总降教材1年以上新.docx

1、总降教材1年以上新电仪厂供电车间培训教材（1年以上）一、保护装置工作原理、各板卡功能、保护装置参数浏览1、工作原理图一 微机继电保护原理图微机继电保护的输入信号是电力系统的模拟量，而计算机只能对数字量进行计算和判断，因此由电力系统经电压互感器电流互感器输入的模拟量必先经过预处理，继电保护在大部分情况下取用输入信号中的基波模拟量。电力系统的模拟量经转换为数字量信号后输入微机保护装置，保护装置经过逻辑判断，按照预设定的要求，输出信号到显示屏、继电器等，完成监控、显示、报警、跳闸等功能。与传统机械继电保护装置相比，微机保护装置存在以下的优点与缺点：由于计算机的优越存储能力，可以方便地得到保护需要的故

2、障分量并准确地予以保持，这是模拟式保护装置难以达到的。由于计算机的强大运算能力，可以实现一些以往模拟式保护装置无法实现的复杂保护动作特性、自适应性的定值或特性改变以及良好的自检功能。同常规继电保护相比，微机继电保护的抗电磁干扰能力较弱，因此，它的广泛应用受到一定的限制。应用微机继电保护时，应特别注意解决好电磁兼容性问题。2、板卡功能介绍、硬件说明装置为5U、宽度为1/3 19英寸，结构设计符号IEC60297-3标准。基板插件由后面拨插，依次是（X1)模拟量插件，（X2）CPU插件，（X4、X5）电源及开出板插件。基板插件包括了液晶、指示灯、按键接口、RS485设备调试口。模拟量插件包括了电流

3、及电压变换器，不同型号的装置其电压和电流变换器配置不同。1）电压变换器输入电压最大量程为120V（零序电压变换器最大量程为300V）2）保护电流变换器最大量程为100A3）测量电流变换器最大量程为10A4）零序电流变换器最大量程为10A。CPU插件1）CPU单元CPU单元是装置的核心部件，包含了TI的最新32位DSP，该DSP片内集成了RAM、ROM、CAN、UART、I/O、TIMER等，功能强大，实时性较高，运行速度可达150MHZ。2）开入单元开入均为双向光耦，开入电压为DC220V。开入经逻辑方程配置为作用于闭锁保护出口或直接出口。3）数据采集单元数据采集单元由16位高精度A/D构成，

4、其前端为二阶有源滤波器。4）时钟单元时钟单元是由高精度时钟芯片和锂电池构成，装置掉电不丢失时钟，且装置还可通过通信和GPS对时，保证了时间的准确度。5）通信单元通信单元包括RS422（RS485）及CAN口，均为隔离。还可选配以太网接口。6）非易失性存储单元装置定值和逻辑方程等最重要设置参数均放在IIC芯片中。故障信息记录及原始录波数据均放在并行非易失性存储器中。电源及开出板插件电源回路经独特设计，可在现场无需加装电源滤波盒的情况下通过4KV瞬变干扰。开出部分为带防跳的开出板。、逻辑保护程序中的部分符号说明HWJ：为合闸位置TWJ：为跳闸位置SHJ：为手合位置STJ：为手跳位置HHJ：为合后状

5、态（手合或监控合触发合后状态，手跳或监控跳清除合后状态）3、参数浏览我公司所使用的微机保护装置为成都蜀瑞公司生产的SR-800系列，其控制面板如图二所示。该系列保护装置共有“复位”、“出口复归”、“返回”、“回车”、“+”、“-”、“”、“”、“”、“”等10个按键。其功能介绍如下：复位：对整个保护装置进行复位操作；出口复归：对保护装置输入和输出信号进行复位；返回：回到前一级菜单或进入退出菜单浏览；回车：进入次级菜单或对参数修改进行确定；+：数字加一；-：数字减一；：向左；：向上；：向右；：向下。图二 微机保护装置控制面板图通常不对保护装置进行任何操作时，保护装置显示屏会进入休眠状态。如此时要

