iPACS-5742变压器后备保护测控装置.DOC

1、 iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置 技术说明书 版本： V2.02 江苏金智科技股份有限公司 iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 目 录 1. 概述 .1 1.1. 应用范围 . 1 1.2. 基本配置 . 1 1.2.1. 保护配置 . 1 1.2.2. 测控功能 . 1 1.2.3. 保护信息功能 . 1 2. 技术参数 .2 2.1. 机械及环境参数 . 2 2.1.1. 工作环境 . 2 2.1.2. 机械性能 . 2 2.2. 额定电气参数 . 2 2.2.1. 额定数据 . 2 2.2.2. 功 耗 . 2 2.2.3. 过

2、载能力 . 2 2.3. 主要技术指标 . 2 2.3.1. 过流保护 . 2 2.3.2. 零序过流保护 . 3 2.3.3. 间隙零序保护 . 3 2.3.4. 零序过压保护 . 3 2.3.5. 遥信开入 . 3 2.3.6. 遥测量计量等级 . 3 2.3.7. 电磁兼容 . 3 2.3.8. 绝缘试验 . 3 2.3.9. 输出接点容量 . 4 3. 软件工作原理 .4 3.1. 保护程序结构 . 4 3.2. 装置起动元件 . 5 iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 3.2.1. 过电流起动 . 5 3.2.2. 零序电流起动 . 5 3.

3、2.3. 间隙零序电流起动 . 5 3.2.4. 零序过压起动 . 5 3.3. 过流保护 . 5 3.4. 接地保护 . 6 3.5. 过负荷、启动风冷、过载闭锁有载调压 . 6 3.6. TV 断线 . 6 3.7. 跳闸逻辑矩阵 . 7 3.8. 遥控、遥测、遥信功能 . 7 3.9. 装置闭锁和装置告警 . 8 3.10. 对时功能 . 8 3.11. 逻辑框图 . 8 4. 装置整定内容 .10 4.1. 系统定值 . 10 4.2. 保护定值 . 10 4.3. 通讯参数 . 12 4.4. 辅助参数 . 13 4.5. 软压板 . 13 5. 装置背板端子与说明 .14 5.1.

4、 模拟量输入 . 14 5.2. 背板端子说明 . 15 iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 第 1页 共 16 页 1. 概述 1.1. 应用范围 iPACS-5742 变压器后备保护测控装置 适用于 110kV 电压或以下等级变压器的 110kV 或 35kV 或10kV 侧后备保护 测控 。 1.2. 基本配置 1.2.1. 保护配置 1) 五段复合电压闭锁过流保护（可带方向，方向指向可整定），一段过流保护； 2) 接地零序方向过流保护（第一段二时限，第二段三时限，其中第二段第三时限可 选报警） 3) 不接地零序保护（一段定值二段时限的零序过压保

5、护、一段定值二段时限的间隙零序过流保护（跳闸或报警）。 4) 保护出口采用跳闸矩阵方式； 5) 过负荷发信号； 6) 启动主变风冷； 7) 过载闭锁有载调压； 1.2.2. 测控功能 1) 14 路遥信开入采集、遥信变位、事故遥信； 2) 3 路断路器遥控分合，空接点输出；出口动作保持时间可程序设定； 3) P、 Q、 I（ IA、 IB、 IC）、 U（ UA、 UB、 UC、 UAB、 UBC、 UCA）、 U0、 COS、 F 等模拟量的遥测； 4) 遥控事件记录及事件 SOE 等。 1.2.3. 保护信息功能 1) 装置描述的远方查看； 2) 装置参数的远方查看； 3) 保 护定值和区

6、号的远方查看、修改功能； 4) 支持软压板状态的远方查看、投退； 5) 装置保护开入状态的远方查看； 6) 装置运行状态（包括保护动作元件的状态、运行告警和装置的自检信息）的远方查看； 7) 远方对装置实现信号复归； 8) 故障录波上送功能； 9) 装置打印功能 (选配 )。 支持电力行业标准 DL/T667-1999（ IEC60870-5-103 标准）通讯规约；配有双以太网接口(100Mbps、也支持三网口，若需三网口请订货时说明 )，支持超五类线或光纤接口。 iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 第 2页 共 16 页 2. 技术参数 2.1.

7、机械及环境参数 2.1.1. 工作环境 温度 ： -25 +60 保证正常工作 湿度、压力符合 DL478 2.1.2. 机械性能 能承受严酷等级为级的振动响应 ， 冲击响应 2.2. 额定电气参数 2.2.1. 额定数据 直流电压： 220V， 110V 允许偏差 +15， 20 交流电压： 57.7V（相电压） ， 100V（线电压） 交流电流： 5A， 1A 频 率： 50Hz 2.2.2. 功 耗 交流电压： 0.5VA/相 交流电流： 1.0VA/相 (In =5A) 0.5VA/相 (In =1A) 直 流： 正常 15W 跳闸 25W 2.2.3. 过载能力 交流电压： 1.2

8、倍额定电压：连续工作； 1.4 倍额定电压：允许 10 秒。 交流电流： 2 倍额定电流：连续工作； 10 倍额定电流：允许 10 秒； 40 倍额定电流：允许 1 秒。 2.3. 主要技术指标 2.3.1. 过流保护 电流定值： 0.1In 20In 定值误差： 2.5% iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 第 3页 共 16 页 时间定值： 0 100S 时间误差： 时间定值 1 35ms 2.3.2. 零序过流保护 电流定值： 0.1In 20In 定值误差： 2.5% 时间定值： 0 100S 时间误差： 时间定值 1 35ms 2.3.3.

