微机保护资料.ppt

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1、一、EDCS-6000装置简介,1、EDCS-6000II型装置正视图,键盘操作区,人机显示界面,状态指示区,2、 EDCS-6000II型装置后视图,工作电源指示区,工作电源开关,工作电源接线端子Xa,状态量接线端子Xb,控制输出接线端子Xc,通信接线端子位,电流接线端子Xd,电流/电压接线端子Xe,报警/控制接线端子Xh,控制输出接线端子Xf,母线电压接线端子位,3、 EDCS-6000II型装置后视图（去掉后盖板）,电源板,主板（CPU板）,模入板（变换器板）,输出板,4、 EDCS-6000I型装置正视图,键盘操作区,状态指示区,人机显示界面,5、 EDCS-6000I型装置后视图,工

2、作电源接线端子Xa,工作电源开关,工作电源指示区,状态量接线端子Xb,控制输出接线端子Xc,电流接线端子Xd,电流/电压接线端子Xe,报警/控制接线端子Xh,控制输出接线端子Xf,6、 EDCS-6000I型装置后视图（掉后盖板）,电源板,主板（CPU板）,模入板（变换器板）,输出板,7、 EDCS-6000II型装置后视图（去掉后盖板及后插拔板件）,信号交换板,电源板插座,主板插座,模入板插座,输出板插座,1、 装置电源板,二、板件简介,限流电阻,保险,5V/12v模块电源,24V模块电源,工作电源输入VR,信号电源输出24V,接信号交换板用插头,2、 装置主板,主CPU程序芯片,CAN通信

3、芯片,时钟用电池,电子开关芯片,A/D转换芯片,控制用出口继电器,状态量输入光电隔离,时钟用晶振,CPU用晶振,接信号交换板用插头,3、 装置模入板,保护用电流变换器,测量用电流变换器,零序电流用电流变换器,零序电压用电压变换器,同期用电压变换器,同期用相位差调节,采样滤波电路,接信号交换板用插头,4、 装置输出板1,母线电压测量用电压变换器,操作断路器出口用继电器,防跳用继电器,控制电源和控制回路检测用光隔,接信号交换板用插头,5、 装置输出板2,母线电压测量用电压变换器,操作断路器出口用继电器,防跳用继电器,控制电源和控制回路检测用光隔,接信号交换板用插头,6、 装置信号交换板(正视),人

4、机显示界面,状态指示灯,键盘线安装用过孔,7、 装置信号交换板(后视),显示CPU程序芯片,显示对比度调节电位器,报警用蜂鸣器,电源板连接插座,主板连接插座,模入板连接插座,输出板连接插座,CPU用晶振,8、加装了前盖板的装置信号交换板（后视),9、EDCS-6000装置硬件结构图,三、EDCS-7000装置简介,1、EDCS-7000型（6U）装置正视图,6U装置去掉前盖板图,键盘操作区,状态指示区,人机显示界面,2、EDCS-7000型（6U）装置背视图,工作电源端子1B,控制输出端子1A,状态量接入端子2A,控制输出端子2B,直流输入及通信端子3A,控制输出端子3B,模入端子4,3、ED

5、CS-7000型（5U）装置正视图,键盘操作区,状态指示区,人机显示界面,6U装置去掉前盖板图,3、EDCS-7000型（5U）装置背视图,工作电源端子1B,控制输出端子1A,状态量接入端子2A,控制输出端子2B,通信端子3,模入端子4,3、EDCS-7000型（4U）装置正视图,四、EDCS-7000板件简介,1、EDCS-7000型（6U）电源板,控制部分,电源部分,2、EDCS-7000型（6U）开入、开出板,状态量输入部分,控制输出部分,3、EDCS-7000型（6U）主板,直流信号输入部分,通信及防雷部分,控制输出部分,装置CPU,4、EDCS-7000型（6U）模入板,电压、电流变

