適用范圍
PS 640UX 系列保護測控裝置是國電南京自動化股份有限公司針對電力、石化、鋼鐵、冶金等行業(yè)研
發(fā)的保護測控一體化裝置,它適用于 110kV 以下電壓等級的非直接接地或者小電阻接地系統(tǒng)的地方電力及
工業(yè)系統(tǒng)。
PS 640UX系列保護測控裝置基于國電南自自主研發(fā)的EDP保護平臺,采用了多項創(chuàng)新技術,集保護、
控制、測量、通信和監(jiān)視功能于一體,資源豐富配置完善、運行維護靈活方便、穩(wěn)定可靠安全性高,整體
技術性能指標處于國內(nèi)水平,為工業(yè)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的基礎。
1.2 主要特點
資源豐富、功能完善:實時鐘系統(tǒng),支持 RS485 IRIG-B 方式 GPS 對時;靈活的組網(wǎng)方式及
規(guī)約配置;能提供完善的保護、測量、控制功能。
技術成熟、可靠性高:將國電南自國際的高壓保護的技術及思想,應用到低壓保護中,保護原理
可靠,性更強;產(chǎn)品硬件電磁兼容水平符合國家標準。
配置靈活、針對性強:裝置插件配置簡單易用,出口可靈活組態(tài),方便了現(xiàn)場的各種應用要求;充分
考慮鋼鐵冶金企業(yè)的特點。
通信強大、記錄全面:提供雙以太網(wǎng)通信口或者雙 RS-485 通信口,支持 IEC60870-5-103 通信規(guī)約
和 MODBUS 通信規(guī)約;可查詢至少 100 次跳閘記錄,200 次自檢記錄,后 200 次開關量及狀態(tài)變位記
錄,全面記錄裝置運行信息;可記錄 8~100 個報告及變位標志集。
1.3 主要型號及功能
本系列產(chǎn)品包括下列裝置:
1.3.1 線路保護測控裝置
PSL 641UX 線路保護測控裝置,過流保護為主保護,適用于輸電或配電線路的保護及測控。
1.3.2 變壓器保護測控裝置
a)
PST 641UX 變壓器差動保護裝置,適用于 6.3MVA 及以上容量變壓器或工業(yè)企業(yè)的重要變壓器;
b)
PST 642UX 變壓器保護測控裝置,適用于 6.3MVA 及以上容量變壓器或工業(yè)企業(yè)重要變壓器的
后備保護;
c)
PST 645UX 變壓器保護測控裝置,過流保護為主保護,適用于所用變/接地變壓器/廠用變。
1.3.3 電容器保護測控裝置
PSC 641UX 電容器保護測控裝置,適用于變電所內(nèi)并聯(lián)電容器組保護及測控,配置差壓(或差流)、
不平衡電壓(或電流)輸入。
1.3.4 電抗器保護測控裝置
PST 648UX 電抗器保護測控裝置,適用于 35kV 及以下電壓等級串并聯(lián)電抗器保護及測控。
1.3.5 備用電源自投裝置
PSP 641UX 備用電源自投裝置,裝置具備 7 種典型接線方式備投,適用于不同電壓等級各種接線方
式的備用電源自投。
三相重合閘
具備三相一次重合閘和二次重合閘功能。由相應軟壓板實現(xiàn)功能總投退,控制字 KG2.11=1 時投入二
次重合閘功能。
2.5.1 充電條件
斷路器合位,TWJ=0,HWJ=1 且無閉鎖重合閘信號,經(jīng) 15s 后完成重合閘充電。充電過程中重合閘
壓板燈發(fā)閃光,充電完成后發(fā)平光,不再閃爍。
2.5.2 啟動方式
