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HST221数字式变压器保护测控装置数字式变压器保护测控装置 使用说明书使用说明书 北京四方利水自动化设备有限公司 湖南四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置数字式变压器保护测控装置 使用说明书使用说明书 编 制 李孟秋 袁石良 校 核 王彦斌 标准化审查 白玉芳 审 定 董 杰 版 本 号 V2 00 文件编号 HST22102 16 2004 出版日期 2004 年 12 月 6 日 版权所有 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 注 本公司保留对此说明书修改的权利 产品与说明书不符之处 请以实际产品为准 欢迎您与公司联系 我们将竭诚为您提供全面周到的服务 技术支持电话17319289682 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 I 目 录 1概述 1 1 1装置特点 1 1 2保护及测量 控制功能配置 2 1 3装置型号及规格代号说明 2 2技术条件 3 2 1环境条件 3 2 2电气绝缘性能 3 2 3机械性能 3 2 4电磁兼容性 3 2 5安全性能 4 2 6热性能 过载能力 4 2 7功率消耗 4 2 8触点性能 4 2 9装置的主要功能 4 2 10装置主要技术参数 5 2 11各种保护的主要性能 5 3硬件说明 7 3 1装置结构 7 3 2各主要插件介绍 8 4保护软件功能说明 11 4 1差动主保护 CPU1 11 4 2高后备保护 CPU2 13 4 3低后备保护 CPU3 13 4 4各主要保护功能逻辑方框图 14 5其他功能说明 19 5 1测量功能 19 5 2谐波分析 19 5 3故障录波 19 5 4机箱温度监测 20 5 5GPS 对时 20 6用户手册 21 6 1人机接口 21 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 II 6 1 1面板介绍 21 6 1 2面板功能简述 22 6 1 3正常运行液晶显示 24 6 2运行维护 25 6 2 1基本了解 25 6 2 2巡查 25 6 2 3保护动作后的处理 25 6 2 4异常情况处理 25 6 2 5部分定期检验项目 26 6 3调试 26 6 3 1常规通电检查 26 6 3 2模拟故障 32 6 4装置维护指南 32 6 4 1电源损坏 32 6 4 2微机系统插件故障 33 6 4 3交流插件更换 33 6 4 4出口插件 33 6 4 5信号插件 33 6 4 6打印机 33 6 5工程调试 33 6 6保护屏调试 35 6 7订货须知 35 7定值清单 36 7 1差动主保护 CPU1 定值整定 36 7 2高后备保护 CPU2 定值整定 38 7 3低后备保护 CPU3 定值整定 41 8控制 CPU CPU4 说明 43 8 1CPU4 功能说明 43 8 2CPU4 定值整定 43 8 3CPU4 调试 45 8 4CPU4 遥控功能 45 附录 A 比率制动差动保护的整定计算 46 附录 B 插件原理图 48 B 1 交流插件 1 和 2 原理图 48 B 2 开出插件原理图 49 B 3 跳闸插件 1 和 2 原理图 50 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 III B 4 本体跳闸插件 1 原理图 51 B 5 本体跳闸插件 2 原理图 52 B 6 逻辑插件 1 原理图 53 B 7 逻辑插件 2 原理图 54 B 8 电源插件原理图 55 附录 C 安装参考图 56 C 1 端子绕线图 1 56 C 2 端子绕线图 2 57 C 3 端子绕线图 3 58 C 4 背板端子接线图 59 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 1 1概述 HST221 数字式变压器保护装置是适用于 35kV 及以下电压等级的电力变压器及变电 站综合自动化系统的微机成套继电保护装置 以下简称装置或产品 本说明书为使用说明书 介绍了技术条件 硬件说明 软件说明 装置调试 使用说 明及工程设计说明等 1 1装置特点 a 通用硬件系统设计通用硬件系统设计 采用通用硬件平台 缩短了装置的生产调试周期 方便了运行和维护 采用 16 位高速 DSP 芯片 总线不出芯片 大大提高了运算速度和保护的可靠性 b 采用高速数据通信网络接口采用高速数据通信网络接口 采用独立的 LonWorks 高速数据通讯网络接口 最高通信速率可达到 1 25Mbit s 便于 接入综合自动化系统 c 强化装置的人机对话能力及开放性强化装置的人机对话能力及开放性 汉化液晶显示 全中文操作菜单 面板上设置的四方键盘可方便用户操作 面板上还 设置有标准的 RS 232 串口插座 用于连接 PC 机 从而实现后台的定值修改 管理 以及 报文 测量量的显示和管理 d 国际标准的机箱结构国际标准的机箱结构 