GTG3000微机线路监控保护装置.docx
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GTG3000微机线路监控保护装置
GTG-3000微机线路监控保护装置
1基本配置及规格:
1.1基本配置
GTG-3000适用于110KV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的线路保护及测控装置,可在开关柜就地安装。
保护方面的主要功能有:
1)三段过流保护;2)零序过流保护(小电流接地选线);3)三相一
次重合闸(检同期、无压或不检);4)过负荷保护;5)一段定值时间可分别独立整定的合闸过流后加速保护;6)低周减载保护;7)过电压保护;8)低电压保护;9)三个跳闸报警可选择的非电量;10)手动及自动准同期合闸并列操作;11)PT断线告警;12)故障录波功能(可选配)。
测控方面的主要功能有:
1)13路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信;2)正常断路器
遥控分合;3)P、Q、IA、IB、IC、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U0、UL、F、COSф等15个模拟量的遥测;4)开关事故分合次数统计及事件SOE等;5)2路脉冲输入。
1.2技术数据
1.2.1额定数据
直流电源:
220V,110V允许偏差+15%,-20%
交流电压:
100/
V,100V
交流电流:
5A,1A
频率:
50Hz
1.2.2功耗
交流电压:
<0.5VA/相
交流电流:
<1VA/相(In=5A)
<0.5VA/相(In=1A)
直流:
正常<10W
跳闸<15W
1.2.3主要技术指标
①定时限过流:
电流定值:
0~20In
时间定值:
0~99.99S
定值误差:
<2%
②重合闸
重合闸时间:
0.1~99.99S
定值误差:
<2%
③低周减载
低周定值:
45Hz~50Hz
低压闭锁:
0~100V
df/dt闭锁:
0.3Hz/s~9.99Hz/s
定值误差:
<2%
其中频率误差:
<0.01Hz
④遥测量计量等级:
I、U、f0.2级
其他:
0.5级
⑤遥信分辨率:
<2ms
信号输入方式:
无源接点
2.装置原理
2.1硬件配置及逻辑框图见附图GTG-3000
2.2模拟输入
外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后,由低通滤波器输入至模数变换器,CPU经采样数字处理后,构成各种保护继电器,并计算各种遥测量。
Ia、Ib、Ic、Io输入为保护用模拟量输入,IA、IB、IC为测量用专用测量CT输入,保证遥测量有足够的精度。
Io零序电流输入用作零序过流保护(小电流接地选线)输入,零序电流的接入最好用专用零序电流互感器接入,若无专用零序电流互感器,在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即CT的中性线电流。
UA、UB、UC输入在本装置中作为低周保护和测量用电压输入,与IA、IB、IC一起计算形成本线路的P、Q、COSф、Kwh、Kvarh。
若本线路遥测量仅为电流量并且低周保护停用,则UA、UB、UC可不接,为防止装置发PT断线信号,只需将定值表中控制字整定为PT断线检查退出。
UL在GTG-3000中作为重合闸检线路无压输入。
2.3软件说明
2.3.1启动元件
装置设置一个启动继电器(QDJ),用其常开接点来闭锁跳闸及合闸出口,以防止装置硬件故障时造成误动。
装置在检测到有重合闸条件、相间过流、零序过流电、零序过压、低周减载、欠压、PT断线、非电量或有遥控分合闸命令时自动展宽10S,去开放出口继电器正电源。
为提高装置电流保护的动作灵敏性,采用电流突变量启动方式:
Δiφ=||iφ(t)-iφ(t-T)|-|iφ(t-T)-iφ(t-2T)||>ΔIQD
φ=a、b、c
其中ΔIQD为突变量启动元件的整定值,当相电流差突变量连续三次大于整定值时,启动元件动作。
2.3.2定时限过流
本装置设三段定时限过流保护,各段电流、方向及时间定值可独立整定,分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。
