MTPR6110H型微机主变差动保护装置解读.docx
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MTPR6110H型微机主变差动保护装置解读
MTPR-6110H型微机主变差动保护装置
铁供10A1
1.产品说明
MTPR-6110H型微机变压器主保护装置能可靠而有效地对110KV以下电压等级的各种变电站升降压三卷变及其它用户变压器提供保护。
该装置的特点:
●采用MCU+DSP双微控制器,计算速度快,保护功能齐全,动作可靠。
●采用二次谐波及比率制动原理,并具有无制动的差电流速断保护,保证在变压器空投及区外故障时不误动,而在区内故障时能可靠而快速动作。
●高、中、低压侧电流互感器均可采用星型接线,也可按传统方式,将高中压侧电流互感器接成三角形,低压侧接成星形。
●具有检测CT断线功能,当CT断线时,装置面板报警,且显示断线。
根据控制字设定CT断线时可选择闭锁或不闭锁比率差动保护。
●装置有8个保护出口,每种保护可以自由选择其中的1个或多个保护出口,便于现场调试。
●具有掉电记忆芯片存储保护定值;具有掉电保持实时时钟;可准确记录32次保护动作信息;
●具有完善的自检功能。
●采用大屏幕汉化液晶显示,通过键盘对各项菜单进行操作,操作简便,显示直观。
●该装置带有高速的CAN、RS485及光纤通讯接口,所有保护动作信息可通过CAN网、RS485通讯、光纤网上传到后台计算机监控系统。
●装置具有2路DCS接口和GPS卫星同步时钟接口,
●该装置为后插件结构,体积小,接线简单,防震、防电磁干扰能力强,可组屏或直接安装于开关柜,是变电站自动化系统的理想设备。
●当高压侧A相电流大于风扇启动电流时,经延时启动风扇,通过控制字可以对该项功能投入或退出。
2.功能描述
1.功能与结构
装置采用二次谐波制动及复合比率制动原理,各侧电流可由软件进行变比修正。
2.1差动速断保护
动作判据为:
│Ic│>Isd
N
其中,Ic=|∑Ii|(N为变压器卷数,Ii为同名相电流工频分量)。
i=1
Isd―――差动速断定值,该定值按躲过外部故障时最大不平衡电流和励磁涌流整定。
通过控制字可对该保护投入或退出。
当变压器区内发生严重短路故障时,差动电流急剧增大,超过定值后,本保护瞬时动作,达到快速保护变压器的目的。
2.2
复式比率制动差动保护
N
|Ic|>Icd且|Ic|>K1×||Ic|-∑|Ii||
i=1
动作判据A:
Id2 动作判据B: Icd―――差动电流定值,按躲过正常运行时最大不平衡电流整定 K1―――比率制动系数 I2―――差动电流的二次谐波分量 K2―――二次谐波制动系数,按躲过变压器空载合闸时的励磁涌流整定。 当任一相差电流满足动作判据A时,判据A为真;当每一相均满足判据B时,判据B为真。 当判据A和B同时为真时,保护动作出口于各侧断路器。 无论单侧电源或双侧电源,复式比率制动判据在正常运行及区外故障CT严重饱和时均有强烈的制动作用,保护不会误动作,而在区内故障时制动作用非常小,具有很高的灵敏度,保证了保护的可靠性与选择性。 2.3CT断线检测 正常运行时,各侧三相电流之和为零。 当一相CT断线时,三相电流和不为零,为了与接地故障相区别,尚须作以下点判断: 1)三相电流中,电流最小的一相其值为零。 2)电流大的两相,其电流值小于CT断线闭锁电流。 当检测到CT断线时根据控制字设定投退来闭锁差动保护,经延时发报警信号,且显示断线时刻。 CT断线检测功能可根据控制字投入或退出。 2.4非电量保护 对于非电量保护(如重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放等),其相应动作接点通过本装置硬件直接跳闸并告警。 软件记录其动作时间。 装置硬件采用模块化设计,有交流输入模块、DSP模块、信号/跳闸出口模块、电源/非电量模块、显示MCU模块等,分别装于19/3英寸机箱内。 各单元采用后插拔式结构,调试与检修方便。 3.主要技术参数 3.1额定数据 ●电源电压: AC/DC220V或110V ●交流电流: 1A或5A ●额定频率: 50Hz 3.2功率消耗 ●直流回路: <20W ●交流回路: <1VA/相 3.3动作时间 ●差动速断: ≤20ms ●比率制动差动: ≤30ms 3.4定值误差: <5% 3.5绝缘耐压性能 符合IEC255-5标准,GB/T15145-94之规定 3.6抗干扰性能 符合IEC255-22-1标准,IEC255-22-2标准及DL-478/92之规定 3.7冲击电压 各输入、输出端子分别对地,交流回路与直流回路间能耐受5KV(峰值)的标准冲击电压。 