《FWK-F型失步振荡解列装置基础学习知识原理及其使用使用说明.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《FWK-F型失步振荡解列装置基础学习知识原理及其使用使用说明.doc（44页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-! 目目录录 第一部分第一部分 FWK-F 失步解列柜失步解列柜. 一、概述一、概述. 二二、用途与功能用途与功能. 1UFV-2F 型装置主要功能型装置主要功能. 2其他功能其他功能. 三、装置输入的模拟量及电气量测量方法三、装置输入的模拟量及电气量测量方法. 1装置输入的模拟量装置输入的模拟量. 2电气量测量方法电气量测量方法. 四、主要技术参数四、主要技术参数. 1额定参数额定参数. 2过载能力过载能力. 3整屏功率消耗整屏功率消耗. 4整定范围整定范围. 5动作时间动作时间. 6返回系数返回系数. 7测量精度测量精度. 8事件记录及数据记录事件记录及数据记录. 9装置输入量装置输入量
2、. 10装置输出量装置输出量. 11介质强度和绝缘电阻介质强度和绝缘电阻. 12抗干扰性能抗干扰性能. 13使用环境条件使用环境条件. 第二部分第二部分 UFV-2F 型失步振荡解列装置型失步振荡解列装置. 一、用途及主要功能一、用途及主要功能. 二、失步解列的判别方法（工作原理）二、失步解列的判别方法（工作原理）. 1概述概述. 2系统失步振荡过程中相位角的变化规律系统失步振荡过程中相位角的变化规律. 3相位角失步振荡判据相位角失步振荡判据. 4保护区范围内的判断及选择性配合保护区范围内的判断及选择性配合. 5装置启动判据：装置启动判据：相相位角启动或功率突变量启动位角启动或功率突变量启动.
3、 -! 6闭闭锁锁判判据据. 7事事故故前前潮潮流流方方向向判判据据 . 8相位角判据的优点相位角判据的优点. 9失步解列判别框图失步解列判别框图. 三、装置的硬件配置三、装置的硬件配置. 1装置的硬件框图装置的硬件框图. 2装置的结构及正面布置装置的结构及正面布置. 3输出中间板（输出中间板（SZ） . 4出口继电器板（出口继电器板（CKZ）. 5打印接口板（打印接口板（DYK） . 6装置的背板配线图装置的背板配线图. 四、装置的显示菜单四、装置的显示菜单. 1装置的软件结构装置的软件结构. 2主菜单主菜单. 3当前状态显示菜单当前状态显示菜单. 4定值设置菜单定值设置菜单. 5事事件件记
4、记录录显显示示 . 6数数据据记记录录显显示示 . 7装置动作后的显示（事故屏幕）装置动作后的显示（事故屏幕）. 8打印选择菜单（召唤打印）打印选择菜单（召唤打印）. 9时钟设置菜单时钟设置菜单. 10装置的整组试验菜单装置的整组试验菜单. 11 “关于本装置关于本装置”菜单菜单. 五、防止误动作的闭锁措施（装置的回路自检）五、防止误动作的闭锁措施（装置的回路自检）. 第三部分第三部分 现场安装调试、运行与维护现场安装调试、运行与维护. 一、现场安装调试一、现场安装调试. 二、现场运行与维护二、现场运行与维护. 第四部分第四部分 附图：接线原理图附图：接线原理图.ERROR! BOOKMARK
5、 NOT DEFINED. -! 第一部分第一部分FWK-F 失步解列柜失步解列柜 一、概述一、概述 线路 母联 母 母 主变 旁路 主变 该装置所适用的厂站系统接线图该装置所适用的厂站系统接线图 当变电站电厂与主系统失去同步，发生失步振荡时，系统在失步过程中某些地区， 尤其是振荡中心附近的电压、频率将大幅度变化，对用电负荷的安全威胁很大，甚至引起 大面积停电事故。因此应安装一面 FWK-F 失步解列柜，要求系统发生振荡事故时解列线 路（旁代运行时解列旁路） 。 -! 二、用途与功能二、用途与功能 1 1UFV-2FUFV-2F 型装置主要功能型装置主要功能 装置的单元处理机 1DCJ、2DC
