ISA331G电压频率稳定控制装置.docx
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ISA331G电压频率稳定控制装置
ISA-331G
频率电压稳定控制装置
技术说明书
Ver1.1
深圳南瑞科技有限公司
2004年10月
目录
1基本配置1
2主要功能描述1
3控制原理2
3.1接线方式2
3.2低频减载原理2
3.3低压减载原理3
3.4过频跳闸原理4
3.5过压跳闸原理4
3.6线路过载切机、切负荷原理5
3.7辅助告警原理5
4元件配置及整定说明6
4.1元件配置6
4.2装置定值7
4.3出口配置10
5动作事件类型定义11
6装置端子接线12
ISA-331GA为频率电压稳定控制装置,实现单个厂站的频率、电压、过载等就地稳定控制。
采用标准4U(整层)机箱,由交流(WB7131A)、CPU(WB720B)、开出板(WB730C*2)、重动板(WB771*3)、电源(WB760B)等插件组成,使用WB707总线板,WB720B测频通道必须选择UA通道(JW2短接)。
331GA具有双通信接口、具有本地打印功能。
331GA配置16个独立的跳闸继电器(CJ01~14各2付接点,CJ15~16各4付接点),切除线路缺省值为18回线,当切除线路大于18回线时,可选配1~3块重动插件(WB771),推荐选配WB771C重动插件,各种重动插件提供的接点数量及接点类型,见《ISA-300变电站综合自动化系统技术使用说明书V30》附录A。
1基本配置
主要的稳控功能:
●5轮低频减载,配置df/dt加速跳功能
●5轮低压减载,配置du/dt加速跳功能
●4轮过频跳闸,配置df/dt加速跳功能
●3轮过电压跳闸
●每回线路4轮过负荷跳闸,最多可监视3回线路
主要的测控功能:
●20路遥信开入采集,包括低频/低压/过频/过压4个投退压板、线路1~3过载投退压板、装置检修开入、外部复归开入、母线分段断路器跳位;
●多路软遥信,包括事故总信号、软压板投退状态;
●Uab1、Ubc1、Uca1、Uab2、Ubc2、Uca2、Ia1、Ic1、Ia2、Ic2、Ia3、Ic3、Frab1、Frbc1、Frab2、Frbc2等16个遥测量;
●遥控软压板投退;
●大容量的事件记录、SOE记录、自检记录、瞬时闭锁记录。
2主要功能描述
(1)测量装置安装处的电压、电流、频率、电压和频率的变化率。
(2)当电力系统有功功率缺额引起频率下降时,本装置根据频率下降值自动切除部分负荷,使系统有功供求重新平衡。
当系统有功功率缺额较大时,本装置配有根据df/dt加速切负荷功能,以期尽快制止频率下降,防止系统频率崩溃。
(3)当电力系统无功功率不足引起电压下降时,本装置根据电压下降值自动切除部分负荷,确保系统内无功平衡,使电网的电压恢复正常。
当电力系统的电压下降较快时,本装置配有根据du/dt加速切负荷功能,以期尽快制止电压下降,避免电压崩溃事故发生,并使电压恢复到允许的运行范围内。
(4)当地区电网有功功率过剩出现频率上升时,本装置根据频率上升值自动切除部分机组。
当有功功率过剩较大时,本装置配置有根据df/dt加速跳闸的功能,以期尽快制止频率的上升,避免频率崩溃。
(5)当电力系统电压升高时,本装置根据电压上升值自动切除部分机组。
(6)当被监视的线路出现过负荷时,本装置可通过切机组、切负荷等措施消除设备的过负荷现象,防止线路跳闸导致停电范围扩大。
(7)本装置配置有短路故障、频率滑差(df/dt)闭锁、电压滑差(du/dt)闭锁、频率异常、频率超限、PT断线告警、母线失压告警等完善的闭锁功能,用以防止由于短路故障、负荷反馈、频率或电压的异常情况可能引起的误动作。
(8)本装置还可用于低频解列、低压解列、过频解列、过压解列等。
3控制原理
3.1接线方式
本装置适用于单母线带分段的接线方式,如图1。
图1.典型主接线方式
当两段母线电压均正常时(图1),装置首选Ⅰ母电压、频率进行低频、低压、过频、过压判别,若满足动作条件,则经Ⅱ母电压、频率确认。
逻辑图未标明的电压、频率取自每段母线的AB相。
当某段母线不正常(母线失压或母线PT断线)时,装置自动选用另一段母线的电压进行判断,装置仍正常运行,延时发该母线电压消失或PT断线告警信号。
当两组母线电压均不正常(母线失压或母线PT断线)时,装置闭锁稳控及线路过载功能,发出相应的告警信号。
当分段断路器(FDL)断开时,可通过“配置”菜单设置是否闭锁稳控及线路过载功能。
3.2低频减载原理
低频减载共配置5轮正常减载(Lfs1~Lfs5)和2轮加速减载(Lfsp1~Lfsp2)。
Lfs1~Lfs4四个基本轮动作顺序为Lfs1→Lfs2→Lfs3→Lfs4,仅当前一轮动作后,下一轮才开始计时,Lfs5轮为特殊轮,低频启动后,Lfs5立即启动计时。
