ISA353G线路光纤纵差保护测控装置技术使用说明书V3.11070101[1].doc
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1、ISA-353G线路光纤纵差保护测控装置技 术 使 用 说 明 书Ver 3.11二七年一月ISA-353G线路光纤纵差保护测控装置技 术 使 用 说 明 书Ver 3.11编写: 许永军 叶志峰审核: 侯 林 陈远生批准: 徐成斌 二七年一月本说明书由长园深瑞继保自动化有限公司编写并发布,并具有对相关产品的最终解释权。相关产品的后续升级可能会和本说明书有少许出入,说明书的升级也可能无法及时告知阁下,对此我们表示抱歉!请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。更多产品信息,请访问互联网:技术支持电话:(0755) 3301-8666/8610传真:(0755) 3301-8889,3301-8
2、664欢迎拨打免费客户服务电话:400-678-8099 ISA-353G线路光纤纵差保护测控装置目 录1装置概述11.1基本配置11.2主要性能特点12技术参数32.1环境参数32.2额定电气参数32.3主要技术指标32.4通讯接口42.5抗干扰性能43保护原理53.1相电流越限记录元件53.2差流越限告警53.3分相电流纵差保护53.4过流保护73.5三相一次自动重合闸83.6低周减载93.7低压减载103.8接地保护(零序过流保护)103.9过负荷保护113.10控制回路断线告警123.11母线PT断线告警123.12CT断线告警及闭锁差动保护123.13外部开入检同期无压合闸功能133
3、.14线路PT断线告警134装置辅助功能说明144.1信号系统144.2事故分析与过程记录144.3装置测控功能195保护配置及整定说明215.1保护元件配置215.2装置定值及整定说明215.3出口配置246保护动作事件类型定义257装置测控功能说明267.1交流遥测267.2遥信267.3遥控268装置光纤接口说明288.1光通信接口288.2采样同步288.3通信可靠性288.4光纤接口特性289装置端子接线3010装置订货说明3110.1基本订货参数3110.2装置命名规则3110.3装置型号列表31附录A装置使用说明32A.1面板布置与显示32A.2菜单界面操作说明34A.3查看录波
4、记录38A.4装置通讯功能说明39A.5装置打印功能43附录B装置调试与投运说明46B.1调试资料准备46B.2通电前检查46B.3上电检查46B.4整机调试46B.5装置投入运行操作步骤47B.6装置运行说明48B.7注意事项48【附图1】 ISA-353G装置保护原理接线图50【附图2】 ISA-353G装置测控原理接线图51【附图3】 ISA-353G装置端子排接线及前视后视图52【附图4】 WB740操作插件端子及原理接线图53 III ISA-353G线路光纤纵差保护测控装置1 装置概述ISA-353G为输电线路的光纤纵差、电流电压保护及测控一体化装置。1.1 基本配置保护功能:l
5、带独立门槛的相电流越限记录元件l 差流越限告警l 分相纵差保护l 可独立投退的三段式低电压闭锁方向过电流保护(方向元件、低压元件均可单独整定) l 低压闭锁相电流后加速保护l 三相一次自动重合闸(可投退检同期与检无压,大电流闭锁重合闸功能可单独整定)l 带滑差/无滑差闭锁低周减载l 带电压滑差闭锁的低压减载l 不接地零序方向过流保护l 四段直接接地零序方向过流保护l 零序过流后加速保护l 过负荷保护l 可选择闭锁重合闸功能的控制回路断线告警l 可选择闭锁与电压有关保护的母线PT断线告警l 可选择闭锁差动保护的CT断线告警l 外部开入检同期检无压合闸l 带独立的操作回路和故障录波测控功能:l 3
