SCR-8135 发电机转子接地保护测控单元使用说明书.doc

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1、 SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 1 SCR-8135SCR-8135 发电机转子接地保护测控单元使用说明书发电机转子接地保护测控单元使用说明书一、概述一、概述适用范围 本装置适用于中小型（2000kW 以上）水轮发电机(或汽轮发电机)的发电机转子接地保护，可集中组屏，也可在开关柜就地安装，全面支持厂站自动化系统。功能及特点 1 SCR-8135 发电机转子接地保护单元主要功能 转子一点接地保护 转子两点接地保护 励磁低压保护2 辅助功能 装置故障告警 保护定值和时限的独立整定 自检和自诊断3 测控功能 电量测量（遥测量）：励磁电压等 遥信量：装置共有 14 路开入量

2、，其中：12 路为采集外部遥信，2 路为内部开关量信号 遥控量：完成 1 台断路器就地或遥控分合闸操作，遥控增磁减磁功能4 闭锁功能 断路器就地和遥控操作互为闭锁且具有防跳功能5 通讯功能 CAN 总线，以及标准的 RS485 多机通讯接口6 特点 采用分层分布式设计，可组屏安装或直接安装于开关柜上 封闭、加强型单元机箱，抗强干扰设计，适用于恶劣环境，可靠性高、抗干扰能力强，符合 IEC 电磁兼容标准 可以实现远方定值整定与修改 事件顺序记录并上传 SOE 事件 汉字液晶显示，键盘操作 设有独立的起动元件用来开放继电器电源，提高装置的安全性SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手

3、册 2 基本原理基本原理直流电压变换插件直流电压变换插件 （1）转子上电压测量回路：使用霍尔传感器将发电机转子励磁电压经隔离转换成小的直流电 压信号。其插件图如下。（2）转子接地保护信号检测回路：通过 2 个联动电子开关的轮流切换，使转子构成两个不同 的接地电路，并在取样电阻上产生不同的采样电压，此电压经隔离运放隔离转换成弱电压信号。图图 1 直流量隔离变换直流量隔离变换转子接地保护转子接地保护 转子接地保护分为转子一点接地保护和转子两点接地保护，并且在转子一点接地之后，微机 保护装置自动投入转子两点接地保护。采用乒乓式开关切换原理，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻和接 地

4、位置，其原理如图 2 所示：aE(1-a)ERKRRRRRU1,U2f112SS图图 2 2 转子接地电阻测量原理图转子接地电阻测量原理图其中：S1、S2为由微机控制的电子开关，Rf为接地电阻，a 为接地点位置，E 为转子电压。4 个降压 电阻 R，一个测量电阻 R1。当 S1闭合，S2断开时（状态 1） ，在 R1上测得电压为 U1；S1断开，S2闭 合（状态 2）在 R1上测得电压为 U2。dU=U1U2。接地电阻和接地位置计算公式如下：SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 3 当 Rf小于或等于电阻整定时，经延时发转子一点接地信号或作用于跳闸，并且自动投入转子 两点接

5、地保护。此后如果测得接地位置 a 有改变，则判为转子两点接地，动作于跳闸。励磁低压保护励磁低压保护 另附有励磁低压报警或跳闸（可定义）：Ue 合合1 1开开入入 2 2开开出出开开入入量量 0 01 10 08 8：0 00 00 00 00 00 01 10 0 0 09 91 16 6：0 00 00 00 01 10 00 00 0SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 7 当选择开出时，屏幕显示如下：通过“” 、 “” 、 “” 、 “”键可对开出量进行编辑。“1”对应输出继电器闭合或指示 灯亮， “0” 对应输出继电器断开或指示灯灭。编辑完成后按 “确认”键，在核实

6、输入正确的 口令后，再按 “确认”键后，相应的继电器就能出口。采样数值 在主菜单中选择 “采样数值”后屏幕显示以下内容：由于屏幕只能显示 4 行，需要查看屏幕外的数据时，可通过按 “” 、 “”键来选择。 其中大部分装置的 0 通道为 A 相测量电流，1 通道为 B 相测量电流， 2 通道为 A 相测量电压， 3 通道为 B 相测量电压，4 通道为 C 相测量电压，5 通道为 A 相保护电流， 6 通道为 B 相保护 电流，7 通道为 C 相保护电流。 812 通道在不同类型的装置中各不相同（见采样实时显示） 。实时时钟 本单元具有掉电运行的实时时钟功能，进入实时时钟模块后， LCD 显示器将

