DMP3300系列微机变压器保护测控装置技术说明书(V2.0).doc
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1、DMP3300系列微机变压器保护测控装置技 术 说 明 书(V2.0) 南京磐能电力科技股份有限公司目 录1概述11.1 适用范围11.2 基本配置11.3 DMP3300系列变压器保护装置功能一览表12 技术参数32.1额定参数32.2 主要技术性能32.3测量系统及遥信精度43装置的工作原理43.1 差动保护43.2三段三时限复合电压过流保护(可带方向、低电压闭锁、负序电压闭锁)63.2.1方向元件63.2.2低压元件73.2.3负序电压元件73.2.4三段三时限过流保护(可带方向、低电压闭锁、负序电压闭锁)83.3三段三时限零序过流保护(可带方向、零序电压闭锁)83.3.1零序方向元件8
2、3.3.2零序电压元件93.3.3三段定时限零序过流保护(可带方向、零序电压闭锁)93.4 零序过压保护103.5间隙零序过流保护103.6 过负荷保护103.7过负荷启动风冷113.8过载闭锁有载调压113.9 PT、CT断线告警113.9.1 母线PT断线告警113.9.2 CT断线告警123.10辅助功能123.10.1装置自检功能123.10.2控制回路断线监测123.10.3弹簧未储能监测124装置定值整定及接线原理图、端子图134.1装置的安装开孔图134.2 DMP3320变压器差动保护装置134.2.1装置背板端子图及原理接线图134.2.2定值清单174.3 DMP3322变
3、压器差动保护装置174.3.1装置背板端子图及原理接线图174.3.2定值清单204.4 DMP3323变压器后备保护测控装置214.4.1装置背板端子图及原理接线图214.4.2定值清单244.5 DMP3324变压器后备保护装置264.5.1装置背板端子图及原理接线图264.5.2定值清单294.6 DMP3325变压器后备保护装置324.6.1装置背板端子图及原理接线图324.6.2定值清单355 整定说明376调试大纲406.1调试注意事项406.2装置通电前检查406.3绝缘检查406.4上电检查416.5采样精度检查416.6开关量输入检查416.7继电器接点校验416.8定值校验
4、416.9跳合闸电流保持试验417订货须知411概述1.1 适用范围DMP3300系列变压器保护测控装置包括DMP3320、DMP3321、DMP3322、DMP3323、DMP3324、DMP3325等装置,适用于110kV及以下电压等级的两卷或三卷变压器的保护测控。可集中组屏,也可分散安装于开关柜。1.2 基本配置 1)保护及自动化功能a) 差动速断b) 带二次谐波闭锁的比率差动保护c) 差流告警d) 三段三时限复合电压过流保护e) 三段三时限零序过流保护f) 零序过压保护g) 间隙零序过流保护h) 过负荷启动风冷i) 过载闭锁有载调压j) 过负荷保护k) 母线绝缘监视l) CT饱和检测、
5、识别m) 母线PT断线、CT断线、线路PT断线报警 2)测控功能a) 16路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信b) 正常断路器遥控分合c) Uab、Ubc、Uca、UA、UB、UC、U0、Iam、Ibm、Icm、P、Q、COS等模拟量的遥测d) 积分电度,包括正向有功、正向无功、反向有功、反向无功e) 开关事故分合次数统计及事件SOE等f) 谐波分析(可选配)3)其他功能a) 装置描述的远方查看;b) 装置参数的远方查看;c) 8套定值,保护定值、区号的远方查看、修改功能;d) 保护功能软压板状态的远方查看、投退;e) 装置保护开入状态的远方查看;f) 装置运行状态(包括保护动作元件的状态和
