ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统技术说明书V1.01-120323

1、UYG深瑞ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统技术使用说明书Ver 1.01UYG深瑞ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统技术使用说明书Ver 1.01编写：叶志锋许永军审核：侯林陈远生批准：徐成斌 TOC o 1-5 h z 目录 HYPERLINK l bookmark1 o Current Document ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统概述4 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 系统概述4 HYPERLINK l bookmark131 o Current Document 典型配置8 HYPERLINK l

2、 bookmark160 o Current Document ISA-387GT牵引变压器差动保护装置12 HYPERLINK l bookmark163 o Current Document 基本配置12 HYPERLINK l bookmark166 o Current Document 差动保护的接线及电流计算13 HYPERLINK l bookmark201 o Current Document 保护原理21 HYPERLINK l bookmark234 o Current Document 定值23 HYPERLINK l bookmark259 o Current Docum

3、ent ISA-388GT牵引变压器后备保护装置28 HYPERLINK l bookmark262 o Current Document 基本配置28 HYPERLINK l bookmark265 o Current Document 保护原理28 HYPERLINK l bookmark301 o Current Document 定值 32 HYPERLINK l bookmark326 o Current Document ISA-351GT牵引馈线保护测控装置37 HYPERLINK l bookmark329 o Current Document 基本配置37 HYPERLINK

4、 l bookmark332 o Current Document 保护原理 37 HYPERLINK l bookmark392 o Current Document 定值 44 HYPERLINK l bookmark420 o Current Document 保护动作事件类型定义48 HYPERLINK l bookmark426 o Current Document ISA-359GT并补电容器保护测控装置51 HYPERLINK l bookmark429 o Current Document 基本配置51 HYPERLINK l bookmark432 o Current Doc

5、ument 保护原理51 HYPERLINK l bookmark477 o Current Document 定值 54 HYPERLINK l bookmark502 o Current Document ISA-381GT动力变保护测控装置60 HYPERLINK l bookmark505 o Current Document 基本配置60 HYPERLINK l bookmark508 o Current Document 保护原理61 HYPERLINK l bookmark538 o Current Document 定值 63 HYPERLINK l bookmark561 o

6、 Current Document ISA-382GT自耦变压器保护测控装置67 HYPERLINK l bookmark564 o Current Document 7.1基本配置67 HYPERLINK l bookmark567 o Current Document 保护原理67 HYPERLINK l bookmark579 o Current Document 定值68 HYPERLINK l bookmark600 o Current Document ISA-341GT牵引变综合测控装置71 HYPERLINK l bookmark603 o Current Document 装

7、置功能说明71 HYPERLINK l bookmark621 o Current Document ISA-358GT牵引变备自投装置74 HYPERLINK l bookmark624 o Current Document 基本配置74ISA-358GT备自投功能设计74 HYPERLINK l bookmark664 o Current Document 人工倒闸80 HYPERLINK l bookmark676 o Current Document 定值 81 HYPERLINK l bookmark695 o Current Document 保护动作事件类型定义83 HYPERL

8、INK l bookmark701 o Current Document ISA-389G通用辅助装置86 HYPERLINK l bookmark710 o Current Document ISA-301C通讯管理单元89概述89 HYPERLINK l bookmark714 o Current Document 系统结构及装置应用89 HYPERLINK l bookmark729 o Current Document 技术特色90 HYPERLINK l bookmark777 o Current Document 硬件说明92 HYPERLINK l bookmark780 o C

9、urrent Document 软件说明92 HYPERLINK l bookmark783 o Current Document 装置使用说明92 HYPERLINK l bookmark801 o Current Document 装置投运说明94 HYPERLINK l bookmark828 o Current Document 常见故障排除96 HYPERLINK l bookmark897 o Current Document ISA-300+监控后台系统102概述102 HYPERLINK l bookmark901 o Current Document 技术特色 102 HYP

10、ERLINK l bookmark925 o Current Document 系统功能 103 HYPERLINK l bookmark1029 o Current Document 主要子系统简介107 HYPERLINK l bookmark1051 o Current Document 系统性能108 HYPERLINK l bookmark1082 o Current Document 附录A 装置调试工具110 HYPERLINK l bookmark1085 o Current Document A.1软件构成110 HYPERLINK l bookmark1088 o Curr

11、ent Document A.2使用环境110 HYPERLINK l bookmark1091 o Current Document A.3软件功能简介 110 HYPERLINK l bookmark1104 o Current Document 4使用说明 110 HYPERLINK l bookmark1171 o Current Document 附录BISA-300GT系列装置使用说明119 HYPERLINK l bookmark1174 o Current Document 1面板布置与显示119 HYPERLINK l bookmark1202 o Current Docum

12、ent B.2菜单界面操作说明121 HYPERLINK l bookmark1278 o Current Document B.3装置通讯功能说明125 HYPERLINK l bookmark1333 o Current Document 4装置打印功能129 HYPERLINK l bookmark1372 o Current Document 附录CISA-300GT系列装置调试与投运说明132 HYPERLINK l bookmark1375 o Current Document 1调试资料准备132 HYPERLINK l bookmark1381 o Current Docume

