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1、iPACS-5741iPACS-5741 变压器差动保护装置变压器差动保护装置 技术说明书技术说明书 版本：V2.02 江苏金智科技股份有限公司 iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.02 ） 目 录 1.1. 概述概述 1 1 1.1. 应用范围 .1 1.2. 保护配置和功能 .1 1.2.1. 保护配置 .1 1.2.2. 保护信息功能 .1 2.2. 技术参数技术参数 1 1 2.1. 机械及环境参数 .1 2.1.1. 工作环境 .1 2.1.2. 机械性能 .1 2.2. 额定电气参数 .2 2.2.1. 额定数据 .2 2.2.2. 功 耗 .2 2.2.3.
2、 过载能力 .2 2.3. 主要技术指标 .2 2.3.1. 差动保护 .2 2.3.2. 后备保护 .2 2.3.3. 电磁兼容 .3 2.3.4. 绝缘试验 .3 2.3.5. 输出接点容量 .3 3.3. 软件工作原理软件工作原理 3 3 3.1. 装置总起动元件 .3 3.2. 保护起动元件 .3 3.3. 比率差动元件 .4 3.4. 二次谐波制动 .4 3.5. 差动速断保护 .4 3.6. 过流保护 .5 3.7. 延时 TA 报警功能 5 3.8. 瞬时 TA 断线报警功能 5 iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.02 ） 3.9. 装置闭锁和装置告警 .
3、5 3.10. 对时功能 6 3.11. 逻辑框图 7 4.4. 定值内容及整定说明定值内容及整定说明 8 8 4.1. 系统定值 .8 4.2. 保护定值 .9 4.3. 通讯参数 11 4.4. 软压板 11 5.5. 装置接线端子与说明装置接线端子与说明 1212 5.1. 模拟量输入 13 5.2. 背板接线说明 13 iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.02 ） 第 1 页 共 13 页 1.1. 概述概述 1.1. 应用范围 iPACS-5741 变压器差动保护装置适用于 110KV 及以下电压等级的双圈、三圈变压器，满足四 侧差动的要求。 1.2. 保护配置
4、和功能 1.2.1. 保护配置 (1)差动速断保护； (2)比率差动保护； (3)中、低侧过流保护； (4)TA 断线判别。 1.2.2. 保护信息功能 (1)支持装置描述的远方查看； (2)支持系统定值的远方查看； (3)支持保护定值和区号的远方查看、修改功能； (4)支持软压板状态的远方查看、投退； (5)支持装置保护开入状态的远方查看； (6)支持装置运行状态（包括保护动作元件的状态、运行告警和装置自检信息）的远方查看； (7)支持远方对装置信号复归； (8)支持故障录波上送功能； (9)装置打印功能(选配)。 支持电力行业标准 DL/T667-1999（IEC60870-5-103 标
5、准）通讯规约，配有以太网通讯 (100Mbps)，超五类线或光纤通讯接口。 2.2. 技术参数技术参数 2.1. 机械及环境参数 2.1.1. 工作环境 温度：-25+60 保证正常工作 湿度、压力符合 DL478 iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.02 ） 第 2 页 共 13 页 2.1.2. 机械性能 能承受严酷等级为级的振动响应，冲击响应。 2.2. 额定电气参数 2.2.1. 额定数据 直流电压：220V，110V 允许偏差+15，20 交流电流： 5A，1A 2.2.2. 功 耗 交流电流： I4zd GLb4 I4zd GLc4 I4zd GLb3 I3z
6、d GLc3 I3zd GLa3 I3zd XBZDc TADX 比 率 差 动 差 动 速 断 启 动 回 路 1 XBZDa BLCDc XBZDb BLCDb BLCDa SDc SDb SDa & & & GL4 GL3 I3 I3zd I4 I4zd Dimax Icdqd 1 GL3 GL4 Gt4 Gt3 投比例差动 投过流保护 QD & 1 BSJQD iPACS-5741变压器差动保护逻辑框图 出口 投过流保护 投差动保护 4.4. 定值内容及整定说明定值内容及整定说明 4.1. 系统定值 定值名称符号整定值单位 iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.02
7、 ） 第 8 页 共 13 页 1 保护定值区号015 2 变压器容量 SMVA 3 一侧额定电压 U1NKV 4 二侧额定电压 U2NKV 5 三侧额定电压 U3NKV 6 四侧额定电压 U4NKV 7 二次额定电压 Un100V 8 变压器接线方式 KMODE0019 说明： (1)系统定值和保护行为相关，请务必根据实际情况整定。 (2)定值区号：本装置提供 16 个可使用的保护定值区，整定值范围为 015。运行定值区可以是 其中任意一个，如果要改变运行定值区，有两种方式：其一是进入系统定值整定菜单，改变定 值区号，将其值整定为所要切换的定值区号，按“确认“键，而后再装置复位即可；其二是通
