PCS-9691-CN_X_说明书_南瑞继保备自投.pdf

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1、 PCS 9691 CN 综合保护装置 技术和使用说明书 PCS 9691 CN综合保护装置综合保护装置 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 i 前言前言 使用产品前 请仔细阅读本章节 使用产品前 请仔细阅读本章节 本章叙述了使用产品前的安全预防建议 在安装和使用时 本章内容必须全部阅读且充分理解 忽略说明书中相关警示说明 因不当操作造成的任何损害 本公司不承担相应责任 在对本装置做任何操作前 相关专业人员必须仔细阅读本说明书 熟悉操作相关内容 操作指导及警告操作指导及警告 本手册中将会用到以下指示标记和标准定义 危险危险 意味着如果安全预防措施被忽视 则会导致人员死亡 严重的人

2、身伤害 或严重 的设备损坏 警告警告 意味着如果安全预防措施被忽视 则可能导致人员死亡 严重的人身伤害 或严 重的设备损坏 警示警示 意味着如果安全预防措施被忽视 则可能导致轻微的人身伤害或设备损坏 本条 特别适用于对装置的损坏及可能对被保护设备的损坏 警告 警告 为增强或修改现有功能 装置的软硬件均可能升级 请确认此版本使用手册和您购买的产品相 兼容 警告 警告 电气设备在运行时 这些装置的某些部件可能带有高压 不正确的操作可能导致严重的人身伤 害或设备损坏 只有具备资质的合格专业工作人员才允许对装置或在装置临近工作 工作人员需熟知本手册中 所提到的注意事项和工作流程 以及安全规定 特别注意

3、 一些通用的工作于高压带电设备的工作规则必须遵守 如果不遵守可能导致严重的 人身伤亡或设备损坏 危险 危险 在一次系统带电运行时 绝对不允许将与装置连接的电流互感器二次开路 该回路开路可能会 产生极端危险的高压 警告 警告 曝露端子曝露端子 在装置带电时不要触碰曝露的端子等 因为可能会产生危险的高电压 残余电压残余电压 在装置电源关闭后 直流回路中仍然可能存在危险的电压 这些电压需在数秒钟后才会消失 PCS 9691 CN综合保护装置综合保护装置 ii 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 警示 警示 接地接地 装置的接地端子必须可靠接地 运行环境运行环境 该装置只允许运行在技术参

4、数所规定的大气环境中 而且运行环境不能存在不正常的震动 额定值额定值 在接入交流电压电流回路或直流电源回路时 请确认它们符合装置的额定参数 印刷电路板印刷电路板 在装置带电时 不允许插入或拔出印刷电路板 否则可能导致装置不正确动作 外部回路外部回路 当把装置输出的接点连接到外部回路时 须仔细检查所用的外部电源电压 以防止所连接的回 路过热 连接电缆连接电缆 小心处理连接的电缆避免施加过大的外力 版权声明版权声明 2016 NR 南京南瑞继保电气有限公司版权所有南京南瑞继保电气有限公司版权所有 我们对本文档及其中的内容具有全部的知识产权 除非特别授权 禁止复制或向第三方分发 凡侵犯本公司版权等知

5、识产权的 本公司必 依法追究其法律责任 我们定期仔细检查本文档中的内容 在后续版本中会有必要的修正 但不可避免会有一些错误之处 欢迎提出改进的意见 我们保留在不事先通知的情况下进行技术改进的权利 南京南瑞继保电气有限公司 公司总部 南京市江宁区苏源大道 69 号 邮编 211102 生产地址 南京市江宁区新丰路 18 号 邮编 211111 公司网址 技术支持 请联系 电话 025 52107703 8008289967 4008289967 传真 025 52100770 或登陆网站 购买产品 请联系 电话 025 87178911 传真 025 52100511 025 52100512

6、P N ZL PCS 9691 CN X 说明书 国内中文 国内标准版 X 版本 R1 01 PCS 9691 CN综合保护装置综合保护装置 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 iii 目录目录 前言前言 i 目录目录 iii 第第 1 章章 概述概述 1 1 1 应用范围应用范围 1 1 2 功能配置功能配置 1 1 3 性能特征性能特征 2 1 4 订货须知订货须知 3 1 5 装置执行标准装置执行标准 3 第第 2 章章 技术参数技术参数 5 2 1 电气参数电气参数 5 2 2 机械结构机械结构 6 2 3 环境条件参数环境条件参数 6 2 4 通信端口通信端口 7 2

