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PCS-9583南瑞继保SVG静态无功补偿器说明书


PCS-9583 静止无功发生器(SVG)系统 说明书

PCS-9583 静止无功发生器系统

前言 使用产品前,请仔细阅读本章节!
本章叙述了使用产品前的安全预防建议。 在安装和使用时, 本章内容必须全部阅读且充分理解。 忽略说明书中相关警示说明,因不当操作造成的任何损害,本公司不承担相应责任。 在对本设备做任何操作前,相

关专业人员必须仔细阅读本说明书,熟悉操作相关内容。 ? 操作指导及警告 本手册中将会用到以下指示标记和标准定义: 危险! 的设备损坏。 警告! 重的设备损坏。 警示! 意味着如果安全预防措施被忽视,则可能导致轻微的人身伤害或设备损坏。本条 意味着如果安全预防措施被忽视,则可能导致人员死亡,严重的人身伤害,或严 意味着如果安全预防措施被忽视,则会导致人员死亡,严重的人身伤害,或严重

特别适用于对装置的损坏及可能对被保护设备的损坏。 警告! 为增强或修改现有功能,装置的软硬件均可能升级,请确认此版本使用手册和您购买的产品相 兼容。 警告! 电气设备在运行时,这些装置的某些部件可能带有高压。不正确的操作可能导致严重的人身伤 害或设备损坏。 只有具备资质的合格专业工作人员才允许对装置或在装置临近工作。工作人员需熟知本手册中 所提到的注意事项和工作流程,以及安全规定。 特别注意,一些通用的工作于高压带电设备的工作规则必须遵守。如果不遵守可能导致严重的 人身伤亡或设备损坏。 危险! 在一次系统带电运行时,绝对不允许将与装置连接的电流互感器二次开路。该回路开路可能会 产生极端危险的高压。

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警告! ? 曝露端子 在装置带电时不要触碰曝露的端子等,因为可能会产生危险的高电压。 ? 残余电压 在装置电源关闭后,直流回路中仍然可能存在危险的电压。这些电压需在数秒钟后才会消失。 警示! ? 接地 装置的接地端子必须可靠接地。 ? 运行环境 该装置只允许运行在技术参数所规定的大气环境中,而且运行环境不能存在不正常的震动。 ? 额定值 在接入交流电压电流回路或直流电源回路时,请确认他们符合装置的额定参数。 ? 印刷电路板 在装置带电时,不允许插入或拔出印刷电路板,否则可能导致装置不正确动作。 ? 外部回路

当把装置输出的接点连接到外部回路时,须仔细检查所用的外部电源电压,以防止所连接的回 路过热。 ? 连接电缆 仔细处理连接的电缆避免施加过大的外力。

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目录
前言.................................................................................................................................................... i 目录.................................................................................................................................................. iii 第 1 章 概述...................................................................................................................................... 5 1.1 背景及应用场合 .................................................................................................................. 5 1.2 系统介绍 ............................................................................................................................. 6 1.3 主要功能 ........................................................................................................................... 10 1.4 性能特征 ............................................................................................................................11 1.5 订货需知 ........................................................................................................................... 12 1.6 产品执行标准 .................................................................................................................... 14 第 2 章 技术参数 ............................................................................................................................ 15 2.1 电气参数 ........................................................................................................................... 15 2.2 环境条件 ........................................................................................................................... 17 2.3 机械结构 ........................................................................................................................... 17 2.4 通信端口 ........................................................................................................................... 17 2.5 抗干扰性能 ....................................................................................................................... 18 2.6 绝缘耐压标准 .................................................................................................................... 19 2.7 认证 .................................................................................................................................. 19 2.8 质量保证 ........................................................................................................................... 19 第 3 章 工作原理 ............................................................................................................................ 21 3.1 基本原理 ........................................................................................................................... 21 3.2 系统结构 ........................................................................................................................... 22 3.3 控制模式 ........................................................................................................................... 23 3.4 保护功能 ........................................................................................................................... 23 3.5 工作状态 ........................................................................................................................... 27 第 4 章 系统主设备......................................................................................................................... 29 4.1 功率阀组 ........................................................................................................................... 29 4.2 电抗器 ............................................................................................................................... 31 4.3 变压器 ............................................................................................................................... 33 4.4 启动装置 ........................................................................................................................... 34 第 5 章 控制保护装置 ..................................................................................................................... 35
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5.1 PCS-9583 .......................................................................................................................... 35 5.2 PCS-9589 .......................................................................................................................... 64 5.3 控制屏柜压板及把手 ......................................................................................................... 64 第 6 章 后台监控 ............................................................................................................................ 65 6.1 系统网络配置 .................................................................................................................... 65 6.2 SVG 监控后台 ................................................................................................................... 66 6.3 故障录波 ........................................................................................................................... 71 第 7 章 系统的安装、操作.............................................................................................................. 73 7.1 运输及安装要求 ................................................................................................................ 73 7.2 机械安装 ........................................................................................................................... 73 7.3 电气连接 ........................................................................................................................... 74 7.4 系统的启动 ....................................................................................................................... 74 7.5 SVG 系统停机 ................................................................................................................... 75 第 8 章 系统的维护、检修.............................................................................................................. 79 8.1 故障信息及处理措施 ......................................................................................................... 79 8.2 巡检及检修 ....................................................................................................................... 80 第 9 章 说明书版本历史 ................................................................................................................. 83

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第 1 章 概述

第1章 概述
1.1 背景及应用场合
随着中国经济的发展,其与配电网建设滞后之间的矛盾日益加剧,导致我国配电网电能质量技 术指标与发达国家相比有很大差距,存在以下问题:电气化铁路、钢铁冶炼等非线性、冲击性负荷 增长快速,使配电网发生电压畸变的情况大大增加,配电网电能质量下降,导致网络损耗增加,且 易对大量生产运行的敏感设备造成不利影响;风力发电、光伏发电等分布式新能源发电站的大规模 建设,极易造成其接入点配网系统的大幅扰动;作为交流大电网末端的配电网系统较弱,需要大量 动态无功以支撑其电压稳定。 为了应对上述问题,必须增强配电网电压控制能力、加大其动态无功储备,于是动态无功补偿 设备的作用就显而易见了。而电力电子等技术的发展及相关负荷设备的大规模应用,使得配电网对 无功补偿设备的性能要求不断提高,如要求更快速的响应时间、更宽的电压补偿范围、实现谐波抑 制等。 静止无功发生器(SVG)较传统的无功补偿装置 SVC 等具有补偿范围宽、响应时间快、补偿功能 多样化、占地面积小等技术优势,应用有着广阔的前景,可产生明显的社会和经济效益,是目前无 功补偿相关领域的研究热点。 SVG 在电网中主要应用在输电系统、配电网和新能源发电等领域。 在长距离交流输电时,由于受到佛朗梯效应的影响,线路中间的电压会明显升高。同时,从系 统稳定性考虑,输送的能量也会受到限制。所以,为了降低电压升高,并最大限度地提高线路输送 能量,往往要考虑在输电线路的中点或中间数点安装 SVG。 相对较弱的配电网会有较多的无功需求,以前安装的调相机既不经济,维护也相当麻烦。而装 设了适当的 SVG 之后,完全可以满足要求,而且响应更迅速,维护更方便。 对于在大电网末端的弱系统,比如偏远的光伏发电站或者风力发电站等,由于系统无法提供大 量的无功功率,需要在接入点安装 SVG。不仅能够很好地将接入点的电压稳定在要求的范围内,还 可以最大限度地避免电网故障对弱系统造成的不良冲击。同时,SVG 的接入也使弱系统能够更充分 地发挥出自身的供电效能。 SVG 也能够广泛应用于炼钢厂、化工厂、电气化铁路和城市地铁、矿场、港口和重型加工企业 等工业领域,提高用电质量,降低用电成本。 使用交流电弧炉炼钢,会对电网产生较大的冲击。由于电炉不断变化的铁磁特性,许多谐波电 流注入电网,同时,由于炼钢初期工作的不对称性,负序电流也明显加大。大量的无功需求和变化 造成了电压的波动和闪变,也使电弧炉本身的炼钢效率大大降低。在目前的所有工业负荷中,电弧 炉可能是对电网电能质量影响最大的。但是借助 SVG 可以滤除大部分谐波,降低负序电流,电压 波动可以限制在规定的范围之内,电压闪变也几乎消失。 化工厂的电解电源或者钢厂的轧机,因为容量较大且使用了电力电子整流器,其工作时需要大 量的无功。虽然在电源方面采用了多重化和裂相技术,其工作时产生的谐波还是不能忽视。同时, 在电解的初期和轧机的咬钢期,都会出现较明显的无功波动,这种无功波动会直接导致系统电压的 波动。而这种电压波动,除了对周围用电设备造成影响以外,对其本身的工作质量也会造成不良影 响。安装 SVG 之后,就可以很好地解决上述问题。

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第 1 章 概述
近年来,电气化铁路所承担的运输任务越来越繁重,由于实际运量远超过设计运量,一些既有 线路,特别是坡度较大的区段,在运营中经常发生运缓、坡停、跳闸等现象,严重影响铁路的正常 运输。通过研究及大量的测试发现,随着负荷的增加,无功电流引起系统、牵引变压器、接触网等 电压的损失增大,导致牵引网末端电压严重降低,不能达到机车正常工作所需的最低电压的要求。 电力机车在运行时无功变化迅速,电压波动大,严重影响了公用电网的电能质量,并威胁其自身的 安全。电压波动大会影响线路的通过能力,无功补偿不足会增加附加损耗,功率因数低会导致罚款, 这些因素对铁路系统造成的直接和间接损失是巨大的。因此,投入 SVG 装置改善变电所功率因数、 提高其供电能力是势在必行的。 另外,在采矿及矿石提升、海港起重机、工业研磨机、大型木材加工厂和具有众多焊接机械等 场合,SVG 的应用都会使工作效率大大提高。 南瑞继保 SVG 系统采用 H 桥级联的链式拓扑, 是当前 SVG 技术的主要发展方向, 它不但具有 前文分析的传统 SVG 的所有优点,还有其独特的优势: ? 利用多电平模块化技术,有效避免了直接串联对器件电压应力的一致性的严格要求,大大 节约了成本和工期; 输出的多电平电压波形可以取消滤波支路,同时有效减小并网点电压总畸变率,减小向电 网注入谐波电流; 有利于解决系统的相间平衡问题,在系统受到扰动时,更好的提供电压支撑; 可关断器件在每个周期内开通、关断次数少,采用低损吸收电路,将损耗降到最小; 所有链节结构完全相同,可以实现模块化设计,便于扩展装置容量及维护; 采用普通变压器或电抗器接入系统,无需多重化变连接压器,减小了占地面积,降低了装 置成本; 具备冗余运行能力。

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1.2 系统介绍
1.2.1 概述
南瑞继保研制生产的 SVG 成套系统,从一次设备的设计制造到二次控制保护系统的研制均采 用国际上先进的技术,使 SVG 系统整体补偿效果理想,设备质量可靠。 SVG 成套系统包含了以下主要设备: ? ? ? ? 连接电抗器/连接变压器 功率阀组 启动装置 SVG 控制保护系统

SVG 成套系统的启动装置对于 6kV 直挂式/升压式和 10kV 直挂式/升压式为启动柜体形式,对 于 35kV 直挂式为外置分布式形式。

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第 1 章 概述
1.2.2 连接电抗器/连接变压器
对于不同电压等级的应用场合,SVG 可以通过连接电抗器或者连接变压器接入到系统侧。 SVG 的输出通过连接电抗器直接接入到 6kV、10kV 或 35kV 系统侧,可以实现能量缓冲,降 低输出电流纹波,实物照片如图 1.2-1 所示。

图 1.2-1 SVG 连接电抗器 SVG 的输出也可以通过连接变压器将 35kV、 110kV 或者更高电压等级降压至 6kV、 10kV 或者 35kV 系统,不仅可以降低 SVG 的额定工作电压还可以利用变压器的漏感充当连接电抗器的作用, 实现能量缓冲,降低输出电流纹波,实物照片如图 1.2-2 所示。

图 1.2-2 SVG 连接变压器

1.2.3 功率阀组
功率阀组是 SVG 系统的基本组成单元, 由大功率电力电子器件 IGBT 及其驱动电路、 支撑电容、 控制板卡及相关附属器件等组成。IGBT 驱动电路采用先进的光触发方式,损耗低可靠性高。
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第 1 章 概述
南瑞继保研制的 SVG 功率阀组综合考虑电气连接和绝缘、散热布局、空间尺寸和电磁兼容等 问题,采用模块化组合式设计,结构紧凑,重量轻,通用性强,极大地方便了生产、安装和维护, 在发生故障时,只需要更换备品即可继续运行,使故障的处理简单化,为恢复生产赢得了宝贵的时 间。功率阀组在厂内完成组装并单独运输,现场只需将其推入功率柜并安装连接母排,连接其与电 抗器或者变压器的电缆以及与控制保护设备的光纤连接,大大减轻了现场安装和测试的工作量。 整套 SVG 系统主电路采用链式串联结构,每相由若干个功率阀组组成,并采用冗余设计,满 足“N-1”或者“N-2”的运行要求,星型连接结构如图 1.2-3 所示。
A B C

