PST 641U变压器差动保护装置技术说明书V1.1.doc

国 电 南 自 Q GDNZ JB051 2007 标准备案号 708 2007 PST 641U 变压器差动保护装置 技术说明书 国电南京自动化股份有限公司 GUODIAN NANJING AUTOMATION CO LTD PST 641U 变压器差动保护装置 技术说明书 编写 审核 批准 V 1 10 国电南京自动化股份有限公司 2009 年 04 月 版本声明 本说明书适用于 PST 641U 数字式变压器差动保护装置 V1 10 版本 a 软件 PST 641U V1 10 b 硬件 PST 641U 变压器差动保护装置硬件模件版本修改记录表 序号序号模件名称模件名称初始版本 初始版本 2006 022006 02 第一次修改版本第一次修改版本 2008 2008 08 08 第二次修改版本第二次修改版本 1 交流模件 PST 640U AC A A 2 CPU 模件 EDP 03 CPU A AEDP 03 CPU B A 3 面板模件 EDP 03 PNL A A 4 DIO 模件 PSL 640U DIO A A 5 TRIP 模件 PSL 640U TRIP A APSL 640U TRIP A B 6 电源模件 EDP 03 PWR A A 7 母板模件 EDP 03 MB A A 8 通信模件 EDP 03 COM B A 9 时钟同步模件 EDP 03 CLK A A PST 641U 数字式变压器差动保护装置产品说明书版本修改记录表 10 9 8 7 6 5 4 3 2V1 10 改进版本 PST 641U1 102009 04 1V1 00 初始版本 PST 641UV1 002007 04 序号序号说明书版本号说明书版本号修改摘要修改摘要软件版本号软件版本号修改日期修改日期 技术支持 电话 025 83537263 传真 025 83537200 本说明书可能会被修改 请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符 2007 年 4 月 第 2 版 第 1 次印刷 国电南自技术部监制 目 录 版本声明 1 1 概述概述 1 1 1 保护功能配置 1 1 2 测控功能配置 1 2 2 技术参数技术参数 2 2 1 保护元件精确工作范围 2 2 2 保护元件定值误差 2 2 3 保护整组动作时间 2 1 1 3 保护功能及原理保护功能及原理 3 3 1 差动速断 3 3 2 比率差动元件 3 3 3 二次谐波制动 3 3 4 TA 断线 4 3 5 非电量保护 4 4 4 端子说明端子说明 5 4 1 总端子图 5 4 2 交流模件端子 X1 定义 5 4 3 CPU 模件端子 X2 定义 6 4 4 DI0 模件端子 X3 定义 6 4 5 DI0 模件端子 X4 定义 7 4 6 TRIP 模件端子 X5 定义 7 4 7 TRIP 模件端子 X6 定义 8 5 5 定值整定说明定值整定说明 9 5 1 保护定值清单及说明 9 5 2 运行参数清单及说明 10 5 3 软压板清单及说明 11 6 6 装置信息代码表装置信息代码表 12 6 1 事件信息表 12 6 2 告警信息表 12 6 3 软压板信息表 13 6 4 遥信量信息表 13 7 7 装置二次接线示意图装置二次接线示意图 14 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 1 1 概述 PST 641U 变压器差动保护装置提供二次谐波制动的比率差动保护 差动速断保护 适用于 66kV 及 以下电压等级电力系统的变压器 1 1 保护功能配置 a 差动速断保护 b 比率差动保护 c TA 断线判别 d 非电量保护 信号记录 1 2 测控功能配置 a 14 路外部开关量输入遥信采集 b 事故遥信 c GPS 对时输入 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 2 2 技术参数 2 1 保护元件精确工作范围 电流 0 04IN 20IN 注 IN为额定值 下同 2 2 保护元件定值误差 电流元件 2 5 或 0 01IN 时间元件 定时限 1 整定值 40ms 反时限 5 1 I 80IB 或 20ms I为动作电流 IB为基准电流 注 UN为额定值 下同 2 3 保护整组动作时间 差动速断 1 5 倍整定值时 不大于 35ms 差动保护 1 5 倍整定值时 不大于 35ms PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 3 