DCAP-3040兩側電流差動保護裝置使用說明書

DCAP-3040兩側電流差動保護裝置使用闡明書V2.0北京清華紫光測控有限公司BEIJINGTSINGHUAUNISPLENDOURM&CCO.,LTD.一．裝置使用闡明1．交流電流輸入回路：裝置內部設立有9個小CT，同時接受9個額定為5A或1A的交流電流輸入，其中CT1接高壓側A相差動CT二次電流HIa，CT2接高壓側B相差動CT二次電流HIb，CT3接高壓側C相差動CT二次電流HIc，CT7接低壓側A相差動CT二次電流LIa，CT8接低壓側B相差動CT二次電流LIb，CT9接低壓側C相差動CT二次電流LIc，CT4、CT5、CT6備用。2．直流電源輸入回路：裝置工作電源的接線端子為P+、P-，其中P+為正電源輸入端，P-為負電源輸入端。裝置控制回路電源的接線端子為L+，L-，其中L+為正電源端，L-為負電源端。3．開關量輸入（遙信）回路：裝置設有12個遙信開關量信號輸入端。其中SI1～SI9及SP1、SP2只可用于開關量輸入，SGP既可用于開關量輸入，也可用于GPS對時脈沖。4．開關量輸出（遙控）回路：裝置設有9個開關量輸出口TS1～TS9。其中，TS1～TS8輸出何種保護（或幾個保護的組合）跳閘信號由跳閘表來擬定，通過跳閘表可靈活使用TS1～TS8出口。5．通訊接口：本裝置帶有RS-485通訊接口和光纖接口，其可通過通訊電纜與廠、站監(jiān)控系統聯網構成綜合自動化系統，本裝置的多個信號和外部遙信信號可通過通訊網上傳至綜合自動化系統的監(jiān)控主機。二．繼電保護功效1．差動速斷保護差動速斷保護實質上是反映差動電流的過電流保護，該保護不經任何閉鎖回路，直接快速動作于出口。差動速斷的動作判據為：任一相差動電流不不大于差動速斷定值。2．差動保護裝置采用常規(guī)比率制動、二次諧波制動的原理。比率制動動作判據為：≥并且≥+k1(-)二次諧波制動動作判據為：<K2*滿足上述方程則差動元件動作。式中：差動電流=|-|，制動電流=|0.5(+)|為三相差動電流，為差動啟動電流定值，為制動電流，為制動電流定值，K1為比率制動系數，為A,B,C三相差動電流中二次諧波電流，K2為二次諧波制動系數，為高壓側電流，為低壓側電流，下標=a或b或c。保護運用三相差動電流中的二次諧波分量作為勵磁涌流閉鎖判據，閉鎖方式為“或”門出口，即任一相涌流滿足閉鎖條件，則同時閉鎖三相保護。諧波制動可獨立投退。3．CT斷線報警（電流判據不考慮接線方式及平衡系數）CT斷線報警判據：三相電流中最少一相無流，最少一相有流，且三相不平衡電流不不大于定值。經延時報CT斷線信號。不平衡電流計算公式為：=++無流元件：<0.06In.有流元件：>0.1In4．CT斷線閉鎖差動保護（電流判據不考慮接線方式及平衡系數）閉鎖差動保護的CT斷線是指保護裝置上電后在3相電流均滿足0.1In<I<1.2(=In/本側平衡系數)后，一相掉電（不大于0.06In）而另外兩相電流不變（變化的絕對值不超出0.06In）的狀況。滿足閉鎖差動保護的CT斷線條件時，裝置將報CT斷線閉鎖信號。對于CT斷線閉鎖差動保護功效但愿顧客謹慎使用，特闡明以下：在電力系統的二次系統中，PT斷線和CT斷線問題是客觀存在的。相較而言，PT斷線的鑒別很容易，由于PT輸出電壓的正常與不正常之間有十分明確的界限，而CT斷線的鑒別卻比較困難，由于，CT的輸出電流是在很大的范疇內變化的，例如從空載電流到三相短路電流，電流的變化范疇極大。