《智能站继电保护装置原理及调试》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能站继电保护装置原理及调试（130页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 六 智能终端配置及关键技术 五 合并单元配置及关键技术 三 保护的基本原理 二 配置导出与下装 一 设备概况 四 智能站保护调试 第一部分设备概况 设备类型 按照智能变电站 三层两网 结构划分 国电南自智能设备分属在间隔层和过程层 110kV及以上电压等级智能设备分类如下 一 间隔层设备分类 1 线路保护及相关辅助保护220kV电压等级及以上PSL 603U110kV电压等级PSL 621U断路器保护PSL 632U母联保护PSL 633U2 变压器保护220kV及以上电压等级PST 1200U110kV电压等级PST 671U3 母线保护SGB 750 设备类型 二 过程层设备分类 1 合
2、并单元PSMU602电子式互感器输入式合并单元PSMU602GC模拟量输入式电流合并单元PSMU602GV模拟量输入式电压合并单元2 智能终端PSIU601GC220kV分相智能终端PSIU621GC110kV三相智能终端PSMU602GT变压器本体智能终端3 合智集成装置PSIU621GU110kV合智集成装置 线路保护 面板布置图 线路保护 面板指示灯 线路保护 背板布置图 线路保护 背板布置图 SV GOOSE 通讯及调试口 变压器保护 面板布置图 变压器保护 变压器保护 背板布置图 变压器保护 SV GOOSE 主CPU 从CPU SV GOOSE 母线保护 分布式主机面板布置图 母线
3、保护 分布式子机面板布置图 变压器保护 变压器保护 变压器保护 变压器保护 母线保护 背板布置图 母线保护 背板布置图 母线保护 分布式主机背板布置图 SV GOOSE 母线保护 分布式子机背板布置图 电子式互感器合并单元 间隔合并单元PSMU602GC E集成电压切换 接收采集器FT3 接收采集器FT3 告警总信号 B码对时同步 屏柜间隔 220kV母差第一套保护屏I 220kV母线智能控制柜 合并单元类型 母线电压合并单元合并单元型号 PSMU602 电子式互感器合并单元 B码对时接口 采集器FT3输入接口 采集器FT3输入接口 FT3采样输出接口 级联至间隔合并单元 调试口 下载程序及配
4、置 9 2采样输出接口 组网GOOSE口 电子式互感器合并单元 间隔合并单元PSMU602GC E集成电压切换 接收采集器FT3 接收采集器FT3 告警总信号 B码对时同步 屏柜间隔 220kV枕塔2211开关保护保护屏 220kV线路智能控制A柜 合并单元类型 间隔合并单元合并单元型号 PSMU602 电子式互感器合并单元 B码对时接口 采集器FT3输入接口 采集器FT3输入接口 调试口 下载程序及配置 9 2采样输出接口 组网GOOSE口 模拟量输入式合并单元 合并单元型号 PSMU602GC PSMU602GV 模拟量输入式合并单元 模拟量输入式合并单元 交流模件 开入开出 对时模件 脉
5、冲输出 CPU 智能终端 南自智能终端型号 智能终端 开入模件 交流模件 操作回路 CPU 温湿度采集 合并单元智能终端集成装置 合并单元智能终端集成装置 第二部分配置导出与下装 保护配置 配置导出工具 VSCL61850基于SCD导出CID及过程层配置配置下载工具 SGView配置下装 MMI CID站控层通讯CPU gse xmlGOOSE映射smv xml采样值映射CC sv xmlSV端口映射gs xmlGOOSE端口映射 CCD范畴 配置导出 配置导出 打开VSCL61850软件 选择打开SCD文件 配置导出 配置导出 选择由SCD批量导出配置 配置导出 选择需要导出配置的IED设备