1 3 保护功能及原理 3 1 差动速断 当任一相差动电流大于差动速断整定值时 动作于总出口继电器 用于在变压器差动区发生严重故 障情况下快速切除变压器 差动速断定值应能躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的励磁涌 流 一般取 6 12 倍的额定电流 总出口动作后输出 4 副接点 分别为 跳闸 X5 1 X5 2 X5 5 X5 6 X5 7 X5 8 3 2 比率差动元件 采用常规比率差动原理 其动作方程如下 Id Icd Ir Ir0 Id Icd Kcd Ir Ir0 Ir Ir0 同时满足上述两个方程时 比率差动元件动作 其中 Id为差动电流 Ir为制动电流 Kcd为比 率制动系数 Icd为差动电流门槛定值 Ir0为拐点电流值 建议将元件中的拐点电流 Ir0设定为 0 7 倍的高压侧额定电流 Ie 以保证匝间短路在制动电流小 于额定电流即 Ir Ie时 没有制动作用 差动电流门槛判据不宜过小 建议取 Icd 0 4 0 8 Ie 比率制动系数的整定可按以下的公式进行 Kcd Kk Ktx Fwc U Fph 其中 Kk 为可靠系数 取 1 3 1 5 Ktx 为同型系数 取 1 0 Fwc 为电流互感器的允许误差 取 0 1 U 为变压器调压抽头引起的误差 取调压范围的一半 Fph 为因电流互感器引起的电流不平衡产生的相对误差 取 0 05 比率制动系数 Kcd 建议取值范围为 0 3 0 7 对于双圈变 Id I H I L Ir 2 I H I L 式中 分别为高压侧和低压侧电流 均以流入变压器为正方向 I H I L 在差动保护装置内 变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校正 变压器各侧的电流互感器均采 用星形接线 并且以指向变压器为同极性 各差动元件的差电流 制动电流均可在 运行状态 计算 量 菜单中实时显示 或在主菜单实时循环显示 以便于装置检测和运行监视 3 3 二次谐波制动 利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁的判据 动作方程如下 Id2 Kxb Id PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 4 其中 Id2为各相差动电流中的二次谐波 Id为对应的同一相差动电流 Kxb为二次谐波制动系数 三相差动电流中只要任一相满足上述条件 均闭锁三相比率差动保护 Kxb 一般取为 10 20 之间 建议取为 0 15 各差动元件的二次谐波有效值均可在 运行状态 计算量 菜单中实时显示 或在主菜单实时循 环显示 以便于装置检测和运行监视 3 4 TA 断线 具有瞬时 TA 断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能 TA 断线启动条件为差流大于差动启动电流 瞬时 TA 断线判别在满足下列任何一个条件时 将不进 行 TA 断线判别 a 启动前某侧最大相电流小于该侧额定电流的 20 则不判该侧 b 启动后相电流最大值大于该侧额定电流的 120 c 启动后任一侧电流比启动前增加 在上述三个条件均不满足的情况下 如某一侧同时满足以下条件 则判为TV 断线 a 只有一相电流为零 b 其余两相电流于启动前电流相等 如差流大于 15 的差动启动电流 经判别超过 10s 后 发出告警信号并报告差流越限 但不闭锁 差动保护 这一功能可兼作保护装置交流采样回路的监视功能 3 5 非电量保护 从变压器本体来的接点经非电量保护装置重动后 输出一组空接点至PST 641U 主保护装置进行 事件记录 并可通过 MMI 将记录上传至后台计算机 与非电量保护装置相对应 PST 641U 装置通过投退软压板选择何种非电量信息需要进行记录 对 于 冷却故障 可经控制字 KG1 0 选择是否经过延时跳闸 延时时间也可整定 当延时到达后 输出 一付跳闸接点 X5 9 X5 10 经压板输入至非电量保护装置 起动跳闸总出口 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 5 4 端子说明 4 1 总端子图 4 2 交流模件端子 X1 定义 端子 X1定义说明 1 L 装置电源正端 2 L 装置电源负端 3 DYGJ1 4 DYGJ2 装置失电输出接点 5 24V 6 24V 7 保留预留 8 保留预留 9 Ia1高压侧 A 相电流输入极性端 10 Ia1 高压侧 A 相电流输入非极性端 11 Ib1高压侧 B 相电流输入极性端 12 Ib1 高压侧 B 