GCS2000系列保护控制自动化系统.doc

GCS2000系列保护控制自动化系统GCS2911微机线路保护测控装置技术使用说明书软件版本号：ver1.00 2005-07-20南京国辰电气控制有限公司2005年7月目 录1 适用范围12 功能配置12.1 保护功能12.2 监控功能12.3录波功能12.4通讯功能13 保护原理13.1电流速断保护13.2过流保护23.3过负荷保护23.4重合闸33.5低周减载33.6接地保护43.7低电压保护53.8 CT断线告警53.9PT断线告警53.10 控制回路断线告警54 定值整定64.1 装置参数整定64.2装置保护定值整定64.3装置保护定值整定说明75 厂家功能设置106 上传遥信信息表10附图1. GCS2911微机线路保护测控装置背板端子图11附图2. GCS2911微机线路保护测控装置原理图12附图3. GCS2911微机线路保护测控装置二次接线图131 适用范围 GCS2911微机线路保护测控装置适用于110KV及以下电压等级的非直接接地系统或经小电阻接地系统中的输电线路，集保护、测量和操作控制于一体。2 功能配置2.1 保护功能1) 三段过流保护：其中第段带反时限；2) 三相一次重合闸，采用位置不对应启动方式；3) 过流后加速保护；4) 过负荷告警；5) 零序过流保护；6) 小电流接地选线；（采用零序功率方向原理）7) 低电压保护；(可选择是否经有流闭锁)8) 低周减载保护：可选择无流、滑差闭锁；9) PT断线告警；10) CT断线告警；11) 控制回路断线告警；2.2 监控功能1）遥信：15路外部开关量采集，15路装置软件判断遥信。外部遥信采集具体有远方就地信号、开关工作位置信号、手车工作位置信号、手车试验位置信号、接地刀闸位置信号、弹簧储能信号、2路备用信号、跳闸位置、合闸位置等。装置软件判断遥信有各种类型保护动作信号等。2）遥脉：2路脉冲电度输入，2路计算电度。3）遥测：F、UA、UB、UC、UAB、UCB、IA、IB、IC、P、Q、COS可选择，并实时显示一次和二次交流量。4）遥控：正常断路器遥控分合；5）开出：装置具有11对开出空接点，具体有跳闸输出、跳位输出、合位输出、控制回路断线输出、装置故障输出、保护动作类型输出等。2.3录波功能装置具有故障录波功能，动态记忆最新8次保护故障波形，每个事件记录故障前4个周波，故障后2个周波，每周波记录12点，可在装置上查看故障录波数据、时间、名称等，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。2.4通讯功能装置具有CAN、RS485等网络通讯接口，方便与其他智能设备连接通讯。3 保护原理3.1电流速断保护Iset1：过流I段（速断）电流定值。3.2过流保护本装置设有两段定时限过流保护，后加速段过流保护。各段电流及时间定值可以单独整定，各段保护均有投退控制字来控制各种保护的投退。加速段过流保护仅在手合或重合后开放3秒。加速段的电流及时间可独立整定。过流段保护可选择反时限保护功能，反时限特性曲线：t=Tset/(I/Iset)-1其中：Tset为过流段保护反时限时间定值； Iset为过流段保护电流定值； I：实测电流； t：实际动作时间；Iset2：过流II段电流定值； Tset1：过流II段时间定值；Iset3：过流III段电流定值； Tset2：过流III段定时限时间定值； Tset3：过流III段反时限时间定值；过流加速段保护逻辑原理同过流II段保护逻辑原理。3.3过负荷保护本装置设有过负荷保护，电流及时间定值可以单独整定，有投退控制字来控制过负荷保护的投退。当过负荷保护动作时，只发告警信号不跳闸。Iset：过负荷电流定值； Tset：过负荷时间定值。3.4重合闸本装置设有重合闸功能，启动方式为：不对应启动，线路在正常运行时，开关处于HW=1，TW=0状态，无外部闭锁重合闸信号，经延时10秒充电完成。当手跳、遥控跳闸、低周减载动作、外部闭锁重合闸输入、控制回路断线时，重合闸放电闭锁重合闸功能。重合闸充电逻辑：重合闸放电逻辑：不对应启动重合闸动作逻辑：Tset：重合闸动作时间定值。