7、5 型式试验型式试验 7 2 6 认证认证 8 2 7 保护功能保护功能 8 2 8 管理功能管理功能 9 第第 3 章章 工作原理工作原理 11 3 1 概述概述 11 3 2 装置启动元件装置启动元件 11 3 3 过流保护过流保护 12 3 4 负序过流保护负序过流保护 15 3 5 零序过流保护零序过流保护 16 3 6 加速保护加速保护 18 3 7 热过负荷保护热过负荷保护 19 3 8 过电压保护过电压保护 20 3 9 低电压保护低电压保护 20 3 10 零序过电压保护零序过电压保护 20 3 11 低周保护低周保护 21 3 12 自动重合闸自动重合闸 21 3 13 非电

8、量保护非电量保护 22 3 14 装置自检装置自检 23 3 15 运行告警运行告警 23 PCS 9691 CN综合保护装置综合保护装置 iv 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 3 16 采样数据异常的处理采样数据异常的处理 24 3 17 备用报警监视备用报警监视 24 3 18 遥控 遥测 遥信功能遥控 遥测 遥信功能 24 3 19 时间管理时间管理 24 第第 4 章章 硬件描述硬件描述 27 4 1 装置面板布置装置面板布置 27 4 2 结构与安装结构与安装 28 4 3 装置端子定义与说明装置端子定义与说明 31 4 4 插件介绍插件介绍 33 4 5 典型接线

9、图典型接线图 36 第第 5 章章 定值定值 39 5 1 定值参数定值参数 39 第第 6 章章 人机界面人机界面 51 6 1 LCD 51 6 2 键盘键盘 51 6 3 LED 指示灯指示灯 52 6 4 调试接口调试接口 53 6 5 装置菜单装置菜单 53 6 6 装置显示装置显示 60 6 7 装置操作装置操作 61 第第 7 章章 装置运行说明装置运行说明 69 7 1 运行工况及说明运行工况及说明 69 7 2 装置闭锁与报警装置闭锁与报警 69 第第 8 章章 调试大纲调试大纲 71 8 1 试验注意事项试验注意事项 71 8 2 事故分析注意事项事故分析注意事项 71 8

10、 3 交流回路检查交流回路检查 71 8 4 输入接点检查输入接点检查 72 8 5 整组试验整组试验 72 8 6 运行异常报警试验运行异常报警试验 74 8 7 输出接点检查输出接点检查 75 8 8 装置试验菜单的说明装置试验菜单的说明 75 8 9 装置与监控后台联调的说明装置与监控后台联调的说明 76 第第 9 章章 说明书版本历史说明书版本历史 77 第第1章章 概述概述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 1 第第1章章 概述概述 1 1 应用范围应用范围 PCS 9691 CN综合保护装置适用于10kV及以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统 中的保护及测控

11、 支持 IEC61850 规约 下图为此型保护装置的典型应用配置 图 1 1 1 PCS 9691 CN 典型应用 1 2 功能配置功能配置 1 2 1 保护功能保护功能 PCS 9691 CN 提供保护功能包括 50P 51P 过流保护 50G 51G 零序过流保护 67P 方向过流保护 67G 方向零序过流保护 27 低电压保护 59 过电压保护 49 过负荷保护 81U 低周保护 母线 出线 52 3 1 1 3 51 G 67 G 27 59 49 81 U 64 79 25 SOTF 51 P 50 G 50 P 67 P MR PCS 9691 46 59G 第第1章章 概述概述

12、2 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 79 重合闸 25 检同期 SOTF 过流加速保护 46 负序过流保护 59G 零序过压保护 MR 非电量保护 自检功能 电压互感器断线监视 电流互感器断线监视 64 接地检测 1 2 2 测控功能测控功能 1 15 路自定义开入 2 断路器遥控分 合 3 Iam Ibm Icm UA UB UC UAB UBC UCA F P Q COS 等遥测量 4 事件 SOE 记录等 1 2 3 保护信息功能保护信息功能 装置描述的远方查看 设备参数定值的远方查看 保护定值和区号的远方查看 修改功能 软压板状态的远方查看 投退 遥控功能 装置保护开

