DMP3367频率电压控制说明书.docx

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DMP3367频率电压控制说明书

DMP3367

频率电压解列装置

技术说明书

（V2.02）

南京磐能电力科技股份有限公司

1概述

1.1适用范围

DMP3367频率电压解列装置主要用于110kV以下电压等级的负荷侧或小电源侧的低频、低压、高频、高压解列，可同时保护2条支路。

可集中组屏，也可分散安装于开关柜。

1.2基本配置

1）保护功能

a）低频解列，带欠流闭锁、滑差闭锁功能

b）低压解列，带加速解列、滑差闭锁功能

c）高频解列，带滑差闭锁功能

d）高压解列，带滑差闭锁功能

e）Ⅰ线PT断线告警

f）Ⅰ线CT断线告警

g）Ⅱ线PT断线告警

h）Ⅱ线CT断线告警

2）测控功能

a）16路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信

b）Ia1、Ib1、Ic1、Uab1、Ubc1、Fre（Ⅰ母线）、Ia2、Ib2、Ic2、Uab2、Ubc2、Fre（Ⅱ母线）

c）开关事故分合次数统计及事件SOE等

d）谐波分析（可选配）

3）其他功能

a）装置描述的远方查看；

b）装置参数的远方查看；

c）8套定值，保护定值、区号的远方查看、修改功能；

d）保护功能软压板状态的远方查看、投退；

e）装置保护开入状态的远方查看；

f）装置运行状态（包括保护动作元件的状态和装置的自检信息）的远方查看；

g）虚遥信、虚遥测、虚拟事件对点功能，方便工程调试

h）远方对装置实现信号复归；

i）故障录波功能，16套标准COMTRADE格式波形；

j）4-20mA输出功能；

k）打印功能，包括定值、事件和录波打印。

1.3DMP3300系列频率电压解列装置功能一览表

装置型号

（适应范围）

保护功能

测控功能

辅助功能

DMP3367

（适用于低频、低压、高频、高压解列）

1）低频解列

2）低压解列

3）高频解列

4）高压解列

5）失步解列

6）Ⅰ线PT断线告警

7）Ⅰ线CT断线告警

8）Ⅱ线PT断线告警

9）Ⅱ线CT断线告警

遥测：

Ia1、Ib1、Ic1、Uab1、Ubc1、Fre（Ⅰ母线）、Ia2、Ib2、Ic2、Uab2、Ubc2、Fre（Ⅱ母线）

1）故障录波

2）GPS对时

3）4-20mA直流电流输出

4）打印功能

2技术参数

2.1额定参数

1）直流电源：

220V或110V（订货注明）。

2）额定交流输入

●交流电压：

100V

●交流电流：

5A或1A（订货注明）

●额定频率：

50Hz

3）功率损耗

●直流回路：

正常工作时不大于15W，装置动作时不大于25W

●交流电压回路：

每相不大于0.5VA

●交流电流回路：

额定电流为5A时每相不大于1.0VA；额定电流为1A时每相不大于0.5VA。

4）开关量、遥信及硬脉冲对时

●开关量输入电平为220V或110V（订货注明）

●支持IRIG-B码485电平差分输入

2.2主要技术性能

1）采样回路精确工作范围

电压：

0.4V-120V；

测量电流：

2%In-1.2In；

保护电流：

5%In-20In；

2）接点容量

所有出口跳闸触点：

允许长期通过6A，切断电流0.3A

（DC220V，时间常数L/R为5ms±0.75的感性负载）

3）操作回路跳合闸电流

操作回路跳合闸电流采用自适应模式，无需选择。

（0.5A以上）

4）定值误差

频率动作值误差不超过±0.01Hz

频率变化率误差不超过±0.10Hz/s

电压动作值误差不超过±5%

电压变化率误差不超过±10%

5）整组动作时间及误差

延时段动作值平均误差不超过±20ms

2.3测量系统及遥信精度

1）开关量分辨率不大于1ms

2）频率测量精度不大于±0.01Hz

3装置的工作原理

3.1低频解列

为防止负荷反馈、电压回路接触不良等频率、电压异常造成装置误动作，采取以下闭锁措施：

1）频率滑差闭锁

当频率滑差大于频率滑差闭锁定值时，瞬时闭锁低频解列模块。

滑差闭锁在频率恢复到启动频率以上，并且频率滑差小于频率滑差闭锁或者频率滑差为频率上升时，自动解除闭锁。

