DGT801系列技术说明书

DGT801技术说明书V1.2.1国电南京自动化股份国电南自凌伊电力自动化20237月本说明书可能被修改，请留意最版本资料更多产品信息，请访问互联网：“:///“://技术支持：TEL：025－－601，FAX：025－国电南自技术部监制目 录概述 1DGT801系列装置简介 1应用范围 1保护功能 2装置性能特点… 6双电源双CPU系统硬件构造… 6高性能的硬件平台… 6独创的双CPU并行处理技术… 6独创的双回路直流电源供电… 7完善的自检及互检功能… 8信号出口指示直观明确… 8保护压板和出口压板独立设置，状态明确指示… 9友好的人机界面，装置全透亮化… 9强大的通讯功能… 9强抗干扰力气… 9保护功能齐全… 9保护配置灵敏牢靠… 9保护承受原理、技术… 10先进的软件设计技术… 10发电机差动保护和变压器差动的特性… 10专用定子匝间保护特性… 10定子接地保护特性… 11转子接地保护特性… 11失磁保护特性… 11失步保护特性… 12后备保护类型可灵敏配置… 12后备保护类型可灵敏配置… 12配置方案 13600MW〔300MW〕—500kV发变组单元接线保护配置〔双重化的双套配置〕 1333300MW—220kV发变组保护配置方案1〔双重化的双套配置〕 15300MW—220kV发变组保护配置方案2〔单套化〕 17125MW机组〔三卷变压器〕保护配置方案1〔双重化的双套配置〕 19125MW机组〔三卷变〕保护配置方案2〔单套化〕… 20双套化配置方案中高厂变高压侧TA配置说明… 24技术参数… 27机械及工作环境参数… 27储存、运输极限环境温度和工作使用地点要27额定电气参数 27功率消耗 27过载力气 27绝缘性能 28抗干扰性能 28直流电源影响 28连续通电 28保护的主要技术指标 29发电机纵差动〔循环闭锁出口方式29发电机纵差动〔单相出口方式、发电机不完全差动、发电机裂相横差、励磁机差动、电缆…29发变组差动、变压器差动〔包括主变、厂变、励磁变、备变29发电机高灵敏横差保护 30发电机纵向零序电压匝间保护 30发电机故障重量负序方向匝间保护 30发电机3U0定子接地保护 30发电机三次谐波式定子接地保护 30发电机3I0定子接地保护 31发电机转子一点接地保护 31发电机转子二点接地保护 31发电机对称过负荷保护〔定、反时限〕 31发电机负序过负荷保护〔定、反时限〕 31发电机失磁保护〔阻抗原理〕 31发电机失磁保护〔逆无功原理〕 32发电机失步保护 32发电机过电压低电压保护… 32发电机过激磁保护〔定、反时限〕 33发电机逆功率、低功率保护 33发电机频率特别保护 33发电机励磁回路过负荷〔沟通〕保护〔定、反时限〕 33发电机励磁回路过负荷〔直流〕保护〔定、反时限〕 33发电机误上电保护 34发电机启停机保护 34发电机轴电流保护 34发电机次同步过流保护 34电压闭锁过电流保护〔包括发电机、主变、厂变、备变〕 34阻抗保护〔包括发电机、变压器〕 34变压器零序电流保护 35变压器间隙零序保护 35变压器通风启动 35断路器失灵启动保护 35断路器非全相保护 35变压器电压闭锁方向过流保护 35变压器零序方向过流保护 36变压器负序方向过流保护 36非电量保护 36保护原理及规律说明 37发电机纵差动保护 37变压器纵差动保护〔包括发变组、主变、厂变、励磁变、启备变42变压器零序差动保护 49发电机横差保护 51励磁机差动保护 56发电机纵向零序电压式匝间保护 57发电机基波零序电压式定子接地保护 60发电机三次谐波电压式定子接地保护 631155发电机零序电流式定子接地保护 65发电机注入式转子一点接地保护 66发电机转子两点接地保护 67发电机失磁保护〔阻抗原理〕 68发电机失磁保护〔逆无功原理〕 72发电机失步保护 74发电机逆功率保护和程跳逆功率保护 78发电机频率特别保护 79过激磁保护〔包括发电机、变压器〕… 81发电机过电压保护 