NSP772V331变压器后备保护装置技术说明书Word格式文档下载.docx
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每相不大于0.5VA
c)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。
2.1.4开关量输入电平为220V或110V;
GPS输入为24V/5V。
2.2主要技术性能
2.2.1采样回路精确工作范围及误差
表1采样回路精确工作范围及误差
测量范围
精度*
三相本侧电压
0.4V-120V
3%
零序电压
0.4V-200V
三相电流
0.05In-20In
零序电流
0.05Ion-20Ion
间隙零序电流
0.05Ijon-20Ijon
*基准值为整定值。
2.2.2过载能力
交流电流回路:
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;
交流电压回路:
1.2倍的额定电压,连续工作。
2.2.3接点容量
允许长期通过电流5A,阻性负载DC150W,感性负载DC90W(COSΦ=0.4,L/R=7ms)
2.2.4各类元件定值误差
电流元件定值误差:
<
±
电压元件定值误差:
时间元件:
40ms
方向元件角度误差:
5度
2.2.5遥信分辨率:
2ms
2.3绝缘性能
2.3.1绝缘电阻
装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值,正常试验大气条件下各等级的各回路绝缘电阻不小于20M。
2.3.2介质强度
在正常试验大气条件下装置能承受频率为50Hz、电压2000V历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。
试验过程中任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。
2.3.3冲击电压
在正常试验大气条件下装置的各回路对地以及回路之间能承受5kv(对时输入对地为1kV)、1.2/50µ
s的标准雷电波的短时冲击。
2.3.4耐湿热性能
装置应能承受GB/T2423.9规定的恒定湿热试验试验温度40℃±
2℃、相对湿度93%±
3%、试验时间为48h,在试验结束前2小时内根据2.3.1的要求测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5M。
介质耐压强度不低于2.3.2规定的介质强度试验电压幅值的75%。
2.4抗电磁干扰性能
2.4.1脉冲干扰
装置能承受GB/T14598.13-1998规定的干扰试验。
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。
试验时给被试装置预先施加电源,按GB/T14598.13第3.1.1的表所列临界条件叠加干扰试验电压装置不误动、不拒动。
2.4.2快速瞬变干扰
装置能承受GB/T14598.10-1996标准规定的IV级4kV快速瞬变干扰试验。
2.4.3静电放电
装置能承受GB/T14598.14-1998标准规定的IV级空间放电15Kv、接触放电8kV静电放电试验。
2.4.4辐射电磁场干扰
装置应能承受GB/T14598.9-1995标准规定的严酷等级为III级的辐射电磁场干扰试验。
2.4.5浪涌
通过GB/T17626.51999标准规定的浪涌冲击抗扰度Ⅳ级干扰试验(共模4000V、差模2000V)。
2.5机械性能
2.5.1振动
装置能承受GB/T7261-2000《继电器及装置基本试验方法》中16.2.3规定的严酷等级为1级的振动响应试验;
装置能承受GB/T7261-2000中16.2.3规定的严酷等级为1级的振动耐久试验。
2.5.2冲击
装置能承受GB/T7261-2000中17.4.1.1规定的严酷等级为1级的冲击响应试验;
装置能承受GB/T7261-2000中17.5.1规定的严酷等级为1级的冲击耐久试验。
2.5.3碰撞
装置能承受GB/T7261-2000中18.4规定的严酷等级为1级的冲击碰撞试验。
2.6环境条件
2.6.1环境温度
工作温度:
-25℃~+55℃
贮存温度:
-40℃~+85℃
