采用gpsl621c-112微機(jī)保護(hù)裝置_的110kv線(xiàn)路二次回路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】跳閘和發(fā)出信號(hào)的設(shè)備。而且，電力系統(tǒng)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量的。因此，對(duì)繼電保護(hù)裝置本身的要求也越來(lái)越高。介紹了電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、技術(shù)特點(diǎn)及其發(fā)展方向。次設(shè)計(jì)中，該微機(jī)裝置可用于距離零序保護(hù)。本設(shè)計(jì)對(duì)110kV線(xiàn)路采用GPSL621C-112微機(jī)保護(hù)裝置的二次回路進(jìn)行保護(hù)。所以要對(duì)設(shè)備選型一次設(shè)備、二次設(shè)備及主要功能有所了解。

　　

【正文】 性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中的線(xiàn)路或 110kV 直接接地電力網(wǎng)的線(xiàn)路，線(xiàn)路采用反應(yīng)相間短路和接地短路的保護(hù)。如果按照要求選擇安裝全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)，安裝的條件： ； ，如使發(fā)電廠廠用母線(xiàn)電壓低于允許值 (一般約為 70%額定電壓 )，且其他保護(hù)不能無(wú)時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí)； ，不僅改善本線(xiàn)路保護(hù)性能，而且能夠改善整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的性能。 對(duì)于接地短路，應(yīng)按下列規(guī)定之一裝設(shè)保護(hù)。 宜裝設(shè)階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。 可采用接地距離保護(hù)，并輔之以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。 符合安裝全線(xiàn)速斷保護(hù)裝置規(guī)定的，除裝設(shè)全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)外，還應(yīng)雙側(cè)電源線(xiàn)路宜裝設(shè)距離保護(hù)，并且正常運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝處短路，電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)在 以上時(shí)，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為輔助保護(hù)；，裝設(shè)接地后備保護(hù)。 對(duì)相間短路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置。 單側(cè)電源單回線(xiàn)路，可裝設(shè)三相電流電壓保護(hù)，如不能滿(mǎn)足要求，則裝設(shè)距離護(hù)； 雙側(cè)電源線(xiàn)路宜裝設(shè)距離保護(hù)； 正常運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝處短路，電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)在 以上時(shí) , 可王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線(xiàn)路二次回路設(shè)計(jì) 23 裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為輔助保護(hù)； 符合安裝全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)規(guī)定時(shí)，除裝設(shè)全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)外，還應(yīng)按第雙側(cè)電源線(xiàn)路宜裝設(shè)距離保護(hù)，并且正常運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝處短路，電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)在 以上時(shí)，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為輔助保護(hù)，裝設(shè)相間短路后備保護(hù)和輔助保護(hù)裝置。 符合本規(guī)程安裝全線(xiàn)速 動(dòng)保護(hù)要求的，需要裝設(shè)全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)的電纜短線(xiàn)路及架空短線(xiàn)路，可采用導(dǎo)引線(xiàn)保護(hù)或光纖通道的縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù)。接地和相間短路保護(hù)分別按 和 中的相應(yīng)規(guī)定裝設(shè)。 并列運(yùn)行的平行線(xiàn)，宜裝設(shè)橫聯(lián)保護(hù)。 對(duì)帶分支的 110～ 220kV 線(xiàn)路，可裝設(shè)與不帶分支時(shí)相同的保護(hù)，但應(yīng)考慮下述特點(diǎn)，并采取必要的措施。