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1、PAC-1000电力系统失步快速解列装置技术及使用说明书（V3.02）中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE目 录1装置概述1-1装置的基本功能1-1失步解列1-1事故录波1-1实时监测1-1装置的主要特点1-22装置技术指标2-1型号及含义2-1规格参数2-1输入输出信号2-1交流电压信号输入2-1交流电流信号输入2-1开关量信号输出2-2测量精度2-2交流电压、电流2-2有功、无功功率2-2频率2-2振荡中心位置2-2工作电源2-3功率消耗2-3过载能力2-3时钟和时钟同步2-3时钟显示2-3时钟设置2-3时钟同步精度2-3装置时钟
2、精度2-4实时测量2-4事故录波2-4启动条件2-4事故录波记录参数2-4事故录波的采样速率2-4事故录波记录长度2-4数据处理2-5事故信息报告文件2-5对外通信2-5通信接口2-5主站与从站的通讯模式2-5主站与从站之间的通信内容2-5电磁兼容2-6绝缘试验2-6工作环境大气条件2-6贮存、运输极限环境温度2-63装置工作原理3-1失步快速解列原理3-1失步解列判据逻辑3-1出口逻辑3-2装置闭锁条件3-3装置闭锁3-3交流电流回路断线3-4交流电压回路断线3-54装置基本结构4-1装置硬件结构4-1装置插件及原理4-2电源插件4-3CPU插件4-3DI插件4-4DO插件4-4AI插件4-
3、4人机接口子系统4-4装置面板布局4-5装置后视图4-5电源模块接线端子4-5开关量输入端子4-6开关量输出端子4-6通讯接口4-75装置整定5-1整定值及整定说明5-1其他可设定参数5-2密码管理5-2时钟5-2网络设置5-2压板状态5-2整定修改5-26装置操作6-1指示灯6-1键盘定义说明6-1菜单6-1显示电气量6-2显示分相测量值6-3修改网络设置6-3动作报告6-4装置自检6-4装置出口6-47运行维护7-1装置正常运行状态7-1装置出现异常告警时的检查7-18调试大纲8-1调试注意事项8-1调试工具8-1调试项目及方法8-1外观检查8-1AI回路检查8-1DI回路检查8-2DO回
4、路检查8-2失步解列和录波功能8-29订货说明9-11 装置概述1.1 装置的基本功能随着我国电网的快速发展，大电网的稳定问题越来越突出，如何保持系统的稳定和有效防止事故的扩大一直是电力部门专家，相关设备制造单位关注的焦点。应用国内外最新的研究成果，并结合多年电力系统控制、保护领域的工程实践，中国电力科学研究院系统所推出的PAC-1000电力系统失步快速解列装置是集失步解列、事故录波和实时监测于一体的多功能装置。1.1.1 失步解列PAC-1000快速解列装置安装在可能存在振荡中心的输电线路和断面两端，当系统发生异步振荡，且振荡中心在本线路上时，装置可以在系统异步运行发生的第一个周期内发出解列
5、命令。根据不同的应用条件，用户还可整定装置的动作时间，控制装置在失步前或失步后动作。装置仅需要安装点的线路电压、线路电流就可以完成系统失稳的判别，不需要远方信号。1.1.2 事故录波当系统发生异步振荡时，装置发出解列启动信号，同时启动事故录波。装置记录被控线路在解列前后的U、I、P、Q、f以及功角的变化曲线、振荡中心的位置、装置跳闸出口信号等内容，便于进行事故分析。用户也可以通过中央管理站软件手动启动录波。1.1.3 实时监测装置可以实时监测电力系统运行参数，包括系统频率、被控线路的正序电压、电流和输送功率等。应用中央管理站软件，这些数据可以传送到中央管理站。1.2 装置的主要特点 动作快速，
6、可于系统振荡的第一个异步周期内发出跳闸信号。 整定简单，只需要输入线路的参数、保护范围以及动作延时值即可。 仅使用就地电气量就可完成全部功能，无需远方信号和其它辅助信号。 嵌入式系统和高效DSP相结合，在提高运算速率的同时保证装置稳定运行。 全汉化液晶显示，配合面板指示灯，操作调试简单明了。 丰富的后台功能，可以通过网络或串口在本地或远方进行参数整定，波形分析、打印等功能。 强大的事故录波分析功能，可以进行手动或自动录波。 硬件采用模块式可插拔结构，维修调试方便。 具有装置故障闭锁和电气量不对称闭锁等多种闭锁条件，保证装置可靠不误动。2 装置技术指标2.1 型号及含义2.2 规格参数 控制线路
7、数量：1路。 线路模拟量输入：三相电压和三相电流。 开关量输入：12路。 开关量输出：12路。 TCP/IP网络接口：1路。 RS232C串行接口：1路。 标准时钟授时信号：1路。 外形尺寸：177mm482mm250mm（高宽深）。2.3 输入输出信号2.3.1 交流电压信号输入 输入信号：输电线路的三相电压。 额定电压：100 V。 线性范围：1V120V。 额定频率：50Hz。2.3.2 交流电流信号输入 输入信号：输电线路的三相电流。 额定电流：1A或5A。 线性范围：5A（额定电流值为1A），25A（额定电流值为5A）。 额定频率：50Hz。2.3.3 开关量信号输出 跳闸出口信号。
