鉴定鉴定CSC-150数字式母线保护鉴定鉴定一、产品简介二、硬件介绍三、功能介绍四、调试方法五、运行维护六、工具软件介绍鉴定鉴定一、产品简介鉴定鉴定CSC150数字式母线保护装置适用于750kV及以下各种电压等级的母线系统,包括单母线、单母分段、双母线、双母分段及一个半断路器等多种接线形式。最大接入单元:三相式保护最大容量24个连接单元,两相式保护最大容量36个单元(包括线路、元件、母联或分段开关)产品简介鉴定鉴定1、CSC150A:适用于双母线接线(包括双母线专用母联专用旁路、母联兼旁路、旁路兼母联),单母分段接线2、CSC150AS:适用于双母双分段接线(配置2套)3、CSC150C:适用于3/2接线(配置2套)产品分类鉴定鉴定4、CSC150D:适用于双母单分段接线5、CSC150E:适用于断路器失灵保护单独组屏的场合6、CSC150AG(DG):适用于低压两相式母线保护7、CSC150M:印度工程定制鉴定鉴定2003年10月,电力部电力科学技术研究院的动模和型式试验2003年12月,四川省电力试验研究院母线保护的入网试验。2004年02月,华北电力调度局组织的国内外母线保护的数模和型式对比试验2004年06月,电科院750KV动模试验2005年04月,湖北省电力调度中心、湖北省电力试验研究院动模入网试验2005年05月,辽宁省电力公司组织的国内母线保护制造厂家动模入网试验2005年11月,华东电力科学院的动模入网试验2006年8月,湖南省动模入网试验2007年3月,东北电力公司、东北电科院母线保护入网试验。2007年6月,吉林电力公司母线保护入网试验。装置试验情况鉴定鉴定CSC150母线保护已经有200套运行在500KV,220KV,110KV,66KV,35KV等各个电压等级和各种主接线方式,运行单位广泛分布在河南、河北、山东、广西、云南、江西、湖南、湖北、四川、重庆、内蒙、辽宁、江苏、吉林、宁夏、天津、陕西、山西等省。主要工程包括:河北南网石北一期500kV变,四川思蒙500kV变母线保护,河北承德500Kv母线保护,湖北220KV花山变、舵落口、岱家山、李家墩等母差,河南驻马店500KV工程,上都电厂500kV母线保护变,慈湖南利、道县、宁乡西、永安、沅江220kV变电所220kV微机母差等等。装置供货情况鉴定鉴定•(1)2006年6月13日,四川某220KV变电站母线故障,保护正确动作,快速切除了故障。事后分析,保护动作性能得到用户的肯定。•(2)2006年8月26日点12分29秒,天津某变电站220KV双母单分段母线C相故障,母线13ms正确动作,切除故障。•(3)2007年9月份,承德某500KV变电站220KV母线故障,保护正确动作。主要业绩鉴定鉴定二、硬件介绍鉴定鉴定全套保护一体化设计原则,所有保护功能由一套机箱完成,硬件结构结合了前插拔和后插拔的优点,实现了强弱电分离,维护方便。装置硬件结构鉴定鉴定前插拔组合结构机箱设计(专利)鉴定鉴定•硬件模块化、智能化设计,实现“积木式”结构。•有利于提高硬件的可靠性、灵活性和可扩展性。显示、人机对话管理、通信CPUA/DCPUA/D智能DI模块智能DO模块网络总线通信变换器运行条件等跳闸、信号等通用的硬件平台鉴定鉴定1)MCU+DSP合一的32位单片机结构是集成电路技术发展的一个趋势。2)总线不出芯片的单片机系统,十分有利于可靠性设计,程序完全在片内运行。3)大容量的故障录波,记录故障前2周和故障后8周采样数据,可以保存不少于24次完整的动作记录。鉴定鉴定4)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。