13、nt C.2通电前检查132 HYPERLINK l bookmark1390 o Current Document C.3上电检查132 HYPERLINK l bookmark1401 o Current Document C.4整机调试132 HYPERLINK l bookmark1412 o Current Document C.5装置投入运行操作步骤133 HYPERLINK l bookmark1423 o Current Document 6装置运行说明134 HYPERLINK l bookmark1434 o Current Document 7注意事项134附录DISA-

14、300GT系列装置订货说明1361基本订货参数136 HYPERLINK l bookmark1461 o Current Document 2装置命名规则1361ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统概述“ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统”是长园深瑞继保自动化有限公司为适应牵引供 电自动化技术的发展要求而推出的新一代集微机保护与自动化、数采控制与防误闭锁、智能设备信 息集成、远动通信、当地监控等功能于一体的综合自动化系统，适用于电气化铁路牵引供电的各类 变电站，包括牵引站、分区所、开闭所和AT所。ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统主要由ISA-300GT系列保护测

15、控装置和ISA-300+监 控系统两部分组成。ISA-300GT系列保护测控装置采用最新的保护与控制原理设计而成，硬件结构 先进，能实现本供电段内所有变压器、电容器、馈线和牵引网的保护与测控功能；ISA-300+监控系 统系统基于先进的网络化通信技术设计，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, 行提供更可靠的保证。方便地监视和控制变电站内各种设备的运行，为变电站安全经济运1.1系统概述1.1.1设计原则为了适应牵引供电的特点,1）有利于全系统的安全、 电质量；ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统遵循如下原则设计： 稳定运行和故障处理，提高运行的可

16、靠性、经济性，进一步保证供2）简化变电站自动化设备及有关二次设备的硬件配置，避免重复，实现资源共享；3）减少变电站二次设备间互连线，节约控制电缆和减轻电流互感器、电压互感器的负载。1.1.2设计规范ISA-300电气化铁路牵引变综合自动化系统在设计中参考了如下一些重要规范：TB10009-2005TB10076-2000TB10117-1998GB/T 18038-2008GB14285-2006GB/T17626.1-1998GB2887-89GB/T13850-1998GB/T15153-94GB/T16435.1-1996GB/T17626.2-1998GB/T17626.3-1998G

17、B/T17626.4-1998GB/T17626.5-1998GB/T17626.6-1998铁路电力牵引供电设计规范 铁路枢纽电力牵引供电设计规范 铁路电力牵引供电远动系统技术规范 电气化铁道牵引供电系统微机保护装置通用技术条件 继电保护和安全自动装置技术规程电磁兼容试验和测量技术 计算机场地技术条件交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器 远动设备及系统工作条件：环境条件和电源 远动设备及系统接口（电气特性）静电放电抗扰度试验射频电磁场辐射抗扰度试验 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验浪涌（冲击）抗扰度试验射频场感应的传导骚扰抗扰度16)GB/T17626.8-1998工频磁场的抗扰度试验17

18、)GB50217-94电力工程电缆设计规范18)DL/T621-1997交流电气装置的接地19)DL/T630-1997交流采样远动终端技术条件20)DL/T634.5101-2002远动设备及系统第5部分传输规约101篇基本远动任务配套标准21)DL/T667-1999远动设备及系统第5部分传输规约103篇 配套标准继电保护设备信息接口22)DL/T634.5104-2002远动设备及系统第5部分传输规约104篇的IEC60870-5-101网络访问采用标准传输协议子集23)DL/T719-2000远动设备及系统第5部分传输规约102篇 输配套标准电力系统电能累计量传24)DL/T5137-

19、2001电测量及电能计量装置设计技术规定25)DL/T5136-2001火力发电厂、变电站二次线设计技术规定26)DL/T5103-199935-110kV无人值班变电站设计规程27)DL451-91循环式远动规约28)电网与电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定（国家经贸委第30号令）1.1.3系统特点ISA-300电气化铁路变综合自动化系统采用先进的设计思想，系统开放、分层分布，使变电站 系统的保护和测控既相对独立又相互融合，保护功能不受测控和通信网络的影响，确保变电站系统 的安全性和可靠性，为变电站综合自动化提供一个完整的解决方案。1）分布式系统组成系统采用面向对象方法设计，分层分

20、布配置，模块化封装，移植性能好。2）开放式系统结构系统具有强大的接入能力，除了可以接入其他厂家保护测控装置外，还支持各级调度系统、GPS 对时系统、MIS/SIS系统以及继电保护信息系统的无缝接入。3）冗余化网络设计通信网络灵活多样，既可采用双层双网模式，也支持单层双网、装置直接上网模式。系统网络 冗余度高，通讯速率快，抗干扰性强，可靠性高。4）先进的系统技术间隔层各自动化装置面向被控设备，综合实现保护、测量和控制功能，并通过网络接口与监控 后台系统交换数据，提高了系统的通信可靠性；同时结合先进的软硬件设计，确保组态灵活，配置 可扩展性高，极大地扩大了装置的可应用范围。顺应系统发展需求，ISA