相电流输入非极性端 13 Ic1高压侧 C 相电流输入极性端 14 Ic1 高压侧 C 相电流输入非极性端 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 6 15 22 预留预留 23 Ia2低压侧 A 相电流输入极性端 24Ia2 低压侧 A 相电流输入非极性端 25Ib2低压侧 B 相电流输入极性端 26Ib2 低压侧 B 相电流输入非极性端 27Ic2低压侧 C 相电流输入极性端 28Ic2 低压侧 C 相电流输入非极性端 29 32预留预留 4 3 CPU 模件端子 X2 定义 端子 X2定义说明 1开入 X2 1 2开入 X2 2 3远方状态0 就地方式 1 远方状态 4检修状态0 正常运行 1 检修状态 5开入 X2 5 6重瓦斯 7调压重瓦斯 8冷却故障 9压力释放 10轻瓦斯 11调压轻瓦斯 12油温高 13油位高 14开入 X2 14可由运行参数设置为外部复归开入 15公共负端 16GPS GPS 对时输入正端 17GPS GPS 对时输入负端 18屏蔽地 串口端子接线图 该端子说明只针对 EDP 03 CPU B A 插件 定义端子号定义 232 RXD12232 CTS 232 TXD34232 RTS 232 GND56232 GND 485 1 A78485 2 A 485 1 B910485 2 B 485 1 GND1112485 2 GND 4 4 DI0 模件端子 X3 定义 端子 X3定义说明 1 2 X3 1 2备用 3X3 3 4备用 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 7 4 5 6 X3 5 6备用 7 8 X3 7 8备用 9 10 X3 9 10 备用输出接点 跳线器 JUMP1 1 2 选择不经 QDJ 闭锁 JUMP1 2 3 选择 经 QDJ 闭锁 默认设置 11 12 X3 11 12 备用输出接点 跳线器 JUMP1 1 2 选择不经 QDJ 闭锁 JUMP1 2 3 选择 经 QDJ 闭锁 默认设置 13 14 X3 13 14 备用输出接点 跳线器 JUMP2 1 2 选择不经 QDJ 闭锁 JUMP1 2 3 选择 经 QDJ 闭锁 默认设置 4 5 DI0 模件端子 X4 定义 端子 X4定义说明 1 2 X4 1 2 备用输出接点 跳线器 JUMP2 1 2 选择不经 QDJ 闭锁 JUMP1 2 3 选择 经 QDJ 闭锁 默认设置 3开入 X4 3 4开入 X4 4 5开入 X4 5 6开入 X4 6 7开入 X4 7 8开入 X4 8 9开入 X4 9 10开入 X4 10 11开入公共负端 12 16备用 注 注 DIODIO 模件为选装模件模件为选装模件 标配没有此模件标配没有此模件 4 6 TRIP 模件端子 X5 定义 端子 X5定义说明 1 2 X5 1 2跳闸重动接点 3 4 X5 3 4备用接点 5 6 X5 5 6 跳闸重动接点接点 跳线器 JUMP1 1 2 选择不经 QDJ 闭锁 JUMP1 2 3 选择经 QDJ 闭锁 默认设置 7 8 X5 7 8 跳闸重动接点接点 跳线器 JUMP2 1 2 选择不经 QDJ 闭锁 JUMP1 2 3 选择经 QDJ 闭锁 默认设置 9 10 X5 9 10 冷却故障输出触点 跳线器 JUMP3 1 2 选择不经 QDJ 闭锁 JUMP3 2 3 选择经 QDJ 闭锁 默认设置 11X5 11 信号节点公共端 12X5 12 保护动作信号 13X5 13 告警信号 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 8 14X5 14 备用 4 7 TRIP 模件端子 X6 定义 请注意装置使用的 TRIP 板型号 1 SL 640U TRIP A A 插件端子说明 端子 X6定义说明 1X6 1 2X6 2 3X6 3 4X6 4 5X6 5 6X6 6公共端 7X6 7跳闸 8X6 8 备用 9 10 11 12 13 14 15 16 2 PSL 640U TRIP A B 插件端子说明 该型号插件小面板具有 TRIP A B 的字样 端子 X6定义说明 1X6 1 2X6 2 备用 3X6 3公共端 4X6 4 5X6 5 6X6 6 备用 7X6 7跳闸 8X6 8 备用 9 10 11 12 13 14 15 16 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 9 5 定值整定说明 5 1 保护定值清单及说明 1 保护定值清单 