城北站微机保护装置及后台监控现场运行规程.docx

1、城北站微机保护装置及后台监控现场运行规程城北变电站综合自动化系统及继电保护现场运行规程第一部分 CAS2000V 整合型变电站自动化系统CAS2000V 整合型变电站自动化系统，以下简称 CAS2000V 系统，是集变电站微机保护、测控装置、小电流接地选线装置、微机五防装置、智能操作屏、智能直流电源屏、所用（站用）电源屏和机电一体化电度表屏于一体的变电站自动化系统。1、CAS2000V的系统结构 CAS2000V 整合型变电站自动化系统是分层分布式系统，分为间隔层和站控层两层。（1） 间隔层设备采集各种实时信息，监测和控制一次设备的运行，自动协调就地操作与变电所层的操作要求，保证设备安全运行，

2、并具有就地远方切换开关，在变电所站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层的保护、监测和控制功能。CAS2000V 系统的间隔层设备采用以站内一次设备为设计对象，结合功能设计，由各微机单元保护装置完成 110kV 及以下各电压等级变电站设备的测控和保护功能。（2） 站控层设备为全站设备监视、测量、控制、管理的中心，通过网络，接收保护装置信息、现场采集的数字量、模拟量与电度量信息，以及向现场发布控制命令，并与集控中心、调度端进行远方数据通讯。CAS2000V 系统的站控层由以下两种设备构成：通信管理机 CAS2000V 系统的通信管理机是以高可靠性、高稳定性、高速的工业控制 MPU 为核心，通

3、讯组合方式灵活、多样，易维护性高；是站内各种二次设备与当地监控防误系统、调度端通讯的枢纽，通过站内各种局域网将微机保护测控设备、智能电度表、智能直流屏的各种监控保护信息收集、打包，再以适当的规约通过通讯方式转发至当地监控防误系统、集控站、调度端；并将当地监控防误系统、集控站、调度端的各种控制信息转发给变电站的各种智能二次设备；同时实现站内各种智能二次设备的远程监视、维护的信息转换功能。当地监控防误系统CAS2000V 系统将综合自动化的当地监控系统与五防监控系统组成设计成完整的站内后台监控防误系统，以实现资源和硬件的共享，减少在操作的过程中由于操作冗余引起的不必要的失误，提高系统运行的可靠性。

4、（3） CAS2000V 系统通信信息交换方式间隔层设备在完成保护、测控功能后，需将远动、保护信息上传给站控层，并通过站控层将信息转发给集控站、调度端；同时，集控站、调度端也将控制信息通过远动层下发给间隔层。2、微机监控系统日常维护工作: 1）、检查通讯情况(前置部分)的运行情况 2）、检查系统内网络运行状况 3）、检查系统内告警是否正常, 图形是否正常 4）、检查系统中的报表,曲线是否正常 5）、定期对数据库进行检查,并进行系统备份 6）、定期检查RTU状况第二部分 CAS2000系列微机测控保护装置1、CAS2000系列微机保护测控装置的通用功能1.1 测控功能 1.1.1 遥测功能遥测量

5、可通过装置内的高隔离（AC 2000V）、高精度（0.2 级）CT/PT 将强交流电信号（5A/100V）不失真地转变为内部弱电信号。经抗混迭处理后进入 A/D 芯片进行模数变换。由于采用了高速高密度同步采样和频率跟踪技术和改进的 FFT 算法，使装置精度得到充分保证。（1）测量遥测计算功能线路保护测控装置、电容器保护测控装置、配电变保护测控装置、电动机保护测控装置、变压器后备保护测控装置、备自投保护装置的交流测量量均以采集一个间隔的三相相电压、三相相电流为缺省配置，计算出相应的三相相电压、线电压，三相电流，有功功率，无功功率，功率因数 Cos。在菜单“实时信息测量信息监控测量”中可查看以上各

6、计算量。（2）频率计算及跟踪功能母线侧频率 F1 的采集缺省的情况以 UA 为基准，为防止 PT 断线，在 UA 失压后，自动切换到 UC 相计算频率；线路侧频率 F2 的采集以线路电压 UL 为基准，用于手合检同期方式时计算两侧的频率差。当基准电压小于 20V 时，频率自动切换为 50Hz。在计算频率变化时，交流遥测的采样间隔自动跟踪变化，以保证采样计算的精度。（3）谐波分析功能交流遥测功能具有电压、电流的谐波分析计算功能，在菜单“实时信息测量信息电能质量谐波幅值 ”中可查看 213 次谐波的计算幅值。（4）保护遥测计算功能保护遥测根据不同的保护类型，采集计算不同的交流量，在菜单“实时信息测

