ISA331G电压频率稳定控制装置.docx

1、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Ver 1.1深圳南瑞科技有限公司2004年10月目 录1 基本配置 12 主要功能描述 13 控制原理 23.1 接线方式 23.2 低频减载原理 23.3 低压减载原理 33.4 过频跳闸原理 43.5 过压跳闸原理 43.6 线路过载切机、切负荷原理 53.7 辅助告警原理 54 元件配置及整定说明 64.1 元件配置 64.2 装置定值 74.3 出口配置 105 动作事件类型定义 116 装置端子接线 12ISA-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4

2、U（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（CJ0114各2付接点，CJ1516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13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

3、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13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

4、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

5、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

6、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

7、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（Lfs1Lfs5）和2轮加速减载（Lfsp1Lfsp2）。Lfs1Lfs4四个基本轮动作顺序为Lfs1Lfs2Lfs3Lfs4,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Lfs1Lfs5、Lfsp1Lfsp2的配置（投入/退出）。Lfs1Lfs4四轮按序依次动作，当Lfsn退出（配置退出或软压板

8、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

9、”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（Lvs1Lvs5）和2轮加速减载（Lvsp1Lvsp2）。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（Gfs1Gfs4）和2轮加速跳闸（Gfsp1Gfsp2）。G

10、fs1Gfs3三个基本轮动作顺序为Gfs1Gfs2Gfs3,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Gfs1Gfs4、Gfsp1Gfsp2的配置（投入/退出）。Gfs1Gfs3三轮按顺序依次动作，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

11、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（Gvs1Gvs3）。Gvs1、Gvs2为基本轮，动作顺序为Gvs1Gvs2,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Gvs1Gvs3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

12、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、段母线上，线路3的安装母线（或母）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。“P0跳闸”软压板具有最高优先权，即当“P0跳闸”和“P0跳闸”全投入时，装置确认为“P0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3.7.1 PT断线告警PT断线瞬时闭锁本

13、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。、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、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、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

14、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0.80.9UN。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。

15、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15轮均投入线路2过载跳闸14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14均退出低压减载第15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14轮均退出频率

16、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13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14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“

17、*”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993257母线有压定值30-99.99v,0.01v99.99v989258母线无压定值5-99.99v,0.01v99.99v395259等待故障切除时限0.1-99.99s,0.01s99.99s母线PT断线告警*1039513母PT断线告警投退投入/退出退出*1040514母PT断线告警投退投入/退出退出母线失压告警*365515母无压告警投退投入/退出退出*359516母无压告警投退投入/退出退出989母线无压定值

18、5-99.99v,0.01v99.99v母线频率异常告警*1041517母频率异常告警投退投入/退出退出*1042518母频率异常告警投退投入/退出退出母线频率超限告警*1043519母频率超限告警投退投入/退出退出*1044520母频率超限告警投退投入/退出退出低频减载启动元件995260低频启动频率定值49-49.99Hz,0.0149.99Hz1049261低频启动时限0.1-99.99s,0.0199.99s低频减载第1轮*360521低频减载第1轮投退投入/退出退出366262低频跳第1轮频率定值45-49.99Hz,0.0149.99Hz367263低频跳第1轮时限0.1-99.9

19、9s,0.0199.99s低频减载第2轮*361522低频减载第2轮投退投入/退出退出368264低频跳第2轮频率定值45-49.99Hz,0.0149.99Hz369265低频跳第2轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s低频减载第3轮*362523低频减载第3轮投退投入/退出退出370266低频跳第3轮频率定值45-49.99Hz,0.0149.99Hz371267低频跳第3轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s低频减载第4轮*363524低频减载第4轮投退投入/退出退出372268低频跳第4轮频率定值45-49.99Hz,0.0149.99Hz373269低频跳第4轮时

20、限0.1-99.99s,0.0199.99s低频减载第5轮*364525低频减载第5轮投退投入/退出退出374270低频跳第5轮频率定值45-49.99Hz,0.0149.99Hz375271低频跳第5轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s低频加速跳判别元件376272低频加速跳1df/dt定值0.5-29.9Hz/s ,0.129.9Hz/s 378273低频加速跳2df/dt定值0.5-29.9Hz/s ,0.129.9Hz/s 377274低频加速跳1时限0.1-99.99s,0.0199.99s379275低频加速跳2时限0.1-99.99s,0.0199.99s频率滑差闭锁

21、低频告警*1045526频率滑差闭锁告警投退投入/退出退出996276低频滑差闭锁df/dt定值0.5-29.9Hz/s ,0.129.9Hz/s 低压减载启动元件1056277低压启动电压定值80-99.9v,0.199.9v1057278低压启动时限0.1-99.99s,0.0199.99s低压减载第1轮*1051527低压减载第1轮投退投入/退出退出380279低压跳第1轮电压定值50-99.9v,0.199.9v381280低压跳第1轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s低压减载第2轮*1052528低压减载第2轮投退投入/退出退出382281低压跳第2轮电压定值50-99.