2）电压异常闭锁

当母线电压低于低电压定值时，瞬时闭锁装置出口，延时5s发出母线低压告警。

低电压闭锁后，直到电压恢复至低电压门槛值以上后自动解除闭锁。

3）频率值异常闭锁

若频率值f>55Hz或f<45Hz，可认为频率值异常，立即闭锁频率模块。

装置检测到频率异常，延时5秒在液晶上显示异常报告。

若恢复正常，则自动解除闭锁。

4）频率必须曾经大于低频定值

系统频率必须曾经在低频定值以上，低频解列功能方能投入运行。

低频解列逻辑图如下：

图1低频减载逻辑图

其中，fset为低频定值，Tset为低频解列延时。

（df/dt）set为频率滑差闭锁定值。

Uset为低电压定值，Iset为欠流闭锁定值。

3.2低压解列

无功功率缺额会带来电压的降低，从而导致总有功功率负荷降低，但系统频率可能降低很少或不降低，配置低压解列保护，来保证系统运行的稳定。

PT断线时，闭锁低压解列。

低压解列动作后，跳闸同时闭锁重合闸。

动作逻辑框图如图2所示。

图2低压解列逻辑图

其中，Ubs：

低压闭锁值，（du/dt）s1：

低压滑差，Uqs：

低压启动定值，（du/dt）s2：

低压加速滑差值，Uset2：

恢复电压值，（du/dt）s3：

电压闭锁恢复滑差值，Tset：

低压解列动作时间，Tset1：

低压解列加速动作时间

3.3高频解列

高频解列功能用于系统高频时的解列要求，经固定低电压闭锁。

图3高频解列逻辑图

其中，fset为高频定值，tset为高频延时。

（df/dt）set为频率滑差闭锁定值。

Uset为低电压定值。

3.4高压解列

图4高压解列逻辑图

其中，Uset1：

高压启动定值，（du/dt）s1：

高压滑差闭锁值，Uset2：

恢复电压值，（du/dt）s2：

电压恢复滑差闭锁值，Tset：

高压解列动作时间

3.5失步解列

1、电力系统联络线两端机群发生异步振荡时，就会形成失步，在联络线上产生振荡电压，用两机等值系统分析其特性。

系统图如下所示：

两机等值系统图

在分析中采用下列假设条件：

（1）两等值机电势分别为EM和EN，且假定两等值电势幅值相等。

（2）系统等值阻抗角为90度。

取EN为参考向量，使其相位角为0度，幅值为1；M侧系统等值电势EM的初始相角为α

（即系统正常运行的功角δ为α），则可得：

EN=cos（ωt）;

EM=cos（（ω+Δω）t+α））;

等值系统向量图；

两机等值系统图向量图

两系统功角为:

δ=Δωt+α

由向量图可知振荡电压

Uz=Ucosψ=Ucos（δ/2）=U（（cos（Δωt+α）/2）

可知振荡中心电压呈余弦变化，周期为180度。

当Δω>0时，振荡电压加速失步，有0-180-360变化。

当Δω<0时，振荡电压减速失步，有360-180-0变化。

变化曲线如下：

振荡中心变化电压图

通过以上曲线图可以分析出振荡中心电压与功角δ之间存在确定的函数，因此可以利

用振荡中心电压Ucosψ的变化反应功角的变化。

作为状态量的功角是连续变化的，因此在失步振荡时振荡中心的电压也是连续变化的，且过零；

将振荡中心电压分为7个区域。

根据前面的分析可得出振荡中心电压Ucosψ在失步振荡时的变化规律：

（1）加速失步时，U的变化规律为0－1－2－3－4－5－6－7；

（2）减速失步时，U的变化规律为7－6－5－4－3－2－1－0。

当振荡中心电压按照上述规律变化时，装置判为失步，经整定延时周期后发出跳闸

信号，将系统解列。

电压U变化规律

系统实际运行当中的系统阻抗角一般小于90度，装置对电流进行的了滞后8度的补偿。

这样计算得到的振荡中心电压就更加精确。

电流相位补偿图

2、电力系统振荡时，测量点电压也随振荡过程呈现周期性变化。

如下图所示；

振荡过程中母线变化规律

振荡过程中，随着Em与En的夹角的不断增大，母线电压的变化趋势如图中椭圆所示。

当Em和En的夹角增大到180度时，母线电压最小，而这一最小值由装置安装处到

振荡中心的距离决定，距离振荡中心越近，电压最小值也越小（振荡中心电压最小值为

零）。

利用这一特点，可以知道振荡中心距离装置安装处的远近，从而确定解列装置的保

护范围

3、失步解列逻辑图如下：

其中:

