csc163线路保护介绍

,CSC,系列产品介绍,一、,CSC,系列产品的特点,四、数字式变压器保护装置,二、数字式高压线路保护及辅助装置,三、数字式中低压线路保护装置,高性能、高可靠性的通用硬件平台,一、,CSC,系列产品的特点,1,）采用,MCU,与,DSP,合一的,32,位单片机，保持总,线不出芯片的优点，程序完全在片内运行。,2,）大容量内存，内部,Flash,：,1M,字节；,3,）,5,级流水线处理，包括浮点乘法在内的绝大多,数指令在一个指令周期（,12.5ns,）执行完成。,高性能、高可靠性的通用硬件平台,一、,CSC,系列产品的特点,抗干扰性能优良,CSC,系列产品的装置在武高所通过了,EMC,试验。,全部满足电力系统典型应用的试验等级要求。其中，有,9,项通过了最严酷等级的试验，比电力系统典型应用高,1,个试验等级。,一、,CSC,系列产品的特点,2,、装置内部网络化设计，有利于 提高硬件的可,靠性、灵活性和可扩展性，显著简化硬件设计，实,现,“积木式”,结构。,一、,CSC,系列产品的特点,连续数小时直接在,CAN,网的网线上施加,4,级干扰，并让设备发送跳令、开入信息，设备均工作正常，无任何拒动、误动的情况出现。,CSC,系列产品的特点,CAN,特点概括如下：,1,、采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，,具有极好的检错效果。,2,、采用差分信号的传递方式，有利于提高抗干,扰性能。,3,、每帧信息都有,CRC,校验和其他纠错措施，保,证了数据出错率极低。未检出率：,4.7*10,-11,。,4,、节点在错误严重的情况下，具有自动关闭输,出功能，以使总线上其他节点的操作不受影,响。,5,、采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同,时向总线发送信息时，优先级较低的节点会,主动地退出发送，而最高优先级的节点可不,受影响地继续传输数据，从而大大节省了总,线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的,情况下也不会出现网络瘫痪情况。,6,、网络上的节点信息分成不同的优先级，可满,足不同的实时要求，高优先级的数据最多可,在,134s,内得到传输。,7,、通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选,择灵活。,增加了：,1,）双,A/D,和互检，提高了数据采集系统的可靠性；,2,）监测装置电源的全部输出电压，并有状态预告；,3,）开入量自检；,4,）对于全部开出量，在线自检到继电器线圈，并,可以监视跳闸接点和跳闸回路。,极大提高了装置的可靠性和自检功能，越来越趋,向于做到：,“,只要不报警，装置就是完好的,”,。,3,、全面、实时的自检,一、,CSC,系列产品的特点,3,、全面、实时的自检,双,A/D,采集、互检,一、,CSC,系列产品的特点,3,、全面、实时的自检,开入可靠性、自检,（已申请专利）,一、,CSC,系列产品的特点,3,、全面、实时,的自检,（已申请专利）,装置采用整体测试方案，测试完整、方便。,4,、自动测试方便,测试方案,1,一、,CSC,系列产品的特点,4,、自动测试方便,测试方案,2,一、,CSC,系列产品的特点,将保护内部的测量元件、动作行为和逻辑,过程完整地记录下来，使动作过程,“,透明化,”,，十分有利于事故的分析，克服了原有微机保护,只能知道模拟量和最终动作结果的弊端。,5,、记录任何内部元件的,中间过程和计算值,一、,CSC,系列产品的特点,结合了前插拔和后插拔的优点，强弱电分离，维护方便,。