7、量信息保护测量”中可查看各计算量。（5）相角监视功能线路保护测控装置、电容器保护测控装置、配电变保护测控装置、电动机保护测控装置、变压器后备保护测控装置以母线 A 相电压 Ua 为参考相，分别计算母线电压：Ub、Uc，测量电流：Ia、Ib、Ic，保护电流：IPa、IPb、IPc 相对参考相的角度。以零序电压 3U0 为参考相，计算零序电流 3I0（零序电容电流 3IM0）相对参考相的角度。线路保护测控装置以线路侧电压 UL 为参考相，计算母线同期相电压相对参考相的角度。变压器差动保护装置以低（中）压侧 A 相电流 ILA（IMA）为参考相，计算高压侧电流IHA、IHB、IHC，桥侧电流 IQA

8、、IQB、IQC，中压侧电流 IMA、IMB、IMC，低压侧电流 ILA、ILB、ILC 相对参考相的角度。在菜单“实时信息测量信息相角测量”中可查看以上各计算量。1.1.2 遥信功能（1）遥信类型装置的遥信分实遥信和虚遥信两种类型。实遥信用于采集位置信号、动作信号，是电平输入经 RC 网络抗干扰滤波后，由光耦隔离变换输入到微机系统中，微机每 0.625ms 的扫描间隔对 I/O 信号采集得到的。虚遥信是各种保护动作、返回时自动产生的相应的保护动作信息。（2）遥信状态的监视实遥信、虚遥信的实时状态在菜单“实时信息遥信信息实遥信”“实时信息遥信信息虚遥信”中显示。（3）SOE实遥信、虚遥信均产生

9、时间顺序记录（SOE），装置循环记录 128 条 SOE，在菜单“历史信息事件顺序记录”中可查看 SOE 发生的时间、性质（合、分）和记录的个数、总数。SOE 在装置掉电后自动保存。1.1.3 遥脉功能装置提供 4 路脉冲电度输入，对脉冲量输入回路，装置采用了与遥信量类似的处理，它们包括 RC 网络滤波和软件防抖处理。遥脉输入电源可由脉冲电度表提供，可用装置提供的 24V 电源。在菜单“实时信息电度信息脉冲电度”菜单中可查看遥脉值。1.1.4 积分电度根据采集的电压、电流可计算积分电度，电度的单位为“度”。在装置“实时信息电度信息积分电度”菜单中可查看电度值。1.1.5 遥控功能（1）遥控类型

10、保护测控装置提供 3 路实遥控输出和 4 路虚遥控，实遥控是输出合闸、跳闸接点，用于断路器、电动刀闸的合、跳控制；虚遥控是以遥控的方式对保护压板进行投入、退出的控制。（2）实遥控的控制装置的实遥控通常用于控制与其相关的断路器或隔离刀闸。每路实遥控包括两付空接点输出：遥控合闸接点和遥控跳闸接点。（3）虚遥控的控制装置的虚遥控用于控制保护压板的投入或退出，对于经虚遥控投退的保护压板，亦称为保护遥控（软）压板。（4）遥控操作遥控输出在装置内部设定了多级软件和硬件闭锁，当且仅当正确的遥控命令下达时各级闭锁才开放。可靠的闭锁措施极大地提高了装置的抗干扰能力。（5）手合检无压功能对于需要检对侧电压无压时，

11、才能进行合闸操作（6）手合检同期功能对于需要检对侧电压与母线电压同期时，才能进行合闸操作1.2保护功能适用于110KV及以下的线路、变压器、电容器、电动机、母线PT检测、备用电源自投回路及主设备保护。1.3通信功能 装置能支持现场工业总线 CAN、RS485、以太网等多种通信方式，缺省的配置为 2 路 CAN、1 路 RS485。可用 3 种方式实现监测装置的通信状态：1）、在 DIDC 板的 CAN、RS485 输入端有通讯指示灯：CAN1TX、CAN1RX、CAN2TX、CAN2RX、RS485TX、RS485RX，分别监视 CAN1 的发、收；CAN2 的发、收；RS485 的发、收状态

12、，通信正常情况下对应的收发灯应快速闪烁，通过通信灯可直观的判断各通信回路的物理状态是否正常。2）、在菜单“实时信息通信状态”中，可通过软件报文的收发状态，监视 CAN、RS485、以太网的通信状态。3）、装置与通信管理机通信时，通信管理机通过“心跳”报文的方式，对网络中的各装置进行轮询问答，当有正常的通信报文时，通信正常；若无应答报文时，表明该装置通信中断，并有 YX 上传至后台监控系统或调度端。1.4对时功能根据通信方式、对时设备的不同，装置具有通信对时，脉冲对时，IRAG-B（B 码）对时等方式。1.5自检功能 装置具有完备的在线自检功能，自检定位可到芯片级，有明显的自检提示和闭锁功能，可