21、-300系统除支持传统的特定通信层（一般由主备通信单元组成）模式， 也支持装置直联站层监控网（无单独的通信单元）模式，对无网络接口设备通过协议转换器接入站 层监控网。系统规约处理模块功能强大，可广泛支持业界各类通信规约的处理解析和信息交互。监控后台系统在32位系统基础上，基于网络技术构建应用，采用多进程、多线程方式，合理利 用系统资源和调度模式；并采用软总线、状态机、DLL、模板化、脚本机等大量当今先进软件技术, 共同确保了监控系统的可靠性高、实时性好、组态灵活、界面精美和操作方便等强大功能特点。5）全面的安全设计操作安全性a）对系统每一功能和操作提供校核；b）当操作错误时能自动或手动地被禁止

22、并报警；c）自动或手动操作可作存贮记录；d）根据需要在人机通信中设操作员控制权口令；e）按控制层次实现操作闭锁，优先顺序为现场单元级最高、站层遥控其次、调度远控第三；f）系统各层次均提供完备的操作闭锁机制：在本地监控系统失效时，间隔设备依然提供充分的手 动操作条件闭锁逻辑，确保系统操作安全。通信安全性a）系统设计保证信息中的任何一个信息量错误都不会导致系统关键性故障（使外部设备误动作， 造成系统主要功能的故障，系统作业的故障等）；b）本系统与调度系统的远程通信按调度规约要求进行信息出错控制；c）电站级对现场控制单元级装置进行远方控制时，对返校信息有明确肯定的指示；当通信尝试失 败时，发送站能自

23、动重新发出该信息，直到超过重发计数为止，当个别通道超过重发限制时发 出相应警报；d）系统采用基于IP、传输协议和通信端口号的综合报文过滤与访问控制机制，对通信报文进行签名 和加密，确保系统不受未知安全报文的侵犯；e）满足通信规约标准情形下，专用数据通过专用网络或通道进行通信，确保数据有效隔离；f）在与外部系统网络互联时，遵循国家经济贸易委员会下发的电网与电厂计算机监控系统及调 度数据网络安全防护规定要求，根据用户需要和系统安全分区要求配置防火墙，并制定严格 的网络访问安全策略。软件安全性a）系统设计中运用密钥、签名、数字证书和隔离等技术和原则构建安全体系；b）系统采用固化的专用网关程序，跨网络

24、/网段通信必须由ISA网关进行信息隔离，依靠网关内建防 火墙确保安全；c）系统软件代码级严格测试，确保不出现buffer overflow相关函数；d）系统网络通信端口遵循IEC60870-5-104规定，数据库使用特定端口；此外，系统默认不支持其他 端口任何数据访问，可关闭任何其他端口，防止非法入侵；e）在系统层各机器选择安装高效防杀毒软件，病毒特征码必须离线及时更新；f）主机必须通过及时更新系统安全补丁，消除系统内核漏洞与后门。1.1.4系统性能指标1）模拟量测量综合误差：0.5%2）电网频率测量误差：0.01Hz TOC o 1-5 h z 3）站内事件顺序记录分辨率（SOE）：2ms4

25、）遥测信息响应时间（从I/O输入端至远动通信装置出口）：3s5）遥信变化响应时间（从I/O输入端至远动通信装置出口）：2s6）控制命令从生成到输出的时间：1s7）画面实时数据更新模拟量周期：3s8）画面实时数据更新开关量周期：99.99%11）事故时遥信年正确动作率：99.99%12）系统可用率：99.99%13）系统平均故障间隔时间（MTBF）：20000h（其中I/O单元模件MTBF：50000h）1.1.5装置技术指标装置技术指标包括间隔层装置、通信接口设备等。1）环境参数正常工作温度： 极限工作温度： 贮存及运输：2）额定电气参数频率：交流电流：交流电压： 直流工作电源： 功耗：交流电

26、压回路: 交流电流回路:直流电源回路:保护回路过载能力: 交流电压回路: 交流电流回路：-10 55 C-20 60 C-40 70 C50Hz5A或1A （额定电流In）100V或200V （额定电压Un）220V / 110V,允许偏差： 20%Un = 57.7V,每相不大于0.5VAIn = 5A,每相不大于1VAIn = 1A,每相不大于0.5VAIn = 0.3A,每相不大于0.5VA正常工作时，不大于15W保护动作时，不大于25W1.2倍额定电压，连续工作2倍额定电流，连续工作10倍额定电源，允许10s40倍额定电流，允许Is直流电源回路：80115%额定电压，连续工作装置经受上

27、述的过载电流/电压后，绝缘性能不下降。3）主要技术指标定值精度电流电压定值误差：W5%频率定值误差：W0.01Hz其他定值误差：W5% TOC o 1-5 h z 方向元件边界误差：W5。激励量N1.2倍定值时，瞬时动作段动作时间：W35ms延时动作段动作时间离散误差：W30ms各保护段返回时间：W25ms遥测量计量等级电流、电压、频率：0.2级其他：0.5级遥信量分辨率：小于1ms信号输入方式：无源接点输出接点容量装置出口和信号接点单接点最大允许接通功率为150W或1250VA，最大允许长期接通电流 5A,多副接点并联时接通功率和电流可以适当提高。两种方式下接点均不允许断孤。电磁兼容静电放电