3.5低周减载本装置设有低周减载功能，低周减载有低电压闭锁，无流闭锁和滑差闭锁三个辅助条件。低电压定值固定为15V，无流闭锁、滑差闭锁可选择投退，数值定值可以整定。当装置投入工作时频率必须49.5Hz50.5Hz 范围内，低周保护才允许投入。当系统发生故障，频率下降过快超过滑差闭锁定值时闭锁低周保护，线路如果不在运行状态，则低周保护自动退出。低周保护动作同时闭锁线路重合闸功能。Iset：无流闭锁电流定值； fset：低周减载频率定值；fset：滑差闭锁定值； Tset：低周减载时。3.6接地保护由于本装置应用于不接地或小电流接地系统，在系统发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。本装置通过判别零序功率方向来判断接地线路，并由当地监控系统通过网络下发接地试跳命令进一步确定接地线路。在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，装置中设有零序过流保护跳闸投退控制字。接地选线逻辑：零序过流保护逻辑：Ioset：零序保护电流定值；Tset：零序电流保护时间定值；3.7低电压保护 本装置设有低电压保护，在开关合闸位置时投入，可通过控制字来选择该保护投退。Uset：低电压保护电压定值；Tset：低电压保护时间定值。3.8 CT断线告警 本装置设有CT断线告警，在开关合闸位置时投入，可通过控制字来选择该保护投退，当有一相或两相小于隐含定值0.2A时，发CT断线告警信号。若三相全部小于隐含定值时则不认为CT断线。3.9PT断线告警本装置设有PT断线告警功能，可通过控制字投退。当母线电压小于70V且负序电压大于8V时，装置延时10秒发PT断线告警信号，PT断线启动后，若负序电压小于6V或母线电压大于70V，则PT断线返回。待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。3.10 控制回路断线告警本装置设有控制回路断线告警功能，可通过控制字投退。当合位、跳位同时没有或同时有时，装置发控制回路断线告警信号。4 定值整定4.1 装置参数整定序号类型名 称范 围建议整定值备注01遥信去颤时间09.999S0.12S02交流CT变比0999903PT变比0999904零序CT变比0999905测量方式参数二/三06通讯通讯地址09907CAN波特率20125KB/S125KB/S08RS485波特率12004800B/S4800B/S09遥控脉宽时间09.999S0.30S10电度正向有功计算电度初值099999.999KWh11反向有功计算电度初值099999.999KWh12正向无功计算电度初值099999.999KWh13反向无功计算电度初值099999.999KWh14遥脉脉宽时间09.999S15遥脉电度初值099999999KWh注意:装置参数同定值一样重要,请务必按照实际情况整定。4.2装置保护定值整定序号名 称范 围整定步长备注定值区01切换定值区04102修改定值区04103定值复制区041数值定值序号名称整定范围整定步长备注01过流段定值190.00A0.01A02过流段定值190.00A0.01A03过流段定值190.00A0.01A04过流加速段定值190.00A0.01A05零序过流定值0.011.8A0.01A06过负荷定值120.00A0.01A07低周减载频率定值4350Hz0.01Hz08无流闭锁低周定值0.510.0A0.01A09滑差闭锁低周定值0.029.9Hz/S0.01 Hz/S10低电压定值5089.9V0.1V11低压有流闭锁定值010.00A0.01A时间定值序号名称整定范围整定步长备注01过流段时间定值0.0510S0.01S02过流段时间定值099S0.01S03过流段反时限时间定值099.99S0.01S04加速段时间定值0.053S0.01S05零序过流时间定值0.0599S0.01S06过负荷时间定值0.0599S0.01S07重合闸时间定值0.0599S0.01S08低周减载时间定值0.0599S0.01S09低电压时间定值0.0599S0.01S投退定值序号投退定值状 