GNST620系列微机变压器保护检修检验规程.docx

一、 GNST620系列微机变压器保护检修检验规程（一）主保护检修检验规程1总 则1.1 本规则是作为我厂GNST620系列微机发变组保护检修的基本要求，应认真执行。1.2 本规程是依据制造厂提供的资料及实际检修经验编写，在检修、试验中，还应执行部颁检修、试验、运行规程的有关规定，以求提高检修质量，使设备能长期、安全、经济运行。1.3 检修人员在工作中，要以主人翁的精神和科学的态度，在实践中不断总结经验，对本规程不足之处加以补充，使我们的工作更加完善，检修水平不断提高。1.4 GNST620微机型发变组保护装置由差动保护、后备保护、本体保护配合组成的成套保护装置，基本配置模式为分侧分CPU单元配置，也可以实现主、后备保护合二为一模式。后备保护单元中配有测控功能，并带三相操作箱。本装置使用多个完全相同的CPU插件，分别完成差动保护和后备保护等功能。各单元输入、输出与电源等均相互独立，互不影响。1.5 该发变组保护由工控机担任单元管理机，采用全汉华液晶显示器。2 发变组保护规范及技术数据2.1基本数据2.1.1 额定交流数据a、额定交流电流In：5A或1A；b、额定交流电压Un：100/3V；c、额定频率fn：50Hz。2.1.2 额定直流数据直流电压110V2.1.3 工控机、打印机辅助交流电源220V，0.7A，50Hz，允许变化范围：80%110%。2.1.4 微机保护采样及录波频率：1200Hz，系统频率跟踪范围：4060Hz；2.2 功率消耗a、交流电压回路不大于0.5VA/相（额定电压下）；b、交流电流回路不大于0.5VA/相（额定电流下）；c、直流回路功率消耗：每个保护模块不大于40W。2.3 热稳定性长期运行 2In 10s 10In2.4 输出触点长期允许通过电流不大于5A。2.5 绝缘性能2.5.1 绝缘电阻装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准试验条件下（用500V摇表），不小于100M。2.6 冲击电压装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5kV的标准雷电波短时冲击检验。2.7 机械性能a、工作条件：能承受严酷等级为1级的振动响应、冲击响应检验；b、运输条件：能承受严酷等级为1级的振动耐久、冲击及碰撞检验2.8 环境条件2.8.1 环境温度：工作：1055C，24h内平均温度不超过35C；储存：-25+70C，在极限值下，不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作。2.8.2 大气压力：66110kPa。2.9.3 相对湿度：5%95%2.10 抗干扰能力2.10.1脉冲群干扰试验：符合国标GB/T14598.13的规定。2.10.2快速瞬变干扰试验：符合国标GB/T14598.10的规定。2.10.3静电放电干扰试验：符合国标GB/T14598.14的规定。3、检修周期及基本要求3.1 检修准备工作3.1.1 试验前应准备三相微机保护校验台、十字螺丝刀、平口螺丝刀、保护柜门钥匙、尖嘴钳、试验线、1000V兆欧表、直流电桥、示波器、万用表等工具仪器。3.1.2 应事先准备好交流220V试验电源。3.1.3 解开保护柜电流端子连接片。3.1.4 准备好GNST620型微机发变组保护装置的使用说明书和技术说明书、图纸等资料。3.1.5 准备好试验记录笔和试验记录本。3.2 检修条件3.2.1 交、直流试验电源质量和接线方式等要求参照部颁有关规定执行。3.2.2 加入装置的试验电流和电压，如无特殊说明，均指从保护屏端子排上加入。