频率电压减负荷装置原理及使用说明书

江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 1 页 共 54 页 目目 录录 1 UFV-2A 型装置的优新配置型装置的优新配置.3 2 装置的主要功能装置的主要功能.4 3 装置的主要用途装置的主要用途.6 4 装置的主要技术参数装置的主要技术参数.7 4.1 交流电压交流电压7 4.2 频率频率7 4.3 动作时间动作时间7 4.4 低频低压返回值低频低压返回值7 4.5 测量精度测量精度7 4.6 供电电源供电电源8 4.7 交流功耗交流功耗8 4.8 装置的输入量装置的输入量8 4.9 装置的输出量装置的输出量9 4.10 介质强度和绝缘电阻介质强度和绝缘电阻10 4.11 抗干扰性能抗干扰性能10 4.12 使用环境条件使用环境条件10 5 装置的基本原理装置的基本原理.11 5.1 电压、频率的测量方法电压、频率的测量方法11 5.2 自适应运行方式的双母线电压测量自适应运行方式的双母线电压测量11 5.3 频率下降事故的判别方法及动作特性频率下降事故的判别方法及动作特性12 5.4 低电压低电压事事故的判别方法及动作特性故的判别方法及动作特性14 5.5 减负荷轮次设定减负荷轮次设定17 6 装置的硬件配置装置的硬件配置.18 6.1 装置的硬件框图装置的硬件框图18 6.2 装置的结构及正面布置装置的结构及正面布置19 6.3 装置的交流电压输入回路装置的交流电压输入回路21 6.4 带电流保持与出口指示灯保持的出口继电器（带电流保持与出口指示灯保持的出口继电器（CKZ）21 6.5 打印接口板打印接口板（DYK） .23 7 装置软件配置、定值整定及面板操作装置软件配置、定值整定及面板操作.24 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 2 页 共 54 页 7.1 装置的软件结构装置的软件结构24 7.2 装置的定值表、定值整定原则、定值建议值装置的定值表、定值整定原则、定值建议值25 7.3 装置面板的显示及操作装置面板的显示及操作29 7.4 装置的回路自检装置的回路自检44 8 装置出厂调试大纲装置出厂调试大纲.45 8.1 出厂试验项目出厂试验项目45 8.2 考机试验（老考机试验（老化化试验）试验）45 9 现场安装调试及试验项目现场安装调试及试验项目.46 9.1 装置通电前的检查装置通电前的检查46 9.2 通电检查和调整通电检查和调整46 9.3 动作特性试验动作特性试验46 9.4 装置的试运行装置的试运行47 10 现场运行与维护现场运行与维护.48 10.1 投运前应注意的事项投运前应注意的事项48 10.2 正常运行中的巡视和检查正常运行中的巡视和检查48 10.3 运行人员进行母线操作时的注意事项运行人员进行母线操作时的注意事项49 10.4 电网发生事故时的处理流程电网发生事故时的处理流程49 10.5 装置出现异常告警时的检查装置出现异常告警时的检查49 10.6 关于定值修改关于定值修改49 10.7 装置的定期试验检查装置的定期试验检查49 10.8 重点注重点注意意事项事项50 11 屏柜外参数释义屏柜外参数释义.51 12 机柜及装置的机柜及装置的正正面布置图面布置图.52 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 3 页 共 54 页 UFV-2A 型按频率电压减负荷装置原理及使用说明书型按频率电压减负荷装置原理及使用说明书 UFV-2A 型装置是在总结全国各电网微机型安全自动装置多年运行经验的基础上， 并结合新颁布的电网运行准则 、 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件及电 力系统安全稳定导则对安全自动装置提出的新要求和稳定控制技术的新发展，在保留 UFV 系列产品原有的特点和成功技术的基础上，采用了一系列新的技术，并增加了新的 功能，因此产品将能更好适应现代大电网、大机组、大区联网对安全稳定控制的需求。 1 UFV-2A 型装置的优新配置型装置的优新配置 32 位微处理器，ARM7 内核 RISC 精减指令结构，内嵌 DSP 功能； 65,536 色触摸式液晶显示屏，摒弃传统键盘，视觉清晰，操作轻松； 采用全新概念的可靠开入电路，具有施密特特性，输出无振荡信号现象发生； 可记录 10 次动作事件记录、24 次异常事件记录； 可记录 10 次动作的全部电气量数据，记录时间长度最长可达 50 秒，时间间隔为 20 毫秒； 可配置多个 10M/100M 以太网接口，2.048Mb/s 电接口，2.048Mb/s 光纤通信接口。 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 4 页 共 54 页 2 装置的主要功能装置的主要功能 2.1 以高性能 32 位单片机为硬件核心，快速精确测量安装处母线的电压、频率及它们的 变化率，从而正确判断事故及异常运行状态，实现按确定顺序进行低频、低压切负荷。