6、换器,5、EDCS-7000型（5U）电源板,电源板1,电源板2,6、EDCS-7000型（5U）开入、开出板,控制输出部分,状态量输入部分,7、EDCS-7000型（5U）主板,主板1,主板2,4、EDCS-7000型（5U）模入板,电压、电流变换器,五、装置故障现象及维护,一般故障现象： 各指示灯熄灭或部分熄灭； 装置液晶显示器无显示； 装置不停闪烁、复位。,1、装置电源,指示全部熄灭或部分熄灭,装置开关至于“开”位置,故障可能原因： 为装置供电回路故障； 装置内电源板故障或板件存在短路；,故障的处理：1）各指示灯均熄灭或装置液晶显示器无显示 则表明电源板各路输出均无压，此时可借用信号检查

7、法，逆向递推，逐步排查。,由此，假定故障出在工作电源输入回路上，这时需测量装置电源板输入端子Xa的1、3引脚间是否带有220V电压（AC或DC），如无，系外部故障，则需检查工作电源输入回路。包括：连接电缆、控制空气开关或保险等。,电源板输入Xa端子1、3脚，工作电压输入检查点,若端子Xa的1、3引脚测试电压正常，则故障处在装置内。现场条件允许时，退出设备正常运行：手动分断断路器；如不允许停电而需带点维护时，可断装置的开控制电源，及取下该装置对应屏内端子排上控制电源熔断器或空气开关；,电源板内熔断器,拔出装置电源板，检查该板上熔断器是否熔断（或限流电阻被烧坏），如未熔断，系模块电源内出现故障；如

8、已熔断，需更换熔断器。当更换熔断器后，电源板再次投入工作时，出现熔断器立即熔断情况，则系电源板内模块电源故障。这时，需换上站内备用模块电源，或直接采用备用电源板将故障电源板换下维修或寄回厂家维修。,限流电阻,2）指示灯部分熄灭或不亮 则表明输入装置的工作电源正常，问题处在装置电源板内的模块电源上。若5V或12V指示灯熄灭，为5V/12v模块电源故障；若24V指示灯熄灭，为24V模块电源故障，需更换故障模块电源，或投入备用电源板，将故障电源板寄回厂家维修。,5V/12v模块电源,24V模块电源,若换上备用模块电源或备用电源板，装置上电后出现电源指示灯闪烁，则按下面第3）步实施维护。,3）装置不停

9、闪烁、复位,保留电源板,依次拔出主板、模入板、输出板进行检查,由于装置电源模块故障后易造成安全引患，在此提醒在对运行设备的巡查中注意检查装置的工作状态。,则表明电源板内模块电源处于保护状态，装置内存在短路现象。需断开装置工作电源，依顺序逐次拔出主板、模入板、输出板，再次接入装置工作电源，若拔出某块板件后，装置停止闪烁或复位，且电源板上的四个指示灯全亮，则该板件存在故障。若依次拔出主板、模入板、输出板后故障依然存在，则故障出在信号交换板上。此时需投入相应的备用板件，将故障板件或装置寄回厂家维修。,一般故障现象： 装置计算功率或功率符号与实际不符； 装置保护采样中的功率方向角与实际不符 ； 装置电

10、压、电流测量值偏小或无显示 ； 主变油温测量值偏小或无显示。,2、装置交流模拟量,交流模拟量主要指电流、电压、油温等。,故障可能原因： 系统母线电压或测量电流相序错误； 装置内板件故障，对母线电压和测量电流的采集缺相； 电缆断线或电缆回路中端子接触不良； 装置内测量值的量程配置与实际不符（主要指油温）。,故障的处理：1）装置计算功率或功率符号与实际不符 首先检查装置对母线电压和测量电流的采集是否存在缺相或异常。使用采样参数检查法，操作装置按键，进入装置主画面，即监测参数显示画面，检查各交流模拟量显示。现以EDCS-6110线路装置为例。,IaXX.XX（A相测量电流）UaXXX.X（母线A相电

11、压）IbXX.XX（B相计算电流）UbXXX.X（母线B相电压）IcXX.XX（C相测量电流）UcXXX.X（母线C相电压）IoXX.XX（零序电流）UoXXX.X（零序电压） PXXXX.XXX（有功功率） QXXXX.XXX（无功功率）COSX.XXX（功率因数）UmXXX.X（母线AB线电压）TXXX.X（环境温度）fXX.XX（母线频率）,假设：A相测量电流为零，需进行以下方法检查。,A、用钳形表测量Xd端子7或8脚连接电缆；B、可用万用表测量装置对应屏内电流端子排上的U411与N411；,钳形表检查，若有电流输入，则可判定为装置内部采样故障，可通过替换方法，逐一排除是装置内模入板故障