1号链节

1号链节

1号链节

2号链节

2号链节

2号链节

3号链节

3号链节

3号链节

N号链节

N号链节

N号链节

图 1.2-3 星型连接 SVG 功率阀组连接图 ? 功率阀组采用封闭式紧凑型结构,通用性强,保护完善,体积小,功率密度高

功率阀组采用紧凑型的结构设计,可实现大容量功率输出,具有较强的通用性及完善的保护功 能,可大大提高其组成的串联 H 桥 SVG 系统的稳定性和可靠性。 功率阀组根据用户需求通常安装于阀室或集装箱内,考虑到占地面积及尺寸有限,采用立式结 构,散热器和支撑电容上下布置,充分利用了空间,缩小了体积,功率密度也相应地提高,同时严 格按照工艺流程进行装配,保证产品质量。 功率阀组整体结构采用防爆设计,同时内部一次回路和二次回路分开,一方面有利于电磁屏 蔽,减少干扰,另一方面可以在发生功率器件失效时有效地隔离失效器件,以保证其他器件和二次 回路不受影响,阀单元可以正常故障旁路。下图所示为 6kV/10kV 功率阀组实物图。

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第 1 章 概述

(a)前视图

(b)后视图 图 1.2-4 6kV/10kV 功率阀组实物图

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功率阀组经热仿真确定电气结构,采用强制风冷散热,保证运行可靠性

根据功率阀组内的功率器件规格参数及运行电气参数计算其损耗,同时根据关键点温升要求确 定散热方案,经过热仿真之后确定阀组的通风走向,从而完成主要功率器件的布置,综合考虑阀组 内部一次回路走向,内部器件不存在空间位置干涉,空气间隙及爬电距离等要求最终完成电气结构 设计。 阀组主要由壳体、散热器、IGBT 模块、驱动板、支撑电容、电源板、子模块控制板、交流母 排、直流母排、支撑板组成。在电气设计方面还考虑阀组内部及对外连线的走线方式,保证其能够 快速方便地拆装,通过选用合适的散热器及散热风机防止运行过程中温度过高,延长功率器件的使 用寿命,保证功率阀组安全稳定运行。

1.2.4 启动装置
SVG 系统在启动时需要先对直流侧电容进行充电,为了减小充电电流,降低对系统的冲击,南 瑞继保采用了启动装置来减小对系统的影响。启动装置的原理图如下图所示,主要由充电限流电阻 R 和旁路开关 1KM 组成。启动时先通过限流电阻 R 对 SVG 系统的直流侧电容进行充电,待电容电 压达到预定值之后闭合旁路开关 1KM 后即可进入解锁并网状态。

1KM SVG系统 R
图 1.2-5 SVG 启动装置原理图

电网

1.2.5 控制保护系统
PCS-9583 静止无功发生器(SVG)控制保护系统采用了南瑞继保通用 UAPC 平台开发设计, 该平台也应用于公司生产的特高压、高压直流输电控制保护系统、FACTS(柔性交流输电)控制保 护系统、数字化变电站控制保护系统等多个产品中。该平台选用了目前业界可靠性、功能和处理能 力最有优势的嵌入式 CPU、DSP 和大容量的 FPGA 进行设计,同时采用符合工业标准的高速以太
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第 1 章 概述
网和 IEC 标准的数据采集的光纤通道作为数据传输链路,内部采用高可靠、高实时、高效率的数据 交换接口,使得系统响应速度快,控制精度高,能够很好地满足 SVG 系统快速调节的需要。 PCS-9583 静止无功发生器(SVG)控制系统由 PCS-9583 主控单元(PCP)、PCS-9589 阀 组触发控制单元(VBC)和阀组控制保护子单元(SMC)组成,架构如图 1.2-6 所示。 PCP 装置和 VBC 装置一般组屏安装,而 SMC 安装于功率阀组内部。 PCS-9583 主控单元 PCP 完成采样数据的接收和计算处理,同步锁相, 有功和无功的控制,基 本控制或相关逻辑计算,开入开出处理,装置管理,对上位机通讯,接收 VBC 上送的阀组汇总信 息并发送控制命令至 VBC。 PCS-9589 阀组触发控制单元 VBC 对各功率阀组的状态信息和直流电容电压值进行汇总并通 过光纤上送至 PCP,同时通过光纤接收 PCP 下发的信号,完成各功率阀组之间有功和无功的分 配,实现各链节电容电压的平衡。 阀组控制保护子单元 SMC 对各功率阀组的状态信息和直流电容电压监视进行采集并通过光纤 上送至 VBC,同时接受 VBC 下发的相关控制命令和脉冲触发信号。
PCS-9589 PCS9700 监控后台
DSP OPT OPT OPT PWR

TX1 TX2 TX3 TX4 RX1 RX2 RX3 RX4 RX5 RX6
UPLINK

2123 2213

2213

2213

2303

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VBC PCS-9583
CPU DSP 交流头 交流头 模拟量 模拟量 采样 采样 开入 开入 开出 开出 PWR
TX1 RX1 TX2 TX RX TX RX

0603 1102 1115 1401 1401 1410 1410 1502 1502 1521 1521 1301

0603

PCP

SMC

SMC

图 1.2-6 SVG 控制系统构成

1.3 主要功能
南瑞继保 PCS-9583 静止无功发生器系统具备如下主要功能: ? ? ? ? ? 在电力系统扰动情况下,提供有效的电压支撑; 提高输电系统的静态和动态稳定性; 降低暂态过电压; 阻尼系统的低频和次同步振荡; 减小电压和电流的不平衡,抑制不对称负荷;

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第 1 章 概述
? ? ? ? ? 减小由于电压波动引起的闪变; 增加输电线路的有功功率传输容量; 滤除流入系统的谐波电流; 提高系统进线的功率因数; 高压直流输电系统中应用 SVG,能快速补偿换流站所需要的无功功率,稳定弱系统的波动, 保证可靠换流。

1.4 性能特征
南瑞继保 PCS-9583 静止无功发生器系统的技术特点有: ? 模块化设计

专业设计的模块化功率单元,结构紧凑,可靠性高,便于生产和维护;独创设计的热备用冗余 可以保证运行功率单元故障时冗余单元零冲击转入运行。 ? 高性能高可靠性控制保护装置

采用南瑞继保通用的 UAPC 平台构成控制保护装置,高性能高可靠性架构,成熟的硬件、成熟 的软件;核心控制器采用业界最新的浮点控制器,主频高,内存容量大,运算和控制精度高;装置 采用整体面板、全封闭机箱,可有效防止沙尘侵入,保障控制系统运行的安全可靠运行。 ? 领先的直流侧电压平衡技术

采用业内领先的直流侧电压平衡技术,独创性的提出链节间的平衡算法与相间平衡算法,无需 增加任何辅助硬件设备,有效的控制链节间电容电压均压,降低了功率单元的复杂度,降低了整套 系统的功率损耗。 ? 先进的后台系统

南瑞继保 PCS-9700 厂站监控系统是南瑞继保在总结多年厂站自动化研究成果及现场运行经验 的基础上,推出的新一代计算机监控系统。系统采用先进的分布式网络技术、面向对象的数据库技 术、跨平台可视化技术、行业内最新标准等,全面支持 IEC60870-5-103、IEC61850 等国际标准, 能够满足 35kV~1000kV 各种电压等级的常规变电站、数字化变电站及电厂电气监控及其他场合。 并且在一些国家级的重点功能中得到应用,如鞍山王铁 220kV 数字化变电站、± 400kV 青藏直流工 程等。 ? 集成录波功能

系统集成了录波功能, 可记录 SVG 系统发生故障时的整个动态过程, 包含大扰动发生后的有关 系统电参量的变化过程及保护功能模块的动作行为,录波数据记录兼有暂态录波和稳态录波两种方 式,暂态录波可以最高 9.6kHz 的速率记录暂态扰动过程;无需触发条件,稳态录波以 1Hz~1.2kHz 的速率连续记录电力系统的状态过程。装置自身具有大容量高速 FLASH 存储卡,保证了动态数据 记录和存储的安全性。并且采用了 IEEE 的 COMTRADE 格式,便于后期获取与分析。 ? 完善的保护功能 南瑞继保专注于保护领域,形成了由一系列专利技术和专有技术构成的电力系统保护、控制技
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第 1 章 概述
术体系。PCS-9583 SVG 系统设置了多重保护,包括器件级保护、阀单元级保护和系统级保护,为 功率器件、阀组、线路、FC 提供了整套全面保护功能,这种分层的综合保护策略大大提高了装置的 可靠性。 ? 强大的通信功能

具有灵活的通信方式,可以实现与南瑞继保 PCS9700 系列保护监控平台的无缝衔接。支持电 力行业通信标准 DL/T667-1999(IEC60870-5-103)和新一代变电站通信标准 IEC61850,通信性能 优异。

1.5 订货需知
作为标准产品,PCS-9583 静止无功发生器装置提供了标准配置表中列出的各个组件。可选配 置中的组件则由用户根据自己需要选用,不在标准产品的提供范围,需另外采购。

1.5.1 型号与规格
1.5.1.1 SVG 成套设备型号命名 表 1.5-1 PCS-9583 成套设备型号命名 PCS-9583 ■ ■ ■ ■ SVG 10 2 / 10 南瑞继保静止无功发生器 (SVG)产品系列 SVG 额定电压,1~3 位数字表示, 单位kV SVG成套装置输出感性无功额 定容量, 1~3位数字表示,单 位MVAr ■ SVG成套装置输出容性无功额 定容量,1~3位数字表示,单 位MVAr。

1.5.1.2 SVG 本体设备型号命名 表 1.5-2 PCS-9583 启动装置型号命名 PCS-9583 ■ ■ ■ ■ ■ ■ HSVG QD Y 10 6 南瑞继保静止无功发生器 (SVG)产品系列 H 桥级联型 SVG 启动装置 Y:Y型连接,D:角型连接 额定电压, 1~3 位数字表 示,单位kV SVG 本体设备输出额定容 量, 1~3位数字表示, 单位 Mvar
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第 1 章 概述
表 1.5-3 PCS-9583 功率阀组型号命名 PCS-9583 ■ ■ ■ ■ ■ ■ HSVG GL Y 10 6 南瑞继保静止无功发生器 (SVG)产品系列 H 桥级联型 SVG 功率阀组 Y:Y型连接,D:角型连接 额定电压, 1~3 位数字表 示,单位kV SVG 本体设备输出额定容 量, 1~3位数字表示, 单位 Mvar

表 1.5-4 PCS-9583 控制装置型号命名 PCS-9583 ■ ■ ■ ■ ■ ■ HSVG KZ Y 10 6 南瑞继保静止无功发生器 (SVG)产品系列 H 桥级联型 SVG 控制装置 Y:Y型连接,D:角型连接 额定电压,1~3 位数字表 示,单位kV SVG 本体设备输出额定容 量,1~3位数字表示,单位 Mvar

表 1.5-5 PCS-9583 FC 支路型号命名(选配) PCS-9583 ■ ■ ■ ■ ■ FC 10 4 5 南瑞继保静止无功发生器(SVG)产品系列 FC支路 额定电压,1~3 位数字表示,单位kV FC支路输出额定容量, 1~3位数字表示, 单位 Mvar 谐振点次数

1.5.2 标准配置
表 1.5-6 标准配置表 组件名称 启动装置 功率阀组 控制装置
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配置数量 1套 1套 1套

备注

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第 1 章 概述
组件名称 连接电抗器/连接变压器 技术资料 1台 见装箱清单 配置数量 备注 连接电抗器每相1台/连接变压器1台 用户手册及必要的图纸资料

1.5.3 可选配置
表 1.5-7 可选配置表 组件名称 FC 保护柜 开关柜 备用功率单元 连接电缆 后台系统 1套 1套 1套 用户自选 用户自选 1套 配置数量 作为固定补偿用 作为连接变压器或固定电容器补偿的保 护 无开关柜的用户或新用户选用 方便维护 视柜外连接需要时选用 需要远程操作控制时选用 用户的其他特殊要求可进行协商 备注

1.6 产品执行标准
产品执行的标准为南京南瑞继保电气有限公司企业标准:《Q_NR C086-2013 发生器》 。 链式静止无功

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第 2 章 技术参数

第2章 技术参数
2.1 电气参数
2.1.1 系统电气参数
额定工作电压 额定容量 输出无功范围 响应时间 输出电压总谐波畸变率 输出电流总谐波畸变率 输出电压不对称度 效率 冷却方式 过载能力 冗余 6kV,10kV,35kV -100Mvar~+100Mvar 从感性额定无功到容性额定无功范围内连续变化 ≤10ms <3%,GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》 <3%,GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》 <3%,GB/T15543-2008《电能质量 三相电压不平衡》 额定负载下功率阀组损耗≤0.8%,成套设备损耗≤1% 强制风冷/水冷 1.1 倍过载不低于 3 分钟,1.2 倍过载不低于 60 秒 具备“N-1”或者“N-2”方式的冗余运行能力