装置机箱采用符合 IEC60297 3 的高度为 4U 的标准机箱 内部插件为前插拔式并具有 紧锁机构 工作可靠 e 主主 后回路分开 增加了保护装置的可靠性后回路分开 增加了保护装置的可靠性 f 多多 CPU 并行工作 可靠性更高并行工作 可靠性更高 采用四个 DSP 数字信号处理器 CPU 并行工作式的硬件结构 主保护一个 CPU 两个 后备保护 CPU 一个控制 CPU g 具有两个跳闸插件 便于断路器的控制具有两个跳闸插件 便于断路器的控制 两个跳闸插件 可分别使用用两个不同的操作电源 可以对两个断路器直接操作 另 外还可根据实际情况外挂两个操作箱 h 造价低 功能全造价低 功能全 具有主 后备保护 本体保护 遥信 遥控 遥测 遥调 计量等功能 其中 本体 保护插件除了跳开断路器外 还给 CPU 一个开入信号 同时上报遥信量 计量功能中带有 四路电流计量功能 除了常规保护功能外 还具有测控功能 后台监视分析功能 谐波监 测功能 机箱温度监视功能及录波功能等 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 2 1 2保护及测量 控制功能配置 1 主保护 CPU1 a 差动电流速断保护 b 二次谐波制动原理的比率差动保护 c TA CT 二次回路断线检测 2 高压侧后备保护 CPU2 a 二段带功率方向的复合电压闭锁过电流保护 b TV PT 二次断线检测 c 过负荷启动通风 d 过负荷闭锁调压 e 过负荷告警 3 低压侧后备保护 CPU3 a 二段带功率方向的复合电压闭锁过电流保护 b TV PT 二次断线检测 c 零序过压保护 d 低压母充保护 e 消弧零序过流保护 4 本体保护 a 跳闸 重瓦斯 有载重瓦斯 压力释放 主变超温 b 告警 轻瓦斯 有载轻瓦斯 油位低 油位高 油温高 重动跳闸接点不通过 CPU 直接跳开关 信号由 CPU1 采集 1 3装置型号及规格代号说明 HST 2 2 A 利水产品 变压器保护 220kV及以下 工作原理编号 1 二次谐波原理 2 间断角原理 3 模糊识别原理 设计序号 两卷变 图 1 1 HST221 装置型号命名 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 3 2技术条件 2 1环境条件 装置在以下环境条件下能正常工作 a 工作环境温度 10 55 贮存环境温度 25 70 在极限值下不施加 激励量 装置不出现不可逆的变化 当温度恢复后 装置应能正常工作 b 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 c 大气压力 80kPa 110kPa 相当于海拔高度 2km 及以下 d 使用场所不得有火灾 爆炸 腐蚀等危及装置安全的危险以及超出本说明书规定 的振动 冲击和碰撞 2 2电气绝缘性能 a 介质强度 装置能承受 GB T14598 3 1993 eqv IEC60255 5 规定的交流电压为 2kV 弱电回路为 500V 频率为 50Hz 历时为 1min 的介质强度试验 无击穿或 闪络现象 b 绝缘电阻 各带电的导电电路分别对地 即外壳或外露的非带电金属零件 之间 用开路电压为 500V 的测试仪器测定其绝缘电阻应不小于 100M 符合 IEC60255 5 2000 的规定 c 冲击电压 装置能承受 GB T14598 3 1993 eqv IEC60255 5 规定的峰值为 5kV 强电回路 或 1kV 弱电回路 的标准雷电波的冲击电压试验 2 3机械性能 a 振动 装置能承受 GB T 11287 idt IEC60255 21 1 规定的 I 级振动响应和振动 耐受试验 b 冲击和碰撞 装置能承受 GB T 14537 idt IEC60255 21 2 规定的 I 级冲击响应 和冲击耐受试验 以及 I 级碰撞试验 2 4电磁兼容性 a 1MHz 和 100kHz 脉冲群抗扰度试验 装置能承受 GB T 14598 13 eqv IEC60255 22 1 规定的 级 1MHz 和 100kHz 脉冲群干扰试验 第一半波电压幅值共模为 2 5kV 差模为 1kV b 静电放电抗扰度试验 产品应能承受 GB T14598 14 1998 Idt IEC60255 22 2 中规 定的严酷等级为 级 接触放电 8kV 的静电放电抗扰度试验 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 4 c 辐射电磁场抗扰度试验 产品应能承受 GB T 14598 9 2002 Idt IEC60255 22 3 中 规定严酷等级为 级 10V m 的辐射电磁场抗扰度试验 d 快速瞬变抗扰度试验 产品应能承受 GB T14598 10 1996 Idt IEC60255 22 4 中规 定试验等级为 级 通讯端口 2kV 其他端口 4kV 的快速瞬变抗扰度试验 e 直流辅助激励量中断试验 装置能承受 GB T8367 1987 直流辅助激励量中断影响 试验 中断时间为 100ms 装置应能工作正常 2 5安全性能 装置符合 GB16836 外壳防护等级不低于 IP20 安全类别为 I 类 2 