7、显示装置的 实时时钟，如下图所示：通过简易键盘可对时钟进行修正。按 “确认”键后进入时钟编辑状态。在编辑状态下，通 过“” 、 “” 、 “” 、 “”键可对时钟进行编辑。编辑完成后按 “确认”键，修改完成。若 此时不想修改时钟，可按 “退出”键退出时钟编辑状态。 该时钟也可由通信网统一校时（精确到 2ms） ，以使整个系统保持同一时基。 实时时钟主要作为事件顺序记录的时间依据。开开出出 F FE ED DC CB BA A9 98 87 76 65 54 43 32 21 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0 5 5.

8、 .0 00 0 5 5. .0 01 1 2 2 5 56 6. .8 80 0 5 57 7. .0 02 2 4 4 5 56 6. .8 87 7 4 4. .9 98 8 6 6 4 4. .7 78 8 5 5. .1 11 1日日期期0 04 4 年年 0 06 6 月月 2 26 6 日日 时时间间1 15 5 时时 3 36 6 分分 5 50 0 秒秒SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 8 电能脉冲 进入电能计量模块后，可对脉冲电度度表脉冲计数进行初值设定，初值设定后，该值将随 着电能脉冲的累积而变化，直到下一次重新设定初值。每个装置共安排了2 路脉冲

9、计数输入。出厂设置 出厂设置在装置出厂前已设置完成，用户通常不必更改。出厂设置项目如下表所示：序号代 号名 称整 定 范 围0Kv2二次电压比例系数11.80(12)1Kic二次测量电流比例系数235.50(140)2Kib二次保护电流比例系数14.20(14.8)3Ki0二次零序电流比例系数235.20(14.8)4Kv0二次零序电压比例系数4.75(14.8)5Imp/kWh 1脉冲电能表常数 1每千瓦(乏)时脉冲数/10006Imp/kWh 2脉冲电能表常数 2每千瓦(乏)时脉冲数/10007Imp/kWh 3脉冲电能表常数 3每千瓦(乏)时脉冲数/10008Imp/kWh 4脉冲电能表

10、常数 4每千瓦(乏)时脉冲数/10009Inalarm开关量报警设定(2(n-1) )/10010PU0PT 零序系数11Disp滚动显示项目选择12Address装置通讯地址124313Baud Rate装置通讯波特率14Realy Check自检出口继电器设置其中，二次电压比例系数、二次测量电流比例系数、二次保护电流比例系数、二次零序电 流比例系数、二次零序电压比例系数由二次互感器类型及满量程值确定。 （注意：我公司在产 品出厂之前已经按相应的 PT、CT 型号设置好二次系数，请用户勿要擅自修改！） PT 零序系数：为 PT 主绕组与开口三角形绕组额定电压不同时的修正系数。设置值为： PU

11、0 = PT 开口三角形绕组额定电压 PT 主绕组额定电压 开关量报警设定：当某些开入量发生变化时，若需要启动报警信号，可通过设置该项来实 现。设置值=(2(n-1)/100)。式中，n 为第 n 个开入量。例如，当需要第 3 个开入量变位时发出 报警信号，则设置值 =2(3-1)/100=0.04。可以同时设定多个开关量报警，只要分别算出每个开入 量的设置值并将它们相加即可。 装置通讯地址：装置通讯地址的设置范围为1243。 装置通讯波特率：装置通讯波特率的单位为kbps。例如要设置通讯波特率为 9600bps， 其设定值为 9.60。 自检出口继电器设置：设定值为 2(n-1)，式中 n

