广州供电局110kV变电站ISA-300G型保护装置典型设计方案

1、广州供电局110kV变电站ISA-300G型保护装置典型设计方案作者：中国电力资料网 文章来源：本站原创更新时间：2008年04月16日 我要评论(0) 内容预览保护装置典型设计方案1依据1.1广州供电分公司110kV变电站ISA-300型保护装置典型设计方案， 2002/4/271.2广州供电分公司110kV变电站二次设计技术规范1.3ISA-300变电站综合自动化系统技术使用说明书VER3.10ISA-300G型装置的特点、强大完善的辅助功能和事故分析功能，请阅装置的技术说明书。本方案仅涉及保护配置、配屏设计等内容。2适用接线按照广州电业局局110kV变电站的标准接线形式考虑，即：最终3台

2、主变规模，高压侧采用线路变压器组，#1变和#3变低压侧单分支，#2变低压侧双分支，10kV单母4分段。3变压器保护3.1差动保护采用双CPU的ISA-387G装置，适应各种接线变压器。保护及辅助功能如下：差动电流速断保护，带投退压板l复式比率差动保护，带投退压板lCT断线闭锁比率差动保护并告警，软件可以整定投退l差动速断和比率差动共用一组出口，独立输出七个出口继电器，共计9付出口接点。动作后跳变压器各侧开关。本装置与变压器后备和非电量保护完全独立。装置具有2组装置异常信号接点和用户可自编程定义的中央信号接点。2组中央信号接点出厂缺省定义为：差动动作/信号告警（CT断线告警、差流越限告警）。3.

3、2110kV侧后备保护保护原理及装置细节请参阅ISA-388G型装置技术说明书，深圳南瑞拟为广州局设计专门用的110kV侧后备保护配置方案，软件名称为ISA-388G-GZH。下面叙述中出口继电器名称CJ1CJ09为装置内部细节，与配屏设计无关。3.2.1相间后备保护配置二段复合电压闭锁过流保护。不需电压闭锁时，可将复压元件整定为退出。需电压闭锁时，应取110kV侧母线电压；变压器110kV侧为双分支时，两段110kV母线的PT经电压切换后接入本装置。段闭锁BZT，输出两付空接点，出口继电器：CJ3；段跳变压器各侧开关，出口继电器：CJ4/CJ2/CJ9，共计5付空接点。保护段最多可增至四段，

4、均可独立整定投退和出口继电器。配置限时电流速断保护。保护出口I段时限跳主变各侧开关，出口继电器：CJ4/CJ2/CJ9。3.2.2接地后备保护配置二段变压器中性点零序过流保护。段跳110kV母联断路器，出口继电器：CJ01。段跳变压器各侧开关，出口继电器：CJ4/CJ2/CJ9，共计5付空接点。配置中性点零序过压和放电间隙过流保护。第1时限跳小电源联络线，输出两付空接点，出口继电器：CJ08。第2时限跳变压器各侧开关，出口继电器：CJ4/CJ2/CJ9，共计5付空接点。3.2.3过负荷保护告警段起动风冷段出口继电器：CJ05。风扇起动电流定值和风扇关闭电流定值可分别整定。闭锁有载调压段出口继电

5、器：CJbs。高压侧后备保护设过负荷启动风冷压板；不设主变过负荷闭锁有载调压压板（过负荷闭锁有载调压功能用装置的常闭接点实现）。装置具有2组装置异常信号接点和用户可自编程定义的中央信号接点。2组中央信号接点出厂缺省定义为：保护动作/信号告警（过负荷告警、PT断线、母线接地、断路器控回断线等）。3.310kV侧后备保护保护原理及装置细节请参阅ISA-388G型装置技术说明书，深圳南瑞拟为广州局设计专门用的10kV侧后备保护配置方案，软件名称为ISA-388G-GZL。下面叙述中出口继电器名称CJ1CJ09为装置内部细节，与配屏设计无关。3.3.1相间后备保护配置三段复合电压闭锁过流保护。不需电压