12、或是主板故障。若钳形表无电流显示，则表明为连接电缆开路或CT故障。,注：若为装置内部采样故障，具体维修处理办法见产品说明书第五章单元的运行与维修。,用万用表检测电流端子处的电流，当万用表显示值装置显示的C相电流值的二分之一，则表示装置内部采样故障；当万用表显示值装置显示的C相电流值，则表明端子到装置Xd之间的连接线松动或开路。当万用表无电流显示，则可以此方法逐一反推至该相电流对应连接的电度表屏端子以及对应断路器柜内的端子排（或端子箱），直至最终推断出CT故障。,装置对应屏内电流端子排,其次检查系统母线电压相序或测量电流相序是否接线错误（或某一相测量电流极性错误）这点可观察同一母线上设备对应装置

13、的功率进行判断；,当同一母线上设备对应装置的功率都与实际不符时，则母线电压相序接错。否则判定测量电流相序接错（或某一相测量电流极性错误。,值得注意的是： 当确定为电压或电流相序接错，或某一相电流极性接错时，在一次设备短期内不能停电情况下，可在屏内或装置端子处进行接线交换实现暂时纠正，但需做好施工记录，并在系统停电后尽快给予恢复。,若仅为功率符号与实际不符，判定测量电流极性错误。,2）装置保护采样中的功率方向角与实际不符 使用采样参数检查法，操作装置按键，进入装置保护采样值显示画面，画面内容如下图所示。现以EDCS-6110线路装置为例,IaXX.X（A相电流值）UaXXX.X（A相电压值）Ib

14、XX.X（B相电流值）UbXXX.X（B相电压值）IcXX.X（C相电流值）UcXXX.X（C相电压值）UmXXX.X（母线AB线电压值）UxXXX.X（线路AB线电压值）1XXX（Ubc-Ia功率方向角）2XXX（Uab-Ic功率方向角）tdXX.X（反时限等效时间）U-XXX.X（负序电压）,若功率方向角显示为“变化量”，则需检查对应相保护电流是否缺相；若方向角与实际相差180度，则对应相电流极性错误；,注：通过比较Ubc-Ia、 Uab-Ic之间功率方向角的异同，再结合实际方向，可判断出某一相电流极性错误。,3）装置电压、电流测量值偏小或无显示,当装置仅有一相电压或电流测量值偏小或无显示

15、时，需逐步从装置外装置内排查，直至装置内的模入板或输出板。检查方法如下。当装置仅出现全部电流（含零序电压）或母线三相电压都无显示时，则需直接检查装置模入板或输出板与装置信号交换版是否存在接触不良。检查方法如下当装置无任何电压、电流显示时，则需直接更换装置主板。检查方法如下如下。,方法： 用万用表或钳形表检查进入装置的量是否正确；若不对，则借鉴1）的方式逐步排查外接电缆、端子连接或熔断器状态。若进入装置的量正确，则可按以下步骤进行检查：,输出板,电流变换器或电压变换器出现鼓包、炸裂等明显故障现象；则直接采用同型号变换器更换；,变换器无明显故障时，需加上电流或电压信号后用万用表直接测变换器输出引脚

16、是否存在04V第电压，或采用同装置型号的对应板件实施更换。,测量电阻两端电压,第一，拔出模入板或输出板进行检查,模入板,第二，拔出主板进行检查,当仅有一个交流量采集不到时，涉及到主板上的采样部分就仅有两点：滤波电容105和电子开关Max306.因此需用万用表检查采样通道中的滤波电容是否存在短路，或检查Max306芯片是否接触不良。采用更换电容、Max306芯片或更换备用主板解决。,滤波电容,电子开关,方法： 检查模入板或输出板是否插到位。,对模入板或输出板进行从新插接,方法： 拔出装置主板进行检查。,此种情况涉及到主板上的公共采样部分：包括电子开关Max306、跟随器LF356、A/D装换Ma

