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GZP-900微机综合自动化系统

目录

第一部分 综合保护 5
第一部分 综合保护

第一章 保护综述 5

第二章 主变类保护 13

.GZP-991  主变综合保护测控装置(二圈变) 14

.GZP-992  主变差动保护测控装置(二圈变) 17

.GZP-993  主变差动保护测控装置(三圈变) 20

.GZP-981  主变高后备保护测控装置 23

.GZP-982  主变中后备保护测控装置 26

.GZP-983  主变低后备保护测控装置 29

.GZP-984  主变后备保护操作装置 32

.GZP-985  主变非电量保护装置 33

.     主变保护原理 36

第三章 发电机保护 42

.GZP-998  发电机差动保护装置 43

.GZP-999  发变组差动保护装置 46

.GZP-988  发电机后备保护测控装置 49

.GZP-989  发电机接地保护测控装置 52

.GZP-988C发电机综合保护测控装置 55

附.    发电机保护原理 59

第四章 97系列保护 66

.GZP-971  线路保护测控装置 67

.GZP-972  变压器保护测控装置 70

.GZP-973  电动机保护测控装置(异步) 74

.GZP-974  电动机保护测控装置(同步) 77

.GZP-975  电动机保护测控装置(带电抗器启动) 80

.GZP-976  电容器保护测控装置 84

 

.GZP-977  电抗器保护测控装置 87

.GZP-978  三线路保护测控装置 90

.GZP-979  母联保护测控装置 93

.     负荷类保护原理 96

第五章 辅助类保护 103

.GZP-961 通讯管理总控装置 104

.GZP-962  备自投保护测控装置(常规型) 105

.GZP-963  备自投保护测控装置(自恢复型) 106

.GZP-964  电容器自动投切装置 109

.GZP-965  母线PT保护测控装置 110

.GZP-966  母线PT并列保护测控装置 113

.GZP-967  低压减载保护测控装置 116

.GZP-968  低频减载保护测控装置 117

.GZP-969  电压无功自动投切保护测控装置 118

.     辅助类保护原理 119

第六章 差动类保护 121

.GZP-994  线路差动保护测控装置 121

.GZP-995  变压器差动保护测控装置 121

.GZP-996  电动机差动保护测控装置 122

.GZP-997  线路光纤纵差保护测控装置 123

.GZP-986  母线差动保护测控装置 124

.GZP-987  线路距离保护测控装置 125

.GZP-971线路综合保护测控装置 127

.GZP-972C变压器综合保护测控装置 128

.GZP-973电动机综合保护测控装置(异步) 129

.GZP-966母线PT并列保护测控装置(带计量电压) 132

第七章 铁路类保护 133

第二部分 95系列保护 134

 

第一章 保护综述 134

第二章 94.95系列保护 138

第三部分 低压保护 157

第四部分 五防系统 158

第一章.五防系统简述 159

第二章.五防系统硬件 161

第三章.五防监控系统 165

第五部分 交、直流电源系统 171

第五部分   后台监控系统 180

第六部分   水电站综合自动化监控系统 186

 、概述 186

二、 系统特点 187

三、 系统功能 188

 、系统结构与配置 190

五、主要技术指标 190

六、 订货须知 192

第七部分 电力辅助设备 194

第八部分 订货须知 198

.订货须知 198

.贮存 198

 

第一章 保护综述

  GZP-900型微机保护测控装置,吸收当前国内外先进微机技术,采用国际先进的DSP芯片研制的集保护、远动、通讯于一体的综合保护测控装置。该系统适用于110kV及以下电压等级变电站、水电站、电厂等电力二次设备;具有保护、遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控功能,可实现对其全方位的控制和管理,实现了无人值守功能。

  该系统自投入市场以来,以其运行稳定、功能完善、采样准确、开入精确、开出正确、通讯可靠而深受用户的好评。

该系统采用分层分布式控制模式,装置可以集中组屏,也可分散安装于开关柜的二次仪表室中。集中组屏时,屏柜采用2260(或2360)×800×600尺寸,每面屏柜可装3层装置,每层可装3个装置。其各种保护测控装置、自动化控制装置从物理性能上与空间分布至主变电站一次设备间隔层,各装置作为一个完整系统,具有独立的电源,CPU及独立的操作回路,完成对电站对应间隔的保护、测量、控制等功能,各装置在软、硬件设计上是完全独立的,不依赖通讯网。

构成分布式系统的保护、测控装置的CPU芯片采用国际先进的DSP芯片,并采取了隔离、软硬件滤波、看门狗电路、抗干扰编码、智能诊断、各种开放、闭锁控制电路、抗震动、抗干扰的新型结构设计等多种软硬件方面的措施,提高了装置的可靠性。