6、闭锁时，可将复压元件整定为退出。需电压闭锁时，应取10kV侧母线电压。段闭锁BZT，输出两付空接点，出口继电器：CJ3；段跳变压器低侧，输出两付空接点，出口继电器：CJ4；段跳变压器各侧开关，出口继电器：CJ4/CJ2/CJ9，共计5付空接点。保护段最多可增至四段，均可独立整定投退和出口继电器。配置限时电流速断保护。保护出口I段时限闭锁BZT，输出两付空接点，出口继电器：CJ3；段时限跳主变低侧，出口继电器CJ4。3.3.2过负荷保护告警段起动风冷段出口继电器：CJ05。风扇起动电流定值和风扇关闭电流定值可分别整定。闭锁有载调压段出口继电器：CJbs。低压侧后备保护设过负荷启动风冷压板；不设主

7、变过负荷闭锁有载调压压板（过负荷闭锁有载调压功能用装置的常闭接点实现）。3.3.310kV曲折变零序过流保护由10kV侧后备保护ISA-388G-GZL配置四段零序过流保护。 I1跳10kV侧母联，出口继电器：CJ01。 I2闭锁BZT，输出两付空接点，出口继电器：CJ3； I3跳变压器低侧，输出两付空接点，出口继电器：CJ4； I4跳变压器各侧开关，出口继电器：CJ4/CJ2/CJ9，共计5付空接点。3.3.4母线接地告警装置接入10kV侧母线性3Uo电压，用于母线接地告警，动作电压和告警时限定值可以整定。装置具有2组装置异常信号接点和用户可自编程定义的中央信号接点。2组中央信号接点出厂缺省

8、定义为：保护动作/信号告警（过负荷告警、PT断线、母线接地、断路器控回断线等）。3.4非电量保护采用ISA-361G装置，作为单独的变压器本体保护。保护及辅助功能如下：重瓦斯、有载重瓦斯（经可经软件整定的延时；CPU异常时固定为0.1s延时）、压力释放动作，接点分别经压板接入装置出口跳闸跳主变各侧开关，并发独立的中央信号。可投退压板选择跳闸或只发信。轻瓦斯、有载轻瓦斯、过温、冷控失电等告警发信。3.5配屏说明就地/远方转换开关和操作，由ISA-300G屏柜上自带的操作把手完成相应功能。把手按要求安装在主变保护或测控屏上。3.6保护屏电源分配分别由两段直流母线出一回馈线供主变保护柜。其中一路电源

9、供差动保护、非电量保护、110kV后备和110kV操作回路；另一路电源供10kV相间后备、10kV零序后备和10kV操作回路。4馈线保护测控采用ISA-351G装置。配置如下保护：瞬时电流速断l限时电流速断l定时限过流l二次重合闸l有/无滑差闭锁的两段低周减载、低压减载。两段减载由软件压板单独投退。带低压闭锁和无流闭锁，频率应取自线电压。低压闭锁门槛固定为20V。无流闭锁定值可按照躲过最小负荷电流整定。l 用于跳闸的零序过流。l装置设保护出口总压板、低周动作出口压板、重合闸出口压板。测控功能：3路通过操作回路采集的位置遥信l8路遥信开入采集，可选择闭锁重合闸、外部跳闸开入、外部告警开入、外部复

10、归、检修开入。可选配脉冲输入功能。l多路软遥信，包括事故总信号、重合闸充电标志、保护软压板位置lIa，Ib，Ic，Ua，Ub，Uc，3Io，Uab，Ubc，Uca，3Uo，Pa，Pb，Pc，P，Q，S，COS，Fr共19个遥测量l遥控操作开关和软压板，并作遥控操作记录及统计l10kV母联或分段保护配置同馈线保护配置。若需要配置充电保护，可使用ISA-351G装置的相电流和零序电流的后加速保护。5电容器组保护测控采用ISA-359G装置。ISA-359G装置的零序过流保护按照广州地区10kV侧有曲折变，配置的零序电流范围按照三相保护CT范围配置。配置如下保护：限时电流速断l定时限过流l用于跳闸的