完成重合閘充電后,可以由保護啟動和不對應啟動兩種方式啟動重合閘。
保護啟動重合閘為保護動作,判別無電流后,開放重合閘 10s。
在不對應啟動重合閘方式中,僅利用 TWJ 觸點監(jiān)視斷路器位置。
2.5.3 重合閘方式
通過“同期方式選擇”定值可選擇重合閘的方式:不檢方式、檢無壓方式、檢同期方式、檢無壓轉(zhuǎn)檢同
期方式。
檢無壓方式中,當控制字 KG2.9=0 時,線路抽取電壓小于 0.3 倍額定電壓則判為無壓。當控制字 KG2.9
=1 時,母線無壓或線路抽取電壓小于 0.3 倍額定電壓均判為無壓。若 KG2.6=1,額定電壓取 100V;反
之取 57.7V。
檢同期時,線路抽取電壓相別由定值“同期相別選擇”整定。當母線電壓與線路抽取電壓均大于 0.75
倍額定電壓時,檢查線路抽取電壓同相應相別的母線電壓之間的相位差,若小于整定的同期角,則檢
同期條件滿足。其中,額定電壓的選取同檢無壓方式。
啟動方式
1) 重合閘壓板投入時,電流 I 段僅跳開本側斷路器后啟動重合閘;
2) 重合閘壓板投入且開關偷跳投入時,不對應啟動重合閘。
2.5.3 閉鎖條件
滿足以下任一條件,重合閘“放電”:
1) 控制回路斷線后,重合閘延時 9s 自動“放電”;
2) 彈簧未儲能端子高電位,重合閘延時 2s 自動“放電”;
3) “閉鎖重合閘端子”X2:1 高電位,重合閘立即“放電”;
4) 保護跳對側斷路器時,重合閘立即“放電”;
5) 過流 II 段動作、過負荷動作、加速段動作、零流 II 段動作時,重合閘立即“放電”;
6) 過流 III 段動作、零流 I 段動作時,邏輯默認跳分段斷路器,重合閘“不放電”;
7) 斷路器在分閘位置的時間超過 30s。
2.6 加速功能
本裝置設置有重合閘后加速和手合后加速功能,后加速功能開放時間為 3s,由軟壓板投退。
裝置的手合加速回路不需由外部手動合閘把手的觸點來起動,此舉主要是考慮到目前許多變電站
采用綜合自動化系統(tǒng)后,已取消了控制屏,在現(xiàn)場不再安裝手動操作把手,或僅安裝簡易的操作把手。
手合加速回路的啟動條件為:
1) 斷路器在分閘位置的時間超過 30s;
2) 斷路器由分閘變?yōu)楹祥l,加速允許時間展寬 3s;
裝置設置了立的電流加速段電流定值及相應的時間定值.
2.7 TV 斷線
當運行參數(shù)控制字 KG1.5=0 選擇星型接線時,母線 TV 斷線判據(jù)如下:
1) 相電壓均小于 8V,某相電流大于 0.04IN,判為三相失壓;
過負荷元件
過負荷元件監(jiān)視三相的電流,其動作條件為:
MAX (I?)>Ifh,其中 Ifh 為過負荷電流定值。
可通過相應控制字設置為告警或跳閘。
2.4 零序過流保護
裝置提供高低壓側各三段零序過流保護,其中高壓側零序Ⅲ段可通過控制字設置為告警,當高壓
側零序電流用作跳閘或告警時,零序電流可以由運行參數(shù)中的控制字一的 KG1.1 位選擇零序電流由外部專
用的零序 CT 引入,或者由軟件自產(chǎn)生成,裝置默認為高壓側零序電流外接。
低壓側零序Ⅲ段保護可通過控制字設置為反時限保護,零序保護反時限特性同相間電流反時限元
件。
2.5 零序過壓保護
在滿足下列條件時,零序過電壓元件動作:
1)
零序電壓零序過壓整定值;
2)
斷路器在合位;
3)
延時時間到。
可通過相應控制字設置為告警或跳閘,當零序過壓選擇為告警時,裝置采用自產(chǎn) 3U0 零序電壓進行判