,6,、前插拔组合结构机箱设计（专利）,一、,CSC,系列产品的特点,汉化操作菜单简单易用，并提供四个快捷键，可以实现,“,一键操作,”,功能，如：按一个键即可打印报告。,7,、用户界面人性化、通信接口多样化,一、,CSC,系列产品的特点,1,）双,A/D,设计，提高了数据采集系统的可靠性。,2,）强大、灵活的通信功能,装置配备高速可靠的光或电以太网接口，并具,备,LonWorks,和,485,接口，实现与变电站自动化系,统和保护管理系统的接口。,CSC,系列产品的特点,3,）控制字可按位选择功能（也可以按功能选,择），并按位显示所选功能的汉语解释。,CSC,系列产品的特点,4,）保护,CPU,可以记录故障录波数据，故障录波,报告可以打印输出，也可以以,COMTRADE,兼容格式输出至串口或以太网接口。,大容量的故障录波，记录故障前,2,周和故障后,8,周采样数据，可以保存不少于,24,次。,5,）完整的事件记录和动作报告，可保存不少于,2000,条动作报告和,2000,次操作记录，停电不,丢失。,CSC,系列产品的特点,CSC,系列产品的特点,6,）保护功能软件采用,C,语言编程， 在硬件升级情,况下，软件具有很好的继承性。同时，软件采,用了模块化的设计思想。,7,）在安全、可靠的前提下，动作速度快。,CSC-101,、,102,、,103,，,CSC120,（简称,CSC-100,系列）,二、数字式高压线路保护及辅助装置,1,、产品适用范围和主要功能,CSC-100,系列数字式超高压线路保护装置适用于,220kV,及以上电压等级的电网。,装置作为,CSL-101,、,102,和,103,数字式超高压线路保护装置的升级产品，吸取了,CSL-100,系列数字式线路保护装置的优点和成功经验，在此基础上，进行了改进、完善和提高。,二、数字式高压线路保护及辅助装置,根据全线速动保护原理的不同，分为：,1,）,CSC-101,：纵联距离、零序保护；,2,）,CSC-102,：纵联方向保护；,3,）,CSC-103,：纵联电流差动保护。,装置主要功能包括：主保护和后备保护、重合闸等功能，并具有录波功能。,1,、产品适用范围和主要功能,二、数字式高压线路保护及辅助装置,后备保护功能完全相同，具备：,1,）相间和接地距离保护；,2,）零序电流保护；,3,）,TV,断线后的电流保护。,1,、产品适用范围和主要功能,二、数字式高压线路保护及辅助装置,1,）,按相补偿的快速距离一段。,在国际上，首创,“,按相补偿,”,方法（已申,请专利），自动具备较好的选相功能。,将快速滤波、快速计算、按相补偿等方法,相结合，构成了快速距离一段。,近处故障的最快动作速度：,3,4ms,。,2,、,CSC-100,系列还具有以下特点：,二、数字式高压线路保护及辅助装置,按相补偿接线：,二、数字式高压线路保护及辅助装置,二、数字式高压线路保护及辅助装置,原接地距离的接线：,二、数字式高压线路保护及辅助装置,二、数字式高压线路保护及辅助装置,2,）分析了振荡中测量电阻（阻抗）的变化规律，从理论上严格推导出,R,t,（或,Z,t,）的关系，建立了,R=f,（,t,）的公式，提高了振荡闭锁期间的动作速度（已申请专利）。,二、数字式高压线路保护及辅助装置,由于,t1,或,t2,是自变量，可以调整，所以,dR,是浮动的门槛。,CSC,-100,的特点：,2,）综合使用多种判据，每种判据均在充分条,件下才投入使用。,如选相：按相补偿,突变量选相,对称分量选相,阻抗选相,电压选相（弱馈）,二、数字式高压线路保护及辅助装置,1,采用双通道冗余设计,，两个通道同时收发数据，如任一通道异常可以无延时切换，自动采用完好通道的数据。也适用于,T,接方式的三端线路。,光纤通信口可分别采用：,专用,/,复用、,64K/2M,任意组合。