6、路通过操作回路采集的位置遥信l 20路遥信开入采集,可选择闭锁重合闸、外部复归、检修开入。可选配脉冲输入功能。l 多路软遥信,包括事故总信号、重合闸充电标志、保护软压板位置l Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、3I0、Uab、Ubc、Uca、3U0、Pa、Pb、Pc、P、Q、S、COS、Fr共19个遥测量l 遥控操作开关和软压板,并作遥控操作记录及统计l 大容量的事件记录、SOE记录、自检记录、瞬时闭锁保护记录l 高达11次的谐波分析功能l 具有和五防主机同规则的间隔五防闭锁遥控功能1.2 主要性能特点1) 采用32位浮点DSP(120M)和16位高精度AD采样,运算与逻辑功能强大。2) 分
7、层分布式结构,多CPU的并行处理方式提高可靠性;单元化设计、模块化结构,可扩充性强。3) 大屏幕汉字液晶显示、直观友好的界面菜单、完备的过程记录、信息详细直观,操作、调试方便。并可经订货注明选择超大屏幕的彩色液晶,支持黄、绿、红显示矢量图,更加直观全面。4) 装置具有保护段配置和出口配置功能,充分利用微机保护的优点,极大地方便用户的使用。5) 模拟回路采用高精度、宽范围器件,无幅值、相位调整电路。由软件功能调幅、调相,回路简单可靠、无零漂,调试维护工作量低。6) 以高可靠性工业级器件为主体,采用自动监测、补偿技术提高硬件电路稳定性、可靠性。7) 封闭、加强型单元机箱,多层屏蔽等抗振动、强干扰设
8、计,特别适应于恶劣环境。4U半层机箱可分散安装于开关柜上运行。2 技术参数2.1 环境参数正常工作温度: -10 55 极限工作温度: -20 60 贮存及运输: -40 70 2.2 额定电气参数频率: 50Hz交流电流:5A或1A(额定电流IN)交流电压:100V或200V(额定电压UN)交流零序电流3I0(不接地系统电容电流):0.3A直流工作电源: 220V / 110V,允许偏差: 20数字系统工作电压:+5V,允许偏差:0.15V继电器回路工作电压:+24V,允许偏差:2V功耗:交流电压回路:UN = 57.7V,每相不大于0.5VA交流电流回路:IN = 5A,每相不大于1VAI
9、N = 1A,每相不大于0.5VAIN = 0.3A,每相不大于0.5VA直流电源回路: 正常工作时,不大于15W保护动作时,不大于25W保护回路过载能力:交流电压回路:1.2倍额定电压,连续工作交流电流回路: 2倍额定电流,连续工作10倍额定电流,允许10s40倍额定电流,允许1s直流电源回路: 80 115% 额定电压,连续工作装置经受上述的过载电流/电压后,绝缘性能不下降。2.3 主要技术指标l 定值精度电流电压定值误差:5%频率定值误差: 0.01Hz频率滑差定值误差:0.1Hz/s检同期角度定值误差:2其他定值误差:5%方向元件边界条件:角度下边界误差:10角度上边界误差:10激励量
10、1.2倍定值时,瞬时动作段动作时间:35ms延时动作段动作时间离散误差:30ms各保护段返回时间:25msl 遥测量计量等级电流、电压、频率:0.2级其他: 0.5级遥信量分辨率: 小于1ms信号输入方式: 无源接点l 输出接点容量装置出口和信号接点单接点最大允许接通功率为150W或1250VA,最大允许长期接通电流5A,多副接点并联时接通功率和电流可以适当提高。两种方式下接点均不允许断弧。2.4 通讯接口装置具有可选择的双网通信方式:CAN网、485网或工业以太网,通信速率可整定。2.5 抗干扰性能静电放电抗扰度:符合GB/T 17626.2-1998级射频电磁场辐射抗扰度:符合GB/T 1