2.1.2 PCP 电气参数
? 直流电源 采用标准 额定电压 输入范围 纹波 静态功耗 动作时功耗 ? 开关量输入 采用标准 额定电压 起动电压 额定电流 返回电压 最大允许电压 耐压水平 ? 开关量输出 输出接点分类 输出形式 最高工作电压 开触点耐压 连续载流能力
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GB/T 8367-1987(idt IEC 60255-11:2008) 110Vdc, 220Vdc 88~300Vdc ≤额定电压的 15% ≤15W ≤25W

IEC 60255-1:2009 110Vdc 60.5V~77V 1.1mA 50%起动电压 300Vdc 2000Vac,2800Vdc 220Vdc 121V~154V 2.2mA

合闸 无源接点 380Vac 250Vdc 1000V RMS,1 分钟 5A@380Vac

信号 380Vac 250Vdc 1200V RMS,1 分钟 8A@380Vac
15

第 2 章 技术参数
5A@250Vdc 冲击过流能力 6A@3s 15A@0.5s 30A@0.2s <8ms(常规情况) <1ms(并联快速接点) <5ms 0.65A@48Vdc 0.3A@110Vdc 0.15A@220Vdc 8A@250Vdc 10A@3s 20A@0.5s 30A@0.2s <10ms <10ms 0.7A@48Vdc 0.3A@110Vdc 0.2A@220Vdc

动作时间 返回时间 断弧能力(L/R=40ms)

2.1.3 VBC 电气参数
额定电压 输入范围 功耗 110Vdc, 220Vdc 88~300Vdc ≤20W

VBC 装置最多可提供 210 个阀单元的控制命令及触发脉冲, 完成 AB 两套系统独立运行,真正 实现了双套冗余方案,同时两套 FPGA 各自独立判断,杜绝保护装置硬件故障引起的误动。 ? 故障录波和事件记录: 记录触发前 500ms、触发后 500ms 的所有子模块采样波形和状态 信息 可循环记录 64 次保护动作报告、64 次故障录波 异常报警 开关量变位 ? 同步性能: 200.0±0.1us ±0.1us 可循环记录 1024 次异常报警和装置自检报告 可以循环记录 1024 次开关量变位。开关量变位包括各种开入变位 和管理板各起动元件变位等

故障录波和故障事件报告

PCP 下发命令执行周期 VBC 装置与 PCP 装置相位差抖动范围

2.1.4 SMC 电气参数
额定电压 直流采样范围 功耗 15Vdc 0~4000Vdc ≤3W

2.1.5 其他电气参数
散热风机电源电压 单台散热风机最大功耗 380Vac,三相 ≤2.5kW

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第 2 章 技术参数

2.2 环境条件
温度 湿度 大气压力 抗地震能力 使用环境 防护等级 -20℃~+40℃保证正常工作,贮存环境温度-20℃~+40℃ 最湿月的月平均最大相对湿度小于 95% 80kPa~110kPa(相对于海拔高度为 2km 及以下) 地面水平加速度:0.3g;垂直加速度:0.2g 室内 IP40

2.3 机械结构
2.3.1 一次设备机械结构
电压等级 6kV 直挂式/ 升压式 10kV 直挂式/ 升压式 35kV 直挂式 覆盖容量 功率柜个数 4Mvar 及以下 3 个 4Mvar 以上 4 个 6Mvar 及以下 4 个 6Mvar 以上 6 个 9个 功率柜尺寸 (mm) (宽×深×高) 1250×1250×2800 1250×1250×2800 1250×1250×2800 1250×1250×2800 982×1300×2600 启动装置尺寸 (mm) (宽×深×高) 1000×1250×2400 1000×1250×2400 外置分布式

2~8Mvar 2~14Mvar 14~50Mvar

2.3.2 装置/屏柜机械结构
装置颜色 屏柜颜色 装置重量 污染等级 防护等级 屏柜尺寸 银灰 根据用户需求定制 PCP 装置(4U 机箱)最大重量 10.5kg(插件插满) VBC 装置(6U 机箱)最大重量 7.8kg(插件插满) 二级 前面板 IP40、 箱体侧面 IP50 (不开散热孔机箱) 、 箱体侧面 IP30 (开 散热孔机箱) 、后面板 IP30(GB 4208-2008) 800mm×800mm×2260mm(宽×深×高)

2.4 通信端口
2.4.1 EIA-485 接口
波特率 通信规约 最大负载 传输距离 接线形式 4800bit/s 、 9600bit/s 、 19200bit/s 、 38400bit/s 、 57600bit/s 、 115200bit/s 串口 103、modbus、 DNP-3.0、 DLT645 32 <500 米 屏蔽双绞线

2.4.2 以太网接口
接口形式 传输速率
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RJ-45 100Mbits/s
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第 2 章 技术参数
传输标准 传输距离 通信规约 接线形式 10Base-T/100Base-TX <100m IEC 60870-5-103:1997 or IEC 61850 五类屏蔽网络线

2.4.3 光纤接口
PCP 与 VBC 间: 特性 端子 光缆类型 典型传输距离 光波长度 最小发送功率 接收灵敏度 系统储备 VBC 与 SMC 间: 特性 端子 光缆类型 典型传输距离 光波长度 最小发送功率 接收灵敏度 系统储备 玻璃光纤 LC-ST 多模 多模<2km 850nm Min. –17.0dBm Min. –30.0dBm Min. +3.0 dB 玻璃光纤 ST-ST 多模 多模<2km 820nm Min. –15.0dBm Min. –30.0dBm Min. +3.0 dB

2.4.4 打印接口
端口个数 波特率 打印机类型 接口形式 1 4800bit/s 、 9600bit/s 、 19200bit/s 、 38400bit/s 、 57600bit/s 、 115200bit/s 串口针式打印机 RS-232

2.4.5 对时接口
传输距离 最大负载容量 对时标准 接口形式 <500m 32 秒脉冲, 分脉冲, IRIG-B RS-485

2.5 抗干扰性能
? ?
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幅射电磁场干扰试验符合国标:GB/T 14598.9的规定 快速瞬变干扰试验符合国标:GB/T 14598.10的规定
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第 2 章 技术参数
? ? ? ? ? ? 静电放电试验符合国标:GB/T 14598.14 的规定 脉冲群干扰试验符合国标:GB/T 14598.13 的规定; 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.6 的规定 工频磁场抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.8的规定 脉冲磁场抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.9的规定 浪涌(冲击)抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.5 的规定

2.6 绝缘耐压标准
? ? 绝缘试验符合国标:GB/T14598.3-93 6.0 的规定 冲击电压试验符合国标:GB/T14598.3-93 8.0的规定

2.7 认证
? ? ? ? ? ? ? ISO9001:2008质量管理体系认证 ISO14001:2004环境管理体系认证 OHSAS18001:2007职业健康安全管理体系认证 ISO10012:2003测量管理体系认证 CMMI L4软件能力成熟度模型认证 电磁兼容:欧盟指令2004/108/EC, EN50263:1999 产品安全:欧盟指令2006/95/EC, EN61010-1:2001

2.8 质量保证
如果合同另有规定,则以合同为准。在质保期内产品出现故障,在核对日期之后,本公司将免 费维修或更换新产品。维修过程中更换下来的元件与产品归本公司所有。当出现以下情况时,本公 司有权不进行质量保证: ? ? ? ? ? ? 运输过程中损坏 未按照说明书进行安装 未经我公司授权对产品进行非法改装 违背说明书的不正确操作 安装运行环境不符合说明书规定的条件 不可抗的自然灾害及人为损坏

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第 2 章 技术参数

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第 3 章 工作原理

第3章 工作原理
3.1 基本原理
PCS-9583 静止无功发生器(SVG)系统基于电压源型变流器,采用目前最为先进的无功补偿 技术,不再采用大容量的电容和电感器件,将 IGBT 构成的桥式电路经过变压器或电抗器接到电网 上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,就可以使该 电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态调整控制目标侧电压或者无功的目的,下图为 SVG 的基本拓扑结构。

UI IL SVG
图 3.1-1 SVG 基本拓扑结构

US

PCS-9583 静止无功发生器的详细运行模式及其补偿特性如表 3.1-1 所示。 表 3.1-1 SVG 的运行模式及补偿特性说明
运行模式 波
U I US







Us

?





U1

?

如果 UI =US , SVG不起 任何补偿作用。

(a) U I = US

UI IL US

IL Us UL
? ?

?

发 无 功

(b) U I < US

U1
(b) U I > US

?

如果 UI >US ,SVG输出 的无功电流超前电网 电压, SVG发出容性无 功,且其无功可连续 调节。

US UI IL

U1

?

UL

? ?

吸 无 功
IL
(c) U I < US
?

Us

如果 UI <US , SVG输出 的无功电流滞后电网 电压, SVG吸收容性无 功,且其无功可连续 调节。

如果需要 SVG 在补偿无功的基础上对负载谐波进行抑制,只要令 SVG 输出与谐波电流相反的 电流即可。因此,SVG 能够同时实现补偿无功功率和谐波电流的双重目标。
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第 3 章 工作原理

3.2 系统结构
PCS-9583 SVG 系统主要由四个部分组成:控制柜、功率柜、启动装置和连接电抗器或连接变 压器构成,其挂网结构如图所示。
6kV/10kV/35kV
断路器柜 1QF PT1
测量CT1 断路器柜 1QF PT1

35kV/110kV?

测量CT1 保护CT2

保护CT2 保护CT3

电抗器

变压器 1QS 35kV/10kV

1DS

启动柜

PT2 R 1KM

启动柜 2QS PT2 2DS R 1KM

测量CT3 保护CT4
测量CT4 保护CT5 保护CT6

功率柜
功率柜

SVG

SVG

图 3.2-1 系统结构示意图 6kV/10kV SVG 整机照片如下图所示。

图 3.2-2 6kV/10kV SVG 整机实物图
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第 3 章 工作原理

3.3 控制模式
SVG 的控制模式包含恒无功控制模式、 恒电压控制模式、 恒功率因数控制模式和有源滤波模式, 可以进行就地操作和远方操作,就地操作需要在 PCS-9583 装置上设置相应的控制字和控制定值, 远方操作需要在监控后台上设置相应的运行模式和运行参数。

3.3.1 恒无功控制模式
在恒无功控制模式下,输入控制系统的指令为无功指令,控制系统根据无功指令控制 SVG 输 出与给定无功指令相同的无功功率,该控制模式通常用于直接补偿站内负荷无功,以减小主变压器 损耗、提高有功输送能力。 恒无功控制模式采用双环控制方式,电流内环采用 dq 解耦控制,无功外环及直流电压外环采 用 PI 控制。无功外环的控制目标是根据无功功率控制目标值调整 SVG 输出的无功功率,直流电压 外环的控制目标是通过控制 SVG 与系统总有功交换来保证链节直流电压平均值与给定参考值相符。

3.3.2 恒功率因数控制模式
在恒功率因数控制模式下,输入控制系统的指令为功率因数指令,控制系统根据功率因数控制 目标侧功率因数从而调整 SVG 输出的无功功率,该控制模式通常用于补偿主变压器低压侧功率因 数,以提高系统的功率因数。 恒功率因数控制策略实质上与恒无功控制相同,其差异仅在于给定无功指令的计算方式,恒无 功控制模式中的无功指令为通过计算负荷侧无功功率得到,而恒功率因数控制模式中的无功指令为 通过计算考核点(如母线进线)功率因数提高至指令所需的无功补偿量得到。

3.3.3 恒电压控制模式
在恒电压控制模式下,输入控制系统的指令为电压指令,控制系统根据电压指令控制目标侧母 线电压从而调整 SVG 输出的无功功率,该控制模式通常用于补偿主变压器高压侧电压或者变电站 出口处电压,以减小线路的空载损耗。 恒电压控制模式采用双环控制方式,电流内环采用 dq 解耦控制,电压外环及直流电压外环采 用 PI 控制。电压外环的控制目标是根据电压控制目标调整 SVG 输出的无功功率,当系统电压高时 输出感性无功功率,当系统电压低时输出容性无功功率,直流电压外环的控制目标是通过控制 SVG 与系统总有功交换来保证链节直流电压平均值与给定参考值相符。

3.3.4 有源滤波模式
有源滤波模式即为谐波抑制功能, 可以分别与上述三种控制模式共同使用, 设置 2-13 次谐波抑 制功能。为了达到抑制谐波的目的,只需要使 SVG 输出电流与所需补偿的谐波电流幅值相等、相 位相反即可。

3.4 保护功能
对于 PCS-9583 静止无功发生器系统设置了三层保护,主要针对阀组和系统故障提供有效的保 护功能,分别为器件级保护、阀组级保护和系统级保护,其保护类型如图所示:

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第 3 章 工作原理
器 件 级 保 护 器件电压 有源钳位 保护电路 退饱和 保护电路 过压

器件电流

过流

阀电容电压

A/ D 转换

电压瞬时值

瞬时值 阈值比较 瞬时值 阈值比较

过压 三相不平衡 过温

冗余旁路

阀 组 级 保 护

阀温度

温度传感器

温度瞬时值

阀驱动信号

系统电压

??