12、为第 n 路开出。例如，某装置有 J1、J2、J3、J4 共 4 个开出继电器 ，自检设定值应为 20+21+22+23=15。设备信息 设备信息将显示装置的一些基本信息，如版本、装置类型及型号，程序存贮器校验码等。SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 9 采样实时显示 采样实时显示通道 00Ue通道 01U1SCR-8135 发电机转子保护定值清单 定值序号代 号定 值 名 称整 定 范 围03Kv3励磁电压（直流）系数14.4004Kv4取样电压（直流）系数14.4005Rdz1一点接地电阻定值132K 欧,推荐：水轮机小于20K，汽轮机 20K06Tzd1一点接地定值

13、延时0100S07Rdz2二点接地位置变化定值00.508Tzd2二点接地延时0100S09Ue励磁电压0 320V10U1dz1励磁电压系数0.010.9911T1z励磁低压延时0100S12Tlczd1增减磁脉宽1001000msSCR-8135 发电机转子保护控制字 保护序号代 号保 护 名 称整 定 方 式01RLP1转子一点接地投入/退出02RLP2转子两点接地投入/退出03RLP3转子一点跳闸投入/退出04RLP4低励保护投入/退出05RLP5低励跳闸投入/退出SCR-8135 事故记录 位含义位含义D0转子一点接地告警D8D1转子一点接地跳闸D9D2转子两点接地D10D3低励告警

14、D11D4低励跳闸D12SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 10 SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 11 附录 A SCR-8135 发电机转子接地保护装置接线端子图及开孔尺寸图设 计审 核图 号共 页第 页版 本A0SCR-8135 发电机转子接地保护装置端子图及开孔尺寸变电站综合自动化装置校 核批 准上海驰瑞电力科技有限公司脉 冲 口通 信 接 口以太 网口SCR-8000系列保护测控装置屏柜开孔图SCR-8000系列保护测控装置侧面图SCR-8000系列保护测控装置顶视图SCR-8135 发电机转子接地保护装置背板端子图SCR-8135 发电

15、机转子接地保护装置说明书及调试手册 12 附录 B SCR-8135 发电机转子接地保护装置原理图关开开量入电回流上海驰瑞电力科技有限公司批 准校 核变电站综合自动化装置SCR-8135 发电机转子接地保护装置接线原理图A0版 本第 页共 页图 号遥控跳励磁继电器出口保护跳闸3遥控减磁保护跳闸1保护跳闸2遥控合励磁审 核设 计8KF16F15F14F127KF13F11F4F2SCR-8135F1X远方就地信号公共端手动合闸信号B14B13B12手动分闸信号备用遥信量B8B10B11B9B7B6B5SCR-8135B3B4XUGNDC8C7 励磁电压X SCR-8135D7D8B16F5F74

16、KF6F8F9F105KF36K1K2K3K备用遥信量备用遥信量备用遥信量备用遥信量备用遥信量A5A6A7口 CANL接讯通CANH485B485AA1SCR-8135A4A3A2+ 220V- 220VE2E1X SCR-8135X工 作 电 源XE10E11E12 信号公共端信 号 出 口预告信号事故信号SCR-8135电能量脉冲1脉 冲 口 脉冲公共端电能量脉冲2遥控增磁备用出口UGND路转子大轴地备用遥信量备用遥信量备用遥信量2TAb2TAcWVcWVaWVbD4C4D6C6D5C52TAa保护电流D1C1D3C3D2C2WVn电回压路发电机出口电压SCR-8135 发电机转子接地保护

17、装置说明书及调试手册 13 SCR-8135SCR-8135 发电机转子接地保护单元调试手册发电机转子接地保护单元调试手册1、 查看、输入或者修改定值及保护投退查看、输入或者修改定值及保护投退分别进入“01 保护投退”菜单和“02 保护定值”菜单，按照操作说明中的操作方法输入保护 定值以及投入保护。注意：保护投退和保护定值中的所有参数的意义在说明书手册的第二部分“保 护基本原理”中，都有详细叙述，具体设置时，请参考保护原理部分的说明。2、 开关量的检测开关量的检测进入“04 输入输出”菜单，再选择“开入” ，进入开入量检测菜单：开入量 0108 对应装置端子 B1B8 的开关量输入情况，开入量