28、抗扰度：符合 GB/T 17626.2-1998IV级射频电磁场辐射抗扰度：符合 GB/T 17626.3-1998III级（网络IV级）电快速瞬变脉冲群抗扰度：符合 GB/T 17626.4-1998V级浪涌（冲击）抗扰度：符合 GB/T 17626.5-1999III级射频场感应的传导骚扰抗扰度：符合 GB/T 17626.6-1998III级工频磁场抗扰度：符合 GB/T 17626.8-1998V级脉冲磁场抗扰度：符合 GB/T 17626.9-1998V级阻尼振荡磁场抗扰度：符合 GB/T 17626.10-1998V级振荡波抗扰度：符合 GB/T 17626.12-1998II级（

29、信号端口）绝缘试验装置绝缘耐压、耐湿热、抗振动、 （绝缘 N20MQ）。抗冲击、抗碰撞性能符合国际GB/T7261-2000的有关标准4）通讯接口间隔层装置具有可选择的双网通信方式：CAN网、485网或工业以太网，通信速率可整定。1.2典型配置1.2.1装置组成ISA-300GT电气化铁路牵引系列保护测控装置是在ISA-300D系列、ISA-300E系列、ISA-300F 系列、ISA-300G系列的基础上开发而来的，总结了前面四个系列产品的运行经验、顺应当前牵引供 电的发展潮流，其主要产品构成如下：表1-2-1ISA-300GT系列装置简表型号名称功能简介ISA-387GT变压器差动保护装置

30、适用于各种接线方式的变压器的差动和本体保 护ISA-388GT变压器后备保护测控装置适用于单台牵引变的高低测后备保护，带测控、 操作ISA-351GT馈线保护测控装置适用于牵引变、分区所、开闭所的馈线保护和测 控ISA-359GT电容器保护测控装置并补电容的保护和测控ISA-381GT动力变保护测控装置牵引站中动力变的保护和测控ISA-341GT牵引变测控装置适用于单台牵引变的测控ISA-358GT备用电源自投装置适用于牵引变或开闭所的电源自投ISA-389G通用辅助装置最大5块可任意组合操作、压切、压并插件ISA-301C通讯管理单元可作为通讯前置机、规约转换器、远动子机使用1.2.2性能特

31、点1）整体设计综合了五千余座变电站综合自动化系统的设计经验，采用当今最先进的软、硬件 技术，装置整体性能高。适用于有人值班或无人值班、新建或改建变电站的保护与测控系 统。2）采用32位浮点DSP （120M）和16位高精度AD采样，运算与逻辑功能强大。3）分层分布式结构，多CPU的并行处理方式可提高可靠性；单元化设计、模块化结构，可扩 充性强。4）大屏幕汉字液晶显示、直观友好的界面菜单、完备的过程记录、信息详细直观，操作、调 试方便。并可经订货注明选择超大屏幕的彩色液晶，支持黄、绿、红显示矢量图，更加直 观全面。5）模拟回路采用高精度、宽范围器件，无幅值、相位调整电路。由软件功能调幅、调相，回

32、 路简单可靠、无零漂，调试维护工作量低。6）以高可靠性工业级器件为主体，采用自动监测、补偿技术提高硬件电路稳定性、可靠性。7）封闭、加强型单元机箱，多层屏蔽等抗振动、强干扰设计，特别适应于恶劣环境。4U半层 机箱可分散安装于开关柜上运行。1.2.3组屏方案针对双T型接线方式的牵引变电站，其典型组屏方式如下：sDDHUss一 M工.a一更ngv MawllaMSla19i4DsV- RBisnDDODDDD = 霍 1-9 e W KSH9, 一ODDDDDDn = = = = = = = 生！-9席藉 :-UDnnunDDDDnu MMMMM =虐匹旋唯BEKtEDSDE M切切=切 H B

33、二一，二_,二工sSSE!空 o o%i55(gfefei|工修蟾onraas-TT,国layii|19EE-W1iT-11图1-2-1典型组屏方式1.2.4系统组网方式1）典型系统采用双机双网配置，通讯速率快、抗干扰性强、可靠性高，保证不丢失任何数据。 在网络上任一节点发生故障，都不会影响整个系统的正常运行。2）支持单机单网、单机双网、双机单网等各种组网方式，特殊应用场合支持多机多网方式， 组网灵活方便。3）监控主机中包含五防工作站、运行工作站、服务器等功能，计算机采用高标准工控机，配 置大屏幕液晶显示器，可方便的安装于监控盘，也可放置在控制台上。4）通讯方式可选择CAN网、RS-485网和