84发电机过负荷及过电流保护〔定时限〕 85发电机负序过负荷及负序过流保护〔定时限〕 86发电机反时限对称过负荷保护 87发电机反时限不对称过负荷保护 89发电机转子绕组过负荷及过流保护 92电压闭锁过流保护〔包括发电机、主变、厂变、启备变95发电机轴电压和轴电流保护 98低电流保护 100阻抗保护〔包括发电机、变压器100变压器间隙零序保护… 103变压器零序电流保护〔包括主变、厂变、备变104变压器零序方向过流保护 106负序方向过流保护 107变压器方向过流保护 109变压器电压闭锁方向过流保护 111发电机误上电保护及断路器闪络保护 113双分支电压闭锁过流保护〔包括高厂变启备变116高压侧断路器失灵启动保护 118非全相保护 120电压平衡式TV断线判别 121非电量保护 122·概述·概述本说明书为DGT801A、DGT801BDGT801CDGT801F数字式发电机变压器组保护装置的技术说明局部。DGT801DGT801A、DGT801B、DGT801C、DGT801F装置是DGT801系列产品，它们的硬件和软件模式完全一样，所不同的只是硬件资源数及机箱液晶屏大小，详见表1.1。它们均承受独创的双电源双CPU并行处理技术，构造先进，性能优良，调试和维护人性化，运行牢靠安全。DTG801A、DGT801B、DGT801C装置保护软件完全一样，均包含了600MW~1000MW机组所需要的DGT801A〔或B、C〕装置完成了各异的保护功能，假设干层DGT801A〔或B、C〕装置组合后完成各种容量发电机变压器保护。DGT801F装置特地用于需独立组柜的机组非电量保护。应用范围DGT801A〔BC〕1000MW750KV及以下的各种容量各种接线方式的火电及水电发电机变压器组保护，也可单独作为发电机、主变压器、厂用变压器、高压启动备用变压器、励磁变压器〔励磁机、大型同步调相机、厂用电抗器等保护，并满足电厂自动化系统的要求。每层DGT801A〔或B、C〕装置可完成假设干主保护、假设干特别运行保护及后备保护。各层DGT801A〔或B、C〕装置的保护功能可按要求灵敏选择。DGT801F装置专用供给机组的非电量保护。对于《反措》要求的大中型机组双重化〔即完全双套化〕配置要求，假设每套保护分别由两层相互独立的DGT801A〔或B、C〕装置构成，并按继电保护《规程》要求合理安排这两层装置的保护功能〔详见保护配置章，使每套保护中的主、后备保护不但品种齐全，且相互独立，真正起到主保护和后备保护所应起的作用，单套保护可实现《反措》要求的独立运行，牢靠性到达N－1〔N－1概念指：保护装置因某种缘由，在某一处〔硬件或软件〕发生故障，机组还有主保护和后备保护，还可以连续运行。按这种要求配置的双套保护，双套同时运行时牢靠性就格外高，到达了N－2。极大地满足《反措》中关于双套化保护实现后可以防止保护装置拒动而导致系统事故的要求。DGT801CDGT801C装置简称为小模式，它可完成的保护功能相对较少，一般适用于中、小型发电机变压器保护1.1。43DGT801ADGT801A装置简称为中模式，它可完成的保护功能略多于C型装置。但人机界面配置豪华强大，见1.1。一般适用于大中型发电机变压器保护，或要求较高的小型机组保护。DGT801BDGT801B600MW及以下容量的大、中型机组的全部保护功能，即主后一体扮装置。两层这样的装置组合后，可构成机组双重化要求的最经济配置。同时运行时其牢靠性满足继电保护的《规程》要求。保护功能DGT801A、B、C装置保护软件完全一样，且完全模块化，包含600MW~1000MW机组所需要的全部保护模块均已固化在装置程序芯片中。通过图形化定义软件灵敏选配，即可使DGT801A、B、C、F装置满足大中小型各类发电机变压器保护的配置要求。发电机定子短路主保护发电机纵差动保护发变组差动保护发电机不完全纵差动保护发电机裂相横差保护发电机高灵敏横差保护发电机纵向零序电压式匝间保护0发电机定子单相接地保护3U定子接地保护003I0