当Lfs1启动后,装置同时检查当前的Lfsp1和Lfsp2的动作状况,决定是正常减载还是加速减载(Lfsp1或Lfsp2)。
低频减载原理见图3、图4。
用户可根据厂站的需要进行Lfs1~Lfs5、Lfsp1~Lfsp2的配置(投入/退出)。
Lfs1~Lfs4四轮按序依次动作,当Lfsn退出(配置退出或软压板退出)时,Lfsn-1动作后,Lfsn+1开始计时,其它依次类推,如Lfs3配置退出时,Lfs2动作后,Lfs4立即开始计时。
2轮低频加速跳元件安装于低频第1轮元件上,低频第1轮退出时,加速跳功能随之退出。
加速跳闸动作区间如图2,其中D1:
加速跳1元件的df/dt定值,D2:
加速跳2元件的df/dt定值,D3:
滑差闭锁df/dt定值。
df/dt进入“区间1”仅低频第1轮出口,进入“区间2”仅加速跳1出口,进入“区间3”仅加速跳2出口,进入“区间4”滑差闭锁。
加速跳闸元件的配置(投退状态)会改变图2的加速跳闸区间,如2轮加速跳元件均退出时,则区间1、2、3合并为一个区间,当df/dt进入“区间4”时滑差闭锁,否则低频第1轮动作,其它类似。
过频加速跳、低压加速跳动作区间同图2。
图2加速跳区间示意
图3.低频减载启动逻辑
图4.低频切负荷逻辑
3.3低压减载原理
低压减载共配置5轮正常减载(Lvs1~Lvs5)和2轮加速减载(Lvsp1~Lvsp2)。
低压减载各轮之间的动作先后关系同低频减载各轮之间的关系,见“3.2”节。
低压减载逻辑原理见图5、图6。
2轮低压加速跳元件安装于低压第1轮元件上,低压第1轮元件退出时,加速跳功能随之退出。
图5.低压减载启动逻辑
图6.低压切负荷逻辑
3.4过频跳闸原理
过频跳闸共配置4轮正常跳闸(Gfs1~Gfs4)和2轮加速跳闸(Gfsp1~Gfsp2)。
Gfs1~Gfs3三个基本轮动作顺序为Gfs1→Gfs2→Gfs3,仅当前一轮动作后,下一轮才开始计时,Gfs4轮为特殊轮,过频启动后,Gfs4立即启动计时。
当Gfs1启动后,装置同时检查当前的Gfsp1和Gfsp2的动作状况,决定是正常跳闸还是加速跳闸(Gfsp1或Gfsp2)。
用户可根据厂站的需要进行Gfs1~Gfs4、Gfsp1~Gfsp2的配置(投入/退出)。
Gfs1~Gfs3三轮按顺序依次动作,当Gfsn退出(软压板或配置退出)时,Gfsn-1动作后,Gfsn+1开始计时,如Gfs1退出时,过频启动后,Gfs2开始计时。
2轮过频加速跳元件安装于过频第1轮元件上,过频第1轮元件退出时,加速跳功能随之退出,过频加速跳原理同低频加速跳,见“3.2.1”节。
过频启动逻辑见图7,过频跳闸的逻辑除切机轮数、过量与欠量继电器不同外,其它逻辑完全同低频切负荷的逻辑,见图4。
图7.过频跳闸启动逻辑
3.5过压跳闸原理
过压跳闸共配置3轮(Gvs1~Gvs3)。
Gvs1、Gvs2为基本轮,动作顺序为Gvs1→Gvs2,仅当Gvs1动作后,Gvs2才开始计时,Gvs3轮为特殊轮,过压启动后,Gvs3立即启动计时。
用户可根据厂站的需要进行Gvs1~Gvs3的配置(投入/退出)。
过压跳闸动作逻辑原理图见图8。
“母线电压正常”指至少有1段母线未失压且母线PT未断线。
图8.过压跳闸逻辑
3.6线路过载切机、切负荷原理
图9.线路1过载跳闸逻辑
本装置最多可监视3回线路过负荷,每回线路过载跳闸共配置4轮。
用户可根据需要进行线路过载4轮的配置(投入/退出)。
线路1、2分别安装于Ⅰ、Ⅱ段母线上,线路3的安装母线(Ⅰ或Ⅱ母)可根据现场情况在“配置”菜单中进行配置。
线路过载跳闸带有方向性,当线路过载时,可选择跳闸方向。
本装置规定线路的功率正方向为从母线指向线路。
“P>0跳闸”软压板具有最高优先权,即当“P>0跳闸”和“P<0跳闸”全投入时,装置确认为“P>0跳闸”投入;当两软压板全退出时,线路过载跳闸蜕变为无方向。
三回线路过载跳闸逻辑完全相同,图9仅以线路1过载跳闸为例。
3.7辅助告警原理
3.7.1PT断线告警
PT断线瞬时闭锁本母线的低频减载、低压减载、过频跳闸、过压跳闸、线路过载跳闸。
Ⅰ、Ⅱ母PT断线逻辑相同,见图10。
图10.PT断线告警原理框图
3.7.2母线失压告警
Ⅰ、Ⅱ母母线失压逻辑相同,见图11。
图11.母线失压告警原理框图
3.7.3频率异常、频率测量超限告警
Ⅰ、Ⅱ母频率异常、频率超限告警逻辑相同,见图12、图13。
图12.频率异常告警原理框图图13.频率测量超限告警原理框图
3.7.4滑差闭锁告警
低频减载、过频跳闸、低压减载的滑差闭锁逻辑完全相同,以低频滑差闭锁为例,原理见图14。