17、x197以及CPU芯片87c196NT。因此需逐步排查，更换故障芯片或更换备用主板解决。将故障电源板寄回厂家维修。,跟随器,A/D转换, （D0D7） （D8D15） （D16D23）Esc （定值修改画面中显示此行）（返回）,4）主变油温测量值偏小或无显示,D10有/无油温信号 ，有油温信号时设置为“1”,D11 油温信号类型 ，为“0”时为05V，为“1”时为15V,此种情况涉有两点： 装置内油温定值设置是否与实际相符； 外部油温信号输入存在异常。,首先检查装置内监控配置设置，操作装置界面进入控制配置显示画面。,确保实际配置位与油温信号输入类型相符,其次检查进入装置的油温信号是否异常，并逐

18、步排查至变压器温度传感器。,测量装置主板端子Xc的6、7引脚间是否带有05V或15V DC电压，如无，系外部故障，则需检查工作电源输入回路。,5）变压器差动电流异常检查,可能原因有：装置内保护定值中变压器联接组别配置与实际不符；差动保护定值中差动平衡系数设置有误；差动电流相序或极性有误；电流互感器的测量级与保护级接错；电流互感器保护级达不到运行要求或高低压侧保护级不一致（没有采用D级互感器）；主变高低压侧差动电流的接法与装置内保护定值中变压器联接组别配置不一致；CT发生故障或电缆连接不可靠等；,异常现象表现： 正常运行时，在EDCS-6120装置保护采样中显示有较大差动电流，随着主变负荷的增加

19、或在区外发生故障时，出现差动保护误动作；,装置内保护定值中变压器联接组别配置说明,操作EDCS-6120装置按键，进入装置保护定值的保护配置设定画面。, （D0D7） （D8D15） （D16D23） （D24D31） Esc（定值修改画面中显示此行）（返回）,确保联接组别实际配置位与变压器连接组别相符。同时，当装置内配置主变联接组别为Y/型时，高低压侧CT二次接线都需接成Y型。,主变为Y/-11联接组别时，须配置D141，D150,电流互感器的测量级和保护级的精度不一样.测量级一般是0.5或以上.保护级是10. 以 10kV 电流互感器的 0.5/3 两个绕组为例。其 0.5 级准确度绕组应

20、接电能计量仪表，而 3 级准确度绕组应接继电保护电路。如果错接则：一是使正常运行中测量的准确度降低，使电能计量不准；二是在发生短路故障时，由于计量绕组铁心设计时保证在短 路电流超过额定电流的一定倍数时，铁心饱和，限制了二次电流增长，以保护仪表。而继电保护绕组铁心不饱和，二次电流随短路电流相应增大，以使继电保护准确 动作。如果错接，则继电保护动作不灵敏，而计量仪表可能烧坏。总之，两个二次绕级铁心厚薄不同，接线时不可错接。,为什么电流互感器的测量级与保护级不能接错？,当差动保护采用的电流互感器为保护级（P级）时，其误差只考虑一次电流为稳态电流，不考虑暂态过程中的非周期分量电流的影响，也就是说保护级

21、流互感器（P级）在暂态过程中不能保证其误差要求。当外部故障切除后产生非周期分量电流时，就会造成差动保护不平衡电流的增加。,电流互感器保护级达不到运行要求或高低压侧保护级不一致（没有采用D级互感器）；,在外部故障切除后，差动保护容易误动的原因分析：在外部故障切除后，变压器差动保护中的制动电流由故障电流恢复成正常的负荷电流，制动量明显减小；在外部故障切除后，由于非周期分量的影响，使各侧电流互感器暂态传变特性不一致而产生差流，这样差流就包含电流互感器引起的差流和恢复性涌流两部分，动作量增大；由于电流互感器暂态特性不一致引起差流的存在，可能导致差流中的二次谐波含量小于整定值，二次谐波制动判据可能失效。

22、当差动电流大于差动保护启动值、制动量恢复成正常的负荷电流、二次谐波含量小于整定值的情况下，区外故障切除后就可能导致差动保护误动。,综上所述，变压器外部故障切除后形成的恢复性涌流本身不能引起差动保护误动，但由于外部故障切除后非周期分量的影响，变压器各侧电流互感器的暂态特性不一致形成的差流是造成变压器差动保护区外故障切除后误动的原因。考虑到上述问题，更换电流互感器，保证电流互感器暂态传变特性在允许范围内，合理调整保护整定参数，在以后运行过程中，再也没有出现由于线路故障切除导致变压器差动保护误动的情况，问题得到解决。 内容摘录自电力系统保护与控制2008年第15期,主变差动CT的接线及同名端规定,C