定子接地保护发电机高灵敏三次谐波电压式定子接地保护发电机励磁回路接地保护发电机转子一点接地保护发电机转子二点接地保护发电机定子短路后备保护发电机过流保护发电机电压闭锁过流保护发电机负序过流保护发电机阻抗保护发电机特别运行保护·概述·发电机失磁保护发电机失步保护发电机逆功率保护发电机程跳逆功率保护发电机频率特别保护发电机过激磁保护〔定、反时限〕发电机过电压保护发电机低电压保护发电机对称过负荷保护〔定、反时限〕发电机不对称过负荷保护〔定、反时限〕发电机励磁回路过负荷保护〔定、反时限〕发电机误上电保护发电机启停机保护发电机轴电流保护发电机轴电压保护发电机TA、TV断线判别主变压器主保护主变纵差动保护主变单侧差动保护主变零序差动保护发变组差动保护主变压器特别运行及后备保护主变压器过激磁保护〔定、反时限〕主变压器零序电流保护主变压器间隙电流电压保护主变压器电压闭锁过流保护主变压器过流保护主变压器阻抗保护主变压器方向过流保护主变压器电压闭锁方向过流保护主变压器负序方向过流保护主变压器零序方向过流保护主变压器过负荷保护主变压器通风启动主变压器TA、TV断线判别高压厂用变压器保护高厂变差动保护高厂变电压闭锁过流保护高厂变分支限时速断过流保护高厂变分支零序电流保护高厂变分支电压闭锁过流保护高厂变过负荷保护高厂变通风启动高厂变TA、TV断线判别励磁变压器〔或励磁机〕保护励磁变〔机〕差动保护励磁变〔机〕限时速断过流保护励磁变〔机〕过负荷保护〔定、反时限〕励磁变〔机〕TA断线判别高压启动备用变压器保护启备变差动保护启备变电压闭锁过流保护启备变零序电流保护启备变间隙零序电流电压保护启备变分支电压闭锁过流保护启备变分支限时速断过流保护启备变分支零序过流保护启备变过负荷保护启备变通风启动启备变TA、TV断线判别其它保护功能断路器失灵启动保护断路器非全相保护发电机强励启动过流闭锁〔断路器遮断容量不够时承受〕发电机电超速保护·概述·短引线差动保护非电量保护〔开入量保护〕各类型变压器的重瓦斯、轻瓦斯、压力释放、油位、油温、温度、冷却器全停保护发电机热工、断水、励磁系统故障等保护高周切机保护附加功能通讯功能，可接入电厂DCS系统。CPU故障录波功能，数据与COMTRADE格式兼容，且掉电不消逝。供给基于WINDOWS的网络化运行治理系统，可直接接入电厂的MIS系统。装置型号DGT801CDGT801ADGT801BDGT801F逆变电源及空开数2331保护CPU装置型号DGT801CDGT801ADGT801BDGT801F逆变电源及空开数2331保护CPU数2222硬件配置治理CPU数1111特点真彩液晶显示屏6.410.410.46.4操作模式触摸鼠标触摸屏触摸屏触摸鼠标机箱尺寸6U10U12U6U模拟量2830600出口数4×44×44×64×4保护接口信号数8×48×68×68×4资源保护压板数224×64×6+8×222直跳开关量44×24×24×2/4×3软件开关量8128×28×2/8×3中小型机大中小型机大型机组需独立组柜适用范围〔仅供参考〕组、启备变组、启备变的机组非电量保护1011装置性能特点双电源双CPU系统硬件构造保护CPU1系统逆变电源1出口组合TA/TV低通滤波1A/D保护CPU1系统逆变电源1出口组合TA/TV低通滤波1A/D1保护CPU1FPGA1逆变电源3治理CPU485串口通讯两个保护均正常时，“与“门出口;假设一个故障，退出出口组合，另一个可单独出口。低通滤波2A/D2保护CPU2FPGA2保护CPU2系统逆变电源2图2.1 DGT801系列装置硬件框图2.1可以看出，装置由双电源双CPUCPU1CPU2系统是完全一样的两套系统，但相互之间又完全独立。每套系统中均包含电源、滤波、采样、CPU及大规模门阵列FPGA等硬件回路；可独立完成采样、计算、推断、出口、自检、故CPU实现与两个保护CPU系统的信息交互和人DCSCPU提高装置运行的牢靠性。高性能的硬件平台保护CPU承受Intel32位嵌入式处理器；A/D16位高精度高速A/D转换器。装置中还承受了大规模可编程规律把握器FPGA，大容量快速出口继电器等。主要元器件均为工业级标准，核心器件承受军品级。高性能的硬件保证了保护装置的高品质。独创的双CPU并行处理技术正常状况下，在保证出口回路悬浮不带电的安全机制下，同一组信息和数据由两个完全一样但相互独立的保护CPU系统同时进展同样的处理和推断防止了硬件回路中元件损坏造成保护装置误出口，使装置具有冗余性。假设有一个保护CPUCPU·概述·CPU这样消退了硬件回路任一元件损坏就导致该层保护全部退出的缺憾一、二十几种保护功能〔甚至发变组全部保护功能〕是格外必要的，使装置具有容错性。这种独创的双CPU并行处理方式，把装置防误动和防拒动性能有机统一起来。+24V