6、J 分别测量线路、旁路的三相电压、三相电流、有功功 率和相位角。正常情况下，用线路电气量判失步；投上旁代压板时，装置自动转用旁路电 气量判失步。当系统失去同步，发生振荡时，若振荡中心落在预定的动作范围内，装置根 据相位角振荡判据，振荡周期次数，有选择地切除联络线本侧或旁路开关，并另输出接点 闭锁重合闸。另外预留六对备用出口。 2 2其他功能其他功能 2.1 UFV-2F 装置能自动记录两次事故过程中电压、电流、功率、相位角的变化（事故记录 和数据记录） ，便于事故分析和掌握事故时的动态过程。记录内容在断电后不会消失。 2.2 屏上配一个带汉字库的打印机，事故后自动打印出事故记录和数据记录。 2
7、.3 UFV-2F 装置带有 RS-485 串行通讯口，可将有关信息上送监控系统。 2.4 UFV-2F 装置具有 GPS 脉冲自动对时功能，可保证时钟回路计时准确，避免累计误差。 2.5 采用 3U0、3I0、失压等多种闭锁措施，以防止由于短路故障、PT 断线、CT 断线或电 压异常情况可能引起的误动作，并发中央告警信号。 2.6 具有完善的自检措施及整组自试功能，使现场运行维护更为简单、方便。正常运行自 检发现异常后会闭锁出口并发中央告警信号，保证了装置的安全性。 2.7 主机板上具有滤除高次谐波的二阶带通滤波器，可有效防止冲击负荷、电气化铁路等 谐波源的影响。 2.8 装置的电压电流定值
8、、功率定值及时间定值均连续可调。此外，定值显示及设定修改 方便、准确、直观，定值存放在 E2PROM 内，断电后定值不会消失。面板上设有定值允许 设置开关，只有该开关拨在“允许”位置时才能写进新的定值；定值设置开关在“允许” 位置时，装置不进行事故判断，定值修改完毕后必须及时将该开关拨回“禁止”位置；并 且仅在设置开关拨回“禁止”位置时方可返回主菜单。 2.9 装置面板上的信号灯可准确反映出装置的运行、启动、动作、异常等情况。 2.10 通过装置面板上的 9 个按键，可以选择各种显示菜单、修改整定值、设定日期时间、 召唤打印、结束打印、进行整组检查试验及动作信号的复归。 2.11通过装置面板上
9、的液晶显示屏以菜单方式显示时间、正常运行测量值、整定值、事 件记录及数据记录等。自检发现异常或装置动作后，均会立即发出中央告警信号，并在当 前显示菜单屏幕上显示异常的内容，或自动停止显示当前菜单，改为显示动作的内容。 UFV-2F 装置采用汉字显示方式。 -! 三、装置输入的模拟量及电气量测量方法三、装置输入的模拟量及电气量测量方法 1装置输入的模拟量装置输入的模拟量 UFV-2F 型装置测量线路的三相电压（UA、UB、UC、UN） 、三相电流 （IA、IB、IC、IN） 、旁路的三相电压（PUA、PUB、PUC、PUN） 、三相电流 （PIA、PIB、PIC、PIN） 、有功功率和相位角。
10、直流电源通过屏后抗干扰端子后，再引入装置。抗干扰端子内部装有一个电容 （C=0.1f，耐压 3kV） ，用以滤去高频干扰，防止电压、电流回路的干扰电压侵入微机装 置内部。 交直流电压通过空气开关 1ZK3ZK 再和装置相连。ZK 是具有高分断能力的空气开 关，具有过流反时限脱扣性能和短路瞬时脱扣性能，用以防止短路事故损坏装置、外部 PT 或直流电源设备。 2电气量测量方法电气量测量方法 2.1 电压、电流、功率的测量方法电压、电流、功率的测量方法 装置的微机部分对输入的交流电压 UA、UB、UC及交流电流 IA、IB、IC的瞬时值进行 采样，采样周期为 1.667ms（20ms 采样 12 点
11、） ，然后按以下算法计算出电压、电流有效值、 有功功率值。 UAKkV 12 1 2 12 1 u k AK 3U0kV 12 1k )( 2 12 1 uuu CKBK AK （相当 3U0UAUBUC） IAKA 12 1 2 12 1 i k AK 3I0A 12 1k )( 2 12 1 iii CKBKAK （相当 3I0IAIBIC） PMW 12 1 K )iuiuiu( 12 1 CCBBAA k （三相对称时，P3UAKIAKCos） 2.2 相位角相位角 的测量方法的测量方法 2F 装置相位角的测量方法：先计算出有功功率 P 及无功 Q，再用以下公式求出 。 这一测量方法具