,CSC-103,光纤纵差保护,主保护：分相式突变量电流差动保护；,分相式全电流差动保护；,零序电流差动保护（可选相跳闸）。,特点：,二、数字式高压线路保护及辅助装置,2,具有远方环回功能，两侧保护可以带通道做差动试验,且只在一侧就可以完成全部试验。,3,保护间的数据通信采用,32,位,CRC,校验，具有超强抗误码能力。,记录、监视通道误码情况。保护启动后，详细记录通道情况。,4,具有双端测距功能。,5,对分布电容电流进行了补偿，提高了保护用于长线路时的灵敏性。,CSC-103,光纤纵差保护,二、数字式高压线路保护及辅助装置,CSC-120,数字式综合重合闸及断路器辅助保护装,置主要适用于,220kV,及以上电压等级的双母线和一个半断路器接线方式。,装置包括综合重合闸、失灵保护、死区保护、充电保护、三相不一致保护等功能元件。,对于一个半断路器接线方式，无论是中间断路器还是边断路器，装置的软硬件都是相同的。,数字式综合重合闸及断路器辅助保护装置,二、数字式高压线路保护及辅助装置,三、数字式中低压保护装置（,CSC-160,）,1,、保护功能可以灵活配置。,2,、双,A/D,冗余。,3,、纵差保护适用于,T,接线路。在西安变电站投运。,4,、同期电压自适应。,5,、电压切换、操作回路、保护功能实现,“,三合一,”,。,6,、安全、可靠、使用方便。,特点：,适用于,35,110kV,线路。已经在工程中投入实际使用。,三、数字式中低压保护装置（,CSC-160,）,1,、高频距离、高频零序方向全线速动保护,2,、电流差动全线速动保护,(,双通道，可适用于三,端系统,),3,、三段式相间距离、三段式接地距离,4,、四段式零序方向,5,、三相一次重合闸,6,、三段式带方向、低电压闭锁过流,7,、低周减载,8,、低压减载,功能如下：,三、数字式中低压保护装置（,CSC-160,）,9,、电铁型保护,(,主要是防频繁启动，快速复归,),10,、不对称故障相继速动功能,11,、双回线相继速动功能,12,、前加速功能,13,、断路器失灵启动功能,14,、检同期、检相邻线有流、捕捉同期合闸功能,15,、故障点测距功能,16,、故障录波功能,17,、突变量选相、稳态量选相、负序方向元件,18,、,CT,断线、,PT,断线判别功能,19,、反时限（保护相电流、零序电流,）,三、数字式中低压保护装置（,CSC-160,）,特点归纳,特点归纳,四、数字式变压器保护装置,(CSC-326),产品适用范围和功能配置,产品技术特点,安全性可靠性设计,新算法新原理研究,四、数字式变压器保护装置,产品适用范围,适用于,110kV,500kV,电压等级的各种接线方式的变压器,可用于最大五侧制动的变压器保护,适应各种变压器包括自耦变压器保护,四、数字式变压器保护装置,差动保护功能,差动速断保护,比例制动差动保护,不同的励磁涌流判别原理,五次谐波过激磁闭锁,TA,饱和判别,零序差动保护,TA,断线检测,四、数字式变压器保护装置,后备保护功能,相间和接地距离保护,复压闭锁（方向）过电流保护,零序电压闭锁零序（方向）过电流保护,零序过电压保护和间隙零序过流保护,过负荷保护,过激磁保护,TV,断线检测,四、数字式变压器保护装置,特点概述,高压超高压变压器保护主后备一体化的设计原则,高性能,CPU,插件完成全部主后备保护功能,适应高压保护双重化配置的要求,CST100/CST200,变压器保护的换代产品,四、数字式变压器保护装置,特点概述,紧凑型机箱结构,全套装置集中在一个,4U,、,19inch,机箱内,抗干扰能力强,四、数字式变压器保护装置,技术特点,网络化的硬件平台（专利号：,ZL01103933.7),灵活适应不同电压等级变压器保护的硬件容量要求,平台化可配置软件设计,实现不同保护功能的灵活配置,减少定值项数,特别适应变压器保护方案多，工程需求多样性的特点