13、循环存储自检事件，并可掉电保持，在菜单“历史信息自检事件”中可以顺序查询已发生过的自检事件报文。在自检过程中，采用了冗余算法和自纠错手段保证自检程序的可靠性。1.6保护动作过程记录功能 装置对保护动作的全过程有两种记录的方式：报文记录和故障录波记录，两者相互配合对分析保护动作过程及故障的性质提供了详尽的信息。1.7定值管理功能（1）定值区管理功能装置的定值区缺省情况下，配置了 8 套定值，最大可存储 16 套定值，定值区号 0-7 （0-15区）。在菜单“定值管理定值区选择”中可查看和修改当前工作区的定值区号。（2）定值有效性管理功能各种装置的保护功能较多，便于各种工况的使用，但同时也给运行维

14、护带来了复杂性。因此装置采用了定值有效性管理，即当所需要的保护控制字投入时，其相关的保护定值才在菜单“定值管理定值浏览（修改）”中显示；对于保护控制字未投入的定值则不显示。1.8保护出口继电器配置功能 保护出口继电器的配置根据设计由工程调试人员配置完成。1.9打印功能装置提供一个独立的串行打印接口，可以实现对系统参数，保护参数，历史事件，故障录波等数据的在线打印功能。便于装置的日常管理和故障分析。1.10 装置操作记录功能在对装置进行界面操作的过程中，程序自动记录各种操作的时间和操作的内容，便于在装置故障时分析问题。装置循环记录 “操作记录报文”，并可掉电保持，在菜单“历史信息操作记录”中可以

15、顺序查询已发生过的操作记录报文。1.11口令管理功能 装置在界面操作进入“定值管理”、“参数设置”“调试功能”等菜单时，受权限的限制，装置设置了口令，只有输入正确的口令后，才能对定值、控制字、参数进行修改，否则只能浏览。1.12版本信息功能为便于程序版本的发布和管理，装置的程序在编译过程自动读取计算机的时间作为程序的编译时间，并自动对程序的代码进行累加计算得到程序的校验码，版本号代表程序发布功能，并有通用程序与专用程序的描述，专用程序一般是根据某地区的技术需求在而单独开发的程序。在菜单“其它信息软件版本”中可查看程序版本的相关内容。为便于记录、监视与保护相关的定值、压板等状态，程序自动产生未投

16、入保护的效验码、保护遥信压板的效验码、保护遥控压板的效验码等信息。在菜单“其它信息校验信息”中可查看相关内容。 1.13信息循显功能为便于运行人员对装置状态的监视，在装置按键无任何操作的 3Min 后，自动循环显示装置的潮流、保护测量值、主接线图开关（刀闸）状态、通信状态、保护投入状态等信息。2、CAS2000系列微机保护（保护测控一体化）装置使用说明保护（保护测控一体化）装置显示操作说明：显示模块是最常用的人机接口单元，CAS2000V 系列保护（保护测控一体化）装置显示部分主要由一个 128*128 的点阵液晶显示窗，9 键键盘阵列及若干状态指示发光二极管组成。2.1.1 液晶显示窗说明液

17、晶显示窗每行可显示 8 个汉字或 16 个英文字符，每屏可显示 8 行。采用多级菜单显示模式，具有自动背光管理功能。2.1.2 键盘阵列说明九键键盘阵列加独立复归按钮“”光标上移一行或上翻一页“”光标下移一行或下翻一页“”光标右移一格，或启动设置，启动打印“”光标左移一格，或启动设置，启动打印“+”修改,增加数值“-”修改,减少数值“确定”进入下一级菜单或确认当前修改，执行当前操作“取消”返回上一级菜单或取消当前修改，取消当前操作“复位”系统重新启动,正常运行时请勿随意触按“复归”复归保护事件2.1.3 状态指示灯说明 电源：指示装置的电源状况。装置正常运行时，运行灯表现为常亮状态。 运行：指

18、示主板的运行状况。主板正常运行时，运行灯表现为闪烁状态。 告警：事故（事件）报文未被确认，或事故（事件）报文未传送到上位机。 保护跳：保护动作后点亮。 重合闸：重合闸动作后点亮。 重合闸允许：重合闸充电完成后点亮。 跳位：指示断路器牌跳闸位置。 合位：指示断路器牌合闸位置。2.2 保护（保护测控一体化）装置显示菜单及操作使用说明装置上电经初始化后，进入开机界面。显示装置地址，装置类型，定值区号，系统时间等信息。按“确认”键可进入主菜单。通过“”，“”键移动菜单选项，被选中项反显。按“确认”键进入相应菜单子项，按“取消”键返回上一级菜单。在任何界面下连续按“取消”键，均可返回到开机界面。2.2.