6热性能 过载能力 装置的热性能 过载能力 为 符合 DL T 478 2001 的以下规定 a 交流电流回路 在 2 倍额定电流下连续工作 10 倍额定电流下允许 10s 40 倍额 定电流下允许 1s b 交流电压回路 在 1 2 倍额定电压下连续工作 1 4 倍额定电压下允许 10s c 直流电源回路 80 115 额定电压 连续工作 2 7功率消耗 装置的功率消耗为 符合 DL T 478 2001 的以下规定 a 直流电源回路 不大于25W b 交流电流回路 当二次额定电流为5A时 不大于1VA 相 当二次额定电流为1A 时 不大于0 5VA 相 c 交流电压回路 在额定电压下每相不大于1VA 相 2 8触点性能 a 产品的出口跳闸触点 在电压不大于250V 电流不超过1A 时间常数L R不大于 5 75ms的直流有感电路中 其断开容量为50W 触点容量为5A 250Vac b 产品的出口信号触点 在电压不大于250V 电流不超过1A 时间常数L R不大于 5 75ms的直流有感电路中 其断开容量为20W 触点容量为5A 250Vac 2 9装置的主要功能 a 装置具有独立性 完整性 成套性 b 装置的模块配置合理 局部出现故障退出运行时 其他保护仍可运行 c 装置中不同类型的保护设有方便的投退功能 d 装置具有必要的参数监视功能 e 装置具有自动检测功能 当装置自检出元器件损坏时 能发出装置异常信号 装 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 5 置不误动 f 装置设有自复位电路 在因干扰而造成程序走死时能通过自复位电路自动恢复正 常工作 g 装置各保护软件在任何情况下都不相互影响 h 开关量保护可经装置触点转换出口或经装置延时后出口 装置能反应其信号 2 10 装置主要技术参数 a 额定直流电源电压 220V 或 110V 订货时注明 b 额定交流参数 交流电流 5A 或 1A 订货时注明 交流电压 V 3 100 频率 50Hz 2 11 各种保护的主要性能 1 差动保护差动保护 a 差动动作门槛电流 0 2In 1 0In b 差动速断动作电流 1In 12In c 比率制动特性拐点电流 0 2In 1 2In d 比率制动系数 0 2 0 7 e 二次谐波制动系数 0 1 0 3 f 差动平衡系数 0 50 2 复合电压闭锁过电流保护复合电压闭锁过电流保护 a 电流 0 5 A 99 0 A In 5A 0 1A 20A In 1A b 负序电压 2V 20V c 低电压 40V 100V d 延时整定范围 0 1 9 9s e 方向元件 最大灵敏角 30 误差不超过 2 f 动作区 180 误差不超过 2 3 消弧零流保护消弧零流保护 a 电流 0 5 A 20 A In 5A 0 1A 4A In 1A b 延时整定范围 0 1 9 9s 4 充电保护充电保护 a 电流 0 5A 50 A In 5A 0 1A 10A In 1A 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 6 b 延时整定范围 0 1 9 9s 5 零序电压保护零序电压保护 a 电压 100V 130V 取自产 3U0 b 延时整定范围 0 1 9 9s 6 过负荷保护过负荷保护 a 电流 0 5 A 50A In 5A 0 1A 10A In 1A b 延时整定范围 0 1 9 9s 7 过电流闭锁调压过电流闭锁调压 a 电流 0 5A 50A In 5A 0 1A 10A In 1A b 延时整定范围 0 1 9 9s 8 启动通风启动通风 a 电流 0 5A 50A In 5A 0 1A 10A In 1A b 延时整定范围 0 1 9 9s 9 差流越限告警差流越限告警 电流 0 5A 5A 10 定值精度定值精度 a 电流 3 或 0 05 A b 电压 3 或 0 1 V c 比率制动系数 谐波制动系数 ICD 当 Ir ICD KID Ir IB 当 Ir IB 程序中依次按每相判别 当满足以上任何一个条件时 比率差动都动作 动区作 IrIB ICD 0 Id KID 图 4 1 比率差动制动特性 图中 Id 为差动电流 Ir 为制动电流 ICD 为差动保护门槛定值 IB 为比率制动特性 拐点电流定值 KID 为比率制动系数 其中 l IhIId l IhIIr 2 1 式中 Ih Il 分别为同相的高压侧 低压侧电流 2 励磁涌流闭锁原理励磁涌流闭锁原理 二次谐波制动 装置采用三相差电流中二次谐波与基波的比值作为励磁涌流闭锁判据 制动判据如下 Id2w KXB Idw 式中 Id2w 为每相差动电流中的二次谐波 Idw 为对应相的差流基波 KXB 为二次 谐波制动比例系数 三相中只要有任一相满足制动条件 则闭锁三相比率差动保护 即三相或门制动差动 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 12 保护 3 差动电流速断保护差动电流速断保护 差动速断保护动作判据如下 Id ISD 三相差流中任一相满足上式即动作出口 4 主变各侧电流相位差与平衡补偿主变各侧电流相位差与平衡补偿 