34、工业以太网（屏蔽双绞线或光纤）。保R痛控峡护湄控蒯雄装程悭护姓首部分分胜配置宙缶宜谨装置的掉A网 监控B网卷域调度 样制中心uSE.W巾敏我*悠,竟机正所智图1-2-2 ISA300GT系统典型组网方式2ISA-387GT牵引变压器差动保护装置ISA-387GT牵引变压器差动保护装置(以下简称装置)，适用于Y/A-11接线变压器、Y/V、Y/A 接线平衡变压器、SCOTT接线变压器、V/V (V/X)及单相接线变压器、Y/A-11/A-1接线变压器等 方式的牵引变压器的差动保护。2.1基本配置表2-1-1基本配置表保护功能：独立的保护启动元件A相差动电流速断保护B相差动电流速断保护C相差动电流

35、速断保护A相比率差动保护B相比率差动保护C相比率差动保护比率差动保护的二次谐波闭锁功能比率差动保护的五次谐波闭锁功能差流越限告警功能CT饱和检测功能本体保护功能测控功能：16路硬接点遥信采集多路软遥信，包括事故信号、保护软压板位置本间隔模拟量采集软压板遥控大容量的事件记录、SOE记录、自检记录、瞬时闭锁保护记录11次的谐波分析功能2.2差动保护的接线及电流计算2.2.1Y/A-11变压器差动保护接线及电流平衡关系图2-2-1Y/A-11变压器差动保护接线图变压器两侧电流平衡关系（CT二次侧）为a - bb 一 cc 一 an2 k nlaI(2-2-1)其中：”1一变压器高压侧CT变比;%一变

36、压器低压侧CT变比;K=W一变压器高低压侧绕组匝数比。AB相差动电流:AB相制动电流:cda - b(2-2-2)(2-2-3)BC相、CA相差动电流、制动电流计算方法类似。Y/V接线阻抗匹配平衡变压器差动保护的接线及电流平衡关系图2-2-2 Y/V接线阻抗匹配平衡变压器差动保护接线图变压器两侧电流平衡关系（CT二次侧）为1.366-0.366-0.3661.366(2-2-4)-1-1其中：”1一变压器高压侧CT变比;电一变压器低压侧CT变比;K=W一变压器高低压侧绕组匝数比。AB相差动电流:1如-1.366 K*”九 + 0.366(2-2-5)AB相制动电流:/物= 1 A 1 B +

37、1.366ABIa - 0.366-”。L K * ”K * ” p(2-2-6)BC相、CA相差动电流、制动电流计算方法类似。Y/A接线联结平衡变压器差动保护的接线及电流平衡关系变压器两侧电流平衡关系1 ”02.1540.577F / a 11”1.3660.3660.5772.154-0.3661.366K名K ”i-1.577-1.577L p-1-1（CT二次侧）为j a1P1厂1B1B - 1C1C - 1A(2-2-7)其中：”i一变压器高压侧CT变比; 电一变压器低压侧CT变比;WKK = W一变压器高低压侧绕组匝数比k =品AB相差动电流:七-如 T.366专 + 0.366(

38、2-2-8)AB相制动电流:I zd1 A -姊 + I，366(2-2-9)Ia - 0.366”IpK * ” aK * ” PBC相、CA相差动电流、制动电流计算方法类似。2.2.4 SCOTT接线变压器差动保护的接线及电流平衡关系IACT1(TOMO*CT2 (:OOOOOOOOOOOIa/n2Ib/n2IA/n1IB/n1IC/n1V3/2 W1Ib.Ia,图2-2-4 SCOTT接线变压器差动保护接线图变压器两侧电流平衡关系（CT二次侧）为IA - 41-心-IB 一 ICn2 k n1LA - I A _20L P(2-2-10)其中： 小一变压器高压侧CT变比;吻一变压器低压侧

39、CT变比;K=W一变压器高低压侧绕组匝数比。AB相差动电流:(2-2-11)I -1 一尘 I +1 732尘 IA B KnT a . KnT PAB相制动电流:(2-2-12)I -1 +尘 I 1 732尘 IA B KnT aKnT PBC相、CA相差动电流、制动电流计算方法类似。2.2.5单相V/V(V/X)变压器差动保护接线及电流平衡关系变压器两侧电流平衡关系(CT二次侧)为-IA 1 ”210_ b _K ”01(2-2-13)其中：”i一变压器高压侧CT变比；”2一变压器低压侧CT变比；K = W一变压器高低压侧绕组匝数比。A相差动电流：A相制动电流:(2-2-14)”2K *

40、 %(2-2-15)B相差动电流、制动电流计算方法类似。2.2.6三相V/V(V/X)变压器差动保护接线及电流平衡关系IAIaCT2Ia/n2Ib/n2电 电 电 电 电电 电 电 电 电 电*CT1IA/n1IC/n1IB/n1图2-2-6三相V/V变压器差动保护接线图变压器两侧电流平衡关系(CT二次侧)为r Ia 110 1L .-1IB01I_ I C _Kn1-1-1I (2-2-16)其中： 小一变压器高压侧CT变比; 的一变压器低压侧CT变比;K=W一变压器高低压侧绕组匝数比。A相差动电流:(2-2-17)A相制动电流:(2-2-18)B相、C相差动电流、制动电流计算方法类似。2.

