PSL608短引线保护技术说明书V307

1、PSL 608数字式 短引线保护装置 技术说明书编写 王文雄 兰金波陈 伟 姚 亮审核 马文龙批准 郭效军V3.07国 电 南 京 自 动 化 股 份 有 限 公 司 2003年 5月* 本说明书可能会被修改,请注意最新版本* 由国电南自技术部监制本技术说明书适用于 V3.07版本的保护程序:目 次1 概述 . . 1 1.1保护配置及型号 . 11.2性能特征 . 12 技术参数 . . 2 2.1额定电气参数 . 2 2.2主要技术性能 . 2 2.3绝缘性能 . 3 2.4电磁兼容性能 . 3 2.5机械性能 . 42.6工作大气条件 . . 43 保护原理说明 . . 5 3.1保护程

2、序整体结构:. . 5 3.2启动元件和整组复归 . . 5 3.3保护原理 . 6 3.4信息记录和分析 . 8 3.5与变电站自动化系统配合 . 93.6打印及显示信息一览表 . 94 硬件使用说明 . . 104.1PSL 608硬件使用说明 . 105 定值清单及整定说明 . . 19 5.1PSL608短引线保护定值清单 . 19 5.2保护定值整定说明 . . 201 概述1.1 保护配置及型号PSL 608主要用作 3/2主接线的短引线保护,也可以作为 T 接线保护和充电保护使用。 T 接 线采用三侧电流比率差动方式,通过引入两组开关 CT 和线路 CT 三侧的电流,保护短引线和

3、安 装在线路上的隔离开关之间的区域,又称线末保护;短引线经控制字选择采用两侧电流比率差 动方式或过流方式;充电保护由过流保护经延时出口。1.2 性能特征(1装 置具有和流保护功能,经外部压板投入。(2装 置具备 T 接线保护和比率差动保护功能,并且具备 CT 断线识别功能,防止 CT 断线时差 动保护误动。(3装 置具备充电保护,可整定延时出口,经外部压板投入,并且具备充电保护投入输出信号。(4采 用了多 CPU 共享 AD 的高精度模数转换自主专利技术,解决了多 CPU 共享 AD 的难题,提 高了装置的模数转换精度,简化了调试和维护的工作量。(5采 用了 DSP 数据处理硬件。(6通 过了

4、国家级电磁兼容实验室电磁辐射、瞬变干扰等 10个项目的抗干扰试验,全部的试验 结果证明其电磁兼容性能指标大大高于国家标准。(7采 用了全汉化显示 /操作界面和全汉化、图形化、表格化打印输出。(8采 用透明化设计思想,保护内部元件在系统故障时的动作过程可以全息再现,便于分析保 护的动作过程。(9强 大的故障录波功能,可以保存 1000次事件, 12至 48次故障录波报告(含内部元件动作 过程 , 故障时有重要开关量多次变化时会自动多次启动录波并且记录重要开关量 (如跳闸、 合闸等的变化。录波数据可以保存为 COMTRADE 格式。具有双端测距功能。(10灵活的通信接口方式,配有 RS-232、

5、485和以太网通信接口。(11通讯归约支持 IEC60870-5-103标准。12 技术参数2.1 额定电气参数2.1.1 额定直流电压220V 或 110V(订货请注明 ,允许工作范围:80%115%2.1.2 额定交流数据c 交流电流 5A或 1A(订货请注明,额定电流 Ind 额定频率 50Hz或 60Hz(60Hz时订货请注明 e 过载能力2 倍额定电流,连续工作10倍额定电流,允许 10秒40倍额定电流,允许 1秒2.1.3 功率消耗a 直流回路 正常时 40W,跳闸时 50Wb 交流电流回路 0.7*IQD;其中:IQD 为差流突变量启动值;IQD=0.2In;为 a,b,c 三种

6、相别 ;In为 CT 额定电流 (5A或 1A;i =| i(t-2i(t-T+i(t-2T |,为差电流突变量当任一相突变量连续三次大于启动门坎时,保护启动。3.2.1.2 相电流启动元件分别测量两组(3/2接线或三组(T 接线 CT 各相电流幅值,当最大相电流连续 5次大 于充电保护电流定值,且充电保护压板投入时,相电流启动元件动作。3.2.2 启动继电器的闭锁措施PSL 608数字式短引线保护 CPU 启动继电器动作才开放保护出口继电器的负电源。3.2.3 整组复归保护模件启动后就发出“禁止整组复归”的信号,如果保护所有的启动元件和故障测量元 件都返回,并且持续 200ms ,保护就收回