在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作。
2.6.2相对湿度:
最湿月的月平均最大相对湿度为90%,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%。
2.6.3大气压力:
80kPa-110kPa(海拔高度2km以下)。
3装置硬件
3.1机箱结构
装置采用标准的1/3宽、19吋、6U机箱。
前面板为整面板,包括汉化液晶显示器、信号指示灯、操作键盘等。
机箱采用背插式防尘抗振动的设计确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。
机箱结构尺寸如附录3所示。
3.2交流插件
交流插件包括电压输入和电流输入两个部分。
电流回路有5路,包括Ia,Ib,Ic,零流Io,间隙零流Ijo;
电压回路有4路,电压Ua,Ub,Uc,零序电压Uo。
3.3CPU插件
保护CPU为32位浮点型DSP芯片,可以实现每秒120兆次浮点运算,其内部集成了34Kx32位片内RAM存贮器;
可扩展64Kx32位片外高速RAM存贮器;
256Kx8位EPROM存贮器,存贮固化程序;
512Kx8位带电保持NVRAM;
8Kx8位串行EEPROM,存储定值安全可靠。
CPU模件原理示意图如图1所示。
保护系统采用的数据采集系统由高可靠性的14位精度的A/D转换器、多路开关及滤波回路组成。
A/D转换芯片具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点。
本装置的采样回路无可调整元件也不需要在现场作调整,具备高度的可靠性。
图1保护CPU模件原理示意图
CPU插件采用了多层印制板及表面贴装工艺,外观小巧、结构紧凑、大大提高装置的可靠性及抗电磁干扰能力。
3.4人机对话MMI插件
MMI模件基于ARM7内核,用于装置的人机交互及进行各种方式的通讯。
它提供240X128的宽温、黄绿底色液晶(液晶可自动进行温度补偿);
支持7个LED显示灯;
最多可配置一个隔离的RS232口作为维护口、三个隔离的RS422/RS485、两个隔离的RS485口、3个10M以太网口。
程序内存为256KB,数据内存为256KB;
可选高达512KB数据内存。
MMI模件主要完成通信管理、键盘处理、液晶显示等等功能。
其中以太网络通信接口方式为RJ45插座。
RS485通信接口采用屏蔽双绞线。
图2MMI与DSP模件通信联系框图
液晶显示器能显示15行×
8列汉字,人机界面采用树形分级菜单,清晰易懂。
配置以NSP7系列保护装置通用的键盘操作方式使得人机对话操作方便简单。
同时考虑到保护运行的特点,还配置了丰富的灯光指示信息及液晶提示信息,使本装置的运行信息更为直观。
MMI与DSP模件通信联系框图如图2。
3.5继电器插件
继电器插件包括信号继电器及出口继电器。
继电器插件共有11个可配置的出口继电器,其中第1~10个继电器所引出的接点均为常开,第11个继电器引出接点为常闭,推荐将其配置为过负荷闭锁有载调压出口。
通过对各个保护功能进行出口配置,可使各保护功能与相应的出口相应的关联。
继电器插件有两个信号出口:
保护动作信号、装置异常信号。
保护动作信号继电器为需通过复归才能返回。
装置异常信号随着异常或者告警的返回而返回,不再保持。
详图可参照附录2。
3.6电源插件
采用直流开关逆变电源,直流220V或110V输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要的四组直流电压,即5V、±
15V和24V,三组电压均不共地,且采用浮地方式,同装置外壳不相连。
其中,+5V为计算机系统的工作电源,±
15V为数据采集系统电源,24V用于驱动继电器的电源。
此外,还提供了14路220V/110V的开关量输入及1路GPS对时输入(或者IRIG-B输入)。
3.7装置系统联系图
图3装置系统联系图
4保护原理及整定说明
NSP7系列装置的保护功能采用分块设置、显示的方式。
可以在“系统参数”的“保护配置”中将所用到的保护功能开放或关闭,只有已开放的保护功能的定值才在MMI定值界面上可见及有效的,此时保护逻辑程序才会作相应的处理。
使用时只需整定所用到的保护功能的定值,并将不用的保护功能关闭。