9、间隙零序保护 电流定值： 0.1In 20In 定值误差： 2.5% 时间定值： 0 100S 时间误差： 时间定值 1 35ms 2.3.4. 零序过压保护 电压定值： 100V 300V 定值误差： 2.5% 时间定值： 0 100S 时间误差： 时间定值 1 35ms 2.3.5. 遥信开入 分辨率 ： 1ms 信号输入方式： 无源接点 2.3.6. 遥测量计量等级 电流： 0.2 级 其他： 0.5 级 2.3.7. 电磁兼容 辐射电磁场干扰试验符合 GB/T 14598.9 的规定 快速瞬变干扰试验符合 GB/T 14598.10 的规定 静电放电试验符合 GB/T 14598.14

10、 的规定 脉冲群干扰试验符合 GB/T 14598.13 的规定 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合 GB/T 17626.6 的规定 工频磁场抗扰度试验符合 GB/T 17626.8 的规定 脉冲磁场抗扰度试验符合 GB/T 17626.9 的规定 2.3.8. 绝缘试验 绝缘试验符合 GB/T14598.3-93 6.0 的规定 iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 第 4页 共 16 页 冲击电压试验符合 GB/T14598.3-93 8.0 的规定 2.3.9. 输出接点容量 信号接点容量： 允许长期通过电流 5A 切断电流 0.3A（ DC22

11、0V， V/R 1ms） 其它辅助继电器接点容量： 允许长期通过电流 5A 切断电流 0.2A（ DC220V， V/R 1ms） 跳闸出口接点容量： 允许长期通过电流 5A 切断电流 0.3A（ DC220V， V/R 1ms） 3. 3.1. 保护程序结构 保护程序结构框图如图 3.1.1 所示。 主程序采样程序起动？正常运行程序 故障计算程序N Y图 3.1.1 保护程序结构框图 主程序接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集与滤波，开关量的采集、 装置硬件自检、交流电流断线和起动判据的计算，根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。硬件自检内容包括定值出错、 R

12、AM 故障、 ROM 故障、电源故障、出口回路故障、 CPLD 故障。 正常运行程序中进行频率跟踪、及运行状态检查，运行状态检查包括交流电压断线、检查开关位置状态、重合闸充电、准备手合判别、频率异常判别等。不正常时发告警信号 ， 信号分两种 ， 一种是运行异常告警 ， 这时不闭锁装置 ， 提醒运行人员进行相应处理；另一种为闭锁告警信号 ， 告警同时将装置闭锁 ， 保护退出。 故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸 逻辑判断以及事件报告、故障报告及波形的整iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 第 5页 共 16 页 理。 3.2. 装置起动元件 装置针

13、对每一种保护设置相应的起动元件，以确保在满足保护动作时装置能够可靠起动。 3.2.1. 过电流起动 zdmax II （ 3-1） 当满足上式时，保护起动。 式中： Imax 为三相最大电流 Izd 为过流 I段、过流 II段、过流 III段 、过流 IV 段、过流 V 段、过流 VI 段 的整定值。 3.2.2. 零 序电流起动 0zd0 II （ 3-2） 当满足上式时，保护起动。 式中： I0 为零序电流 I0zd 为零序过流 I段、零序过流 II段的整定值。 3.2.3. 间隙零序电流起动 0jxzd0g II （ 3-3） 当满足上式时，保护起动。 式中： I0g 为间隙零序电流 I

14、0jxzd 为间隙零序过流的整定值。 3.2.4. 零序过压起动 0zd0 UU （ 3-2） 当满足上式时，保护起动。 式中： U0 为零序电压 U0zd 为零序过压的整定值。 3.3. 过流保护 本装置设五段复合电压闭锁方向过流保护 ， 各段电流及时间定值可独立整定 ， 分别设置整定控制字控制这五段保护和复合电压元件的投退。可带方向闭锁，由控制字选择。方向元件采用正序电压iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 第 6页 共 16 页 极化，方向元件和电流元件采用按相起动方式。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。方向元件灵敏角为 45

15、 度或 225 度，可以通过控制字整定选择。当控制字“过流保护方向指向”整为“ 0”时，方向元件灵敏角为 45 度，整为“ 1”时，方向元件灵敏角为 225 度。装置要求接入 TA 的正极性端在母线侧。 复合电压动作后装置输出 两 付空接点，同时复合电压闭锁过流保护可取其它侧复合电压（经控制字选择）。 装置专设一段过流后备保护（过流保护 段）作为变压器的总后备，该保护为纯过流保护。 3.4. 接地保护 对于 110KV 电压等级的变压器需要设置接地保护。本装置针对三种接地方式均设有保护： a) 中性点直接接地运行： 装置设有三段零序过流保护。 I、 II段各二时限， III段一时限，分别 设有