,四、数字式变压器保护装置,硬件全面完善的自检,各模块智能化设计，实现了装置内部各模块的全面自检,开出继电器的检测与异常告警,开入检测新方法,装置直流电源模块各输出电压的实时监测,机箱内温度实时监测,技术特点,四、数字式变压器保护装置,1.,高可靠安全的硬件系统,总线不出芯片设计思想，抗干扰能力强,程序存储、运行于片内，不易受干扰,安全性与可靠性,前插拔组合结构机箱设计，强弱电彻底分离,硬件大资源完整保存各种信息,四、数字式变压器保护装置,2.,双,CPU,双,AD,硬件冗余设计,运行表明，模入回路是差动保护的薄弱环节之一,安全性与可靠性,可靠防止硬件任一元器件损坏导致保护误动,CPU1,主后备保护功能,CPU2,比例制动差动和后备保护启动,-,有效防止保护,AD,损坏，同时发生外部故 障时保护误动,四、数字式变压器保护装置,模拟通道监测,模拟通道互检与自检，有效防止保护误动作,安全性与可靠性,四、数字式变压器保护装置,3.,电源电压异常监视,现场运行表明,装置电源是比较容易损坏的模块,安全性与可靠性,直流电源各输出电压采集监测，防止电源电压异常造成保护误动,监视电源电压瞬时跌落，防止差动保护误动作,监视电源电压长期变化趋势，异常状态预告,四、数字式变压器保护装置,4.,防止外部故障时保护误动更智能的差动保护,有效的防止变压器外部故障及其切除过程中保护的误动，,是现场运行面临的迫切问题之一,安全性与可靠性,自动识别故障点的转换，区分外部故障的发生,根据故障的严重情况智能的调整保护的出口时间,（示意图）,四、数字式变压器保护装置,智能的差动保护的示意图,，,四、数字式变压器保护装置,保护算法研究,等效制动电流选取新方法,保证区外故障时制动量较大，区内故障制动量显著减小,提高了保护内部故障的灵敏性，兼顾了保护的灵敏性和可靠性要求,为最大的相电流， 为其它各侧电流之和,动作电流和制动电流的计算,四、数字式变压器保护装置,保护原理研究,基于阻抗综合交变波的励磁涌流、过激磁闭锁原理,直接反映变压器的激磁状况,可靠区分励磁涌流与故障电流,加快内部故障的动作速度,反映变压器过激磁状态,四、数字式变压器保护装置,动模试验结果表明，在空投变压器于内部故障情况下，其动作速度明显快于二次谐波闭锁和波形对称原理的保护。,（波形图）,保护原理研究,四、数字式变压器保护装置,空投于变压器内部故障时保护动作情况,四、数字式变压器保护装置,保护性能改进,保证区外故障,TA,饱和时不误动,提高了区内故障且,TA,饱和时的动作速度,TA,饱和的综合判别,采用可靠检测,TA,饱和的相位比较和谐波综合判别方法，具有很好的抗,TA,饱和能力,四、数字式变压器保护装置,区外故障波形畸变时保护动作行为,四、数字式变压器保护装置,保护功能可配置,保护功能自由灵活可配置,解决变压器保护功能配置方案多、差异大，软件改动频繁或定值项数过多的问题，即工程配置多样化问题,在同一软件版本下，实现了各种保护功能的灵活配置,满足不同用户的需求，易于实现后备保护的不同保护,配置方案,保护定值项自适应改变，简化了保护定值,提高了软件的安全性和可靠性,四、数字式变压器保护装置,保护功能可配置,四、数字式变压器保护装置,其它特点,可选择的几种励磁涌流判别原理,二次谐波闭锁原理,基于波形的模糊识别闭锁原理,四、数字式变压器保护装置,主要技术指标,差速断动作时间： ,20ms,（,1.5,倍整定值）；,比率差动动作时间：,30ms,（,2,倍整定值）；,零序比率差动（或分侧差动）动作时间：,30ms,四、数字式变压器保护装置,先进硬件系统,双,CPU/AD,冗余,电源监视预告,防止外故误动,安全性与可靠性,等效制动电流,阻抗综合原理,饱和电流鉴别,灵敏性与快速性,功能灵活配置,减少定值项,工程应用,四、数字式变压器保护装置,特点归纳,