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1、PDS-7000厂站自动化系统PDS-770系列数字式发电机保护装置技术说明书版本号：V2.00南京南自机电自动化二五年六月一、概述1.产品型号及适用范围PDS770系列数字式发电机保护是以32位微处理器为核心的数字式发电机保护装置。它适用于125MW及以下容量的发电机或发电机变压器组保护，能满足不同容量、电压等级的发电机或发电机变压器组保护功能的需要。产品型号及适用范围见下表产品型号适用范围PDS-771A数字式发电机保护装置125MW及以下容量的发电机组保护PDS-772A数字式发电机变压器保护装置125MW及以下容量的发电机变压器保护2产品特点PDS7000厂站自动化系统是我公司在第一代
2、变电站自动化系统WBX35根底上自行开发、拥有完全知识产权的第二代产品。WBX35系统自1999年通过部级鉴定并投入系统运行以来，已累计投运近5000套微机保护装置，几百个变电站使用了WBX35变电站综自系统。产品广泛应用在电力系统及其他工业领域。该系统的微机保护装置运行稳定可靠，得到了用户的好评。为适应新的市场需求，保持公司的产品在技术上的先进性，增强产品的市场竞争力，在总结已投运系统的成功经验及广泛听取用户意见和建议的根底上，开发出了适用于变电站和发电厂的第二代保护及自动装置硬件、软件平台，并在平台的根底上开发出了PDS700系列保护和自动装置。本分册所介绍的PDS-770系列数字式发电机
3、保护装置即是该系列保护和自动装置中的发电机和发电机变压器组保护装置局部。PDS700系列保护和自动装置相比第一代产品，采用了较多的新技术、新工艺，添加了许多新功能，使之具有更高的可靠性、更广的适用性、更好的使用性及更优的性价比。具有以下的特点：1统一硬件平台。采用功能强大的32位微处理器，并在此根底上构成了第二代保护的通用硬件平台。PDS710、PDS720、PDS730、PDS740、PDS770、PDS790系列保护和自动装置均采用该通用平台设计。该硬件平台的特点：1大资源，配置了大容量的存贮器，包括随机存储器RAM，闪烁存储器FLASH RAM，电可擦存储器EEPRM等。为实现强大的功能
4、奠定了根底。2采用了在系统可编程器件(CPLD)，节省了大量的外围电路，提高了灵活性。3接口丰富，保存了适用于现场控制总线的CANBUS接口，并采取双网络配置，提高了通讯的可靠性。并提供了先进的Ethernet以太网接口，提高了通讯的速率。同时，还提供了常规的RS232C及RS485接口，可用于调试或接入外部设备。2统一的软件平台。在统一硬件平台的根底上，采用了适用于嵌入式系统的多任务操作系统。该系统功能强大，性能可靠稳定，采用高级语言进行编程，大大缩短了开发周期。3友好的用户界面。装置面板上装有320X240的大分辨率的LCD，可显示多达300个汉字，所有菜单、操作、提示均完全汉化，可实现无
5、说明书操作和调试。4强化信息提供、记录和分析功能。装置具有大容量的存储资源，多样的通讯接口，可以为综自系统提供内容丰富的信息，同时可记录多达8次的故障录波数据，通过以太网传输数据，通讯速度和可靠性大大提高。另提供录波分析软件包，可将从保护装置接收的录波数据保存、显示、并进行分析计算。5、自动化的测试手段由于采用通用的硬件、软件平台，专门开发了自动检测的测试程序，在单板生产过程中进行自动测试，并将测试结果存档，消除了人工测试的“盲点，保证了产品质量的一致性。3.保护配置和性能3.1.保护配置保护配置和型号见下表：(打“表示具有该功能；)主要保护功能PDS-771A数字式发电机保护装置PDS-77
6、2A数字式发电机变压器保护装置发电机纵向差动保护发电机横差保护发变组纵向差动保护发电机绕组定子过负荷发电机定子绕组接地发电机励磁回路接地保护发电机失磁保护发电机频率异常保护发电机功率异常保护发电机电压异常保护发电机纵向零序电压保护发电机复合电压过流保护发电机负序过流发电机负序过负荷励磁回路过负荷变压器复合电压过流变压器零序电流变压器零序电压变压器间隙发电机非电量保护变压器非电量保护3.2.保护性能1. PDS770系列数字式发电机保护采用多微处理器结构，将发电机发变组的全套保护分布于三个独立的中央处理模件，使中央处理模件负担的保护功能相互分散，提高了各保护功能间的独立性和可靠性。2. PDS7
7、70系列数字式发电机保护采用对发电机频率自适应的频率跟踪技术，保证装置在发电机频率40Hz60Hz范围内准确采样、计算，使装置具有很好的频率适应性,从而确保装置的精度和可靠性。3. PDS770系列数字式发电机保护的差动保护采用相电流突变量启动元件和差电流起动元件方式，能有效防止采样回路受干扰造成的保护误判断，提高了保护的可靠性。差动保护电流回路TA饱和判别及比率制动差动保护自适应功能，可以有效防止区外故障时电流互感器饱和特别暂态饱和可能造成的差动保护误动作。其匝间保护引入相电流制动方法，提高了匝间保护的灵敏度和可靠性。4. PDS770系列数字式发电机保护其跳闸出口采用可修改跳闸矩阵方式，便