光纤接受器

A/D 转换

??
驱动异常 电压有效值 有效值 阈值比较 有效值 阈值比较

冗余检测 冗 余 不 足

过压、欠压、负序电压

跳闸

系 统 级 保 护

系统电流

A/D 转换

电流有效值

过流

系统频率

器件级保护会检测阀组内部器件级的故障, 例如驱动板对 IGBT 的有源箝位保护和退饱和保护。 阀组级保护要对各个阀组进行保护,包括直流侧过压保护、过温保护、驱动异常保护和电源故 障保护组成,每个阀组内部的控制板卡(SMC 板)根据预先设定的定值实现阀单元级的保护功能。 当发生器件级保护或阀单元级保护时,首先对故障阀组进行旁路,当运行阀组数量不足时,则进入 故障跳闸状态。 系统级保护主要针对 SVG 系统进行保护,此类故障一般为较严重的故障,当发生系统级故障 时,SVG 延时保护跳闸。

3.4.1 IGBT 过压和过流保护
IGBT 过压和过流保护通过采用驱动板自带的硬件保护电路实现。 驱动板具备有源钳位电路实现 IGBT 过压保护,具备退饱和电路实现 IGBT 短路保护。

3.4.2 阀组直流侧过压保护
阀组内部的控制板卡具备电容直流电压采样电路并将采样值上送,当阀组内部控制板卡检测直 流侧电容电压超过预先设定的定值时,将过压保护的信息上送至阀组触发控制单元 PCS-9589,由 PCS-9589 向核心主控装置 PCS-9583 发送保护信息。该保护可以有效防止预充电和运行过程中故 障导致的各功率单元的直流侧过电压,保护阀组内部器件。

??

锁相环

??
瞬时值 阈值比较 过频、欠频

图 3.4-1 保护类型

3.4.3 阀组过温保护
阀组内部的控制板卡通过 PT100 温度保护电路, 当阀组内部控制板卡检测阀组温度超过预先设 定的定值时,将过温保护的信息上送至阀组触发控制单元 PCS-9589,由 PCS-9589 向核心主控装 置 PCS-9583 发送保护信息。该保护可以有效防止运行过程中阀组过热导致的元器件损坏。
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第 3 章 工作原理
3.4.4 阀组驱动异常保护
阀组内部的控制板卡具备驱动逻辑产生和校验电路,当阀组内部控制板卡检测到驱动信号或者 驱动板卡发生异常时,将驱动异常的信息上送至阀组触发控制单元 PCS-9589,由 PCS-9589 向核 心主控装置 PCS-9583 发送保护信息。该保护可以有效防止运行过程中阀组驱动异常导致的元器件 损坏。

3.4.5 阀组电源故障保护
阀组内部的控制板卡具备电源监视电路,当阀组内部控制板卡检测到电源发生故障时,将电源 故障的信息上送至阀组触发控制单元 PCS-9589,由 PCS-9589 向核心主控装置 PCS-9583 发送保 护信息。该保护可以有效防止运行过程中阀组电源故障导致的元器件损坏。

3.4.6 相间直流电压不平衡保护
由于 SVG 系统链节数目较多,当直流侧三相电容电压不平衡时,可能会导致 SVG 系统三相输 出不平衡,影响 SVG 运行安全,其保护逻辑如下图所示。
相间直流电压不平衡保护
MAX(UdcA,UdcB,UdcC)MIN(UdcA,UdcB,UdcC)>Ubphzd

EN

&
T计时 Tbph

相间直流电压不平衡 保护动作

SET

闭锁脉冲

图 3.4-2 直流侧三相电容电压不平衡保护逻辑框图 控制保护装置开放相间直流电压不平衡保护软压板投退、相间直流电压保护定值、保护延时定 值。当系统发生直流侧三相电容电压不平衡故障时,SVG 系统保护逻辑动作,同时装置和监控后台 显示相应的动作信息。

3.4.7 系统过/欠压保护
当系统电压过高或发生严重故障时,为防止电压过高造成换阀组元器件过压损坏,需要对 SVG 进行保护处理,该保护需要直接出口跳开关,将其从电网中切除,其保护逻辑如下图所示。
EN

系统过压保护软压板

&
T计时A SET Tgy

≥1

Usab>Ugyzd

& &
T计时B Tgy

系统过压保护动作

SET

Usbc>Ugyzd

&
T计时C SET Tgy

闭锁脉冲

Usca>Ugyzd

SIG

系统过压保护启动元件动作

图 3.4-3 过压保护逻辑框图

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第 3 章 工作原理
控制保护装置开放系统过压保护软压板投退、系统过压保护定值和系统过压保护延时定值。当 系统发生过压故障时,SVG 系统保护逻辑动作,同时装置和监控后台显示相应的动作信息。 当系统出现瞬时低电压时,SVG 系统能够能够快速输出容性无功以提高系统电压,但当系统出 现永久性低电压故障时,此时 SVG 功率单元的电容电压将不能维持稳定,需要进行跳闸操作,其保 护逻辑如下图所示。
EN

系统欠压保护软压板

&
T计时A SET Tqy

≥1

Usab<Uqyzd

& &
T计时B Tqy

系统欠压保护动作

SET

Usbc<Uqyzd

&
T计时C SET Tqy

闭锁脉冲

Usca<Uqyzd

SIG

系统欠压保护启动元件动作

图 3.4-4 欠压保护逻辑框图 控制保护装置开放系统欠压保护软压板投退、系统欠压保护定值和系统欠压保护延时定值。当 系统发生欠压故障时,SVG 系统保护逻辑动作,同时装置和监控后台显示相应的动作信息。

3.4.8 系统过/欠频保护
《GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率偏差》标准中规定频率偏差限值“电力系统正常运 行条件下频率偏差限值为± 0.2Hz。当系统容量较小时,偏差限值可以放宽到± 0.5Hz。 当系统频率过高或过低时,对于 SVG 系统来说其输出电流与系统频率一致,在一定范围内对 SVG 系统安全性没有影响。对于此类情况,SVG 系统是否跳闸还是仅闭锁脉冲开放软压板供选择, 并且开放闭锁延时时间定值, 当电网频率在此时间内未恢复正常时 SVG 系统跳闸, 其保护逻辑如下 图所示。
EN

系统过频保护软压板 系统过频软压板 F>Fzd 系统过频保护启动元件动作

& &
T计时A Tgpbs

EN

≥1

系统过频保护动作

&
T计时B Tgpbh

SET

闭锁脉冲

SIG

图 3.4-5 过频保护逻辑框图
EN

系统欠频保护软压板 系统欠频软压板 F<Fzd 系统欠频保护启动元件动作

& &
T计时A Tqpbs

EN

≥1

系统欠频保护动作

&
T计时B Tqpbh

SET

闭锁脉冲

SIG

图 3.4-6 欠频保护逻辑框图 控制保护装置开放系统过/欠频保护软压板投退、系统过/欠频闭锁选择软压板投退、系统过/欠
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第 3 章 工作原理
频保护定值、系统过/欠频闭锁延时定值和系统过/欠频保护延时定值。当系统发生过/欠频故障时, SVG 系统保护逻辑动作,同时装置和监控后台显示相应的动作信息。

3.4.9 过流保护
SVG 系统最大可输出 1.35 倍额定电流,当输出电流超过 1.35 倍时容易损坏系统内部元器件, 此时需要对 SVG 系统进行保护,SVG 系统有两段过流保护,其保护逻辑如下图所示。
EN

过流I段保护软压板

&
T计时A SET Tgl1

≥1

Ila>Igl1

& &
T计时B Tgl1

GL1
≥1

过流保护动作

GL2

SET

Ilb>Igl1

&
T计时C SET Tgl1

Ilc>Igl1

闭锁脉冲

SIG

过流保护启动元件动作 过流II段保护软压板

EN

&
T计时A SET Tgl2

&
≥1

Ila>Igl2

&
T计时B SET Tgl2

Ilb>Igl2

&
T计时C SET Tgl2

Ilc>Igl2

图 3.4-7 过流保护逻辑框图 控制保护装置开放过流 I、II 段保护软压板投退、过流 I、II 段保护定值、过流 I、II 段保护延时 定值。 当系统发生过流故障时, SVG 系统保护逻辑动作, 同时装置和监控后台显示相应的动作信息。

3.4.10 系统负序电压保护
当系统发生不对称故障,电压不平衡度较大时,则会产生负序电压,可能会导致相间电容电压 不平衡,影响 SVG 运行安全。若系统发生瞬时严重不对称故障时,可以闭锁脉冲等待电网电压恢复 后再次启动,若系统发生永久严重不对称故障时,则需要跳闸,其保护逻辑如下图所示。
EN

系统负序电压保护软压板 U2>U2zd 系统负序电压保护启动元件动作

&
T计时A Tfxbs

&
T计时B Tfxbh

系统负序电压保护动作

SET

闭锁脉冲

SIG

图 3.4-8 负序电压保护逻辑框图 控制保护装置开放系统负序电压保护软压板投退、系统负序电压保护定值、系统负序电压闭锁 延时定值和系统负序电压保护延时定值。当系统发生过压故障时,SVG 系统保护逻辑动作,同时装 置和监控后台显示相应的动作信息。

3.5 工作状态
SVG 系统有四种工作状态:预充电过程、运行状态、故障跳闸状态和正常停机状态,各种工作
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第 3 章 工作原理
状态说明和转换关系如下。

3.5.1 预充电过程
SVG 控制系统上电后立即进入待机状态,然后进行自检。若无任何故障且状态正常,接受到用 户起机命令,则闭合主断路器。主断路器闭合后通过预充电电阻进行预充电,给直流侧电容进行充 电,以减小起机时对系统的冲击。当直流电压充电到直流设定值时,控制系统自动闭合预充电旁路 开关对预充电电阻进行旁路,等待解锁命令后转入运行状态。

3.5.2 运行状态
SVG 系统处于并网运行的工作状态,可以在各种控制方式下输出无功功率,达到补偿无功功率 和功率因数、稳定电压或抑制谐波的效果,并且可以根据用户的需求在恒无功工作模式、恒电压工 作模式和恒功率因数工作模式之间进行切换。若运行工作中,三相某个链节发生故障,系统自动对 该链节进行旁路,不影响系统正常运行。当发生系统严重故障或者某相冗余链节不足时,控制系统 将发出跳闸命令,并转入跳闸故障状态。

3.5.3 跳闸故障状态
当出现系统级的严重故障,或者控制装置故障以及严重的通信故障时,为了保证阀组安全,需 要进行跳闸处理。控制系统发出跳闸命令之后,断开主断路器,断开预充电旁路开关,并在装置和 监控后台显示相应的故障信息。

3.5.4 正常停机状态
当不需要 SVG 投入运行或者进行检修维护时, 可以通过后台遥控或就地控制系统进行停机, 当 发出停机命令后,系统自动断开主断路器,断开预充电旁路开关,进入停机状态。

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第 4 章 系统主设备

第4章 系统主设备
4.1 功率阀组
4.1.1 概述
额定电压 6kV/10kV 的 SVG 功率阀组为立式风冷式阀组,额定电压 35kV 的 SVG 功率阀组为 卧式风冷式或水冷式阀组。

4.1.2 阀组的主要部件
以 6kV/10kV 的 SVG 功率阀组为例来详细介绍主要部件。

图 4.1-1 SVG 功率阀组示意图 4.1.2.1 IGBT IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)是 SVG 阀组的核心元器件, 因此其性能和寿命至关重要。每个阀组由 4 个 IGBT 组成单相全桥电路,考虑到电压裕度方面的设 计要求,同时兼顾不同容量等级 SVG 的额定电流不同,选用不同参数规格的 IGBT。 4.1.2.2 驱动板 驱动板是驱使 IGBT 开通和关断的核心器件,同时对 IGBT 故障进行保护,主要完成以下任务: ? ? ? ? 将阀组内部控制板卡发送的信号进行转换驱使 IGBT 工作; 通过自身的驱动电路向 IGBT 发送一定幅值和宽度的触发脉冲; 监测 IGBT 的工作状态,并将该状态信号进行转换传回阀组内部控制板卡; 一旦 IGBT 出现过压或者短路故障时,立刻通过自身的检测保护电路对 IGBT 进行保护, 同时发出封锁脉冲迫使 IGBT 关断,达到保护 IGBT 的目的。

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第 4 章 系统主设备
4.1.2.3 散热器 由于 SVG 阀组中的 IGBT 频繁开通和关断, 同时在开通时需要通过一定的电流, 因此存在开关 损耗和通态损耗。根据电压等级和容量采用不同规格的散热器,同时加装水冷或风冷设备提高散热 效率。 4.1.2.4 均压电阻 均压电阻采用厚膜无感平面电阻器,该电阻为平面方块结构,温度范围宽,具有良好的脉冲负 载能力。该产品功率大、重量轻、高压性能稳定可靠,同时拆装方便,可以直接安装在散热器上。 4.1.2.5 薄膜电容 直流侧电容选用优质专用电力薄膜电容,采用金属外壳、全膜、密封的整体结构,尺寸小,电 容密度高。该电容具有低等效串联电阻和低等效串联电感,具有短时 1.5 倍过压能力,寿命长,免 维护,在高温条件下的特性优良等优点。 4.1.2.6 叠层母排 叠层母排将直流侧电容和 IGBT 进行可靠连接,从而降低阻抗和线路电感,消除接线错误,提 高系统可靠性,有效改善热特性,提供高效装配和广泛的互连方法。 4.1.2.7 光纤和导槽 光纤主要负责传递阀组触发控制单元 PCS-9589 和阀组内部控制板卡的之间的光信号。 SVG 使 用的多模玻璃光纤具有优良的特性,有效传输距离可以达到约 100 米。 光纤布置于导槽中,既可以保护光纤不受外力损坏,同时保证布线的美观有序。