造成CT的輸出電流變化的因素較多，這其中涉及系統故障和CT斷線本身，而由系統因素而造成的電流變化因素中，有些因素正是要作為保護動作條件的，而另某些卻是要作為保護閉鎖條件的（或但愿作為保護閉鎖條件的），但兩者之間的界限并非總是十分明顯，因此，在繼電保護裝置的設計中，為了確保繼電保護的可靠性只能運用其中非常明確的條件而放棄不明確或不太明確的條件。在早期的變壓器差動保護中，慣用抬高保護定值的辦法來避免CT斷線引發(fā)保護誤動（例如BCH型差動保護，動作電流最少是額定工作電流的1.3倍），由此造成保護敏捷度不抱負?，F在變壓器差動保護都采用比率制動原理，其最小動作電流可整定到額定工作電流的0.3倍下列，保護敏捷度大大提高了，同時由于CT斷線引發(fā)保護誤動的問題也就比較突出了。即使現在出現了諸多個CT斷線的判據（算法），但實際使用CT斷線判據閉鎖差動保護的狀況還是非常有限的，這重要由下列幾條因素：=1\*GB3①CT斷線本身也是一種較大的故障，會引發(fā)回路高壓電弧，因此當發(fā)生CT斷線時，不允許系統帶故障繼續(xù)運行。=2\*GB3②如果CT斷線判據閉鎖了變壓器差動保護而變壓器繼續(xù)運行，則意味著變壓器失去了快速主保護，如果在此期間真的發(fā)生變壓器內部故障，后果難以想象。=3\*GB3③出于謹慎，在國家已公布的任何規(guī)程中都沒有明確規(guī)定必須用CT斷線判據閉鎖變壓器差動保護。=4\*GB3④現在并沒有任何足以令人信服的CT斷線判據能精確判斷出任何狀況下的CT斷線，并且完全不誤判。我公司在設計CT斷線閉鎖差動保護判據時采用非常謹慎的態(tài)度，其原則是寧可少閉鎖也不誤閉鎖，至于CT斷線報警判據，則可放寬條件，在帶有延時的狀況下，盡量全方面地報出CT斷線故障。5．聯跳功效4路聯鎖跳閘含有現場可編邏輯功效，可靈活運用于多個工藝聯鎖。6．綜合自動化功效裝置含有RS485數據通信總線和光纖通信接口，可與綜合自動化監(jiān)控系統聯網，并可完全實現四遙功效。本裝置的全部動作、報警信息均通過通信網絡上報監(jiān)控主機，全部整定值均可在監(jiān)控主機上進行設立。7．動作及告警報告和錄波保護動作時產生事故報警報告，發(fā)生告警事件時產生預告報警報告。每個報告中含事件發(fā)生時間，當時的電流量等。每個報告都會及時上傳到監(jiān)控主機予以保存，可隨時查看近來發(fā)生的事件報告。動作或告警時可發(fā)出事故或預告信號，需手動復歸或遠方復歸。保護動作可啟動錄波，但有些事件發(fā)生時不啟動錄波，如斷線報警、連鎖跳閘等。錄波的長度可整定，裝置內部緩沖區(qū)可支持總長最少20s的多次錄波。錄波數據自動上傳到監(jiān)控主機。三．兩側電流差動保護定值計算（供參考）1．計算變壓器兩側額定一次電流 式中—變壓器額定容量（kVA）；—該側額定電壓（kV）。2．計算變壓器兩側額定二次計算電流式中—與變壓器繞組接線形式有關的接線系數，Ｙ接線側=，△接線側=1，例如某110KV/10KV變壓器的繞組接線形式為Ｙ/△，則兩側接線系數為/1；—該側CT變比。注意：只與變壓器本身有關，而與保護裝置的CT接線形式無關。傳統的差動保護裝置中，變壓器Ｙ形繞組側的CT多采用△接線，新的微機型差動保護裝置中，變壓器Ｙ繞組側的CT能夠采用Ｙ接線，微機型差動保護在裝置內部實現了CT的△接線，因此在保護定值計算時可完全等同于外部△接線。對于Ｙ/△-11接線方式：=-,=-,=-對于Ｙ/△-1接線方式：=-,=-,=-3．計算平衡系數設變壓器兩側的平衡系數分別為和，則：(a)降壓變壓器：選用高壓側（主電源側）為基本側，平衡系數為=1(b)升壓變壓器：選用低壓側（主電源側）為基本側，平衡系數為=14．