特别需要注意是将保护功能开放或关闭对于相应块内的定值不产生任何影响,因此对正在运行的装置如开放新定值块时需要做好相关的安全措施,如解除出口压板等,以防装置误动。
保护功能开放后再进入相应的定值菜单进行设置和核实。
保护功能配置的定值单如表2所示:
表2保护功能配置的定值单
定值
定值范围
相过流1段配置
开放/关闭
相过流2段配置
相过流3段配置
相过流4段配置
相过流5段配置
相过流6段配置
零序过流1段配置
零序过流2段配置
零序过流3段配置
零序过流4段配置
零序过流5段配置
零序过流6段配置
间隙过流保护配置
零序过压保护配置
过负荷保护配置
TV断线配置
4.1六段定时限过流保护(可带方向和复压闭锁)
4.1.1原理概述
本装置设六段定时限相过流保护,六段均为三相式。
每段过流保护各带一个时限。
六段共用公共的复压闭锁和方向闭锁元件,且六段都可以独立地用配置字选择是否经复压闭锁和方向闭锁,各段均可在系统参数的“出口配置”菜单里设置独立的出口。
过流1段保护逻辑框图如图4所示,其余各段逻辑同1段。
图4过流I段保护逻辑框图
(1)方向闭锁元件
方向元件采用90°
接线,按相启动。
各相电流元件仅受表3相应的方向元件的控制。
方向元件的动作逻辑图如图5所示。
表390°
接线方向元件电流与电压的对应关系
方向元件
电流
电压
FA
Ia
Ubc
FB
Ib
Uca
FC
Ic
Uab
图5方向元件动作逻辑图
方向元件的最大灵敏角a为-30°
/-45°
可选,可以选择正向动作区或反向动作区动作。
正向动作区为指向变压器,反向动作区为指向母线。
正向动作区区间为[a-85°
,a+85°
],如图6所示。
图6相过流方向元件正向动作区
反向动作区区间为[(180°
+a)-85°
,(180°
+a)+85°
],如图7所示。
图7相过流方向元件反向动作区
TV断线对方向元件的影响可以通过设置来整定。
有两种整定选项:
TV断线时判为正向或判为反向,如果和各段过流的方向设置相同即是开放过流,否则闭锁过流保护。
方向元件具有记忆功能,以消除保护安装近处三相短路时方向元件的死区。
(2)复合电压元件
装置提供了复合电压启动选择功能,即复压启动可以仅用本装置计算复压或者外部开入复压信号或者两者相或,推荐选用相或方式。
外部接入的复压开关量输入和本装置计算复压出口功能相配合,可以实现各侧复压元件功能上的关联,便于设计时灵活配置。
本装置计算复压元件由三个低电压元件(线电压)和负序过压元件或门构成。
在这里需要注意的是,如果复压启动仅选择计算复压,在TV检修退出时将变为纯过流保护,不带复压闭锁。
复合电压闭锁逻辑图如图8所示。
图8复合电压闭锁逻辑图
4.1.2定值单及整定说明
1.六段定时限过流保护的定值单如表4:
表4六段定时限过流保护定值单
步长
相过流1段投退
投入/退出
/
过流1段启动值
0.05In~20.00In
0.01In
过流1段时限
0.03s~99.99s
0.01s
过流1段方向
退出/正向/反向
过流1段复压闭锁
相过流2段投退
过流2段启动值
过流2段时限
过流2段方向
过流2段复压闭锁
相过流3段投退
过流3段启动值
过流3段时限
过流3段方向
相过流4段投退
过流4段启动值
过流4段时限
过流4段方向
过流4段复压闭锁
相过流5段投退
过流5段启动值
过流5段时限
过流5段方向
过流5段复压闭锁
相过流6段投退
过流6段启动值
过流6段时限
过流6段方向
过流6段复压闭锁
2.方向和复合电压元件定值单如表5:
方向元件灵敏角
-30º
/-45º
TV断线时判方向
正向/反向
低电压投退
投/退
负序过压投退
低电压启动值
0.01~1.00Un
0.01Un
负序过压启动值
复压延时
0.00s~99.99s
TV断线对复压影响
闭锁/不闭锁
复压启动选择
计算复压/外部复压/计算+外部复压
3.整定说明
电流、电压定值的整定值均为标幺值,电流基准值In为系统参数中的相CT二次额定值,电压基准值为100V。
4.2六段零序过流保护(可选零压启动和方向)
4.2.1原理概述
本装置设六段定时限零序过流保护,每段各带一个时限。
在公用定值块中可以选择是否经零压闭锁。
每段的零序电流可以根据控制字选择采用直接接入电流还是计算自产电流。
