国电南自PS690U系列保护测控装置说明书.pdf
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国电南自DL/T1075-2007PS690U系列保护测控装置说明书国电南京自动化股份有限公司GUODIANNANJINGAUTOMATIONCO.,LTD版本号Ver1.4产品说明书版本修改记录表产品说明书版本修改记录表1098761.4增加PSP691UE,标准修改2.152012-8-251.3增加PSP691UC,添加了PSP691UA的自投方式PSM695U跳闸板改为不带操作回路修正各装置端子图开入量名称2.112010-8-1941.2修改PST692U整定控制字“中压侧复合电压”“低压侧复合电压”,将其合并为“其他侧复合电压”2.092009-12-243增加PSV693UPSM695U修正PSV692U原理图修正PST691整定说明修正PST691UF原理图2009-12-1121.1增加PSC691UPSV692UPSM693UPSM694U2.082009-7-2711.0初始版本2.062008-4-2序号序号说明书版本号说明书版本号修修改改摘摘要要软件版本号软件版本号修改日期修改日期*技术支持电话:
(025)51858272传真:
(025)51858972*本说明书可能会被修改,请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符*2010年8月第1版第1次印刷目次第一章第一章装置概述装置概述.11概述.11.1主要用途及方案.11.2技术特点.11.3保护装置型号及配置.22技术性能及指标.32.1额定电气参数.32.2主要技术指标.32.3环境条件.42.4功率消耗.42.5过载能力.42.6绝缘性能.42.7耐湿热性能.42.8电磁兼容性.42.9机械性能.5第二章第二章技术说明技术说明.6PSL691U线路保护测控装置.61功能.62原理说明.63整定.9PSL691US线路保护测控装置.141功能.142原理说明.143整定.15PST691U变压器差动保护装置.201功能.202原理说明.203整定.23PST691UF变压器非电量保护装置.261功能.26PST692U变压器后备保护装置.321功能.322原理说明.323整定.35PST693U变压器保护测控装置.391功能.392原理说明.393整定.41PSC691U电容器保护测控装置.471功能.472原理说明.473整定.50PSR691U电抗器(电缆)差动保护装置.561功能.562原理说明.563整定.57PSP691UA备用电源自动投切装置.621功能.622原理说明.623整定.64PSP691UC备用电源自动投切装置.701功能.702原理说明.703整定.70PSP691UD备用电源自动投切装置.761功能说明.762整定.77PSP691UE备用电源自动投切装置.821功能说明.822整定.833逻辑.84PSV691UPT保护测控装置.871功能.872原理说明.873整定.88PSV692UPT并列装置.921功能.922原理说明.92PSV693UPT并列装置.961功能.962原理说明.96PSM691U电动机差动综合保护测控装置.981功能.982原理说明.983整定.102PSM692U电动机综合保护测控装置.1081功能.1082原理说明.1083整定.111PSM693U同步电动机差动综合保护装置.1161功能.1162原理说明.1173整定.120PSM694U同步电动机综合保护装置.1261功能.1262原理说明.1263整定.126PSM695U电动机差动保护装置.1321功能.1322原理说明.1323整定.133第三章第三章使用说明使用说明.1371装置介绍及显示.1371.1装置面板.1371.2键盘.1391.3信号灯.1391.4串行接口.1401.5USB接口.1401.6自动关背光说明.1401.7主画面显示说明.1402菜单界面显示及操作说明.1402.1菜单功能说明.1422.2主要功能说明.1433机箱外型尺寸图.1614开孔尺寸图.1625交流操作回路原理图.163装置概述1第一章第一章装置概述装置概述1概述概述1.1主要用途及方案主要用途及方案PS690U系列保护测控装置由线路保护,变压器保护,电容器保护,电抗器保护,备用电源自投,电动机保护等组成,可用于110kV及以下电压等级的电网和发电厂厂用电系统。