4.1.3 阀组的现场安装与维护
4.1.3.1 阀组的结构重量 目前,我公司 6kV/10kV SVG 单阀组的外观尺寸根据容量不同有所不同, 功率阀组尺寸 (mm) (宽×深×高) 302×488×560 302×488×650 302×488×700

电压等级

容量 4Mvar 及以下

净重量(kg) 28 45 55~65

6kV/10kV

4~6Mvar 6~12Mvar

4.1.3.2 阀组的对外连接 SVG 阀组的对外连接共有两处,分别为阀组正面连接主回路的母线接口、阀组与阀组触发控制 单元 PCS-9589 连接的光纤。主回路的母线接口通过镀锌铜排进行连接,各层阀组中间的导槽固定 在绝缘的结构件上并为光纤提供穿行通道。 4.1.3.3 阀组的移动和安装 SVG 阀组在搬运时通常是以单阀组为单位进行的, 使用载重能力为 1 至 3 吨的登高车在平整的 地基上进行移动和安装即可。

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第 4 章 系统主设备
4.1.3.4 阀组的更换 SVG 阀组的更换包括整体更换和内部元件的更换。阀组整体更换需要使用载重能力为 1 至 3 吨的登高车在平整的地基上进行,而阀组内部最有可能更换的元器件包括 IGBT、驱动板、均压电 阻和板卡等,其中驱动板的更换需要插拔内部光纤,所有的元件更换都需要解开电气连接线。更换 IGBT 需要使用专门的拆装工具,这些工具包括力内六角力矩扳手、十字螺丝刀等。

4.2 电抗器
4.2.1 结构特征
SVG 系统用电抗器一般为干式空心电抗器或者干式铁芯电抗器,由绕组、金属结构件和支柱绝 缘子组成一个整体。电抗器绕组由铝线或者铜线绕制,每根铝线或者铜线都缠有绝缘带,并根据设 计在一定的直径的范围内缠绕要求的匝数。户外产品通常出厂前还必须喷涂防紫外线漆,从而可以 在户外淋雨条件下安全运行,同时电抗器构件均采用非铁磁性材料制成,可以有效减少电磁感应引 起的附加损耗。

4.2.2 性能特点
? ? ? ? 电感值相对稳定,对外伏安特性呈线性。 整体机械强度高,动热稳定性好。 噪声低,运行时噪声≤50dB。 既可户内使用,也可户外使用,特别是在需要线性工作特性的场合或者要求具有较高的动 热稳定性、防火性和需要户外运行等情况下,更能发挥其优越性,。 运行管理简单,免维护。

?

4.2.3 使用条件
? ? ? ? ? ? ? 安装地点:户内、户外均可。 -40℃~+40℃。 海拔高度:不超过 2000 米。如超过时,经用户提出具体要求,可专门设计。 最大风速:35m/s。 地震强度:水平 0.3g,垂直 0.15g。 安装地点应清洁,无有害腐蚀性气体及蒸汽,无导电性或爆炸性尘埃。 当安装于户内时,安装地点应具有良好的通风。

4.2.4 安装方式
干式空心电抗器安装形式有三种:三相垂直叠装,两叠一平,水平(品字或一字)安装。干式 铁芯电抗器为三相一体式结构,一般安装在平整地面上或者柜内。 进出线要求 单台干式空心电抗器进出线端子夹角通常为 180° 。三相叠装时,其三相进、出线端子相与相之 间夹角通常为 45° 、60° 二种。干式铁芯电抗器进出线需要注意相应的相序。
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产品吊装 吊装时,应使用专用吊杠穿过电抗器上、下导电臂中心轴孔,再将穿钉穿入吊杠下端穿钉孔内, 两端露出长度合适后方可起吊,对于重量大于 2000kg 以上的电抗器,则应采用导电臂上的吊孔起 吊。 安装距离 电抗器安装时,电抗器与天棚、地面、墙壁、相邻电抗器之间的距离应满足相应的距离要求。 地脚安装 应按电抗器地脚图,先在水泥基础中预埋地脚平铁,待电抗器吊装放置定位后,将支柱绝缘子 下端的地脚支铁和预埋地脚平铁焊牢即可。 产品叠装 干式空心电抗器采用三叠或两叠一平安装时,考虑到三相之间互感影响,一定要按产品铭牌顺 序安装,首先将一台稳定好地脚后,再逐一安装其余两台。 进出线端子连接 端子应平整光滑,消除氧化层,涂好导电膏,搭接后用规定螺栓紧固,再用硅胶封好。在电抗 器磁场影响范围内,防护围栏、接地线、基座与楼板内钢筋等金属物体均不能形成闭合环路,以免 造成环流损耗。

4.2.5 安装中应该注意的问题
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 检查绕组引出线,应无任何损伤或折断,如有损坏必须焊好。 检查绕组各层通风道有无异物或堵塞。 检查确认电抗器上下星形架玻璃钢绑扎带是否有损伤。 检查电抗器外表是否有损伤。 检查电抗器安装与接线是否符合产品外形图的安装要求。 检查电抗器的安装紧固螺栓是否拧紧,各个支撑点是否压实。 电抗器安装完毕后,应将起吊吊环拆除。

4.2.6 维护与保养中应该注意的问题
1) 2) 3) 4) 检查电抗器外表及引出线是否有损伤,如有,则应立即修复好。 每年检查一次电抗器的表面绝缘漆,如有损伤或脱落,应及时补刷。 每年定期检测电抗器的直流电阻和工频电抗,每次测量值应基本一致。 检查电抗器接线端与母线排接触是否良好,发现接触不良时,需对接触表面进行处理,并 上紧螺栓。 检查电抗器安装螺栓及防雨帽、防雨隔栅上的螺栓是否松动,如有松动,应及时紧固。 检查电抗器绕组层间通风道是否通畅,若发现异物,应及时清除。
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5) 6)
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7) 定期清理电抗器内外表面,清理方法可采用擦拭、压缩空气吹或在晴天时用低压力的水枪 进行冲洗。注意:如果电抗器表面涂的是 RTV 涂料,清理方法最好在晴天时用低压力的 散射式水枪进行冲洗,这样不会破坏 RTV 表面的憎水性。 电抗器需长期贮存时,应放在干燥通风的室内或棚内,防止绕组受潮,不要用塑料布将电 抗器长时间遮盖。

8)

4.3 变压器
连接变压器的主要作用是将 SVG 系统连接到 35kV、110kV 电压等级,利用变压器的漏感充当 连接电抗器的作用,实现能量缓冲,降低输出电流纹波。

4.3.1 使用环境
? ? ? ? ? 环境温度:-20℃~40℃ 相对湿度:年平均不超过 90%(有凝露) 污秽等级:III 级 安装地点:户内或者室外 海拔高度:﹤1000m(高海拔应用需要特别注明)

4.3.2 结构特征
1) 低压线圈:采用铜导线绕制,其含量为 99.9%,线圈端部采用环氧树脂固封,整体浇注的 型式。 高压线圈:采用铜导线绕制,其含量为 99.9%,环氧树脂静态混料、真空浇注成型。浇注 树脂采用进口树脂,薄膜脱气,静态混合,真空浇注,以确保线圈综合质量。 铁芯:变压器铁芯为进口高标号、低损耗、优质冷轧硅钢片。铁心加工采用乔克线剪切、 全斜接缝、无孔绑扎、板式夹件结构,拉板采用不锈钢材料制作;硅钢片叠装后表面光滑 无毛刺。 变压器下部应装设用于滚动运输的轮子,设备就位后轮子去除,变压器底座固定安装。顶 部设置起吊用吊环,底座上设置牵引孔并标注顶起(千斤顶)的承力点。 预留强迫风冷通风装置安装位置, 并且变压器内部制作出风风道, 风道出口在变压器顶部。 变压器本体设有接地端子, 并附有明显的接地标志, 附带接线端子箱和变压器温度控制器。

2)

3)

4)

5) 6)

4.3.3 性能特征
? 谐波特性:二次绕组电流总谐波畸变率不大于 10%,其中 2 次不大于 4%,3 次和 4 次不 大于 2%,其它各次不大于 1%。 联接组别:Yy12,Dyn11,Dyn1。 空载电流≤0.3% In。 过载能力:200%(1Min) ,110%长期运行。 温升限值 (周围环境温度+40℃) : 绕组平均温升 (电阻法测量) : ≤100℃, 铁芯表面: ≤
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? ? ? ?

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第 4 章 系统主设备
100℃。 ? ? ? ? ? 绝缘耐热等级:F 级。 绝缘介质:干式,环氧树脂,整体真空浇注。 冷却方式:自然空气冷却(AN),配有强迫风冷通风装置,风机电压交流 380V。 安装条件:户内或者室外。 噪声:空载状态下≤56dB,100%负荷状态下,风机启动,距离变压器本体 1 米处噪声水 平≤56dB。 阻抗:12%,偏差≤±5%。

?

4.4 启动装置
启动装置的主要作用是在 SVG 系统解锁并网运行前对直流侧电容充电,主要技术特征如下: ? ? ? ? ? ? ? 充电电流峰值≤10A。 损耗≤1kW。 充电时间≤5s。 冷却方式:自然空气冷却(AN)。 安装条件:户内或者室外。 绝缘耐压等级:与 SVG 系统相同。 本体设有接地端子,并附有明显的接地标志,附带接线端子箱和温湿度控制器。

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第 5 章 控制保护装置

第5章 控制保护装置
PCS-9583 静止无功发生器(SVG)系统的控制保护装置主要包括核心主控装置 PCS-9583 和 阀组触发控制单元 PCS-9589。

5.1 PCS-9583
5.1.1 机械结构与安装
5.1.1.1 机械结构 装置采用全封闭 4U 标准机箱,嵌入式安装于屏上。机箱结构(单位 mm)和屏面开孔尺寸(单 位 mm) 。

图 5.1-1 机箱结构图及屏面开孔图 注意:安装时必须在屏柜或开关柜内开孔位置的上下留有足够的空间用于装置散热。 本装置可以组屏安装。 电源回路采用不小于 1.5mm2 的导线。 5.1.1.2 接地说明 高压装置的切换操作可以在控制电缆中产生暂态过电压。电气安装处的装置或回路由于电磁干 扰的存在而在其中感应出干扰电流。所有这些都可能干扰电子设备的正常运行。 另一方面,运行中的电子设备能够发出可能影响其他电子设备的正常运行干扰电磁场。 为了尽可能减小这些影响,必须遵守一些关于接地、配线和屏蔽的标准。
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第 5 章 控制保护装置
注意:所有这些标准中预防措施只有在总体接地可靠的情况下才起作用。 5.1.1.3 装置接地端子 装置后面板的电源模块(PWR)上有一个接地端子,可以通过扁平铜绞线接地。接地时,接地 用扁平铜绞线应尽可能短。装置只能一点接地,从装置到装置的接地端子连接成环路是不允许的。 当电源模块(PWR)可靠紧密地插入装置机箱时,该接地端子和装置机箱金属外壳相连接。装 置的其它一些接线端子排上也有接地标示,所有这些有接地标示的端子在装置内部已经和装置机箱 连接。因此,整个装置只需要通过电源模块(PWR)上的接地端子来接地。

图 5.1-2 装置接地端子 5.1.1.4 装置通信接地 使用以太网通信时,如果采用 RJ-45 接口,通信线必须使用带屏蔽的标准五类线,压接水晶头 时网线顺序必须按照标准;如果采用光纤接口,当连接或断开光纤时,应插拔连接器,不能拉扯、 扭曲或弯曲光缆。不可察觉的损害可能会增加光纤的衰减从而导致通信异常。 当装置与通信设备之间使用 RS-485 接口进行通信,要仔细确认电缆连接完好,推荐使用带屏 蔽双绞线。通信接线要求:屏蔽层单端接地,一对双绞线差分对时,另一对双绞线接信号地。 5.1.1.5 装置硬件配置 PCS-9583 装置硬件配置如下图所示:

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1102D 1115F 1401 1401 1410A 1410A 1502A 1502A 1521C 1521C 1301E

TX1 RX1 TX2

图 5.1-3 装置硬件配置图 对应插件配置如下表所示: 表 5.1-1 PCS-9583 插件表 槽号 1 3 4-5 5-6 7-8 10 11 12 13 14 15 16 插件标识 NR1102D NR1115F NR1401 NR1401 NR1401 NR1410A NR1410A NR1502A NR1502A NR1521C NR1521C NR1301E MON 插件 DSP 插件 交流模拟采样插件 交流模拟采样插件 交流模拟采样插件(选配) 温度模拟采样插件 温度模拟采样插件 开关量输入插件 开关量输入插件 开关量输出插件 开关量输出插件 电源插件 插件描述

