国电南自 SG B750技术说明书v1[1].03.pdf

国 电 南 自 SG B750 系列 数 字 式 母 差 保 护 装 置 技术说明书 国电南自自动化股份有限公司 GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.,LTD.版本声明 产品说明书版本修改记录表 10 9 8 7 6 5 4 3 V1.03 内容细化，便于理解 V1.0 2006-5 2 V1.02 V1.0 2005-9 1 V1.01 V1.0 2004-12 序号 说明书版本号 修 改 摘 要 软件版本号 修改日期 序号 说明书版本号 修 改 摘 要 软件版本号 修改日期 *技术支持 电话：（025）51183164 51183188 传真：（025）51183154 *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*2006 年 5 月 第 1 版 第 1 次印刷*国电南自技术部监制 目 录 1 概述概述.1 1.1 适用范围.1 1.2 保护功能配置.1 1.3 原理特点.1 1.4 辅助功能及结构特点.2 2 技术数据技术数据.3 2.1 辅助电源.3 2.1.1 交流电源.3 2.1.2 直流电源.3 2.2 输入交流量.3 2.2.1 额定数据.3 2.2.2 功率消耗.3 2.2.3 过载能力.3 2.2.4 测量准确度.3 2.2.5 整组动作时间.4 2.3 输出触点容量.4 2.4 大气条件.4 2.4.1 正常工作大气条件.4 2.4.2 贮存、运输的极限环境温度.4 2.5 电磁兼容性试验.4 2.6 绝缘性能.4 3 硬件说明硬件说明.5 3.1 硬件配置.5 3.2 外部连接.6 3.2.1 电流量输入连接.6 4 保护原理保护原理.8 4.1 母线差动保护.8 4.1.1 保护起动判据.8 4.1.2 差动保护的子功能.8 4.1.3 电流变化量差动保护的跳闸逻辑.18 4.1.4 全电流差动保护的跳闸逻辑.19 4.2 母联充电保护.20 4.3 母联过流保护.21 4.4 母联断路器失灵和盲区保护.21 4.4.1 母联断路器失灵保护功能.21 4.4.2 母联盲区保护功能.22 4.5 断路器失灵保护.23 4.5.1 逻辑功能图.24 4.5.2 起动接线方式.24 4.6 复合电压闭锁功能.26 4.7 双母线运行方式识别功能.27 4.7.1 运行方式字.27 4.7.2 运行方式字校核.28 4.7.3 母联电流投退.29 4.7.4 互联状态.30 4.8 母联非全相保护.30 5 保护配置说明保护配置说明.31 5.1 母联兼旁路.31 5.2 旁路兼母联.32 5.3 母线兼旁路.35 5.4 双母线单分段（双母线三分段）.36 5.5 双母线双分段.37 6 保护整定说明保护整定说明.39 6.1 电流折算.39 6.2 保护整定项目及原则.39 6.2.1 差动保护最小动作电流定值.39 6.2.2 CT 断线报警闭锁功能电流定值.39 6.2.3 母联断路器失灵保护的延时定值.39 6.2.4 母联充电保护定值.39 6.2.5 母联过电流保护定值.40 6.2.6 断路器失灵保护定值.40 6.2.7 差动用复合电压定值.40 6.2.8 失灵保护用复合电压定值.41 6.2.9 电流通道系数的整定.41 6.3 整定值清单.42 6.3.1 双母线或单母分段等(SG B752).42 6.3.2 二分之三接线(SG B751).44 6.3.3 单母线(SG 751A).45 附录附录 1：SGB750-2 模拟盘简介模拟盘简介.47 附录附录 2：SG B750 数字式母线保护工程屏柜的命名数字式母线保护工程屏柜的命名.49 概 述 1 1 概述 我公司针对 110kV-750kV 电力系统的特点，结合二十多年来在各电压等级母线保护领域内的理论研究成果及成功的现场运行实践经验，提出并采用一整套母线保护新判据，在全新的 EDP-01 嵌入式系统平台基础上开发研制成 SG B750 系列数字式母线保护装置。