12、有良好的连续性及抗扰动性。 相位角 ：tg = Q / P -! 四、主要技术参数四、主要技术参数 1额定参数额定参数 a 交流电流：5A/1A。CT 变比在定值设置时，只需将 CT 一次侧额定电流值 IN输入即可。 b.交流电压：相电压 100/V。PT 变比在定值设置时，只需将 PT 一次侧额定相电压值3 UN输入即可。 变比正确设定后，装置显示的电压、电流、功率值为实际系统的一次值。 c.频率：50Hz。 d.直流电源电压：220V/110V。 2过载能力过载能力 a.交流电流回路： 2 倍额定电流，连续工作； 10 倍额定电流，允许 10 秒； 40 倍额定电流，允许 1 秒。 b.交
13、流电压回路：1.2 倍额定电压，连续工作。 c.直流电源回路：80%120额定电压，连续工作。 3整屏功率消耗整屏功率消耗 a.交流电流回路：额定电流时，每相不大于 1VA。 b.交流电压回路：额定相电压时，每相不大于 1VA。 c.直流电源回路：正常工作时，不大于 30W； 出口动作时，不大于 50W。 4整定范围整定范围 a.电压整定范围：20100UN。 b.电流整定范围：20120IN。 c.功率定值整定范围：5100PN。 5动作时间动作时间 失步振荡判出时间：相位角原理判据一般需 0.660.7 个振荡周期，解列出口的延时 以振荡周期次数 N 进行整定，一般整定 Ns=34。失步解
14、列出口接点在振荡平息后（即解 列后）延时 6 秒返回。 6返回系数返回系数 a.电压返回系数：不大于 1.05。 b.电流返回系数：不小于 0.89。 -! 7测量精度测量精度 a.电压有效值测量相对误差小于1%。 （电压 20120% UN，频率 4951 Hz） b.电流有效值测量相对误差小于2%。 （电流 0.21.2 IN，频率 4951 Hz） c.有功功率测量相对误差小于 2% （电压 20120% UN，电流 0.21.2 IN，频率 4951 Hz） d.相位角测量误差小于 2 度 e.动作延时时间误差小于 0.02 秒（0.199.9 秒范围内） 8事件记录及数据记录事件记录
15、及数据记录 装置具有事件记录和数据记录功能，可存贮两次记录内容，该记录内容在断电后不丢 失。 8.1 装置可连续记录两次事件（当前事件记录和上次事件记录） ，内容包括发生的动作事件 及发生时间。 8.2 装置可连续记录两次事件的数据（当前数据记录和上次数据记录） ，记录时间长度为启 动前-0.2 秒至启动后 50 秒钟。数据记录在内存中步长为 0.02 秒一点，但在打印或阅读液 晶屏的数据记录时，可在定值菜单中“数据阅读间隔”一项选择所需的时间间隔变化倍数， 共有 1、2、5、10 四档，即数据记录有 0.02 秒、0.04 秒、0.1 秒、0.2 秒四种间隔供选择。 9装置输入量装置输入量
16、9.1 模拟量见附图 1、附图 2 及“三、装置输入的模拟量及电气量测量方法”的说明。 9.2 输入开关量（见附图 3） 开入 1：供接入自动对时 GPS 脉冲信号用，使用 DC24V 光隔端子，用以隔离装置内 部电源和外施 GPS 信号电源之间的联系。 开入 2：屏面上失步解列功能投退压板 1SLP。使用失步解列功能时应投入压板。 开入 3：信号复归开关量，即装于屏面上手动复归按钮的常开接点，用来复归装置内 部自保持信号继电器及动作后液晶屏所显示的动作内容。 开入 4：屏面上旁代功能投退压板 2SLP。线路正常运行时，应退出压板 2SLP；当线 路由旁路代送时，应投上压板 2SLP。 10