6、对设备运行参数进行浏览和查询，可按以下步骤操作：、按“返回”键，解除保护装置显示屏休眠状态。此时画面按设定时间和设定参数进行循环显示。如还没有显示需要查询的参数，可继续按下面的步骤操作。、按“返回”键进入主菜单界面。此时保护装置液晶显示器显示出主菜单内容，包括：设备操作、记录查询、定值设定、显示设置、参数设置、设备测试、状态查询、设备信息等内容。、按“”键选择“显示设置”菜单，按“回车”键确定进入。此时显示画面将显示“显示画面设置”、“画面刷新时间”、“液晶休眠时间”等内容。、选择“显示画面设置”菜单，按“回车”键确认进入。进入后可设置需要显示的参数，设置方法为：按“”、“”选择所需要的参数，

7、按“+”键添加需要监视的参数，设置成功后对应参数的后面会打“”，并可以按“-”键取消不需要的参数。、显示的参数有：Ia、Ib、Ic：三相保护电流；IA、IB、IC：三相测量电流；UAB、UBC、UCA：三相一次电压；Uab、Ubc、Uca：二次电压、线电压；Ua、Ub、Uc：相电压；3I0、I0jH或I0：零序电流；U1、U2、U0：零序电压；P、Q、COS：功率量，包括有功功率、无功功率和功率因数。二、整流控制柜的工作原理控制柜主要由4组数字调节触发控制器、2组双通道热备用控制器、同步电压变压器、OP-05操作器、脉冲功放电源以及PLC继电保护回路等组成。1、数字调节触发控制器数字调节触发控

8、制器由RICS-5型控制板及电源变压器组成。RICS-5型控制板主要由直流稳压电源、电流反馈缓冲放大及模数转换电路、开关量输入输出、通讯接口、同步电路、双CPU控制芯片、脉冲功放等电路组成。图三 整流控制柜原理框图电源变压器TSB1TSB3给控制板提供三相（相电压11V）交流电源。由AS、BS、CS（指控制板端子编号）输入，经D25D30整流，C34滤波，U44、U46稳压后产生+15V、+5V直流电压，作为控制板的工作电源，绿色发光二极管VL1是电源工作指示灯。U1、U2通过高速双向并行口互联，组成控制核心。U1负责模数转换、闭环调节运算、通讯网络控制、参数设置及相关电路的监视和故障自诊断等

9、。U2负责同步信号监视和测量、锁相环运算、移项控制、触发脉冲形成、控制板状态显示等。直流电流反馈信号由IF2端子输入控制板，经U5A缓冲放大，U4模数转换成数字量输入CPU。给定信号从人机界面经通讯口输入CPU，也可以用给定升/降按钮输入，GDS端子输入高电平为升给定信号，GDJ端子输入高电平为降给定信号，具体操作方法见本说明书第六章。CPU还要对给定信号进行限制，使其在设定范围内调节，防止因误操作使电流超出允许值。当系统工作在自动稳流方式时，CPU对电流给定信号和反馈信号相比较，将其偏差作PI调节运算。当电网电压或负载大小发生变化时，输出电流Id随之波动，电流反馈信号IF跟着变化，经PI调节

10、运算输出一个相应的移相控制量Uk给触发器，使触发器输出脉冲相位（角）相应地改变，从而达到调整支流输出电流，实现闭环自动稳流的目的。稳流过程简述为：IdIFUk角Id手动工作（开环）方式时，CPU直接根据给定信号计算出触发脉冲控制角。手动/自动切换是通过程序控制无扰动切换的。切换时，通过OP-05操作器对CPU发出切换指令，CPU将工作方式从手动切换到自动或相反，并根据切换前的电流值反推算出切换后的各变量大小，保持输出电量不变，从而保证是无扰动的。本控制系统具有两级电流报警保护：过载保护和过流保护。过载保护与过流保护的区别是：过载保护的整定值比过流保护的整定值小，过载整定值一般为1.1IdN（I