6、装置的自检信息)的远方查看;g) 虚遥信、虚遥测、虚拟事件对点功能,方便工程调试;h) 远方对装置实现信号复归;i) 故障录波功能,16套标准COMTRADE格式波形。1.3 DMP3300系列变压器保护装置功能一览表装置型号(适应范围)保护功能测控功能辅助功能DMP3320(适用于110kV及以下电压等级的两圈或三圈变压器,满足四侧差动的要求)1) 差动速断2) 二次谐波制动的比率差动保护3) CT断线闭锁比率差动(可投退)4) 差流告警1) 遥测:无2) 遥信:事故总信号、,检修状态3) 积分电度:无4) 遥控:遥跳、遥合1) 故障录波2) GPS对时DMP3322(适用于110kV及以下
7、电压等级的两圈变压器,满足两侧差动的要求)1) 差动速断2) 二次谐波制动的比率差动保护3) CT断线闭锁比率差动(可投退)4) 差流告警1) 遥测:无2) 遥信:事故总信号、,检修状态3) 积分电度:无4) 遥控:遥跳、遥合1) 故障录波2) GPS对时3) 非电量信号和跳闸DMP3323(适用于三圈或两圈小电流接地或不接地侧变压器后备保护)1) 三段三时限复合电压过流保护(带方向、负序电压闭锁、低电压闭锁)2) 母线绝缘监视3) 过流启动风冷4) 过载闭锁有载调压5) 过负荷告警和跳闸6) CT断线(测量、保护)7) PT断线1) 遥测: Iam、Ibm、Icm、P、Q、COS、Uab、U
8、bc、Ua、Ub、Uc、3Uo2) 遥信:事故总信号,一个断路器(双位置遥信),十二个开关遥信,投检修状态、弹簧未储能、复压开入3) 积分电度:正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度、反向无功电度4) 遥控:遥跳、遥合1) 故障录波2) GPS对时3) 控母断线检测4) 弹簧未储能检测DMP3324(适用于110kV及以下电压等级、中性点接地侧的变压器后备保护)1) 三段三时限复合电压过流保护(带方向、负序电压闭锁、低电压闭锁)2) 三段三时限零序过流保护(带零序电压闭锁、方向保护)3) 间隙零序过流保护4) 零序过压保护5) 过流启动风冷6) 过载闭锁有载调压7) 过负荷告警和跳闸8) C
9、T断线(测量、保护)9) PT断线1) 遥测: Iam、Ibm、Icm、P、Q、COS、Uab、Ubc、Ua、Ub、Uc、3Uo2) 遥信:事故总信号,一个断路器(双位置遥信),十二个开关遥信,投检修状态、弹簧未储能、复压开入3) 积分电度:正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度、反向无功电度4) 遥控:遥跳、遥合1) 故障录波2) GPS对时3) 控母断线检测4) 弹簧未储能检测2 技术参数2.1额定参数1) 直流电源:220V或110V(订货注明)。2) 额定交流输入l 交流电压:100Vl 交流电流:5A或1A(订货注明)l 额定频率:50Hz3) 功率损耗 l 直流回路:正常工作时不
10、大于15W,装置动作时不大于25Wl 交流电压回路:每相不大于0.5VAl 交流电流回路:额定电流为5A时每相不大于1.0VA;额定电流为1A时每相不大于0.5VA。4) 开关量、遥信及硬脉冲对时l 开关量输入电平为220V或110V(订货注明)l 支持IRIG-B码485电平差分输入DMP3325(适用于三圈或两圈小电流接地或不接地侧变压器后备保护)1) 三段三时限复合电压过流保护(带方向、负序电压闭锁、低电压闭锁)(主变两侧电压可选)2) 高压侧母线绝缘监视3) 低压侧母线绝缘监视4) 过流启动风冷5) 过载闭锁有载调压6) 过负荷告警和跳闸7) CT断线(测量、保护)8) 高压侧母线PT