a 变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线 也可选择按常规接线 其二次电流 直接接入装置 从而简化了CT二次接线 增加了电流回路可靠性 电流互感器各 侧极性都以指向变压器为同极性端 见图 4 2所示 图 4 2电流互感器连接极性 b 变压器各侧CT二次电流相位由软件自校正 Y 接 线方式 Y侧电流需校正 相位 对Y 11接线 校正方法如下 3 IIIB A A 3 IIIC B B 3 IIIA C C 式中 为 Y 侧 CT 二次电流 为校正后的各相电流 A IB IC I A I B I C I 装置中对常见的几种接线方式进行了相位校正 由用户自行选择 见定值 KMD c 低压侧电流互感器二次电流平衡补偿由软件完成 平衡补偿以高压侧二次电流不 变为基准 平衡系数计算如下 KPL IHe ILe 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 13 式中 KPL 为定值低压平衡系数 IHe ILe 分别为变压器高低压侧二次额定电 流 补偿时将低压侧各相电流与相应的平衡系数相乘 差动电流 Id 与制动电流 Ir 的有关运算均是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上 进行的 5 TA CT 二次断线检测 二次断线检测 正常情况下判别 TA CT 断线是通过检查所有相别的电流中有一相无流 即判为该 相 TA CT 断线 在有电流突变时 判据如下 本侧三相电流中有一相减小为 0 且对 侧三相电流均无变化 TA CT 二次断线后 发出告警信号 并可选择闭锁或不闭锁差 动保护出口 6 差流越限告警差流越限告警 正常情况下 监视各相差电流异常 判据如下 Id ICL 保护自动延时 5 秒发出告警信号 4 2高后备保护 CPU2 1 复合电压闭锁过电流保护复合电压闭锁过电流保护 高压后备设二段带功率方向的复合电压闭锁过电流保护 各一时限 公用一个硬压板 另外还分别有不同的控制字投退 复合电压由低电压和负序电压或门构成 变压器二侧的电压均可作为闭锁电压引入 由 CPU2 的 KG2 8 选择 功率方向灵敏角 30 保护各段各时限出口跳闸断路器可由用户通过控制字灵活选择 这样无需更改软件和 硬件配线 便可满足大多数应用情况 保护框图见图 4 5 2 过负荷 过流启动通风 过载闭锁有载调压过负荷 过流启动通风 过载闭锁有载调压 均通过计算和判断高压侧三相电流 过负荷 过流启动通风均给出一付常开接点 过 载闭锁有载调压取高压侧三相电流 给出常开或常闭接点 可以通过硬件跳线选择 3 TV PT 断线检测 断线检测 TV PT 断线检测判据如下 a 三相电压均小于20V 且任一相电流大于0 2A 用于检测三相失压 b 三个相电压的向量和 3U0 大于18V 并且任二个相间电压的模值之差也大于 18V 用以区别系统一点接地 检测一相或两相断线 检测到 PT 断线后 发出告警 同时保护工况可由控制字选择取消复压闭锁 或退 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 14 出该保护 4 3低后备保护 CPU3 1 复合电压闭锁过电流保护复合电压闭锁过电流保护 保护原理与同高压侧相同 仅控制字不同 保护框图见图 4 6 2 消弧零序过流保护消弧零序过流保护 本装置设有一路消弧零序过流保护 由控制字投退 本保护动作后发告警信号或跳低 压侧开关 保护框图见图 4 7 3 零序过电压保护零序过电压保护 在中性点不接地方式下 零序过电压保护作为判别母线一点接地保护 经延时发出告 警或跳闸信号 零序过电压保护为自产 3U0 3U0 UA UB UC 如果不接地系统发生 一相接地时 如图 4 3 所示 3U0 最大为 57 3 171V 因此 3U0 定值整定为 100 130V 较为合适 保护框图见图 4 8 UA UBUC 图 4 3 A 相一点接地电压图 4 充电保护充电保护 当通过主变低压侧开关对母线充电时 可短时投入该保护 实际上它是限时电流速断 保护 仅在手合操作时短时投入 由开关量输入引入开关把手位置信号表明手合状态 保 护框图见图 4 9 5 TV PT 断线检测 断线检测 TV PT 断线检测判据同高压后备 TV PT 断线检测 4 4各主要保护功能逻辑方框图 1 差动主保护差动主保护 方框图见图 4 4 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 15 A 相相速速断断 B 相相速速断断 C 相相速速断断 A 相相比比率率差差动动 B 相相比比率率差差动动 C 相相比比率率差差动动 A相相二二次次谐谐波波制制动动 B相相二二次次谐谐波波制制动动 C相相二二次次谐谐波波制制动动 CT 断断线线 A 相相差差流流越越限限告告警警 B相相差差流流越越限限告告警警 C相相差差流流越越限限告告警警 1 1 1 1 A 相相差差动动 ICT B 相相差差动动 ICT C 相相差差动动 ICT 1 Vcc KG1 1 Icd KG1 2 1 KG1 12 KG1 13 KG1 3 KG1 4 