11、零序过流l电压异常保护：有流闭锁失压保护和定时限过压保护l电容器组内部故障保护：零序差压（不平衡电压）保护和零序差流（零序不平衡电流）保护l电容器低压自投和保护跳闸后电容器合闸闭锁功能l对于少数需装设三相分相差压或桥差保护的电容器，应在具体工程的技术协议上注明详细技术要求，如整定范围等。装置测控功能同馈线保护ISA-351G。610kV站用变保护测控采用ISA-381G装置。配置如下保护：瞬时电流速断l两段过流保护l零序过流保护（包含高压侧和低压侧）l过负荷保护l非电量保护l装置测控功能同馈线保护ISA-351G。7备用电源自投7.1自投方式自投方式有两种：1、主变自投方式； 2、分段自投方式

12、；首期上两台主变时（IIA与IIB连成一段母线，502B开关退出运行）设主变自投和分段自投方式，分段自投带有联切502B出口，首期退出此联切压板；主变自投和分段自投方式可由装置自动识别。II期#3变上后，同时投入两套装置的联切502B和联切502A出口压板。即实现了均分负荷功能。若首期上三台主变（全站规模），则不考虑主变自投方式，其余同上。7.2动作逻辑BZT的细节请参阅ISA-358G装置技术说明书，动作逻辑简要说明如下。500A和500B各装设一套ISA-358GA装置，两套原理完全一致，只是开关编号/输入交流量和开入量不一致。每套装置均具有FBZT和BBZT两种BZT功能，由投退把手或软

13、件压板控制其投退，同时投入时，装置将自动识别当前开关状态，投入相应的BZT功能。7.2.1输入输出量交流量：共计8路。11PT和12PT各一个电压（相/线任意），用于BBZT中判备用变压器有压。51PT和52APT各两个线电压（接入a、b、c三个端子），第三个线电压由装置自产。用于FBZTA和BBZT中工作/备用电源有压/无压判断。501和502A开关的各一相电流，用于工作电源无流判断。开入量：共计14个。FBZT和BBZT各一个投退硬压板，各一付闭锁接点，当有闭锁信号输入时，发备自投闭锁信号，中央信号1缺省值为备自投动作。BZTB和FBZT有一付加速动作接点开入。501、502A、502B、

14、500A、101和102B开关的一付跳位接点。501、502A和500A开关的各一付合后接点。7.2.2出口接点CJ12：合501；CJ06：合101CJ11：跳501; CJ05：跳101CJ14：合502A；CJ08：合102BCJ13：跳502A；CJ07：跳102BCJ02：合500ACJ04：联跳502BCJ10：联合500B7.2.3 主变自投 与ISA-358GA装置中BBZT动作逻辑完全相同。参阅ISA-358GA装置技术说明书。注：变压器备自投动作时故障变压器两侧开关应同时切除，明备用变压器两侧开关应同时合上。7.2.4分段自投方式与ISA-358GA装置中FBZT动作逻辑完

15、全相同。参阅ISA-358GA装置技术说明书。8通用测控装置8.1单元测控装置ISA-341GISA-341G为变电站现场级的测控装置，具有遥测、遥信、遥控、遥调等远动功能，具有和五防主机同规则的间隔五防闭锁遥控功能。ISA-341G既可分散安装，也可集中组屏;还可作为独立的测控装置，与其他厂家的保护产品及监控产品，共同组成完整的综合自动化系统。ISA-341G如按间隔配置，可实现线路、馈线、变压器、电容器、分段、母联、旁路、站用电及曲折变等的遥测、遥信、遥控等功能，采集电度量及电度脉冲量，并可对变压器分接头进行遥调，还可配合操作单元,共同实现同期合闸等功能。交流量采集：1组电压、1组电流、1