當(dāng)線(xiàn)路有分支時(shí)，線(xiàn)路側(cè)保護(hù)對(duì)線(xiàn)路分支上的故障，應(yīng)首先滿(mǎn)足速動(dòng)性，對(duì)分支變壓器故障，允許跳線(xiàn)路側(cè)斷路器。 本次設(shè)計(jì)所用的保護(hù)柜是 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)柜。 裝置特點(diǎn) GPSL621C112 是 以距離保護(hù)、零序保護(hù)和三相一次重合閘為基 本配置（可加配高頻保護(hù)）的成套線(xiàn)路保護(hù)裝置 。 保護(hù)裝置用硬件完全相同的保護(hù) CPU 模件完成不同保護(hù)功能，各 CPU 模件之間互相獨(dú)立。各種保護(hù)功能均由軟件實(shí) 現(xiàn)。 本裝置 設(shè)有兩個(gè)硬件完全相同的保護(hù) CPU模件，其中一個(gè)保護(hù) CPU完成距離保護(hù)功能，另一個(gè)保護(hù) CPU完成零序保護(hù)和三相一次重合閘功能，各 CPU插件之間相互獨(dú)立。各種保護(hù)功能均由軟件實(shí)現(xiàn)。保護(hù)的邏輯關(guān)系 符合 “四統(tǒng)一 ”設(shè)計(jì)原則。 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 額 定電氣參數(shù) (1) 額定直流電壓 220V 或 110V(訂貨請(qǐng)注明 )，允許工作范圍： 80％～ 115％ (2) 額定交流數(shù)據(jù) 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 a) 相電壓 3/100 (額定電壓 Un) b) 線(xiàn)路抽取電壓 100 V 或 3/100V（有重合閘時(shí)可用，軟硬件自適應(yīng)） c) 交流電流 5A 或 1A(訂貨請(qǐng)注明，額定電流 In) d) 額定頻率 50Hz 或 60Hz(60Hz 時(shí)訂貨請(qǐng)注明 ) e) 過(guò)載能力 電流回路： 2 倍額定電流，連續(xù)工作 10 倍額定電流，允許 10 秒 40 倍額定電流，允許 1 秒 電壓回路： 倍額定電壓，連續(xù)工作 (3) 功率消耗 a) 直流回路 正常時(shí) 40W，跳閘時(shí) 50W b) 交流電壓回路 c) 交流電流回路 In＝ 5A 時(shí)， In＝ 1A 時(shí)， (4) 接點(diǎn)容量 a)操作回路接點(diǎn)負(fù)載： 5A（不斷弧）； b)信號(hào)回路接點(diǎn)負(fù)載： 60VA。 (5) 狀態(tài)量電平 a) 各 CPU 及通信接口模件的輸入狀態(tài)量電平 24V(18V～ 30V) b) GPS 對(duì)時(shí)脈沖輸入電平 24V(18V～ 30V) c) 各 CPU 輸出狀態(tài)量 (光 耦輸出 )允許電平 24V(18V～ 30V) d) 各 CPU 輸出狀態(tài)量 (光耦輸出 )驅(qū)動(dòng)能力 150mA 技術(shù)參數(shù) 主要技術(shù)性能 (1) 采樣回路精確工作范圍 a) 電壓： V～ 70V (PSL 626C、 PSL 627C 為 ～ 120V) b) 電流： － 20In (2) 模擬量測(cè)量精度 誤差不大于177。 5％ (3) 整組動(dòng)作時(shí)間 (包括繼電器固有時(shí)間 ) 王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線(xiàn)路二次回路設(shè)計(jì) 25 a)相間和接地距離 Ι 段 ( 倍整定值時(shí) )：不大于 15ms； b)相間和接地距離 Ι 段 ( 倍整定值時(shí) )：不大于 22ms； c)零序 Ι 段 ( 倍整定值時(shí) )：不大于 22ms； d)高頻保護(hù)：不大于 30ms(可能會(huì)受通道影響 )。 (4) 暫態(tài)超越 距離保護(hù) I 段、零序保護(hù) I 段和過(guò)流 I 段均不大于 5% (5) 最小整定阻抗 (不包括因裝置外部原因造成的誤差 ) 暫態(tài)超越不大于 5%的最小整定二次側(cè)阻抗值為 (短路電流大于 4A) (6) 測(cè)距誤差 (不包括因裝置外部原因造成的誤差 ) 金屬性故障時(shí)，不大于177。 2%。 測(cè)控柜 本次設(shè)計(jì)測(cè)控柜用的 GPSR662102 型測(cè)控柜 遙測(cè) 遙測(cè)量有交流量 (線(xiàn)路電流、切換后的母線(xiàn)電壓 )，開(kāi)關(guān)量這兩種。開(kāi)關(guān)量包括刀閘位置、斷路器位置、斷路器信息 (如彈簧未儲(chǔ)能、 SF6 氣壓低告警等 )、保護(hù)信息 (分合閘出口、保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)告警、 TV 斷線(xiàn)等 )。測(cè)控單元將采集的信息轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)由網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控后臺(tái)機(jī)。如圖 所示。 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 測(cè)控柜的遙測(cè)功能示意圖 遙控 后臺(tái)遙控分、合斷路器命令由網(wǎng)絡(luò)送入測(cè)控單元，轉(zhuǎn)為觸點(diǎn)形式后送入保護(hù)GPSL621C112 的操作插件執(zhí)行。遙控命令可在變電所監(jiān)控后臺(tái)機(jī)上操作發(fā)出，也可由上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)出。 后臺(tái)遙控分、合使用電動(dòng)機(jī)的隔離刀閘命令由網(wǎng)絡(luò)送入測(cè)控單元，經(jīng)防誤閉鎖邏輯以觸點(diǎn)形式送出，經(jīng)斷路器端子箱送入刀閘機(jī)構(gòu)執(zhí)行。