17、装置输出量装置输出量 10.1 中央信号输出接点（见附图 4） 2F 装置输出动作信号（XJ2） 、PT 断线信号（PTJ2） 、异常信号（YJ2） 、直流电源消 失（DY）各一对接点，另外输出一对动作信号接点（XJ1）供遥信用。动作信号 -! （XJ1、XJ2）由运行人员手动复归，其余信号在该状态消除后自动复归。功能输出 信号指示灯和出口继电器板的出口指示灯均为动作自保持指示灯，亦由运行人员手动复归。 10.2 出口继电器及输出接点（见附图 5） UFV-2F 装置有 24 个出口继电器。本柜出厂时，将继电器 1CKJ4CKJ 接于轮、 5CKJ8CKJ 接于轮。即装置判出线路失步动作出口时
18、，装置输出轮，1CKJ4CKJ 动作闭合；判出旁路失步动作出口时，装置输出轮，5CKJ8CKJ 动作闭合。 每个出口继电器输出两对接点，一对接点作用于线路的跳闸，另一对接点供该线路的 重合闸装置放电用。 出口跳闸接点及重合闸放电接点均允许接通 5A。由于出口跳闸接点配置有电流自保 持继电器，所以出口跳闸接点可以经保护装置的操作箱回路作用于断路器跳闸线圈，也可 直接作用于断路器跳闸线圈。 由于中央信号继电器输出接点断弧容量只有由于中央信号继电器输出接点断弧容量只有 10W，故要求现场中央信号灯应为节能光，故要求现场中央信号灯应为节能光 字牌。若为大功率白炽灯，需增加重动继电器扩大断弧容量。字牌。
19、若为大功率白炽灯，需增加重动继电器扩大断弧容量。 11 介质强度和绝缘电阻介质强度和绝缘电阻 屏的直流电源输入端子，交流电压、电流输入端子、输出接点端子之间，以及上述所 有端子与地（即对屏柜外壳）之间，应能承受 2000V（有效值）50Hz 的交流电压历时 1 分 钟试验并且无绝缘闪络或击穿现象。上述各部分之间用 1000V 兆欧表测量的绝缘电阻应不 小于 10M。 试验时应将屏上抗干扰端子的接地线拆去，以使其内部的抗干扰电容和地端断开。另 外，开入 1（GPS 对时信号）及串行接口系弱电回路，耐压试验电压不应超过 500V，为防 止损坏装置的弱电部分，现场不需测试。 12 抗干扰性能抗干扰性
20、能 抗干扰性能符合 GB6162静态继电器及保护装置的电气干扰试验的有关要求，并 符合 IEC255-22 及国家标准的有关要求。 13 使用环境条件使用环境条件 环境温度1050 相对湿度95 大气压力80110 kPa 海拔高度2kM -! 第二第二部分部分UFV-2F 型失步振荡解列装置型失步振荡解列装置 一、用途及主要功能一、用途及主要功能 1振荡解列功能 装置的单元处理机 1DCJ、2DCJ 分别测量线路及旁路的三相电压、三相电流、有功功 率和相位角。当系统失去同步发生振荡时，若振荡中心落在预定的动作范围内，装置将根 据相位角振荡判据，振荡周期次数（Ns） ，有选择地切除联络线本侧开
21、关，使系统解列运 行，防止事故进一步扩大。 2装置具有振荡中心位置方向选择功能：正方向或无方向。 3装置具有判失步振荡事故前功率方向选择功能，例如：可选择有功功率从母线流向线 路为允许解列的方向。 4装置具有旁代功能。正常时，装置用线路电气量进行判别，失步振荡时，装置输出装置具有旁代功能。正常时，装置用线路电气量进行判别，失步振荡时，装置输出 1 1； 当旁路替代线路运行时，应投上旁代压板（当旁路替代线路运行时，应投上旁代压板（2SLP2SLP） ，这时装置自动改用旁路电气量判别，这时装置自动改用旁路电气量判别， 发生失步振荡时，装置输出发生失步振荡时，装置输出 2 2。 5采用原理先进、可靠
22、的相位角失步振荡判据，其优点： (1) 不受运行方式的影响。该判据已考虑了各种运行情况，还考虑了振荡中心位置的改变， 因此实际应用时一般就不必再去关心运行方式的变化。例如，不必关心潮流大小或方向的 改变，不必关心发电机组、变压器的停投。 (2) 输出线路短路时，相位角判据不会误检测。 (3) 整定简单，且运行中不需要改变。该判据使用的定值主要是判保护区范围的低电压定 值 ULS及振荡周期次数定值 Ns，这些定值对于具体系统来说是很容易给定的，不必进行复 杂的整定计算，只需进行类似低电压保护的计算，投运前一次整定后运行中一般是不需要 改变的，故运行维护简单。 (4) 用相位角判断失步振荡具有方向
