CSC-160数字式线路保护装置说明书.doc
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1、CSC-160数字式线路保护装置说 明 书北 京 四 方 继 保 自 动 化 有 限 公 司BEIJING SIFANG AUTOMATION CO., LTD.CSC-160数字式线路保护装置说 明 书编 制: 校 核:标准化审查: 审 定:印刷版本号:V1.0文 件 代 号:0SF.451.029出 版 日 期:2003年11月版权所有:北京四方继保自动化有限公司注:本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书有不符之处,请您及时与我公司联系,我们将为您提供相应的服务。技术支持 电话:010-62986668 传真:010-62981900重 要 提 示感谢您使用北京四方继保自动化有限
2、公司的产品。为了安全、正确、高效地使用本装置,请您务必注意以下重要提示:1) 本说明书仅适用于CSC-160数字式线路保护装置。2) 请仔细阅读本说明书,并按照说明书的规定调整、测试和操作。如有随机资料,请以随机资料为准。3) 为防止装置损坏,严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板上的芯片和器件。4) 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。5) 装置如出现异常或需维修,请及时与本公司服务热线联系。6) 本装置的操作密码是:8888;权限密码:9999。目 录第一篇 装置的技术说明11概述11.1 适用范围11.2 装置主要特点21.3 装置执行的标准42 技术条件42.1 环境条件4
3、2.2 电气绝缘性能52.3 机械性能52.4 电磁兼容性52.5 安全性能62.6 热性能(过载能力)62.7 功率消耗62.8 输出触点容量62.9 装置主要技术参数62.10 运输和贮存83 装置软件83.1 保护程序整体结构93.2 启动元件93.3 距离保护93.4 两段TV断线后的过流保护133.5 零序电流保护133.6 过电流保护133.7 过负荷告警、跳闸功能143.8 低周减载143.9 低压减载153.10 三相一次重合闸153.11 断路器失灵启动电流元件163.12 反时限保护元件163.13 异常检测和判别163.14 纵联电流差动全线速动保护183.15 纵联距离
4、/零序方向全线速动保护243.16 保护逻辑框图27第二篇 用户安装使用354 整定值及整定计算说明354.1 CSC160保护整定说明354.2 CSC160装置参数384.3 CSC160“保护定值”385 装置硬件说明805.1 装置面板布置图805.2 装置插件布置图815.3 接线说明826 人机操作和报文说明896.1 操作说明896.2 菜单结构896.3 保护事件报文(37)956.4 保护告警报文(38)976.5 操作相关报文(39)987 附图1008 订货须知115CSC-160数字式线路保护装置 说明书第一篇 装置的技术说明1概述1.1 适用范围CSC-160数字式线
5、路保护装置是由微型计算机实现的数字式输电线路成套快速保护装置(以下简称装置或产品)。该装置可以适用于:110kV及以下中性点直接接地或经小电阻接地的大电流接地系统输电线路、中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统输电线路。CSC160装置不同型号的功能配置见表1、表2。表1 大电流接地系统线路保护装置的功能配置装置型号功能CSC-161ACSC-161BCSC-162ACSC-163ACSC-163BCSC-163T纵联距离全线速动电流差动全线速动(光纤双通道或者T接线)三段相间距离、三段接地距离四段零序方向三段过流TV断线后两段过流断路器失灵启动远方跳闸功能远方命令传送功能过负荷告警跳闸
6、低周减载元件三相一次重合闸相电流反时限元件*零序电流反时限元件*相电流加速元件*零序电流加速元件*注: * 为可选元件表2 小电流接地系统线路保护装置的功能配置装置型号功能CSC-166ACSC-167ACSC-167BCSC-167T电流差动全线速动(光纤双通道或者T接线)三段相间距离三段过流过负荷告警跳闸低周减载低压减载三相一次重合闸相电流反时限元件*相电流加速元件*注: * 为可选元件说明:1) 根据用户的不同需要,装置可以实现操作、切换、测控回路。具体型号说明见图1:CSC 16 17A(B、T) Z1(2) C 带测控回路 带操作、切换回路 功能配置见表1、表2中低压线路保护系列四方