专门设置一段后加速段电流保护在手合和重合闸后投入3秒,加速段的电流及时间可独立整定。
方向元件采用正序电压极化,方向元件和电流元件接成按相启动方式。
方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。
2.3.3反时限过流
根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定,一般采下列三个标准特性方程:
一般反时限:
(1)
非常反时限:
(2)
极端反时限:
(3)
上式中,
为电流基准值;
为时间常数,取过流反时限时间定值DMT,范围为0~1S。
其中反时限特性可由控制字FSXTX选择(1为一般反时限,2为非常反时限,3为极端反时限)。
2.3.4过负荷保护
过负荷保护动作可通过控制字整定,“0”时只发信号,“1”时跳闸并且闭锁重合闸。
2.3.5三相一次重合闸
重合闸起动方式有两种:
不对应起动和保护起动,采用不对应起动优先原则。
当重合闸不投时可选择整定控制字退出,装置可选取检同期、无压或不检重合方式。
重合闸必须在充电完成后投入,线路在正常运行状态、无闭锁重合信号,经15秒充电完成。
重合闭锁信号有:
①手跳②遥跳③外部端子闭锁输入④低周动作⑤控制回路异常⑥各压力闭锁合闸⑦过负荷跳闸⑧非电量跳闸。
2.3.6低周减载
装置配有低电压、无流闭锁及滑差闭锁功能的低周减载保护。
当装置投入工作时频率必须在50±0.5Hz范围内,低周保护才允许投入。
当系统发生故障,频率下降过快超过滑差闭锁定值时瞬时闭锁低周保护。
低周保护动作同时闭锁线路重合闸。
2.3.7接地保护
装置设置有零序电流(小电流接地选线)保护,可选择跳闸或只发信号
由于装置应用于不接地或小电流接地系统,在系统中发生接地故障时,其接地故障点零序电流基本为电容电流,且幅值很小,用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。
在本装置中接地保护实现时,由于各装置通过网络互联,信息可以共享,故采用上位机比较同一母线上各线路零序电流基波或五次谐波幅值和方向的方法来判断接地线路。
2.3.8过电压保护
过电压保护取母线电压,为防止线路或其他设备未投时误发信号,故过电压中加有断路器合位判据。
为避免使用相电压在单相接地时过电压保护误动,过电压保护采用线电压,由软件计算得出。
过电压保护可选择跳闸或只发信号(“过电压保护投入”整定控制字整定“0”时只报警,整定为“1”时跳闸)。
2.3.9低电压保护
由于失压保护是在母线完全失压的情况下动作,所以只有在三相均失压时保护才动作。
以三相均失压为判据的措施也可起到防止PT断线,单相或两相断线引起失压保护误动作的作用。
有流闭锁条件是为避免PT断线误动而设置,有流闭锁定值按躲过最小负荷电流整定。
一般情况下,失压保护取母线电压,所以失压保护还加断路器合位判据。
2.3.10自动准同期
装置设置手动准同期功能,线路电压有相电压和线电压的三种情况。
为适应这三种情况,装置设置了三种选择控制字:
当整定控制字为“0”时表示取线路侧“线电压Uab=100”,装置对其幅值和相位不做修正;当整定控制字为“1”时表示取线路侧“相电压Uan=57.7V”,装置将其幅值乘
倍,将其相位反时针旋转30度;当整定控制字为“2”时表示取线路侧“相电压Uan=100V”),装置只将其相位反时针旋转30度,因为用于自动准同期时,装置采用线路Ua或Uab与母线Uab判定同期条件。
2.3.11非电量保护
为适应线路变压器组保护的需要,装置设有三个非电量保护,可自行选择跳闸和只发信号,用户可自行选择其中任一非电量为重瓦斯、轻瓦斯、油温高,一般要求是重瓦斯需要跳闸,轻瓦斯和油温高需要告警。
2.3.12PT断线检查
装置具有PT断线检查功能,可通过控制字投退。
装置检测母线电压异常时报PT断线,待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。
在断线期间,根据整定控制字选择是退出经方向或低电压闭锁的各段过流保护还是暂时取消方向和低电压闭锁。
如果重合闸选择检同期或检无压方式,则线路电压异常时发出告警信号,并闭锁自动重合闸,待线路电压恢复正常时保护也自动恢复正常。