5)5级流水线处理,包括浮点乘法在内的绝大多数指令在一个指令周期(12.5ns)执行完成6)双CPU冗余配置,实时地双A/D采集、互检鉴定鉴定•模拟量回路:采用双A/D设计,实现了模拟量采集回路的实时自检与互检•开出回路: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触点的状态,实现了继电器状态的检测与异常告警•开入回路:采用新方法,开入状态经两路光隔同时采集后判断“只要不报警,装置就是完好的”全面实时的智能自检鉴定鉴定&CPU1差动保护元件CPU2差动保护启动A/DCPUA/DCPUuA数据交换CPU硬件自检鉴定鉴定+5VKK反K正脉冲开入回路硬件自检鉴定鉴定GJ24V+24V-反馈输入5V地V2V5R5R7QDJTJV3R3R2R65V+5V+5V+驱动QDJ驱动TJQDJ开出回路硬件自检鉴定鉴定8U机箱外观鉴定鉴定插件布置图(单电源)鉴定鉴定插件布置图(双电源)鉴定鉴定•交流插件CSC-150最大接入单元三相式为24个(两相式为36个),最大接入母线段为3段,因此共包括72(3*24)个电流量和9个电压量。交流插件1、2、3、4、5、6、7为电流变换器插件,每块电流变换器插件可引入10个电流量,交流插件8为电流、电压综合型插件,其上有2个电流量和9个电压量。插件功能介绍鉴定鉴定•CPU插件CSC-150共有两块CPU插件。每块CPU上有2个CPU(M32192F8)芯片,分别完成保护逻辑判别和数据采样分析功能CPU插件与交流插件、电源插件之间通过大背板连线相连,强弱电分开;与开入插件、开出插件及管理板均通过内部CAN网相连。鉴定鉴定•开入插件CSC-150最大配置开入插件共7块。一个主开入插件,主开入插件共有24个开入,对应于a端子的开入为24V,主要为功能压板类开入及信号复归开入;对应于c端子的开入为220V(110V)等强电开入,包括母联跳位、母联非全相、手合充电及用于断路器失灵保护的解除电压闭锁开入。除主开入板外还有布置于4U机箱的刀闸位置开入(和断路器失灵启动开入,开入插件2、3、4、5、6、7均为强电开入。鉴定鉴定4U机箱外观鉴定鉴定插件布置图鉴定鉴定•4U机箱面板模拟盘除一个半断路器接线和无断路器失灵保护的单母分段接线的母线保护外,一般工程在4U机箱上均配置了面板模拟盘,用于显示现场主接线和刀闸位置异常时方便用户强制操作。正常时面板上的小开关均设置在“自动”位置,当某个刀闸位置接通时对应的位置显示灯被点亮为绿色,否则不亮。当运行过程中出现刀闸位置异常时,运行人员可以根据实际的隔离刀闸状态进行“强分”或“强合”操作,“强分”时对应的显示灯不亮,“强合”时对应的显示灯被点亮为红色。鉴定鉴定•开出插件CSC-150共配置3块开出插件。开出插件1对应跳线位置为0,包括正板和副板,开出插件2对应跳线位置为1,仅有正板,开出插件1和开出插件2为母线保护专用跳闸回路,共提供24个出口跳闸回路,每一出口跳闸回路由CKJ和BJ串联构成。开出插件3对应跳线位置为2,包括正板和副板,是母线保护的信号继电器板。若需要元件失灵联跳功能时,可以增加扩展开出插件。鉴定鉴定•管理板CSC-150中的管理板为公司通用产品,用于沟通CPU和后台设备之间联系。•电源插件CSC-150老式机箱只有1块电源插件,新式机箱配置2块电源插件,8U机箱上部的电源插件给主开入插件、开出插件、Master、和CPU2供电,下部的电源插件给CPU1供电,4U机箱的电源可以取此任何一个电源。双电源机箱可以满足部分用户电压闭锁单独电源供电的要求。鉴定鉴定CSC-150数字式母线保护组屏方案1•单面屏组屏•最多24个连接单元•各种主接线公用一种机箱,用户主接线发生改变时,只需要更改软件,方便变电站改造。