11、dN为整流柜额定直流电流输出值），过流整定值一般为1.3IdN，根据用户实际情况可适当减小，但不得超过整流柜允许的最大过流值。当电流反馈信号大于过载设定值，过载保护动作，控制板上的发光二极管VL3亮，KE2吸合，发出灯光音响警告信号，但不影响整流输出；当电流反馈信号大于过流设定值，封锁触发脉冲，使主回路输出电流降到零，同时VL4亮，KE3动作，发出灯光音响和跳闸信号。如果仅用检测反馈信号突然变小来判定反馈丢失故障，当电网电压或负载突然变化，以及反馈信号中偶然性强干扰，会引起反馈丢失保护误动作。本控制系统根据反馈波形和调节器的激励-响应特性的变化智能识别反馈丢失故障，动作灵敏可靠。交流电流反馈信

12、号取自整流调变二次侧的CT信号，经隔离整流为直流信号作为备用反馈信号输入控制系统，并在人机界面显示其等效的直流电流。在直流反馈出现问题时，系统自动选择交流反馈信号作为稳流控制用。在两路反馈都正常时，可在人机界面（触摸屏或上位机）上手动选择稳流反馈信号。控制板的FS端子是封锁控制，当CPU检测到FS端为高电平，立即封锁脉冲，并给定回零；当FS端为低电平（悬空），接触脉冲封锁。同步信号由AT、BT、CT输入（相电压15V），经过零比较、整形成5V幅值的方波，输入CPU U2。CPU 对同步信号进行测量，先判断是否有相序错误和缺相，如有则VL5亮，KE4。如果是开机时出现这两种故障，则封锁脉冲。如果

13、在运行过程中出现缺相（不会出现相序错误），只发出故障警告信号，触发脉冲保持正常。触发脉冲产生采用软件锁相环，其原理与硬件锁相环基本相同。与硬件锁相环相比，具有以下优点：1）锁定快。软件锁相环起振时，直接将经过滤波的同步信号的频率和相位计算出锁相环震荡器的初始参数值，起振即锁定，不需要硬件锁相环起振时的频率/相位牵引过程。2）抗干扰能力强，稳定性好。智能识别和滤波同步信号中的干扰，在同步信号波形畸变或强毛刺干扰情况下，也能可靠工作。3）独创的同步模拟和锁定功能。在任一相同步信号丢失时，根据三相同步信号的线性关系，用程序模拟产生丢失的同步信号，使触发脉冲不受影响；在所有同步信号都丢失时，锁相环自动

14、锁定出发脉冲1秒以上，对于防止电网瞬间掉电引起的扰动十分有效。4）响应快。随时可响应调节器对控制角的调整。5）参数修改方便。同步时钟点数及偏移角通过人机界面任意修改，简单直观。CPU对移相控制角与设定值比较，如超出设定范围就输出升/降档信号，KE5、VL6是升档信号输出继电器和指示，KE6、VL7是降档信号输出继电器和指示。CPU输出的触发脉冲经光耦U26-U31隔离，U38U43缓冲放大，功能管VTIVT6对六路双脉冲进行功率放大，从M1M6端子输出。脉冲缓冲放大电路所用的+15V电源单独从VP输入，由稳压器U45稳压。通讯接口U17具有防雷击功能，通过高速光耦U12U15与控制板其他电路隔

15、离。外接电源变压器TR1输入11V交流电源，经B2、C35、U16整流、滤波、稳压给通讯接口提供+5V电源。发光二极管TXD、RXD分别是发送、接收指示，正常时亮。2、双通道热备用控制器双通道热备用控制器由NASC-1型控制板及电源变压器组成。双通道热备用控制器实时检测工作通道和备用通道是否工作正常。如果工作通道发生故障，自动将备用通道切换为工作通道并指示出故障通道；如果备用通道发生故障，指示出故障通道，同时在人机界面上不能进行A/B通道切换。3、 OP-05操作器OP-05操作器采用标准仪表壳体，薄膜开关面膜，高亮数码管显示，双排显示窗口。在OP-05操作器上可对控制板的所有参数进行修改，并

16、采用了密码保护，防止误修改参数，参数修改方法见本说明书第六章。OP-05操作器可显示给定值、运行电流、控制角、显示故障或提示代码。在显示给定值时，不显示故障或提示代码，以免影响操作。各OP-05操作器可选择不同的参数显示。在自动方式下，当在OP-05操作器上给定操作时，总是显示给定值，不进行给定操作时，可通过操作“给定/电流”按键显示给定值或显示运行电流值；在手动方式下，总是显示运行电流值。每块控制板的微型操作/控制网络都是相对独立的，一般配13个OP-05操作器；或于IPC（工程PC机）相联，在IPC上对多套整流扎进行集中操作/控制，对系统总电流智能分配。4、继电保护回路、组合开关K1是控制