如果重合闸选择检同期或检无压方式时,装置自动投入线路PT断线判别功能。
线路PT断线的判据为:
若线路电压Ux小于0.3Un(Un=100V或57.7V)对应线路有流(有一相电流大于0.06In),经10秒报线路PT断线,断线消失后延时2.5秒返回。
线路PT断线信号发出后闭锁自动重合闸,待线路电压恢复正常时保护也自动恢复正常。
2.3.13装置闭锁和运行异常告警
当装置检测到本身硬件故障时,发出装置故障闭锁信号(ALARM),同时闭锁整套保护。
硬件故障包括:
RAM出错、EPROM出错、定值出错、电源故障。
当装置检测到下列件状况时,发出运行异常信号(YBJ):
1)线路电压报警;2)PT断线;3)频率异常;4)控制回路异常;5)各压力接点闭锁操作;6)零序电流报警;7)过负荷报警;8)接地报警;9)非电量报警。
2.3.14遥控、遥测、遥信功能
遥控功能主要有两种:
正常遥控跳闸操作,正常遥控合闸操作。
遥测量主要有:
I、U、COSφ、F、P、Q,通过积分计算得出有功电度、无功电度。
所有这些量都在当地实时计算,实时累加。
遥信量主要有:
13路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信,并作事件顺序记录,遥信分辨率小于2ms及2路脉冲电度输入。
3装置定值整定
3.1装置参数整定表
序号
名称
范围
备注
0
定值组别
1~4
1
通讯地址设置
1~127
2
通讯波特率设置
300,900,1200,2400,
4800,9600,19200
3
操作员密码
0~99999
4
系统员密码
0~99999
5
遥信防抖时限1
0~9999ms
开入量1、2遥信确认时间(ms)
6
遥信防抖时限2
0~9999ms
其余开入量遥信确认时间(ms)
7
电流变比
1~1000
8
母线电压变比
1~2200
9
线路电压变比
1~2200
10
电度脉冲变比
1~8000
11
线路PT方式
0,1,2
0:
Uab=100V(线电压)
1:
Van=57.7(相电压)
2:
Uan=100V(相电压)
12
测量设置
0,1
13
合闸脉冲时限
0~9999ms
3.2装置定值整定表
定值种类
代号
含义
整定范围
步长
出厂
定值
启动元件
QDI
正序突变量启动值
0.25~99.99A
0.01A
1.0A
瞬时速断保护
SSSD
瞬时速断投退
(投入)1/(退出)0
0
SSYBS
低压闭锁投退
SSFX
方向投退
SSPT
PT断线闭锁投退
SSDI
瞬时速断电流
0~99.99A
0.01A
99.99A
SSDY
低压闭锁电压
2~100V
0.1V
2.0V
SSDT
瞬时速断时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
限时速断保护
XSSD
限时速断投退
(投入)1/(退出)0
0
XSYBS
低压闭锁投退
XSFX
方向投退
XSPT
PT断线闭锁投退
XSDI
限时速断电流
0~99.99A
0.01A
99.99A
XSDY
低压闭锁电压
2~100V
0.1V
2.0V
XSDT
限时速断时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
定时限过流保护
DSGL
定时限过流投退
(投入)1/(退出)0
0
FYBS
复压闭锁投退
DSFX
方向投退
DSPT
PT断线闭锁投退
DSDI
定时限电流
0~99.99A
0.01A
99.99A
DSDY
低压闭锁电压
2~100V
0.1V
2.0V
FXDY
负序电压
2~100V
0.1V
100.0V
DSSX
定时过流时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
反时限过流
FSXTT
反时限投退
(投入)1/(退出)0
0
FSXI
反时限电流
0.5~99.99A
0.01A
99.99S
FSXT
反时限时限
0.05~20.00S
0.01S
20.00S
FSXTX
反时限特性
1,2,3
过流后加速
GLJS
过流后加速投退
(投入)1/(退出)0
0
GLJSI
过流后加速电流
0~99.99A
0.01A
99.99A
GLJST
过流后加速时限
0~99.99S
0.01S
20.00S
过负荷保护