CT 断断线线告告警 警 差差流流越越限限告告警警 差差动动出出口口 差差动动出出口口 差差动动速速断断 比比率率制制动动 谐谐波波制制动动 差差流流越越限限 1 控控制制字字 压压板板 或或门门 与与门门 C CT T断断线线 图 4 4 差 动 保 护 原 理 方 框 图 2 高压侧后备保护高压侧后备保护 复合电压闭锁过流保护 见图 4 5 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 16 KG2 1 1 KG2 0 0 跳跳低低压压侧侧 KG2 1 1 KG2 0 1 跳跳两两侧侧 UA UB UC ua ub uc ULV2 IA IH1 IB IH1 IC IH1 1 IA IH2 IB IH2 IC IH2 1 KG2 8 1 KG2 8 0 1 PTDX 1 KG1 15 0 KG1 15 1 N77 开入 n77 断路器 1 远方投 入 无开入变位 077 合到分 N77 开入 告警 亮开入变位 078 分到合 N78 开入 n78 断路器 2 远方投 入 无开入变位 078 合到分 N78 开入 告警 亮开入变位 079 分到合 N79 开入 n79刀闸 1 远方投入 无开入变位 079 合到分 N79 开入 告警 亮开入变位 080 分到合 N80 开入 n80刀闸 2 远方投入 无开入变位 080 合到分 N80 开入 告警 亮开入变位 081 分到合 N81 开入 n81开入 1 无开入变位 081 合到分 N81 开入 n82开入 2 告警 亮开入变位 082 分到合 N82 开入 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 30 端子端子含义含义现象现象报文报文 无开入变位 082 合到分 N82 开入 告警 亮开入变位 083 分到合 n83开入 3 无开入变位 083 合到分 告警 亮开入变位 084 分到合 n84开入 4 无开入变位 084 合到分 告警 亮开入变位 085 分到合 n85开入 5 无开入变位 085 合到分 告警 亮开入变位 086 分到合 n86开入 6 无开入变位 086 合到分 无开入变位 087 分到合 n87开入 7 无开入变位 087 合到分 无开入变位 088 分到合 n88开入 8 无开入变位 088 合到分 无开入变位 089 分到合 n89开入 9 无开入变位 089 合到分 无开入变位 090 分到合 n90开入 10 无开入变位 090 合到分 无开入变位 091 分到合 n91开入 11 无开入变位 091 合到分 无开入变位 092 分到合 n92开入 12 无开入变位 092 合到分 N200定值 1无硬切换定值区 00 01 或 01 00 N201定值 2无硬切换定值区 00 02 或 02 00 备注 差动 CPU 和控制 CPU 不切换定值区 220V 开入 n184 接 220V 110V n68 分别点以下开入端子 操作机构接线如下 n15 n16 n63 短接 n37 n38 n65 短接 n20 n21 短接 n42 n43 短接 n23 n45 n68 与 220V 短接 高压侧 n17 接 HQ n18 接 TQ 低压侧 n39 接 HQ n40 接 TQ n14 n36 接 220V N184 n26 n48 接 220V 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 31 端子端子 N185 重瓦斯重瓦斯 1 闸入闸入 N186 重瓦斯重瓦斯 2 闸入闸入 N187 压力释放闸入压力释放闸入 N188 主变超温主变超温 1 闸入闸入 开入开入CPU1 2CPU1 3CPU1 4CPU1 5 报文报文 重瓦斯 1 ZWS1 开入变位 191 分到 合 30 07 01 01 00 04 重瓦斯 2 ZWS2 开入变位 192 分 到合 30 07 01 01 00 08 压力释放 YLSF 开入变位 193 分到 合 30 07 01 01 00 10 主变超温 1 CW1 开入变位 194 分到 合 30 07 01 01 00 20 接点接点 N120 N121 N1 N 2 N1 N13 N117 N1 18 N115 N116 N120 N122 N1 N 3 N1 N13 N117 N118 N115 N116 N120 N123 N1 N4 N117 N118 N115 N116 N120 N124 N1 N5 N117 N118 N115 N116 跳出口跳出口跳两侧跳两侧跳两侧跳两侧 现象现象 本体跳闸 灯亮 本体信号 灯亮 本体跳闸 灯 亮 本体信号 灯 亮 本体跳闸 灯亮 本体信号 灯亮 本体跳闸 灯亮 本体信号 灯亮 端子端子 N191 重瓦斯重瓦斯 1 信号信号 N192 重瓦斯重瓦斯 2 信号信号 N193 压力释放信号压力释放信号 N194 超温超温 1 开入开入CPU1 2CPU1 3CPU1 4CPU1 5 报文报文 重瓦斯 1 ZWS1 开入变位 191 分 到合 30 07 01 01 00 04 重瓦斯 2 ZWS2 开入变位 192 分 到合 