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六相繼電保護(hù)校驗(yàn)儀全自動(dòng)性能穩(wěn)定

裝有6套新型線路保護(hù)裝置的南通500千伏綠驥線順利送電。至此,國(guó)家電網(wǎng)首批新型電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置在我省500千伏變電站和線路的試點(diǎn)應(yīng)用全部完成。

近年來(lái),江蘇新能源裝機(jī)容量持續(xù)攀升,截至10月底,全省新能源裝機(jī)容量達(dá)5666萬(wàn)千瓦,占發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康娜种?。高比例新能源、高比例電力電子裝備的電力系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)繼電保護(hù)的靈敏、快速、可靠切除故障功能提出更高要求,一旦發(fā)生局部故障未能及時(shí)正確隔離,極易帶來(lái)新能源脫網(wǎng)、直流閉鎖等后果,影響電網(wǎng)方便可靠運(yùn)行。

為提升繼電保護(hù)裝置對(duì)故障的識(shí)別判斷準(zhǔn)確度,20222月起,國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司在國(guó)家電網(wǎng)有限公司調(diào)度控制中心指導(dǎo)下,聯(lián)合國(guó)網(wǎng)華東分部和南瑞集團(tuán)有限公司等10余家單位組建了科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì),對(duì)新能源大規(guī)模并網(wǎng)條件下電網(wǎng)故障機(jī)理、故障特征、繼電保護(hù)算法等進(jìn)行研究,構(gòu)建了不依賴(lài)電源特性等繼電保護(hù)新算法,于今年3月研發(fā)出了新型電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置,并在江蘇等地先試點(diǎn)應(yīng)用。

一、特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù)(LY806六相繼電保護(hù)校驗(yàn)儀全自動(dòng)性能穩(wěn)定

主要特點(diǎn)

1、滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)所有試驗(yàn)要求。

具有標(biāo)準(zhǔn)的六相電流,六相電壓同時(shí)輸出,電流30A/相,電壓125V/相。六相電流并聯(lián)可達(dá)180A。既可對(duì)傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試驗(yàn),也可對(duì)現(xiàn)代各種微機(jī)保護(hù)進(jìn)行各種試驗(yàn),特別是對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)和備自投裝置,試驗(yàn)更加方便和上乘。

2、各種技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。

3、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行,內(nèi)置高性能工控機(jī),主頻300--600MHz,內(nèi)存128M,2—4GCF卡,軟件在 Windows XP操作系統(tǒng)下運(yùn)行。

4、國(guó)內(nèi)同行業(yè)首先采用進(jìn)口拉絲不銹鋼面板,不銹鋼鍵盤(pán),同時(shí)采用觸摸式鼠標(biāo),克服了軌跡球鼠標(biāo)操作不靈活、容易損壞的缺點(diǎn),并選用8.4寸,分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏,使得單機(jī)整體操作方便自如,經(jīng)久耐用。

5、主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對(duì)基波可產(chǎn)生每周2000點(diǎn)的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測(cè)試儀的精度。

6、功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩(wěn)定。

7、采用USB接口直接和PC機(jī)通訊,無(wú)須任何轉(zhuǎn)接線,方便使用。

8、可連接筆記本電腦運(yùn)行。筆記本電腦與工控機(jī)使用同一套軟件,無(wú)須重新學(xué)習(xí)操作方法。

9、具備GPS同步試驗(yàn)功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡(選配)通過(guò)RS232口與PC機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)測(cè)試儀異地進(jìn)行同步對(duì)調(diào)試驗(yàn)。

10、配有獨(dú)立專(zhuān)用直流輔助電壓源輸出,輸出電壓分別為110V(1A),220V(0.6A)。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護(hù)裝置使用。

11、具有軟件自較準(zhǔn)功能,避免了要打開(kāi)機(jī)箱通過(guò)調(diào)整電位器來(lái)校準(zhǔn)精度,從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。