3.3 小修检修内容：3.3.1 检查电源从装置横排端子上测量每层电源各个等级的电压，应符合技术条件中所给的误差要求(+5V空载误差应在1%以内, 15V空载误差应在5%以内，+24V空载误差应在8%以内),电压监视继电器触点开合正常,对不合格电源应及时更换。3.3.2 输入通道检查3.3.3 检查定值用工控机打印定值清单，检查整定是否有误，必要时可对保护性能进行测试。3.3.4 出口检测3.3.5 插件完好性检查应保证各插件无损坏现象。3.3.6 校正时钟进入“时间调整”菜单进行年、月、日、时、分、秒校正。3.4 大修检修内容3.4.1 清洁处理：（1）尤其对环境较差的场合，必须对机柜和插件内的污染进行清洁，以防爬电、短路等不良现象出现。（2）注意对落灰不能用任何溶剂进行清洗。应先用电吹风进行吹灰，然后应软毛刷轻刷，再吹净。（3）对机柜内背板插座、端子只可用电吹风吹灰，不能用任何物体碰触，注意应在插件拔出状态下从后向前、从上向下吹，以免灰尘落入48针插座针孔内引起不良。（4）对柜子其它部位吹灰应先进行，对机箱吹灰应放最后。3.4.2 检查端子：用电讯螺丝刀对横排各端子螺丝全部拧一遍，注意用力必须适中，过大会压断接线。用手轻拉小线，应无松脱现象。用梅花螺丝刀对屏后竖排接线端子全部紧一遍。3.4.3 保护静态试验3.4.4 小修中的各项试验3.4.5 保护联动试验：检查与保护装置接口的外围回路是否正确。3.5 检修周期在装置无故障情况下，发电机大修时做全部检验。在发电机组小修或春季校验的时，做部分检验。4、软件调试4.1 软件的启动与基本操作4.1.1 启动：装置上电后，MMI进入正常显示画面，按上下左右键可选择下一级菜单。4.2 常用功能菜单的说明：4.2.1 进入主菜单：在正常显示画面下按【】键，选择相应的CPU号，便可进主菜单。全部主菜单共有6个选项，说明如下：采样 查看实时运行参数。 定值 查看修改定值，包括定值区号设置、定值修改及保护软压板投退、出口逻辑整定等。事件查看、清除动作报告、事件记录。硬件测试查看所有硬件是否正常。其它 打印保护定值清单、保护软压板、实时运行参数、保护动作报告、装置记录等。系统设置装置参数设置，包括设置密码、时钟、模块号设置、通讯参数、通道修正等。5、GNST620型微机发变组保护基本原理及保护校验5.1主变差动保护试验5.1.1 装置的绝缘耐压试验5.1.1.1 拔出弱电插件，用500V摇表，分别测量交流对机壳，直流对机壳，交直流之间的绝缘值。5.1.1.2 用2000V摇表加2000V电压，持续1分钟。本项目除非确有需要，否则在现场部做试验。5.1.1.3 检查装置屏柜接地线联接方式是否正确可靠。5.2 装置通电前的检查 通电前检查装置外观应完好，没有破损、划伤、端子松动。检查装置参数与要求是否一致：电源额定电压、TA额定电流、跳闸额定电流及合闸额定电流等。5.3 装置硬件调试 本装置采用背插式机箱，插件在柜后拔出。试验前应检查各插件之间定位是否良好，插件是否按连续布置。拔插插件必须在装置断电情况下进行。5.3.1 装置调试合上保护装置电源开关，此时监控面板的液晶应该显示运行界面，如果液晶显示模糊可以放下面板，通过调节RR6改变显示对比度至合适为止。液晶在上电后会自动打开背景光，一分半钟内无操作，将自动关闭光源，暗屏运行。通过菜单选择“硬件测试”功能，可对后备保护的开出传动、遥控操作、压板和出口进行检查。5.3.2 信号回路检查通过菜单选择“开出传动”功能，通过“”、“”键翻页，选择需要启动的信号继电器，观察面板上信号灯是否点亮，检查装置输出端子对应的信号继电器接点是否闭合及返回。进入此菜单后，装置将自动询问密码。操作结果将使装置输出的信号接点动作。5.3.3 出口回路检查通过菜单选择“开出传出”功能，启动对应的出口继电器。对照原理图找到每个出口回路所对应的出口继电器的动作接点所对应的竖排输出端子号，检查出口继电器接点是否闭合及返回。