3.8机械性能 ●工作条件: 能承受严酷等级为一级的震动响应、冲击响应检验。 ●运输条件: 能承受严酷等级为一级的震动耐久、冲击耐久及碰撞检验。 3.9环境条件 3.9.1环境温度 ●工作温度: -10℃~50℃,24小时内平均温度不超过35℃. ●贮存温度: -25℃~70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆变化,温度恢复后,装置能正常工作。 3.9.2相对湿度 最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露。 最高温度为40℃,平均最大相对湿度不大于50%。 3.9.3大气压力 86~110Kpa(相对海拔高度2000米以下) 4。 使用与维护 4.1键盘 装置面板上共有8个键: 、、、、取消、-、+、确认。 键: 菜单选择,光标上移。 键: 菜单选择,光标下移。 键: 菜单选择,光标左移。 键: 菜单选择,光标右移。 “取消”键: 取消操作,返回上级菜单。 “-”键: 在口令、系统参数、定值等屏进行数据修改。 “+”键: 在口令、系统参数、定值等屏进行数据修改。 “确认”键: 菜单确认,数据确认。 另: 装置在前背板配有一个“信号复归”键,打开装置的前面板,在前背板上可以找到。 4.2信号灯 装置面板上共有信号灯6只,分别为: 运行、通讯、动作、告警、本体、故障。 当通讯正常时,“运行”、“通讯”灯闪烁,当面板MCU和DSP板之间的通讯中断时,“运行”灯闪烁而“通讯”灯常亮或常灭,不再闪烁;当“故障”灯点亮时,说明保护装置自检发现出错。 注: 面板上的“通讯”灯表示的是面板MCU和DSP板的通讯状态。 4.3通电前检查 投运前,应对装置进行外观检查,面板完好无划痕,紧固螺钉应无松动,装置接地是否可靠,各模块紧固螺丝是否拧紧,端子接触良好。 4.4上电检查 加上直流电源,面板上运行指示灯、通讯灯闪烁。 此时LCD液晶显示屏幕上显示一次图及高压电流、中压电流(三卷变)、低压电流、差流。 4.5主菜单显示 按“确认”键,LCD液晶显示如图4-1所示画面。 1.查看数据 1.1高中低侧电流 1.2制动谐波电流 如果一次显示不完,按键可以实现滚屏显示,如下所示: 主菜单↓ 1.查看数据 2.信号复归 3.查看报告 4.开入状态 5.开出试验 6.系统参数 7.定值整定 图4-1主菜单显示图4-2查看数据菜单显示 主菜单共有10条,一次只能显示7条,按“”、“”键,滚屏显示所有菜单项。 此时“查看数据”作反白显示,按键改变选择项,再按“确认”键,弹出相应子菜单。 4.6查看数据菜单 在图4-1中按“确认”键,LCD液晶显示如图4-2所示画面。 在图4-2中按“确认”键,LCD液晶显示如图4-3所示画面。 报告号 01 高压侧IA: 000.00A IB: 000.00A IC: 000.00A 中压侧IA: 000.00A IB: 000.00A IC: 000.00A 低压侧IA: 000.00A IB: 000.00A IC: 000.00A 图4-3高中低侧数据菜单显示图4-4输入报告号 4.7信号复归 在主菜单选择‘2.信号复归’,在故障消失时,按“确认”键,面板上的信号灯会熄灭,否则,信号灯继续亮。 4.8查看报告 在主菜单选择‘3.查看报告’,按“确认”键,LCD显示图4-4提示输入报告号,装置中按事件发生的时间越近,事件报告号越小的顺序排列。 输入报告号后按“确认”键,LCD将显示对应报告内容。 对电量保护,按“”键LCD将显示故障电流、故障电压。 4.9查看开入 在主菜单选择‘4.开入状态’,按“确认”键,LCD显示如图4-5所示,装置可采集12路开入信号。 4.查看开入 开入1: 分开入7: 分 开入2: 分开入8: 分 开入3: 分开入9: 分 开入4: 分开入10: 分 开入5: 分开入11: 分 开入6: 分开入12: 分 请输入口令 0000 图4-5开入状态图4-6提示输入口令 4.10口令输入 要进行“5.开出试验”、“6.系统参数”、“7.定值整定”时,LCD将提示输入口令,如图4-6所示,只有输入口令正确方可进行以上操作,装置默认超级口令为1000。 4.11开出试验 在主菜单中选中‘5.开出试验’项,正确输入口令后,可进行所有出口继电器的闭合、打开试验。 包括: 启动继电器、信号继电器、保护出口继电器。 