18、 0916 对应装置端子 B9B14 的开关量输入情况，其中“0”表示输入的开关量未闭合，“1”表示输入的开关量已闭 合，在上图中，第 7 个和第 13 个开入量为 1，其余为 0。检测方法：将 B16 分别与 B1B14 短接，相应的开入量显示由 0 变为 1。 说明：1） 、开入量 0916 的最后两位无意义，即本装置的开入量 15 和 16 已不当作遥信量使用， 而被当作遥脉量来使用，且接线端子发生改变，遥脉在本装置的 A5 和 A6 端子；2） 、接入装置的开入量信号必须是外部无源干节点，装置本身通过 B16 提供信号公共端电源；3、 开出量的检测开出量的检测进入“04 输入输出”菜单

19、，再选择“开出” ，进入开出量检测菜单：开出量代码 07 下面的 0 或 1 对应装置的 1K8K 的开出量输出情况，代码 9 对应于事故信 号继电器，代码 A 对应于告警信号继电器。当装置的 1K8K 以及两个信号继电器有开出时，它们 各自数字代码下面的 0 将变成 1，如上图中的代号 2 和 9 下面开出量显示为 1，它表示继电器 3K 和事故信号继电器处于闭合状态。各个继电器的节点输出端子号请查阅本说明手册后面附录的装置 图纸。如果开关柜控制回路接线是采用的本说明书附录所带的控制回路图，开出量检测请按下表进 行：操作代码F FE ED DC CB BA A9 98 87 76 65 54

20、 43 32 21 10 0出口名称瞬时接通端子 （具体参见附录的原理图）开开入入量量 0 01 10 08 8：0 00 00 00 00 00 01 10 0 0 09 91 16 6：0 00 00 00 01 10 00 00 0开开出出 F FE ED DC CB BA A9 98 87 76 65 54 43 32 21 10 00 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 01 10 00 0SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 14 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 1

21、保护跳闸出口 1 试验F1F20 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 10 0遥控合闸出口试验F3F40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 10 00 0保护跳闸出口 2 试验F5F60 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 10 00 00 0遥控跳闸出口试验F7F80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 0保护跳闸出口 3 试验F9F100 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00

22、00 00 00 0事故信号出口试验E10E120 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0预告信号出口试验E11E12当进入开出菜单后，按上图顺序将各开出操作代码下面的“0”改成“1” ，然后按“确认”键， 在核实输入正确的口令（默认值为 1000）后，再按“确认”键，装置的各相应端子将瞬时接通， 延时 3 秒后继电器节点自动收回。如果此时断路器的控制回路处于给电状态，相应的压板也投 上，执行以上操作后，断路器将会作相应的跳合闸动作。 注意：1） 、 “开出”菜单可用作继电器状态监视。当刚进入此菜单，没有进行任何人为的操作之前没有进行任何人

23、为的操作之前， 该菜单数字代号“0F”下面显示的“0”或者“1”即表示当前各个继电器的状态。 2） 、 “开出”菜单也可用作继电器出口检测。进入此菜单，按照上表的操作代码进行进行操 作及检测即可。特别注意：严格禁止在开关柜送电的情况下进行继电器检测。特别注意：严格禁止在开关柜送电的情况下进行继电器检测。 3） 、在进行开出量检测时，一次只允许检测一个继电器，即代码 0A 下面的开出指令中， 每次只能有一个为 1，其他必须为 0； 4） 、任意两次的开出检测，时间至少间隔 3 秒以上，以等待上一次检测的继电器节点收回。4、 模拟量及硬件检测模拟量及硬件检测将大轴地（D2 端子）与励磁电压输入负端

24、（D1 端子）通过一根短接线相连，再将测试 用励磁电压（例如 80V）加入到装置的励磁电压输入端子（C1、D1）上。此时装置主界面上 励磁电压 Ue 显示值约为取样电阻 R1 上电压 U1 显示值的 2 倍，且 Ue 的大小应等于所加测 试电压的大小。如测试用励磁电压为 80V，则主界面显示 Ue 应为 80V，U1 应该约为 40V。 改变测试用励磁电压的大小，观察 Ue 和 U1 的变化情况。测试完毕后将短接线去除。 注意：测试用励磁电压必须使用可调直流稳压电源（因所需电压功率较大，绝对不允许使用（因所需电压功率较大，绝对不允许使用 继电保护测试仪提供此电压）继电保护测试仪提供此电压），且