11、7626.3-1998级(网络级)电快速瞬变脉冲群抗扰度:符合GB/T 17626.4-1998级 浪涌(冲击)抗扰度:符合GB/T 17626.5-1999级 射频场感应的传导骚扰抗扰度:符合GB/T 17626.6-1998级 工频磁场抗扰度:符合GB/T 17626.8-1998级 脉冲磁场抗扰度:符合GB/T 17626.9-1998级 阻尼振荡磁场抗扰度:符合GB/T 17626.10-1998级 振荡波抗扰度:符合GB/T 17626.12-1998级(信号端口)装置绝缘耐压、耐湿热、抗振动、抗冲击、抗碰撞性能符合国际GB/T7261-2000的有关标准(绝缘20M)。3 保护原理
12、3.1 相电流越限记录元件相电流越限记录元件设独立的越限门坎定值d797,并按相记录各相电流的越限情况,产生独立的相电流越限记录,包括各相的越限起始时刻、越限持续时间、越限的最大电流。1) 分相记录便于更详细、更全面地记录扰动过程。2) 该记录不用于告警,仅用于扰动分析。3) 装置界面提供相电流越限记录查看功能。4) 定值d797的整定应躲过最大负荷电流值(防止不必要的频繁记录),确保最小故障电流时有足够的灵敏度。3.2 差流越限告警为防止装置交流输入和数据采集系统故障,当任一相差流大于比率差动差流门槛定值(d045)的时间超过5秒时发出差流越限告警信号。该元件对差动保护无任何影响。3.3 分
13、相电流纵差保护分相电流纵差保护是由差动速断保护和比率差动保护两个元件组成的,这两个元件可分别投退,其动作特性见图3-3-1。图中坐标为差动电流,为制动电流,式中、为被保护线路两端的电流相量(规定两侧电流的正方向都是由母线流向线路)。阴影区为保护动作区,其中以上为差动速断保护动作区,其他部分为比率差动保护动作区。图3-3-1 差动保护动作特性差流速断判据为 (3-3-1)式中:为差流速断门槛(在本装置中固定为15)。CT断线不闭锁差流速断保护。比率差动判据为 (3-3-2)式中:为稳态量比率差动门槛定值(d045),按躲开正常运行时的最大不平衡电流整定,其取值范围一般在(0.30.5);稳态量比
14、率差动比率值固定取0.6。 差动速断和比率差动的动作逻辑分别如图3-3-2、图3-3-3所示。图3-3-2 差动速断逻辑框图图3-3-3 比率差动保护动作逻辑1) 差动继电器满足动作判据后,将经由光纤通道向对侧发送“差动动作”标记;同时,差动继电器在出口跳闸之前,需判别是否已收到对侧的“差动动作”标记,即需两侧差动都动作才出口跳闸。另外,在判断本侧断路器已处于断开状态的情况下(TWJ常开接点闭合且三相无流),本侧保护将向对侧发送“差动动作”标志,用于在本侧没有投入差动保护的情况下,开放对侧差动继电器出口。2) 分相电流纵差保护的动作受本相稳态过量判据闭锁,以增加差动继电器本身的安全性,其过量电
15、流门槛值为 0.06In 。当保护的一侧是无电源的负荷侧时,区内三相故障时,可能无故障电流,为确保负荷侧能正确跳闸,则应将“弱馈侧投退”(d497)设为投入,这种情况下,本侧即使无故障电流,也能可靠跳闸,同时也保证对侧装置能够可靠跳闸。3) 通过设置“对侧CT变比调节系数” KCT可解决线路两侧CT变比不一致的情况。KCT定义为对侧CT与本侧CT变比的比值。其整定遵循以下原则:a) 当线路两侧CT变比一致时,两侧保护的KCT均整定为1;b) 当线路两侧CT变比不一致时,本侧装置的对侧KCT系数应为对侧CT变比与本侧CT变比之比值;c) 两侧CT二次侧的额定电流不一致(选型时应尽量避免),如一侧
16、为5A而另一侧为1A时,则应在相应侧分别选择对应该额定电流的交流输入模块,两侧的KCT值仍按以上原则整定,即KCT的整定与两侧CT的二次额定电流值及其差别无关。d) 纵差保护要求线路两侧CT相数一致,即不能一侧为三相式CT,另一侧为两相式CT。3.4 过流保护3.4.1 三段式低压闭锁方向过流保护本装置提供三段式过流保护,即“瞬时电流速断保护”、“限时电流速断保护”和“定时限过流保护”。各段保护均可选择带低压闭锁和方向环节,各段保护的电流、时间定值均可独立整定。图3-4-1 低压闭锁方向限时电流速断保护逻辑图3.4.2 方向元件说明装置规定由母线流向线路为正方向,方向元件采用90接线(IaUb