5.1.2 插件说明
5.1.2.1 MON 插件 MON 插件为本装置的第一个插件(背视图左端开始) ,槽号为 01。 MON 插件由高性能的嵌入式处理器、存储器、以太网控制器及其他外设组成。实现对整个装置 的管理、人机界面、通信和录波等功能。 MON 插件使用内部总线接收装置内其他插件的数据,最多具有 4 路 RJ-45 百兆以太网接口、2 路 RS-485 外部通信接口、1 路 PPS/IRIG-B 差分对时接口和 1 路 RS-232 打印机接口。 本装置选用的 MON 插件 NR1102D 正视图如下图所示:

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NR1102D

ETHERNET

图 5.1-4 MON 插件正视图 端子定义如下: 表 5.1-2 MON 插件端子定义 插件标识 接口 4 RJ45 Ethernet 01 NR1102D RS-485 02 03 04 05 RS-232 06 07 RTS TXD SGND 打印 电缆 SYN+ SYNSGND 时钟同步 屏蔽双绞线 端子号 用途 与监控系统通讯 物理层 五类屏蔽网络 线

对于 RS485 口,需使用屏蔽双绞线。屏蔽双绞线的构造如下图所示,共有 2 对双绞线,外层包 裹屏蔽层。
蓝 蓝白 橙 橙白 屏蔽层

图 5.1-5 通讯线示意图 将第一组双绞线的蓝线接 RS485 接口的 A/SYN+,蓝白线接 RS485 接口的 B/SYN-;将第二组 双绞线的橙线、橙白线并接后接 RS485 接口的 SGND。 将当前装置连接相邻两侧装置的两段屏蔽双绞线的屏蔽层相互并接,可接入 RS485 接口的空 端子辅以固定。屏蔽层应在通讯主控单元侧单点接地。
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A B SGND

双绞线

通 讯

该端子仅用于固定屏蔽线 SYN+

双绞线

SYNSGND

对 时

该端子仅用于固定屏蔽线

RTS

电缆或 双绞线

TXD SGND

打 印

图 5.1-6 通讯端子连接 对于 RS232 打印口,如果采用双绞线进行连接,则接线方法同上。就地连接一台打印机,屏蔽 层在打印机端接地即可。 5.1.2.2 DSP 插件 该插件由高性能的数字信号处理器、光纤接口、同步采样的 16 位高精度 ADC 以及其他外设组 成。插件完成最高达 48 路模拟量数据采集功能、无功控制、保护逻辑计算和跳闸出口等功能。 本装置选用的 DSP 插件 NR1115F 槽号为 03,正视图如下图所示:

NR 1115F

TX1

RX1

TX 2

图 5.1-7 DSP 插件正视图 DSP 插件具有 3 个多模光纤接口,其中包括 2 路光纤发送通道和 1 路光纤接收通道,LED1 为
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BOOT 启动灯,LED2 为备用,还有 HELP 测试端子。 5.1.2.3 交流模拟采样插件 该插件的槽号为 04、05,06、07 和 08、09(选配) 。交流输入插件正视图如下图所示:

NR1401

图 5.1-8 交流插件正视图 交流输入变换插件(NR1401)适用在有模拟 PT、CT 的厂站,其与系统接线方式如下图:
P2 P1 P1 P2 A B S2 S1 S1 S2 C

02 04 06 08 10 12

01 03 05 07 09 11

图 5.1-9 交流输入插件电流接线图(仅供参考)

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A B C

13 15 17

14 16 18

图 5.1-10 交流输入插件电压接线图(仅供参考) IA、IB、IC 分别为三相电流输入,UA、UB、UC 分别为三相电压输入。 插件对应的端子定义如下表所示: 表 5.1-3 交流输入插件端子定义 槽号 端子号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 04、05 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
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定义 Ia1 Ia1n Ib1 Ib1n Ic1 Ic1n Ia2 Ia2n Ib2 Ib2n Ic2 Ic2n Ua1 Ua1n Ub1 Ub1n Uc1 Uc1n Ua2n Ua Ub1 母线进线侧 A 相电流

描述 母线进线侧 A 相电流(极性端) 母线进线侧 B 相电流(极性端) 母线进线侧 B 相电流 母线进线侧 C 相电流(极性端) 母线进线侧 C 相电流 SVG 输入 A 相电流(极性端) SVG 输入 A 相电流 SVG 输入 B 相电流(极性端) SVG 输入 B 相电流 SVG 输入 C 相电流(极性端) SVG 输入 C 相电流 高压侧 A 相电压(极性端) 高压侧 A 相电压 高压侧 B 相电压(极性端) 高压侧 B 相电压 高压侧 C 相电压(极性端) 高压侧 C 相电压 中压侧 A 相电压(极性端) 中压侧 A 相电压 中压侧 B 相电压(极性端)
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槽号 端子号 22 23 24 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 06、07 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 5.1.2.4 温度模拟采样插件 本装置选用的温度模拟采样插件 NR1410A 槽号为 10、11,正视图如下图所示: Uc1 Uc1n Ia1 Ia1n Ib1 Ib1n Ic1 Ic1n Ia2 Ia2n Ib2 Ib2n Ic2 Ic2n Ua1 Ua1n Ub1 Ub1n Uc1 Uc1n Ua2n Ua Ub1 Ub1n Uc1 Uc1n 定义 Ub1n 中压侧 B 相电压 中压侧 C 相电压(极性端) 中压侧 C 相电压 SVG 输入 A 相保护电流(极性端) SVG 输入 A 相保护电流 SVG 输入 B 相保护电流(极性端) SVG 输入 B 相保护电流 SVG 输入 C 相保护电流(极性端) SVG 输入 C 相保护电流 备用(极性端) 备用 备用(极性端) 备用 备用(极性端) 备用 SVG 启动柜 A 相电压(极性端) SVG 启动柜 A 相电压 SVG 启动柜 B 相电压(极性端) SVG 启动柜 B 相电压 SVG 启动柜 C 相电压(极性端) SVG 启动柜 C 相电压 风机 A 相电压(极性端) 风机 A 相电压 风机 B 相电压(极性端) 风机 B 相电压 风机 C 相电压(极性端) 风机 C 相电压 描述

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NR1410A

图 5.1-11 温度模拟采样插件 该插件可用于温度的采样,共 6 路采样通道,前 3 路只可以用于 PT100 测量,后 3 路可用于 0~5V 或 4~20mA 测量(通过板卡跳线和定值选择可选) 。定值中测量类型为 0-2,0 为 0~5V,1 为 4~20mA,2 为 PT100。 表 5.1-4 温度模拟量采样插件端子定义 槽号 端子号 01 02 03 04 05 06 07 10/11 08 09 10 11 12 13 14 15 16
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定义 I1+ I1M1+ M1I2+ I2M2+ M2I3+ I3M3+ M3M4+ M4-

描述 输出电流源 PT100 电压信号 输出电流源 PT100 电压信号 输出电流源 PT100 电压信号 第1路 PT100

第2路 PT100

第3路 PT100

第 4 路 0~5V/4~20mA 电流信号

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槽号 端子号 17 18 19 20 21 22 5.1.2.5 开关量输入插件 NR1502A 是多通道智能开入量采集板,总共可以采集 24 路开入信号,并将所有的开入信号通 过 CAN 总线传送给相应的 DSP 板。 本应用中, PCS-9583 装置采用的光耦插件的电源为直流 220V。 当开入电压<额定工作电压的 55%时,开入保证为 0,当开入电压>额定工作电压的 70%时,开入 保证为 1。 本装置选用的开关量输入插件 NR1502A 槽号为 12、13,正视图如下图所示: M6+ M6第 6 路 0~5V/4~20mA 电流信号 M5定义 M5+ 描述 第 5 路 0~5V/4~20mA 电流信号

NR1502

图 5.1-12 智能开关量输入插件 表 5.1-5 开入插件端子定义 槽号 端子号 01 02 12 03 04 05 06
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开入信号 开入 01 开入 02 开入 03 开入 04 开入 05 开入 06

描述 开机 停机 信号复归 变压器高压侧隔离刀闸就地* 变压器低压侧隔离刀闸就地* 就地
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槽号 端子号 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 01 02 03 04 05 06 13 07 08 09 10 11 12 13
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开入信号 开入 07 开入 08 开入 09 开入 10 开入 11 开入 12 OPT+ OPT开入 13 开入 14 开入 15 开入 16 开入 17 开入 18 开入 19 开入 20 开入 21 开入 22 开入 23 开入 24 开入 25 开入 01 开入 02 开入 03 开入 04 开入 05 开入 06 开入 07 开入 08 开入 09 开入 10 开入 11 开入 12

描述 自动控制 紧急停运 第一组风机运行 第二组风机运行 第三组风机运行 1 号功率柜风扇过热 公共正 公共负 2 号功率柜风扇过热 3 号功率柜风扇过热 4 号功率柜风扇过热 5 号功率柜风扇过热 6 号功率柜风扇过热 FC 支路保护动作 启动柜 1KM 弹簧未储能 启动柜 1KM 合位 启动柜 1KM 分位 启动柜门锁打开 变压器高压侧隔离刀闸电源异常* 变压器低压侧隔离刀闸电源异常* 功率柜门锁打开 1QF 合位 1QF 分位 1QF 手车工作位置/1QF 上隔离刀闸合位 1QF 手车实验位置/1QF 上隔离刀闸分位 变压器高压侧隔离刀闸合位* /直挂式隔离刀闸合位 变压器高压侧隔离刀闸分位* /直挂式隔离刀闸分位 变压器高压侧接地刀闸合位* /直挂式接地刀闸合位 变压器高压侧接地刀闸分位* /直挂式接地刀闸分位 变压器低压侧隔离刀闸合位* 变压器低压侧隔离刀闸分位* 变压器低压侧接地刀闸合位* 变压器低压侧接地刀闸分位*

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槽号 端子号 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 其中,* 为针对 SVG 采用升压变压器接入系统的情况。 5.1.2.6 开关量输出插件 本装置选用的开关量输入插件 NR1521C 共可以提供 11 路开出信号,用于断路器、接触器等可 控元件的控制,其对应槽号为 14、15,正视图如下图所示: 开入 13 开入 14 开入 15 开入 16 开入 17 开入 18 开入 19 开入 20 开入 21 开入 22 开入 23 开入 24 开入 25 1QF 下隔离刀闸合位 1QF 下隔离刀闸分位 FC 支路断路器合位(选配) FC 支路断路器分位(选配) FC 手车工作位置 / FC 上隔离刀闸合位(选配) FC 手车实验位置 / FC 上隔离刀闸分位(选配) FC 下隔离刀闸合位(选配) FC 下隔离刀闸分位(选配) FC 隔离刀闸合位 (选配) FC 接地刀闸合位(选配) FC 中性点地刀闸合位(选配) 备用 SVG 支路保护跳闸 开入信号 OPT+ OPT描述 公共正 公共负

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第 5 章 控制保护装置

NR1521

图 5.1-13 智能开关量输出插件 表 5.1-6 开出插件端子定义 槽号 端子号 01~02 03~04 05~06 07~08 09~10 14 11~12 13~14 15~16 17~18 19~20 21~22 01~02 03~04 05~06 15 07~08 09~10 11~12 13~14 开出信号 开出 1 开出 2 开出 3 开出 4 开出 5 开出 6 开出 7 开出 8 开出 9 开出 10 开出 11 开出 1 开出 2 开出 3 开出 4 开出 5 开出 6 开出 7 常开接点 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 不保持 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 是否经起 动控制
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描述 分 1KM 合 1KM 启动第一组风机 启动第二组风机 启动第三组风机 保护动作 启动条件满足(SVG 就绪) 顺控启动(SVG 运行) 闭锁输出(脉冲闭锁) 整组启动(报警) 备用 保护动作分 1QF 主断路器 顺控遥控分 1QF 主断路器 顺控遥控合 1QF 主断路器 备用 分变压器高压侧电动刀闸(选配) 合变压器高压侧电动刀闸(选配) SVG 合闸允许
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槽号 端子号 15~16 17~18 19~20 21~22 5.1.2.7 电源插件 电源插件的槽号为 16,从装置的背面看,最右端第一个插件为电源插件,如下图所示: 电源插件的 01-03 端子为装置输出的闭锁和报警空接点,01 端子为公共端,闭锁为常闭接点, 报警为常开接点。电源插件的 04-06 端子为另外一组闭锁和报警空接点。 电源插件的 07、08 端子为 24V 电源输出端子,该 24V 电源主要供开光量输入插件使用。其中 07 为 OPTO+(即 24V+) ,08 为 OPTO-(即 24V-) ,该电源输出的额定电流为 200mA。 电源插件的 10、11 端子为电源输入端子,其中 10 为 PWR+,11 为 PWR-。输入电源的额定电 压为 220V 和 110V 自适应。 开出信号 开出 8 开出 9 开出 10 开出 11 常开接点 √ √ √ √ 不保持 √ √ √ √ 是否经起 动控制
╳ ╳ ╳ ╳

描述 分变压器低压侧电动刀闸(选配) 合变压器低压侧电动刀闸(选配) 分 FC 支路断路器(选配) 合 FC 支路断路器(选配)

NR1301E
5V OK ALM

BO_ALM

BO_FAIL

ON OFF

1 2 3 4 5 6 7 8 9

BO_COM1 BO_FAIL BO_ALM BO_COM2 BO_FAIL BO_ALM OPTO+ OPTO-

10 PWR+ 11 PWR12 GND

图 5.1-14 电源插件正视图

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01 BO_FAIL 02 BO_ALM 03 04 BO_FAIL 05 BO_ALM 06