检查对应各回路压板是否可能可靠投退对应的出口回路。注意：进入菜单后，装置将自动询问密码。操作结果将使装置输出的出口接点动作，可能会导致跳闸。5.3.4 定值输入NST621的定值分两大块，分别为“定值”与“内部定值”，前者是各种具体的保护动作定值和保护功能的投退，装置可独立整定32组定值。后者主要是启动方式与录波时间的设置，以及保护出口逻辑定值。各类定值的整定可在面板、当地监控计算机、调试软件三者中任一处进行。54 保护试验541 差动保护测试：在装置屏柜下方有差动电流试验端子，试验前请对照原理图检查端子上旋钮的连接是否正确，保证电流可靠输入装置。投入的电流回路上横排的旋钮应打开，竖排的旋钮应拧紧。未投入的电流回路上应相反。定值表（以高压侧为基准）：序号 定值名称 整定值 整定范围 备注 1 控制字1 F841 000FFFFTA断线退出 2控制字2 00F0000FFFF 全星型 3差动速断动作电流 33.39A0.0099.9A以高压侧整定 4差动动作电流 1.91A 0.0099.9A 5差流越限电流 0.96A 0.0099.9A50%差动定值 6制动拐点1电流 4.29A 0.0099.9A 7制动拐点2电流 14.31A 0.0099.9A 8TA断线解除倍数 5.72A 0.52.00 120% 9二次谐波制动系数 0.15 0.000.99 小数 10差动制动系数1 0.375 0.000.99 11差动制动系数2 0.5 0.000.99 12 一侧过流速断电流 50A 0.0099.9A 13一侧过流速断时间 0s 0.0099.9s 14二侧过流速断电流 50A 0.0099.9A 15二侧过流速断时间 0s 0.0099.9s 16三侧过流速断电流50A 0.0099.9A 17三侧过流速断时间 0s 0.0099.9s 18四侧过流速断电流 50A 0.0099.9A 19四侧过流速断时间 0s 0.0099.9s5.4.2 最小动作电流测试：（为校验方便在下列校验中平衡系数按1整定）5.4.3 差动速断动作值测试：依次在装置高压侧、低压侧的A、B、C相加入单相电流，使差动速断动作，检查出口继电器接点动作情况。5.4.4 非电量保护动作打印试验：短接开关量输入端子，装置应出口和发信，并打印非电量动作信。检查对应的压板是否可靠投退开关量保护出口。 5.4.5 过流速断保护5.4.51 电流动作值测试，设定动作延时0秒，从相应的端子上加入电流，检查出口继电器接点动作情况。5.4.52 延时测试，加入电流（超过电流定值的1.2倍）使保护动作。对于差动保护中失灵启动功能的说明：本装置的差动保护对于主变各侧的断路器都设有失灵启动功能，差动保护动作出口的同时，输出一对失灵跳闸接点，再与后备保护的失灵电流判别接点串联构成。对于差动保护中TA断线闭锁功能的说明：本装置的差动保护具有在差动TA回路发生断线的情况下闭锁差动保护的功能，通过保护投退来实现。当TA断线闭锁差动投入时，TA断线情况下差动保护被闭锁，不会出口和发信。同时装置会发出TA断线信号。如果将闭锁功能退出，同样情况下差动将出口跳闸和发信，此时装置仍会发出TA断线信号作为提示信息。5.5 保护的通讯调试本装置带有通讯功能，通过以太网口可将保护定值、动作事件、故障录波、保护告警等信息上报，同时实现遥控分合。通讯协议执行103规约。装置背后有两个以太网口，当系统为双网配置时，将自动切换。5.6 装置通电试验 装置调试完毕后，应做连续通电试验，观察是否正常工作，有无故障信息。5.7 保护版本信息记录下保护的CPU信息，程序版本，CRC校验码，供日后查对。（二）后备保护检修检验规程1、装置的硬件测试 方法同NST620，以下着重叙述保护的校验方法。