13、入状态的远方查看 装置运行状态 包括保护动作元件的状态和自检报警信息等 的远方查看 远方对装置信号复归 故障录波上送功能 支持 IEC 61850 通讯规约 DL T667 1999 IEC60870 5 103 规约 配有以太网通讯 100Mbps 超五类线或光纤通讯接口 1 3 性能特征性能特征 高性能的通用型硬件 实时计算 采用 32 位高性能的 DSP ARM 双核处理器 DSP 核完成保护运算与出口逻辑 ARM 核实现 事件记录 故障录波 人机接口 后台通信及打印等功能 高性能的硬件保证了装置在每一个 采样间隔对所有继电器进行实时计算 采用内部高速总线和智能 I O 装置硬件配置灵活

14、 具有通用 易于扩展 易于维护的特点 软件模块化设计 装置提供完备的保护功能 各保护元件按模块化设计 相互独立 可灵活配置 强电磁兼容性 第第1章章 概述概述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 3 整体面板 全封闭机箱 强弱电严格分开 取消传统背板配线方式 同时在软件设计上也采取 相应的抗干扰措施 装置的抗干扰能力大大提高 对外的电磁辐射也满足相关标准 调试维护方便 具有友好的人机接口 具备方便的现场装置测试功能 强大的通讯功能 具有灵活的通讯方式 配有最多 2 个 100Mbps 以太网接口 1 个 RS 485 串口 支持电力行业 通讯标准 DL T667 1999 IEC

15、60870 5 103 和新一代通讯标准 IEC61850 可选多种对时方式 对时接口可支持多种 GPS 对时方式 包括 IRIG B SNTP 等对时方式以及 IEEE1588 V2 高精 度网络同步对时方式 完善的事件记录功能 可记录 64 次故障及动作报告 64 次故障波形 1024 个自检报告及 1024 个变位报告 具有强大的故障录波功能 可以记录 64 个最新录波数据 每次录波为录故障前 5 个周波 每次 录波最少录 100 周波 最多录 416 个周波 丰富的 PC 机辅助软件 基于 Windows 9X Me 2000 NT XP 的 PC 机软件 使装置更易于应用 1 4 订

16、货须知订货须知 灵敏接地保护互感器特殊需要订货时说明 1 5 装置执行标准装置执行标准 装置执行的标准为南京南瑞继保电气有限公司企业标准 Q NR C015 线路保护测控装置通用技术 条件 第第1章章 概述概述 4 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 第第2章章 技术参数技术参数 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 5 第第2章章 技术参数技术参数 2 1 电气参数电气参数 2 1 1 交流电流交流电流 相序 ABC 额定频率 50Hz 应用场合 保护测量合一 额定电流 In 1A 5A 线性范围 0 05In 30In 0 05In 30In 连续过载能力 10s

17、 过载能力 1s 过载能力 动稳定电流 半波值 4In 30In 100In 250In 4In 30In 100In 250In 额定电流下的功耗 In 0 15VA 相 0 25VA 相 2 1 2 交流电压交流电压 相序 ABC 额定频率 50Hz 额定相电压 相间 Un 100 130V 线性范围 1 130V 连续过载能力 10s 过载能力 1s 过载能力 130V 200V 250V 额定电压下的功耗 0 1VA 相 2 1 3 直流电源直流电源 采用标准 GB T 8367 1987 IEC 60255 11 2008 额定电压 24V 30V 48V 110V 125V 220

18、V 250V 输入范围 80 Un 120 Un 纹波 额定电压的 15 静态功耗 10W 动作时功耗 15W 直流电源极性反接 装置正常工作 2 1 4 交流电源交流电源 额定电压 110 240VAC 输入范围 80 Un 110 Un 静态功耗 10W 动作时功耗 15W 2 1 5 开关量输入开关量输入 额定电压 24VDC 30VDC 48VDC 110VDC AC 125VDC AC 220VDC AC 250VDC 第第2章章 技术参数技术参数 6 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 最大允许电压 120 Un 启动电压 55 Un 70 Un ON value 7

19、0 Un 120 Un OFF value 50 Un 额定电流 24V 30V 48V 110V 125V 220V 250V 1 93mA 2 29mA 2 92mA 3 19mA 3 15mA 3 43mA 3 63mA 耐压水平 2000VAC 2800VDC 防抖时间 1000Vac rms for 1min 接通电流 8A 过载能力 6A 3000ms 15A 500ms 动作时间 典型 最大 5ms 15ms 接点抖动时间 1ms 断弧能力 5A 48Vdc L R 7ms 2A 110Vdc L R 7ms 1A 220Vdc L R 7ms 带载机械寿命 空载机械寿命 30