切 除线路为 36 回，完全满足一个厂站的切负荷要求。 2.2 在电力系统由于有功缺额或由于无功不足引起频率或电压下降时，自动按频率降低值 或按电压降低值逐轮依次切除部分负荷，制止频率、电压的下降。低频低压减负荷轮数各 为 8 轮，其中 14 轮为基本轮，第 58 轮为特殊轮。 2.3 在电力系统由于有功或无功缺额较大引起频率或电压下降速率较快时，装置具有按 df/dt 或 dU/dt 加速切负荷的功能，即可加速切除第一轮、第二轮或第三轮，尽早制止系统 频率或电压的下降，避免发生频率或电压崩溃事故。 2.4 每台装置可同时测量两段母线电压，软件功能根据现场运行方式分两种。当两段母线 分列运行时，装置分别判断各自母线的频率和电压，并按定值切除各自母线所带的负荷； 当两段母线并列运行时，具备电压自动切换和判别的功能，当一段母线 PT 断线或电压消 失时，装置自动切换到另一段母线电压进行判断，装置仍能正常运行。 2.5 对每段测量母线设置一块“母线运行”功能压板，压板不投时，闭锁该段母线的低频 低压判断功能，并闭锁该母线 PT 断线、失压等异常告警功能，避免母线检修时装置长时 间发失压告警信号。 2.6 设置多块负荷母线挂接测量母线的功能压板，根据现场运行方式由运行人员事先投入 相应的挂接压板，装置动作时可正确切除发生低频低压事故的系统对应的负荷线路。 2.7 采用按 df/dt、dU/dt、低压和频率超限等多重闭锁措施，以防止由于短路故障、PT 断 线、负荷反馈、频率或电压的异常情况可能引起的误动作，并发中央告警信号。 2.8 具有独特的短路故障判断自适应功能（自动判断短路及故障切除的功能） ，可保证短 路故障时可靠不动作，而短路故障切除后如果系统电压不能恢复到正常值或恢复后又下降 时，均能按低压整定值迅速切除相应数量的负荷，使电压恢复，而低压减负荷的整定时间 不需要与保护二、三段的动作时间相配合。 2.9 可用于低频解列、低压解列：在电力系统预先确定的解列点处，用某一轮作低频解列 或低压解列，其余各轮根据需要，用于有功或无功功率不足侧的系统内，作自动按频率或 电压降低减负荷用。 2.10 具有完善的自检措施及整组自试功能，使现场运行维护更为简单、方便。正常运行 自检发现异常后会闭锁出口并发中央告警信号，保证了装置的安全性。 2.11 能自动记录 10 次事故过程中电压、频率的变化（事件记录和数据记录） ，便于事故 分析和掌握系统事故时的动态过程。阅读（或打印）数据记录时，有 0.02s、0.04s、0.1s、0.2s 四种间隔供选择整定。记录内容在断电后不会消失。 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 5 页 共 54 页 2.12 能自动记录 24 次历史异常事件，并自动显示及打印出异常告警和恢复的时间、类型。 2.13 装置的电压定值、频率定值及时间定值均连续可调。此外，定值显示及设定修改方 便、准确、直观，定值存放在 E2PROM 内，断电后定值不会消失。面板上设有定值允许 设置开关，只有该开关拨在“允许”位置时才能写进新的定值；定值设置开关在“允许” 位置时，装置不进行事故判断，定值修改完毕后必须及时将该开关拨回“禁止”位置。 2.14 通过装置面板上的彩显触摸屏，可以选择各种显示菜单、修改整定值、设定日期时 间、召唤打印、切换显示画面、进行整组检查试验及动作信号的复归。 2.15 装置面板上的信号灯可准确反映出装置的运行、启动、动作、异常等情况。 2.16 装置柜装有带汉字库的并行口打印机，主机板通过串并转换打印接口插件（DYK） 及多芯电缆，将数据转换成标准的并行口数据，直接送给本柜打印机（目前选用 EPSON LQ-300K+型打印机） 。 2.17 数据采集板（DCJ）上设有用于滤除高次谐波的四阶带通有源滤波器，可有效地防止 冲击负荷、电气化铁路等谐波源的影响。 2.18 具有 GPS 脉冲自动对时功能，可保证时钟计时准确，避免累计误差。 2.19 具有与综合自动化系统通信的功能，串行口硬件规范 RS-485/422，遵循 IEC60870-5- 103 通信规约。 2.20 具有 10M/100M 以太网口，符合 TCP/IP 规约及 IEC60870-5-104 通信规约。 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 6 页 共 54 页 3 装置的主要用途装置的主要用途 UFV-2A 型装置既具有低频减负荷功能又具有低压减负荷功能，并能在频率或电压下 降速度较快时实现加速切除负荷，是电网安全运行第三道防线的关键设备。主要用于电力 系统由于有功缺额引起频率下降时，或由于无功不足引起电压下降时，自动按频率降低值 或电压降低值切除部分负荷，使系统电源与负荷之间的有功和无功重新平衡，使频率和电 压恢复到允许的范围之内。此外，还可用于低频解列、低压解列。 为了提高低频、低压减负荷的可靠性，装置同时接入两段母线电压，每段输入 UAB、UBC、UCA。对于双母并列运行的方式，正常时使用段母线的频率和电压进行判断， 用段母线的频率和电压进行确认；当段母线电压消失时会自动转入使用段母线的频 率和电压进行判断。