序号定值名称范围单位整定值备注 1 控制字 10000 FFFF无参见控制字 1 KG1 定义 2 控制字 20000 FFFF无备用 3 差动速断电流 0 04In 20I n A 4 差动启动电流 门槛 0 04In 20I n A 5 比率差动拐点电流 0 04In 20I n A 6 比率差动制动系数0 1 1 0无 7 二次谐波制动系数0 01 0 5无 8 变压器容量0 01 65536 MVA 9 高压侧额定电压0 22 110 0 kV 10 高压侧 TA 变比1 5000无 11 低压侧额定电压0 22 110 kV 12 低压侧 TA 变比1 5000无 13 冷却故障跳闸延时0 9000 S 14 变压器接线方式0 4无参见接线方式说明 2 定值控制字 1 KG1 定义 位置 1 时的含义置 0 时的含义整定值 0 冷却故障跳闸延时投入冷却故障跳闸延时退出 1 TA 断线闭锁差动投入TA 断线闭锁差动退出 2 二次谐波制动投入二次谐波制动退出 3 14备用备用 15 TA 额定电流 1ATA 额定电流 5A 3 变压器接线方式设置说明 变压器接线方式定值变压器接线方式 0 Y Y 12 接线 1 Y 11 接线 2 Y 1 接线 3 Y 1 接线 4 Y 11 接线 4 定值整定计算方法及步骤 a 计算变压器各侧额定电流 In Sn Ue NTA 3 其中 Sn 为变压器额定容量 单位 kVA PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 10 Ue 为计算侧额定电压 单位 kV NTA为计算侧 TA 变比 b 变压器各侧 TA 二次电流相位由软件校正 对 Y 侧进行相位校正 以 Y 11 点接线为例 校正方法如下 Y 侧 IA IA IB 3 IB IB IC 3 IC IC IA 3 侧 Ia Ia Ib Ib Ic Ic 其中 IA IB IC 为 Y 侧 CT 电流 IA IB IC 为 Y 侧校正后进行差动保护计算的电流 Ia Ib Ic 为 侧 CT 电流 Ia Ib Ic 为 侧校正后进行差动保护计算的电流 c 平衡系数计算 以高压侧为基准 低压侧平衡系数 KPHL Unl NTAl Unh NTAh 其中 Unl为低压侧额定电压 NTAl为低压侧 TA 变比 Unh为高压侧额定电压 NTAh为高压侧 TA 变比 例 已知变压器参数为 额定容量 Sn 20MVA 各侧额定电压 35 4 2 5 10 5kV 接线方式为 Y 11 选用 TA 二次额定电流为 5A 名 称各侧数值 额定电压 kV 3510 5 额定电流 A 20000 35 329 9320000 10 5 1099 73 TA 接线方式 YY 选用 TA 变比 600 5 1201200 5 240 定值整定二次额定电流 A 329 9 120 2 749 1099 7 240 4 58 各侧平衡系数 Kph 10 6 以 A 相为例 A 相差流为 IdA IA KphlIa d 比率差动元件的启动值一般取高压侧额定电流的 0 4 倍 0 8 倍 e 比率差动拐点电流一般取 0 8 倍 1 0 倍的高压侧额定电流 f 比率制动系数一般取 0 3 0 7 之间 g 二次谐波制动系数一般可取 0 10 0 2 之间 建议取为 0 15 h 差动速断元件按躲过变压器的励磁涌流 最严重外部故障时的不平衡电流等情况整定 5 2 运行参数清单及说明 针对一些保护功能之外的其他功能 PST641U 装置提供了 运行参数 进行设置 运行参数与保护运行参数与保护 定值同等重要 必须根据实际情况进行设定 才能保证相关功能的正确使用 定值同等重要 必须根据实际情况进行设定 才能保证相关功能的正确使用 1 参数设定 序号定值名称范围单位整定值备注 1 控制字 10000 FFFF无参见 参数控制字 1 定义 2 参数控制字 1 定义 位置 1 时的含义置 0 时的含义整定值 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 11 位置 1 时的含义置 0 时的含义整定值 0 X2 14 作远方复归X2 14 作普通遥信 1 15备用备用 5 3 软压板清单及说明 序号压板名称整定值 投入 退出 对应功能 1 差 速差动速断保护功能投退 2 差 动差动保护功能投退 3 TA 断线TA 断线功能投退 4 重瓦斯保护事件记录功能投退 5 调压重瓦斯保护事件记录功能投退 6 冷却故障保护事件记录功能投退 7 压力释放保护事件记录功能投退 8 轻瓦斯保护事件记录功能投退 9 调压轻瓦斯保护事件记录功能投退 10 油温高保护事件记录功能投退 11 