2、定值输入NST626 的定值分两大块，分别称为“定值”与“内部定值”，前者时各种具体的保护动作定值和保护功能的投退，装置可独立整定32组定值。后者主要是启动方式与录波时间的设置，以及保护出口逻辑定值，只此一区。按定值单输入各组定值到相应的定值区，然后把定值区切换成运行定值区。修改定值后固化时装置将自动询问密码。2.1电流定值整定: 以TA二次侧的动作电流进行整定的。单位：A2.2 电压定值的整定:以TV二次侧的动作电压进行整定的。单位：V2.3 时间定值的整定:以保护的动作时间进行整定。单位：秒2.4 保护投退整定（控制字）：以二进制0和1表示保护元件的投（1）退（0），本装置的保护投退需要通过控制字整定进行，不再设压板。2.5 比例系数的整定：整定保护的相电流与零序突变系数，设置保护启动的灵敏度。2.6 定值检查：整定结束后，打印一份定值清单，检查定值是否正确固化入装置，并保留以备核对。 后备保护按下表输入定值（此为出厂调试定值）序号 定 值 名 称 整定值 步长 备注 1 控制字1 FFFF 1 保护投退字 2 控制字2FFFF 1保护投退字 3 控制字3 FFFF 1 保护模式字 4 备用控制字 FFFF 1 5 复压低电压定值 65V 0.01V 线电压值 6 复压负序电压定值 6V0.01V 7 方向复流段定值 4A 0.01A 8 方向段1时限 0S 0.01S 9 方向段2时限 0S 0.01S 10 方向段3时限 0S 0.01S 11 方向复流段定值 4.5A 0.01A 12 方向段1时限 0S0.01S 13 方向段2时限 0S 0.01S 14 方向段3时限 0S 0.01S 15 复压过流电流定值 5A 0.01A 16 复压过流1时限 0S 0.01S 17 复压过流2时限 0S 0.01S 18 复压过流3时限 0S 0.01S 19 过流速断电流定值 10A 0.01A 20 过流速断时间 0S 0.01S 21 方向零序段定值 2A 0.01A 自产3U0 22 零序段1时限 0S 0.01S 3I0可选择 23 零序段2时限 0S 0.01S 24 零序段3时限 0S 0.01S 25 方向零序段定值 2.5A 0.01A自产3U0 26 零序段1时限 0S 0.01S 27 零序段2时限 0S 0.01S 28 零序段3时限 0S 0.01S 29 零序过流电流定值 3A 0.01A 30 零序闭锁电压定值 5V 0.1V 31 零序过流1时限 0S 0.01S 32 零序过流2时限 0S 0.01S 33 零序过流3时限 0S 0.01S 34 间隙过流电流定值 3.5A 0.01A 35 间隙过压电压定值 180V 0.1V 36 间隙保护时间 0S 0.01S 37 零序选跳定值 4A 0.01A 38 零序选调时间 0S 0.01S 39 非全相电流定值 4.5A 0.01A 40 非全相时间定值 0S 0.01S 41 过负荷电流定值 3.5A 0.01A 42 过负荷时间定值 0S 0.01S 43 风扇启动电流定值 3A 0.01A 44 风扇启动时间定值 0S 0.01S 45 闭锁调压电流定值 2.5A 0.01A 46 闭锁调压时间定值 0S 0.01S 47 额定电流 5A 0.01S1、 交流输入回路检查3.1 采样通道监视通过菜单选择“采样”菜单中的“有效值”子菜单，依次在各电流回路加5A电流，监视对应回路显示数据是否与输入量一致。调节电流幅值与相位，显示值应跟踪变化。在电压回路加入57.7V相电压，监视对应回路显示数据是否与输入量一致。调节电压幅值与相位，显示值应跟踪变化。装置默认UA电压为相位基准，其余各输入量相位为相对相位。在没有UA或其幅值很小时，其余模拟量的相位显示将摆动不定。相位幅角显示在0180之间，超过180显示负角。