无论滑差闭锁告警软压板投入或退出,滑差闭锁(df/dt或du/dt)值都必须整定,滑差闭锁后,仅当相应的启动元件返回后才解除闭锁。
图14.滑差闭锁告警原理框图
3.7.5短路故障检测原理
系统发生短路故障时,母线电压迅速降低,降低到母线有压定值(d993)以下时,应立即闭锁本装置的低频减载、低压减载功能。
而当保护动作切除故障元件后,装置安装处的电压迅速回升,当电压上升到母线有压定值(d993*0.9)以上时,应立即解除闭锁。
d993表示故障切除后应回升到的电压定值,d993应大于相邻线路三相短路时的残压值,建议d993取0.8~0.9UN。
d395等待故障切除时间,应大于变压器后备保护的动作时间。
图15.短路故障检测原理
4元件配置及整定说明
4.1元件配置
元件配置是根据用户的要求,在出厂前投入选配的元件。
一旦元件配置为退出,则与此元件相关的定值和出口(如果该元件有出口要求)都变为不可见。
331GA装置元件见表1。
装置出厂后不得轻易更改元件配置,如果改动须重新整定定值和重新配置出口。
表1.ISA-331GA装置稳控元件
元件名称
缺省配置
定值组别
元件名称
缺省配置
定值组别
低频启动元件
投入
低频减载
线路2过载启动元件
退出
线路过载
低频减载第1~5轮
均投入
线路2过载跳闸1~4
均退出
低频加速跳元件
投入
线路3过载启动元件
退出
低压启动元件
投入
低压减载
线路3过载跳闸1~4
均退出
低压减载第1~5轮
均投入
母线PT断线告警
投入
告警
低压加速跳元件
投入
母线失压告警
投入
过频启动元件
退出
过频跳闸
频率异常告警
投入
过频跳闸第1~4轮
均退出
频率测量超限告警
投入
过频加速跳元件
退出
低频频率滑差闭锁告警
投入
过压启动元件
退出
过压跳闸
过频频率滑差闭锁告警
投入
过压跳闸第1~3轮
均退出
低压电压滑差闭锁告警
投入
线路1过载启动元件
退出
线路过载
电压异常告警
投入
线路1过载跳闸1~4
均退出
系统参数
投入
系统参数
其中缺省配置为“投入”的保护元件为331GA标配元件,“退出”的为选配元件。
4.2装置定值
装置有两种定值类型:
投退型(或开关型)和数值型。
数值型定值按位整定,可整定为整定范围内任意值。
稳控原理中无特殊说明的按有关规程整定,有特殊说明的应按其说明进行整定。
表2按元件列出了装置的全部定值。
该表也列出了ISA规约与103规约编号对照关系。
在ISA编号一栏内带“*”者为投退型定值,带“☆”号的为重复定值,重复定值不再分配103规约编号。
表2.ISA-331GA装置定值
稳控元件
ISA编号
103编号
含义
整定范围及步长
出厂定值
系统参数
993
257
母线有压定值
30-99.99v,0.01v
99.99v
989
258
母线无压定值
5-99.99v,0.01v
99.99v
395
259
等待故障切除时限
0.1-99.99s,0.01s
99.99s
母线PT断线告警
*1039
513
Ⅰ母PT断线告警投退
投入/退出
退出
*1040
514
Ⅱ母PT断线告警投退
投入/退出
退出
母线失压告警
*365
515
Ⅰ母无压告警投退
投入/退出
退出
*359
516
Ⅱ母无压告警投退
投入/退出
退出
989☆
母线无压定值
5-99.99v,0.01v
99.99v
母线频率异常告警
*1041
517
Ⅰ母频率异常告警投退
投入/退出
退出
*1042
518
Ⅱ母频率异常告警投退
投入/退出
退出
母线频率超限告警
*1043
519
Ⅰ母频率超限告警投退
投入/退出
退出
*1044
520
Ⅱ母频率超限告警投退
投入/退出
退出
低频减载启动元件
995
260
低频启动频率定值
49-49.99Hz,0.01
49.99Hz
1049
261
低频启动时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低频减载第1轮
*360
521
低频减载第1轮投退
投入/退出
退出
366
262
低频跳第1轮频率定值
45-49.99Hz,0.01
49.99Hz
367
263
低频跳第1轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低频减载第2轮
*361
522
低频减载第2轮投退
投入/退出
退出
368
264
低频跳第2轮频率定值
45-49.99Hz,0.01
49.99Hz
369
265
低频跳第2轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低频减载第3轮
*362
523
低频减载第3轮投退
投入/退出
退出
370
266
低频跳第3轮频率定值
45-49.99Hz,0.01