6、 配置导出 选择导出路径 配置导出 选择接收虚端子信息的端口 配置导出 导出后的配置在一个文件夹下 文件名为被导出设备的IED名称 该文件夹包含CPU模件和MMI模件 配置下装 配置下装 一键下载是通过MMI板的电以太网口实现 网口1 网口2 网口3均可使用 如为单CPU装置 选择主CPU 若为双CPU装置 同时选择主CPU和从CPU 配置下装 配置下装 配置下装 下载配置前装置需置检修态 同时CPU与CC的跳纤连接正确 然后选择 下载 按钮完成配置下装 第三部分保护原理 线路保护原理 主保护 纵联差动保护 以稳态差动为例 动作方程稳态 段相差动继电器稳态 段相差动继电器 经40ms延时动作
7、线路保护原理 光纵通道 专用光纤通道 复用光纤通道 线路保护原理 远传及远跳远跳 本侧保护收到远跳开入时 先经20ms延时确认 再经过滤波和互补校验处理后将开关量和模拟量一起打包组成完整的一帧信息数据 最后经过编码 CRC校验通过光纤通道传送给对侧保护 只有当保护启动后 收到经确认后的远跳信号后 保护三跳出口并闭锁重合闸 远传 远传功能同远跳功能类似 远传作为开关量借助光纤通道两侧交换信息 区别只是在于接收侧收到远传信号后 并不作用于本装置的跳闸出口 而只是如实将对侧装置的开入接点状态反映到本侧装置对应的出口 线路保护原理 后备保护 接地距离 相间距离 各细分I II III段 接地阻抗算法为
8、 相间阻抗算法为 接地距离 段动作特性 相间距离 段动作特性 接地距离III段 相间距离III段动作特性 变压器保护原理 主保护 差动保护 纵差保护是指由变压器各侧外附CT构成的差动保护 变压器差动是保护差动中最为复杂的 原因在于变压器高 中 低侧的绕组接线方式不同 存在Y 转换 高压侧额定电流 中压侧额定电流 低压侧额定电流 高压侧平衡系数 中压侧平衡系数 低压侧平衡系数 变压器保护原理 以Y 11接线为例 对于Y侧 对于 侧 测量到的各侧电流的二次矢量值 经折算和转角后的各侧线电流矢量值 变压器保护原理 差动电流 制动电流 变压器保护原理 差动动作特性 比率差动制动曲线 变压器保护原理 后
9、备保护 接地阻抗 通常用于大型变压器高中压侧 作为变压器内部及引线 母线 相邻线路接地故障后备保护 阻抗特性为具有偏移特性的阻抗圆 方向指向变压器的接地阻抗算法为 A相为例 方向指向母线的接地阻抗算法为 A相为例 阻抗特性曲线 Zp为指向变压器相间阻抗定值 Zn为指向母线相间阻抗定值 为阻抗角 变压器保护原理 后备保护 相间阻抗保护 带偏移特性的阻抗保护 指向变压器的阻抗不伸出对侧母线 作为变压器部分绕组故障的后备保护 指向母线的阻抗作为本侧母线故障的后备保护 阻抗特性曲线 相间阻抗算法为 AB相为例 Zp为指向变压器相间阻抗定值 Zn为指向母线相间阻抗定值 为阻抗角 变压器保护原理 后备保护
10、 复合电压闭锁过流 复合电压闭锁过流保护作为外部相间短路和变压器内部相间短路的后备保护 采用复合电压闭锁防止误动 延时跳开变压器各侧断路器 母线保护原理 母差的大差与小差差动原理 基尔霍夫电流定律 所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和 母线保护原理 母差差动原理 保护功能的判据为 连接单元电流相量之和的模 为差电流 连接单元电绝对值之和 为制动电流 差动保护动作特性 母线保护原理 小差原理 段母线比率小差动保护采集电流示意 II段母线比率小差动保护采集电流示意 母线保护原理 大差原理 双母线比率大差动保护采集电流示意 第四部分保护调试 保护调试 常规测试系统图 光数字测试系
11、统图 设置两种测试系统方案 光数字测试系统可使用数字测试仪独立校验保护功能逻辑 动作时间特性 常规测试系统为整组测试系统 可验证合并单元 保护 智能终端完整回路的实验验证 保护调试 硬压板 间隔层 检修硬压板 远方操作硬压板 过程层 检修硬压板 出口硬压板 本体非电量保护硬压板 软压板 保护功能软压板 差动保护 重合闸 GOOSE开入 出口软压板 压板退出后 保护不再判别接收和发送GOOSE变位信息 但GOOSE链路状态不中断 SV接收软压板 保护装置应按合并单元设置 SV接收软压板 压板退出后保护不再判别对应链路采样值 其他软压板 该部分压板设置有利于系统调试 故障隔离 如母差接入闸刀位置强
