PCS976D直流滤波器成套保护装置技术和使用说明书.docx

PCS-976D直流滤波器成套保护装置技术和使用说明书1 .概述11.1 应用范围11.2 性能特征11.3 保护配置22 .装置的技术参数52.1 机械及环境参数52.2 额定电气参数52.3 主要技术指标53 .保护工作原理83.1 数据同步83.2 装置起动元件83.3 稳态比率差动保护93.4 差动速断保护103.5 差回路的异常情况判别103.6 稳态比率差动保护的动作逻辑113.7 变化量比率差动保护113.8 稳态不平衡保护123.9 暂态不平衡报警和暂态不平衡保护133.10 过流保护143.11 失谐监视报警153.12 跳闸出口切换154 .硬件原理说明164.1 装置面板布置164.2 装置接线端子164.3 结构与安装174.4 插件排列说明185 .定值内容及整定说明225.1 装置参数及整定说明225.2 系统参数及整定说明235.3 保护定值及整定说明235.4 软压板及整定说明25附录A差动保护和不平衡保护整定计算27附录B后备保护整定计算30附录CPCS-976D高压直流滤波器保护装置调试大纲311 .试验仪器312 .试验注意事项313 .保护装置的准备314 .开入量检查315 .交流回路校验326 .开出接点检查337 .直流滤波器保护功能试验348 .注意事项369 .保护装置正常年检时的试验内容（建议）36PCS-976D高压直流滤波器保护装置1 .概述1.1 应用范围RCS-976D数字式直流滤波器保护在现场已经成功应用七年时间，积累了丰富的实际应用经验，我公司在此基础上，结合最新的计算机技术和用户日益复杂的应用需求，研发除了全新一代的PCS-976D直流滤波器保护，它继承了RCS-976D系列直流滤波器保护的所有优点，并在保护原理方面有了进一步的创新和改进，同时在人机接口方面更加友好，全面支持新一代的数字化直流换流站的应用要求，适用于高压直流输电线路中的各种直流滤波器。PCS-976D装置可支持电子式互感器和常规互感器，可以连接ABB公司的电子式互感器（TDM方式），也可连接6004-8、IEC61850-9-KIEC61850-9-2方式，支持电力行业通讯标准D1T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC6I850,支持GOOSE输入和输出功能。1.2 性能特征 高性能的硬件，高采样率，实时计算采用64位微处理器+双32位DSP的硬件结构,多个处理器并行工作，64位微处理器负责人机接口、后台通信、打印等功能，两个32位DSP负责保护运算与出口逻辑。高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。装置采用了64位高性能的CPU和32位DSP、内部高速总线、智能I/O,硬件和软件均采用模块化设计，灵活可配置，具有通用、易于扩展、易于维护的特点。 独立的起动元件起动+保护动作出口跳闸方式,杜绝保护装置硬件故障引起的误动。 强电磁兼容性整体面板，强弱电严格分开，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。 主、后一体的保护配置原则实现一台装置完成所有的电量主保护、后备保护功能。 灵敏、可靠的滤波器不平衡保护由带制动特性的稳态不平衡保护和暂态不平衡保护共同构成，暂态不平衡保护不受滤波器固有不平衡电流的影响，对滤波器的电容参数发生变化有较高的灵敏度，又能保证在各种外部短路情况下以及任何非正常运行工况下不误动作。 高性能的比率差动保护由初始带制动的变斜率比率差动、变化量比率差动保护和差动速断保护共同构成，比率差动的制动电量采用滤波器的穿越电流并带有浮动特性，对滤波器的区内故障有很高的灵敏度，同时在各种区外故障和扰动下不误动作。 汉化界面显示、报告、定值等相关的内容均为简体汉字。 强大的通讯功能具有灵活的通讯方式，配有2个独立的以太网接口和2个独立的RS-485通信接口（也可配置为4个独立的以太网接口）。支持电力行业通讯标准D1/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准正C618500 完善的事件记录功能可记录64次故障及动作时序，64次故障波形，1024次自检结果及1024次开关量变位。录波格式为Comtrade格式。 丰富的PC机辅助软件基于Windows9X/ME/2000/NT/XP的PC机软件，使装置更易于应用。1.3保护配置PCS-976D装置中可提供一台直流滤波器所需要的全部电量保护，主保护和后备保护共用同一TAo这些保护包括： 比率差动 变化量比率差动 差动速断 滤波器稳态不平衡 滤波器暂态不平衡 过流 过负荷（反时限）图中表示的是此型保护的典型接线方式，但其接线方式并不一定符合实际应用。12/36次直流滋波器>祭动选曼>比军（够卜与化笊比完期途12/24次直流淀波器龙波器IT不平所屹波30击不平Iir12/36次直流浓波暑tt½ar(r得内霏自方*f*12/24次直流浊波器谊被簿过我育1图13.1PCS-976D在高压直流漉波器保护中的典型应用配置图13.2PCS-976D在高压直流滤波器保护中的典型应用配置PCS976D保护配置情况见下表（*表示为异常报警功能，下同）：保护类型段数每段时限数备注差动保护差动速断比率差动变化量比率差动不平衡保护暂态不平衡报警暂态不平衡保护21稳态不平衡保护后备保护过流11电容、电抗反时限过负荷电容、电抗过电流报警2. 