17、c/IbUca/IcUab),正方向动作方程为(括号内为最大误差范围) (3-4-1)式中:和分别代表90接线方式中相对应的电流和电压量。装置采用记忆电压消除近区三相短路时方向元件的死区,死区线电压门槛取9V。【注意】:在本保护中,带延时的限时电流速断和定时限过流保护的方向元件处理与速动的瞬时电流速断保护的方向元件处理有所不同,当判断故障为近区反向三相故障时,该两段保护将闭锁3s,3s延时到后,如故障仍未切除,一定是相邻线路和设备的保护拒动,保护将动作,起到后备作用。3.4.3 低压闭锁相电流后加速保护本装置配置了独立的后加速段保护,作为充电保护使用。后加速段有效时间为3s,即在断路器由跳位变
18、合位的3s时间内无论手合或自动重合闸,后加速保护均有效。后加速保护应躲过线路所带用户变压器的励磁涌流。图3-4-2 低压闭锁相电流后加速段保护逻辑图3.5 三相一次自动重合闸1) 重合闸可选择同期检定或无压检定方式。线路侧电压可接任意相电压和线电压,可通过界面设定线路电压相别。2) 重合闸采用不对应启动方式;使用内部操作回路提供的断路器位置接点(TWJ、HWJ和HHJ)做判断;控制回路断线可选择闭锁重合闸。3) 重合闸充电时间为20s,重合闸的“充电”和“放电”条件见表3-5-1。(当重合闸投入时,装置界面状态行中出现“电池”标志用于显示重合闸状态:空心电池表示重合闸未充好电,中间带“1”的实
19、心电池表示重合闸充电好且允许重合一次;重合闸不投入或保护退出运行时,不显示该标志。)4) 为避免变压器出线近端发生故障,而线路开关跳开后重合在永久故障上对变压器绕组产生多次冲击,本装置设置“大电流闭锁重合闸”功能,该功能可通过控制字(d253)投退。5) “闭锁重合闸”端子为外部闭锁信号,当定值d731为退出时该端子失效,可用于其他遥信。6) 重合闸的整个动作应在整组复归时间内完成,在Tzzf 到达后重合闸整组复归,所有计数器清零,并清除所有标志。当出现“放电”条件和重合闸动作全部完成后也整组复归。三相一次重合Tzzf =20s/120s(退/投同期检查)。表3-5-1 重合闸的充/放电及启动
20、条件放电条件(“或”逻辑)1) “闭锁重合闸”有开入且定值d731为投入2) 断路器“合后”状态消失(HHJ= 0)3) 控制回路断线(可投退)4) 低周、低压减载或过负荷保护动作于跳闸或不接地零序元件动作于跳闸5) 大电流闭锁启动(可投退)充电条件(“与”逻辑)1) 不满足重合闸放电条件2) 断路器在“合后”状态(HHJ = 1)3) 断路器合位(TWJ = 0,HWJ=1)启动条件1) 重合闸已“充电”2) 断路器出现不对应状态(TWJ=1,HWJ=0,HHJ=1)3) 三相无流图3-5-1 三相一次重合闸逻辑图3.6 低周减载1) 本装置采用分散分布式低周减载方案,设滑差闭锁和无滑差闭锁
21、两段,两段可独立投退,其频率定值及动作时限可单独整定。2) 当输入电压Uab小于20V,或测量频率超出4555Hz有效范围,视为频率测量回路异常,闭锁低周减载。3) 由于频率测量取自母线电压Uab,故在逻辑中加入断路器合位判据。4) 两段低周减载均设有低电压闭锁和无流闭锁环节,其中低电压闭锁功能固定投入,无流闭锁环节可由控制字(d078)整定投退。低电压闭锁门槛为20V。无流闭锁定值按躲过最小负荷电流整定(建议取为0.2A)。5) 低周减载返回频率为:整定值+0.05Hz。6) 低周减载的出口接点与保护跳闸接点相独立,设独立出口压板。图3-6-1 滑差闭锁低周减载逻辑图3.7 低压减载1) 低
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