六段共用公共的零压启动和方向闭锁元件,且六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。
各段均可在系统参数的“出口配置”菜单里设置独立的出口。
在TV检修退出时将变为纯零序过流保护,不带零压闭锁和方向闭锁。
零序过流1段保护逻辑框图如图9所示,其余零序过流各段逻辑同1段。
图9零序过流1段逻辑图
1.方向闭锁元件
零序过流的方向闭锁元件取计算零序电压与计算零序电流一起进行判别。
零序电流的各段均可选择是否经方向闭锁,且可以选择是正向动作区还是反向动作区。
正向动作区指向变压器,最大灵敏角为-90°
动作区区间为[-175°
,-5°
],如图10所示。
反向动作区的动作区区间为[5°
,175°
],如图11所示。
图10零序方向正向动作区
图11零序方向反向动作区
TV断线时对零序方向的影响可以通过控制字来设定:
判为正向或判为反向。
2.零压启动元件
零压启动所取的零序电压为开口三角直测零序电压。
PT检修时零压启动零序过流变为单纯的零序过流,而不论零压启动条件是否满足。
4.2.2定值单及整定说明
1.定值单
表6零序过流保护定值单
零流1段投退
零流1段启动值
0.05Ion~20.00Ion
0.01Ion
零流1段时限
零流1段方向
零流1段零压闭锁
零流2段投退
零流2段启动值
零流2段时限
零流2段方向
零流2段零压闭锁
零流3段投退
零流3段启动值
零流3段时限
零流3段方向
零流3段零压闭锁
零流4段投退
零流4段启动值
零流4段时限
零流4段方向
零流4段零压闭锁
零流5段投退
零流5段启动值
零流5段时限
零流5段方向
零流5段零压闭锁
零流6段投退
零流6段启动值
零流6段时限
零流6段方向
零流6段零压闭锁
零压启动值
0.05~2.50Un
零序电流选择
直测/自产
TV断线对方向影响
2.整定说明
电流、电压定值的整定值均为标幺值,电流基准值I0n为系统参数中的零序CT二次额定值,电压基准值为100V。
由于零序电流方向判定采用了计算零流和零压,而故障电压持续存在可能会使得装置检测到TV断线,所以TV断线检测时间整定应该大于零序过流的时间,以免误判方向。
4.3间隙零序过流保护
4.3.1原理概述
装置设有两段间隙零序过流,间隙零序过流I段动作逻辑图如图12所示,II段逻辑同I段。
图12间隙零序过流I段保护逻辑图
4.3.2定值单及整定说明
表7零序过流保护定值单
间隙过流1段投退
间隙过流2段投退
间隙过流1段定值
0.05Ijon~20.00Ijon
0.01Ij0n
间隙过流1段时限
间隙过流2段定值
间隙过流2段时限
间隙零序电流定值的整定值为标幺值,电流基准值Ijon为系统参数中的间隙零序CT二次额定值。
4.4零序过压保护(可带零流闭锁)
4.4.1原理概述
装置设有两段零序过压保护,每段均带一个时限。
通过设置,这两段零序过压保护可以带零流闭锁。
零序过压保护取的电压为直接接入零序电压。
零序过压I段保护逻辑图如图13所示,零序过压II段逻辑同I段。
图13零序过压I段保护逻辑图
零流闭锁元件所取的零序电流为直接接入零序电流。
4.4.2定值单及整定说明
表8零序过压保护定值单
零序过压1段投退
零序过压2段投退
零序过压1段定值
0.25~2.50Un
零序过压1段时限
0.01S
零序过压2段定值
零序过压2段时限
零序过流闭锁投退
零序过流闭锁值
电流、电压定值的整定值均为标幺值,电压基准值为100V,零序电流基准值Ion为系统参数中的零序CT二次额定值。
4.5过负荷保护
4.5.1原理概述
过负荷保护有三种:
过负荷告警、过负荷闭锁有载调压和过负荷启动风冷。
它们各有独自的启动值、动作时限和出口。
其原理相同,均为三相式。
过负荷告警逻辑图如图14所示,过负荷闭锁有载调压、过负荷启动风冷同过负荷告警。
图14过负荷告警逻辑图
4.5.2定值单及整定说明
表9过负荷保护定值单
过负荷告警投退
闭锁调压投退
起动风冷投退
过负荷告警启动值
过负荷告警延时
闭锁调压启动值
闭锁有载延时
起动风冷启动值
起动风冷延时
电流整定值为标幺值,电流基准值In为系统参数中的相CT二次额定值。
在系统参数中
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