12、制软压板 智能站设备的压板功能测试 保护调试 SV接收压板测试系统 GOOSE接收软压板测试系统 保护调试 GOOSE发送软压板测试系统 保护调试 国网三压板 远方修改定值 远方切换定值区 远方投退压板 后三者分别与远方操作硬压板均为 与门 关系 保护调试 国网三压板测试系统 保护调试 光功率测试系统 端口独立性测试系统 光纤链路测试对于回路的稳定运行至关重要 光功率测试有效验证设备间光纤回路损耗是否满足要求 防止损耗过大导致链路中断 端口独立性测试验证装置输出端口是否按照配置有效接收和屏蔽报文 保护调试 保护装置 合并单元 智能终端的检修判别机制 保护调试 两圈变变压器保护 通入电流 且产生
13、的差流超过保护动作定值 各侧MU及装置检修压板分别如下 主变保护中各侧MU接收软压板按正常运行摆放 试问主变差动保护动作情况 第五部分合并单元 合并单元 合并单元做为智能变电站内CT PT电流电压量的采集设备 是全站保护 测量等功能实现的基础 其在智能变电站中的重要性不言而喻 合并单元工作原理 合并单元分类 间隔MU 电压MU 使用场合 一级MU 二级MU 级联顺序 合并单元分类 数字量采集示例 南自合并单元示例 间隔合并单元 数字量接收端口 对时口 PPS发送口 调试口 电压并列与切换 母线合并单元通过GOOSE接收母联断路器位置实现电压并列功能 双母线接线的间隔合并单元通过GOOSE接收间
14、隔刀闸位置实现电压切换功能 电压并列与切换 PT并列逻辑 双母线 单母分段自动方式 电压并列与切换 PT并列逻辑 扩大内桥 双母单分段手动方式 电压并列与切换 PT切换逻辑 同步技术 插值同步 线性插值算法示意图 采样延时回推示意图 虚线为装置自身采样频率 实点为接收采样值频率 A B为已知点 C为线性插值点D为该时刻实际点 插值同步 基于固定延时 同步技术 采样序号同步 FIFO FirstInputFirstOutput 先进先出数据缓存器 组网序号同步示意图 采样序号同步 基于全站MU统一对时 数字量输出 采样值 SV发送机制 SV传输采样值 PT合并单元发送的电压 间隔合并单元发送的电
15、流等 SV报文每秒发送4K帧报文 通过报文中采样计数器参数SmpCnt来告知接收方是否有漏包现象 即发布者输出的SV报文中包含采样计数器 报文采用IEC618509 2标准格式编码 报文中为16进制数据 每个电压量 电流量通道使用8个字节表示 前4个字节为数值 后4个字节为品质 品质位现仅使用Validity Test属性 电压的精度为10mV 电流的精度为1mA 如某时刻采到的电压值为0 x000c71fb 转换为10进制后则为815611 即815611 10mV 8 15611kV 采到的值正数用原码表示 负数用补码表示 即对正数按位取反 如0 xFFF38ECB 将其减一 后取反得0
16、xc7135 即815413 表示815413 10mV 8 15413kV基于数据集传输 基于发布 订阅机制 双边均知道数据集的成员和顺序 仅需要传输数据集名及其引用的数据当前值 数字量输出 采样值 SV同步机制 合并单元正常情况下对时精度应为 1us 守时精度 10min 范围为 4us 合并单元报文离散度 10us合并单元采样点应该和外部时钟同步信号进行同步 在同步秒脉冲时刻 采样点的样本计数应翻转置0 当外部同步信号失去时 合并单元应该利用内部时钟进行守时 当守时精度能够满足同步要求时 采样值报文中的同步标识位 SmpSynch 应为TRUE 当守时精度不能够满足同步要求时 采样值报文中的同步标识位 SmpSynch 应为FALSE 合并单元应当将程序处理的延时发送出来 一级合并单元延时不超过1ms 二级合并单元延时不超过2ms 延时误差的计算 误差1us造成角差1 08 不论合并单元是否在同步状态 采样值报文中的样本计数均应在 0 采样率 1 的范围内正常翻转 报文结构 报文实战 报文实例 采样品质编码 0000000000000000有效000000000000100000