23、T的同名端统一规定靠近母线,一般故障现象： 开入量状态与设备实际状态不符； 控制电源或控制回路不正确 ；,3、装置开关量,开关量主要指外接输入的断路器触点、隔离开关以及装置内检测的控制电源状态和控制回路状态。,故障可能原因： 外部设备提供的开关辅助节点接触不良； 高压进入引起装置内开关量检测的光电隔离芯片、二极管等损坏。,故障的处理：1）开关量检测原理,SA断开，Uo=“0”SA闭合，Uo=“1”,2）开入量状态与设备实际状态不符,用万用表检查KI和V4-两点电压，若有24V电压则表明外接开关量触点处于断开位置；直接用导线端接V4-和KI两点，若装置检测的开关量变位，则表明装置工作正常；,万用

24、表检查电压或用导线短接,3）控制电源或控制回路不正确,当装置指示的控电源和控制回路状态都不正确时，需检查进入装置的控制电源是否正常；当装置指示的控制电源状态正常，控制回路状态指示异常，同时通过装置在操作分/合闸时，断路器不能正常动作，则表明外部故障，需检查断路器的辅助接点；否则判定装置中输出板内的光电隔离芯片故障。,短路器的互锁用辅助接点,控制回路检测用光电隔离芯片,控制回路和控制电源检测用光电隔离芯片,一般故障现象： 装置执行操作命令后，断路器不动作； 保护动作后设备之间的保护联动不动作；,4、装置的控制输出,控制输出主要指装置对断路器等设备的控制操作。,故障可能原因： 断路器互锁用辅助节点

25、接触不良； 装置控制输出用继电器动作异常。 装置间联动信号连接导线或继电器异常。,故障的处理：,1）分、合闸控制回路原理（输出板）,2）分、合闸主回路原理（输出板）,3）装置执行操作命令后，断路器不动作,首先需排除装置分合回路状态检测的异常故障；其次是听，在操作命令发出后是否听到装置内有继电器动作的清脆声音。有，则表明装置出口继电器已动作。最后是测，可用万用表检测输出板Xf端子12(或14）脚与16脚间的电压，当继电器动作时，万用表电压应指示220V（即输入的控制电源电压），否则系装置输出板内继电器异常。当万用表测到的继电器的动作电压正常是，需检查断路器控制接入跳闸回路的辅助节点是否接触良好,

26、操作时控制继电器动作，声音较小。若此继电器未动作，则需检查是否存在闭锁操作信息。,KT合闸继电器,KC分闸继电器,控制继电器,控制继电器动作驱动KT/KC继电器动作，声音清脆,4）保护动作后设备之间的保护联动不动作（此种情况主要为主变保护装置）,6120Xc端子,6130Xf端子,注：维护时需了解各版本产品存在的差异化，以下为6120装置部分端子定义的区别：, 1SA单元操作/外部操作切换开关 2SA、3SA分、合闸闭锁触点（如微机五防装置）,一般故障现象： 无字符显示，液晶显示呈“全黑”或“高亮”； 液晶显示缺行；,5、装置液晶人机界面显示,故障可能原因： 液晶对比度调节不合适； 液晶内导电

27、条接触不良，液晶故障。,故障的处理：,1）无字符显示，液晶显示呈“全黑”或“高亮”,液晶对比度调节电位器,液晶对比度调节需在装置退出工作时进行，因此需在现场工作允许下进行。,2）液晶显示缺行,退掉固定液晶的螺冒，取下故障液晶,在新液晶的连接插孔处焊上与信号交换版连接的插针或插座,随着液晶长期运行中，受环境因素影响，出现显示缺行故障，当变电站内未配置计算机系统时，对运行数据的查阅增加了困难。因此，需更换液晶。,一般故障现象： 装置运行正常，但计算机监控画面中无该台装置对应设备的数据显示，并报装置通信异常；而其余装置通信正常。 计算机监控软件运行正常，而全部装置通信异常。,6、装置通信,故障可能原