通过采用高性能32位CPU将保护、测控、通信功能集成于一体,适合与变电站综合自动系统或电厂电气自动化系统配套。
装置可以组屏集中安装,也可直接安装于开关柜上进行分散式控制。
1.2技术特点技术特点采用国际最流行的高速处理器,主频为200MHz,内置资源丰富,外围电路设计简单,保证产品的制造质量及其稳定性。
充足的硬件资源,4M字节FlashMemory存储器,8M字节SDRAM。
带有USB接口,可通过U盘直接升级装置程序,也可把动作信息和故障录波数据直接存入U盘,方便故障分析。
测量三相电流和零序电流(Ia,Ib,Ic,Io),三相或线电压(Uan,Ubn,Ucn,Uab,Ubc,Uca),有功功率P,无功功率Q,功率因素cos,频率f,有功电量kWh,无功电量kVarh。
电流、电压、功率、电度的测量值不仅反映基波,还可正确反映213次谐波,从而使测量结果与专用测量表计一致。
具有一路420mA直流模拟量输出(可自定义为电流、电压或功率),取代交流采集变送器。
最多14路用户可自定义名称的开入量接口。
保护元件的出口方式可通过跳闸矩阵进行整定,方便用户选择要动作的继电器。
所有继电器出口接点可选择为跳闸接点(自动返回)或信号接点(复归后返回)。
自带操作回路,可自适应0.5A5A开关跳合闸电流。
GPS对时可采用硬接点分脉冲或秒脉冲方式,同时也支持IRIG-B对时方式(RS485接口)。
差动保护具有防止设备启动或区外故障时TA饱和导致差动保护误动的判据。
有效、可靠的PT断线判据,有效防止电机低电压元件误动作。
两个100M以太网通信接口,一个RS485通信接口,支持IEC60870-5-103,Modbus等规约。
9条故障录波,每条录波包含1.9秒的采样点和幅值录波,采样点录波最大包含14路模拟量(间隔为1mS),幅值录波最大包含40个模拟量幅值和32个开关量(间隔为5mS)。
2条电动机启动录波(间隔为100mS),启动前1S,启动后29S。
录波采用标准Comtrade格式。
采用全图形化编程技术以及稳定、可靠的保护继电器库,提高程序的可靠性及正确性。
整机静态功耗低(约6W),液晶模块采用新工艺,寿命大为提高。
高抗干扰性能,通过10项电磁兼容检测认证,快速瞬变、静电放电、浪涌抗干扰性能均达到最高等级(级)标准。
工作环境温度范围:
-2555(液晶无模糊、迟钝现象)。
装置概述21.3保护装置型号及配置保护装置型号及配置装置型号装置型号功能配置功能配置适用范围适用范围PSL691U线路保护测控装置三段式过流保护(可经复合电压启动,可带方向)/三段式零序过流保护(可带方向)/过负荷保护/重合闸/检同期手合/合闸加速保护/低周减载/低压减载/小电流接地选线/测量35kV及以下电压等级的线路PSL691US线路保护测控装置三段式复合电压过流保护/零序过流保护/过负荷保护/后加速保护/4-20Ma输出/测量厂用电进线,母联开关PST691U变压器差动保护装置差动保护/差动速断保护/差流越限告警/TA断线判别110kV及以下电压等级容量为6300kVA及以上的变压器PST691UF变压器非电量保护装置变压器非电量保护/独立的操作回路PST692U变压器后备保护测控装置复合电压闭锁(方向)过流保护/零序电流保护/间隙零序电流保护/零序电压保护/过负荷保护/启动通风/闭锁有载调压/测量PST693U变压器保护测控装置三段式复合电压过流保护/反时限过流保护/两段定时限负序过流保护/高压侧定时限零序过流保护/低压侧定时限零序过流保护/低压侧反时限零序过流保护/过负荷保护/过电压保护/低电压保护/非电量保护/FC闭锁/4-20mA输出/测量2000kVA以下的厂用变,所用变,接地变PSC691U电容器保护测控装置电流速断保护/过流保护/过电压保护/低电压保护/零序过流保护/不平衡电流保护/不平衡电压保护/差电压保护/差电流保护/测量并联电容器组PSR691U电抗器(电缆)差动保护装置差动保护/差动速断保护/三段式复合电压过流保护/零序过流保护/过负荷保护/测量串联电抗器,电缆线路PSP691U备用电源自投装置母联备自投/进线备自投/变压器备自投/厂用电源自投备用电源自投PSV691UPT保护测控装置二段式低电压保护/母线绝缘检测/测量35kV及以下PT柜PSV692UPT并列装置PT并列单母分段PSV693UPT并列装置PT并列/二段式低电压保护单母分段PSM691U电动机差动综合保护装置差动保护