41、2.7单相变压器差动保护接线及电流平衡关系*CT2IA|*CT1W1W2IB电电电电电电 电 电 电 电 电IA/n1IB/n1Ia/n2b. AT供电方式图2-2-7单相变压器差动保护接线图变压器两侧电流平衡关系（CT二次侧）为-1(2-2-19)其中:n变压器高压侧CT变比;电一变压器低压侧CT变比;K = W一变压器高低压侧绕组匝数比。A相差动电流：Icd =Ia!a(2-2-20)A相制动电流:(2-2-21)B相差动电流、制动电流计算方法类似。2.2.8 Yn-A11-A1变压器差动保护接线及电流平衡关系图2-2-8单相变压器差动保护接线图变压器两侧电流平衡关系（CT二次侧）九一 4

42、 10 一4 一 4_1 n2 k n0-1_1 -九 _-112-2-22)其中：m一变压器高压侧CT变比8一变压器低压侧CT变比K = W一变压器高低压侧绕组匝数比 TOC o 1-5 h z 1.n2-2-23)(2-2-24)AB相差动电流led =苫 h Ia1.AB相制动电流I zd = 丁厅IA IB + 1 a2 J3K * n 1BC相、CA相差动电流、制动电流计算方法类似。2.3保护原理2.3.1保护启动元件装置设有差流启动元件，启动元件动作后开放出口 24V电源。差流启动：在三相差动电流任一相差动电流模值大于此相的差动电流门槛定值时启动。2.3.2差动速断保护装置检测到某

43、一相差动电流大于本相的差动电流速断定值时，瞬时动作出口，快速切除变压器 区内发生的严重故障。图2-3-1为差动速断保护的逻辑框图。IdAIsdsetAA相差动速断投入IdBIsdsetBB相差动速断投入IdcIsdsetCC相差动速断投入 差动启动元件图2-3-1差动速断保护逻辑框图图中，IdA、IdB、Ide分别为A、B、C三相的差动电流。2.3.3比率差动保护下面将主要介绍A相比率差动的动作原理，B相和e相比率差动的基本原理和A相比率差动一 样，可以参考A相比率差动的原理。装置的动作特性曲线如图2-3-2所示。图2-3-3为A相比率差动保护的逻辑框图。IdAIcdqdIcdsdk2k1制动

44、区Ir1Ir2Ir图2-3-2比率差动制动特性A相比率差动投入差流二次闭锁发信差流五次投入出口差流五次闭锁CT饱和投入CT饱和闭锁元件差动启动元件比率差动元件动作图2-3-3 A相比率差动逻辑框图2.3.3.1动作方程比率差动保护的动作方程如下：1 d 1 cdqd，1 r 1 r1kM -In) + Icdqd, In k2 (Ir - Ir 2)+ k1 (Ir 2 - Ir1) + Icdqd, Ir Ir 2式中：Id为差动电流，Ir为制动电流；卜k2为比率斜率，k1k2；Ir1、Ir2为拐点制动电流,Ir1 Ir 2 2.3.3.2谐波闭锁原理比率差动谐波闭锁判据有差动电流二次谐波闭

45、锁、五次谐波闭锁。二次谐波闭锁固定投入，五 次谐波闭锁用户可以通过控制字来选择投退。1）差流二次谐波闭锁判据利用差电流中的二次谐波与基波的比值作为励磁涌流闭锁判据，当差流的二次谐波和基波 的比值大于二次谐波制动系数K2xb，则闭锁比率差动保护。常规二次谐波涌流制动原理在任一相差流涌流制动时，闭锁全部三相比率差动保护一称 为“或”制动逻辑。本装置则根据涌流和故障电流在三相差流中的反映，在变压器无故障时采 用“或”制动方式可靠地避开涌流，空投于故障变压器时自动转换为分相制动方式，保证了空 投于故障变压器时比率差动仍能快速灵敏动作。2）差流五次谐波闭锁判据利用差电流中的五次谐波与基波的比值作为励磁涌

46、流闭锁判据，任一相差流的五次谐波和 基波的比值大于五次谐波制动系数K5xb，则闭锁比率差动保护。其动作方程如下：max(2-3-2)式中：Ida5、Idb5、Idc5为三相差动电流的五次谐波；Ida1、db1、dc1为三相差动电流的基波。采用或门制动方式，三相差动电流中的任一相五次谐波满足制动条件则闭锁三相比率差动 保护CT 饱和为防止在区外故障时，由于CT饱和原因造成差动保护发生误动，装置有CT饱和检测元件判别 CT是否饱和，并确定是否闭锁相关差动保护。在区内故障时会有：|乂,住|也|（2-3-3）式中：n为变压器共有的侧数。上式左边为差动电流突变量，右边为制动电流突变量，在区外故障或区外故

47、障且CT饱和时上 式都不成立。实际上若差流是由于CT饱和产生，则都是在CT饱和一段时间后产生，所以装置中利 用制动电流与差动电流表现的时序一致性来判别是否区外饱和，若区外饱和则闭锁比率差动保护。2.3.5差流越限保护装置启动后，差动电流大于0.8倍差动定值且不满足出口条件，时间满足10秒，则报差流 越限且告警。2.4定值2.4.1装置定值2.4.1.1软压板表2-4-1软压板表序号软压板投退选择1差动电流速断投入/退出2比率差动投入/退出2.4.1.2定值区本保护装置可以独立整定9个定值区，每个定值区由控制字和定值两部分组成，控制字主要完 成选择装置的系列保护功能的投退，定值主要完成与控制字相