第2節(jié)  技術(shù)參數(shù)(LY806六相繼電保護(hù)校驗(yàn)儀全自動(dòng)性能穩(wěn)定

技術(shù)參數(shù)

1、交流電流源:

幅值范圍:  6×(0-30A)/相  精度:0.5%

相電流長(zhǎng)期允許工作值: 10A

功  率: 300VA/相

頻率范圍: 0--1000Hz;  精度:0.001Hz

諧波次數(shù): 2--20次;    相位: 0--360°; 精度:0.1°

2、直流電流源:

幅值:20A/相;  功率:300VA/相;  精度:0.5%

3、交流電壓源:

幅值范圍 :6 ×(0--125V);   精度:0.5%

線電壓范圍: 0--250V

相電壓/線電壓輸出功率 :70VA/100VA

頻率范圍:0--1000Hz;   精度:0.001Hz

諧波次數(shù): 2--20次

4、直流電壓源:

相電壓輸出幅值:0--±150V;   精度:0.5%

線電壓輸出幅值:0--±300V;   

相電壓/線電壓輸出功率:90VA/180VA

5、開(kāi)關(guān)量端子:

開(kāi)關(guān)量輸入端子:8對(duì)

空 接 點(diǎn): 1--20mA,24V 裝置內(nèi)部有源

電位翻轉(zhuǎn):0--6VDC為低電平

            15--250VDC為高電平

開(kāi)關(guān)量輸出端子:4對(duì),空接點(diǎn),遮斷容量:110V/2A,220V/1A。

6、時(shí)間測(cè)量范圍:

范圍  1ms~9999s;    測(cè)量精度  10ms

7、體積重量:

體積 470 (mm)×405 (mm)×185 (mm);   約20Kg

8、電   源:

AC220V±10%;   50Hz  10A

硬件結(jié)構(gòu)(LY806六相繼電保護(hù)校驗(yàn)儀全自動(dòng)性能穩(wěn)定

硬件組成

1.內(nèi)置高性能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

采用高性能工控機(jī)作為控制計(jì)算機(jī),配置128M內(nèi)存,2~4GCF卡,軟件在Windows XP操作系統(tǒng)下運(yùn)行,面板帶有8.4″800×600分辨率TFT真彩LCD顯示器,不銹鋼優(yōu)化鍵盤(pán)和觸摸鼠標(biāo),不用外接鍵盤(pán)和鼠標(biāo)就可直接使用,裝置面板配有兩個(gè)USB接口,可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級(jí)等。

2.DSP數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)

采用6000系列DSP控制器作為核心,F(xiàn)PGA可編程邏輯器件輸出波形,由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術(shù),使波形頻率和相位精度相當(dāng)高,同時(shí),該系統(tǒng)與工控機(jī)通訊直接采用USB2.0接口,使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。

3.D/A和A/D轉(zhuǎn)換

采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器,同時(shí)采用有源低通濾波器,使輸出波形平滑,幅頻特性?xún)?yōu)良。同時(shí)控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路,可實(shí)時(shí)采集12路模擬量的輸出波形并通過(guò)軟件在屏幕上顯示實(shí)際輸出的波形,幅值和相位。

4.高精度線性電壓,電流功率放大器

電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式,使電流,電壓源可直接輸出交流和直流波形,并可通過(guò)軟件計(jì)算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形,故障暫態(tài)波形等,可以較好地模擬各種短路故障時(shí)的電流,電壓特征。功放電路采用進(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級(jí),結(jié)合精心合理設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu),具有足夠大的功率冗余和熱容量,功放電路具有完備的過(guò)熱、過(guò)流、過(guò)壓及短路保護(hù),電流回路允許開(kāi)路,不會(huì)損壞裝置。面板有電流開(kāi)路指示燈,以方便用戶(hù)檢查接線正確與否。同時(shí)面板還有電壓過(guò)載或短路指示燈,當(dāng)電壓回路(在有輸出情況下)發(fā)生短路時(shí),該指示燈發(fā)亮并啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。大電流限時(shí)采用獨(dú)特的硬件,限時(shí)電路,克服了傳統(tǒng)的軟件限時(shí)的缺點(diǎn),使大電流使用更方便和更可靠。