在通讯系统中,各装置可通过现场总线直接连接微机进行通讯,也可与通讯管理机进行通讯,将采集到的各种信息通过通讯管理机上传给微机监控系统;同时通讯管理机把接收到的各种命令传送到所对应的装置中。控制设备层以站内一次设备为测控对象,面向对象,综合分析变电站对信息的采集、处理及控制要求,分布式配置小型化、高可靠性的微机保护和测控装置。各装置相对独立,可与变电站层设备通讯,实现变电站综合自动化。

GZP-900型系统设计了系列化的测控装置:微机保护装置和综合一体化的保护测控装置。不同规模、不同一次接线、不同要求的变电站实现综合自动化,可以方便的应用这些面向对象设计的装置。


 GZP-900型分层分布式结构示意图如下:

 常规变电站通讯示意图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110KV变电站通讯示意图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、保护特点

1. 汉字显示:该装置采用大屏幕液晶直接显示电流、电压、功率等所需的电气量,并且将保护动作的各种信息显示在屏幕上,并记录其动作时间及大小。

2. 指示明确:保护装置上有七个指示灯,可以指示保护装置的工作状态、监视元件的状态及对断路器的跳合位监视。

3. 操作方便:保护装置的保护投退、定值整定、数据查询、开入检测、开出试验等都可在保护装置的面板上直接操作,大大提高了操作的方便性。

4. 保密性强:保护装置的保护投退、定值整定、开出试验等设计到数据改动及继电器的开出都需要输入密码,从而大大提高了操作的安全性。

5. 定值整定:所有的保护定值都通过操作菜单直接整定,在微机上及监控微机上进行定值整定都需要输入操作密码及权限,保证了整定值的安全性。

6. 开出操作:按照图纸对应的继电器回路,所有的继电器开出都可通过面板直接开出操作,但都需要输入其相应的密码。

7. 数据显示:保护装置所采集到的:测量电流、母线电压以及由此计算的线电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率等电气量都集中显示在液晶屏上。

8. 采样性能:保护电路和测量电路具有独立的采样回路,既保证了监测精度,又保证了保护的抗饱和性能。

9. 出口独立:所有出口继电器都单独使用一个通道,方便保护的投入和退出。遥控分合、保护合闸、保护跳闸、事故信号、预告信号及其特殊信号出口都独立。

10. 软件开放:通过软件编辑的菜单,可查寻保护装置所采集的各种电气量,还可检查出负荷的运行状态,以及一些参数设置。

11. 事件记录:能够记录最新60条以上事件信息,主要元件任何变位都有信息记录,并且具有断电保持功能,该信息可在事件记录中查询。

12. 自保功能:每个断路器对应一个操作回路,紧急时可直接对开关进行操作;另外,装置具有断路器跳合闸线圈保护功能,避免因机械拒动而烧毁断路器线圈。

13. 抗扰性能:装置机箱均采用密闭式,内部双层屏蔽,减少了电磁对装置的干扰。

14. 防震性能:保护装置所有板件都是通过硬插件紧密相连,并有固定螺丝固定,避免了保护装置在长途运输中出现松动及脱落现象。

15. 替代性强:保护装置功能强大,具有“四遥”功能,完全可替代常规继电器的保护,数字式的输入方式,大大减少了维护量。

16. 设计灵活:根据现场情况,可设计成集中组屏式,也可分散安装于开关柜上。

运行可靠:完善的自检体系,硬件检测直到继电器跳闸出口,均采用可靠的元器件

 

 

 

三、硬件配置

  本系统由电源及继电器模件、交流采样模件、CPU及开入量模件、总线模件、人机接口模件等组成。CPU采用DSP芯片,断路器操作模件代替了原来开关柜的全部操作。

  各装置设有独立箱体,液晶显示屏、按键、运行指示灯、断路器位置指示灯、电源指示灯均装于面板上便于操作、观察。GZP-900系统采用模块化设计,即由相同的硬件构成不同种保护。

  1)、硬件组成

  GZP-900型微机保护测控装置由下列模件组成:交流采样模件,CPU及开入量模件,电源及继电器模件,总线模件,液晶显示模件,全封闭金属机箱。各模件之间有金属屏蔽板,减少电磁干扰的影响。

 各模件功能简述如下:

  1、电源及继电器模件:提供装置各种工作电源,直流或交流185-265V输入,输出±5V,+24V。二组电压均不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连。