LCD显示如下,在图4-7中按、键进行合分操作切换。 其中,保护出口受启动继电器控制。 5.1启动继电器 合分 5开出试验↓ 5.1启动继电器 5.2差动动作信号 5.3本体动作信号 5.4信号复归继电器 5.5保护出口1 5.6保护出口2 5.7保护出口3 “确认” —————〉 图4-7开出试验菜单图4-8继电器合分试验显示 4.12系统参数 在主菜单中选中‘6.系统参数’项,正确输入口令后,可进行系统参数的查看或修改。 系统参数菜单包括‘本机通讯设置’、‘CAN主站地址’、‘通道系数’、‘DA调节/选择’、‘电流额定值’、‘一次电压等级’、‘一次CT接线方式’、‘一次CT变比’、‘中低压侧平衡系数’、‘变压器接线方式’、‘保护出口序列’等内容。 对其进行的修改和确认操作同4-13定值操作。 其中‘6.3通道系数’如图4-9所示,屏幕右上角显示的为光标所在通道的模拟量数值,修改通道系数时显示量随之改变。 6.3通道系数000.00 通道11.000 通道21.000 通道31.000 通道41.000 通道51.000 通道61.000 通道71.000 6.11保护出口序列 速断保护0000 比率差动0000 过负荷0000 图4-9通道系数调节图4-10保护出口系列 图4-11保护出口序列整定定义 ‘6.11保护出口序列’菜单显示如图4-11,保护类型后的数据为16进制数,其二进制位值为1,该保护动作时相应的出口继电器闭合,数据范围为0—03FFH,各位对应关系如图4-11所示。 4.13定值整定 当输入正确密码后(出厂时密码设定为1000),按“确认”键,显示如图4-12所示画面。 7定值 7.1突变量启动值 7.2差动速断 7.3比率差动 7.4CT断线闭锁 7.5起动风冷 7.6保护投退 7.7故障录波投退 7.3比率差动 差动电流: I: 001.70A 比率制动系数: K1: 000.30 谐波制动系数: K2: 000.15 图4-12定值菜单显示图4-13定值整定显示 此时按、键选中要查看或要修改的定值按“确认”键,LCD将显示对应定值内容,如图4-13所示,按、、、键,移动光标,按“+、-”,进行相应的定值修改或保护的投退。 修改完成后按“取消”键,返回图4-12,此时可进行另外的定值修改,也可按“取消”键,如果本次操作中定值有改动,液晶将提示定值修改的确认,如图4-14所示,按、键选中“确认”或“取消”,然后按确认键,确认或取消本次定值修改操作。 7.定值修改 确认取消 当前日期/时间: 2004-07-16 10-26-58 图4-14定值修改确认图4-15修改时钟 4.14修改时钟 在主菜单中,选中‘8.修改时钟’项,LCD将显示DSP板上的实时时钟数据,如图4-15,此时再按“确认”键,时钟停止计时,显示光标,此时可进行时钟的修改。 4.15修改口令 在主菜单中,选中‘9.修改口令’项,LCD将显示图4-16,提示输入原口令和新口令,只有原口令正确输入后才可输入新口令,否则,新口令无法输入。 正确操作后再按“确认”键,装置将提示操作人员是否进行本次修改操作。 请输入原口令: 0000 请输入新口令: 0000 图4-16修改口令 4.16版本信息 在主菜单中,选中‘10.版本信息’LCD将显示装置对应软件和硬件信息。 当面板MCU和DSP板之间的通讯中断时,LCD不能显示版本信息。 5.装置设置 装置设置包括系统参数、整定值2项内容。 5.1系统参数 参数名称 范围 说明 本机通讯设置 本机通讯地址 1-99 整定级差: 1(出厂设为1) 光纤通讯波特率 1200-76800 出厂设为76800 485网通讯波特率 1200-19200 出厂设为9600 CAN网通讯波特率 40K-1M 出厂设为40K CAN主站地址 1-99 整定级差: 1(出厂设为1) 通道系数 通道1 0.5-1.5 调整通道1模拟基准值 通道2 0.5-1.5 调整通道2模拟基准值 通道3 0.5-1.5 调整通道3模拟基准值 通道4 0.5-1.5 调整通道4模拟基准值 通道5 0.5-1.5 调整通道5模拟基准值 通道6 0.5-1.5 调整通道6模拟基准值 通道7 0.5-1.5 调整通道7模拟基准值 通道8 0.5-1.5 调整通道8模拟基准值 通道9 0.5-1.5 调整通道9模拟基准值 通道10 0.5-1.5 调整通道10模拟基准值 通道11 0.5-1.5 调整通道11模拟基准值 通道12 0.5-1.5 调整通道12模拟基准值 通道13 