20、000 次 20 000 000 次 2 1 7 遥测量计量等级遥测量计量等级 电流 电压 频率 0 5 级 其他 1 级 2 2 机械结构机械结构 机械尺寸 参见 4 2 节 开孔尺寸 参见 4 2 节 M6 螺丝 颜色 银灰 装置重量 约 5 5kg 污染等级 二级 防护等级 前面板 IP51 箱体侧面 IP50 后面板 IP30 GB 4208 2008 2 3 环境条件参数环境条件参数 采用标准 IEC 60225 1 2009 工作温度范围 40 C to 70 C 液晶面板 20 C to 70 C 贮存运输温度范围 40 C 70 C 相对湿度 5 95 设备内部不凝露 不结冰

21、海拔 3000m 第第2章章 技术参数技术参数 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 7 2 4 通信端口通信端口 2 4 1 EIA 485 接口接口 波特率 4800bps 9600bps 19200bps 38400bps 57600bps 115200bps 通讯规约 DL T 667 1999 idt IEC 60870 5 103 1997 最大负载 32 传输距离 500 米 接线形式 屏蔽双绞线 2 4 2 以太网接口以太网接口 接口形式 RJ 45 传输速率 100Mbits s 自适应 传输标准 10Base T 100Base TX 传输距离 100m 通讯规

22、约 IEC 60870 5 103 1997 or IEC 61850 接线形式 五类屏蔽网络线 2 4 3 光纤接口 站控层 光纤接口 站控层 特性 玻璃光纤 端子 ST SC 光缆类型 多模 50 125 m 62 5 125 m 典型传输距离 2km 光波长度 1310nm 最小发送功率 Min 20 0dBm 接收灵敏度 Min 30 0dBm 系统储备 Min 3 0 dB 2 4 4 对时接口对时接口 传输距离 100M 在 500Vdc 条件下 冲击电压 GB 14598 3 2006 5KV 过电压类别 GB 14598 3 2006 类别 III 2 5 4 电磁兼容试验电磁

23、兼容试验 1MHz 脉冲群干扰试验 3 级 GB T 17626 12 1998 静电放电试验 4 级 GB T 14598 14 2010 辐射电磁场干扰试验 3 级 GB T 17626 3 2006 快速瞬变干扰试验 A 级 GB T 14598 10 2007 浪涌试验 4 级 GB T 17626 5 2008 射频传导干扰试验 3 级 GB T 17626 6 2008 工频磁场抗扰度试验 5 级 GB T 17626 8 2006 脉冲磁场试验 5 级 GB T 17626 9 1998 阻尼振荡磁场试验 5 级 GB T 17626 10 1998 辅助电源端口电压暂降 短 时

24、中断 跌落至额定电压的 40 时 可保证 200ms 内装置正常工作 短时中断 30ms 内装置不重启 2 6 认证认证 ISO9001 2008质量管理体系认证 ISO14001 2004环境管理体系认证 OHSAS18001 2007职业健康安全管理体系认证 ISO10012 2003测量管理体系认证 CMMI L5软件能力成熟度模型认证 电磁兼容 欧盟指令2004 108 EC EN50263 1999 产品安全 欧盟指令2006 95 EC EN61010 1 2001 2 7 保护功能保护功能 2 7 1 过流过流 零序过流 零序过流保护保护 相电流定值范围 0 05 In 30 I

25、n 电流定值误差 电流定值 2 5 或 0 02In 中较大者 延时定值范围 0 00s 100 00s 延时定值误差 延时定值 1 40ms 1 2 电流定值 2 7 2 电压保护电压保护 零序过压定值范围 2 100V 低电压定值范围 10 90V 过压定值范围 100 200V 第第2章章 技术参数技术参数 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 9 电压定值误差 1 复压元件动作信号 过流I段经复压闭锁投入 1 图 3 3 1 过流 段保护逻辑图 3 3 2 复压控制元件复压控制元件 当系统发生远端故障时 故障电流相对较小 引入复压控制元件来提高保护对这种故障的灵敏 性 下表

26、列出各相过流元件及其复压控制条件关系 过流元件过流元件 复压控制条件复压控制条件 A 相过流 Uab 过流低压闭锁定值 Uca 过流负序电压闭锁定值 B 相过流 Ubc 过流低压闭锁定值 Uab 过流负序电压闭锁定值 C 相过流 Uca 过流低压闭锁定值 Ubc 过流负序电压闭锁定值 本装置三段过流保护都可经过复压控制元件控制 如果保护装置的 PT 断线监视功能投入时 同时 PT 断线退过流保护功能投入 当保护装置电压互感器发生断线时 保护装置会发出 PT 断线 报警信号 同时退出所有复压控制的过流保护 下图为 A 相复压控制元件的逻辑框图 其它两相的复压元件类似 PT断线 PT断线检测投入