17、柜的总电源开关，接通K1（顺时针旋转），控制电源合闸指示灯HL1亮，控制柜所有回路得电。电源变压器TR1与整流桥VC1、VC2、电源变压器TR2与整流桥VC3、VC4分别输出大功率脉冲触发电源；开关电源VC5输出+24V用作PLC开关量隔离输入及控制板开关量隔离输入的电源，同时送入PLC进行检测，当没检测到24V时发出“保护电源故障”并报警。同步信号（取自高压PT信号或交流工作电源）经同步变压器板TSB1、TSB2、TSB3、TSB4降压后分别送入左右桥A、B通道数字调节触发控制器。、按钮SB1为音响解除按钮，当有故障音响时，按下SB1，电笛的响声停止；当有新的故障时，又会响笛。按钮SB2为故

18、障复位按钮，当有故障指示信号时，按下SB2，如果故障已经消失，则故障指示信号解除。按钮SB3为试灯试铃按钮。当按下SB3时，显示所有故障指示信号及电笛报警。、相序错误/缺相保护当控制柜的三相同步电源不是按顺序接入或同步电源缺相时，控制板的相序动作，电源缺相灯亮，并响笛。如果是在运行中则不影响输出；如果是在上电时则封锁脉冲。、过载保护当整流输出电流超过1.1 IdN（或用户指定值）时，过载保护动作，PLC使对应的过载指示灯亮，电笛报警。、过流保护当整流输出电流超过1.3IdN（或用户指定值）时，过流保护动作，控制板内部直接封锁触发脉冲，同时PLC使对应的过流指示灯亮，电笛报警。、紧急停车当生产工

19、艺方面需要紧急跳闸时，按下装在操作台上的紧急停车按钮，PLC封锁脉冲，并输出高压跳闸信号，同时PLC使“紧急停车”指示灯亮。、热备用保护故障当PLC检测到热备用控制器工作不正常时，发出警告信号。此时设备还能正常工作，用户可以用按钮升降电流。、外部输入的故障保护快熔熔断保护整流柜内任意一个快熔熔断时，该快熔所带的微动开关动作，单只快熔熔断只报警，同一块熔排的二只以上快熔熔断延时3秒跳闸。整流臂过热保护当桥臂出现短水、气泡堵塞水管致使桥臂的温度过高，温度继电器发出桥臂过热信号。桥臂过热总信号由100、205送至控制柜PLC进行处理，控制柜发出故障信号及报警音响。冷却水水温过高保护当整流柜冷却水水温

20、过高时，发出水温过高信号，由100、206送至控制柜PLC进行处理，控制柜发出故障信号及报警音响。冷却水水压异常保护当整流柜冷却水进水压力小于最低水压动作值时，发出水压异常信号，由100、207送至控制柜PLC，控制柜发出故障信号及报警音响。如果在设定的9S延时时间内未能消除故障，PLC使电笛报警，脉冲被封锁，并输出跳闸信号。工艺连锁按生产工艺方面需要而定。其他用户扩展的故障保护PLC预留了一定量输入、输出的点。当用户有其他配套设备的故障保护时，有需要可自行接入PLC。预留点的接线已引到对外端子，接线方法、电压等级请参考对外端子图。PLC程序也可自行修改。保护回路的实际动作情况（如是否跳闸等）

21、、以及动作阀值或延时时间等根据用户要求，可能在现场作了调整，以调试完后的记录为准。报警信号时，电笛响2秒，停3秒；跳闸信号时，电笛响0.5秒，停1秒。三、通过总降后台显示的故障信号及故障类型分析故障原因1、三段过流保护三段过流保护为线路保护装置SR-800的保护参数设置，我公司变电站内各回10KV变压器出线、1#4#整流变出线均采用SR-800保护装置。根据保护需要投退I段过流保护、II段过流保护、III段过流保护。此故障属于跳闸信号，弹出此故障信号将使对应的线路进线开关跳闸。发生此故障的原因，可能是对应故障线路发生严重短路等事故时，使线路电流迅速增大，而引起保护装置跳闸。I段过流保护、II段