+综合保护+测量2000kW及以上异步电动机装置概述3PSM692U电动机综合保护测控装置电流速断保护/定时限过流保护/两段定时限负序过流保护/反时限负序过流保护/过热保护/堵转保护/单相接地保护/低电压保护/过负荷保护/非电量保护/FC闭锁/4-20mA/测量2000kW以下异步电动机PSM693U同步电动机差动综合保护装置差动保护+综合保护+测量同步电动机PSM694U同步电动机综合保护装置失步保护/逆功率保护/电流速断保护/定时限过流保护/反时限负序过流保护/过热保护/堵转保护/单相接地保护/低电压保护/过负荷保护/非电量保护/测量同步电动机PSM695U电动机差动保护装置差动保护/差动速断保护/差流越限告警/CT断线告警异步或同步电动机2技术性能及指标技术性能及指标2.1额定电气参数额定电气参数电源直流额定电压:
220V或110V;(对于直流220V和交流220V,装置电源模块可以自适应)允许偏差:
-20%15%;波纹系数:
不大于5。
额定电流、电压交流电流:
5A或1A;交流电压:
100V或100/3V。
2.2主要技术指标主要技术指标精确工作范围电流:
0.04In20In(In=5A或In=1A);电压:
1V140V;频率:
45Hz55Hz。
测量精度电流:
0.2级(含谐波);电压、有功功率、无功功率、功率因数:
0.5级(含谐波);频率:
0.01Hz;4-20mA输出:
0.5级。
定值误差整定值误差:
不超过3%;动作时间误差:
定时限保护,不超过(1%整定值40)ms;反时限保护,不超过5%整定值或40ms。
遥信分辩率小于2ms。
GPS对时分脉冲或秒脉冲:
要求GPS装置提供接口为空光耦,耐压大于50V;IRIG-B:
DC时码,RS485接口。
装置概述4接点容量操作回路的跳闸电流与合闸电流:
0.5A5A自适应;跳闸空接点:
5A(DC220V闭合容量);信号空接点:
5A(DC220V闭合容量)。
2.3环境条件环境条件环境温度:
-2555;相对湿度:
595(产品内部不凝露,不结冰);大气压力:
66kPa106kPa2.4功率消耗功率消耗交流电流回路:
当In=5A时,每相不大于0.5VA;当In=1A时,每相不大于0.3VA。
交流电压回路:
当额定电压时,每相不大于0.5VA。
直流电源回路:
当正常工作时,不大于10W;当装置动作时,不大于20W。
2.5过载能力过载能力交流电流回路:
2倍额定电流,连续工作;10倍额定电流,允许10s;40倍额定电流,允许1s。
交流电压回路:
1.4倍额定电压,可连续工作。
2.6绝缘性能绝缘性能绝缘电阻在正常试验大气条件下,装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间,以及电气上无联系的各回路之间,用500V的兆欧表测量其绝缘电阻值不小于100M。
介质强度在正常试验大气条件下,装置能承受频率为50Hz,历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。
试验过程中,任一被试回路施加电压时,其余回路等电位互联接地。
冲击电压在正常试验大气条件下,装置的直流输入回路、交流输入回路、输出触点等各回路对地,以及电气上无联系的各回路之间,能承受1.2/50s的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压为5kV。
2.7耐湿热性能耐湿热性能装置能承受GB/T7261第20章规定的交变湿热试验。
试验温度402、相对湿度(933),试验时间为48h(每一周期时间为24h),在试验结束前2h内,测量各外引带电回路部分对外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5M;介质强度不低于规定介质强度试验电压值的75。
2.8电磁兼容性电磁兼容性试验项目要求1辐射电磁场骚扰试验满足GB/T14598.92002(IEC60255-22-3:
2000,IDT)规定的级试验2快速瞬变干抗试验满足GB/T14598.102007(idtIEC60255-22-4:
2002)规定的级试验31MHz脉冲群干扰试验满足GB/T14598.132008(eqvIEC60255-22-1:
2007)规定的级试验4静电放电试验满足GB/T14598.142010(idtIEC60255-22-2:
2008)规定的4级试验5电磁发射试验满足GB/T14598.162002(IEC60255-25:
2000,IDT)规定的A类试验6浪涌(冲击)抗扰度满足GB/T17626.52008(idtIEC61000-4-5:
2006)规定的4级试验7射频场感应的传导骚扰度满足GB/T17626.62008(idtIEC61000-4-6:
2006)规定的3级试验8工频磁场抗扰度满足GB/T17626.82006(idtIEC61000-4-8:
2001)规定的4级试验9脉冲磁场抗扰度满足GB/T17626.91998(idtIEC61000-4-9:
1993)规定的4级试验装置概述510直流电源电压突降和电压中断影响允许GB/T83671987(eqvIEC60255-11:
1979)中要求100ms的电压中断,30电压突降0.5s2.9机械性能机械性能项目要求1振动装置能承受GB/T11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为1级的振动响应试验,3.2.2规定的严酷等级为1级的振动耐久试验。
2冲击装置能承受GB/T14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为1级的冲击响应试验,4.2.2规定的严酷等级为1级的冲击耐久试验。
3碰撞装置能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为1级的冲击碰撞试验。
PSL691U线路保护测控装置6第二章第二章技术说明技术说明PSL691U线路保护测控装置线路保护测控装置1功能功能三段式过流保护(可经复合电压启动,可带方向)三段式零序过流保护(可带方向)过负荷告警重合闸检同期手合合闸加速保护低周减载低压减载小电流接地选线I,U,P,Q,Cos,有功电度,无功电度,14路开关量采集GPS对时(分脉冲,秒脉冲或IRIG-B方式)2原理说明原理说明2.1三段式过流保护三段式过流保护当任一相电流大于定值,经延时,装置跳闸。
三段过流保护均可由控制字独立选择投入或退出,是否需要经复合电压启动,是否带方向。
当选择经复合电压启动时:
A相电流经Uab、Uca或负序电压启动,B相电流经Uab、Ubc或负序电压启动,C相电流经Ubc、Uca或负序电压启动。
当选择带方向时:
Ia与Ubc组成A相方向元件,Ib与Uca组成B相方向元件,Ic与Uab组成C相方向元件。
当电流相对与电压的相角为(3090)时,为正方向。
方向元件带有记忆功能以消除近端三相短路时方向元件的死区。
当装置检测出母线PT断线时,装置自动将经复压启动或带方向的过流保护退出,对于没有经复合电压启动和未带方向的纯过流保护不受PT断线影响。
PSL691U线路保护测控装置72.2三段式零序过流保护(可带方向)三段式零序过流保护(可带方向)当一次系统采用小电阻接地方式时,如3I0大于定值,经延时,零序I段和II段跳闸,零序段可经控制字选择跳闸或告警。
如考虑带方向,则成为三段零序方向过流保护。
当3U0相对与3I0相角为(75195)时,认为是正方向。
零序电压3U0由保护自产,即3U0Ua+Ub+Uc。
当3U02V时,自动闭锁零序方向过流保护。
零序电流3I0由保护自产,取三相保护电流之和,即3I0Ia+Ib+Ic。
当装置检测出母线PT断线时,装置自动闭锁零序方向过流保护。
对于未带方向的零序流保护不受PT断线影响。
在阴影区内为动作区753I03U0PSL691U线路保护测控装置82.3过负荷告警过负荷告警当任一相电流大于定值,经延时,装置发告警信号。
2.4重合闸重合闸当重合闸功能投入、开关在合位15秒、弹簧未储能接点断开三个条件都满足时,重合闸充电完成(即重合闸准备好,可以进行重合)。
重合闸充电完成后运行灯闪烁,如果重合闸未准备好,运行灯将长亮,不会闪烁。
重合闸充电完成后,一旦保护跳闸或开关偷跳,经过重合闸延时,重合闸启动。
重合闸启动后,根据投退选择检无压、检同期或不检。
a)检同期重合闸条件:
|UxUab|检同期合闸角注:
Ux为线路电压角度;Uab为母线电压Uab角度;为正常情况下,由于不同相或系统接线造成Ux超前Uab的角度。
b)检无压重合闸条件:
Ux检无压定值如果Ux大于检无压定值,则自动转为检同期重合闸。
c)不检重合闸:
不判别Ux的幅值或相角,直接合闸。
重合闸启动后10S内若不能完成重合闸,则自动结束本次重合闸。