8、于现场根据运行方式修改。各个保护功能元件均采用硬压板和软件控制字相结合的方式，便于现场根据运行方式投退保护功能。5.完善的事件记录功能，可保存最多2000余条保护动作/告警记录，还可记录超过5000条事件顺序记录SOE信息，且掉电不丧失。6. 完整的故障波形记录功能，装置可保存多达8次的故障录波数据，包括故障时的保护定值、保护动作事件及录波数据等，可通过公司提供的录波分析软件进行事故分析。7. 操作记录的可追溯，任何对装置进行的操作，如：定值修改、定值区切换、压板投退、遥控操作等，均有详尽的操作记录可追溯。8. 分等级的密码管理功能，不同等级的密码的操作权限不同，防止误操作。9. 正常运行情况
9、下的波形监视功能，可选择在任何时刻观察装置的模拟量波形，特别适用于某些特殊装置的投运试验。10. 特设有“平安模式，在保护装置出现任何异常情况，如：模拟量通道损坏等；使保护装置切换到该模式，可有效防止保护装置的误动作。11. 强大的数据传输功能，不仅有现场控制总线CANBUS，适用于综自场合；同时具有先进的Ethernet网络接口，并采用了国际最新的IEC61850规约，适用于录波等大容量数据的传输。12. 硬件设计上采用“背插式全封闭结构，强、弱电完全分开，大大提高了装置的抗干扰能力，到达国内同类产品的最高水平，适用于各种恶劣场合。13. 主要电路板采用SMT(外表贴装)技术，全部采用四层印
10、制版，减少了电路体积，减少发热，提高了集成度，元器件除阻容元件外全部采用进口器件，保证了装置的整体可靠性。二、技术参数1机械参数：装置机箱为标准6U，19英寸。装置外形结构及装置开孔尺寸如下图。PDS770系列数字式发电机保护装置外形结构图PDS770系列数字式发电机保护装置开孔尺寸图2技术参数2.1 额定电气参数1直流电源：DC220V/DC110V (订货时注明规格)；允许电源偏差：15，20；2交流电压：100/(额定电压Un；3交流电流：5A/1A(额定电流In(订货时注明规格；4额定频率：50Hz/60Hz (订货时注明规格；5交流过载能力： 电流回路：2In-连续工作；10In-允
11、许10s；40In-允许1s； 电压回路：1.2Un-连续工作；6功耗： 交流电流：0.5VA/相； 交流电压：0.5VA/相； 直 流：正常运行时30W；跳闸时50W; 2.2. 主要技术指标2.2.1. 发电机差动保护采用比率制动特性区分区内、外故障；具有TA断线判别功能，可选择TA断线闭锁报警差动保护功能；具有TA饱和时差动保护自适应功能。保护定值范围：差动速断定值 0.5A99.9A( In=5A)0.1A20A( In=1A)差动保护启动值 0.5A99.9A( In=5A)0.1A20A( In=1A)比率差动制动系数 1070差流越限报警定值 0.1Ie1Ie保护动作时间包括出口
12、继电器动作时间：差动速断 20 ms (1.5倍整定值)；比率差动 25 ms (2倍整定值)；保护定值误差：电流定值误差5%比率制动系数定值误差5%2.2.2. 发变组差动保护采用谐波制动原理躲避励磁涌流，采用比率制动特性区分区内、外故障；具有TA断线判别功能，可选择TA断线闭锁报警差动保护功能；具有TA饱和时差动保护自适应功能。保护定值范围：差动速断定值 0.5A99.9A( In=5A)0.1A20A( In=1A)差动保护启动值 0.5A99.9A( In=5A)0.1A20A( In=1A)比率差动制动系数 1070二次谐波制动系数: 10%70%差流越限报警定值 0.1Ie1Ie保
13、护动作时间包括出口继电器动作时间：差动速断 25 ms (1.5倍整定值)；比率差动 30 ms (2倍整定值)；保护定值误差：电流定值误差5%比率制动系数定值误差5%2.2.3.发电机横差保护：具有相电流制动特性，提高了保护的灵敏度和可靠性；利用频率跟踪技术结合完善的模拟及数字滤波器，确保三次谐波滤过比大于100；励磁回路一点接地保护动作后可延时动作；具有横差保护TA断线报警功能。保护定值范围：横差保护电流定值: 0.1A50A相电流制动系数: 0.12.0保护动作时间包括出口继电器动作时间：发电机横差保护： 50 ms (1.5倍定值) 保护定值误差：电流定值误差2.5%或0.01In2.
14、2.4. 纵向零序电压保护：利用频率跟踪技术结合完善的模拟及数字滤波器，确保三次谐波滤过比大于100；具有专用电压互感器一、二次侧断线闭锁报警功能。保护定值范围：匝间保护零序电压定值: 0.5V50V保护动作时间包括出口继电器动作时间：纵向零序电压保护： 50 ms (1.5倍定值) 保护定值误差：电压定值误差2.5%或0.05V2.2.5. 发电机定子接地保护：由基波零序电压保护85%95%发电机定子接地故障，三次谐波零序电压比值保护发电机中心点附近的定子接地故障，二者相结合完成100%定子接地保护。利用频率跟踪技术结合完善的模拟及数字滤波器，确保三次谐波滤过比大于100；具有相关TV一、二次侧断线闭锁报警功能。保护定值范围：零序电压定值: 0.5V40V保护定值误差：零序电压定值误差2.5