图 5.1-15 电源插件输出接点 表 5.1-7 插件指示灯定义 指示灯 5V OK ALM BO_ALM BO_FAIL 颜色 绿色 黄色 红色 红色 点亮表示电源 5V 输出正常 点亮表示电源插件 5V 输出异常(如:过压、欠压) 点亮表示装置报警 点亮表示装置闭锁 描述

注意: 输入电源的额定电压为 220V 和 110V 自适应,其它电压等级需要特别订货,投运时 请检查所提供电源模块的额定输入电压是否与现场电源电压相同。 注意: 电源模块提供 12 端子和接地柱用于装置接地。 应将 12 端子接至接地柱然后通过专用 接地线接至屏柜的接地铜排。 注意:良好的接地是装置抗电磁干扰最重要的措施,因此装置投入使用前一定要确保装置良 好接地。 注意:与几乎所有电子式保护装置相同,保护装置也包含电解电容。如果不能定期加电压, 电容会随着时间的流逝而退化。可每年给保护装置加电一次来避免退化。

5.1.3 人机界面
装置采用标准 4U 机箱。 装置面板设有液晶、指示灯、小键盘。显示面板由液晶显示模块、键盘、指示灯以及通讯处理 器组成,通讯处理器完成液晶显示模块的显示控制,键盘控制以及与 CPU 的数据通信等。面板提供 RJ-45 以太网口可用于装置配置及调试。 5.1.3.1 液晶面板 液晶显示模块为高性能超大液晶面板,背光柔和,装置显示内容丰富,界面友好。液晶显示屏 像素数为 320×240,以 16×16 的汉字为例,总共可显示 15 行×20 列汉字。当按动任意键、跳闸或 自检报警后,背光会自动点亮。在无键盘操作一段时间后背光将自动熄灭。

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5.1.3.2 指示灯 信号指示灯包括:“运行”、“报警”、“闭锁”、“通讯异常”、“定无功”、“定电压”和“负荷补偿”。 ? “运行”为绿色灯,装置正常运行时点亮。当装置检测到定值出错,RAM/ROM 自检出错, 板卡间通讯错误、出口回路异常或装置死机时,运行灯熄灭。故障消除后,运行灯不能自 动恢复。需给装置重新上电或在菜单中选择装置复位,使装置重新初始化。运行灯熄灭时 装置闭锁,同时闭锁所有出口正电。装置重启过程中运行灯熄灭,直到装置完全启动,这 个过程大概持续 30s 左右,若超过一分钟运行灯仍未亮,则装置可能启动失败,请记录液 晶窗口提示的错误信息并与厂家联系; “报警”为黄色灯,当装置有报警信号时点亮; “闭锁”为白色灯,当装置有闭锁信号时点亮; “通讯异常”为白色灯,当控制装置与阀控装置通讯异常时点亮; “定无功”为白色灯,当装置工作于定无功模式下点亮; “定电压”为白色灯,当装置工作于定电压模式下点亮; “负荷补偿”为白色灯,当装置工作于负荷补偿模式下点亮。 注意:由于各种告警造成“报警”点亮,待异常情况消失后会自动熄灭。 5.1.3.3 键盘 键盘包括“▲”、“▼”、“?”、“?”、“+”、“-”、”确认”、”取消”、”区号”等 9 个按键。按键与液晶显 示配合完成定值整定、报告显示、打印等。 ? ? ? ? “▲”、“▼”、“?”、“?”用于移动光标。 “+”、“-”用于修改数字从“0-9”变化。 “确认”用于确认某项选择。 “取消”用于取消某项选择。

? ? ? ? ? ?

5.1.4 液晶显示说明
5.1.4.1 装置正常运行时液晶显示说明 装置上电后,正常运行时液晶屏幕将显示主画面,以 10kV 的 SVG 系统为例,格式如下图,其 中当保护装置与对时装置对时成功时,在装置左上方有有一个“S”标志。

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S 地址250
无功功率
0.00Mvar

2012-06-15 17:27:24
进线功率因数
0.00

区号01

电网电压
0.000kV

R

1KM

1QF

SVG PCS-9583 静止无功发生器(SVG)控制装置

母线

图 5.1-16 装置液晶主界面图 5.1.4.2 装置运行异常时液晶显示说明 装置在运行过程中, 硬件自检出错或检测到系统运行异常时, 主画面将立即显示自检报警信息, 如下图所示。先按住“确认”键,再按“取消”键,可在报告显示界面和正常运行主画面间互相切换。 本装置能存储 64 次动作报告,64 次故障录波。当装置动作时,液晶屏幕自动显示最新的装置 动作报告,再根据当前是否有自检报告,液晶屏幕将可能显示以下两种界面: ? 有装置动作报告,没有自检报告,此时界面如下:

当装置动作时,主画面将显示最新一次动作报告。动作报告界面显示动作报告的记录号,动作 时间(格式为:年-月-日 时:分:秒:毫秒)及动作元件名称,并且在动作元件前显示保护动作 的相对时间和相别,如下图所示。如果不能在一屏内完全显示,所有的显示信息将从下向上以每次 一行的速度自动滚动显示。

NO.37 2012-05-14 11:23:17:458 装置动作 0000ms 0000ms 0000ms 0000ms 0100ms 保护动作 VBC请求跳闸 冗余单元不足 断路器分闸 接触器分闸

图 5.1-17 动作报告界面图 ? 装置动作报告和自检报告同时存在,界面如下:

如果动作报告和自检报告同时存在,则主画面上半部分显示动作报告,下半部分显示自检报告, 如下图所示。如果不能在一屏内完全显示,动作报告和自检报告的显示信息将分别从下向上以每次 一行的速度自动滚动显示。
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NO.37 2012-05-14 11:23:17:458 装置动作 0000ms 0000ms 0000ms 0000ms 0100ms 保护动作 VBC请求跳闸 冗余单元不足 断路器分闸 接触器分闸

装置自检信息 开入板I光耦电源异常
图 5.1-18 动作报告和自检报告界面图 先按住“确认”键,再按“取消”键,可在报告显示界面和正常运行主画面间互相切换。 先按住“取消”键,再按“确认”键,或进入菜单“本地命令->信号复归”,可复归动作报告。 除了以上几种自动切换显示方式外,装置还提供了若干命令菜单,供调试工程师调试和修改定 值用。

5.1.5 命令菜单使用说明
菜单为树形结构多级菜单。 在液晶显示正常时,按键盘“▲”键可以进入主菜单,用“▲”、“▼”键移动光标选择相应的条目, 按”确认”键或“?”键可进入下一级画面,按“?”键返回上一级菜单。若该条目无下一级菜单,按“确认” 键进入选择功能。

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主菜单 1 . 保护测量 1. 装置状态 1. 动作报文 2 . 自检报文 2. 显示报告 3 . 变位报文 4 .运行报文 5 .遥控报文 1 . 装置描述 3. 打印报告 2 . 装置状态 3 .整组动作报文 4 . 条目动作报文 5 . 自检报文 6 . 变位报文 7 . 定值相关 8 .103规约相关 1. 下载请求 4. 本地命令 2. 信号复归 3. 手动录波 4. 状态清除 5. 整定定值 1 . 板卡信息 6. 修改时钟 7. 程序版本 2 . 通讯传动 3 . 条目动作报文 4 . 精度自动校准 8. 调试菜单 5 . 遥测置数 6 . SRAM动作报文 9. 环境设定 1 . 语言选择 1 . 装置设置 2 . 装置通信设置 3 . 软压板 4 . 调试定值 5 . 保护定值 6 . 功能定值 7 . 系统定值 8 . 控制定值 9 . 全部定值 10. 最近修改定值 1 . 装置设置 2 . 装置通信设置 3 . 软压板 4 . 调试定值 5 . 保护定值 6 . 功能定值 7 . 系统定值 8 . 控制定值 9 . 拷贝定值 2 . 起动测量 3 . 开入信息

图 5.1-19 装置菜单结构图 各子菜单的功能如下所述: 5.1.1 装置状态 本菜单主要用于实时显示本装置电流、电压采样值及开入等信息。 表 5.1-8 “装置状态”子菜单介绍 序号 1 2 3 子菜单名称 启动测量 保护测量 开入信息 描述 显示本装置的启动测量信息。 显示本装置的保护测量信息。 显示本装置的开入量信息。
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“装置状态”子菜单全面地反映了装置的运行环境和状态,只有这些量的显示值与实际运行情况 一致,装置才能正确工作,投运时必须对这些量进行检查。上述菜单的设置为现场人员的调试与维 护提供了极大的方便。 5.1.2 显示报告 本菜单显示各类报告,装置动作后请先检查、记录这些报告。 通过“▲”、“▼”键上下滚动可选择显示的报告类型,按“确认”键进入报告显示界面。首先显示最 新的一条报告;按“-”键显示前一个报告,按“+”键显示后一个报告。如果一个报告的所有信息不能在 一屏内完全显示,则通过“▲”、“▼”键上下滚动查看。按“取消”键退出至上一级菜单。 表 5.1-9 “显示报告”子菜单介绍 序号 1 2 3 4 5 子菜单名称 描述 显示开机、关机等装置本身的信息。 显示装置自检的信息。 显示遥信变位的信息。 显示过流保护动作等信息。 显示遥控信息

运行报文 自检报文 变位报文 动作报文 遥控报文

5.1.3 打印报告 本菜单用于各类报告的打印。 通过“▲”、“▼”键上下滚动可选择显示的报告类型,按“确认”键开始打印。按“取消”键退出至上 一级菜单。 表 5.1-10 “打印报告”子菜单介绍 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 子菜单名称 描述 打印装置描述信息。 打印装置状态信息。 打印整组动作报文信息。 打印条目动作报文信息。 打印自检报文信息。 打印变位报文信息。 打印定值相关信息。 打印 103 规约相关信息。

装置描述 装置状态 整组动作报文 条目动作报文 自检报文 变位报文 定值相关 103 规约相关

5.1.4 本地命令 表 5.1-11 “本地命令”子菜单介绍 序号 1 子菜单名称 描述

下载请求

下载程序时请求,才能下载本装置内的配置文件。
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序号 2 3 4 子菜单名称 描述 复归本装置的动作信号。 用于人工手动进行触发录波。 用于清除保存在本装置内的状态信息文件。

信号复归 手动录波 状态清除

本装置自带故障录波功能,能满足基本的故障录波要求,录波采样频率为 2000Hz,录波总点 数为 5000 点(25 个周波) ,其中故障前 600 点(3 个周波) 。可根据实际要求适当调整。录波文件 请使用原始值模式查看,其中不平衡电流放大了 1000 倍,在录波查看程序中不平衡电流的数值除 1000 即为实际数值。 若需要更为精确的录波需要单独配置故障录波设备。 5.1.5 整定定值 本菜单主要用来整定或查看装置的参数和定值。 通过“▲”、“▼”键上下滚动可选择整定的定值分组,按“确认”键进入整定定值界面;当有多级分 组子菜单时,按“确认”键或“?”键逐级进入下一级子菜单,最后按“确认”键进入定值整定界面。 通过“▲”、“▼”键上下滚动选择要修改的定值项,按“确认”键进入定值项编辑界面;按“?”、“?” 键移动光标至要修改的数据位,使用“+”、“-”键修改数值。定值编辑完成后按“确认”键自动退出至整 定定值界面, 按相同的方法继续编辑其它定值项; 定值修改完毕, 按“取消”键, LCD 提示“是否保存?”, 有 3 种选择: 选择“是”,按“确认”键后输入四位密码(“+”、“?”、“▲”、“-”)完成定值整定; 选择“否”,按“确认”键后放弃保存并退出; 选择“取消”,按“确认”键返回定值修改界面。 具体定值设置请参考下一节中定值介绍。 5.1.6 修改时钟 本菜单用于设置装置内部时钟。 通过“▲”、“▼”键选择要修改的单元,“+”、“-”键修改数值。按“确认”键修改时间后返回,按“取 消”键取消修改并返回。 5.1.7 程序版本 包括公司名称、装置类型、型号、各个智能插件的版本、程序形成时间以及校验码等。 5.1.8 调试菜单 通过“▲”、“▼”键上下滚动可选择调试子菜单,按“确认”键进入选择的调试界面;当有多级分组 子菜单时,按“确认”键或“?”键逐级进入下一级子菜单,最后按“确认”键进入调试界面。 表 5.1-12 “调试”子菜单介绍 序号 1 子菜单名称 板卡信息 显示装置板卡信息。
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描述

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序号 2 3 4 5 6 子菜单名称 通讯传动 条目动作报文 精度自动调整 遥测置数 SRAM 动作报文 与后台传动变位信息。 显示条目动作报文 对采样精度进行自动调整。 对遥测量进行置数。 显示 SRAM 动作报文 描述

