PST 641U变压器差动保护装置技术说明书V1.1

1、国 电 南 自Q/GDNZ.JB051-2007标准备案号：708-2007PST 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.，LTDPST 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 V1.10b)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）

2、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-A2CPU 模件EDP 03-CPU.A-AEDP 03-CPU.B-A3面板模件EDP 03-PNL.A-A4DIO 模件PSL 640U-DIO.A-A5TRIP 模件PSL 640U-TRIP.A-APSL 640U-TRIP.A-B6电源模件EDP 03-PWR.A-A7母板模件EDP 03-MB.A-A8通信模件EDP 03-COM.B-A9时钟同步模件EDP 03-CLK.A-APST 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10987

3、65432V1.10改进版本PST 641U1.102009.041V1.00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.11.1 保护功能配置.11.2 测控功能配置.12 2 技术参数技术参数.22.1 保护元件精确工作范围.22.2 保护元件定值误差.2

4、2.3 保护整组动作时间.21 1 3 保护功能及原理保护功能及原理.33.1 差动速断.33.2 比率差动元件.33.3 二次谐波制动.33.4 TA 断线.43.5 非电量保护.44 4 端子说明端子说明.54.1 总端子图.54.2 交流模件端子 X1 定义.54.3 CPU 模件端子 X2 定义.64.4 DI0 模件端子 X3 定义.64.5 DI0 模件端子 X4 定义.74.6 TRIP 模件端子 X5 定义.74.7 TRIP 模件端子 X6 定义.85 5 定值整定说明定值整定说明.95.1 保护定值清单及说明.95.2 运行参数清单及说明.105.3 软压板清单及说明.11

5、6 6 装置信息代码表装置信息代码表.126.1 事件信息表.126.2 告警信息表.126.3 软压板信息表.136.4 遥信量信息表.137 7 装置二次接线示意图装置二次接线示意图.14PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书11 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

6、压器差动保护装置技术说明书22 技术参数2.1 保护元件精确工作范围电流：0.04IN20IN。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%(1I/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31 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

7、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 612 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

8、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(0.40.8) Ie。比率制动系数的整定可按以下的公式进行 :Kcd = Kk (KtxFwc + U + Fph)其中，Kk 为可靠系数，取 1.31.5Ktx 为同型系数，取 1.0Fwc 为电流互感器的允许误差，取 0.1U 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 0.30.7。对于双圈变：Id + I H I LIr -/ 2 I H I L式中

9、， 、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 KxbIdPST 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

10、上述条件，均闭锁三相比率差动保护。 Kxb 一般取为 1020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，

11、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:

12、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54 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1L+装置电源正端2L-装置电源负端3DYGJ14DYGJ2装置失电输出接点524V624V7保留预留8保留预留9Ia1高压侧 A 相电流输入极性端10Ia1高压侧 A 相电流输入非极性端11Ib1高压侧 B 相电流输入极性端12Ib1高压侧 B 相电流输入非极性端13Ic1高压侧 C 相电流输入极性端14Ic1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61522预留预留

13、23Ia2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2932预留预留4.3 CPU 模件端子 X2 定义端子 X2定义说明1开入 X2:12开入 X2:23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 X2:56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

14、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_CTS232_TXD34232_RTS232_GND56232_GND485_1_A78485_2_A485_1_B910485_2_B485_1_GND1112485_2_GND4.4 DI0 模件端子 X3 定义端子 X3定义说明12X3:1-2备用3X3:3-4备用PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书7456X3:5-6备用78X3:7-8备用910X3:9-10备用输出接点，跳线器 JUMP1=1-2 选择不经 QDJ

15、 闭锁。JUMP1=2-3 选择经 QDJ 闭锁（默认设置） 。1112X3:11-12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） 。1314X3:13-14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12X4:1-2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 X4:34开入 X4:45开入 X4:56开