当手动跳闸,遥控跳闸,过负荷,低周减载或低压减载动作时,装置自动闭锁重合闸功能。
2.5检同期手合检同期手合当Ux与Uab的关系满足同期重合闸条件且检同期手合投入时,装置4X19,4X21接点闭合,用户可将4X19,4X21接点串联接入手动合闸回路,即可实现手动合闸检同期。
2.6合闸加速保护合闸加速保护当手动合闸,遥控合闸或重合闸动作时,如果遇到故障,为了能快速切除故障,装置设有加速保护。
该保护监视开关由分位变为合位后3秒钟内的电流,如任一相电流大于定值,经短延时,装置跳闸。
3秒钟过后,后加速保护自动退出。
2.7低周减载低周减载当系统频率低于定值,经延时,装置跳闸。
低周减载功能可带低电压闭锁,或滑差闭锁功能,以防止低周减载误动。
低电压闭锁判据为:
Uab,Ubc,Uca均低于低电压闭锁定值时,闭锁低周减载。
滑差闭锁判据为:
f/t大于滑差闭锁定值时,闭锁低周减载。
2.8低压减载低压减载当三个线电压均低于定值,经延时,装置跳闸。
以下任一条件成立,将闭锁低压减载功能:
a)任一个线电压电压变化率闭锁定值,U/t为每秒任一线电压变化值。
当线电压低于定值时,电压变化率保持。
当线电压大于定值时,电压变化率实时更新。
c)三相电流均零序过流的定值。
其中:
3I0为零序电流,取自本侧零序TA。
本保护配置两时限,第一时限跳本侧,第二时限跳各侧。
2.3间隙零序电流保护间隙零序电流保护本保护反应变压器间隙击穿的零序电流,可作为变压器不接地运行时的后备保护。
本保护具有自动投退功能,当变压器中性点接地刀闸拉开时,自动投入间隙零序电流保护。
动作判据为:
3I0jx间隙零序电流定值。
PST692U变压器后备保护装置34其中:
3I0jx为间隙零序电流,取自本侧中性点间隙TA。
本保护配置两时限,第一时限跳本侧,第二时限跳各侧。
2.4零序电压保护零序电压保护本保护反应接地侧零序电压,可作为变压器不接地运行时的后备保护。
本保护具有自动投退功能,当变压器中性点接地刀闸拉开时,自动投入零序电压保护。
动作判据为:
3U0零序电压定值。
其中:
3U0为零序电压,取自本侧PT的3U0绕组。
本保护配置两时限,第一时限跳本侧,第二时限跳各侧。
注:
该保护用于中、低压侧时,只发告警信号,不跳闸。
2.5过负荷保护过负荷保护当任一相电流大于定值,经延时,装置发信告警。
2.6启动通风保护启动通风保护当任一相电流大于定值,经延时,装置启动通风出口动作。
2.7闭锁有载调压闭锁有载调压当任一相电流大于定值,经延时,装置闭锁有载调压出口动作(常闭接点断开)。
2.8PT断线告警断线告警装置采用两种方法识别PT断线。
方法一:
当三个线电压中最大与最小之差大于30V,延时3S,发PT断线信号;当三个线电压中最大与最小之差小于30V,且Uab大于80V,PT断线信号返回。
方法二:
电压突变同时电流不突变,认为PT断线,发PT断线信号。
电压突变:
100mS内三个线电压中任一个由大于90V变为小于60V。
电流不突变:
Ia,Ic均大于0.2A,且变化小于0.1A。
三个线电压都大于,PT断线信号返回。
2.9遥信功能遥信功能装置空余的遥信为开入量2-4,开入量8-13,这9个开入量可以做为普通遥信。
其它的开入量和保护功能绑定,不可以做为普通遥信。
2.10出口矩阵出口矩阵4X1,4X2跳本侧母联。
4X3,4X4跳本侧。
4X5,4X6跳中压侧。
4X7,4X8跳低压侧。
4X9,4X10本侧复合电压动作。
4X11,4X12本侧复合电压动作。
4X13,4X15启动通风。
4X17,4X19闭锁有载调压。
出口元件4X1,4X24X3,4X44X5,4X64X7,4X84X9,4X104X11,4X124X13,4X144X13,4X154X17,4X184X17,4X19过流一段一时限X过流一段二时限X过流一段三时限XXX过流二段一时限X过流二段二时限X过流二段三时限XXX过流三段一时限X过流三段二时限XXX本侧复合电压XXPST692U变压器后备保护装置35出口元件4X1,4X24X3,4X44X5,4X64X7,4X84X9,4X104X11,4X124X13,4X144X13,4X154X17,4X184X17,4X19零序过流一时限X零序过流二时限XXX间隙零序一时限X间隙零序二时限XXX零序过压一时限X零序过压二时限XXX过负荷发信启动通风
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