N振荡周期；Uset为保护区域定值，确定解列装置的保护范围。

3.6PT、CT断线告警

3.6.1母线PT断线告警

1.原理概述

PT断线的判据：

a）线电压Uab和Ubc均小于额定电压的四分之一，最大电流大于额定电流的十六分之一，判为三相失压。

b）负序电压U2大于额定电压的十六分之一，判为单相或两相断线。

满足以上任一个条件，延时4s，判断为PT断线。

动作逻辑框图如图26所示。

图5母线PT断线逻辑图

3.6.2CT断线告警

CT断线的判据：

a）三相电流中最大值大于额定值的十六分之一，即最大相有流。

b）三相电流中最小值小于额定值的十六分之一，即最小相无流。

c）三相电流的最大值是最小值的3倍以上。

以上三个条件都满足，延时4s，判断为CT断线。

如果装置仅采集两相电流，并且CT设置中“三相/两相”设置为“OFF”，则取A、C相电流的最大值和最小值判断。

动作逻辑框图如图28所示

图6CT断线逻辑图

3.7辅助功能

3.7.1装置自检功能

当CPU本身发生故障时，装置的运行灯会变红，告警继电器触点闭合，并闭锁保护，同时信息远传。

硬件故障包括：

AD0异常，AD1异常，SDRM异常，DSP异常，采样异常等。

3.7.24-20mA输出功能

装置有相互独立的两路4-20mA直流输出节点，可将采集到的电流、电压、有功、无功、功率因数等模拟量以一定比例关系以直流电流形式输出，通道以及基准可选。

实际输入为0时，对应输出4mA，实际输入达到基准值时对应20mA输出。

实际输入在0和基准值之间时，按比例关系线性输出。

对应的通道选择关系如下：

1：

Ia（Ⅰ线）；2：

Ib（Ⅰ线）；3：

Ic（Ⅰ线）；4：

Uab（Ⅰ线）；5：

Ubc（Ⅰ线）；6：

Uca（Ⅰ线）；7：

Ia（Ⅱ线）；8：

Ib（Ⅱ线）；9：

Ic（Ⅱ线）；10：

Uab（Ⅱ线）；11：

Ubc（Ⅱ线）；12：

Uca（Ⅱ线）.