48、对应功能的动作特性整定等。每组定 值区完全独立，可以对应系统不同运行方式下的不同定值组的需要。表2-4-2保护控制字信息序号保护控制字投退选择1高侧CT外角接投入/退出2A相差动速断投入/退出3B相差动速断投入/退出4C相差动速断投入/退出5A相比率差动投入/退出6B相比率差动投入/退出7C相比率差动投入/退出8五次谐波闭锁投入/退出9CT饱和检测投入/退出表2-4-3保护数值定值序号定值名称整定范围整定步长1变压器型号0Y/A11变压器11平衡变压器2SCOTT变压器3三相V/V（V/X）变压器4单相V/V（V/X）变压器5单相变压器6Y/A11/A1变压器2A相差动速断定值0.1In 20

49、In0. 01A3A相差动电流定值0.1In 2In0. 01A4A相制动拐点10.1In 4In0. 01A5A相制动拐点20.1In 10In0. 01A6B相差动速断定值0.1In 20In0. 01A7B相差动电流定值0.1In 2In0. 01A8B相制动拐点10.1In 4In0. 01A9B相制动拐点20.1In 10In0. 01A10C相差动速断定值0.1In 20In0. 01A11C相差动电流定值0.1In 2In0. 01A12C相制动拐点10.1In 4In0. 01A13C相制动拐点20.1In 10In0. 01A14比率制动系数10.20. 80. 0115比率

50、制动系数20.20. 80. 0116二次谐波制动系数0.1 0. 80. 0117五次谐波制动系数0.1 0. 80. 0118平衡系数0.10 160. 0119高压侧CT变比1 4000120低压侧CT变比1 400012.4.2软压板、控制字和数值定值的关系对于某种保护功能，装置通常设有软压板、保护控制字，根据使用情况投退保护功能，二者中 的任意一个退出则该保护功能退出，只有二者同时投入时保护功能才投入。控制字和软压板的作用 和使用对象都不一样。控制字的使用对象是保护管理人员或定值计算人员，操作级别属最高级，它 的设置取决于一次系统情况和运行习惯，应在保护投运前确定，整定后一般不会改变

51、。控制字是定 值的一部分，不允许非保护人员以任何方式更改定值。软压板的作用和硬压板一样，用于运行中投 退保护功能，硬压板用于就地投退，软压板用于远动投退，软压板的使用对象是变电站运行人员和 远动调度，保护操作级别属最低级。应强调控制字与软压板的区别，绝不允许为了细化保护功能的 投退而把控制字当软压板使用而由运行人员修改。2.4.3出口配置当差动保护动作时，跳变压器各侧开关（CJ05、CJ06、CJ07）、启动主变备自投（CJ09）、启动 合闸闭锁（CJ08）,也可以跳其他开关（CJ10，须通过出口配置来进行设置）。操作回路中设有闭锁回路，如果在设计时将闭锁接点引入合闸闭锁回路，则不复归保护不能

52、合 闸，只有将保护复归，闭锁继电器返回时，才能合闸。2.4.4定值整定说明如果某一保护功能不投入，建议将其整定值设为最大值。保护配置中变压器类型只能选择一个投入，与现场变压器的实际接线方式对应。如果变压 器高压侧CT采用的是角接方式，则控制字中高侧CT外角接必须投入。差动电流速断定值：按变压器空载合闸时可能出现的最大涌流的1.52.0倍整定，实际整定 时可以按额定电流的68倍整定。式（2-4-1）为A相差动电流速断定值的整定公式，B相 和C相的整定方法同A相。Icdsd = Krel 1（2-4-1）式中：Ie为变压器额定电流；Krel为可靠系数，一般取510。比率差动：二次谐波制动系数K2妙

53、一般取0.15，对重载AT供电系统，K2妙一般取0.12, 五次谐波制动系数K5妙一般取0.20。差动电流定值需躲过最大负荷电流下的不平衡电流，并要保证变压器内部故障时有足 够的灵敏度。一般根据实际情况可取0.3Ie - 0.5Ie。比率制动拐点1电流一般可取0.5Ie -1 Ie。比率制动拐点2电流可取2Ie - 4Ie。比例制动系数1 一般选择0.40.6，比例制动系数2 一般选择0.60.8。2.4.5平衡系数表2-4-4平衡系数表变压器平衡系数K值选取110kV220kVY/A-11变压器K=n2485 k * n平衡变压器K=n2485 k * nSCOTT变压器K=n2245 k