16、路零序电压、1路线路电压 或 2组电压、2组电流共计12路交流采集直流量采集：可测量2路直流，为420mA或05V的直流输入，可外加变送器采集主变温度、直流母线电压、直流电流。开入量采集：ISA-341G有53路遥信，其中52路硬遥信，1路软遥信（同期开放）。遥测量计算：线电压、零序电压、相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、各种经变送器后的直流量。档位遥测：能够完成1路档位的测量。装置具有滑档判别功能遥控功能：最多能够完成9组遥控，对于有升、降、停的变压器有载调压需占用两个通道，对于只有升、降的变压器有载调压只需要占用一个通道。遥调可使用9组遥控中的任意一组或二组。同期功能：带压板投退

17、的准同期功能，保证遥合或手合时，开关的两侧电压符合整定要求。8.2公共测控装置ISA-342GISA-342G为变电站公共测控装置，具有遥测、遥信、遥控、遥调等远动功能，具有和五防主机同规则的间隔五防闭锁遥控功能。交流量采集：4组电压、4组电流共计24路交流采集直流量采集：最多能够完成6路直流量的测量开入量采集：最多能够完成148路遥信量的测量，全为硬遥信，无软遥信。遥测量计算：线电压、相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、各种经变送器后的直流量。遥控功能：最多能够完成27路遥控8.3母线测控装置ISA-341GPTISA-341GPT为ISA-341G系列测控装置中的母线电压测控装置，

18、实现母线PT的监视、测控等功能。最多可完成三段母线电压的监控。同时配置的保护功能有：母线PT断线告警l母线接地告警l全所无压告警l9其他说明10kV母线PT并列防止电压反送的措施采用在PT二次绕组的电压输出回路上直接串联隔离开关辅助接点的方式。每组保护电压、计量电压输入回路设置三相交流空气开关。变压器测控柜上的铁芯多点接地监测装置的工作电源开关需设监视。保护屏和测控屏的照明回路采用手动空开控制。10 GPS校时说明各间隔层装置均带有GPS校时接点，采用IRIG-B直流码工作方式。IRIG-B为通过单总线实现串行的编码（BCD码）传输，通过每秒一桢、每桢一秒的连续脉冲序列实现对时，脉冲序列中包括

19、时间信息和整秒基准。站内配置专门的GPS屏柜，采用中元华电的GPS时钟同步系统。11系统通讯网络配置说明11.1基本要求综合自动化系统应具备双网络通讯能力。微机监控系统采用分散分层分布式结构，系统分为二层：站级控制层和间隔级控制层。站级网络和主控室间隔层设备采用10M/100M实时、可靠、抗干扰性能好的双以太网通信网络方式组网；高压室的间隔层可以采用CAN现场总线、RS-485总线或工业以太网组网。推荐使用CAN现场总线。以屏蔽双绞线为通讯介质，采用总线型网络；设备将采集和处理后的数据信号，经CAN总线网络，传输到站级控制层，各间隔级单元相互独立，不相互影响。11.2远动主站技术要求远动工作站

20、采用两台主机互为热备用的工作方式，实现无扰动切换。远动工作站配置完善、标准的通信规约，应配备相关通讯接口及通讯设备，与调度系统通讯规约库包括IEC870-5-101（国际标准）、IEC870-5-104（国际标准），远动通道要求具备2路数字串口通讯、2路网络通讯。通道具有防雷保护装置。远动工作站应满足直采直送的要求，将变电站信息归类集中处理，根据需要传送信息，能同时与两个调度端通信并支持各级调度的一主一备的通信通道，实现四遥及规约转换功能。11.3通信管理单元要求通讯管理单元完成与间隔层的CAN、调度所、电子电度表、微机直流屏、消防系统、微机消谐等其它智能装置、监控后台系统的通信。通讯管理单元

21、采用ISA-301C。ISA301C适应于组屏安装的ISA300变电站综合自动化系统，也可适合作为保护管理机，连接到别的总控单元。装置带两套CAN总线网络，通讯能力强大；装置带有标准打印口，可根据要求提供打印功能；装置设主从工作方式，主从互为热备用；装置带GPS卫星校时接口。12 ISA300+监控后台系统ISA-300+变电站监控后台系统以微软公司主流Windows产品为平台，基于商业工控机或个人计算机的变电站综合自动化监控后台系统。它是变电站综合自动化的系统集成、人机交互接口和最终实现工具。ISA-300+变电站监控后台系统完成变电站所有信息的最终处理、显示和监测，对变电站一次、二次侧设备