30 07 01 01 00 08 压力释放 YLSF 开入变位 193 分到 合 30 07 01 01 00 10 主变超温 1 CW1 开入变位 194 分到 合 30 07 01 01 00 20 接点接点 N120 N121 N1 N 2 N1 N13 N120 N122 N1 N 3 N1 N13 N120 N123 N1 N4 N1 N13 N120 N124 N1 N5 N1 N13 现象现象 本体跳闸 灯 亮 本体跳闸 灯 亮 本体跳闸 灯亮 本体信号 灯亮 本体跳闸 灯亮 本体信号 灯亮 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 32 本体信号 灯 亮 本体信号 灯 亮 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 33 端子端子 N195 轻瓦斯轻瓦斯 1 N196 轻瓦斯轻瓦斯 2 N197 油位高油位高 N198 油位低油位低 N199 超温超温 2 开入开入CPU1 6CPU1 7CPU1 10CPU1 9CPU1 8 报文报文 轻瓦斯 1 QWS1 开 入变位 195 分 到合 30 01 01 00 40 轻瓦斯 2 QWS2 开 入变位 196 分 到合 30 01 01 00 80 油位高 YWG 开入变位 197 分到合 30 01 01 00 00 04 油位低 YWD 开入变位 198 分到合 30 01 01 00 00 02 主变超温 2 CW2 开入 变位 199 分到 合 30 01 01 00 00 00 01 接点接点 N120 N125 N1 N6 N1 N13 N120 N126 N1 N7 N1 N13 N120 N127 N1 N8 N1 N13 N120 N128 N1 N9 N1 N13 N120 N129 N1 N5 N1 N13 现象现象 本体跳闸 亮 本体信号 亮 本体跳闸 亮 本体信号 亮 本体跳闸 亮 本体信号 亮 本体跳闸 亮 本体信号 亮 本体跳闸 亮 本体信号 亮 直流电源拉掉 n1 n10 n27 n28 n29 n30 n49 n50 n51 n52 导通 合直流 n1 n10 n27 n28 n29 n30 n49 n50 n51 n52 打开 6 3 2模模拟拟故故障障 做实验时 除注意观察灯光信号和故障报告外 要求观察每一个出口接点 注意应导 通的接点是否不导通 不应导通的接点是否导通 6 4装置维护指南 此指南只为处理简单故障及修复硬件作指导性参考 说明了在更换插件过程中必须注 意的事 根据经验积累可补充新的内容 需要强调的是维修中用户千万不能随意拨动各种接插件 包括连接器 改动插件电路 和背板小扎线 否则后果自负 装置常见故障及维修方法 6 4 1电电源源损损坏坏 电源经长期运行后会发生以下问题 a 芯片由于过热而提前老化 b 电解电容老化引起电解液干涸 从而发生滤波效果差 纹波系数过大 或者电解 液渗漏而发生短路 c 个别电阻由于过热而烧毁 d 电压超差 e 电源故障最直接的处理方法就地更换电源 电源部件不宜长期储备 建议每 4 6 年购置一次电源备件 平时发现损坏立即更换并重购备件或修理 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 34 6 4 2微微机机系系统统插插件件故故障障 装置的自检功能能及时查出主要芯片及其相关电路的功能故障 从而及时发出报警 其打印的信息一般将故障部位定位于插件 可根据相关信息检查 排除故障或直接更换插件 各插件更换时的注意事项 1 CPU 插件插件 更换插件时应注意以下几点 a 更换时关闭电源 b 更换后重新书写定值 c 更换后重新观察模拟量 d 更换后重新进行开出测试 2 MMI 面板面板 可整体更换 3 其它微机部分插件其它微机部分插件 主要注意有无短连线 若有应按换下插件要求进行选择连接 6 4 3交交流流插插件件更更换换 更换此插件时应注意插件中各小 CT 的额定电流规格是否正确 小 CT 所用电阻是否 与原来一致 更换后应检查所有通道的刻度及极性 6 4 4出出口口插插件件 更换后重新进行开出测试 6 4 5信信号号插插件件 更换后重新进行信号灯测试 6 4 6打打印印机机 打印机卡纸或字迹模糊 调整打印机装纸机构 重新装纸 字迹淡即需要更换色带 打开打印机防尘盖 换上新色带 盒 注意带盒要压到位 色带要嵌到位 6 5工程调试 6 5 1 工程安装说明工程安装说明 HST221 数字式变压器保护装置可适用于开关柜安装和集中组屏 本装置外接参考设计图纸见附图 装置装于开关柜上时 固定式开关柜 仪表室隔板 与柜体应有多点良好的电气连接 以保证有良好的屏蔽 仪表室深度不小于 360mm 6 5 2 工程端子说明工程端子说明 1 交流输入交流输入 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 35 从端子图中可知 背板端子 CT 为交流电流的输入端子 其中 2T 3 2T 14 为变压器 差动电流输入 1T 3 1T 14 为变压器后备电流输入 1T 1 1T 2 1T 17 1T 18 为高 