22、过流保护和III段过流保护的区别在于，保护动作值整定的大小和动作时间整定的长短，满足保护整定的灵敏性和可靠性。2、三段零序过流保护三段零序过流保护为线路保护装置SR-800和微机电动机保护装置SR-831的保护参数设置。根据保护需要投退I段零序过流保护、II段零序过流保护、III段零序过流保护。I段零序过流保护、II段零序过流保护直接作用于跳闸信号，III段零序过流保护可选择跳闸或只发报警信号。我公司只使用了报警功能。发生此故障的原因，可能是对应线路发生了单相接地故障，导致线路电流不平衡而引起的。3、过负荷保护过负荷保护为线路保护装置SR-800、微机电动机保护装置SR-831和微机变压器后被

23、保护装置SR-871的保护参数设置。其中2台主变的高后备保护中投入使用了过负荷报警。此故障为报警信号，不动作于跳闸继电器。产生此故障的原因为对应线路或设备所带的的负荷过大，必须立即调整负荷分配或进行降负荷操作。4、瞬时速断保护瞬时速断保护为线路保护装置SR-800、微机电容器保护装置SR-810和微机电动机保护装置SR-831的参数设置。当故障线路电流达到整定值就立即动作，没有时间延迟。此故障属于跳闸信号，弹出此故障信号将使对应的线路进线开关跳闸。发生此故障的原因，可能是对应故障线路发生严重短路等事故时，使线路电流迅速增大，而引起保护装置跳闸。5、限时速断保护限时速断保护为线路保护装置SR-8

24、00和微机电容器保护装置SR-810的参数设置。当故障线路电流达到整定值，限定一定时间内，故障电流恢复则不动作，时间到后故障电流仍存在就立即动作。此故障属于跳闸信号，弹出此故障信号将使对应的线路进线开关跳闸。发生此故障的原因，可能是对应故障线路发生严重短路等事故时，使线路电流迅速增大，而引起保护装置跳闸。6、定时过流保护定时过流保护近似于限时过流保护，但二者所保护的范围不同，相互补充，相互结合。定时过流保护为线路保护装置SR-800和微机电容器保护装置SR-810的参数设置。7、低电压保护低电压保护为线路保护装置SR-800、微机电容器保护装置SR-810和微机电动机保护装置SR-831的保护

25、参数设置。此保护动作时只发出报警信号。动作原因为线路电压下降到整定值以下，可能是由于电源失压或者线路过长导致压降下降太多引起。8、三个跳闸报警可选择的非电量保护即非电量I跳闸、非电量II跳闸、非电量III报警保护。非电量保护为保护装置厂家设定的一组科自由供用户选择的保护功能。我公司1#4#整流变所用的保护装置SR-800中使用了此保护功能。我公司设定为：非电量I为工艺联锁跳闸，非电量II为重瓦斯跳闸，非电量III为压力释放报警。工艺联锁为生产工艺部门发过来的联锁信号，此信号的存在表示变电站不能对相应设备进行合闸操作。重瓦斯和压力释放为整流变压器本身的保护动作，在后面将作重点介绍。9、进线自投功

26、能进线自投功能为微机进线保护测控装置SR-801的保护参数设置。在采用2回以上线路供电的情况下，其中一回线路出现故障而不能正常使用时，另一回自动投 入使用。10、过电压保护过电压保护为微机电容器保护装置SR-810的保护参数设置，是为防止电容器电压过高而设置，当电容器两端电压超过整定值时保护装置动作。此故障属于跳闸信号，弹出此故障信号将使电容器进线断路器跳闸。11、不平衡电压保护不平衡电压保护为微机电容器保护装置SR-810的保护参数设置。当不平衡电压达到整定值时，保护装置动作发出跳闸信号。12、SR-810中的非电量保护微机电容器保护装置SR-810中的非电量保护同样是由保护装置厂家设定的一