本装置交流采样回路中没有可调电阻，若精度不满足要求可在“其它”菜单中的“增益系数”子菜单中设置比例因子。调节范围在0.951.05之间。3.2 采样通道的平衡性试验3.2.1 各电流通道的平衡性试验 随便给UA加上一个电压，为其余模拟量提供相位基准。将装置交流插件各保护交流电流端子两两反向串联，通以5A电流，观察各电流通道的显示值是否一致，相位是否相反。 对保护电流端子加入三相5A电流，观察各电流通道的显示值是否一致，相位是否相差120度。观察自产3I0显示值大小，结果不应超过0.2A。如不满足要求将导致装置3I0误差较大。 对测量电流端子加入三相5A电流，观察各电流通道的显示值是否一致，相位是否相差120度。如不满足0.2的误差要求，调节增益系数。3.2.2 各电压通道的平衡性试验 将A、B、C三相交流电压输入端子三个并联，对N相输出单相57V电压，观察各电压通道的显示值与相位是否一致，线电压是否为零。观察负序电压显示值的大小，应为不超过2.0V的小值。自产3U0应为171V。 将A、B、C三相交流电压分别输入相应端子，加入正序电压平衡的57.7V三相电压，观察电压相角是否正常，线电压是否为100V。观察负序电压与零序电压显示值的大小，均应为不超过2.0V的小值。倒换B、C两相电压，负序显示为57.7V，零序电压显示不超过2.0V。3.3 电流电压精度测量范围试验 任选一保护电流通道，加上电流并逐渐减小，当显示值与电流表指示值相差10时，电流表的指示值为电流精确测量低限，此值不能大于0.4A，逐渐增大电流值，当显示值与电流表指示值相差10时，电流表的指示值电流精确测量高限，此值不能低于50A。 任选一保护电流通道，加上电压并逐渐减小，测出低限，此值不超过5V，逐渐增大电压值，测出高限，此值不能低于100V。而对零序电压通道高限不能低于200V。2、 保护试验4.1复合电压闭锁过流保护4.1.1 电流动作值测试：设定动作延时0秒，退出电压闭锁元件，加入电流使保护动作。检查出口继电器接点动作情况。4.1.2 延时测试：退出电压闭锁元件，加入电流使保护动作，用保护出口接点挺表。4.1.3 复合电压闭锁元件测试：本装置的后备保护为按侧布置，每侧装置只接入其本侧电压，各装置间通过开关量实现复合电压的循环闭锁。为此试验前先确认复合电压元件的构成方式，可通过控制字来选择各侧的复合电压是否参与构成本侧保护的复合电压闭锁，本侧复合电压一般均需要参与。由于各侧复合电压在逻辑上是“或”的关系，所以测试时只能保留一侧。 延时设为0秒，加入电流和Ua、Ub、Uc三相正序100V电压，先增加电流，启动电流元件，再降低电压，使保护动作，读取此时Uab、Ubc、Uca中的最小线电压值，即为低电压动作值。 在测试负序电压定值时，为防止低电压元件开放过流，需要事先将低电压定值整定为0V（不是200V！），因为电压不会比零低。 加入电流和负序电压（三相法），先增加电流，启动电流元件，再从0V开始增加输入电压的大小，使保护动作，此时的负序线电压为负序过压动作值。电压不能闭锁过流有以下几种可能：a、 控制字被整定成多侧电压开放本侧过流，虽然本侧有电压，但其余侧还在开放，解决方法是重新整定控制字。b、 电压相序接反，正序成负序，低压虽返回负序却开放。解决方法是用“运行监视”查看负序电压即可排除。c、 三相线电压未接全，由于装置采入相电压，线电压是计算出来的，公式如下：UABUaUb,所以将单项电压并在三相上做不了低电压试验，因为保护装置的线电压将一直为零。解决方法是使用微机测试仪或三相调压器。4.2 复合电压闭锁方向过流保护4.2.1 电流动作值测试:设定动作延时0秒，退出电压闭锁元件，加入电流、电压使保护动作。检查出口继电器接点动作情况。4.2.2 延时测试:加入电流、电压使保护动作，用保护出口接点停表。4.2.3 复合电压闭锁元件测试：因为复合电压元件和复合电压闭锁过流保护公用，此时不必再测量，只需验证它对过流的闭锁逻辑。