两组电压也可以是两个不同的电压等级。对于双母分列运行的方式， 装置分别判断各自母线的低频和低压事故。 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 7 页 共 54 页 4 装置的主要技术参数 4.1 交流电压交流电压 4.1.1 额定电压（UAB、UBC、UCA）：100V 4.1.2 输入电压允许变化范围：0140V 4.1.3 PT 变比：3kV500kV/100V，定值设置时只需设定 PT 一次额定电压值 （3kV500kV） 。 4.1.4 电压整定范围：低压 20100Un（按电压投切电容器、电抗器或过电压解列时， 电压整定范围为 20120Un） 。 4.1.5 电压变化率 dU/dt 整定范围：0999Un/s 4.2 频率频率 4.2.1 额定频率：50Hz 4.2.2 频率整定范围：低频 4550Hz，过频 5055Hz。 4.2.3 频率变化率 df/dt 整定范围：099.9Hz/s 4.3 动作时间动作时间 装置的低频最快动作时间建议为 60ms，时间定值可在 099.99s 之间任意设定；装置 低压最快动作时间建议为 20ms，时间定值可在 099.99s 之间任意设定。 4.4 低频低压返回值低频低压返回值 4.4.1 频率返回值比动作值高 0.05Hz 4.4.2 电压返回值比动作值高 3Un 4.5 测量精度测量精度 4.5.1 频率测量误差小于0.01Hz （电压 20120%Un频率 4555Hz） 4.5.2 电压有效值测量相对误差小于1 （电压 20140%Un频率 4951Hz） 4.5.3 df/dt 测量误差小于 0.1Hz/s 4.5.4 dU/dt 测量误差小于 0.05Un/s 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 8 页 共 54 页 4.5.5 动作延时时间误差小于 0.01s（0.199.9 秒范围内） 4.6 供电电源供电电源 直流 220V 或 110V，允许变化范围20；其中直流 220V 规格的装置亦可用交流电 压 22020。 4.7 交流功耗交流功耗 额定电压 100V 时，每相不大于 0.2VA。 4.8 装置的输入量装置的输入量 4.8.1 模拟量 6 个： UFV-2A 装置同时接入两段母线电压，每段输入 UAB、UBC、UCA，两组电压也可以是 两个不同的电压等级。 4.8.2 输入开关量 37 个（开入 1开入 37）： 开入 1： 供接入自动对时 GPS 信号用。 开入 2： 备用压板。 开入 3： 信号复归开入量：即装于屏面上的手动复归按钮 FA 的常开接点，用来复 归装置内部的信号继电器。 开入 4： 母运行投入 开入 5： 段挂接母 开入 6： 段挂接母 开入 7： 段挂接母 开入 8： 段挂接母 开入 9： 段挂接母 开入 10：段挂接母 开入 11：低频功能投入 开入 12：备用压板 开入 13：母运行投入 开入 14：段挂接母 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 9 页 共 54 页 开入 15：段挂接母 开入 16：段挂接母 开入 17：段挂接母 开入 18：段挂接母 开入 19：段挂接母 开入 20：低压功能投入 开入 21：备用压板 开入 22：母运行投入 开入 23：段挂接母 开入 24：段挂接母 开入 25：段挂接母 开入 26：段挂接母 开入 27：段挂接母 开入 28：段挂接母 开入 29：备用压板 开入 30：备用压板 开入 31：母运行投入 开入 32：段挂接母 开入 33：段挂接母 开入 34：段挂接母 开入 35：段挂接母 开入 36：段挂接母 开入 37：段挂接母 4.9 装置的输出量装置的输出量 4.9.1 出口继电器及输出接点 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 10 页 共 54 页 每台装置有 36 个出口继电器，每个出口继电器输出两对接点，一对接点作用于一回 线路的跳闸，另一对接点供该回线路的重合闸装置放电用。输出接点允许接通 2A/DC 电 流。 4.9.2 装置的中央信号和遥信信号输出接点 中央信号和遥信信号均包含一组动作信号（XJ） 、系统异常信号（PJ） 、装置异常信号 （YJ） 、直流电源消失信号（CJ） 。 动作信号指示灯带动作信号自保持功能，需由运行人员手动复归。其余异常信号在异 常状态消除后自动复归。 直流电源消失信号（CJ）是指在整个屏柜直流电源消失的情况下输出的信号。 注意：装置输出的中央信号接点切断的负载应小于 10W，否则容易烧坏接点； 中央信号输出接点的公共端应接+FM（701） ，或通过屏后熔断器 RD 后才能直接和 +XM 小母线相连，以免光字牌（信号灯）短路时烧坏接点或装置内部导线。 4.10 介质强度和绝缘电阻介质强度和绝缘电阻 屏的直流电源输入端子，交流电压输入端子、输出接点端子之间，以及上述所有端子 与地（即对屏柜外壳）之间，能承受 2000V（有效值）50Hz 的交流电压历时 1 分钟试验， 并且无绝缘闪络或击穿现象。