0.5-1.5 调整通道13模拟基准值 通道14 0.5-1.5 调整通道14模拟基准值 通道15 0.5-1.5 调整通道15模拟基准值 通道16 0.5-1.5 调整通道16模拟基准值 DA1调节系数 0.5-1.5 调整D/A通道1(4-20mA)参数 DA2调节系数 0.5-1.5 调整D/A通道2(4-20mA)参数 DA1通道选择 0—8 选择DA1输出对应的参量项: 0: 高IA,1: 高IB,2: 高IC,3: 中IA,4: 中IB,5: 中IC,6: 低IA,7: 低IB,8: 低IC DA2通道选择 0—8 选择DA2输出对应的参量项: 0: 高IA,1: 高IB,2: 高IC,3: 中IA,4: 中IB,5: 中IC,6: 低IA,7: 低IB,8: 低IC 额定电流选择 1A/5A 1: 1A、0: 5A 一次侧电压等级 高压侧 0000-9999 单位: KV 中压侧 0000-9999 单位: KV 低压侧 0000-9999 单位: KV 一次CT接线方式 高压侧 Y/△ 中压侧 Y/△ 低压侧 Y/△ 一次CT变比 高压侧 0000-9999 用于主画面的一次电流显示(出厂设为40) 中压侧 0000-9999 用于主画面的一次电流显示(出厂设为40) 低压侧 0000-9999 用于主画面的一次电流显示(出厂设为40) 平衡系数 中压侧 0-10 整定级差: 0.01(出厂设为1) 低压侧 0-10 整定级差: 0.01(出厂设为1) 变压器接线方式 0-5 0: YYD-12-11,1: YYD-12-1,2: YDD-11-12, 3: YDD-1-12,4: YD-11,5: YD-1 出口序列 速断保护 0-3FF D0: 差动动作信号;D1: 本体动作信号; D2: 保护出口1;D3: 保护出口2;D4: 保护出口3; D5: 保护出口4;D6: 保护出口5;D7: 保护出口6; D8: 保护出口7;D9: 保护出口8; 比率差动 0-3FF 启动风冷 0-3FF 5.2定值清单 定值名称 范围/投退 说明 保护投退字(D15---D0) 差动速断 D0 1/0 1/0: 投入/退出(出厂设为退出) 比率差动 D1 1/0 1/0: 投入/退出(出厂设为退出) CT断线 D2 1/0 1/0: 投入/退出(出厂设为退出) 启动风冷 D3 1/0 1/0: 投入/退出(出厂设为退出) 备用 D4 1/0 1/0: 投入/退出(出厂设为退出) 备用 D5 1/0 1/0: 投入/退出(出厂设为退出) 备用 D6 1/0 1/0: 投入/退出(出厂设为退出) 备用 D7 1/0 1/0: 投入/退出(出厂设为退出) 备用 D8 备用 D9 备用 D10 备用 D11 备用 D12 备用 D13 备用 D14 备用 D15 差动速断保护电流 2.0-99.0A 整定级差: 0.1A(出厂设为99A) 比率差动保护电流 0.6-10A 整定级差: 0.1A(出厂设为10A) 比率差动系数 0.2-0.6 整定级差: 0.01(出厂设为0.5) 二次谐波系数 0.10-0.50 整定级差: 0.01(出厂设为0.10) 最大负荷电流 0.4-10A 整定级差: 0.1A(出厂设为10A) CT断线延时 0.5-15S 整定级差: 0.01s(出厂设为15s) 起动风冷电流 0.4-10A 整定级差: 0.1A(出厂设为10A) 起动风冷延时 0.5-15s 整定级差: 0.01s(出厂设为15s) 突变量启动值 0.5-1.0A 整定级差: 0.01A(出厂设为1A) 6装置基本功能检查 6.1通电前检查 外接线正确,外观没损坏,插件接触良好。 6.2上电检查 合上保护电源,液晶屏幕将显示主变一次图、高、中、低压侧一次电流值和,差电流的二次值。 6.3检查开入 装置的开关量输入电压为(DC220V或DC110V)。 