23、性，利用其方向性可以获得良好的选择性，有利于保 护范围整定计算的配合。 6装置具有完善的自检措施及整组自试功能，使现场运行维护更为简单、方便。 -! 二、失步解列的判别方法（工作原理）二、失步解列的判别方法（工作原理） 1概述概述 同步运行的电力系统如果稳定裕度不够，在受到扰动后系统的某一部分将可能与主系 统失去同步，发生失步振荡。系统在失步过程中某些地区、尤其时振荡中心附近的电压、 频率将大幅度变化，对用电负荷及发电机组的安全威胁很大，甚至引起大面积停电事故。 为了防止系统稳定破坏，除在运行方式上进行合理安排以外，还应采取稳定控制措施，使 系统在受到扰动时不失去同步。当系统一旦失步后，一般采
24、取尽快在事先安排的解列点上 将电网解列为两个部分，防止事故进一步扩大。考虑到一些电网在失步后通过在送端切机、 受端切负荷的措施，系统能够再次拉入同步，因此失步解列又分为快速解列和延时解列两 种。如果系统内多处安装有失步振荡解列装置，则解列装置之间还应有一个选择和配合的 问题，一定要避免多处同时解列。 2F 型装置采用原理先进、有多年成功运行经验的相位角失步振荡判据，不受电网运行 方式的影响，不需要进行复杂的整定计算，各解列点之间配合方便，运行维护简单。尤其 对环网结构或多回平行线，2F 装置具有其它原理的解列装置无法相比的优越性。 2系统失步振荡过程中相位角的变化规律系统失步振荡过程中相位角的
25、变化规律 对于图 2-1 所示的两机等值系统，E1、E2 为两侧等值电源的电势，f1、f2 为等值电源 的频率，M 点为失步解列装置的安装点。当 f1f2 时，A 侧为送端，反之 f1f2 时，A 侧 为受端。当 E1E2 时，无功从 A 流向 B，反之 E1E2 时，无功从 B 流向 A。2F 装置定 义潮流正方向从 M 流向 B（从母线流向线路） 。振荡中心在 AB 两点之间，定义振荡中心 在 MB 之间时处于装置检测的正方向，振荡中心在 AM 之间时处于装置检测的反方向。 E E1 1 f f1 1 U U A A A A M M U U M M i i U U B B B B E E2
26、 2 f f2 2 . . . . . . . . . . 图 2-1两机等值系统图 经过仿真分析计算，可以得到以下各种工况时电压 UM与电流 I 之间相位角 的变化 规律： 2.2 振荡中心在装置安装处的正方向（即 MB 之间） ，M 点处于送端（f1f2） (1) 初始无功为送出方向时，M 点相位角的变化如图 2-2-a 所示，0180，相位角 每个周期在 0180内从小往大变，达到最高点后迅速降到最低点。 E1E2E1E2 -! (2) 当初始无功为零时，M 点相位角的变化如图 2-2-b 所示，0180，每个周期从 0变到 180，相位角 在达到 180后突变到 0。 (3) 当初始无
27、功为受进时，M 点相位角的变化如图 2-2-c 所示，0360，每个周期 从 0变到 360，相位角 在 180 360之间的变化时间很短暂。 以上三种情况下相位角变化的共同点是每个周期都经过 0180。 图 2-2振荡中心在 MB 之间，M 点处于送端（f1f2） 2.2 振荡中心在 MB 之间，M 点处于受端 （f1f2） M 点初始无功 Q0、Q0、Q0 三种工况下相位角的变化分别如图 2-3 中 a、b、c 所示，三种工况的共同点是相位角 每个周期都经过 1800。 (a) E1E2 (c) E1E2 (b) E1= =E2 180 0 360 180 180 180 360 180 270 180360 90 90 90 0 0 360 (a) E1E2 180 180 360 90 0 -! 图 2-3振荡中心在 MB 之间，M 点处于受端 (f1f2) 2.3 振荡中心在 AM 之间，M 点处于送端（f1f2） M 点初始无功 Q0、Q0、Q0 三种工况下相位角的变化分别如图 2-4 中 a、b、c 所示，三种工况的共同点是相位角 每个周期都经过 360180。 (b) E1=E2 180 180 90 0 360 180 180 0 360 360 270 90 (c) E1E2