上述各部分之间用 1000V 兆欧表测量的绝缘电阻不小于 10M。 试验时应将屏上所有抗干扰端子的接地线拆去，以使其内部的抗干扰电容和地端断开。 另外，开入 1开入 37 及串行接口系弱电回路，耐压试验电压不应超过 500V，为防止损 坏装置的弱电部分，现场不需测试。 4.11 抗干扰性能抗干扰性能 抗干扰性能符合 GB616285静态继电器及保护装置的电气干扰试验的有关要求， 并符合 IEC25522 及国家标准的有关要求。 4.12 使用环境条件使用环境条件 4.12.1 环境温度 1050 4.12.2 相对湿度 95 4.12.3 大气压力 80110kPa 4.12.4 海拔高度 2km 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 11 页 共 54 页 5 装置的基本原理装置的基本原理 5.1 电压、频率的测量方法电压、频率的测量方法 装置的微机部分对经过交流变换后的输入交流电压 UAB、UBC、UCA的瞬时值进行采样， 采样周期为 0.833ms（20ms 采样 24 点） ，然后按以下算法计算出电压有效值及频率值。 UABKkV 24 1 2 24 1 k ABKu UBCKkV 24 1 2 24 1 k BCKu UCAKkV 24 1 2 24 1 k ACKu UK（UABKUBCKUCAK）/3kV dU/dt50UKU(K-0.02“)%Un/s “02 . 0 ) “02 . 0 ( KK UU fABK1/TABKHz fBCK1/TBCKHz fK0.5(fABKfBCK)Hz df/dt25fKf(K-0.04“)Hz/s 5.2 双母线电压自动切换功能双母线电压自动切换功能 5.2.1 双母并列运行时，若两组母线电压均正常，装置首先选用母电压、频率进行判断， 如果满足动作条件则再经母电压、频率判断确认。判断的电压、频率取同一段母线的电 压、频率的平均值。 5.2.2 当一组母线电压消失（UKK2Un）或 PT 断线 （UCA-UAB或UCA- UBCK3Un）时装置自动选用另一组母线电压进行判断，装置仍能正常运行，但延时 5s 发出该母线电压消失或 PT 断线的告警信号。 5.2.3 当两组母线电压均消失时，则立即闭锁装置，不再动作，同时延时 5s 发出母线电压 消失告警信号。当两组母线 PT 断线时，则立即闭锁电压判断回路，同时延时 5s 发出 PT 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 12 页 共 54 页 断线的告警信号。但频率判断回路仍能正常运行。 5.3 频率下降事故的判别方法及动作特性频率下降事故的判别方法及动作特性 低频自动减负荷的动作过程逻辑示意图见图 5-2。 UK2UN fAB-fBC0.2Hz 45Hzf55Hz |df/dt|(df/dt)S3 f fqst fqs f fS1|df/dt|(df/dt)S1 (df/dt)S2|df/dt|(df/dt)S1 或 或 (df/dt)S3|df/dt|(df/dt)S2 f fS2 f fS3t fs3 f fS4 t fs2 t fs4 f fS5 f fS6t fs6 f fS7 t fs5 t fs7 f fS8t fs8 与 t 5秒 t fs1 t fd1 t fd2 或 或 或 或 告警 闭锁 与 或 U 轮 与 或轮 U 与 或轮 U 与 或轮 U 与 或轮 U 与 或轮 U 与 或轮 U 与 或轮 U 与非 闭锁 图 5-2低频自动减载动作过程示意图 5.3.1 频率缓慢下降时的判别式 f fqs、t tfqs 低频启动 f fs1、t tfs1 低频第一轮动作 f fs2、t tfs2低频第二轮动作 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 13 页 共 54 页 f fs3、t tfs3 低频第三轮动作 f fs4、t tfs4 低频第四轮动作 以上四轮按箭头顺序动作，为顺序轮。第五八轮均为独立轮，其动作顺序为： f f qs、t tfqs低频启动 f fs5、t tfs5低频第五轮动作 f f qs、t tfqs 低频启动 f fs6、t tfs6 低频第六轮动作 f f qs、t tfqs 低频启动 f f s7、t tfs7 低频第七轮动作 f f qs、t tfqs 低频启动 f f s8、t tfs8 低频第八轮动作 为防止频率长期悬停在启动频率与第一轮动作频率之间，低频第七轮或第八轮的动 作值可以高于第一轮，即在低频启动且频率低于第七轮或第八轮定值时，经长延时 （tfs7、tfs8）后第七轮或第八轮动作切负荷。 5.3.2 频率下降较快时的判别式 f fqs、t tfqs 低频启动 f fs1 a. df/dt(df/dt)s1、ttfs1低频第一轮动作 b. (df/dt)s1df/dt(df/dt)s2、t tfd1加速切第一、二轮 c. (df/dt)s2df/dt(df/dt)s3、t tfd2加速切第一、二、三轮 5.3.3 防止负荷反馈、高次谐波、电压回路接触不良等频率异常变化时引起装置误动作的 闭锁措施。 