54、* nV/V变压器K=n248（直供方式）f k * nV/V变压器K=n248（AT方式）phk * n单相变压器K=n248（直供方式）f k * n单相变压器K=n248（AT方式）phk * nV/X变压器K=n248phk * nY/A/A变压器K=n248phk * n注：平衡系数的整定，须对应2.2接线方式图中CT接线方式，否则会有不同。【附图2-1】ISA-387GT装置端子排接线及前视后视图+ 缢 暮Y霎*9营宫V?W犁-?好*1 Vf 带w*彗雄5 HS骥1 辨 至 君wC-JE笠-WiCVgECVgEcgcgc?mCQCM22zto2COC2DjtMcv-u笔&僵-to|

55、sOSg学寸 aggga寸*q沱SSg s十ssssss3SCQ g涅gs2g是争LO*=*首8M|1|b|glsslaMi|霎w11 飘114K w1111 枷H akC?J3co寸g9D3OJgggggo二CJco三巴COES8氐蓬w2+1SP1g23HunH111 *11111 枷*03CV8EcoC2IOE9CQco OJ62co3ISA-388GT牵引变压器后备保护装置ISA-388GT牵引变压器后备保护装置（以下简称装置），适用于Y/A-11接线变压器、Y/V、Y/A 接线平衡变压器、SCOTT接线变压器、V/V （V/X）及单相接线变压器、Y/A-11/A-1接线变压器等 方式的

56、牵引变压器的后备保护。3.1基本配置表3-1-1基本配置表保护功能：高压侧低压启动三相过流保护低压侧低压启动过流保护高压侧反时限热过负荷保护二段二时限过负荷保护零序过流保护零序过压保护失压保护PT断线测控功能：通过操作回路采集的断路器位置遥信16路硬接点遥信采集多路软遥信，包括事故信号、保护软压板位置本间隔模拟量采集2组遥控出口和软压板遥控大容量的事件记录、SOE记录、自检记录、瞬时闭锁保护记录11次的谐波分析功能3.2保护原理3.2.1高压侧低压启动三相过流保护高压侧过流将跳开变压器高低压两侧断路器。为提高可靠性，可选择低压启动功能。Y/A-11接线变压器、Y/V、Y/A平衡变压器、SCOT

57、T接线变压器、三相V/V（V/X）接线变压 器、Y/A-11/A-1接线变压器高压侧低压启动过电流保护的逻辑框图如图3-2-1所示。高侧过流保护投入IA高侧A相过流定值IB高侧B相过流定值IC高侧C相过流定值 高侧低压启动控制字投入Ua低压定值 upw低压定值Uap低压定值图3-2-1高压侧低压启动三相过流保护的逻辑框图单相接线主变压器高压侧低压启动过电流保护的逻辑框图如图3-2-2所示。高侧过流保护投入IA高侧A相过流定值IB高侧B相过流定值高侧低压启动控制字投入Ua低压定值*发信出口图3-2-2高压侧低压启动三相过流保护的逻辑框图高压侧过流保护配置两段，设有控制字，可分别投退。3.2.2低

58、压侧低压启动过流保护低压侧过流保护只是跳开出现过流相的断路器。为提高可靠性，可选择低压启动功能，此低压 启动和高压侧过流保护的低压启动共用一个定值。低侧a相过流控制字投入Ia过流定值低侧低压启动控制字投入Ua低压定值低侧P相过流控制字投入IP过流定值低侧低压启动控制字投入Up低压定值发信出口发信出口图3-2-3低压侧低压启动过流保护逻辑框图低压侧过流保护配置两段，设有控制字，可分别投退。3.2.3反时限热过负荷保护当变压器因长期大电流发热达到一定程度时，应切断断路器，以保证行车安全，采用反时限负 荷保护完成此功能。本装置提供符合IEC-255-3反时限的三种曲线，可通过整定选择。0.14 x

59、Tp1)一般反时限特性方程：t =p(3-2-1)(I/Ip)。2-113.5 x Tp2)非常反时限特性方程：t = (3-2-2)(Ip ) -180 x T”3)极度反时限特性方程：t =/(3-2-3)(I/Ip)2 -1式中：Ip为启动电流定值,Tp为时间常数定值，动作时间t可计算得到。电流返回系数为0.95。3.2.4定时限过负荷保护装置设有分相式过负荷保护功能设为两段，其中I段告警；II段跳闸，跳变压器两侧断路器, 定值均可单独设定。定时限过负荷投入IAA相过负荷定值IBB相过负荷定值ICC相过负荷定值图3-2-4定时限过负荷保护逻辑框图3.2.5零序过流保护装置设有零序过流保护

60、作为变压器高压侧中性点接地时的保护。图3-2-5为零序过流保护的逻辑 框图。零序过流保护投入3I0 零序过流定值图3-2-5零序过流保护逻辑框图3.2.6零序过压保护发信出口装置设有零序过压保护作为变压器高压侧中性点接地时的保护。图3-2-6为零序过压保护的逻辑 框图。零序过压保护投入3U0零序过压定值图3-2-6零序过压保护逻辑框图3.2.7失压保护失压保护采用复合判据，装置判断出高压侧三相电压低于失压定值、低压侧两相电压也低于失 压定值、此时高压侧三相电流无流、高压侧断路器在合位且高压侧没有PT断线，则延时跳闸。图 3-2-7为失压保护的逻辑框图。失压保护投入Max(UA,UB,UC) 失