27、1 Uab 低电压闭锁定值 Uca 负序电压闭锁定值 PT断线退电流保护 1 图 3 3 2 A 相复压控制元件逻辑框图 3 3 3 方向元件方向元件 为了保证过流保护动作的选择性 即保证正方向故障时动作 反方向故障时不动作 本装置引 入方向元件来满足过流保护动作的选择性要求 方向元件的灵敏角可通过定值整定 范围为 180 度到正 179 度 方向元件和电流元件接成按相 启动方式 方向元件带有记忆功能 可消除近端三相短路时方向元件的死区 下表列出本保护装置实现方向元件功能的工作量和极化量关系 第第3章章 工作原理工作原理 14 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 故障相故障相 工

28、作量工作量 I 极化量极化量 U A 相 Ia Ubc B 相 Ib Uca C 相 Ic Uab 正方向特性 90 angle U angle I RCA angle U angle I RCA 90 上式中 RCA 指方向元件最大灵敏角 可通过定值 过流继电器特性角 整定 本装置三段过流保护都可经过方向元件控制 并可以选择是正方向控制还是反方向控制 如果 保护装置的电压互感器断线监视功能投入时 同时电压互感器断线闭锁电压相关电流保护功能投入 当保护装置电压互感器发生断线时 保护装置会发出 PT 断线 报警信号 同时退出所有带方向的过 流保护 下图为方向元件的逻辑框图 PT断线 PT断线检测

29、投入 方向判别满足 方向元件动作 1 PT断线退电流保护 1 图 3 3 3 方向元件逻辑框图 3 3 4 反时限过流保护反时限过流保护 以过流 段为例 通过设置定值 过流 段动作曲线类型 过流 段保护可以被设置为反时限过 流保护 反时限特性沿用 IEC 和 ANSI 规定 并支持自定义的反时限特性曲线 反时限特性方程为 p p TC II k t 1 其中 p I 是基准电流 对应定值 过流 段定值 p T 是时间因子 对应定值 过流 段反时限时间因子 K C 是常量 分别对应定值 过流 段反时限常数 K 过流 段反时限常数 C 过流 段反 时限常数 Alpha I 是测量电流 用户可以通过

30、设置 过流 段动作曲线类型 来选择想要的曲线类型 参数和曲线对应关系如下表 反时限特性曲线类型反时限特性曲线类型 时间特性时间特性 K C 0 定时限 1 IEC 标准反时限 0 14 0 02 0 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 15 反时限特性曲线类型反时限特性曲线类型 时间特性时间特性 K C 2 IEC强反时限 13 5 1 0 0 3 IEC 极端反时限 80 0 2 0 0 4 IEC 短时反时限 0 05 0 04 0 5 IEC 长时反时限 120 0 1 0 0 6 ANSI 极端反时限 28 2 2 0 0 1217 7 AN

31、SI强反时限 19 61 2 0 0 491 8 ANSI 反时限 0 0086 0 02 0 0185 9 ANSI 一般反时限 0 0515 0 02 0 114 10 ANSI 长时极端反时限 64 07 2 0 0 25 11 ANSI 长时强反时限 28 55 2 0 0 712 12 ANSI 长时反时限 0 086 0 02 0 185 13 自定义反时限 当动作曲线类型选择 13 时 为自定义反时限曲线类型 反时限曲线常数K C可通过配 置工具软件设定 3 3 5 大电流闭锁大电流闭锁 如果过流闭锁功能投入 三相电流最大值大于大电流闭锁电流定值时装置会闭锁继电器 1 输出 3

32、4 负序过流保护负序过流保护 装置提供两段负序过流保护 第 段是定时限 第 段可通过定值选择定时限还是反时限 每段 能够独立投退 3 4 1 定时限负序定时限负序过流保护过流保护 负序 段过流保护的逻辑图如下 SIGI2 负序过流I段电流定值 EN负序过流I段逻辑定值 BI负序过流I段闭锁开入 负序过流I段时间定值 负序过流I段保护启动 负序过流I段保护动作 SIG负序过流I段使能1 图 3 4 1 负序过流 段逻辑图 其中 负序过流 段使能 1 默认为 1 可通过逻辑编程工具进行设置 负序过流 段闭锁开入 默认为 0 可通过逻辑编程工具进行设置 3 4 2 反时限反时限负序负序过流保护过流保