5.3.3.1 电压过低闭锁 当 UKK2Un 时，不进行频率判断，闭锁出口。 5.3.3.2 df/dt 闭锁 当 f fqs，df/dt（df/dt）s3 时，立即闭锁频率判断回路，并立即显示： “df/dt 异常” ，同时发中央告警信号。df/dt 闭锁后，需待频率恢复至启动频率值以上时方 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 14 页 共 54 页 可自动解除闭锁。 5.3.3.3 频率差闭锁 当fABfBC0.2Hz 时，立即闭锁频率判断回路。 5.3.3.4 频率值异常闭锁 当 f 55Hz 或 f 45Hz 时，延时 5 秒告警及显示：“频率超限” ，同时发中央告警 信号，立即闭锁频率判断回路。 5.4 低电压事故的判别方法及动作特性低电压事故的判别方法及动作特性 低电压自动减负荷的动作过程逻辑示意图见图 5-3。 |UAC-UAB|K3UN |UAC-UBC|K3UN 短路故障,UK2UN |dU/dt|(dU/dt)S3 U US1t Uqs U US1|dU/dt|(dU/dt)S1 (dU/dt)S2|dU/dt|(dU/dt)S1 或 或 (dU/dt)S3|dU/dt|(dU/dt)S2 U US2 U US3t us3 U US4 t us2 t us4 U US5 U US6t us6 U US7 t us5 t us7 U US8t us8 与 t 5秒 t us1 t ud1 t ud2 或 非 或 或 或 告警 闭锁 与 或 f 轮 与 或轮 f 与 或轮 f 与 或轮 f 与 或轮 f 与 或轮 f 与 或轮 f 与 或轮 f 图 5-3低压自动减载动作过程示意图 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 15 页 共 54 页 5.4.1 电压缓慢下降时的判别式 UUqs、ttuqs低电压启动 UUs1、ttus1低电压第一轮动作 UUs2、ttus2低电压第二轮动作 UUs3、ttus3低电压第三轮动作 UUs4、ttus4低电压第四轮动作 以上四轮按箭头顺序动作，为顺序轮。第五八轮均为独立轮，其动作顺序为： UUqs、ttuqs低电压启动 UUs5、ttus5低电压第五轮动作 UUqs、ttuqs低电压启动 UUs6、ttus6低电压第六轮动作 UUqs、ttuqs低电压启动 UUs7、ttus7低电压第七轮动作 UUqs、ttuqs低电压启动 UUs8、ttus8低电压第八轮动作 5.4.2 电压下降较快时的判别式 UUqs、ttuqs低电压启动 UUs1 a. dU/dt(dU/dt)s1、ttus1低压第一轮动作 b. (dU/dt)s1dU/dt(dU/dt)s2、ttud1 加速切第一、二轮 c. (dU/dt)s2dU/dt(dU/dt)s3、ttud2加速切第一、二、三轮 5.4.3 系统近端短路故障时闭锁装置及故障切除后立即允许低电压切负荷功能 当系统近端发生短路故障时，母线电压迅速降低，此时本装置立即闭锁，不再进行 低电压判断。而当保护动作切除故障元件后，装置安装处的电压迅速回升，但如果恢复不 到正常的数值，则装置立即解除闭锁，允许装置快速切除相应数量的负荷，使电压恢复。 本装置不需要与保护二、三段的动作时间相配合。这一功能的判别框图见图 5-4。 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 16 页 共 54 页 图 5-4 中 K1Un 表示故障切除后应回升到的电压定值，该定值应大于相邻线路三相短 路相继切除过程中装置安装处的残压值，建议该值为 7080%；tus9 为等待短路故障切除 的时间（短路故障判断自适应功能的开放时间） ，只需比最长的短路故障切除时间略大些 即可，若后备保护最长时间为 4 秒，则 tus9 可以设为 4.55 秒。超过 tus9 以后，装置将 闭锁低压出口回路，并发出异常告警信号。 图 5-4 框图所示过程每 0.833ms 循环一次。 近端有短路故障否？ (滑差闭锁且 UK1Un) 低电压判断模块 下一功能模块 电压异常及告警 入口 N Y Y N N Y Us9 短路故障已切除 且 UK1U n 图 5-4 系统近端短路故障闭锁及故障切除后立即允许低压切负荷判别框图 5.4.4 防止系统远端短路故障及负荷反馈、PT 断线、电压回路接触不良等电压异常情况下 引起装置误动作的闭锁措施： 5.4.4.1 电压过低闭锁 当 UKK2Un 时，判为母线电压消失，立即闭锁装置出口，频率显示置为 00.00Hz， 并延时 5 秒告警及显示：“/母失压” 。 式中：UK（UABKUBCKUACK）/3， 定值 K21020%。 PT 三相断开后，二次电压电缆间相互存在感应电压，K2值应大于在屏后电压端子处 测出的感应电压。 