4.3 方向元件测试：本装置根据国际电工委员会的标准，以电压超前电流为正角。方向遵循90度接 线,Ia/Ubc、Ib/Ubc、Ic/Uab三者的相位关系均有独立的运行显示。通过菜单选择“其它”菜单中的“参数显示”，加入相应的电流和电压，坚实对应相位显示是否与输入情况一致。调节电流相位，方向显示应跟踪变化。试验时按照所用调试仪器的移向方法，固定电压相位，改变电流相位。本装置去本侧的电流和电压判别方向，通过记忆电压消除出口处短路时的电压死区。延时设为0秒，加入电流和相应的相间电压，设定电压相位角0度，改变电流相位角。调节电流电压幅值使过流元件和复合电压元件出于动作状态，通过改变电流电压的相角，监视信号和出口继电器的动作和返回测出整个方向过流保护动作的电流角度范围。本装置的灵敏角有30度和45度两档供选择，如果需要的话，灵敏角还可以通过控制字反180。实验开始时要注意极性，校验的方法是：将电流电压移为通相或反向，观察装置的显示。用三相电流，三相电压进行校核：方向元件带有九十度接线，为真实的模拟系统潮流的方向，不妨同时加入三相电流电压，同时改变三相电流电压之间的夹角，也可测的方向特性而且更加直观，只是此时测量的灵敏角是相间法的灵敏角加九十度，动作区不变，动作两边界向超前方向移动九十度。4.4 零序方向过流保护 为便于克服接线极性问题，零方保护的3U0固定为由本侧三相电压自产的零序的电压：而3I0可取自中性点TA或自产3I0；正常情况下可以通过装置监视自产3I0与中性点TA的3I0的极性是否一致。试验前首先确认定值中的零序保护的交流量选择是否合适。4.4.1 零序电流动作值测试：设定动作延时0秒，退出方向元件，从相应的端子上加入电流。检查出口继电器接点动作情况。4.4.2 零序电压闭锁动作值测试：装置没有此项定值，内部固定门槛为1V。设定动作延时0秒，加入电流使过流元件动作，任取电压的一相加入电压，使保护动作。4.4.3 延时测试：加入电流、电压使保护动作，用保护出口接点停表。4.4.4 零序功率方向测试：类似于正序功率方向试验。试验时按照所用调试仪器的移项方法，固定电压相位，改变电流和电压，使过流和过压元件动作，改变电流和电压的夹角，测得动作区。零序灵敏角为150度。如果需要的话，灵敏角还可以通过控制字反180度。由于零序是故障量，不存在死区问题，所以零序电压不需要记忆。4.5 零序电压闭锁零序过流保护 在本装置中零序过流保护固定使用中性点3I0，和开口三角3U0。 4.5.1 零序电压闭锁动作值测试：设定动作延时0秒，加入电流使过流元件动作，从相应的端子上加入电压，使保护动作。（若不需要电压闭锁，可在控制字中将闭锁退出，该测试可不做）4.5.2 延时测试：加入电流、电压使保护动作，用保护出口接点停表。4.6 零序过流选跳保护 本装置的零序过流选跳保护固定使用中性点3I0。保护为纯过流判据，不带电压闭锁。零序电流动作值测试和延时测试同以上试验方法相同。4.7间隙保护 装置将“间隙过流”与“零序过压”统成为“间隙保护”。由以上两种元件并联而成，任一动作即可出口，二者使用一个时间继电器，以保证间隙发生间歇性弧光接地时，时间元件中途不会返回，从而保证间隙接地保护的可靠动作。4.7.1 间隙电流动作值测试：设定动作延时0秒，从相应的端子上加入电流。检查出口继电器接点动作情况。4.7.2 零序电压动作值测试：设定动作延时0秒，从相应的端子上加入电压，使保护动作检查出口继电器接点动作情况。由于装置内部采用与相电压不同的小互感器，零序电压的定值可以做到300V4.7.3 延时测试：加入电流、电压（应超过电流定值的1.2倍，若电压无定值则可不加）使保护动作，用保护出口接点停表。4.8 过流速断保护4.8.1 电流动作值测试：设定动作延时0秒，从相应