压计量电流输入 1T 15 1T 16 为低压零序电流输入 2T 1 2T 2 2T 17 2T 18 为低压计量电流输入 1d22 1d24 1d26 1d28 为高压侧 UA UB UC UN 电压输入 端子 2d22 2d24 2d26 2d28 为低压测 ua ub uc un 电压输入端子 2 输出接点输出接点 本装置逻辑信号插件上跳闸继电器及跳闸接点的设计原则是差动主保护与各后备保护 相互 独立 跳闸出口接点设置对应于主变周围各有关断路器 即变压器高 低压侧断路器 外侧 2 高桥 外侧 1 低分段 断路器 共四个断路器 装置内部定义 DL1 跳 高 压 侧 开 关 DL2 跳 低 压 侧 开 关 DL3 跳 外 侧 1 开 关 低 分段 DL4 跳 外 侧 2 开关 高桥 差动主保护动作后瞬时跳主变二侧及高桥断路器 后备保护各段各时限动作后跳闸断 路器由用户通过整定控制字灵活选择 装置的中央信号和远动触 接 点如下 中央信号经磁保持继电器输出 其余继电器 均不保持 其它输出触 接 点还有过流启动通风 过载闭锁调压 过负荷等 XH 137气压异常闭锁 低 XH 136气压异常告警 低 XH 135弹簧未储能 低 XH 134气压异常闭锁 高 XH 133气压异常告警 高 XH 132弹簧未储能 高 XH 131主变超温2 XH 129保护动作 XH 128油温低 XH 127油温高 XH 126有载轻瓦斯 XH 125轻瓦斯 XH 124主变超温1 XH 123压力释放 XH 122有载重瓦斯 XH 121重瓦斯 XH 120 XM XH 9油温低 XH 8油温高 XH 7有载轻瓦斯 XH 6轻瓦斯 XH 5主变超温 XH 4压力释放 XH 3有载重瓦斯 XH 2重瓦斯 XH 1 XM XH 13告警 XH 12过负荷 XH 11保护动作 XH 10直流消失 远动信号中央信号 3 开关量输入开关量输入 开关量输入端子作为各种保护投退压板 共设四个压板如下 低压母充投入 n58 CPU3 低压复流投入 n61 CPU3 高压复流投入 n60 CPU2 差动保护投入 n59 CPU1 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 36 其他端子的开入名称见端子图 具体负责采集的 CPU 号见报文内容 4 其它端子其它端子 n200 n201 为定值区切换端子 可切换 3 个定值区 它们一般连到屏上的定值区切 换拨轮开关 硬切换后备保护 CPU2 和 CPU3 的定值 但差动主保护 CPU1 定值区不可切 换 固定为 00 区 控制 CPU4 定值区可在 00 和 01 间软切换 NETA1 B1 两个端子从 MMI 引出 连到高速数据网络 在综合自动化系统中就是站 内的监控网络 在非综合自动化的站内 多台装置网络端子互相连接 可以共享打印机 6 6保护屏调试 1 初步检查 核对保护装置 检查自动空气开关 控制盒 拨轮 切换把手 跳合 闸电流参数等 2 电源 明确每一空气开关对应的装置 合开关 装置上电 正常 3 KK 把手 手合 手分开关 动作正确 位置指示灯正确 4 保护装置部分 幅值 电流回路极性 保护功能压板 带开关传动 模拟故障试验 5 遥信对点 适用于综合自动化站的装置与后台对遥信点 可以在装置不做模拟试 验的情况下 向网络上发送各种装置动作或告警遥信报文 6 保护投运 保护装置运行正常 液晶循环显示正常 检查保护装置存入的定值与定值单定值一致 检查保护功能压板投入正确 液晶显示压板状态与实际投入压板状态一致 各操作箱运行正常 检查出口压板位置正确 空合开关若干次 6 7订货须知 订货时须说明 产品型号 名称 订货数量 交流电压 电流 频率额定值 直流电 压额定值 零序 CT 工作范围 跳合闸电流 供货时间及地点 组屏要求及屏的尺寸和颜 色 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 37 7定值清单 7 1差动主保护 CPU1 定值整定 定值类型 0 xd0 表中电流定值均为二次值 1 CPU1 定值单定值单 序号序号代码代码定值名称定值名称整定范围整定范围 1KG1差动主保护控制字 10 x0000 0 xFFFF 2KPL低压侧差动平衡系数0 50 3KMD变压器接线型式控制字0 x0000 0 x0004 4ISD差动速断电流定值 A 1 0In 12In 5ICD差动电流动作门槛值 A 0 2In 1 0In 6IB比率制动特性拐点电流定值 A 0 2In 1 2In 7KID基波比率制动特性斜率0 2 0 7 8KXB二次谐波制动比例系数0 1 0 3 9ICL差流越限告警电流定值 A 0 1In 1 0In 10ICTTA CT 断线后差动电流定值 A 1 0In 10In 11SE1遥信以 SOE 报文格式上送控制字0 x0000 0 xFFFF 12DD1遥信驱动事故信号控制字0 x0000 0 xFFFF 13DL1遥信驱动预告信号控制字0 x0000 0 xFFFF 2 CPU1 定值整定说明定值整定说明 a KG1 CPU1控制字1各位定义及说明 位位置置 1 含义含义置置 0 含义含义 D0二次侧额定电流 