25、正负极不开颠倒，C1 为正输入端，D1 为负输入端。 5、 保护试验保护试验注意：1） 、此处所有的定值均为随意设定，有正式定值者请按正式定值。保护原理请参照本说 明书的第二部分，保护出口请参照附录的原理图。2） 、输入的电气量都可通过“05 采样数值”菜单进行实时查看。 5.1 转子一点接地测试转子一点接地测试设转子一点接地定值 Rdz1=13000 欧姆(定值中设置为 130.00)，一点接地延时 Tzd1=1S， 保护投退菜单中转子一点接地软压板 RLP1RLP1 投入，其余软压板设为退出。将一个 40 欧姆滑动变 阻器两端接入到励磁电压的输入端 C1 和 D1 上，用来模拟发电机转子内

26、阻，同时加上调试用励 磁电压。将大轴地端子 D2 通过一个 10K 电阻引到励磁电压负端 D1 端子，用来模拟转子 0%处一 点接地，延时 1S，装置应可靠动作，装置告警灯亮，同时液晶显示事故类型。 说明：1） 、如果将大轴地端子 D2 通过一个 10K 电阻引到励磁电压正端 C1 端子，则是用来模拟 转子 100%处一点接地，延时 1S，装置也应可靠动作； 2） 、如果将大轴地端子 D2 通过一个 10K 电阻引到滑动变阻器的滑动触头上，滑动触头， 则可用来模拟转子 0%至 100%处一点接地，延时 1S，装置也应可靠动作； 3） 、本装置转子一点接地即可报警，又可跳闸。如果转子一点接地要求

27、跳闸，只要将转SCR-8135 发电机转子接地保护装置说明书及调试手册 15 子一点接地跳闸软压板 RLP3RLP3 投入即可5.2 转子两点接地测试转子两点接地测试 在 5.1 转子一点接地测试成功的基础上，继续投入转子两点接地软压板 RLP2RLP2，其余软压板 设为退出，同时设定两点接地位置变化值 Rdz20.3，两点接地延时 Tzd20.5S。首先将滑动 变阻器的触头滑到励磁电压的负输入端，将大轴地端子 D2 通过一个 10K 电阻引到滑动变阻器 的滑动触头上, 延时 1S，装置报转子一点接地，此时将滑动变阻器的触头迅速滑到距原处位置 的 30%之外，用来模拟转子两点接地，且接地阻值变

28、化率大于 30%，此时装置应可靠动作，装 置事故灯亮，同时液晶显示事故类型。 5.3 励磁低压保护测试励磁低压保护测试 设励磁电压定值 Ue80V，励磁低压系数定值 U1dz10.8，励磁低压延时定值 T1z1s，保护投退中励磁低压软压板 RLP4RLP4 投入，其余软压板设为退出，在励磁电压端子 （C1，D1）上输入测试用励磁电压 80V，将励磁电压降至动作值（80*0.8=64V） ，装置应可靠 动作，装置事故灯亮，同时液晶显示事故类型。 说明：本装置励磁低压保护即可报警，又可跳闸。如果励磁低压要求跳闸，只要将励磁低压 跳闸软压板 RLP5RLP5 投入即可； 5.9 动作时间测试动作时间测试 启动故障电流或者电压的同时启动计时，当出口动作时停止计时，此时间差即为动作时 间。注：告警事件可通过预告信号继电器节点（E11，E12）来停止计时；保护事件可通过事 故信号继电器节点（E10，E12）来停止计时，6、 通讯测试通讯测试进入“08 出厂设置”菜单，查看装置的通讯地址“Address ”和波特率“Baud Rate” ， 这两项出厂设置分别是“1.00”和“9.60” ，即设备地址是 1 号，波特率是 9600b/s。将装置接 入专用测试后台测试通讯状况。