22、9v,0.199.9v383282低压跳第2轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s低压减载第3轮*1053529低压减载第3轮投退投入/退出退出384283低压跳第3轮电压定值50-99.9v,0.199.9v385284低压跳第3轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s低压减载第4轮*1054530低压减载第4轮投退投入/退出退出386285低压跳第4轮电压定值50-99.9v,0.199.9v387286低压跳第4轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s低压减载第5轮*1055531低压减载第5轮投退投入/退出退出388287低压跳第5轮电压定值50-99.9v,

23、0.199.9v389288低压跳第5轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s低压加速跳判别元件390289低压加速跳1du/dt定值1.5-99.9V/s,0.199.9V/s392290低压加速跳2 du/dt定值1.5-99.9V/s,0.199.9V/s391291低压加速跳1时限0.1-99.99s,0.0199.99s393292低压加速跳2时限0.1-99.99s,0.0199.99s电压滑差闭锁低压告警*1046532电压滑差闭锁告警投退投入/退出退出394293低压滑差闭锁du/dt定值1.5-99.9V/s,0.199.9V/s电压异常告警*1047533电压异常告

24、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,0.199.9V/s993母线有压定值30-99.99v,0.01v99.99v395等待故障切除时限0.1-99.99s,0.01s99.99s过频启动元件997294过频启动频率定值50-54.99Hz,0.0154.99Hz1063295过频启动时限0.1-99.99s,0.0199.99s过频跳闸第1轮*1058534过频跳第1轮投退投入/退出退出998296过频跳第1轮频率定值50-54.99Hz,0.0154.99Hz1065297过频跳第1轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s过频跳闸第2轮*1

25、059535过频跳第2轮投退投入/退出退出999298过频跳第2轮频率定值50-54.99Hz,0.0154.99Hz1067299过频跳第2轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s过频跳闸第3轮*1060536过频跳第3轮投退投入/退出退出990300过频跳第3轮频率定值50-54.99Hz,0.0154.99Hz1069301过频跳第3轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s过频跳闸第4轮*1061537过频跳第4轮投退投入/退出退出991302过频跳第4轮频率定值50-54.99Hz,0.0154.99Hz1071303过频跳第4轮时限0.1-99.99s,0.0199.

26、99s过频加速跳判别元件1072304过频加速跳1df/dt定值0.5-29.9Hz/s,0.129.9Hz/s1074305过频加速跳2df/dt定值0.5-29.9Hz/s,0.129.9Hz/s1073306过频加速跳1时限0.1-99.99s,0.0199.99s1075307过频加速跳2时限0.1-99.99s,0.0199.99s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992308过频滑差闭锁df/dt定值0.5-29.9Hz/s,0.129.9Hz/s过压启动元件1080309过压启动电压定值99.9-129.9v,0.1129.9v1081310过压启动

27、时限0.1-99.99s,0.0199.99s过压跳闸第1轮*1077538过压跳第1轮投退投入/退出退出1082311过压跳第1轮电压定值99.9-129.9v,0.1129.9v1083312过压跳第1轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s过压跳闸第2轮*1078539过压跳第2轮投退投入/退出退出1084313过压跳第2轮电压定值99.9-129.9v,0.1129.9v1085314过压跳第2轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s过压跳闸第3轮*1079540过压跳第3轮投退投入/退出退出1086315过压跳第3轮电压定值99.9-129.9v,0.1129.9v1

28、087316过压跳第3轮时限0.1-99.99s,0.0199.99s线路1过载启动元件*1088541线路1过载P0跳闸投退投入/退出退出*1089542线路1过载P0跳闸投退投入/退出退出*1098543线路1过载告警投退投入/退出退出1095317线路1过载启动电流0.2In-2In,0.012In1096318线路1过载启动时限0.1-99.99s,0.0199.99s线路1过载跳1*1090544线路1过载跳闸1投退投入/退出退出1097319线路1过载跳1电流定值0.2In-2In,0.012In1000320线路1过载跳1时限0.1-99.99s,0.0199.99s线路1过载跳闸2*10915