油位高保护事件记录功能投退 12 13备用备用 说明 需要的功能必须将软压板投入 不采用的功能将相应软压板退出即可 TA 断线 功能压板正常运行时 建议投入 便于直观监视 PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 12 6 装置信息代码表 6 1 事件信息表 序号事件名称条目号备注 1保护启动01H 2差速动作02H 3差动动作03H 4重瓦斯04H 5调压重瓦斯05H 6冷却故障06H 6 2 告警信息表 1 系统异常信息表 序号 事件名称条目号处理措施 1 装置上电01H如经常出现需检查电源 2 RAM 错误02H维修硬件 3 DOC 电子盘错误03H更换电子盘 重新下载配置 4 闪存错误04H维修硬件 5 EEPROM 错误05H维修硬件 6 无效定值区06H重新固化相应定值区文件 7 定值校验错误07H重新固化运行定值区文件或者切换至有效定值区 8 开入异常08H检查相应的 DI 模件 9 开出异常09H检查相应的 DO 模件 10 AD 错误0AH维修硬件 11 内部电源偏低0BH维修硬件 12 零漂越限0CH维修硬件 13 子模件通信 SPI 异常0DH更换模件进行定位 维修硬件 14 扩展 I O 通信 100M 以太 网 异常 0EH检查光纤接口 15 GPS 信号异常0FH检查 GPS 信号输入 16 HMI 通信 HDLC 异常10H检查主控模件监控模件及目板 17 AD 同步采样异常11H检查扩展机箱 AD 同步信号 18 看门狗复位12H经常出现请联系平台开发人员 19 配置错误13H检查电子盘文件系统 重新下载相应配置 20 系统 INI 文件错误14H检查电子盘文件系统 删除或重新配置 edp01 ini 文件 21 文件错误 丢失 破坏 15H检查电子盘文件系统 重新生成被破坏的文件 22 逻辑图解析错误16H检查逻辑图和软硬件配置是否匹配 23 逻辑图扫描错误17H检查逻辑图算法是否合理 24 测试模式18H提示信息 25 64 备用19H 40H PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书 13 2 保护告警事件信息表 序号事件名称条目号装置反应处理措施备注 1TA 断线告警41H呼唤检修 TA 回路 2差流越限告警42H呼唤 3跳闸失败43H 4压力释放44H 5轻瓦斯45H 6调压轻瓦斯46H 7油温高47H 8油位高48H 6 3 软压板信息表 序号压板名称条目号对应功能 1差动01H差动保护功能投退 2差速02H差速保护功能投退 3TA 断线03HTA 断线功能投退 4重瓦斯04H重瓦斯事件记录投退 5调压重瓦05H调压重瓦斯事件记录投退 6冷却故障06H冷却故障保护功能投退 7压力释放07H压力释放事件记录功能投退 8轻瓦斯08H轻瓦斯事件记录功能投退 9调压轻瓦09H调压轻瓦事件记录功能投退 10油温高0AH油温高事件记录功能投退 11油位高0BH油位高事件记录功能投退 6 4 遥信量信息表 序号遥信量名称条目号备注 1开入 X2 101H 2开入 X2 202H 3远方状态03H 4检修状态04H 5开入 X2 505H 6重瓦斯06H 7调压重瓦斯07H 8冷却故障08H 9压力释放09H 10轻瓦斯0AH 11调压轻瓦斯0BH 12 油温高 0CH 13油位高0DH 14 开入 X2 14 0EH 15HWJ0FH 16TWJ10H 17KKJ11H 18告警总12H 19事故总13H 装置二次接线示意图 14 7 装置二次接线示意图 PST 641U变压器差动保护装置 X1 04 X1 03DYGJ1 装置电源L X1 01 X1 02 高压侧电流 X1 05 X1 07 X1 09 X1 08 Ia1 装置电源L X1 10 X1 11 24 X1 06 X1 12 X1 13Ic1 X1 14 X1 15 X1 16 DYGJ2 24 Ia1 Ic1 X1 20 X1 19 X1 17 X1 18 X1 21 X1 23 X1 25 X1 24 X1 26 X1 27 X1 22 X1 28 X1 29 X1 30 X1 31 X1 32 装置 失电 24V 输出 电源部分 Ib1 Ib1 备用 机壳接地 X2 04 X2 03远方状态 开入X2 2 X2 01 X2 02 开关量输入 X2 05 X2 07 X2 09 X2 08 开入X2 1 X2 10 X2 11 X2 06 X2 12 X2 13 X2 14 检修状态 重瓦斯 GPS 输入 X2 15 X2 16 X2 17 X2 18 220公共负端 GPS GPS 屏蔽地 调压