28、因： 装置内CAN通信芯片异常； 计算机中CAN通信卡异常； 通信总线断线；,这里通信指装置与计算机监控系统间的通信连接。,故障的处理：,1）单台装置通信异常,造成此种的原因有两点，连接装置的通信线断线和装置内CAN通信芯片异常。需进行接线检查或更换备用CAN芯片。,装置退出运行，取出装置主板，拔下CAN芯片，并换上备用芯片,2）全部装置通信异常,造成此种的原因有两点，连接到计算机的通信总线断线、某一台装置内CAN通信芯片异常而引起总线异常、计算机内CAN通信卡异常，因此需进行逐步排查。,步骤： 在装置不退出运行的情况下，逐一取掉装置的CAN通信线。当某一装置的通信线去掉后，其余装置通信恢复正

29、常。则该装置的CAN芯片异常。参照方式1）实施更换。,去掉装置Xc端子的1、2脚接线，以确保装置与CAN总线断开,步骤： 检查计算机内CAN卡的拨码开关设置、中断跳线等设置是否正确，指示灯闪烁是否正常。,拨码开关中1、3、6处于ON位置，其余处于OFF位置,中断跳线，CAN口跳中断7，CAN口跳中断10,正常时，红绿通讯指示灯不停闪烁,匹配电阻跳线,步骤： 检查CAN总线电缆是否断线，取下计算机则的CAN通讯插头和保护监控屏内的CAN通信电缆接线，借助万用表实施检查。,注： CAN卡中中断设置、计算机BIOS内的中断设置以及计算机监控程序通讯口内的中断设置需一致。,3）CAN通信防雷措施,为提

30、高CAN通信的可靠性，增强防雷击能力，需在保护监控屏内和CAN卡端加装CAN通信信号保护器。,保护监控屏内加装用CAN通信信号保护器,CAN卡端加装用CAN通信信号保护器,接CAN总线电缆，3脚接地,接装置的Xc端子1、2脚,接线端子中1对应5，2对应4,接CAN总线电缆，3脚接地,接计算机CAN卡,1、严禁带电拔插各模块，带电拔插模块可能引起以下严重后果： 引入干扰，从而造成误动；由于各引脚脱离系统的时间差异，如果电源与接地脚先脱离系统，外部引入信号将产生较高静电电压，使集成电路损坏。2、严禁拔下Xd，以避免造成电流互感器开路 。,六、装置运行注意事项,介于上述原因，在装置出故障时，如需拔下

31、模块检查，必须先切除相应单元控制电源，再关装置工作电源，带负荷运行检修时，还必须对电流进行短接，然后才能拔下模块。再次插入模块时，也需关掉电源，插好各模块后，取掉电流短接线，再打开装置电源，合上控制电源，使装置投入运行。,注：装置恢复运行时须保证接线正确、可靠 。,七、接地要求说明,接地原则：在控制设备侧一点接地，具体有如下规定：,1、二次电流回路中性点接地,拆除开关柜内电流互感器中性线的接地点，中性线直接引入装置安装屏；在装置安装屏内，将各电流互感器中性线用截面2.5mm2的导线联通；各屏的电流互感器中性点用截面5mm2的电缆芯联通；总的电流回路中性点在某一屏上经截面5mm2的导线与电站接地

32、网接通。,拆除原电压互感器柜内TV的各接地线；TVY接组用4根电缆芯，开口绕组用两根电缆芯直接引入装置安装屏，在装置安装屏内，各TV的接地线用截面1.5mm2的导线联通；各线路TV二次侧用两根电缆引入装置安装屏，其接地点在屏内与母线TV接地点接通；各装置安装屏间电压回路接地线用截面2.5mm2的电缆联通；电压回路接地点在某一屏用截面2.5mm2导线接电站工作接地网。,2、二次电压回路的接地,装置外壳为屏蔽接地，在装置Xa端子引出，标号为G00，安装屏内的各装置，其G00用截面1.5mm2的导线联通，然后用2.5mm2导线接于本屏的接地螺钉上。,3、装置外壳接地,4、PT、CT接地情况,5、保护监控屏内接地情况,6、保护监控屏间接地情况,八、结束语,随着科学技术发展，我公司针对EDCS-6000型产品在现场使用中出现的问题进行了性能完善，并提出相应解决方案。在此，希望大家多提意见和建议。,