装置的技术参数2.1 机械及环境参数机箱结构尺寸：482.6mm×177mm×291mm（4U）；嵌入式安装正常工作温度：O40C极限工作温度：-1050C贮存及运输：-25703. 2额定电气参数频率：50Hz60Hz直流电源：220V/U0V兼容，允许偏差+15%,-20%交流电流：0.2A,IA功耗交流电流：02VA相（In=IA）0.2VA/相（In=0.2A）直流：正常50W跳闸70W过载能力：电流回路：2倍额定电流，连续工作10倍额定电流，允许IOs40倍额定电流，允许Is4. 3主要技术指标2. 3.1动作时间差动速断：30ms（1.5倍整定值）稳态比率差动：60ms（2倍整定值）变化量差动：60ms（2倍整定值）2.3.2起动元件定值整定范围Ie指滤波器额定穿越电流（二次值），In指TA二次侧额定电流。差动保护起动元件：0.IIe-IIe2.3.3保护定值整定范围差动速断：0.IIe-IIc不平衡保护定值：0.1-20不平衡保护时间定值：0600S0600Min2.3.4定值误差电流定值误差：不超过±5%时间定值误差：<3%整定值+4OmS制动系数定值误差：不超过±5%2. 3.5记录容量故障录波内容和故障事件报告容量：保护装置可循环记录64次故障事件报告、64次波形数据。正常波形记录容量：正常时保护可记录4个周波所有电流波形、电流幅值和各开入量状态，以供记录或校验极性。异常记录容量：可循环记录1024次异常报警和装置自检报告。异常事件报告包括各种装置硬件自检出错报警、装置长期起动报警、差动电流异常报警、不平衡异常报警等。开关量变位记录容量：可以循环记录1024次开关量变位。开关量变位包括各种开入变位等。3. 3.6通信接口2个独立的RS-485通信接口(双绞线接口)及2个独立的以太网接口(也可配置为4个独立的以太网接口)，支持电力行业通讯标准D1T667-1999(IEC60870-5-103)和新一代变电站通讯标准IEC6I850o,通信速率可整定；一个用于GPS对时的RS485双绞线接口；一个打印接口，RS232方式，通信速率可整定；一个用于调试的RS-232接口(前面板)。4. 3.7对时方式a、外部空接点秒对时或分对时；b、RS-485方式的同步时钟秒对时或分对时;c、监控系统绝对时间的对时报文。5. d、IRIGB对时信号。6. 3.9电磁兼容电压渐变抗扰度：IEC61000-4-29+20%-20%电压暂降和短时中断抗扰度：IEC6100042950%×0.2s100%×0.05s浪涌(冲击)抗扰度：IEC61000-4-5(GBT17626.5)4级电快速瞬变脉冲群抗扰度：振荡波抗扰度：静电放电抗扰度：工频磁场抗扰度：脉冲磁场抗扰度：阻尼振荡磁场抗扰度：射频电磁辐射抗扰度：无线电干扰水平：IEC61000-4-4(GBT17626.4)4级IEC61000-4-12(GBT17626.12)3级IEC61000-4-2(GBT17626.2)2级IEC61000-4-8(GBT17626.8)5级IEC61000-4-9(GBT17626.9)5级IEC61000-4-10(GBT17626.10)5级IEC61000-4-3(GBT17626.3)3级在160kV下无线电干扰电压小于2500uV3.保护工作原理保护程序结构框图如图3.1所示。主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集与滤波，开关量的采集、装置硬件自检、外部异常情况检查和起动判据的计算，根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。硬件自检内容包括RAME2PROM>跳闸出口三极管和光耦电源失电等。正常运行程序进行装置的自检，装置不正常时发告警信号，信号分两种，一种是运行异常告警，这时不闭锁装置，提醒运行人员进行相应处理；另一种为闭锁告警信号，告警同时将装置闭锁，保护退出。故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断。图3.1保护程序结构框图3.1 数据同步装置支持电子式互感器（TDM方式）和传统互感器，并且支持两种互感器混用的情况，当实际应用过程中混用了电子式互感器和传统互感器，或者只使用电子式互感器，保护装置通过插值算法保证各个TA电流的同步性，并且将采样率插值到4800Hz（工频每周波96点），这种情况下，一般要求电子式互感器提供的数据采样频率高于4800Hzo7. 2装置起动元件针对不同的保护，装置设有不同的起动元件，起动后开放出口正电源。各起动元件的原理如下：稳态差流起动11d1>1dqd（3-2-1）差动电流I/大于差动电流起动整定值1dqd动作。此起动元件用来开放差动速断保护、稳态比率差动保护。变化差流起动31.25+I.（3-2-2）/j=/+/w其中：为浮动门坎，随着变化量输出增大而逐步自动提高，取1.25倍可保证门槛电流始终略高于不平衡输出。/,、/松分别为直流滤波器首端、穿越分支电流的变化量,为差动电流的变化量，Id