在“开入状态”菜单项里,对开入回路进行检查时,要在开入端子和公共端(端子号为: A24)之间加直流电源,公共端为负电源(DC-),开入清单及说明如下: 开入量端子 开入量名称 检查方法 端子A24、A16 本体重瓦斯 端子A24: DC-,端子A16: DC+,显示由分到合 端子A24、A17 调压重瓦斯 端子A24: DC-,端子A17: DC+,显示由分到合 端子A24、A18 压力释放 端子A24: DC-,端子A18: DC+,显示由分到合 端子A24、A19 风冷消失 端子A24: DC-,端子A19: DC+,显示由分到合 端子A24、A20 本体轻瓦斯 端子A24: DC-,端子A20: DC+,显示由分到合 端子A24、A21 调压轻瓦斯 端子A24: DC-,端子A21: DC+,显示由分到合 端子A24、A22 油温高 端子A24: DC-,端子A22: DC+,显示由分到合 端子A24、A23 油位低 端子A24: DC-,端子A23: DC+,显示由分到合 在本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、风冷消失由分到合的同时,端子A07和A08、A09和A10、A11和A12、A13和A14这4对端子也由断开到闭合。 6.4检查开出 在“开出试验”菜单项里,对开出回路进行检查,开出清单及说明如下: 开出名称 检查方法 检查输出端子的闭合 启动继电器 将光标移至“合”,按“确认”键 差动动作信号 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B15-B16闭合 本体动作信号 将光标移至“合”,按“确认”键” 端B17-B18闭合 信号复归继电器 按“确认”键” 信号继电器均返回 保护出口1 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B21-B22闭合 保护出口2 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B23-B24闭合, 保护出口3 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B25-B26闭合 保护出口4 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B27-B28闭合 保护出口5 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B29-B30闭合 保护出口6 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B31-B32闭合 保护出口7 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B33-B34闭合 保护出口8 将光标移至“合”,按“确认”键” 端子B35-B36闭合 操作所有继电器 将光标移至“合”,按“确认”键” 以上各对端子均闭合(或返回) 说明: 检查保护出口时,应先操作启动继电器,使其处于“合”状态。 信号复归时,只复归差动动作信号和本体动作信号两继电器,控制前要先对信号继电器执行一次“分”操作。 6.5模拟量的监测及调节 在“查看数据”菜单项中的“高中低压侧电流”,对模拟量进行监测,通过调节“系统参数”中的“通道系数”来调节显示值。 保护电流以2倍额定调准。 “高中低压侧电流”清单及说明如下: 模拟量端子 模拟量名称 检查方法 端子D01、D02 高压侧A相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3% 端子D03、D04 高压侧B相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3% 端子D05、D06 高压侧C相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3% 端子D09、D10 中压侧A相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3% 端子D11、D12 中压侧B相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3% 端子D13、D14 中压侧C相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3% 端子D17、D18 低压侧A相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3% 端子D19、D20 低压侧B相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3% 端子D21、D22 低压侧C相电流 加2倍额定,显示偏差不超过3%
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