7、“禁止整组复归”信号,立即整组复归。3.3 保护原理3.3.1 差动保护差动保护包括短引线差动保护和 T 接线差动保护,短引线差动保护在线路隔离开关打开投 入,同时控制字位 0选择为差动时投入。线路隔离开关为短引线保护压板,而且只能以硬压板 方式投入。T 接线保护由 T 接线方式压板控制投入。 T 接线方式压板可以使用软压板方式, 也可以使用 硬压板方式。差动保护为两段折线式比例差动保护,在保护范围内发生故障时,瞬时跳闸。差动判据:1短引线差动: |I1+I2| Icd max(|I1|,|I2| Izd 且|I1+I2|-Icd K*max(|I1|,|I2|-Izd2 T 接线差动: |I

8、1+I2+I3| Icd max(|I1|,|I2|,|I3| Izd 且|I1+I2+I3|-Icd K*max(|I1|,|I2|,|I3|-Izd其中:I1为 I 侧电流 , I2为 II 侧电流 , I3为 III 侧电流Icd为差动保护电流定值Izd为差动保护比率制动拐点电流定值K为比率制动的制动系数3.3.2 过流保护本保护在线路隔离开关打开投入,同时控制字位 0选择为过流时投入。本装置过流保护不 设时限, 瞬时动作, 外接和流从第一组 CT 电流引入。 线路隔离开关为短引线保护压板, 而且只 能以硬压板方式投入。动作判据:1I Izd其中:1I 为 I 侧电流, Izd 为过流保

9、护定值。3.3.3 充电保护 充电保护为带时限的无方向电流保护,时限可整定。若充电保护启动后,在时限范围内, Izd Iz故障消失,则保护返回。充电保护由充电保护压板控制投退,充电压板投入后面板的充电保护 灯点亮,同时信号输出插件 (8X有两组充电保护投入节点输出,提醒使用人员防止长期投入充 电保护。充电压板可以使用软压板方式,也可以使用硬压板方式。动 作判据:1 max I Izd2 t Tzd其中:max I 为三侧 CT 中相电流幅值最大值, I zd 为充电保护电流定值, T zd 为充电保护动作时延。 3.3.4 CT断线其动作判据为 (只能判别单相 CT 断线 : | i CD |

10、 0.1In; 满足条件 (1相只有一侧电流 IWI; 其中: i CD 为相差流值 In 为额定电流IWI无电流门槛值,取 0.05倍的 CT 额定电流;以上条件同时满足判 CT 断线。 CT 断线后,可根据控制字选择闭锁或不闭锁保护。 3.4 信息记录和分析PSL 608数字式短引线保护具备故障录波功能。可记录的模拟量为 Ia 、 Ib 、 Ic 、 ,具体记录 的模拟量取决于装置接入的模拟量。可记录的状态量保护跳闸合闸命令。可记录的录波报告为 12至 48个 (根据各次故障的复杂程度而不同,通常为 30次左右 , 记录的事件不少于 1000条。记录的报告或事件可被 PC 机读取。除记录系

11、统扰动数据外, PSL 608还记录状态输入量变位事件、装置告警事件等。 PSL 608数字式短引线保护记录动作时的录波、 事件、 定值和保护详细的动作过程 (标志集 , 可通过本公司提供的免费调试 /分析软件 PSView 读取、分析和保存。 PSView 调试 /分析软件既 可以实时读取保护发送的事件,也可以读取装置中记录的历史信息,并且,在使用时不影响保 护的正常运行。3.5 与变电站自动化系统配合本装置可用于自动化变电站也可用于非自动化变电站。可由装置的键盘设置成“硬压板方式” ,装置的运行方式由外部压板投退,监控不能遥控 投退压板; 也可由装置的键盘设置成 “软压板方式” , 装置的