33、护 通过设置动作曲线类型定值 负序过流 段保护可以被设置为反时限负序过流保护 反时限特 性沿用 IEC 和 ANSI 规定 并支持自定义的反时限特性曲线 反时限特性方程为 第第3章章 工作原理工作原理 16 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 p p TC II k t 1 其中 p I 是基准电流 对应定值 负序过流 段定值 p T 是时间因子 对应定值 负序过流 段反时限时间因子 K C 是常量 分别对应定值 负序过流 段时限常数 K 负序过流 段反时限常数 C 负序 过流 段反时限常数 Alpha I 是测量电流 用户可以通过设置动作曲线类型定值 负序过流 段动作曲线类型

34、来选择想要的曲线类型 参数 和曲线对应关系如下表 反时限特性曲线类型反时限特性曲线类型 时间特性时间特性 K C 0 定时限 1 IEC 标准反时限 0 14 0 02 0 2 IEC强反时限 13 5 1 0 0 3 IEC 极端反时限 80 0 2 0 0 4 IEC 短时反时限 0 05 0 04 0 5 IEC 长时反时限 120 0 1 0 0 6 ANSI 极端反时限 28 2 2 0 0 1217 7 ANSI强反时限 19 61 2 0 0 491 8 ANSI 反时限 0 0086 0 02 0 0185 9 ANSI 一般反时限 0 0515 0 02 0 114 10 A

35、NSI 长时极端反时限 64 07 2 0 0 25 11 ANSI 长时强反时限 28 55 2 0 0 712 12 ANSI 长时反时限 0 086 0 02 0 185 13 自定义反时限 当动作曲线类型选择 13 时 为自定义反时限曲线类型 反时限曲线常数K C可通过配 置工具软件设定 3 5 零序过流保护零序过流保护 3 5 1 三段零序过流保护三段零序过流保护 本装置提供三段式零序过流保护用于反映系统接地故障 零序电流可从专用零序电流互感器获 取或者由装置计算得到 当本装置用于不接地系统和小电流接地系统中时 由于故障发生时 故障电流为系统对地的电 第第3章章 工作原理工作原理 南

36、京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 17 容电流 此时计算得到的零序电流相对比较小 为了保证零序过流保护的灵敏性 建议零序电流从 专用零序电流互感器获取 当本装置用于直接接地系统和经小电阻接地系统中时 由于故障发生时 故障电流比较大 此 时两种方式得到的零序电流相对比较大 所以零序电流可由两种方式中任一方式得到 通过设置装 置系统定值中 零序电流自产 来选择零序电流的来源 零序过流 1 3 段用于保护跳闸 可经方向闭锁 其中 第 3 段零序过流保护可通过定值设置为 反时限 零序过流 1 段和 2 段保护逻辑相同 3 5 2 零序过流保护方向元件零序过流保护方向元件 零序方向过流保护

37、用自产零序电压作为极化电压 在接地保护中 极化量需反应接地故障的特 性 而接地故障会产生零序电压 因此零序电压被用作零序方向过流保护的极化电压 如果零序电 流用自产零序电流 则方向元件采用自产零序电流作为判据 而零序电压固定用自产零序电压 零序继电器特性角 ZS RCA 可通过定值 50 51G RCA 在子菜单 零序过流保护零序过流保护 中 ZS RCA 50 51G RCA 方向元件判据如下 正方向 90 angle U0 angle I0 ZS RCA angle U0 angle I0 ZS RCA 90 本装置 1 3 段零序过流保护都可经过方向元件控制 并可以选择是正方向控制还是反

38、方向控制 如果保护装置的电压互感器断线监视功能投入时 同时电压互感器断线闭锁电压相关电流保护功能 投入 当保护装置电压互感器发生断线时 保护装置会发出 PT 断线 报警信号 同时退出所有带方 向的零序过流保护 3 5 3 反时限零序过流保护反时限零序过流保护 以零序过流 段为例 通过设置定值 零序过流 段曲线 零序过流 段保护可以被设置为反时 限零序过流保护 反时限特性沿用 IEC 和 ANSI 规定 并支持自定义的反时限特性曲线 反时限特 性方程为 p p TC II k t 1 其中 p I 是基准电流 对应定值 零序过流 段定值 p T 是时间因子 对应定值 零序过流 段反时限时间因子