1A二次侧额定电流 5A D1投差动速断保护差动速断保护退出 D2投比率差动保护比率差动保护退出 D3TA CT 断线开放 I TA CT TA CT 断线不开放 I TA CT D4投差流越限告警差流越限告警退出 D5备用备用 D6备用备用 D7备用备用 D8备用备用 D9备用备用 D10制动量为低压侧电流制动量为高低和电流的一半 D11备用备用 D12投 TA CT 断线检测退出 TA CT 断线检测 D13TA CT 断线闭锁比率差动保护TA CT 断线不闭锁比率差动保护 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 38 位位置置 1 含义含义置置 0 含义含义 D14投 M 键M 键退出 D15投模拟量求和自检模拟量求和自检退出 b KPL为低压侧平衡补偿系数 设变压器高低压侧二次额定电流分别为 IHe 和 ILe 补偿时以高压侧二次电流不变为基准 则平衡系数为 KPL IHe ILe c KMD 变压器接线型式控制字 KMD变压器接线变压器接线 000Y0 Y0 001Y0 Y 002 Y 11 004 Y 1 d ISD为差动速断电流定值 按躲过主变空投时出现的最大涌流电流整定 一般为 6 12Ie Ie为变压器高压侧的二次额定电流 e 比率差动保护有ICD IB 和 KID三个定值 制动特性见图 4 1所 示 其整定计 算原则见附录1 ICD 一般选取 0 25 1 Ie 并应实测最大负载时差动回路中的不平衡电流 本装置 可通过相应的主菜单观察 CPU1 插件的三相差动电流值 IB 一般选取 IB Ie 如果 IB Ie 动作不可靠 而 IB Ibp 无制动作用时保护也不会误动 计算制动系数 KID 和 Id max r bp k I I KKID 外部故障时 变压器差动回路的不平衡电流即为保护的动作电流 Ibp Id Ktx fi U Id max 式中 Kk 可靠系数 取 1 3 1 5 Ir 比率差动保护制动电流 Id 比率差动保护动作电流 Id max 保护区外故障时的最大短路电流 也是外部故障时的制动电流 即 Ir Id max 其余定义同前 因此 KID Kk Ktx fi U 当制动系数 KID 确定后 为保证实际制动特性始终处于整定的制动特性折线的上方 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 48 应使 KID IB ICD 或 ICD KID Ie 如上述条件不满足 可人为增大 ICD 值 使 ICD KID Ie 差动保护灵敏度校验 按最小运行方式下差动保护范围内两相金属性短路校验 KLm 2 dz 2 minD LM I I K 式中 Idz 为制动电流 Izd 如 在制动曲线上对应的动作电流值 2 minD I 微机保护按上述整定 定值低 均能满足选择性和灵敏系数 可不再校验灵敏系数 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 49 附录 B 插件原理图 B 1 交流插件 1 和 2 原理图 16 24 3 TA1 16 24 3 TA2 16 24 3 TA3 16 24 3 TA4 16 24 3 TA5 16 24 3 TA6 16 24 3 TA7 16 24 3 TA8 16 24 3 TV1 16 24 3 TV2 16 24 3 TV3 16 24 3 TA9 D2 D4 D6 D8 D10 D12 D14 D16 D18 D20 D22 D24 D26 D28 D30 D32 B2 B4 B6 B8 B10 B12 B14 B16 B18 B20 B22 B24 B26 B28 B30 B32 Z2 Z4 Z6 Z8 Z10 Z12 Z14 Z16 Z18 Z20 Z22 Z24 Z26 Z28 Z30 Z32 X01 DBZ48 100 100 AD2 AD1 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 AD8 AD9 AD10 AD11 AD12 15VGND UA1 UA2 UA1 UA2 UB1 UB2 UB1 UB2 UC1 UC2 UC1 UC2 SHELL SHELL AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 AD8 AD9 AD10 AD11 AD12 15VGND R1 10K R2 10K R3 10K R4 10K R5 10K R6 10K 电流端子 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA8 TA9 12 IA1 IB1 IC1 IA2 IB2 IC2 IA3 IB3 IC3 IC3 IA1 IA2 IA3 IB1 IB2 IB3 IC1 IC2 IA1 IB1 IC1 IA2 IB2 IC2 IA3 IB3 IC3 IC3 IA1 IA2 IA3 IB1 IB2 IB3 IC1 IC2 SHELL 15VGND 北京 湖南 四方利水自动化设备有限公司 HST221 数字式变压器保护测控装置说明书 50 B 2 开