12、压板可由监控系统遥控投退 “软压 板”控制,与硬压板状态无关。3.6打印及显示信息一览表PSL608数字式短引线保护事件信息一览表: PSL608数字式短引线保护告警信息一览表: 4 硬件使用说明4.1 PSL 608硬件使用说明4.1.1 PSL 608整体结构 图 4.1.1 PSL 608装置整体结构4.1.2 PSL 608装置面板布置图 4.1.2.1是装置的正面面板布置图。 图 4.1.2.1 PSL 608面板布置图 图 4.1.2.1是装置的背面面板布置图。 4.1.2.2 PSL 608端子布置图(背视 4.1.3 PSL 608装置接线端子图 4.1.3为端子定义图。AC1

13、I1a I1aI1b I1b I1c I1c备用3AC2I2a I2aI2b I2b I2c I2cI1a I1aI1b I1b I1c I1cCPU6隔离开关打开 T接线方式 充电投入COM备用4备用512345678910121114131516171819202122TRIP7 12345678910121114131516171819202122CKJ1CKJ2CKJ3CKJ4CKJ5CKJ6CKJ7CKJ8SIGNAL8+XM2动作2告警2CTDX2充电投入2+XM1动作1告警1CTDX1充电投入112345678910121114131516171819202122图 4.1.3

14、PSL 608端子定义图(背视4.1.4 PSL 608输出接点输出接点如图 4.1.4所示。7X01 7X02 7X03 7X047X077X087X13 7X14 7X097X10 7X057X067X117X127X15 7X16 8X018X058X068X078X08 8X128X168X178X188X19图 4.1.4 PSL 608输出接点图4.1.5 PSL 608结构与安装装置采用 4U 标准机箱, 用嵌入式安装于屏上。 机箱结构和屏面开孔尺寸分别见图 4.1.5.1、 图 4.1.5.2。 图 4.1.5.1 PSL 608机箱结构图 4.1.5.2 PSL 608屏面开

15、孔图4.1.6 PSL 608各插件原理说明组成装置的插件有:交流模件(AC 、 AD 模件(AD 、保护模件(CPU , COM 模件(COM 、 电源模件(POWER 、跳闸出口模件(TRIP 、信号模件(SIGNAL 、人机对话模件(MMI 。 具体硬件模块图见图 4.1.6.1。 图 4.1.6.1 PSL 608硬件模块图4.1.6.1 交流模件(AC 从装置的背面看,第一个插件为交流模件,如图 4.1.6.2所示: AC1(2A B CIa IaIb Ib Ic IcI0I0图 4.1.6.2 交流模件与系统接线图A I 1、 B I 1、 C I 1、 A I 2、 B I 2、

16、 C I 2、 A I 3、 B I 3、 C I 3分别为系统三组 CT 三相电流输入。 装置为 T 接线 (三侧差动 时,断路器两侧 CT 电流分别接在 Ia1,Ib1,Ic1和 Ia2,Ib2,Ic2上,线路侧 CT 电流接在 Ia3,Ib3,Ic3上。装置为 211断路器接线方式 (两侧差动 时,如果控制字选为差动保护,断路器两侧 CT 电流分别接在 Ia1,Ib1,Ic1和 Ia2,Ib2,Ic2上;如果控制字选为过流保护,电流接在 Ia1,Ib1,Ic1上。交流插件中电流输入,按额定电流可分为 1A 、 5A 两种,订货时请注明,投运前调试时请注 意检查。4.1.6.2 保护模件

17、CPU保护模件完成保护算法处理功能,本模件为国内最先采用 32位高性能设计,在辅助完善 的自检功能, 为保护运算提供高可靠、 高速度的支持。 具体开入量接法见电源模件接线示意图。 CPU 模件端子定义:6X02端子: 隔离开关打开,接隔离开关的位置接点,当隔离开关打开时,该开入接 通,当此开入接通时,短引线差动或过流保护自动投入;当此开入断开时,短引线差 动或过流保护自动退出。6X03端子: T接线方式, T 接线保护压板,当此压板投入时,保护按三侧差动计算和 动作。不再执行短引线差动或过流保护。 6X04端子: 充电保护投入,充电保护压板 6X017端子:COM ,开入量公共地。4.1.6.