49.99Hz
371
267
低频跳第3轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低频减载第4轮
*363
524
低频减载第4轮投退
投入/退出
退出
372
268
低频跳第4轮频率定值
45-49.99Hz,0.01
49.99Hz
373
269
低频跳第4轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低频减载第5轮
*364
525
低频减载第5轮投退
投入/退出
退出
374
270
低频跳第5轮频率定值
45-49.99Hz,0.01
49.99Hz
375
271
低频跳第5轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低频加速跳判别元件
376
272
低频加速跳1df/dt定值
0.5-29.9Hz/s,0.1
29.9Hz/s
378
273
低频加速跳2df/dt定值
0.5-29.9Hz/s,0.1
29.9Hz/s
377
274
低频加速跳1时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
379
275
低频加速跳2时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
频率滑差闭锁低频告警
*1045
526
频率滑差闭锁告警投退
投入/退出
退出
996
276
低频滑差闭锁df/dt定值
0.5-29.9Hz/s,0.1
29.9Hz/s
低压减载启动元件
1056
277
低压启动电压定值
80-99.9v,0.1
99.9v
1057
278
低压启动时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低压减载第1轮
*1051
527
低压减载第1轮投退
投入/退出
退出
380
279
低压跳第1轮电压定值
50-99.9v,0.1
99.9v
381
280
低压跳第1轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低压减载第2轮
*1052
528
低压减载第2轮投退
投入/退出
退出
382
281
低压跳第2轮电压定值
50-99.9v,0.1
99.9v
383
282
低压跳第2轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低压减载第3轮
*1053
529
低压减载第3轮投退
投入/退出
退出
384
283
低压跳第3轮电压定值
50-99.9v,0.1
99.9v
385
284
低压跳第3轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低压减载第4轮
*1054
530
低压减载第4轮投退
投入/退出
退出
386
285
低压跳第4轮电压定值
50-99.9v,0.1
99.9v
387
286
低压跳第4轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低压减载第5轮
*1055
531
低压减载第5轮投退
投入/退出
退出
388
287
低压跳第5轮电压定值
50-99.9v,0.1
99.9v
389
288
低压跳第5轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
低压加速跳判别元件
390
289
低压加速跳1du/dt定值
1.5-99.9V/s,0.1
99.9V/s
392
290
低压加速跳2du/dt定值
1.5-99.9V/s,0.1
99.9V/s
391
291
低压加速跳1时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
393
292
低压加速跳2时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
电压滑差闭锁低压告警
*1046
532
电压滑差闭锁告警投退
投入/退出
退出
394
293
低压滑差闭锁du/dt定值
1.5-99.9V/s,0.1
99.9V/s
电压异常告警
*1047
533
电压异常告警投退
投入/退出
退出
394☆
低压滑差闭锁du/dt定值
1.5-99.9V/s,0.1
99.9V/s
993☆
母线有压定值
30-99.99v,0.01v
99.99v
395☆
等待故障切除时限
0.1-99.99s,0.01s
99.99s
过频启动元件
997
294