保護內部計算用變壓器各側額定二次計算電流 經平衡折算后，保護內部計算用變壓器各側二次電流分別為： 保護內部計算用各側額定二次電流分別為：=1\*GB3①對降壓變壓器=2\*GB3②對升壓變壓器可見經平衡折算后，即保護內部計算用變壓器兩側額定二次電流相等，都等于所選的基本側的額定二次電流。因而，在進行整定計算時，可不考慮變壓器的實際變比，而以折合到基本側的標幺值進行計算，此時容量基值應使用變壓器額定容量，電壓基值應使用基本側的額定電壓，電流基值就是基本側的額定二次計算電流。5．動作特性曲線參數的整定差動保護動作特性曲線以下圖所示：圖中為最小動作電流，為最小制動電流，為差流速斷動作電流，為比率制動系數。動作電流=|-|制動電流=|0.5(+)|式中：6．最小動作電流的整定最小動作電流應不不大于變壓器額定負載下的不平衡電流，即式中—可靠系數，取1.3～1.5； —電流互感器的同型系數，取1.0；—電流互感器的變比誤差，取0.03（穩(wěn)態(tài)值）；—由于調壓引發(fā)的相對誤差，分別取調壓范疇中偏離額定值的最大值；—非基本側由于電流互感器的變比未完全平衡而產生的誤差，根據設計經驗（非現場經驗），此誤差與平衡系數及裝置的模擬通道精度有關，當平衡系數不不大于1時，可?。ㄆ胶庀禂?100）；當平衡系數不不不大于1時，可?。?/平衡系數/100），但最小不要不大于0.03。如果計算平衡系數時采用平均電壓而不是變壓器的實際額定電壓，則由此而帶來的誤差也應計入中。 注意：最小動作電流的整定只考慮了在額定負載下的不平衡電流（乘上適宜的可靠系數后也可認為是在允許的最大過負荷下的不平衡電流）作用下保護不誤動，至于此整定值對變壓器匝間短路故障有多大敏捷度，則應另當別論。在工程實用計算中可選用，普通工程宜采用不不大于0.3的整定值。7．最小制動電流Izd0的整定最小制動電流宜取=0.8～1.2，其上限應是允許的最大過負荷值，推薦取=1.0。8．動作特性折線斜率K的整定在變壓器外部短路時差動保護中流過的最大不平衡電流為式中—外部短路時，最大穿越電流的周期分量；—非周期分量系數，TP級電流互感器取1.0，P級電流互感器取1.5～2.0；—電流互感器的變比誤差，取0.1（暫態(tài)值）；，，—與計算最小動作電流時的意義相似；動作特性折線斜率可按下式計算：式中—可靠系數，取1.1～1.5在工程中普通可選用左右。9．二次諧波制動系數的整定普通取=0.15～0.210．差流速斷動作電流Isd的整定按躲過變壓器的勵磁涌流、最嚴重外部故障時的不平衡電流及電流互感器飽和等整定。根據實際經驗普通可取=4～8。對升壓變壓器（涉及發(fā)變組）普通取4～6，對降壓變壓器普通取6～8，大容量變壓器取較小值，小容量變壓器取較大值。參考文獻：《電氣主設備繼電保護整定計算導則：電力變壓器篇》注：本節(jié)差動保護定值的計算為北京清華紫光測控有限公司的參考資料，其中推薦的數值僅供參考，不作為具體整定值的直接根據。顧客可根據《電氣主設備繼電保護整定計算導則：電力變壓器篇》決定實際整定值。四．正常運行顯示正常狀況下，裝置可顯示高、低兩側三相電流，三相差流及遙信狀態(tài)等。DCAP-3040監(jiān)控模擬量顯示表：名稱備注高壓側A相電流HIa高壓側B相電流HIb高壓側C相電流HIc低壓側A相電流LIa低壓側B相電流LIb低壓側C相電流LIcA相差流CIaB相差流CIbC相差流CIcDCAP-3040保護模擬量顯示表：PASSWORD=1000名稱備注高壓側A相電流HIa高壓側B相電流HIb高壓側C相電流HIc低壓側A相電流LIa低壓側B相電流LIb低壓側C相電流LIcA相差流CIaB相差流CIbC相差流CIcA相二次諧波Ia2B相二次諧波Ib2C相二次諧波Ic2高壓側不平衡電流HIph低壓側不平衡電流LIph五．