7、公司标识图1 型号说明注:其中标识Z1适用于单跳圈,Z2适用于双跳圈。2)CSC163T和CSC167T为光纤双通道,可以用于两端系统双通道冗余和三端系统。1.2 装置主要特点装置具有以下特点:a)高性能、高可靠、大资源的硬件系统采用DSP和MCU合一的32位单片机,高性能的硬件体系保证了装置对所有继电器进行并行实时计算。保持了总线不出芯片的优点,有利于保护装置的高可靠性。大容量的故障录波,储存容量达4M,全过程记录故障数据,可以保存不少于24次。完整的事件记录和动作报告,可保存不少于2000条动作报告和2000次操作记录,停电不丢失。采用硬件模块化、整背板设计思想,取消传统背板配线的方式,提
8、高了硬件的可靠性,又使得装置机箱统一设计、灵活扩展,充分满足用户的不同要求。b)硬件自检智能化装置内部各模块智能化设计,实现了装置各模块全面实时自检。模拟量采集回路采用双A/D冗余设计,实现了模拟量采集回路的实时自检。继电器检测采用新方法,可以检测继电器励磁回路线圈完好性和监视出口接点的状态,实现了继电器状态的检测与异常告警。开入回路检测采用新方法,开入状态经两路光隔同时采集后判断。对微机保护的电源模块各级输出电压进行实时监测。对机箱内温度进行实时监测。c)用户界面人性化采用大液晶显示,可实时显示电流、电压、功率、频率、压板状态、定值区等信息。装置提供四个快捷键,可以实现“一键化”操作,方便了
9、现场运行人员的操作。装置面板采用一体化设计、一次精密铸造成型的弧面结构。具有造型美观,精度高,造价低,安装方便等特点。d)动作过程透明化装置可以记录保护内部各元件的动作过程和各种计算值,可通过分析软件CSPC分析保护动作全过程。e)现场调试自动化提供方便的现场自动测试方案,可以对保护装置实现全面、完善的测试。f) 通信接口多样化装置可以提供两个高速的电以太网接口(可选光纤以太网接口)、LonWorks网络接口和RS-485接口。可采用IEC60870-5-103规约或四方公司CSC2000规约,实现与变电站自动化系统和保护信息管理系统的接口。提供一个用于调试分析的RS-232接口(前面板)。g
10、) 全新的前插拔组合结构采用全新的前插拔组合结构,强弱电回路分开,弱电回路采用背板总线方式,强电回路直接从插件上出线,进一步提高了硬件的可靠性和抗干扰性能,可不另加抗干扰模件。h) 完善的振荡闭锁原理采用基于dr/dt的模糊算法解决振荡中三相故障的问题,并推导出系统振荡时dr/dt的计算公式,能够根据不同系统调整dr和dt的关系,在振荡闭锁解决的理论上又前进一步。i) 光纤差动保护通信接口电流差动全线速动装置可以配置两个光纤通信接口,可实现一主一备两个通道的通信方式,满足常规接线双通道切换的要求。也可实现三端差动保护以满足“T”接线路保护通道要求。专用光缆通信方式:2Mbps速率数据接口传输。
11、复用通信方式:2Mbps速率数据(E1)接口传输和64kbps速率数据(PCM)同向接口传输两种方式可选。1.3 装置执行的标准本产品执行的标准为:北京四方继保自动化有限公司企业标准Q/HDSFJ0042003CSC-160数字式线路保护装置。2 技术条件2.1 环境条件装置在以下环境条件下能正常工作:a) 工作环境温度:-1055,贮存环境温度-2570,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作;b) 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;c) 大气压力:80kPa110kPa(相对于海拔高度为2km及以下
12、);d) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本说明书规定的振动、冲击和碰撞。2.2 电气绝缘性能2.2.1 介质强度装置能承受GB/T14598.3-1993(eqv IEC60255-5)规定的交流电压为2kV(强电回路)或500V(弱电回路)、频率为50Hz、历时1min的介质强度试验,而无击穿和闪络现象。2.2.2 绝缘电阻用开路电压为500V的测试仪器测定装置的绝缘电阻值不小于100M,符合IEC60255-5:2000的规定。2.2.3 冲击电压装置能承受GB/T14598.3-1993(eqv IEC60255-5)规定的峰值为5kV(强电回路)或1kV(弱电
13、回路)的标准雷电波的冲击电压试验。2.3 机械性能2.3.1 振动装置能承受GB/T 11287(idt IEC60255-21-1)规定的I级振动响应和振动耐受试验。2.3.2 冲击和碰撞装置能承受GB/T 14537(idt IEC60255-21-2)规定的I级冲击响应和冲击耐受试验,以及I级碰撞试验。2.4 电磁兼容性2.4.1 脉冲群干扰装置能承受GB/T 14598.13(eqv IEC60255-22-1)规定的1MHz和100kHz脉冲群干扰试验(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)。2.4.2 静电放电干扰 装置能承受GB/T 14598.14(idt IEC60
