值）来显示，视在积分电度为总量（无方向） ；若积分电度净值为负数，则对应显示值将递减，当减至小于 0 度时，积分电度值将从 99，999.999 度开始递减；若积分电度净值为正数，则对应显示值将递增，当增至大于 99，999.999 度时，积分电度值将从 0 度开始递增。2 脉冲电度累计功能装置分别提正有功、正无功、负有功、负无功 4 路电度脉冲输入。输入方式可为有源或无源。计数

20、器的初值可通过装置面板或通信口设定。3 遥信功能装置提供用户 8 路有源开关量输入，SOE 分辨率2ms，可通过显示界面查看其位置状态。4 控制功能装置面板设有手动分、合闸按钮及“远方/就地”钥匙切换开关，遥控分、合闸通过内部操作回路执行。手动分、合闸与遥控分、合闸通过“远方/就地”钥匙切换开关实现相互闭锁。“远方/就地”钥匙切换开关拨至“远方”时，可遥控操作，手动操作被闭锁，“远方/就地”钥匙切换开关拨至“就地”时，可手动操作，遥控操作被闭锁。5、事件记录功能装置可记录 NO.00 至 NO.99 共 100 个带有精确到 1ms 的事件记录，其中显示 NO.00 为最近一次事件记录。总事件超出 100 个，则最早产生的事件记录将被新近产生的事件记录覆盖。装置掉电后事件记录仍可保存。6、开关遮断故障电流次数累计功能电流保护跳闸后累计计数器加 1。7、PT、CT 变比设置PT 变比即 PT 一次额定电压与二次额定电压的比值。如某系统 PT 初级额定线电压为 10KV，次级额定线电