別。
保護功能及原理
2.1 電動機起動
當控制字 KG2.15=0 時,電動機起動判別投入,當電動機滿足起動條件時,過流Ⅰ段保護的定值采用
過流Ⅰ段電流高值,比率差動保護可通過控制字選擇是否選用“整定值加倍”及“增加 50ms 延時”的功能,當
控制字 KG2.15=1 時,電動機起動判別退出,過流Ⅰ段保護的定值采用過流Ⅰ段電流低值,比率差動保護
不再具有躲避電動機起動時不平衡電流的附加功能。
當電動機起動方式為直接起動時,應將控制字 KG2.14 退出,當電動機起動方式為降壓起動等其他起
動方式時,應將控制字 KG2.14 投入。
電動機運行過程中如需要進行自起動判別的,應將控制字 KG2.4 投入,不需要進行自起動判別的,應
將控制字 KG2.4 退出。
當控制字 KG2.14=0 時,裝置判別的電動機起動時間為 Min(Tstart,Tstart0)。其中,Tstart 為本次實際
起動時間,指的是大相電流從零突變到 10%In 時刻(T0)開始計時,直到電流過峰值后下降到 120%In
(In 為電動機額定電流,以下同)時刻為止,這一過程所經(jīng)歷的時間; Tstart0 為“電動機起動時間定值”,
表示電動機轉(zhuǎn)速從零到達到額定轉(zhuǎn)速的時間,可整定為電動機長起動時間的 1.2 倍。
當控制字 KG2.14=1 時,裝置判別的電動機起動時間固定為 Tstart0,計時起點為 T0 時刻。
裝置將面板上后一個軟壓板燈(綠色 LED 燈)定義為電動機起動時間指示燈,在電動機起動過程中長
亮,從而直觀指示出電動機的起動過程。
電動機起動時間過長將導致轉(zhuǎn)子發(fā)熱,危害電動機的正常運行。起動時間長保護功能可通過軟壓板投
入或者退出。本保護只在電動機起動時投入。起動過程中,任一相電流大于整定電流達到整定時間,長起
動保護動作于出口,動作指示燈為面板上后一個信號燈(紅色 LED 燈)。電動機起動過程結束后,保護
自動退出。
整定值自動加倍
為防止電動機起動時,電動機機端和中性點 CT 不平衡電流引起差動保護誤動作,本裝置提供了整定
值自動加倍功能。在起動過程中,差動保護啟動電流定值和比率制動系數(shù)加倍運行。起動過程完成后,差
動保護按照原始定值運行。本功能可通過設置 KG2.10 投入或退出。
2.2.3 CT 斷線
具有瞬時 CT 斷線閉鎖或告警功能及差流越限告警功能。
比率差動啟動后,將進行瞬時 CT 斷線的檢測,判斷差流是不是由于斷線引起。如判為 CT 斷線,
則發(fā)出告警信號,報告 CT 斷線;通過調(diào)整控制字 KG2.13 可以決定是否閉鎖差動保護;如比率差動保
護功能退出,則瞬時 CT 斷線功能將自動退出檢測。
1.
瞬時 CT 斷線判別在滿足下列任何一個條件時,將不進行 CT 斷線判別:
1) 啟動前某側大相電流小于該側額定電流的 20%,則不判該側;
2) 啟動后相電流大值大于該側額定電流的 120%;
3) 啟動后任一側電流比啟動前增加。
2.
在上述三個條件均不滿足的情況下,如某一側同時滿足以下條件,則判為 CT 斷線:
1) 一相或兩相電流為零;
2) 其余相電流和啟動前相等。
3.
如差流大于 50%的差動定值,經(jīng)判別超過 10s 后,發(fā)出告警信號。并報告差流越限,但不閉
鎖差動保護。這一功能可以兼作保護裝置交流采樣回路的監(jiān)視功能。
7年