菜單闡明1．DCAP-3040監(jiān)控參數設立菜單：PASSWORD=1111參數名稱參數范圍備注通訊站號2～99溫度變送器類型4～20mA,0～5V溫度下限-40～+40度2．DCAP-3040保護投退表：PASSWORD=2222序號符號保護功能名稱投/退備注0Sd差動速斷保護投/退1Cd差動保護投/退2Xbzd諧波制動投/退用于變壓器差動保護3CtdbsCT斷線閉鎖差動投/退4CtdCT斷線報警投/退5Lt1聯跳1投/退6Lt2聯跳2投/退7Lt3聯跳3投/退8Lt4聯跳4投/退3．DCAP-3040保護定值設立：PASSWORD=2222序號符號定值名稱整定范圍備注0Sddz速斷定值In-20In1Idz0差動啟動電流定值0.1In-2In2Izd0制動電流定值0.1In-2In3K1比例制動系數0.20-0.904K2二次諧波制動系數0.10-0.255Kh高壓側平衡系數0.10-10.006Kl低壓側平衡系數0.10-10.007Jxfs接線方式調節(jié)0：無需調節(jié)1：Ｙ/△-112：Ｙ/△-1Ｙ/△-11：=-,=-,=-Ｙ/△-1：=-,=-,=-8Jbc差動基本側0：高壓側1：低壓側9PhdldzCT斷線報警不平衡電流定值0.1In-In10CtdxysCT斷線報警延時0.20-30.00s11Lt1ys聯跳1延時0.20-20.00s12Lt2ys聯跳2延時0.20-20.00s13Lt3ys聯跳3延時0.20-20.00s14Lt4ys聯跳4延時0.20-20.00s15Lbsj錄波時間0.10-20.00s4．DCAP-3040跳閘表設立：PASSWORD=2275繼電器動作出口控制字選擇表（跳閘表）備注序號跳閘出口名稱Ts8Ts7Ts6Ts5Ts4Ts3Ts2Ts1控制字節(jié)0差動速斷出口0,10,10,10,10,10,10,10,1“1”動作出口1差動出口0,10,10,10,10,10,10,10,12聯跳1出口0,10,10,10,10,10,10,10,13聯跳2出口0,10,10,10,10,10,10,10,14聯跳3出口0,10,10,10,10,10,10,10,15聯跳4出口0,10,10,10,10,10,10,10,16事故報警出口0,10,10,10,10,10,10,10,17預告報警出口0,10,10,10,10,10,10,10,1闡明：“事故報警”和“預告報警”一旦設立出口，即使報警條件消失，出口繼電器接點亦不返回，僅當按ENT鍵后，出口繼電器接點才返回。5．DCAP-3040故障類型分派表序號故障類型0差動速斷動作1差動動作2聯跳1動作3聯跳2動作4聯跳3動作5聯跳4動作6CT斷線報警7CT斷線閉鎖差動保護31保護CPU故障6．DCAP-3040交流模擬量精度校準：PASSWORD=2266序號參數名稱0高壓側A相電流HIa1高壓側B相電流HIb2高壓側C相電流HIc3低壓側A相電流LIa4低壓側B相電流LIb5低壓側C相電流LIc7．出口繼電器實驗：PASSWORD=1175通過在機箱面板上操作，能夠檢測裝置出口繼電器的動作狀況。輸入密碼1175并確認，裝置進入出口繼電器實驗菜單。菜單內的數字1～9分別對應出口繼電器TS1～TS9。通過BIT鍵和INC鍵移動光標到但愿進行實驗的輸出繼電器對應的數字上，按ENT鍵確認后，出口繼電器動作且對應的批示燈亮。8．聯跳位，位電平