本装置技术性能优异，抗干扰能力强，功能齐全，界面友好，使用方便。1.1 适用范围 SG B750 系列数字式母线保护装置适用于 110kV750kV 各电压等级的各种接线方式的母线，可作为发电厂、变电站母线的成套保护装置。1.2 保护功能配置 SG B750 系列数字式母线保护装置具有多种保护功能，可根据母线接线要求选择配置：?母线差动保护?母联充电保护?母联过流保护?母联断路器失灵和盲区保护?断路器失灵保护?母联断路器非全相保护?复合电压闭锁功能?运行方式识别功能 1.3 原理特点?采用比率制动差动保护原理，分设大差功能及各段母线小差功能，将整个双母线作为被保护组件的大差功能用于判别母线区内故障，仅将每段母线作为被保护组件的小差功能用于选择故障段母线。?设置两套差动保护：常规的全电流差动保护和新型的电流变化量差动保护。技术成熟，抗过渡电阻的能力强，受故障前系统功角的影响小。?采用瞬时值差电流算法，保护动作速度快，整组动作时间小于 15 ms。?采用“差电流变化量起动”和“差电流起动”双起动原理，对系统发生的金属性或非金属故障、短路容量的差异所产生的不同故障特征，均能快速起动，并进入下一级保护判别。本装置的双起动原理的起动灵敏度高，自适应能力强，有效地解决了不同容量的系统在不同负荷条件下发生故障时，多数母线保护起动灵敏度不能完全适应的问题。?采用新型抗 CT 饱和的“差电流动态追忆法”和“轨迹扫描法”措施，确保母线外部故障 CT 饱和时不误动，而区内故障或故障由区外转为区内时可靠动作。?不同电压等级的电力系统具有不同的特点，线路的感抗、容抗、阻抗角不同，非周期分量和谐波分量的时间常数也不同，SG B750 系列母线保护装置考虑了 110750kV 各电压等级中最严重的情况，采取各种有效措施加以克服，抗御非周期分量和谐波分量的能力强，因而对各电压等级的母概 述 2 线具有最广泛的适应性。?对于可能导致母线保护装置误动的小概率因素，例如，由于接入母线保护的各单元 CT 的特性不一致，在区外故障切除、不对称冲击负荷、系统解合环、并网、投切负荷等造成的不平衡差电流；CT 断线造成的差电流；区外故障 CT 在 2 个周波以后再饱和造成的差电流等情况，SG B750 系列母线保护装置从多方位采取预防为主的有效措施，确保不误动，整套装置的安全性很高。?能自动适应母线的各种运行方式。例如在双母线上倒闸操作时不需退出保护，能根据隔离开关位置信息的改变，通过软件完成：运行方式的自动识别、各段母线小差保护计算的自动调整及出口跳闸命令的自动切换。?内含补偿措施，允许母线上各连接单元 CT 的变比不一致，并由用户设定。?设置独立于差动保护软件的复合电压闭锁功能，可靠防止差动保护的误动。?设有 CT 断线报警功能：低值报警，高值闭锁差动保护，可靠防止 CT 断线引起差动保护的误动。1.4 辅助功能及结构特点?采用触摸式彩色液晶大屏幕，信息清楚分明，并能显示系统主接线图及实时潮流分布。?具有完善的系统硬件及软件在线自动检测功能，能自动报警。?具有强大的事件顺序记录和故障录波功能，能与 COMTRADE 兼容。?提供 RS485/RS422/RS232、以太网等通讯接口，支持 DL/T 667-1999 第 5 部分传输规约(idt IEC 60870-5-103：1997)。?采用整面板、背插式机箱结构型式。?强电输入回路与弱电系统在电气上完全分开，针对不同回路分别采用光电耦合、继电器转接、带屏蔽层的变压器等隔离措施。技术参数 3 2 技术数据 2.1 辅助电源 2.1.1 交流电源?额定电压 单相 220V 允许工作范围 85%110%?频 率 50Hz 或 60Hz 允许偏差 0.5Hz?波 形 正弦 畸变 5%2.1.2 直流电源?额定电压 220V 或 110V?允许工作范围 80%115%?纹波系数 5 2.2 输入交流量 2.2.1 额定数据?额定交流电流 IN 5A 或 1A?额定交流电压 UN 100/3 V(相电压)?额定频率 50Hz 或 60Hz 2.2.2 功率消耗?