16、整定控制字控制这三段五时限保护的投退。其中 I、 II 段可带方向元件闭锁，方向灵敏角 225 度或 45 度（自产零序电压和外接零序电流的夹角），可以通过装置定值控制字“ 零序保护方向指向 ”来选择。零序过流 段固定不经方向闭锁，投入控制字退出时本段为零序报警段。 b) 中性点不接地运行或经间隙接地运行： 装置设有段两时限 零序 有 流闭锁 零序过压保护和段两时限间隙零序过流保护，两者第一时限出口跳闸用于缩短故障范围，第二时限均跳主变各侧开关。 零序 有 流 闭锁 的定值同两段零序过流电流定值的最小值。当零序过压第 II 时限保护不投入 时装置提供零序过压告警功能，间隙零序过流第 II 时限

17、保护不投入时装置提供间隙零序过流告警功能。考虑到间隙击穿过程中，零序过流和零序过压可能交替出现，装置设有“间隙保护方式”控制字，间隙保护方式投入时，间隙过流和零序过压共用一个时间元件，其时间整定值以间隙零序过流保护的整定值为准。当间隙保护方式投入，零序过压不经零序过流闭锁。 3.5. 过负荷、启动风冷、过载闭锁有载调压 装置设有三个独立元件分别对应这三项功能，取最大相电流作为判别。装置给出一付过负荷接点，一付启动风冷接点，一付过载闭锁有载调压接点。过负荷、过载闭锁有载调压的返回系数为 0.95，启动风冷的返回系数为 0.90。 3.6. TV 断线 TV 断线判据如下： a) 正序电压小于 3

18、0 伏，而任一相电流大于 0.06In； b) 负序电压大于 8 伏； 满足上述任一条件后延时 10 秒报 TV 断线，装置发出报警信号，待电压恢复后自动恢复正常。在断线期间 ， 根据整定控制字选择是退出经方向或复合电压闭锁的各段过流保护还是暂时取消方向和复合电压闭锁。当投入的各段保 护都不经复压闭锁和方向闭锁时，则不判 TV 断线。 iPACS-5742 变压器后备保护 测控 装置技术说明书 （ V2.02） 第 7页 共 16 页 当本侧 TV 检修或旁路代路时，为保证该侧后备保护的正确动作，需投入“本侧 TV 退出”压板，此时该侧后备保护的功能有如下变化： a) 本侧复合电压元件不启动，

19、但是复合电压闭锁（方向）过流保护经过其它侧复合电压闭锁（控制字 UBS=1 时）； b) 复合电压过流保护自动解除方向元件； c) TV 断线检测功能解除； d) 本侧复合电压动作功能解除。 3.7. 跳闸逻辑矩阵 本装置各保护跳闸方式采用整定方式 ， 即哪个保护动作 ， 跳何开关可以按需整定。 iPACS-5742变压器后备保护装置共有七组跳闸出 口继电器：出口 1（ CK1）、出口 2（ CK2）、出口 3（ CK3）、出口4（ CK4）、出口 5（ CK5）、出口 6（ CK6）、出口 7（ CK7）。 跳闸矩阵整定说明如下 ： 位数 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7

20、 6 5 4 3 2 1 0 元件出口 JX2 JX1 I0jx2 I0jx1 U02 U01 L03 L022 L021 L012 L011 GL6 GL5 GL4 GL3 GL2 GL1 CK1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 CK2 CK3 CK4 CK5 CK6 CK7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 其中：行表示保护元件 ， 列表示要动作的跳闸出口继电器。 整定方法 ： 在保护元件与要动作的跳闸出口继电器的空格处填 1,其它空格填 0， 则可得到跳闸方式。 例如 ： GL1 要动作于跳闸出口继电器 1，则在 GL

21、1 所在列， CK1 所在行的交叉处置 1； 否 则，置 0。 L011 也要动作于跳闸出口继电器 1，则在 L011 所在列 ， CK1 所在行的交叉处置 1； 否则，置 0。 如此，在 CK1 列可得到 17 位二进制位串： CK1=00000000001000001 若某一组出口不用，如 CK7 不用可以全整为 0，即： 00000000000000000。 在保护定值菜单中的 CK1， CK2， CK3， CK4， CK5， CK6， CK7 各项输入以上二进制位串，即可完成跳闸方式的整定。 3.8. 遥控、遥测、遥信功能 遥控功能主要有两种 ： 3 路断路器的正常遥控跳闸、遥控合闸操作 。 遥测量主要有 ： U、 I、 COS、 F、 P、 Q， 有功电度 ， 无功电度。所有这些量都在当地实时计算 ， 实时累加 ， 三相有功无功的计