  +5V用于CPU及外围芯片

24V用于驱动继电器

同时此模件安装出口继电器及中央信号继电器,用于断路器控制和中央信号报警。

2、交流采样模件:将交流电压、电流转变为弱电信号,以便模数转换。保护CT与测量CT分开,保证保护要求的抗饱和特性与测量精度。交流模件共可以装13路交流输入回路据用户所要求的保护功能及测量功能而配备。其原理图如下:

 

 
 
 

  3、CPU及开入量模件:该模件是整个装置的核心部分,完成模拟量、开关量的采集、处理,各种保护判据的运算,判断,然后产生相应的控制出口,发信号及通讯传输等。

其原理及与相关插件的关系示意图如下所示:

 
 
 

同时,此模件可接入开入量,所有接入微机保护的开入量,可将开入量的一端作为公共端短接后接入微机保护的公共端,另外一端作为信号输入接到对应编号的端子上,所提供的开入量均做无源接点接入即可,保护装置内部已经提供了公共端电源。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4、 总线模件:各模件之间用可靠得接插件与总线板相连接,通过总线板相互传递数据。

5、人机接口模件:人机接口模件装有大屏幕液晶显示器、键盘和指示灯,完成人机之间的对话,例如显示电压电流、保护事件,修改定值等。

 

 

四、技术参数

1、微机保护测控装置技术参数

1).装置额定数据:

      交流电流:  5A或1A

      交流电压:  100V或100/

      工作电压:  AC/DC 185V到265V

      频    率:  50Hz

波    形:  正弦,波形畸变不大于2%

纹波系数:  不大于3%

2).装置功耗:

      交流电流回路:In=5A时每相不大于0.5VA;   In=1A时每相不大于0.3VA

      交流电压回路:每相不大于0.5VA

      直流电源回路:正常工作时,不大于10W;     保护动作时,不大于30W。

3).测量元件精度:

刻度误差:不大于±1%

温度变差:在工作环境温度范围内,不大于±2%

综合误差:不大于±3%

测量电流:0.2级;

母线电压:0.2级;

频    率: 0.01HZ;

P、Q、COSφ:0.5级;

通讯分辨率:不大于1ms;

通讯速率:300N(N =1/2/4/8/16/32/64)可调;

GPS对时精度:不大于1ms;

4).环境条件:

      正常工作温度范围:-30℃~+60℃; 极限工作温度范围:-40℃~+70℃

      贮存温度:-40℃~+70℃

      相对湿度:不大于95%,不凝露。

      地震烈度:8度

      水平加速度:0.2g

      垂直加速度:0.2g

      大气压力:60Kpa ~ 110Kp

      防护等级:≥IP32级

      海拔高度:4000米

 5).抗干扰及机械性能:

抗高频磁场干扰能力:装置能满足国标GB2887-082《计算机场地技术要求》5.2磁场干扰强度在800A/M下能正常工作。

  高频电气干扰:装置能承受GB6162规定的干扰试验,试验电源频率为100KHZ和1MHZ,试验电压为共模28000V,差模1000V的衰减振荡波。试验时给被分试继电器预先加直流电源,按GB6162第3.3条表3所列临界条件下叠加干扰试验。装置无误动或拒动现象。

脉冲干扰:符合IEC255-22-5GB/T15145-94

      快速瞬变干扰:装置能承受IEC255-22-4标准规定的III级(3KV)快速瞬变干扰试验。

      静电放电:装置承受IEC255-22-2标准规定的IV级静电放电试验。

冲击电压:各输入、输出端子分别对地交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5KV(峰值)的标准雷电波冲击检验,装置无绝缘损坏。

机械性能:正常条件:通过ⅠI 级振动响应、冲击响应检验。

      运输条件:通过ⅠI级振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。

冲击性能:装置能承受GB7261第17.5条规定的严酷等级为1级的振动耐久能力试验。试验后,无紧固件松动脱落及结构件损坏。

振动性能:装置能承受GB7261第16.3条规定的严酷等级为1级的振动耐久能力试验。试验后,无紧固件松动脱落及结构件损坏。

碰撞性能:装置能承受GB7261第18章规定的严酷等级为1级的碰撞试验。试验后,无紧固件松动脱落及结构件损坏。

6).耐温热性能

    装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验,最高试验温度+60℃,最大湿度95%,试验时间为2d,每一周期历时24h的交变湿热试验,在试验结束前2h内,测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值不小于1.5MΩ,介质强度不低于文件规定的介质强度试验电压幅值为75%。

     7).绝缘耐压标准满足部标DL478和IEC-255-4。

 装置的带电部分和非带电金属部分及外壳部分,以及电气上无联系的各电路之间,根据被试回路额定电压等级,分别用开路电压250V或8000V的兆欧表测量其绝缘电阻值。正常试验大气条件下,不同额定等级的各回路绝缘电阻不小于下表的规定值。