CSC-150A双母线单母分段CSC-150AS双母双分段CSC-150AG低压两相式双母线CSC-150D双母线单分段CSC-150DG低压两相式双母单分段CSC-150E失灵保护组屏设计方案一鉴定鉴定取消隔离刀闸输入CSC-150数字式母线保护组屏方案2•单面屏组屏CSC-150B单母线(可以接入24个连接单元)CSC-150C一个半开关接线(按最多12个单元考虑)组屏设计方案二鉴定鉴定三、功能介绍鉴定鉴定•快速虚拟比相式电流突变量保护•比率制动式电流差动保护•母联失灵及死区保护•断路器失灵保护•母联充电保护•母联过流保护•母联非全相保护保护功能鉴定鉴定•大差启动元件•小差选择元件•电压闭锁元件比率制动式电流差动保护鉴定鉴定I母电压闭锁开放I母小差动作母线大差动作II母电压闭锁开放II母小差动作&&跳I母跳II母差动保护动作逻辑鉴定鉴定大差启动元件小差选择元件大差和小差各自的范围鉴定鉴定∣i1+i2+…+in∣≥i0式中i1、i2、…in为支路电流,K为制动系数,i0为差动电流门坎值。∣i1+i2+…+in∣≥K·(∣i1∣+∣i2∣+…+∣in∣)比率制动式电流差动保护动作方程鉴定鉴定动作区差动保护动作曲线idifiifdiKifdI0比率制动式电流差动保护动作区鉴定鉴定•用户问CSC150的双母线的制动系数如何考虑:•大差的比率制动系数对于分段母线固定为0.3,小差的按定值•为了解决环形母线因流出电流的影响导致小差动作灵敏度降低的问题,装置采取了高低两个比率制动系数,在系统开环运行时装置运行于高比率制动系数,合环运行时装置运行于低比率制动系数。•系统合环运行的条件为:•1)母联和分段均运行(当母联和分段对应的两个刀闸都处于“合”位且对应的断路器跳位不存在则认为母联和分段处于运行状态);•2)当某一母联停运而其所关联的两条母线因倒闸操作或强制互联与其他两个运行的母联构成闭环。•装置根据以上两个条件自动识别母线是否形成了环形母线,从而切换高低比率制动系数。鉴定鉴定低电压元件(相)零序电压元件负序电压元件电压闭锁元件动作或门双母线并列运行或互联运行母线单段TV异常时自动实现TV切换。TV断线比例制动式电流差动保护及断路器失灵保护,均采取复合电压闭锁功能。(定值独立整定)电压闭锁元件(大电流接地系统)鉴定鉴定低电压元件(线)负序电压元件电压闭锁元件动作或门双母线并列运行或互联运行母线单段TV异常时自动实现TV切换。TV断线比例制动式电流差动保护及断路器失灵保护,均采取复合电压闭锁功能。(定值独立整定)电压闭锁元件(小电流接地系统)鉴定鉴定对于有n条支路和n个电流的母线系统,我们把同一时刻所有电流突变量正之和虚拟成流入电流,所有电流突变量负之和虚拟成流出电流,该母线系统简化为只有两个虚拟电流的简单母线,利用虚拟电流的的比例关系,可以区分母线的运行状态。快速虚拟比相式电流突变量保护鉴定鉴定1I2I1L2L1I2I1L2L3InI3LnL鉴定鉴定外部故障鉴定鉴定正常运行或外部故障时,正负电流相位相反,每一采样时刻均满足虚拟流入电流等于虚拟流出电流。111njjtnjjtii外部故障鉴定鉴定内部故障鉴定鉴定母线故障时,正负电流相位相同,虚拟电流不再平衡。内部故障njjtnjjtii11011njjtnjjtii鉴定鉴定理论分析和试验结果表明,母线区外故障TA饱和虽然产生差动电流,但即使最严重的TA饱和,在故障初始阶段和电流过零点,仍存在线性传变区,在该传变区内差动电流为零,过了该线性传变区才出现差动电流。基于同步因子的TA保护判别技术鉴定鉴定CT饱和检测过零点故障开始正电流负电流差流制动电流比率差动元件出口情况试验波型分析:鉴定鉴定TA饱和检测元件就是利用该特点,实时处理线性传变区内各种变量的关系,形成并行的TA饱和判据,根据不同判据的特点,赋予不同的同步因子.通过同步因子和时间变量的关系准确地鉴别TA饱和发生时刻,加上差动电流谐波量的谐波分析,使得TA饱和检测元件具有极强的抗TA饱和能力,能够鉴别2msTA饱和。对于饱和相区外转区内故障,由于采用虚拟电流和差动电流的波形同时识别技术,可以快速切除故障。鉴定鉴定优良的抗TA饱和性能鉴定鉴定双母线运行的灵活给微机保护的配置带来了一定的困难,常规保护是通过引入隔离开关辅助触点的方法来动态跟踪现场的运行工况。IIIG2G1LG1G2说明00L停运10L运行在Ⅰ母01L运行在Ⅱ母11L同时运行在Ⅰ、Ⅱ母(倒闸操作)母线运