27、组可自由供用户选择的保护功能。我公司设定为：当4台电解槽全部跳闸时，联锁电容器进线断路器跳闸，解除电容器补偿。13、负序过流保护负序过流保护是微机电动机保护装置SR-831的保护参数设置。分负序过流I段保护和负序过流II段保护，我公司只投入了I段保护。当负序电流达到整定值并经过一定的延时时，保护装置动作发出跳闸信号。产生此故障的原因可能是电动机三相电流出现较大不对称，因此出现了较大的负序电流。14、I、II段母线过电压输出母线过电压输出是微机母线PT监测装置的保护参数设置。当被监测母线电压超过整定值并达到一定时限时，保护装置动作发出报警信号，提醒运行人员进行调整。15、I、II段母线零序过电压

28、输出 I、II段母线零序过电压输出是微机母线PT监测装置的保护参数设置。当I段母线或II段母线出现零序过电压并经过一定的延时后，保护装置动作发出报警信号提醒运行人员进行检查。16、PT断线功能报警PT断线功能报警是微机母线PT监测装置的保护参数设置，包括母线PT一次侧断线报警、母线PT二次保护侧断线报警。当I段母线或II段母线PT一次侧出现断线或二次保护侧出现断线并经过一定的延时后，保护装置动作发出报警信号提醒运行人员进行检查。17、I、II段母接地报警I、II段母接地报警是微机母线PT监测装置的保护参数设置。当I段母线或II段母线PT出现接地并经过一定的延时后，保护装置动作发出报警信号提醒运

29、行人员进行检查。18、四种方式的分段开关自投功能此为微机母联分段保护装置SR-860的保护参数设置，我公司只采用了第一种和第二种自投方式。第一种自投方式为：I母无压、1#进线无流，II母有压则经延时后跳开进线1DL，确认1DL跳开后合上母联3DL。第二种自投方式为：II母无压、2#进线无流，I母有压则经延时后跳开进线2DL，确认2DL跳开后合上母联3DL。上述自投方式是在自动情况下完成的，当手动断开进线1DL或2DL开关或外部备自投投退压板退出时不动作。19、四段复合电压闭锁方向过流保护此为微机变压器后被保护装置SR-871的保护参数设置。我公司1#主变、2#主变的高后备保护、中后备保护、低后

30、备保护均使用了此种保护装置。我公司使用了I、II、III段保护功能。20、启动主变风冷此为微机变压器后被保护装置SR-871的保护参数设置，我公司1#主变、2#主变的高后备保护使用了此种保护装置。此保护为报警信号，是主变负荷达到整定值后保护装置动作发出报警信号，提醒运行人员给主变启动风冷装置。21、过载闭锁有载调压此为微机变压器后被保护装置SR-871的保护参数设置，我公司1#主变、2#主变的高后备保护使用了此种保护装置。当变压器负荷电流达到整定值时，保护装置动作发出闭锁信号，不能再对变压器进行有载调压操作。22、差动速断保护此保护为微机变压器II型差动保护装置SR-872的保护参数设置。我公

31、司1#主变、2#主变的主保护使用了此种保护装置。当变压器两侧发生短路等严重故障时，保护装置立即动作发出跳闸信号。关于差动保护的原理在后边将作重点介绍。23、比率差动保护（二次谐波制动）比率差动保护微机变压器II型差动保护装置SR-872的保护参数设置。比率差动保护是安比率差动原理设定的，当变压器负荷电流达到比率差动动作值，保护装置动作发出跳闸信号。但是为了使保护装置能够通过电流信号的频率分量区分差动电流是由内部故障还是由励磁涌流造成的，设定比率差动保护的同时引入了二次谐波制动。因为励磁涌流具有很高的二次谐波分量，当设定二次谐波制动以后，当谐波分量大于整定值时就闭锁差动保护跳闸，这样就避免了在变压器启动时误动作。24、瓦斯保护瓦斯保护是变压器的主保护之一，分为轻瓦斯报警和重瓦斯跳闸。瓦斯保护的动作原理，在后边将作重点介绍。产生瓦斯保护信号动作的主要原因有：因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器。因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下。变压器故障产生少量气体。变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误