交流电流回路 IN=5A 时 0.5 VA（每相）IN=1A 时 0.5 VA（每相）?交流电压回路 UN 时 0.5 VA（每相）?直流电源回路 正常工作时 40 W 保护动作时 60 W 2.2.3 过载能力?交流电流回路 2 IN 时 连续工作 10 IN 时 允许 10s 40 IN 时 允许 1s?交流电压回路 1.2UN 时 连续工作 1.5UN 时 允许 30s?直流电源回路 80%115%额定电压 连续工作 2.2.4 测量准确度?整定误差 1%?温度变差 工作环境温度范围内 2%技术参数 4 2.2.5 整组动作时间?差动保护 含出口继电器 15ms 1.5 倍整定值时 2.3 输出触点容量?触点负载电压 220V AC 220V DC?触点负载电流 5A 0.5A?触点负载功率 2KVA 300W 2.4 大气条件 2.4.1 正常工作大气条件?环境温度 1045?相对湿度 5%95%?大气压力 80kPa106kPa 2.4.2 贮存、运输的极限环境温度 4070 2.5 电磁兼容性试验?1MHz(100Hz)脉冲群抗扰度试验 GB/T 14598.13-1998 级?静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.2-1998 级?辐射电磁场抗扰度试验 GB/T 17626.3-1998 级?快速瞬变抗扰度试验 GB/T 17626.4-1998 级?浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.5-1999 级?射频场感应的传导骚扰抗扰度试验 GB/T 17626.6-1998 级?工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.8-1998 级?脉冲磁场抗扰度试验 GB/T 17626.9-1998 级?阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T 17626.10-1998 级?振荡波抗扰度试验 GB/T 17626.12-1998 级?电磁发射试验 GB/T 9254-1998 A 类 2.6 绝缘性能?绝缘电阻测量 500V 兆欧表 20M?介质强度试验 50Hz，2kV，1min GB/T 14598.3-93 之 6?冲击电压试验 5kV，1.2/50s，0.5J GB/T 14598.3-93 之 8 硬件说明 5 3 硬件说明 3.1 硬件配置 图 3-1 SG B750 型保护装置硬件配置概略图 硬件说明 6 3.2 外部连接 3.2.1 电流量输入连接 本装置为电流型保护，输入的电流量由母线各连接单元的电流互感器提供。为保证差动保护接线的正确和分析的方便，各连接单元电流互感器按如下统一规定安装：母联（或分段）单元电流互感器一次绕组的极性标记端安装在 I 母线侧，其余连接单元电流互感器一次绕组的极性标记端均安装在母线侧。本装置与电流互感器二次绕组的连接有二种方式，如图 3-2 所示。图 3-2(a)中，从各电流互感器二次绕组非极性标记端引出连接线送至本装置交流电流输入端，二次绕组的极性标记端则连接在同一点；而在图 3-2(b)中正好相反，从各电流互感器二次绕组极性标记端引出连接线送至本装置交流电流输入端，二次绕组的非极性标记端连接在同一点。*0.3*(a)硬件说明 7*0.3*(b)图 3-2 本装置输入电流量的连接示意 图中，二次电流相量 IBC/n、IWL1/n、IWL2/n、IWL3/n、IWL4/n 分别与一次电流相量 IBC、IWL1、IWL2、IWL3、IWL4 同相。注：在本插图上，为清晰表示已合闸的电路，采用断路器功能符号代表断路器符号、并省略隔离开关符号。保护原理 8 4 保护原理 SG B750 系列数字式母线保护装置具有如下多种保护功能：母线差动保护、母联充电保护、母联断路器失灵和死区保护、母联过流保护、断路器失灵保护、母线断路器非全相保护、复合电压闭锁功能和运行方式识别功能等。4.1 母线差动保护 母线差动