8、 告警信号。 启动录波信号和遥信信号。 其它备用开关量输出信号。2.4 测量精度2.4.1 交流电压、电流 在额定频率时电压测量误差应满足表1的规定。表1 电压测量误差要求输入电压UnUUnUnU2Un测量误差极限2%1% 在额定频率时电流测量误差应满足表2的规定。表2 电流测量误差要求输入电流InIInInI5In测量误差极限2%1%2.4.2 有功、无功功率测量误差不大于额定视在功率的5。2.4.3 频率不大于（测量范围：40Hz60Hz。）2.4.4 振荡中心位置距离误差不大于10线路长度。2.5 工作电源直流220V或110V，允许偏差为2010,纹波系数不大于6。2.6 功率消耗 交
9、流电压回路： 当额定电压时，每相不大于1VA。 交流电流回路： 当额定电流为5A时，每相不大于1VA；当额定电流为1A时，每相不大于。 直流电源回路： 不大于50W。 交流电源回路： 不大于50VA。2.7 过载能力 交流电压回路：倍额定电压，连续工作。 交流电流回路： 2倍额定电流，允许连续工作；10倍额定电流，允许时间为10s；40倍额定电流，允许时间为1s。 直流电源回路：倍额定电压，连续工作；倍额定电压，允许10s。 交流电源回路：倍额定电压，连续工作。2.8 时钟和时钟同步2.8.1 时钟显示显示装置当前的时间，格式为： 年月日 时：分：秒。2.8.2 时钟设置 通过前面板按键或中央
10、管理站软件可以对装置时钟进行设置。 可以接收标准时钟源输出的分脉冲对时信号。2.8.3 时钟同步精度时钟同步误差不大于1ms。2.8.4 装置时钟精度24h误差不大于5s。2.9 实时测量 系统频率f。 各输电线路的正序电压、电流，有功功率和无功功率。以上测量值可以应主站请求发送到中央管理站。2.10 事故录波2.10.1 启动条件 当系统发生异步振荡，装置在发出解列启动信号的同时启动事故录波。 装置可以接受中央管理站的命令启动事故录波。2.10.2 事故录波记录参数 系统频率f。 线路的正序电压、电流，有功功率和无功功率。 线路两端正序电压的相位差。 开关量输入输出信号。2.10.3 事故录
11、波的采样速率事故录波的采样速率为100sps。2.10.4 事故录波记录长度 触发前追忆时间长度为1分钟。 触发后持续记录至系统恢复稳定运行，每个录波文件的最大长度不超过30分钟。 装置内置电子盘中可保存的录波数据长度根据控制线路的数量而定，如控制两条线路最长可保存120分钟的数据。当磁盘空间不够时自动删除最旧的历史数据。2.10.5 数据处理利用中央管理站后台分析软件可以对事故录波数据进行显示、分析、处理、打印和存档，可以将事故录波文件转换为纯文本格式文件。2.10.6 事故信息报告文件对应每次事故录波，装置生成一个纯文本格式的事故信息报告文件。文件中包含以下内容： 录波启动方式。 录波触发
12、时刻。 录波触发时刻的线路运行参数（正序电压、电流，有功功率和无功功率，系统频率）。 振荡中心位置。 装置解列的线路名称及解列时刻。2.11 对外通信2.11.1 通信接口串行接口一路：RS232。 网络接口一路：TCP/IP。2.11.2 主站与从站的通讯模式主从方式，外部设备（如就地计算机或监控系统）为主站，装置为从站，从站在主站发出通信请求命令时做出应答。2.11.3 主站与从站之间的通信内容 设置整定值。 设置时钟。 改变装置运行状态。 传送当前的系统运行参数。 传送事故信息报告文件。 传送事故录波文件。 传送整定值数据。 传送装置状态信息。2.12 电磁兼容 辐射电磁场干扰试验符合国
13、标：2002 的规定。 快速瞬变干扰试验符合国标：1996 的规定。 静电放电试验符合国标：1998 的规定。 脉冲群干扰试验符合国标：1998 的规定。2.13 绝缘试验 介质强度符合国标：GB/T 72612000 的规定。 绝缘电阻符合国标：GB/T 72612000 的规定。 冲击电压符合国标：GB/T 72612000 的规定。 耐湿热性能符合国标：GB/T 72612000 的规定。2.14 工作环境大气条件 环境温度：10C55C。 相对湿度：595。 大气压力：70kPa106kPa。2.15 贮存、运输极限环境温度装置的贮存、运输及安装允许的极限温度为25C70C。在不施加任何激励量的条件下，不出现不可逆变化。3 装置工作原理3.1 失步快速解列原理PAC-1000电力系统失步快速解列装置根据输电线路功率的变化趋势、线路两端电压相角差的变化趋势以及系统振荡中心的位置等因素来形成失步解列判据。系统由同步运行状态向异步运行状态转移过程中，线路两侧的电压功角差以加速度增加，但线路有功功率不断减少，当振荡中心进入装置保护范围