对应的输出以及基准均为二次值。

4装置定值整定及开孔图

4.1装置的安装开孔图

4.2DMP3367频率电压紧急控制装置定值说明

4.2.1定值清单

保护类型

定值

定值号

定值范围

步长

Ⅰ线低频解列

低频解列投退

30

ON/OFF

欠流闭锁投退

31

ON/OFF

滑差闭锁投退

32

ON/OFF

低频启动值

33

45.00~50.00Hz

0.01Hz

低频延时定值

34

0.00~300.00s

0.01s

滑差闭锁定值

35

0.02~50.00Hz/s

0.1Hz/s

低电压闭锁定值

37

2.00~100.00V

0.01V

欠流闭锁定值

38

0.05~100.00A

0.01A

Ⅰ线低压解列

低压解列投退

43

ON/OFF

低压解列加速投退

44

ON/OFF

电压恢复值

49

2.00~100.00V

0.01V

低电压启动值

45

2.00~100.00V

0.01V

低电压闭锁值

48

2.00~100.00V

0.01V

低电压滑差值

47

0.02~100.00V/s

0.01V/s

低电压加速滑差值

52

0.02~100.00V/s

0.01V/s

低电压恢复滑差值

50

0.02~100.00V/s

0.01V/s

低压减载延时

46

0.00~300.00s

0.01s

低压减载加速延时

51

0.00~300.00s

0.01s

Ⅱ线低频解列

低频解列投退

59

ON/OFF

欠流闭锁投退

60

ON/OFF

滑差闭锁投退

61

ON/OFF

低频启动值

62

45.00~50.00Hz

0.01Hz

低频延时定值

63

0.00~100.00s

0.01s

滑差闭锁定值

64

0.02~50.00Hz/s

0.1Hz/s

低电压闭锁定值

65

2.00~100.00V

0.01V

欠流闭锁定值

66

0.05~100.00A

0.01A

Ⅱ线低压解列

低压解列投退

79

ON/OFF

低压解列加速投退

80

ON/OFF

电压恢复值

81

2.00~100.00V

0.01V

低电压启动值

85

2.00~100.00V

0.01V

低电压闭锁值

84

2.00~100.00V

0.01V

低电压滑差值

83

0.02~100.00V/s

0.01V/s

低电压加速滑差值

88

0.02~100.00V/s

0.01V/s

低电压恢复滑差值

86

0.02~100.00V/s

0.01V/s

低压减载延时

82

0.00~300.00s

0.01s

低压减载加速延时

87

0.00~300.00s

0.01s

Ⅰ线高频解列

高频解列投退

93

ON/OFF

滑差闭锁投退

94

ON/OFF

高频启动值

95

45.00~55.00Hz

0.01Hz

延时定值

96

0.00~300.00s

0.01s

低压定值

98

2.00~100.00V

0.01V

滑差闭锁定值

97

0.02~50.00Hz/s

0.1Hz/s

Ⅰ线高压解列

高压解列投退

99

ON/OFF

电压启动值

100

2.00~120.00V

0.01V

延时定值

101

0.00~300.00s

0.01s

滑差闭锁值

102

0.02~100.00V/s

0.01V/s

电压恢复值

103

2.00~120.00V

0.01V

电压恢复滑差值

104

0.02~100.00V/s

0.01V/s

Ⅱ线高频解列

高频解列投退

67

ON/OFF

滑差闭锁投退

68

ON/OFF

高频启动值

69

45.00~55.00Hz

0.01Hz

延时定值

70

0.00~300.00s

0.01s

低压定值

72

2.00~100.00V

0.01V

滑差闭锁定值

71

0.02~50.00Hz/s

0.1Hz/s

Ⅱ线高压解列

高压解列投退

73

ON/OFF

电压启动值

74

2.00~120.00V

0.01V

延时定值

75

0.00~300.00s

0.01s

滑差闭锁值

76

0.02~100.00V/s

0.01V/s

电压恢复值

77

2.00~120.00V

0.01V

电压恢复滑差值

78

0.02~100.00V/s

0.01V/s

Ⅰ线失步解列

失步解列

105

ON/OFF

电压边界1

106

0.00~100.00V

0.01V

电压边界2

107

0.00~100.00V

0.01V

电压边界3

108

0.00~100.00V

0.01V

电压边界4

109

0.00~100.00V

0.01V

电压边界5

110

0.00~100.00V

0.01V

电压边界6

111

0.00~100.00V

0.01V

振荡周期

119

1~200

1

保护区域定值

120

0~100.00

0.01V

失步加速时间

112

0.01~100.00

0.01S

失步减速时间

113

0.01~100.00

0.01S

Ⅱ线失步解列

失步解列

121

ON/OFF

电压边界1

122

0.00~100.00V

0.01V

电压边界2

123

0.00~100.00V

0.01V

电压边界3

124

0.00~100.00V

0.01V

电压边界4

125

0.00~100.00V

0.01V

电压边界5

126

0.00~100.00V

0.01V

电压边界6

127

0.00~100.00V

0.01V

振荡周期

128

1~200

1

保护区域定值

129

0~100.00

0.01V

失步加速时间

114

0.01~100.00

0.01S

失步减速时间

115

0.01~100.00

0.01S

Ⅰ线保护CT断线

保护CT断线投退

198