11、断线,低压侧母线PT断线1) 遥测: Iam、Ibm、Icm、P、Q、COS、高压侧(Uab、Ubc、Ua、Ub、Uc、3Uo)、低压侧(Uab、Ubc、Ua、Ub、Uc、3Uo)2) 遥信:事故总信号,一个断路器(双位置遥信),十二个开关遥信,投检修状态、弹簧未储能、复压开入3) 积分电度:正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度、反向无功电度4) 遥控:遥跳、遥合1) 故障录波2) GPS对时3) 控母断线检测4) 弹簧未储能检测2.2 主要技术性能1) 采样回路精确工作范围电压:0.4V-120V;测量电流:2%In-1.2In;保护电流:5%In-20In;2) 接点容量 所有出口跳闸
12、触点:允许长期通过6A,切断电流0.3A(DC220V,时间常数L/R为5ms0.75的感性负载)3) 操作回路跳合闸电流3) 操作回路跳合闸电流采用自适应模式,无需选择。(0.5A以上)4) 定值误差5) 电流元件:2%6) 电压元件:2%7) 方向元件角度:28) 整组动作时间及误差9) 差动速断的固有动作时间:1.2倍整定值时,动作时间不大于20ms。10) 比率差动的固有动作时间:1.2倍整定值时,动作时间不大于25ms。2.3测量系统及遥信精度1) 各模拟量的测量误差不超过额定值的0.2%2) 有功功率测量误差不超过额定值的0.5%,无功功率测量误差不超过额定值的1%;3) 开关量分
13、辨率不大于1ms4) 频率测量精度不大于0.01Hz3装置的工作原理3.1 差动保护变压器差动保护装置最多输入I1、I2、I3、I4四侧电流,以四侧变压器差动为例,差动电流由(I1+I2+I3+I4)构成,作为差动保护的动作量;差动保护中各侧电流平衡补偿由软件完成,I1、I2、I3、I4四侧电流不平衡系数均以I1次侧为基准。变压器各侧CT次电流由于接线引起的相位差由软件校正,即变压器各侧CT次回路可接成Y形(也可选择常规接线),各侧电流方向均指向变压器。差动速断保护:采用分相式差动,当任一相差动电流大于差流速断定值时,瞬时动作于出口继电器。该保护可在变压器内部发生严重故障时快速切除故障变压器。
14、差动速断采用短窗算法,保护动作速度快,且有一定的抗CT和能力。差动速断保护逻辑框图如图1所示。 图1 差动速断保护逻辑框图比率差动保护:采用三折线、分相式比率差动原理,A、B、C任一相保护动作即跳闸,以下判据均以一相为例。当公式(1)、(2)同时成立时比率差动元件保护动作。 动作方程:.动作曲线:图2 比率差动动作曲线其中: 为差动电流,;为差动保护门槛定值;为制动电流,;为拐点电流1;为拐点电流2 ;为比率制动特性斜率1;为比率制动特性斜率2。二次谐波制动原理:为了防止对称性励磁涌流造成谐波制动失败,二次谐波制动按照单相二次谐波制动三相比率差动保护的原则。因为在变压器空载合闸过程中最多只有一
15、相对称性涌流,因此在只有一相谐波制动动作的条件下,如果三相差动电流均越过定值,则开放差动保护,以提高合闸于故障主变时的跳闸速度。CT断线判断原理:比率差动差流大于0.6倍的比率差动门槛定值时,启动CT断线逻辑。CT断线逻辑启动后满足以下任一条件认为是故障情况,开放差动保护,否则认为是差动回路CT异常造成的差动电流。i. 起动后任一侧相电流比起动前增加1.2倍以上且相电流大于0.1倍Ie;ii. 起动后任一相电流大于1.2倍Ie。iii. 差流大于1.2倍Ie以上条件均不满足时,延时4S报“CT断线告警”;“CT断线闭锁比例差动”控制字为ON时,闭锁比例差动保护, Ie为I侧额定电流。差流告警:
16、图3 差流越限告警逻辑框图3.2三段三时限复合电压过流保护(可带方向、低电压闭锁、负序电压闭锁)装置设三段三时限相过流保护,三段均为三相式。每段过流保护均带三个时限。三段共用公共的复压闭锁和方向闭锁元件,且三段都可以独立地用控制字选择是否经复压闭锁和方向闭锁。过流保护的每个时限均可在厂家设置的“出口配置”菜单里设置独立的出口。3.2.1方向元件三段复压过流保护均带有方向闭锁功能,并可投退。当线电压均小于10V时,电压取故障前的记忆电压;当PT断线后,方向元件退出,为无方向的电流保护。方向元件采用90接线,按相启动。提供两种方向元件,可以通过投退的方式选择。方向元件1动作区范围为-13545(如
17、图2所示),最大灵敏角-45。B、C相方向元件原理框图同A相所示。各相电流元件受表1相应的方向元件的控制。 图4 相过流方向元件1动作区方向元件2动作区范围为-15060(如图3所示),最大灵敏角-30。B、C相方向元件原理框图同A相所示。各相电流元件受表1相应的方向元件的控制。 图5 相过流方向元件2动作区表1 接线方向元件电流与电压的对应关系方向元件电流电压FAIaUbcFBIbUcaFCIcUab3.2.2低压元件 低电压元件检测三个线电压的值,三段过流保护和后加速保护共用低电压元件检测结果。低压元件逻辑框图如图6。图6低压元件逻辑框图Uab、Ubc、Uca为线电压,Ulset为低电压定
18、值。3.2.3负序电压元件负序电压元件检测负序电压值,三段过流保护共用负序电压元件检测结果。 式2-2-1 其中,。图7负序电压元件逻辑框图3.2.4三段三时限过流保护(可带方向、低电压闭锁、负序电压闭锁)三段都可以独立地用配置字选择是否经低压、负序电压闭锁或方向闭锁。 图8 复压过流保护逻辑框图3.3三段三时限零序过流保护(可带方向、零序电压闭锁)装置设三段定时限零序过流保护,每段均带三个时限。三段共用公共的零压启动和方向闭锁元件,且三段都可以独立地用配置字选择是否经方向闭锁。通过设置相应的控制字,零序过流可以经零压启动也可以不经零压启动(零压启动的零序电压为外接的零序电压)。每个时限均可在
19、系统参数的“出口配置”菜单里设置独立的出口。3.3.1零序方向元件当PT断线后,零序方向元件退出,为无方向的电流保护。零序方向元件的零序电流采用自产零序电流,零序电压采用自产零序电压,计算原理如下: 零序过流方向元件动作区间为:3.3.2零序电压元件零序电压元件检测零序电压的值,三段零序过流保护共用零序电压元件检测结果。零序电压元件逻辑框图如图9。图9零序电压元件逻辑框图3U0为采集零序电压,U0set为零序电压定值。3.3.3三段定时限零序过流保护(可带方向、零序电压闭锁)三段都可以独立地用配置字选择是否经零序电压或方向闭锁。零序电流段保护的逻辑图如图10,零序电流段保护的逻辑图、零序电流段
20、保护的逻辑图与零序电流段保护的逻辑图相同。 图10 零序电流段保护逻辑图U0、I0为采集零序电压、零序电流,U0set为零序电压定值,I0set为零序电流定值。3.4 零序过压保护本装置设两段定时限零序过压保护,可以单独投退,I段为母线绝缘监视,发告警信号,不出口;段为零序过压跳闸,零序过压设零序电流闭锁。母线绝缘监视的保护逻辑框图,如图11;零序过压跳闸的保护逻辑框图,如图12图11 母线绝缘监视的逻辑图图12 零序过压跳闸的逻辑图3.5间隙零序过流保护装置设有两段间隙零序过流,间隙零序过流I段动作逻辑同间隙零序过流段保护逻辑框,如图13。 图13 间隙零序过流I段保护的逻辑图3.6 过负荷
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