态备注01过流段保护投/退02过流段保护投/退03过流段保护投/退04过流段反时限保护投/退05过流加速段保护投/退06零序过流保护投/退07零序过流跳闸投/退08过负荷保护投/退09不对应启动重合闸投/退10低周减载保护投/退11低周减载滑差闭锁投/退12低电压保护投/退13低电压保护有流闭锁投/退14零序电流方向保护投/退15PT断线投/退16CT断线投/退17控制回路断线投/退4.3装置保护定值整定说明注意：本说明仅供参考，所有电流、电压元件定值非特别说明均为二次值。1装置参数整定：遥信建议整定0.12S，遥控参数建议整定0.30S,交流CT参数、PT参数、零序CT参数、零序PT参数均为用户实际的电流互感器变比和电压互感器变比。2过流I段、II段、III段电流定值和时间定值按常规整定：（1） 线路电流速断保护整定计算 式中 Idzj:继电器动作电流:可靠系数 取1.2-1.3:接线系数 取1:电流互感器变比:被保护线路末端或在配合点故障时流过保护处的最大短路电流.(2)定时限过流保护整定计算Kk:可靠系数 取1.2-1.3Kf:返回系数,取0.85:电流互感器接线系数 取1:自起动系数,可根据计算、试验或实际运行数据来确定。:电流互感器变比:流过电路的最大负荷电流3反时限整定配合说明：本装置过流III段提供定时限或反进时限保护，反时限电流定值与定时限电流定值共用一个定值即“过流III段定值”，动作时间定值可单独整定。保护动作时间T=t1或t2（t1定时限时间，t2反时限时间）。其中：t2=T/（I输入/I整定）2-1T为反时限时间常数（该保护反时限定值）I整定为该保护的整定值（既是定时限值也是反时限值）。该保护启动后先执行完定时限程序，再执行反时限程序。如果定时限时间定值为零，则为纯反时限，如反时限时间定值为零则为纯定时限。保护投退控制字共用一个控制字即“过流III段”保护。4低电压闭锁定值：应躲过正常运行最低线电压，整定一般取0.6-0.7UN。5过流加速段电流整定：同定时限过流保护整定计算。6过流加速段时间整定：tjxjtdz+Tttjxj：加速断时间tdz：加速保护动作时间Tt：断路器跳闸时间一般整定为0.3-0.4S。（单侧电流线路重合闸）7重合闸动作时间整定：一般取0.8-1S8零序过电流定值：Idz=Kk3UxWC0/nlh0式中 nlh0：零序电流互感器变比Kk：可靠系数取1.5-2C0：本线路每相对地电容UX：线路相电压在6-10KV的中性点不直接接地系统中,在线路资料不详情况下继电器一次动作电流建议取5安培。9过负荷电流和时间定值:：可靠系数取1.05-1.1：电流互感器接线系数 取1：返回系数取0.85：线路承载的最大负荷电流：电流互感器变比动作时间可整定较长些建议值为6-9S,保护动作于发讯告警。10低周减载频率整定：频差定值，按低频自动减载的轮次要求整定,整定范围：45-50HZ无流闭锁低周定值：按躲过最小负荷电流整定滑差闭锁低周定值：一般取2HZ/秒低周减载时间定值：按低频自动减载的轮次要求整定11重合闸检同期角度定值：应满足对发电机冲击电流不超过允许值,继电器动作角一般整定为30度左右。重合闸检无压定值：按线电压整定,一般为0.5UN重合闸时间定值：单侧电源线路一般取0.8-1S;12、低电压保护定值：整定一般取0.6-0.7UN。时间定值一般取59S。13、低压有流闭锁定值：按0.2额定电流整定。5 厂家功能设置该菜单下的内容由厂家出厂前根据用户技术协议已设置好，用户无需再设置，如需改动，要在厂家指导下进行。厂家功能设置其内容如下：1） 装置型号（用于整定装置型号）；2） 数值监视（用于查看程序代码）；3） 测量调试（用于调节测量精度）；4） 保护调试（用于调节保护测量精度）；5） 信号逻辑（用于信号出口逻辑整定）；6） 跳闸逻辑（用于跳闸出口逻辑整定）；6 上传遥信信息表序号遥信名称（真遥信）序号遥信名称（虚遥信）00远方控制信号16过流I段动作01开关工作位置