16、入 X4:67开入 X4:78开入 X4:89开入 X4:910开入 X4:1011开入公共负端1216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12X5:1-2跳闸重动接点34X5:3-4备用接点56X5:5-6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） 。78X5:7-8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） 。910X5:9-10

17、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814X5:14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1X6:12X6:23X6:34X6:45X6:56X6:6公共端7X6:7跳闸8X6:8备用9101112131415162）PSL 640U-TRIP.A-B 插件端子说明，该型号插件

18、小面板具有 TRIP A-B 的字样：端子 X6定义说明1X6:12X6:2备用3X6:3公共端4X6:45X6:56X6:6备用7X6:7跳闸8X6:8备用910111213141516PST 641U 变压器差动保护装置技术说明书95 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 10000FFFF无参见控制字 1（KG1）定义2控制字 20000FFFF无备用3差动速断电流0.04In20InA4差动启动电流(门槛)0.04In20InA5比率差动拐点电流0.04In20InA6比率差动制动系数0.11.0无7二次谐波制动系数0.010.5

19、无8变压器容量0.0165536MVA9高压侧额定电压0.22110.0kV10高压侧 TA 变比15000无11低压侧额定电压0.22110kV12低压侧 TA 变比15000无13冷却故障跳闸延时09000S14变压器接线方式04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1TA 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314备用备用15TA 额定电流 1ATA 额定电流 5A3)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0Y-Y-12 接线1Y-11 接线

20、2Y-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 /（UeNTA）3其中：Sn 为变压器额定容量，单位 kVAPST 641U 变压器差动保护装置技术说明书10Ue 为计算侧额定电压，单位 kVNTA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)/ 3IB=(IB-IC)/ 3IC=(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

21、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 Sn20MVA，各侧额定电压 3542.5/10.5kV，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.

22、73TA 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)329.9/1202.7491099.7/240=4.58各侧平衡系数 Kph10.6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 0.30.7 之间。g)二次谐波制动系数一般可取 0.100.2 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

23、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 10000FFFF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0X2:14 作远方复归X2:14 作普通遥信115备用备用5.3 软压板清单及说明序号压板名称整

24、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3TA 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1213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126 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

25、1保护启动01H2差速动作02H3差动动作03H4重瓦斯04H5调压重瓦斯05H6冷却故障06H6.2 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2RAM 错误02H维修硬件3DOC 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5EEPROM 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10AD 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

26、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15GPS 信号异常0FH检查 GPS 信号输入16HMI 通信（HDLC）异常10H检查主控模件监控模件及目板17AD 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

27、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19H40HPST 641U 变压器差动保护装置技术说明书132） 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43H4压力释放44H5轻瓦斯45H6调压轻瓦斯46H7油温高47H8油位高48H6.3 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

28、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 X2:101H2开入 X2:202H3远方状态03H4检修状态04H5开入 X2:505H6重瓦斯06H7调压重瓦斯07H8冷却故障08H9压力释放09H10轻瓦斯0AH11调压轻瓦斯0BH12油温高0CH13油位高0DH14开入 X2:140EH15HWJ0FH16TWJ10H17KKJ11H18告警总12H19事故总13H装置二次

29、接线示意图147 装置二次接线示意图PST 641U变压器差动保护装置X1-04X1-03DYGJ1装置电源L-X1-01X1-02高压侧电流X1-05X1-07X1-09X1-08Ia1装置电源L+X1-10X1-1124X1-06X1-12X1-13Ic1X1-14X1-15X1-16DYGJ224Ia1Ic1X1-20X1-19X1-17X1-18X1-21X1-23X1-25X1-24X1-26X1-27X1-22X1-28X1-29X1-30X1-31X1-32装置 失电24V输出电源部分Ib1Ib1备用机壳接地X2-04X2-03远方状态开入X2-2X2-01X2-02开关量输入X2-05X2-07X2-09X2-08开入X2-1X2-10X2-11X2-06X2-12X2-13X2-14