22、的控制，以及运行历史信息的检索查询和完备的故障录波分析功能。该系统适用于各种电压等级下的变电站、终端站和农网系统的监控后台系统。ISA-300+变电站监控后台系统采用开放式的软件工作平台，为多窗口多任务系统。其界面风格采用流行的Windows 2000/XP画面输出和操作方式，结构设计模块化，灵活方便的组网方式，高效数据库访问操作，多进程、多线程模式，使系统具有高可靠性、方便的人机交互操作、高质量的画面显示和良好的可扩展性。13 ISA-300P保护信息系统ISA-300P继电保护及故障信息管理系统是由深圳南瑞科技有限公司为适应提高调度系统信息化、智能化的总体水平开发的系统，目的在于使二次装置

23、运行、管理的各个环节实现可控制和可管理，实现继电保护专业管理现代化，从整体上提升电网调度运行管理水平。ISA-300P继电保护及故障信息管理系统完成继电保护实时运行、信息管理的技术支持系统和电网故障时的信息支持辅助分析和决策功能。系统基于先进的网络化通讯技术，具有开放、分层分布式结构，能无缝接入不同厂家的保护测控装置和其他站用智能设备，适用于500KV及以下电压等级的新建、改建、扩建变电站和电厂。整个系统一次系统按照IEC61970的CIM模型进行建模，二次系统参考IEC61850的建模方法，保护规约采用IEC60870-5-103规约。ISA-300P继电保护信息管理及故障分析系统由ISA-

24、300P继电保护与故障信息管理系主站/分站和ISA-300P继电保护与故障信息管理系统子站所组成，形成一个完整的分层、分布式系统。14 ISA-300WF变电站五防系统变电站五防系统由三层构成，分别是站控层防误、间隔层测控单元防误以及现场布线式单元电气闭锁。变电站所有操作均经防误闭锁，并有出错报警和判断信息输出。ISA-300WF变电站五防系统采用与自动化系统一体化的模式，即在逻辑意义上微机五防系统与自动化系统融为一体，具体可满足：微机五防系统与后台具有统一的数据总线，五防模块与后台的其他应用模块一样从同一个实时库获得数据；微机五防系统与后台系统具有统一的数据库组态，五防数据直接从自动化数据中

25、挑选测点，编辑五防属性，如合分规则，操作术语等；微机五防系统与后台系统具有统一的画面编辑，可以直接采用自动化系统的画面作为五防的画面，不用重新制作；微机五防系统与后台系统共享规则库，而后台系统又同间隔层的规则库共享。ISA-300WF监控系统五防主机实现为具有五防功能的HMI客户机，系统具有统一的数据总线，统一的数据库组态，统一的画面编辑。而规则库的编辑在监控系统数据库组态中完成，既为五防主机所用，也包含了系统间隔层的五防闭锁规则。15组屏方案配置清单广州电业局110kV变电工程综合自动化系统设备方案序号设备装置/设备名称规格型号单位数量11#主变保护屏主变差动保护装置ISA-387G台1主变

26、后备保护操作回路装置ISA-388G台2主变本体保护装置ISA-361G台1打印机LQ300+台1屏体面122#主变保护屏主变差动保护装置ISA-387G台1主变后备保护操作回路装置ISA-388G台3主变本体保护装置ISA-361G台1打印机LQ300+台1屏体面133#主变保护屏主变差动保护装置ISA-387G台1主变后备保护操作回路装置ISA-388G台2主变本体保护装置ISA-361G台1打印机LQ300+台1屏体面141#主变测控屏变高侧测控单元ISA-341G台1变低侧测控单元ISA-341G台1本体测控单元ISA-341G台1变压器线/油温变送器YDD-T台2屏体面152#主变测控屏变高侧测控单元ISA-341G台1变低侧测控单元ISA-341G台2本体测控单元ISA-341G台1变压器线/油温变送器YDD-T台2屏体面163#主变测控屏变高侧