39、K C 是常量 分别对应定值 零序过流 段反时限常数 K 零序过流 段反时限常数 C 零 序过流 段反时限常数 Alpha I 是测量电流 用户可以通过设置 零序过流 段动作曲线类型 来选择想要的曲线类型 参数和曲线对应关系 如下表 反时限特性曲线类型反时限特性曲线类型 时间特性时间特性 K C 0 定时限 1 IEC 标准反时限 0 14 0 02 0 第第3章章 工作原理工作原理 18 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 反时限特性曲线类型反时限特性曲线类型 时间特性时间特性 K C 2 IEC强反时限 13 5 1 0 0 3 IEC 极端反时限 80 0 2 0 0 4

40、IEC 短时反时限 0 05 0 04 0 5 IEC 长时反时限 120 0 1 0 0 6 ANSI 极端反时限 28 2 2 0 0 1217 7 ANSI强反时限 19 61 2 0 0 491 8 ANSI 反时限 0 0086 0 02 0 0185 9 ANSI 一般反时限 0 0515 0 02 0 114 10 ANSI 长时极端反时限 64 07 2 0 0 25 11 ANSI 长时强反时限 28 55 2 0 0 712 12 ANSI 长时反时限 0 086 0 02 0 185 13 自定义反时限 当动作曲线类型选择 13 时 为自定义反时限曲线类型 反时限曲线常数

41、K C可通过配 置工具软件设定 3 6 加速保护加速保护 当线路投运或恢复供电时 线路上可能存在故障 在此种情况下 通常希望保护装置能在尽可 能短时间内切除故障 而不是经延时过流保护来切除故障 本装置提供一段过流加速保护和一段零 序加速保护来实现加速切除故障 重合闸加速可选择是重合闸前加速还是重合闸后加速 若选择前加速则在重合闸动作之前投入 若选择后加速 则在重合闸动作后投入 投入时间可通过定值 加速开放时间 整定 手合加速在手合 时投入 投入时间同重合闸加速开放时间 加速保护的逻辑框图见下图 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 19 SIGIa 过

42、流加速段定值 SIGIb 过流加速段定值 SIGIc 过流加速段定值 EN过流加速段投入 OTH重合闸动作 OTH重合闸充电 EBI手动合闸 SIGI0 零序过流加速段定值 EN零序加速段投入 1 EN前加速投入 加速开放时间 加速开放时间 1 过流加速时间 零序过流加速时间 过流加速动作 零序加速动作 SIG过流加速使能1 BI外部开入闭锁过流加速 SIG零序过流加速使能1 BI外部开入闭锁零流加速 图 3 6 1 过流加速保护逻辑框图 其中 过流加速段定值 是过流加速保护的电流定值 过流加速段时间 是过流加速保护的延时定值 过流加速段投入 是过流加速保护的逻辑定值 过流加速段使能 1 为

43、0 时过流加速保护退出 默认为 1 开入闭锁过流加速段 是指开入闭锁过流加速 零序过流加速段定值 是零序过流加速保护的电流定值 零序过流加速段时间 是零序过流加速保护的延时定值 零序过流加速段投入 是零序过流加速保护的逻辑定值 零序过流加速段使能 1 为 0 时零序过流加速保护退出 默认为 1 开入闭锁零序加速段 是指开入闭锁零序加速 加速开放时间 是加速段保护开放时间定值 前加速投入 是用来选择前加速或后加速方式的定值 3 7 热过负荷保护热过负荷保护 装置提供了以负荷电流为模型的热过负荷保护 热过负荷模型基于 IEC60255 8 采用 1 7 次谐 波来计算热累积量 热累积公式如下 22

44、 22 ln B p IkI II T 其中 T 跳闸时间 s 热过负荷常量 对应定值 热过负荷时间常数 第第3章章 工作原理工作原理 20 南南京南瑞继保电气有限公司京南瑞继保电气有限公司 IB 满负荷额定电流值 对应定值 热过负荷基准电流 I 最大相电流有效值 IP 热过负荷启动前稳态电流 k 热累积系数 对应定值 热过负荷系数 当热累积超过热过负荷报警定值 装置会发出一个报警信号 另外 可以通过 热复归 开入信号来清除热累积 开入具体位置可通过逻辑编程实现 默认 为开入 11 逻辑框图如下 SIGMax Ia Ib Ic 反时限系数k X参考电流定值 BI开入闭锁热过负荷保护 EN热过负