如圖 所示。 圖 測(cè)控柜的遙控功能示意圖 端子箱 本工程的端子箱內(nèi)部有切換開(kāi)關(guān) (GQK)、鑰匙 (解鎖 )開(kāi)關(guān) (YK)、及電壓繼電器(YJ)。其中 GQK 用于對(duì)斷路器、刀閘遠(yuǎn)方 /就地控制的切換， YK 用于隔離開(kāi)關(guān)就地解除閉鎖， YJ 用于監(jiān)視線(xiàn)路是否有壓。以下將分幾個(gè)部分對(duì)斷路器端子箱與外部的 一次、二次設(shè)備的聯(lián)系作簡(jiǎn)要介紹 : 王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線(xiàn)路二次回路設(shè)計(jì) 27 對(duì)電流的傳送 將 TA 中的 5 組二次電流分為三相經(jīng)斷路器端子箱后分為 4 根電纜分別送至GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置、母差保護(hù)柜、測(cè)控柜、電度表柜，為上述各裝置提供二次電流 . 送隔離開(kāi)關(guān) (QS)、地刀 (QE) 的信息傳送 隔離開(kāi)關(guān) (QS)、地刀 (QE)的信息包括其常開(kāi)常閉接點(diǎn) (分合位置 )、各自的操作機(jī)構(gòu)引出節(jié)點(diǎn)、電磁鎖閉鎖接點(diǎn)等等，將這些信息經(jīng)斷路器端子箱送至保護(hù)、斷路器機(jī)構(gòu)箱，用于電壓切換、隔離開(kāi)關(guān)防誤，以及實(shí)現(xiàn)測(cè)控柜、保護(hù)經(jīng)斷路器端子箱 對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行分、合閘操作。 與測(cè)控柜的聯(lián)系 (1)由端子箱提供的母線(xiàn)失壓告警接點(diǎn)，隔離開(kāi)關(guān) (QS)就地 /遠(yuǎn)方切換開(kāi)關(guān)(GQK)的接點(diǎn)，隔離開(kāi)關(guān)就地解除閉鎖接點(diǎn)。 (2)由隔離開(kāi)關(guān) (QS)、地刀 (QE)經(jīng)斷路器端子箱提供的 1QS、 2QS、 3QS 的分合位置和 1QE、 3QE 3QE2 的合閘位置這些信號(hào)給測(cè)控柜，以及 1QS、 2QS、 3QS 的操作機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)給測(cè)控柜對(duì) QS、 QE 進(jìn)行分、合閘操作。 (3)由斷路器 (QF)機(jī)構(gòu)箱經(jīng)斷路器端子箱提供給測(cè)控柜以下信息： QF 低氣壓報(bào)警、 QF 低氣壓閉鎖 分合閘、 QF 合閘未儲(chǔ)能、 QF 就地控制、 ABC 三相的分合閘位置。 與母差保護(hù)柜的聯(lián)系 由隔離開(kāi)關(guān)的機(jī)構(gòu)箱提供的 1QS、 2QS 的位置信息經(jīng)斷路器端子箱送至母差保護(hù)，使母差保護(hù)可以判斷出哪條母線(xiàn)在投運(yùn)中。 與斷路器機(jī)構(gòu)箱的聯(lián)系 交流電源經(jīng)斷路器端子箱提供給斷路器機(jī)構(gòu)箱，以作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)、加熱除濕、照明之用。還提供以下的信息、接點(diǎn) (由于有與上述聯(lián)系有重復(fù)的，故不贅述其來(lái)源 )： QF 的狀態(tài)信息、 QF 的三相分合閘位置、 GQK 的位置以及 QF 的輔助接點(diǎn)。 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 4 二次回路的設(shè)計(jì) 二次 回路 二次回路基本概念 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)共同組成的。它的特點(diǎn)是電力生產(chǎn)、輸送、分配和使用在同一時(shí)間完成。它不僅需要大量的、各種類(lèi)型的電氣設(shè)備，以構(gòu)成電力發(fā)、輸配、使用的主系統(tǒng)。而且，為了使主系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠地向用戶(hù)提供充足、合格的電能，還必須有能對(duì)主系統(tǒng)進(jìn)行操作、監(jiān)視、測(cè)量、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備。 因此，可根據(jù)電氣設(shè)備在電力生產(chǎn)中不同的作用分成一次設(shè)備和二次設(shè)備。 一次設(shè)備是指直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線(xiàn)、電力電纜、斷路器、隔離開(kāi) 關(guān)、母線(xiàn)、避雷器、電流互感器、電壓互感器等。 二次設(shè)備是只對(duì)一次設(shè)備的工作狀況進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)所必須的電氣設(shè)備，如監(jiān)控設(shè)備、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置、信號(hào)器具等。通常還包括電流互感器、電壓互感器的二次繞組引出線(xiàn)和站用直流電源。這些二次設(shè)備按一定要求連接在一起構(gòu)成的電路，稱(chēng)為二次接線(xiàn)或二次回路。 二次回路是電力系統(tǒng)發(fā)電廠和變電站的重要組成部分，是電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。二次回路是一個(gè)具有多種功能的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。