过频启动频率定值
50-54.99Hz,0.01
54.99Hz
1063
295
过频启动时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
过频跳闸第1轮
*1058
534
过频跳第1轮投退
投入/退出
退出
998
296
过频跳第1轮频率定值
50-54.99Hz,0.01
54.99Hz
1065
297
过频跳第1轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
过频跳闸第2轮
*1059
535
过频跳第2轮投退
投入/退出
退出
999
298
过频跳第2轮频率定值
50-54.99Hz,0.01
54.99Hz
1067
299
过频跳第2轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
过频跳闸第3轮
*1060
536
过频跳第3轮投退
投入/退出
退出
990
300
过频跳第3轮频率定值
50-54.99Hz,0.01
54.99Hz
1069
301
过频跳第3轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
过频跳闸第4轮
*1061
537
过频跳第4轮投退
投入/退出
退出
991
302
过频跳第4轮频率定值
50-54.99Hz,0.01
54.99Hz
1071
303
过频跳第4轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
过频加速跳判别元件
1072
304
过频加速跳1df/dt定值
0.5-29.9Hz/s,0.1
29.9Hz/s
1074
305
过频加速跳2df/dt定值
0.5-29.9Hz/s,0.1
29.9Hz/s
1073
306
过频加速跳1时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
1075
307
过频加速跳2时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
频率滑差闭锁过频告警
*1045☆
频率滑差闭锁告警投退
投入/退出
退出
992
308
过频滑差闭锁df/dt定值
0.5-29.9Hz/s,0.1
29.9Hz/s
过压启动元件
1080
309
过压启动电压定值
99.9-129.9v,0.1
129.9v
1081
310
过压启动时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
过压跳闸第1轮
*1077
538
过压跳第1轮投退
投入/退出
退出
1082
311
过压跳第1轮电压定值
99.9-129.9v,0.1
129.9v
1083
312
过压跳第1轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
过压跳闸第2轮
*1078
539
过压跳第2轮投退
投入/退出
退出
1084
313
过压跳第2轮电压定值
99.9-129.9v,0.1
129.9v
1085
314
过压跳第2轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
过压跳闸第3轮
*1079
540
过压跳第3轮投退
投入/退出
退出
1086
315
过压跳第3轮电压定值
99.9-129.9v,0.1
129.9v
1087
316
过压跳第3轮时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
线路1过载启动元件
*1088
541
线路1过载P>0跳闸投退
投入/退出
退出
*1089
542
线路1过载P<0跳闸投退
投入/退出
退出
*1098
543
线路1过载告警投退
投入/退出
退出
1095
317
线路1过载启动电流
0.2In-2In,0.01
2In
1096
318
线路1过载启动时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
线路1过载跳1
*1090
544
线路1过载跳闸1投退
投入/退出
退出
1097
319
线路1过载跳1电流定值
0.2In-2In,0.01
2In
1000
320
线路1过载跳1时限
0.1-99.99s,0.01
99.99s
线路1过载跳闸2
*1091
5
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- ISA331G 电压 频率 稳定 控制 装置