18、3 COM模件(COM GPS对时-光耦方式电源+GPS对时-节点方式GPS+电源-GPS-图 4.1.6.3 COM模件定义及 GPS 对时接线图COM 模件完成公共的开入量接入、打印和接入监控系统的功能。同时提供一个 RS-485口, 两个以太网口, 一个打印口 (RS-232供选择 , 传输规约为 IEC60870-5-103和 94规约两种供用 户选择。COM 模件端子定义:9X129X13端子:GPS 脉冲对时接入, 9X12为内部光耦的正极性端, 9X13为内部光耦的负 极性端。9X159X18端子:为 RS-485差分信号线。以 太网口 A ,接入监控系统的以太网中,单监控系统的

19、以太网络为双网结构时,接入 A 子 网络中以 太网口 B ,单监控系统的以太网络为双网结构时,接入 B 子网络中 4.1.6.4 电源模件(POWER 保护装置的电源从 10X06端子 (直流电源+220V/+110V 端 、 10X08端子 (直流电源-220V/-110V 端经滤波器、背板电源开关至内部电源模块,输出+5V 、+24V 给保护装置其它插件 供电;另外经 10X01、 10X02端子输出一组 24V(2电源,其中 10X01端子为 +24V(2, 10X02端 子为 -24V(2。另外经 10X03、 10X04端子输出一付电源消失告警常闭输出接点,当电源消失后 接点闭合输出

20、信号 , 正常有电源是接点是打开的。输入电源的额定电压有 220V 和 110V 两种,订货时请注明,投运调试前请检查所提供电源 插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同,电源输入连接如图 4.6.2(A 。电源 24V (2 的连接说明:电源插件输出 -24V(2(10X02端子 , 经外部连线直接接至 CPU 插件或 COM 模件的 COM 端子;输出 24V(2(10X01端子接至屏上开入公共端子。当开入为空 节点方式且为本保护装置提供电源时,开入量的接法如图 4.6.2(B ;当开入不是空节点而是 48V 或 220V 高电平量时,开入量必须通过光耦转换在接入如图 4.1.6.2(C

21、10X0810X0610X0110X0210X10( A ( B ( C 外部开入为48V或220V高电平量外部空接点开入图 4.1.6.4 电源模件原理及输入接线图4.1.6.5 保护出口模件(TRIP TRIP 提供继电器动作空接点,且均为瞬时动作瞬时返回接点,如下图所示:硬件使用说明 7X01 CKJ1 7X03 CKJ2 7X05 CKJ3 7X02 7X04 7X06 7X07 CKJ4 7X09 CKJ5 7X11 CKJ6 7X08 7X13 7X10 7X15 7X12 CKJ7 7X14 CKJ8 7X16 图 4.1.6.5 保护出口模件接点输出图 4.1.6.6 信号模件

22、（SIGNAL） SIGNAL 模件提供保护动作信号给中央控制信号。端子如下图： +XM1 动作1 告警1 CTDX1 充电投入1 8X01 8X05 8X06 8X07 8X08 +XM2 动作2 告警2 CTDX2 充电投入2 8X12 8X16 8X17 8X18 8X19 图 4.1.6.6 信号模件接点输出图 其中：端子 8X018X05 表示节点为保护动作信号，为自保持接点 端子 8X018X06 表示节点为装置告警信号，为自保持接点 端子 8X018X07 表示节点为 CT 断线信号，为自保持接点 端子 8X018X08 表示节点为充电保护投入状态显示信号，为自保持接点 端子 8

23、X128X16 表示节点为保护动作信号，为瞬时动作接点 端子 8X128X17 表示节点为装置告警信号，为瞬时动作接点 端子 8X128X18 表示节点为 CT 断线信号，为瞬时动作接点 端子 8X128X19 表示节点为充电保护投入状态显示信号，为瞬时动作接点 4.1.6.7 人机对话模件（MMI） 本模件处理人机对话部分，完成液晶显示、键盘操作和打印功能。由于采用大液晶、全汉 化显示使得用户操作变得非常的简单。 18 定值清单及整定说明 5 定值清单及整定说明 5.1 PSL608 短引线保护定值清单 表 5.1.1 PSL608 短引线保护定值表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 定值名称 控制字 差动动作电流 充电保护电流 第一侧 CT 变比 第二侧 CT 变比 第三侧 CT 变比 比率制动系数 比率制动拐点电流 过流保护电流 充电保护时间 定值范围 0000-FFFF 0.299.99 0.299.99 19999 19999 19999 00.5 0.299.99 0.299.99 010 单位 无 A A 无 无 无 无 A A S 0.2In20In 0.2In20In 整定值 详见控制字说明 0.2In20In 0.2In20In 控制字说明 序号 12 5 0 置“1”时含义 CT 额定电流 1A CT 断线闭锁保护