5.4.4.2 系统远端短路故障闭锁 当 UKUqs，dU/dt（dU/dt）s3 且 UtK1Un 时，立即闭锁电压判断回路，并 告警及显示：“dU/dt 异常” 。dU/dt 闭锁后，需待电压恢复至启动电压值以上或延时 tus9 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 17 页 共 54 页 后方可自动解除闭锁。 5.4.4.3 PT 断线闭锁 当UACUABK3Un 或UACUBCK3Un 时，判为 PT 回路断线，立即闭锁 电压判断回路，延时 5 秒告警及显示：“PT 断线” 。定值 K3一般取为 10%。 5.5 减负荷轮次设定减负荷轮次设定 本装置配有 36 个出口继电器，可切除 36 条负荷线。每一条负荷线均可通过定值设定 安排在低频低压的任一轮次上。配有 4 块测量母线运行压板，每一段母线均可通过压板来 单独控制功能的投退。配有 24 块负荷母线挂接测量母线的功能压板（段挂母段 挂母） ，可以通过压板投退设定挂接任一母线。每一条负荷线均可通过定值设定挂接在 6 段负荷母线的任一段次上。 装置出口所整定的轮次，可以在“出口整定设定”定值中整定。参见 7.2 中内容。 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 18 页 共 54 页 6 装置的硬件配置装置的硬件配置 6.1 装置的硬件框图装置的硬件框图 装置的硬件框图见图 6-1，高性能 32 位单片微机是本装置的核心，装置的软件存放 在 512K 字节的 EPROM 之内，定值存放在 32K 字节的 E2PROM 之内。2M 字节的 RAM 是数据存贮器，带掉电保护，存放运行数据、事件记录和数据记录等。串行通信口可以连 接打印机或与其它微机通信。时钟芯片带有后备电池，供 CPU 读取日期、时间。交流信 号 UAB、UBC、UAC经隔离变换后送采样保持回路，再由微机内部的 A/D 变换器变为数字 信号，CPU 对电压进行有效值计算。另外交流信号波形变为方波后，进行周期测量，并计 算出频率和频率的变化率。晶振分频产生 1200Hz 的信号，作为采样保持信号及 CPU 的中 断源。并行 I/O 扩展芯片的 C 口用于开关量输入，A 口、B 口经过出口逻辑电路同时控制 输出信号继电器和各轮中间继电器，各轮中间继电器再驱动相应的出口继电器，以空接点 方式输出中央信号及进行出口控制。 CKZ 出口控制 （ 836路） XJ YJ 中央信 号 SZ 输 出 中 间 光电 隔离 驱动 出 口 逻 辑 A B C 并 行 I/O 口 光隔离开 入 回路 开 入信号（37） 晶 振分频电路 （1200Hz） 周 期测量 回路 采 样保持 回路 AC 变换回路 YLH 1MU AB 十 二 位 单 片 微 机 触摸显示屏 EPROM EEPROM RAM 实时时钟 串行通信口 打印接口板 打印机 逆 变 稳 压 电 源 DC 220V/110V DY +5V +12V -12V 24Vk 直流消 失 信号 1MU 2MU AB 2MU BC 0V 0V 0Vk RS485串 行口 其它微 机 三 1MU BC AC AC 2MU 图 6-1UFV-2A 装置硬件示意图 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 19 页 共 54 页 6.2 装置的结构及正面布置装置的结构及正面布置 装置的正面布置： 装置由稳压电源插件（DY） 、交流变换插件（YLH） 、主机插件（CPU） 、数据采集 插件（DCJ） 、输出中间继电器插件（SZ） 、出口继电器插件（CKZ） 、开入插件（DI） 、开 出插件（DO） 、打印接口插件（DYK）组成，插件全部插在标准的 4U 机箱内。电源插件 内装有一套开关式直流稳压电源，输入为 DC220V（或 DC110V） ，亦可输入交流 220V， 输出为+5V、12V、+24V。交流变换插件装有电压变换器，将引入的电压信号降低为数 据采集板可以采样的信号。装置面板由彩色触摸显示屏、定值设置允许开关等组成。 指示信号灯： (1) 电源插件指示灯：5V、12V、24V 四个电源指示灯亮，分别表示四路电源电压正常。 (2) CPU 插件指示灯：四个指示灯分别表示装置运行、启动、动作、异常的状态。正常运 行时， “运行”灯以 400 毫秒间隔闪烁，表示程序循环工作正常。当设置开关拨在 “允许”档时， “运行”灯熄灭，装置不进行事故判断。启动、动作及异常灯均不保 持，该状态消失，信号灯也熄灭。 (3) 输出中间继电器插件上指示灯：输出中间继电器插件 1 共 6 个指示灯，从上往下依次 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 20 页 共 54 页 代表：启动、动作、异常 1（系统异常） 、异常 2（装置异常） 、备用、备用。动作信 号指示灯保持到手动复归，启动灯、异常 1（系统异常）灯、异常 2（装置异常）灯、 备用灯信号均不保持。 (4) 出口继电器插件上指示灯：共 8 个指示灯，从上往下依次表示本板的出口 1、出口 2、 出口 3、出口 4、出口 5、出口 6、出口 7、出口 8，出口指示灯点亮后均保持到手动复 归为止。 (5) 打印接口插件上指示灯：运行、准备、打印。 “运行”灯亮表示 CPU 工作正常；“准 备”灯亮表示已连接打印机，且打印机处于接收准备状态；“打印”灯闪亮表示正在 接收主机板送来的打印信息。 各种异常情况时，信号灯的状态： (1) 当母线电压消失、PT 断线、频率值越限、dU/dt 异常或 df/dt 异常时，主机板上“异常” 灯点亮，输出中间板上“异常 1”灯亦点亮，中央信号“系统异常”接点 PJ 闭合。 (2) 当数据采集板（DCJ） 、开入板（DI） 、开出板（DO）异常时，主机板上“异常”灯点 亮，输出中间板上“异常 1”灯不亮，而“异常 2（装置异常） ”灯点亮，中央信号 “装置异常”接点 YJ 闭合。 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 21 页 共 54 页 6.3 装置的交流电压输入回路装置的交流电压输入回路 1MU A 屏 端 子 52 机 箱 端 子 1MU B 53 1MU C 54 4ZK 2YH 1YH 4 6 8 28 29 YH 2MU A 屏 端 子 55 机 箱 端 子 2MU B 56 2MU C 57 5YH 4YH 14 16 18 30 31 7 5ZK D C J板 输 入 电 压 幅 度 调 节 33 0V 24 32 3YH 6YH 35 图 6-2UFV-2A 交流电压输入回路连接图 6.4 带出口指示灯保持的出口继电器（带出口指示灯保持的出口继电器（CKZ） 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 22 页 共 54 页 图 6-3 带电流保持与出口指示灯保持的出口继电器 CKZ 板 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 23 页 共 54 页 图 6-3 中 J9AJ16A 为磁保持信号继电器，当出口中间 J1AJ8A 动作时， J9AJ16A 亦动作并能自保持到手动复归为止，因此出口指示灯 LED1LED8 点亮后需 手动复归才能熄灭。 6.5 打印接口板（打印接口板（DYK） LED1 LED2 LED3 4 3 2 1 SW2 接收显示选择 运行 准备 打印 接收 并口 CPU 串口 1 E P R O M R A M 4 3 2 1 SW1 波特率选择 5 9600 2400 600 串口 2 光 隔 R T 18 19 20 21 通信 1 光 隔 R T 22 23 24 25 通信 2 串口 3 光 隔 R T 26 27 28 29 通信 3 串口 4 光 隔 R T 30 31 32 33 通信 4 + - DC/DC + - 34 35 36 +5V 0V 5V 0V 1 2 . . . 17 J1 JW2 打印插座 连打印机电缆 主机板串口 图 6-4打印接口板 DYK 示意框图 UFV-2A 型装置可配置打印接口板（DYK）1 块，该板硬件示意框图如图 6-4 所示。 板上有 4 个串行通信口，本装置的主机板串行口和 DYK 板的串口 1 通过装置内部接线已 直接相连，主机板串行口的打印数据通过串并转换接口板（DYK）上的 CPU 转换成标准 的并行口数据后，经连接打印机的电缆直接馈送给标准的带汉字库的并行口打印机。DYK 板最多可同时接收四套同类装置（例如 4 套 UFV 装置）的打印信息及控制一台并行口打 印机。DYK 板上的 CPU 按接收的顺序经并行口送打印机打印，实现了 4 套装置共用一台 打印机。在 SW2 跳线器上应将不使用的通信口断开。 DYK 板上的 DC5V/DC5V 隔离变换电源及串口 1串口 4 的光电隔离接口回路，使 打印机与装置完全隔离，防止打印机对装置的干扰。 板上设有波特率选择跳接器，SW1 提供 600 波特、1200 波特、2400 波特、4800 波 特、9600 波特五种通信速率供用户选择，4 个通信口速率应相同。 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 24 页 共 54 页 7 装置软件配置、定值整定及面板操作装置软件配置、定值整定及面板操作 7.1 装置的软件结构装置的软件结构 装置软件结构分为主循环程序和中断事故处理程序两大部分。定时中断由晶振电路 分频产生，每隔 0.833ms 进入一次中断。中断程序主要完成电压瞬时值采样、电压有效值 与频率值计算、du/dt 与 df/dt 计算、启动判断、低频事故判断、低压事故判断、中央信号 及出口控制等。主循环程序主要完成面板显示、定值修改、回路自检、信号复归及整组试 验、打印输出等功能。软件结构框图如图 7-1 所示。 