19、1 实时信息显示各类装置采集的实时数据及计算数据，包括遥测采样值，遥信状态，电度量，计算量，谐波，及通讯状态。根据装置类型的不同，菜单项内容略有区别。（1）测量信息包括保护测量，监控测量，相角测量，相序测量。通过“”，“”键翻屏显示各项数据。（1.1）“保护测量”显示各类装置对保护回路采集的电压，电流，频率等实时数据。（1.2）“监控测量”显示各类装置对测量回路采集的母线电压，电流，频率等实时采集数据，并计算分相有功，无功，总有功，无功，系统频率，功率因数等实时计算值。在监控测量界面下按“确认”键可以切换选择测量的一次值和二次值。屏幕右上角有数字提示。（1.3）“相角测量”显示各类装置各相电压

20、，各相电流（测量，保护）对参考相的相对夹角。以逆时针方向为正。（1.4）“相序测量”显示各类装置电压，保护电流的正序分量值、负序分量值和零序分量值。（1.5）测量信息符号对照表（2）遥信信息包括实遥信，虚遥信。通过“”，“”键翻屏显示各项遥信数据。屏幕右上角显示当前屏遥信起始序号，点号从1 开始计数。（2.1）“实遥信”显示各类装置采集的断路器，刀闸，有载调压分接头或外部硬压板的实时状态。依装置类型不同显示实遥信内容不同。（2.2）“虚遥信”显示各类装置自身产生的保护事件，告警事件，自检事件信息。依装置类型不同显示虚遥信内容不同。（3）电度信息：包括脉冲电度，积分电度。（3.1）“脉冲电度”：

21、显示各类装置采集的 4 路遥脉实时数据。（3.2）“计算电度”显示各类装置正向有功，反相有功，正向无功，反相无功等实时计算值。（4）电能质量分析：显示电压、电流 2-13 次谐波的计算值。（5）通讯状态：监视 RS485、CAN、以太网的报文接受状态2.2.2 历史信息显示各类装置记录的历史数据，包括保护动作事件，保护动作过程，自检事件，事件顺序记录，操作记录。记录内容包括当前事件记录“第*条”, 总事件记录“共*条”, 事件类型,动作相别, 动作值,动作时间（时间格式为时-分-秒，年-月-日）。能循环记录信息，具有掉电保持。在当前记录界面下，可以启动打印本条信息。按“”，“”键翻屏显示各项记

22、录。记录依据先入先出原则，第 1 条为当前最新记录。按“”， “”键启动打印。（1）保护动作事件记录各种保护动作、告警的时间、类型、动作值、动作相别。（2）保护动作过程记录各种保护的动作过程，包括各种保护的启动时间、返回时间、闭锁原因。与保护动作事件组合，可实现保护动作过程的“可视”。（3）自检事件记录装置硬件、软件自动监测的信息，记录自检出错，自检恢复，内容，时间。（4）事件顺序记录记录各实遥信、虚遥信发生变位的时间、性质。（5）操作记录记录人工对装置进行的各种操作及各种参数、定值的修改，包括：就地远方的遥控操作、装置参数修改、定值修改、系统参数修改。3 10KV和35KV线路保护测控装置3

23、.1 保护装置型号 CAS231V3.2 保护功能3.2.1 过流保护配置三段三相式电流保护：瞬时电流速断保护（过流 I 段保护）、限时电流速断保护（过流 II 段保护）、定时限过电流保护（过流 III 段保护），作为线路相间短路、两（三）相接地短路故障的保护。每段保护可经控制字独立选择投退，每段保护可经控制字选择复合电压闭锁元件（低电压闭锁元件、负压闭锁元件）和功率方向闭锁元件，每段保护的电流定值及动作时限可独立整定。低电压闭锁元件：为躲过线路所带用户变压器的励磁涌流，采用低电压元件闭锁电流保护，当低电压闭锁元件投入时，只有母线线电压均大于低压闭锁电流的电压定值时，即：Umin ULBSzd

24、，才闭锁相应的电流保护。负序电压闭锁元件：当低电压闭锁元件灵敏度不够时，可采用负序电压元件闭锁电流保护，当负序电压闭锁元件投入时，只有母线负序电压小于负序电压闭锁电流的电压定值时，即 U2 U2BSzd，才闭锁相应的电流保护，U2BSzd 为负压闭锁定值。方向闭锁元件： 方向元件采用 90接线，规定由母线流向线路为正方向，正方向动作方程为：-90arj(IJ/ UJej )90V），低压减载保护才能开放。当母线三相线电压均低于整定值时，低压减载保护才能启动。当系统发生发生故障引起电压急剧下降时，滑差闭锁元件可防止低压减载保护的误动，滑差系数可独立整定；当线路三相电流均小于低流定值或母线PT断线发生时，闭锁低压减载保护。3.2.8 小电流接地选线保护 小电流接地选线功能采用当地分散式、网络集中式或选线试跳过外部开口三角电压直接接入，也可通过母线相线电压合成得到。3.2.9 PT断线 （1）母线PT 断线