5.開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出

共有開(kāi)關(guān)量輸入端子8對(duì),開(kāi)關(guān)量輸出端子4對(duì)。

開(kāi)入量、開(kāi)出量都由光電隔離器和24V直流繼電器組成,其工作電源為獨(dú)立的24V工作電源,所以在COM端與開(kāi)入量之間有24V的直流電壓。

以下是幾種常見(jiàn)的開(kāi)入量的接線示意圖:

① 帶電位的空接點(diǎn)

② 電位翻轉(zhuǎn)

③ 空接點(diǎn)

6.專(zhuān)用獨(dú)立的直流電源輸出

配有兩路110V直流電源電壓輸出,頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個(gè)端子輸出,只能作保護(hù)裝置的工作電源,不能作為直流操作電源使用。這樣+110V、-110V兩端子可輸出220V直流電壓。

型:【輔助直流電壓輸出端子】設(shè)計(jì)在測(cè)試儀的前面板上。


第2節(jié)  面板說(shuō)明(LY806六相繼電保護(hù)校驗(yàn)儀全自動(dòng)性能穩(wěn)定

一、面板介紹

1、8.4″液晶顯示屏

2、不銹鋼鍵盤(pán)

3、觸摸式鼠標(biāo)

4、開(kāi)關(guān)量輸入端子

5、開(kāi)關(guān)量輸出端子

6、輔助直流電壓輸出端子

7、功放電源開(kāi)關(guān):當(dāng)裝置需要輸出電流、電壓時(shí),可開(kāi)啟此電源開(kāi)關(guān)。

8、DSP控制板復(fù)位按鈕: 當(dāng)軟件顯示發(fā)送數(shù)據(jù)失敗或無(wú)設(shè)備連接時(shí),按此按鈕,使DSP板復(fù)位,同時(shí)屏幕右下方可出現(xiàn)USB設(shè)備的標(biāo)記。

9、裝置電源輸入插座:AC220±10%,保險(xiǎn)10A。

10、USB輸出口: USB1為數(shù)據(jù)交換用,USB2為外接筆記本電腦用。

11、六相電壓輸出端子

12、六相電流輸出端子

13、主機(jī)電源開(kāi)關(guān)(在裝置左側(cè)板上):為工控機(jī)的工作電源。

國(guó)網(wǎng)江蘇電力選取我國(guó)第1個(gè)海上風(fēng)電柔性直流送出工程——如東海上風(fēng)電柔性直流輸電工程作為典型應(yīng)用場(chǎng)景,在該工程的500千伏驥能變電站開(kāi)展了新型主變壓器保護(hù)裝置的試點(diǎn)應(yīng)用。114日,又在500千伏綠谷換流站至驥能變電站的500千伏綠驥線上完成了新型線路保護(hù)裝置部署應(yīng)用。

“本次投用的新型線路保護(hù)裝置采用基于暫態(tài)信息的自適應(yīng)距離保護(hù)、快速時(shí)域距離保護(hù)和基于模型識(shí)別的縱聯(lián)保護(hù)新原理,能有效解決風(fēng)機(jī)、柔直等場(chǎng)景下發(fā)生故障時(shí)的調(diào)控策略可能導(dǎo)致傳統(tǒng)距離保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的問(wèn)題?!眹?guó)網(wǎng)江蘇電力調(diào)度控制中心繼電保護(hù)處處長(zhǎng)葛亞明介紹,該裝置攻克了新能源大規(guī)模并網(wǎng)引發(fā)的傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置誤判難題,可為服務(wù)新能源消納提供有力支撐。


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