电压瞬时值采样及 U、f计算模块 dU/dt、df/dt计算模块 启动判断模块 电压、频率异常判断模块 频率事故判断处理模块 电压事故判断处理模块 事件记录与数据记录 WATCH DOG 上电或复位 中断 （0.833ms) 初 始 化 开 中 断 显示模块 定值修改模块 打印模块 回路自检模块 信号复归 整组试验模块 图 7-1 UFV 装置软件结构框图 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 25 页 共 54 页 7.2 装置的定值表、定值整定原则、定值建议值装置的定值表、定值整定原则、定值建议值 (1) 常规定值 序号序号定值名称定值名称符号符号数值数值推荐定值推荐定值 1段母线 PT 一次侧电压额定值1Un3kV500kV系统电压确定 2段母线 PT 一次侧电压额定值2Un3kV500kV系统电压确定 3打印设置x1/0 （见表下说明） 4数据记录打印设置x1/0 （见表下说明） 5数据阅读间隔xx1,2,5,10 （见表下说明） (2) 低频定值 序号序号投退投退定值名称定值名称符号符号数值数值推荐定值推荐定值 6 低频启动定值fqsxx.xxHz49.2049.50Hz 71/0低频第一轮动作定值fs1xx.xxHz49.0049.20Hz 81/0低频第二轮动作定值fs2xx.xxHz48.8049.00Hz 91/0低频第三轮动作定值fs3xx.xxHz48.6048.80Hz 101/0低频第四轮动作定值fs4xx.xxHz48.4048.60Hz 111/0低频第五轮动作定值fs5xx.xxHz48.2048.60Hz 121/0低频第六轮动作定值fs6xx.xxHz48.8049.00Hz 131/0低频第七轮动作定值fs7xx.xxHz48.9049.00Hz 141/0低频第八轮动作定值fs8xx.xxHz48.0049.00Hz 15 加速切一、二轮 df/dt 定值df/ts1xx.xHz/s0.81.50Hz/s 16 加速切一、二、三轮 df/dt 定值 df/ts2xx.xHz/s1.52.50Hz/s 17 频率变化率闭锁定值df/ts3xx.xHz/s46Hz/s 18 低频启动延时定值tfqsxx.xxs0.10.2s 19 低频第一轮延时定值tfs1xx.xxs0.10.2s 20 低频第二轮延时定值tfs2xx.xxs0.10.2s 21 低频第三轮延时定值tfs3xx.xxs0.10.2s 22 低频第四轮延时定值tfs4xx.xxs0.10.2s 23 低频第五轮延时定值tfs5xx.xxs0.10.2s 24 低频第六轮延时定值tfs6xx.xxs0.10.2s 25 低频第七轮延时定值tfs7xx.xxs1060s，用作特殊轮时 26 低频第八轮延时定值tfs8xx.xxs1060s，用作特殊轮时 27 加速切一、二轮延时定值tfd1xx.xxs0.10.2s 28 加速切一、二、三轮延时定值tfd2xx.xxs0.10.2s 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351b7f5c61cb.pdf 第 26 页 共 54 页 (3) 低压定值 29 低压启动百分数定值Uqs*xxxUn8590Un 301/0低压第一轮动作百分数定值Us1*xxxUn8385Un 311/0低压第二轮动作百分数定值Us2*xxxUn8183Un 321/0低压第三轮动作百分数定值Us3*xxxUn7981Un 331/0低压第四轮动作百分数定值Us4*xxxUn7779Un 341/0低压第五轮动作百分数定值Us5*xxxUn7577Un 351/0低压第六轮动作百分数定值Us6*xxxUn7375Un 361/0低压第七轮动作百分数定值Us7*xxxUn8183Un 371/0低压第八轮动作百分数定值Us8*xxxUn7981Un 38 加速切一、二轮 dU/dt 百分数定值dU/ts1xxxUn/s2030Un/s 39 加速切一、二、三轮 dU/dt 百分数定值dU/ts2xxxUn/s3060Un/s 40 电压变化率闭锁定值dU/ts3xxxUn/s60120Un/s 41 短路故障切除后电压恢复定值K1xxxUn7080Un 42 判母线电压消失定值K2xxxUn1020Un 43 判 PT 断线不平衡电压定值K3xxxUn10Un 44 低压启动延时定值tuqsxx.xxs0.10.2s 45 低压第一轮动作延时定值tus1xx.xxs0.10.2s 46 低压第二轮动作延时定值tus2xx.xxs0.10.2s 47 低压第三轮动作延时定值tus3xx.xxs0.10.2s 48 低压第四轮动作延时定值tus4xx.xxs0.10.2s 49 低压第五轮动作延时定值tus5xx.xxs0.10.2s 50 低压第六轮动作延时定值tus6xx.xxs0.10.2s 51 低压第七轮动作延时定值tus7xx.xxs0.10.2s 52 低压第八轮动作延时定值tus8xx.xxs0.10.2s 53 加速切一、二轮延时定值tud1xx.xxs0.10.3s 54 加速切一、二、三轮延时定值tud2xx.xxs0.10.4s 55 等待短路故障切除时间定值tus9xx.xxs46s 江苏华瑞泰科技股份有限公司03caa921c5d961cbb29f351