14、255-22-2)规定的III级静电放电干扰试验。2.4.3 辐射电磁场干扰装置能承受GB/T 14598.9(idt IEC60255-22-3)规定的级的辐射电磁场干扰试验。2.4.4 快速瞬变干扰装置能承受GB/T 14598.10(idt IEC60255-22-4)规定的级的快速瞬变干扰试验。2.5 安全性能装置符合GB 16836规定的外壳防护等级不低于IP20、安全类别为I类。2.6 热性能(过载能力)装置的热性能(过载能力)符合DL/T 478-2001的以下规定:a) 交流电流回路:在2倍额定电流下连续工作,10倍额定电流下允许10s,40倍额定电流下允许1s;b) 交流电压
15、回路:在1.2倍额定电压下连续工作,1.4倍额定电压下允许10s。2.7 功率消耗装置的功率消耗符合DL/T 478-2001的以下规定:a) 直流电源回路:正常工作时,不大于40W; b) 交流电流回路:当In=5A时,不大于1VA/相;当In=1A时,不大于0.5VA/相;c) 交流电压回路:在额定电压下不大于0.5VA/相。2.8 输出触点容量a) 跳闸触点容量:在电压不大于250V、电流不大于1A、时间常数L/R为(50.75)ms的直流有感负荷回路中,触点断开容量为50W,长期允许通过电流不大于5A;b) 其它触点容量:在电压不大于250V、电流不大于0.5A、时间常数L/R为(50
16、.75)ms的直流有感负荷回路中,触点断开容量为30W,长期允许通过电流不大于3A。2.9 装置主要技术参数2.9.1 额定参数a) 直流电压:220V或110V(按订货要求);b) 交流电压: 相电压:100/V; 线路抽取电压:100V或100/V;c) 交流电流:5A或1A(按订货要求);d)频率:50Hz。2.9.2 交流回路精确工作范围(10%误差范围内)a) 相电压:0.2V70V (小电流接地系统装置为 0.2V120V);b) 线路抽取电压:0.2V120Vc) 电流:0.08In30In 。2.9.3 电流差动元件a)整定范围:0.1 In 30In;b)整定值误差:不大于2
17、.5% 或 0.02In。2.9.4 距离元件a)整定范围:0.0125;(5A额定值) 0.05125;(1A额定值)b)整定值误差:不大于5%;c)距离I段的暂态超越:不大于5%。2.9.5零序方向过流元件a)整定范围:0.1 In 30In;b)整定值误差:不大于2.5% 或 0.02In;c)零序功率方向元件的门槛电压:1.5V;d) 零序功率方向元件的正方向动作区:-18 -180。2.9.6过电流方向元件a)整定范围:0.1 In 30In;b)整定值误差:不大于2.5% 或 0.02In;c)方向元件的门槛电压:5 V;d)方向元件的正方向动作区:-30 90。2.9.7断路器失
18、灵启动元件a)整定范围:0.1 In 30In;b)整定值误差:不大于2.5% 或 0.02In。2.9.8过负荷元件a)整定范围:0.1 In 30In;b)整定值误差:不大于2.5% 或 0.02In。2.9.9低周减载元件 a) 频率整定范围:45Hz49.5Hz,整定误差:0.01Hz; b)频率滑差整定范围:0.520Hz/s,小于10Hz/s整定误差:5%;c) 低周电压闭锁范围:30V100V,整定误差:3%。2.9.10低压减载元件a)电压定值整定范围:30V100V;(线电压)b)电压突变闭锁定值整定范围:10100V/s。c) 以上整定误差:3% 。2.9.11三相一次重合
19、闸a)检同期角度误差:不大于2度;b)检同期有压门槛:0.7 Un;c)检无压门槛:0.3 Un;d) 电压误差:-10dBm;e) 光纤连接器类型:FC型 (可选ST型)。2.10 运输和贮存装置应贮存在温度为-10+40、相对湿度不大于80%,周围空气中不含有腐蚀性、易燃、易爆等危险物品的室内。搬运过程应避免剧烈振动、冲击和碰撞(见2.3)。3 装置软件CSC-160保护产品采用模块化的设计思想,型号不同仅是各保护功能模块的逻辑配置不同,装置软件介绍根据功能模块介绍。3.1 保护程序整体结构保护CPU软件包括主程序、采样中断程序和故障处理中断程序。正常时运行主程序,每隔采样间隔时间执行一次
20、采样中断程序,进行电气量的采集、录波、突变量启动判别等。故障处理中断完成稳态量启动判别、保护逻辑判别、 TV异常判别、TA异常判别、控制回路断线判别、UX相位判别等,如果有异常发出相应的告警信号和报文。对于严重的告警,发出信号的同时闭锁保护出口,对于普通告警,仅仅发出信号提示运行人员注意检查处理。3.2 启动元件保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。3.2.1 相电流差突变量启动元件判据:ijj =|i(k) i(k-N)| - | i(k-N) i(k-2N)| 连续三次大于突变量电流定值。jj指AB、BC、CA三种相别和3I0,IQD为突变量启动定值。当任一
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