8、过 远方修改定值区号，将所要切换的定值区号下装到装置，装置自动复位后即可。 (3)其中接线方式 KMODE 的整定对应如下： 变压器的一次接线方式 TA 接成全星型时“变压 器接线方式”整定值 TA 在装置外部进行 Y/ 转换时， “变压器接线方式”整定值 Y/Y-12/Y-12/Y-120010 Y/Y-12/Y-12/-110111 Y/Y-12/-11/-110212 Y/-11/-11/-110313 Y/Y-12/Y-12/-10414 Y/Y-12/-1/-10515 Y/-1/-1/-10616 /0717 /-12/Y-11/Y-110818 Y/Y-12/-11/Y-1009
9、19 “变压器接线方式”由两位数构成。十位数代表电流互感器接入方式：0 表示 TA 接成全星型， 由程序进行 Y/ 转换；1 表示 TA 在装置外部进行 Y/ 转换。个位数则代表变压器一次的接线方 式。 (4)系统定值整定举例 例：已知变压器参数如下： 容量：31.5/20/31.5 兆伏安 电压：11042.5%38.522.5%11 千伏 接线方式：Yo/Y/-12-11 变压器的主接线方式为内桥接线如图 则表中系统定值整定如下： 变压器容量 S31.5MVA iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.02 ） 第 9 页 共 13 页 一侧额定电压 U1N110kV 二侧
10、额定电压 U2N110kV 三侧额定电压 U3N38.5kV 四侧额定电压 U4N11kV 二次额定电压 U2100V 接线方式 KMODE1 变压器的容量整定为各侧的最大容量，如上述变压器的各侧额定容量为 31.5/20/31.5 MVA，则变压器的容量整定为 31.5 MVA。 各侧一次额定电压应整定为变压器分接头的中间位置，如上述变压器高压侧的电压为 11042.5%，则应整定为 110kV；中压侧的电压为 38.522.5%，则应整定为 38.5kV；低 压侧的电压为 11kV，应整定为 11kV；这更能保证装置在各种运行方式下的差动电流较小，可 以提高差动保护的性能。 (5)额定电压
11、二次值输入 100V 既可。 4.2. 保护定值 定值名称符号整定值单位 1 一侧 TA 一次额定值 CT11KA 2 一侧 TA 二次额定值 CT125/1A 3 二侧 TA 一次额定值 CT21KA 4 二侧 TA 二次额定值 CT225/1A 5 三侧 TA 一次额定值 CT31KA 6 三侧 TA 二次额定值 CT325/1A 7 四侧 TA 一次额定值 CT41KA 8 四侧 TA 二次额定值 CT425/1A 9 差动电流起动值 Icdqd 0.31.5Ie Ie 10 差动速断定值 Isdzd 414Ie Ie 11 比率差动制动系数 Kbl 0.30.75 12 二次谐波制动系
12、数 Kxb 0.10.35 13 TA 报警门槛值 Ibj 0.050.2Ie Ie 14 三侧过流电流定值 I3zd 0.020In A 15 三侧过流时间定值 T3zd 0.010s秒 16 四侧过流电流定值 I4zd 0.020In A 17 四侧过流时间定值 T4zd 0.010s秒 以下为整定控制字 SWn，当该位置“1”时相应功能投入，置“0”相应功能退出 1 投差动速断 CDSD0/1 2 投比率差动 BLCD0/1 3 TADX 闭锁比率差动 DXBS0/1 4 投三侧过流 GL30/1 5 投四侧过流 GL40/1 iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.0
13、2 ） 第 10 页 共 13 页 说明： (1)在整定定值前必须先整定保护定值区号。 (2)装置通过变压器容量、变压器各侧额定电压和各侧 TA 变比及接线方式的整定，自动进行各侧 平衡系数的计算，通过软件进行 Y 转换及平衡系数调整。平衡系数的内部算法如下： 以 Kmode=1 为例: 对于变压器 Y 接线侧 S CTU K n ph 111 1 对于变压器 接线侧 对 Y 侧最大平衡系数应小于 2.3，对侧最大平衡系数应小于 4。 (3)定值中的 Ie 为根据变压器最大额定容量归算到本侧 TA 二次的等值额定电流值, 即等值额定电 流值考虑了接线系数，为 Y 变换后的额定电流值。计算公式如
14、下：对应变压器的 Y 侧（例 如第一侧） 对应变压器的 侧（例如第二侧） (4)差动保护启动电流的整定 为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定。 cdqd I (5)差动速断保护 差动速断保护可以快速切除内部严重故障，防止由于电流互感器饱和引起的比例差动保护延时 动作。其整定值应按躲过变压器的励磁涌流和外部故障时的不平衡电流。 (6)其中断线闭锁(DXBS)控制字投入后，一旦瞬时 TA 断线判别元件动作，则闭锁比率差动保护出 口，其它保护元件正常运行，运行灯不熄灭。比率差动保护出口闭锁后，将一直保持，报警灯 不熄灭，直到按面板上的“确认”键或有信号复归开入或