ON/OFF

Ⅱ线保护CT断线

保护CT断线投退

199

ON/OFF

Ⅰ线母线PT断线

母线PT断线投退

58

ON/OFF

Ⅱ线母线PT断线

母线PT断线投退

200

ON/OFF

5整定说明

（1）低频减载

低电压闭锁定值一般整定为0.65~0.7倍额定电压，防止电源中断后，各母线电压逐渐衰减、频率逐渐衰减，而导致低频减载误动。

欠流闭锁定值一般整定为0.1倍额定负荷电流，说明该线路负荷较小，即使全部切除对系统频率回升也无多大作用。

频率滑差闭锁定值一般整定大于3Hz/s。

频率滑差闭锁检测频率下降速度大小，提高低频减载动作的可靠性。

（2）低压减载

低压减载的起动必须具备以下条件：

a）低压减载投入；

b）电压滑差（dU/dt）不大于低压减载滑差闭锁定值，一般不能大于0.9Un/S；

c）运行电压小于低压起动值（一般0.9Un）；

d）运行电压不小于低压闭锁值。

在输入电压满足以下条件之一时，低压减载被闭锁。

a）低电压闭锁：

软件低压闭锁值Ubs由用户通过定值设定。

b）电压下降速率过快，其速率dU/dt>（dU/dt）s1时。

此时视为系统短路。

当系统短路切除后，电压回升到U>Uset2时，且变化率dU/dt>（du/dt）s3时，装置重新开放低压减载。

（dU/dt）s1：

低压滑差闭锁值，

（dU/dt）s2：

低压加速滑差值，

（dU/dt）s3：

电压恢复滑差闭锁值。

低压减载装置所有推荐定值清单如下：

低压起动值Uqs：

80%Un

低压滑差闭锁值（dU/dt）s1：

80%Un/s

低压加速滑差闭锁值（dU/dt）s2：

20%Un/s

电压恢复滑差值（dU/dt）s3：

70%Un/s

故障切除后电压恢复后判据Uset2：

75%Un

母线电压消失判据Ubs：

20%Un

低压减载动作时间Tset1：

用户根据系统情况整定

低压减载加速动作时间Tset2：

一般按提前一到两轮整

（3）高频解列

高频解列的起动必须具备以下条件：

高频解列投入；

运行频率在一定范围内，一般在45HZ～55HZ之间；

频率滑差（df/dt）不大于高频解列滑差闭锁定值，一般不能大于5HZ/S；

运行频率大于高频解列起动值（一般50.5HZ）。

当系统由于某种原因发生突变时，频率变化迅速，其滑差-（df/dt）>（df/dt）set，此时闭锁高频解列。

当频率恢复正常F0时，装置重新开放高频解列功能。

高频解列装置所有推荐定值清单如下：

高频起动值Fset：

50.5HZ

高频滑差闭锁值（df/dt）set：

5HZ/S

高频解列动作时间Tset：

用户根据系统情况整定

（4）高压解列

高压解列的起动必须具备以下条件：

高压解列投入；

电压滑差（du/dt）不大于高压解列滑差闭锁定值，一般不能大于0.9Un/S；

运行电压大于高压起动值（一般1.1Un）。

当发生雷击等现象时，电压上升速率过快，du/dt>（du/dt）s1时，高压解列被闭锁。

雷击过后，电压恢复到U（du/dt）s2，装置则重新开放高压解列。

高压解列装置所有推荐定值清单如下：

高压起动值Uset：

120%Un

高压滑差闭锁值（du/dt）s1：

80%Un/s

电压恢复滑差值（du/dt）s2：

70%Un/s

故障消失后电压恢复判据Uset2：

110%Un

高压解列动作时间Tset：

用户根据系统情况整定

（5）电流1A/5A投退功能

保护电流1A投退和测量电流1A投退位于厂家设置中，当外部接入电流额定电流为1A时，将相应的投退投入“ON”。

当外部接入电流的额定电流为5A时，投入“OFF”。

（6）电流两相/三相投退功能

保护CT两相投退和测量CT两相投退位于厂家设置中，当外部接入的电流只有A、C两相时，将相应的投退投入“ON”，此时装置不能正确计算出负序和零序电流，有关于正序、负序和计算零序电流的保护需退出。

当外部接入的电流是三相时，投入“OFF”。

（7）失步解列

失步解列启动必须满足，在发生振荡前3S是正常运行。

当本侧频率大于对侧电压时，即加速失步时，通过加速失步判断，经振荡周期延时跳闸。

电压边界定值判断振荡中心电压是否按失步曲线变化。

本装置是通过计算AB线电流、电压得到振荡中心电压。

装置推荐各边界定值

电压边界1：

0.75Un

电压边界2：

0.50Un

电压边界3：

0.50V

电压边界4：

0.50V

电压边界5：

0.50Un

电压边界6：

0.75Un

从边界3到4为振荡中心过零点时，测量电压最小；振荡电压最小值，大于70V，可将电压边界3、4定值设为1.5V；

保护区域定值：

此定值由系统阻抗来确定，在博电ZD66做保护实验时,设置的

（（Zn+Zl-Zm）/（Zn+Zl+Zm））<保护区域定值（或振荡中心阻抗*振荡最大电流<保护区域定值）,振荡在保护区域内发生；（（Zn+Zl-Zm）/（Zn+Zl+Zm））>保护区域定值（或或振荡中心阻抗*振荡最大电流>保护区域定值）,振荡在保护区域外发生。

失步时间整定：

失步加速时，失步加速时间整定为0.01S；失步减速时间整定为大于振荡周期

失步减速时，失步加速时间整定大于振荡前时间（例：

博电ZD66振荡前时间10S，失步加速时间整定11S）；失步减速时间整定为为0.01S

6调试大纲

6.1调试注意事项

1）试验前请仔细阅读本试验大纲及有关说明书。

2）尽量少拔插装置模件，不触摸模件电路及芯片，不带电插拔模件。

3）使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。

4）试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。

特别是TA回路的螺丝及连片。

不允许有丝毫松动的情况。

5）校对程序版本号、校验码及程序形成时间

6.2装置通电前检查

1）外观及接线检查

2）主要是检查保护装置的外观有无破损、铭牌参数、标注及接线是否符合图纸设计要求、装置的工艺、端子无松脱。

3）检查电源插件、交流插件的额定参数，继电器插件的跳闸电流及合闸电流等满足实际系统的要求。

4）硬件跳线检查。

根据整定要求，对硬件进行设置和检查