45、荷跳闸逻辑定值 热负荷反时限延时热负荷动作 热负荷报警 热负荷启动 SIGMax Ia Ib Ic 报警定值 X参考电流定值 BI开入闭锁热过负荷保护 EN热过负荷报警逻辑定值 热负荷报警延时 SIG热过负荷使能1 SIG热过负荷使能1 图 3 7 1 热过负荷逻辑框图 3 8 过电压保护过电压保护 装置提供两段定时限过电压保护 两段保护逻辑相同 通过定值 低电压保护经单相动作 可以选择两种过电压逻辑 当该定值 为 0 并且三相 电压都大于过压定值时 过电压保护经过延时后动作 当该定值设置为 1 任何一相电压大于过 压定值时 过电压保护经过延时后动作 定值 低电压保护元件模式 用来选择是单相电

46、压判据还是相间电压判据 如果设置为 1 采用相间电压判据 如果设置为 0 则采用相电压判据 因此过电压定值需要配合这个定值使用 3 9 低电压保护低电压保护 装置提供两段定时限低电压保护 两段保护逻辑相同 通过定值 低电压保护经单相动作 可以选择两种低电压逻辑 当该定值为 0 并且三相电 压都小于低压定值时 低电压保护经过延时后动作 当该定值设置为 1 任何一相电压小于低压 定值时 低电压保护经过延时后动作 定值 低电压保护元件模式 用来选择是单相电压判据还是相间电压判据 如果设置为 1 采 用相间电压判据 如果设置为 0 则采用相电压判据 因此低电压定值需要配合这个定值使用 低电压保护需要判

47、断开关的状态 当开关在跳位时 低电压保护退出 当系统失压或者发生 PT 断线时 都会闭锁低电压保护 3 10 零序过电压保护零序过电压保护 装置提供了两段定时限零序过电压保护 采用自产的零序电压 两段零序过压逻辑相同 下图为零序过压保护 段的逻辑框图 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 21 SIGU0 零序过压I段定值 EN零序过压I段投入 BI开入闭锁零序过压I段 零序过压I段时间 零序过压I段动作 SIG零序过压I段使能1 图 3 10 1 零序过压 段保护逻辑框图 其中 零序过压 段定值 是零序过电压 段保护的电压定值 零序过压 段时间 是零

48、序过电压 段保护的延时定值 零序过压 段投入 是零序过电压 段保护的逻辑定值 零序过压 段使能 1 为 0 时零序过电压 段保护退出 可通过逻辑编程修改 默认为 1 开入闭锁零序过压 I 段 是指开入闭锁零序过压 I 段信号 可通过逻辑编程修改 默认为 0 3 11 低周保护低周保护 装置提供一段可经低电压闭锁的低周保护 低电压闭锁功能固定投入 下面是低周 段保护的 逻辑框图 SIGUab 低压闭锁定值 SIGUbc 低压闭锁定值 SIGUca 低压闭锁定值 SIGf手跳或者遥跳 2 闭锁重合闸开入 3 控制回路断线 4 低频减载动作 5 过 负荷跳闸 6 合闸压力低开入 7 停用重合闸软压板

49、投入 8 线路 PT 断线 检线路无 压投入时 9 零序过压保护动作 10 过电压保护动作 11 低电压保护动作 重合闸重合闸逻辑框图逻辑框图 1 三相均无流 重合闸 TWJ 合后位置 装置未起动 闭锁重合闸开入 控制回路断线 弹簧未储能 400ms 0 低频保护动作 TWJ 保护跳闸 1 Tcd 0 Ux 1 重合闸时间 0 120ms 1 过负荷跳闸 重合闸不检 停用重合闸软压板投入 检同期方式 投入 Ux 线路有压定值 Um 母线有压定值 同期满足 图 3 12 1 一次重合闸逻辑 3 12 1 自动重合闸充电条件自动重合闸充电条件 当自动重合闸投入 并且装置没有启动的情况下满足以下所有

50、的条件 经过一定时间的延时后 重合闸将充电完成 1 开关跳位为 0 2 装置未整组启动 3 外部闭锁重合闸信号为 0 4 合闸压力低开入为 0 当重合闸充电完成后 液晶右下角有一个充电满的标记 3 12 2 重合闸触发条件重合闸触发条件 重合闸可以通过保护元件触发 也可以通过开关位置触发 保护元件触发由 触发重合闸 输入信 号接入 3 13 非电量保护非电量保护 装置提供 4 个可编程的非电量输入 当任何一个非电量输入为 1 经过一定的延时后保护将会 动作 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 23 非电量1延时 非电量1动作 BI非电量1开入 EN非