15、在远方复归。反之，若断线闭锁 （DXBS）控制字整定为“0” ，则瞬时 TA 断线判别元件动作后仅发告警信号，所有保护元件均 正常运行，恢复正常后报警灯也不熄灭，直到按面板上的“确认”键或有信号复归开入或在远 方复归。 (7)若保护只用两侧或三侧电流，将不用的那侧“TA 一次额定值”置为 0 ， “TA 二次额定值” 置 为 5 或 1，并将该侧电流输入短接，实现两侧或三侧差动。例如：有一台 Y/-11 两圈变压器， 111 12 1 CTU CTS I n e 212 22 4 3CTU CTS I n e S CTU K n ph 212 2 3 iPACS-5741 变压器差动保护装置技
16、术说明书（V2.02 ） 第 11 页 共 13 页 只需要实现两侧差动，可将高压侧 TA 接入第一侧，低压侧 TA 接入第四侧。将“定值设置”中 的“保护定值”菜单下的“二侧 TA 一次额定值”和“三侧 TA 一次额定值”整定为 0，根据接 线方式对照表，选择 Kmode=01（或 02、03） 。 4.3. 通讯参数 序号名称整定范围备注 1 口令0099出厂时设为“01” 2 装置地址065535 3 IP1 子网高位地址0254 4 IP1 子网低位地址0254 5 IP2 子网高位地址0254 6 IP2 子网低位地址0254 7 IP3 子网高位地址0254 8 IP3 子网低位地
17、址0254 9 掩码地址 1 位0255 10 掩码地址 0 位0255 11 遥信确认时间050000 毫秒出厂时设为 20ms 说明： (1)通讯参数可以由调试人员根据现场情况整定。 (2)装置地址：全站的装置地址必须唯一，防止不同装置因地址整定相同而导致通讯异常的情况发 生。 (3)装置标准配置是两网口，至多可以三个（请在订货时予以说明） 。请根据实际的网口配置情况 整定相应的子网地址，未曾使用的可不整。 (4) 遥信确认时间：开入的顺序事件记录的确认时间，出厂默认值 20ms 4.4. 软压板 序号软压板名称整定范围备注 1 投差动速断 0/1 2 投比率差动 0/1 3 CTDX 闭
18、锁比率差动 0/1 4 投三侧过流 0/1 5 投四侧过流 0/1 说明： 软压板可以通过后台投退；就地可通过“软压板初始化”菜单将软压板内容全部初始化成“1” 。 只有控制字、软压板状态(若未设置则不判)、硬压板状态(若未设置则不判)均为“1“时才投入相应 保护元件，否则退出该保护元件。 iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.02 ） 第 12 页 共 13 页 5.5. 装置接线端子装置接线端子与说明与说明 5.1. 模拟量输入 外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU 经采 样数字处理后，构成各种保护继电器。输入四侧电流 I1、I
19、2、I3、I4，由(I1+I2+I3+I4)构成差动 iPACS-5741 变压器差动保护装置技术说明书（V2.02 ） 第 13 页 共 13 页 电流，作为差动继电器的动作量。由 I3 构成中压侧后备保护的动作量；由 I4 构成低压侧后备保护 的动作量。在本装置内，变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校正。变压器各侧的电流互 感器均采用星形接线，各侧电流方向均指向变压器（同名端在母线侧）。各侧电流的平衡系数调整 可通过软件完成，可不需外接中间电流互感器。 5.2. 背板接线说明 端子 101106 为一侧电流输入。 端子 107112 为二侧电流输入。 端子 113118 为三侧电流输
20、入。 端子 119124 为四侧电流输入。 端子 201206 为备用通讯口。 端子 207208 为硬接点对时输入端口，接 485 差分电平。 端子 318 为过流保护开入。 端子 319 为差动保护开入。 端子 320 为信号复归开入。 端子 321 为装置检修开入。当该开入投入时，装置将屏蔽所有的远动功能。 端子 322 分别为开入电源负输入端。 端子 327 分别为装置电源正输入端。 端子 328 分别为装置电源负输入端。 端子 330 为保护电源地。该端子和装置上的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。 端子 401 为中央信号接点的公共端，与端子 402、403、404 构成中央信号，依次是装置闭锁， 装置报警和保护跳闸。 端子 409 为遥信信号接点的公共端，与端子 410、411、412 构成远动信号，依次是装置闭锁， 装置报警和保护跳闸。 端子 415 到 430 共提供 8 对跳闸出口接点。