GFH
过负荷投退
(投入)1/(退出)0
0
GFHTT
过负荷跳闸投退
GFHI
过负荷电流定值
0~99.99A
0.01A
99.99A
GFHT
过负荷时限定值
0~99.99S
0.01S
99.99S
小电流接地选线
LXGY
零序过压保护投退
(投入)1/(退出)0
0
LXGL
零序过流投退
LXFX
零序方向投退
LXTZ
零序过流跳闸投退
LXDI
零序电流定值
0~99.99A
0.01A
99.99A
LXDT
零序过流时限定值
0~99.99S
0.01S
99.99S
LXDY
零序电压定值
2~100V
0.1V
100.0V
LXYT
零序电压保护时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
过电压保护
GYBH
过电压保护投退
(投入)1/(退出)0
0
GYTT
过电压保护跳闸投退
GYU
过电压保护电压
100~160V
0.1V
160V
GYT
过电压保护时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
失电压保护
SYTT
失电压保护投退
(投入)1/(退出)0
0
SLTT
有流闭锁失压投退
SYU
低电压定值
2~100V
0.1V
100V
SYI
有流闭锁电流定值
0~99.99A
0.01A
99.99A
SYT
失电压保护时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
低周减载保护
DZJZ
低周减载投退
(投入)1/(退出)0
0
WLBS
无流闭锁低周投退
WYBS
无压闭锁低周投退
HCBS
滑差闭锁低周投退
DZWL
无流闭锁低周定值
0~99.99A
0.01A
99.99A
DZWY
无压闭锁低周定值
2~100V
0.1V
100V
DZF
低周减载定值
45-50Hz
0.01Hz
45Hz
HCBL
频率变化率
0.3~9.99Hz/S
0.01Hz/S
0.3Hz/S
DZT
低周减载时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
重合闸
BHCH
保护启动重合闸
(投入)1/(退出)0
0
BDYCH
不对应启动重合闸
JWY
检无压投退
JTQ
检同期投退
WYDZ
重合闸无压
2~100V
0.1V
100V
TQGD
重合闸同期角
0°~90°
0.1°
0°
CHT
重合闸时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
自动准同期
TQHZ
同期合闸投退
(投入)1/(退出)0
0
WYHZ
无压合闸投退
TQDF
同期频差定值
0~0.8HZ
0.01Hz
0.2Hz
TQDV
同期压差定值
0~20V
0.1V
5V
TQT
同期合闸时限
0~99.99S
1.0S
60S
HZDQ
合闸导前时间
0~999mS
1ms
100ms
YXGJ
允许功角
0°~50°
1.0°
0°
告警设置
MXPT
母线PT断线告警投退
(投入)1/(退出)0
0
XLPT
线路PT断线告警投退
(投入)1/(退出)0
0
KZHL
控制回路异常投退
(投入)1/(退出)0
0
非电量保护
FDL1
非电量1保护投退
(投入)1/(退出)0
0
FDLT1
非电量1跳闸投退
FDL2
非电量2保护投退
FDLT2
非电量2跳闸投退
FDL3
非电量3保护投退
FDLT3
非电量3跳闸投退
FDL1T
非电量1告警/跳闸时限
0~99.99S
0.01S
0.01S
FDL2T
非电量2告警/跳闸时限
0~99.99S
0.01S
0.01S
FDL3T
非电量3告警/跳闸时限
0~99.99S
0.01S
0.01S
断路器拒跳合
DLQ
断路器拒跳合投退
(投入)1/(退出)0
0
DLQT
断路器拒跳合时限
0~99.99S
0.01S
0.01S
电气闭锁操作
JHTT
禁止合闸投退
(投入)1/(退出)0
0
JCTT
禁止操作投退
JTTT
禁止跳闸投退
DQBST
电气闭锁时限
0~99.99S
0.01S
99.99S
…..
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