二次回路主要包括以下內(nèi)容： 一、控制回路 控制回路的作用是，對(duì)變電站開(kāi)關(guān)設(shè) 備進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方跳、合閘操作，以滿(mǎn)足改變主系統(tǒng)進(jìn)行方式及處理故障的要求。控制系統(tǒng)是由控制器具、控制對(duì)象及控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。在實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化的變電站中，控制系統(tǒng)控制方式包括遠(yuǎn)方控制和就地控制。遠(yuǎn)方控制有變電站端控制和調(diào)度端控制方式。就地控制有操動(dòng)機(jī)構(gòu)處和保護(hù)屏處控制方式。 二、 信號(hào)系統(tǒng) 信號(hào)系統(tǒng)的作用是，準(zhǔn)確及時(shí)的顯示出相應(yīng)一次設(shè)備的運(yùn)行工作狀態(tài)，為運(yùn)行人員提供操作、調(diào)節(jié)和處理故障的可靠依據(jù)。信號(hào)系統(tǒng)是由信號(hào)發(fā)送機(jī)構(gòu)、信號(hào)接受顯示元件及其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。按信號(hào)性質(zhì)分為狀態(tài)信號(hào)和實(shí)時(shí)登錄信號(hào)，常見(jiàn)王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線(xiàn)路二次回路設(shè)計(jì) 29 的狀態(tài)信號(hào)有斷路器位 置信號(hào)、各種開(kāi)關(guān)位置信號(hào)、變壓器檔位信號(hào)等，常見(jiàn)的實(shí)時(shí)登錄信號(hào)有保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、裝置故障信號(hào)、斷路器監(jiān)視的各種異常信號(hào)等。按信號(hào)發(fā)出時(shí)間分為瞬時(shí)動(dòng)作信號(hào)和延時(shí)動(dòng)作信號(hào)。按信號(hào)復(fù)歸方式分為自動(dòng)復(fù)歸信號(hào)和手動(dòng)復(fù)歸信號(hào)等。 三、測(cè)量及監(jiān)察系統(tǒng) 測(cè)量及監(jiān)察系統(tǒng)的作用是，指示或記錄電氣設(shè)備和輸電線(xiàn)路的運(yùn)行參數(shù)，作為運(yùn)行人員掌握主系統(tǒng)運(yùn)行情況、故障處理及經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)。測(cè)量及監(jiān)察系統(tǒng)是由各種電氣測(cè)量?jī)x表、監(jiān)測(cè)裝置、切換開(kāi)關(guān)及其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。 四、調(diào)節(jié)系統(tǒng) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用是調(diào)節(jié)某些主設(shè)備的工作參數(shù)，以保證主設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全 、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由測(cè)量機(jī)構(gòu)、傳送設(shè)備、自控裝置、執(zhí)行元件及其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。 五、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置系統(tǒng) 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的作用是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)、快速、有選擇地切除故障設(shè)備，減小設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，增加供電的可靠性；及時(shí)反映主設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，提示運(yùn)行人員關(guān)注和處理，保證主設(shè)備的完好及系統(tǒng)的安全。 六、操作電源系統(tǒng) 操作電源系統(tǒng)的作用是，供給上訴各二次系統(tǒng)的工作電源，斷路器的跳、合閘電源，及其他設(shè)備的事故電源等。操作電源系統(tǒng)是由直流電源或交流電源供電，一般常由直流 電源設(shè)備和供電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。 二次回路設(shè)計(jì) 本次二次回路設(shè)計(jì)包括： (1)交流電壓電流回路接線(xiàn)設(shè)計(jì)； (2)斷路器的控制回路設(shè)計(jì)； (3)信號(hào)回路設(shè)計(jì)刀閘的防誤回路設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)中涉及的設(shè)備 戶(hù)外設(shè)備：電流、電壓互感器、 斷路器 QF(GL312) 刀閘 QS(西門(mén)子 MA7 和 HEME 8025) 戶(hù)內(nèi)設(shè)備：保護(hù)柜 (GPSL621C112),測(cè)控柜（ GPSR662） 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30