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器件损坏现象。试验电压值按下表进行选择。试验过程中,任一被试回路施加试验电压时,

     8).保护、测量范围:

          测量电流:0.1In~1.2In;

保护电流:0.1In~20In;

零序电流:0.1In~20In

          电    压:0.1V~120V

          频    率:48.00~52.00Hz

     9). 返回系数

          电流元件:0.95;   过电压:0.95;低电压:1.05。

     10).整组动作时间(1.2倍动作量)

          瞬时段不大于20ms。  过流段不大于25ms

     11).整定范围及误差

          电流整定范围:0.01In ~20In,误差<±2%

          电压整定范围:0 ~120V,    误差<±2%

          整定步长:0.01In

          时间整定范围:0 ~100S,误差<±2%

整定步长:0.01S

12).交流回路的过载能力:(产品经受过载电流电压后,无绝缘损坏)

       1)交流电压:连续工作1.2Un

2)交流电流:持续工作2In;10In时可持续10s ;  40In时可持续1s。

13).直流电源:50% ~120% 额定电压,连续工作;

14).接点容量:

     跳闸、合闸线圈出口:0.5 至5A自适应;

     跳闸、合闸出口:DC220V   5A

     继电器最大出口:10A

         信号出口:DC220V   5A

     16)电源的影响

交流电源影响:在正常大气条件下,分别改变规定的各参数中的任一项为选定的极限条件(其余为额定值),装置均能可靠工作,性能及参数符合要求规定值。

直流电源影响:在正常大气条件下,分别改变规定的各参数中的任一项为选定的极限条件(其余为额定值),装置均能可靠工作,性能及参数符合要求规定值。

直流电源颠倒:将输入直流电源的正负极性颠倒,装置不会出现损坏现象,并能正常工作,性能及参数符合规定。装置突然加上电源、突然断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降,装置均不会出现误动作和误发信号。

装置连续通电:装置完成调试后,出厂前进行至少不少于72h内50℃连续通电试验。各项性能及参数符合规定要求。


第二章 主变类保护

主变类保护测控装置主要含以下保护:

系列

序号

型号

名     称

方    式

适用型式

1

GZP-991

主变综合保护测控装置

Y/d11Y/d1

二圈变,  带操作

2

GZP-992

主变差动保护测控装置

Y/d11Y/d1

二圈变,不带操作

3

GZP-993

主变差动保护测控装置

Y/Y/d11Y/△/△

三圈变,不带操作

4

GZP-981

主变高后备保护测控装置

主变高压侧

二圈变,三圈变

5

GZP-982

主变中后备保护测控装置

三圈变中压侧

三圈变

6

GZP-983

主变低后备保护测控装置

主变低压侧

二圈变,三圈变

7

GZP-984

主变后备保护操作装置

后备操作箱

二圈变,三圈变

8

GZP-985

主变非电量保护装置

大型主变

二圈变,三圈变

 

选型说明:

主变接线方式

名     称

型号

现场配置

主变容量

主变圈数

Y/d11

Y/d1

主变差动保护测控装置

GZP-992

一台

6000KVA

及以上容量

二圈变

标准配置

主变高后备保护测控装置

GZP-981

一台

主变低后备保护测控装置

GZP-983

一台

Y/d11

Y/d1

主变差动保护测控装置

GZP-992

一台

10000KVA

及以上容量

大容量

二圈变

标准配置

主变高后备保护测控装置

GZP-981

一台

主变低后备保护测控装置

GZP-983

一台

主变后备保护操作装置

GZP-984

一台

主变非电量保护测控装置

GZP-985

一台

Y/d11

Y/d1

主变综合保护测控装置

GZP-991

一台

6000KVA

以下容量

二圈变

简易配置

主变高后备保护测控装置

GZP-981

一台

Y/Y/d11

Y/Y/d1

主变差动保护测控装置

GZP-992

一台

10000KVA

及以下容量

中小容量

三圈变

标准配置

主变高后备保护测控装置

GZP-981

一台

主变中后备保护测控装置

GZP-982

一台

主变低后备保护测控装置

GZP-983

一台

Y/Y/d11

Y/Y/d1

主变差动保护测控装置

GZP-992

一台

10000KVA

以上容量

大容量

三圈变

标准配置

主变高后备保护测控装置

GZP-981

一台

主变中后备保护测控装置

GZP-982

一台

主变低后备保护测控装置

GZP-983

一台

主变后备保护操作装置

GZP-984

一台

主变非电量保护测控装置

GZP-985

一台

 

 

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