保护CPU1

保护CPU2

-24V〔a〕装置正常时“与”门出口+24V

保护CPU1

出口继电器 -24V+24V

保护CPU2

-24V〔b〕保护CPU2特别时出口方式 〔c〕保护CPU1特别时出口方式图2.2独创的双CPU并行处理出口模式独创的双回路直流电源供电每层DGT801A〔B、C〕由相互独立的两个保护CPUCPU系统分别由两个独立的逆变电源模件供电入电厂的不同直流回路中。另外，治理CPU系统也有自己的逆变电源模件和空气开关，见图2.3示。这样，在一套DGT801A〔或B、C〕机箱中，保护实现了双回路供电，当逆变电置的牢靠性。电厂直流电源I电厂直流电源II电源切换继电器1QF 2QF 3QFCPU开入量电源治理CPU电源

CPU1电源 CPU2电源治理CPU系统 保护CPU1系统 保护CPU2系统DGT801数字式发电机变压器组保护装置2.3一层DGT801系列装置直流电源供电回路图完善的自检及互检功能每个保护CPUA/D、CPU、FPGA、出口信号中间等回路均设计了周密的自检电路，通过强大的软件自检程序，可以检查出保护CPUCPU系统之间，以及治理CPU与保护CPU之间还有互检功能CPU正确工作的有效手段。CPUCPU系统单独CPU在就地大液晶界面或后台治理机界面，均能显示故障插件和故障性质。信号出口指示直观明确装置设置多路带自保持的动作信号灯及其继电器，多路出口信号灯及其继电器。动作信号灯和出口信号灯放置在装置面板的下半局部，可直观地反映整套保护装置的动作状况。保护压板和出口压板独立设置，状态明确指示装置面板上每种需出口的保护设有投退压板〔保护压板，上方有其状态指示灯，便于运行人员投退操作。另外，指示灯直观反映压板“断有显示，也可通过通讯上传到DCS系统中。保护柜下部每个出口回路装设投退压板〔出口压板。保护压板一般为弱电回路，而出口压板为强电回路。分开设置后保证装置的强弱电严·概述·格分开。友好的人机界面，装置全透亮化装置面板上设置有大屏幕真彩液晶，全中文提示，显示内容丰富。既有该层保护装置的总体概况介绍，如按输入通道类、信号类、出口类等，一一归类介绍；也有按保护品种介绍，把某一个保护的输入量、计算量、整定值等显示在一个屏幕上。实现了保护装置的全透亮化。操作承受先进的触摸屏方式，整定输入时会弹出10个数字键盘，易于修改定值，一些重要的把握操作必需口令进入。既人性化，又安全牢靠。Window用户常用的功能有：输入通道显示，瞬时采样值观看，装置自检状态，开入量状态，出口传要求，几段定值，几段延时，发信还是跳闸，出口方式等定义，定义后下载等。强大的通讯功能RS—485口，100M以太网通讯口，与DCS或专用的治理系统通讯，上传有关信息和报文。具有强大的故障录波功能，录波数据与COMTRADE格式兼容。支持MODBUS和IEC60870-5-103标准通讯规约。详尽的记录功能装置可记录百次以上的动作大事和操作大事载等。强抗干扰力气整面板、背插式、全封闭机箱，及强弱电彻底分别等措施，提高了装置的抗干扰力气，同时加强软件技术上的抗干扰措施，装置的整体抗干扰力气到达甚至高于国家最高IV级标准，电磁辐射满足相关环保要求。保护功能齐全作为发变组保护的主导厂家，数字式发变组保护的开发和应用已有近二十年历史，取格外优越的保护品种直接移植到本产品上来，如3ω定子接地、低频、阻抗等保护；在近年行中得到验证。如标积差动原理，波形对称原理防止励磁涌流，误上电，启停机等保护。本600MW以上〔1000MW〕特大型机组上。保护配置灵敏牢靠本装置独创了