5.1.9 环境设定 表 5.1-13 “环境设定”介绍 序号 1 子菜单名称 语言选择 设定装置语言显示类型。 描述

本菜单用于设定液晶显示的语言。

5.1.10 定值
参数整定的办法:将光标移到需要修改的定值所在行,按下“确认”键,会出现修改界面,包括当 前值、修改值、最小值、最大值等条目,光标会自动停在修改值位置,按“▲”、“▼”键修改值,记住 修改后的值不要超出最大最小值范围,修改完成后按“确认”键返回,或者按“取消”键放弃,若定值修 改值发生变化后, 按“确认”返回上级菜单, 再按“取消”退出参数修改菜单后会出现对话框“是否保存? 是 否 取消”,若选择“是”则要求输入密码,本装置固定密码为“ +?▲-”四位密码,密码输入正确后, 定值保存并立即生效,无需重启。修改软压板,则不需要输入密码。 5.1.10.1 装置设置-装置参数 用户可整定的参数,见下表。 表 5.1-14 装置参数表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
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名称 信号一二次值显示选择 参数一二次值显示选择 12 号槽开入电压等级选择 13 号槽开入电压等级选择 网络广播报文使能 第一块直流板一输入一类型 第一块直流板一输入二类型 第一块直流板一输入三类型 第一块直流板一输入四类型 第一块直流板一输入五类型 第一块直流板一输入六类型 第二块直流板二输入一类型 0 0 3 3 1 2 2 2 0 0 0 2

默认值 0/1 0/1 0~3 0~3 0/1 0,1,2 0,1,2 0,1,2 0,1,2 0,1,2 0,1,2 0,1,2

范围

说明

0--5V 输入 1--4-20mA 输 入 2--PT100 输入

0--5V 输入
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序号 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ? 名称 第二块直流板二输入二类型 第二块直流板二输入三类型 第二块直流板二输入四类型 第二块直流板二输入五类型 第二块直流板二输入六类型 直流板输入四最小值 直流板输入四最大值 直流板输入五最小值 直流板输入五最大值 直流板输入六最小值 直流板输入六最大值 定值说明 1. 信号一二次值显示选择:0 为一次值显示,1 为二次值显示。 2. 参数一二次值显示选择:0 为一次值显示,1 为二次值显示。 3. 12 号槽开入电压等级选择、13 号槽开入电压等级选择:开入板电压等级选择,0--24V, 1--48V,2--110V,3--220V。 4. 网络广播报文使能:网络 103 通讯用,0 不使能,1 使能。 5. 第一块直流板和第二块直流板输入类型:0--5V 输入,1--4-20mA 输入,2--PT100 输入。 6. 直流板输入最小值、最大值:直流板温度测量范围设置。 7. 打印机波特率:参考串口 A 波特率设置说明。 5.1.10.2 装置通信设置-通信参数 用户可整定的装置通信参数,见下表。 表 5.1-15 装置通信参数表 序号 1 2 3 4 5 6 名称 A 网 IP 地址 A 网子网掩码 A 网使能 B 网 IP 地址 B 网子网掩码 B 网使能 默认值 198.120.0.250 255.255.0.0 1 198.121.0.250 255.255.0.0 1 范围 000.000.000.000~255.255.255.255 000.000.000.000~255.255.255.255 0/1 000.000.000.000~255.255.255.255 000.000.000.000~255.255.255.255 0/1 0--不使能, 1--使能
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默认值 2 2 0 0 0 0 80 0 80 0 80 0,1,2 0,1,2 0,1,2 0,1,2 0,1,2 -100~200 -100~200 -100~200 -100~200 -100~200 -100~200

范围

说明 1--4-20mA 输 入 2--PT100 输入

说明

0--不使能, 1--使能

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序号 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ? 名称 C 网 IP 地址 C 网子网掩码 C 网使能 D 网 IP 地址 D 网子网掩码 D 网使能 串口 A 通讯地址 串口 A 波特率 串口 A 通讯协议 监视方向闭锁 外部时钟源选择 厂站名称 遥测死区阈值 遥测零漂阈值 定值说明 1. A 网口 IP 地址、B 网口 IP 地址、C 网口 IP 地址、D 网口 IP 地址子网掩码:用于 103 规约 以太网通信。在使用 61850 规约时,其中 A 网口 IP 地址则为 GOOSE 板源 MAC 地址。 2. 串口通讯地址:指通信管理机与本装置串口通信的地址。 3. 串 口 波 特 率 : 只 可 在 所 列 波 特 率 数 值 中 选 其 一 数 值 整 定 (0:4800bps,1:9600bps,2:19200bps,3:38400bps,4:57600bps,5:115200bps) 。 4. 串口 A 通讯协议: 当采用 103 规约置为“0”,当采用 MODBUS 规约置为“1”, 当采用 DNP-3.0 规约置为”2”,当采用 DLT645 规约置为“3”,其余为备用。 5. 监视方向闭锁:0:运行时动作报告通过通信口上送,1:检修时进行试验的动作报告不上送, 但显示、打印不受影响。 6. 外部时钟源选择:装置支持多种对时方式,根据接入的对时方式选择控制字,其中包括 0硬节点对时、1-软报文对时、2-扩展板对时和 3-无对时。对时成功后在装置液晶的左上角会 显示“S”标志。 5.1.10.3 软压板-功能软压板 表 5.1-16 功能软压板列表 序号 1
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默认值 198.122.0.1 255.255.0.0 1 198.123.0.1 255.255.0.0 1 1 2 0 0 1 厂站名称 0.04 0.02

范围 000.000.000.000~255.255.255.255 000.000.000.000~255.255.255.255 0/1 000.000.000.000~255.255.255.255 000.000.000.000~255.255.255.255 0/1 0~255 0~5 0~9 0/1 0~3

说明

0--不使能, 1--使能

0--不使能, 1--使能

软压板 远方修改定值允许

整定范围 0/1

默认值 1

说明

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序号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 软压板 远方控制软压板 远方切换定值区 投 2 次谐波抑制 投 3 次谐波抑制 投 4 次谐波抑制 投 5 次谐波抑制 投 6 次谐波抑制 投 7 次谐波抑制 投 8 次谐波抑制 投 9 次谐波抑制 投 11 次谐波抑制 投 13 次谐波抑制 恒无功功率控制模式使能 恒功率因数控制模式使能 滤波支路人工控制模式使能 整定范围 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 默认值 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 说明

5.1.10.4 调试定值 调试定值仅仅为 SVG 系统安装完毕后调试和测试用的定值。 表 5.1-17 调试定值列表 序 号 1 2 3 4 5 名称 启动脉冲循环时间 脉冲闭锁 VBC 使能 固定脉冲解锁时间模 式使能 脉冲解锁时间 出口传动使能 整定范围 0~10000 0/1 0/1 0~100000 0/1 默认值 800 0 0 1 1 ms 0.01 0 不投入,1 投入 单位 ms 整定步长 0.01 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 说明

出口传动使能用于现场对开关、风机的分合测试,请注意此定值在传动测试完成后置为 0。 5.1.10.5 保护定值 保护定值为 SVG 系统配置的保护设定,其中的电压值和电流值均为二次值。 Qe 为 SVG 系统的额定容量,Ue 为 SVG 系统的额定线电压一次值,Ie 为 SVG 系统的额定相电 流一次值,则 I e ? 二次值。
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Qe 3U e

,Un 为 SVG 系统的额定电压线电压二次值,In 为 SVG 系统的额定相电流

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第 5 章 控制保护装置
表 5.1-18 保护定值表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 名称 SVG 过流 I 段保护定值 SVG 过流 I 段延时定值 SVG 过流 II 段保护定值 SVG 过流 II 段延时定值 SVG 过负荷保护定值 SVG 过负荷保护延时定值 SVG 零序电流保护定值 SVG 零序电流保护延时定值 SVG 负序电流保护定值 SVG 负序电流保护延时 SVG 过电压保护定值 SVG 过电压保护延时 SVG 欠压保护定值 SVG 欠压保护延时定值 SVG 零序电压保护定值 SVG 零序电压保护延时 SVG 电容电压不平衡保护定值 SVG 风扇过温保护延时 SVG 风扇运行掉电保护延时 电网欠频保护定值 电网欠频保护延时定值 电网过频保护定值 电网过频保护延时定值 整定范 围 0~100 0~50 0~80 0~100 0~50 0~210 0~50 0~100 0~50 0~100 0~150 0~10 0~150 0~100 0~150 0~10 0~10000 0~150 0~150 0~50 0~150 0~55 0~150 默认值 3.9 0.02 3.46 60 3.32 180 0.29 0.1 0.86 0.3 115 0.1 30 0.1 15 0.5 2500 1 1 48 10 52 10 单位 A sec A sec A sec A sec A sec V sec V sec V sec V sec sec Hz sec Hz sec 整定步长 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 说明

5.1.10.6 功能定值 表 5.1-19 功能定值列表 序号 1 2 3 4 5 6
60

名称 投 SVG 过流 I 段保护 投 SVG 过流 II 段保护 投 SVG 过负荷保护告警 投 SVG 零序过流保护 投 SVG 负序电流保护 投 SVG 过电压保护

整定范围 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1

默认值 1 1 1 1 1 1

说明 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入
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第 5 章 控制保护装置
序号 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 名称 投 SVG 欠电压保护 投 SVG 零序电压保护 投 SVG 负序电压闭锁保护 投 SVG 电容电压不平衡保护 投电网欠频保护 投电网过频保护 投过负荷跳闸 投进线失流保护 投 SVG 失压保护 投 SVG 欠电压闭锁 投 SVG 调试校相位保护(测试) 投手动遥控断路器保护 投 SVG 风扇运行掉电保护 投 SVG 功率柜风扇过温保护 目标控制无功 谐波电流抑制 恒功率因数模式无功输出 目标控制电压 闭锁高级控制策略 整定范围 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 默认值 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 说明 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 不投入,1 投入 0 控主变低压侧 1 控主变高压侧 0 控主变低压侧 1 控主变高压侧 0 输出感性,1 输出容性 0 控系统侧,1 控高压侧 0 不投入,1 投入

5.1.10.7 系统定值 系统定值描述 SVG 系统的基本配置情况。 表 5.1-20 系统定值表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 SVG 额定功率 SVG 连接电抗器感值 模数转换系数 每相总模块链节数 每相冗余模块链节数 功率柜数 AB 站选择 变压器配置 整定范围 0~20 0~100 0~10 0~30 0~3 1~6 0/1 0/1 默认值 8 4.80 0.030500 12 1 6 1 1 单位 Mvar mH 整定步长 0.1 0.01 0.000001 1 1 1 1 1 A=0,B=1 0:未配置变压器,
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说明

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序 号 名称 整定范围 默认值 单位 整定步长 说明 1:配置变压器 变压器配置=1 的 情况下有效, 0:Yy12,1:Dyn11, 2:Dyn1

9

变压器连接组别

0~2

0

1

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
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隔离变压器原边电压 隔离变压器副边电压 主变高压侧 CT 额定一次值 主变高压侧 CT 额定二次值 主变低压侧 CT 额定一次值 主变低压侧 CT 额定二次值 启动柜 CT 额定一次值 启动柜 CT 额定二次值 FC 支路 CT 额定一次值 FC 支路 CT 额定二次值 高压侧 PT 额定一次值 高压侧 PT 额定二次值 系统侧 PT 额定一次值 系统侧 PT 额定二次值 启动柜 PT 额定一次值 启动柜 PT 额定二次值 风机 PT 额定一次值 风机 PT 额定二次值 主变高压侧电流 A 相采样 零漂一次值 主变高压侧电流 B 相采样 零漂一次值 主变高压侧电流 C 相采样 零漂一次值 主变低压侧电流 A 相采样 零漂一次值 主变低压侧电流 B 相采样 零漂一次值 主变低压侧电流 C 相采样 零漂一次值 启动柜测量电流 A 相采样

0~1000 0~1000 0~10000 0~10 0~10000 0~10 0~10000 0~10 0~10000 0~10 0~10000 0~10000 0~10000 0~10000 0~10000 0~10000 0~10000 0~10000 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20

35 10 800 5 1000 5 800 5 600 5 35 0.1 10 0.1 10 0.1 0.38 0.1 0 0 0 0 0 0 0

kV kV A A A A A A A A kV kV kV kV kV kV kV kV A A A A A A A

0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
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序 号 名称 零漂一次值 35 36 37 38 39 40 41 42 启动柜测量电流 B 相采样 零漂一次值 启动柜测量电流 C 相采样 零漂一次值 FC 支路电流 A 相采样零漂 一次值 FC 支路电流 B 相采样零漂 一次值 FC 支路电流 C 相采样零漂 一次值 启动柜保护电流 A 相采样 零漂一次值 启动柜保护电流 B 相采样 零漂一次值 启动柜保护电流 C 相采样 零漂一次值 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20 -20~20 0 0 0 0 0 0 0 0 A A A A A A A A 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 整定范围 默认值 单位 整定步长 说明

5.1.10.8 控制定值 控制定值实现 SVG 系统各项控制功能的核心参数。 表 5.1-21 控制定值表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名称 直流电压参考值 直流电压调节速率 输出无功参考值 无功调节速率 最大输出无功 恒压模式电压目标 恒功率因数控制目标 SVG 额定电压 中压侧额定电压 高压侧额定电压 SVG 直流电压环比例 SVG 直流电压环积分 SVG 电流内环比例 整定范围 0~1100 0~100000 -20~20 0~100000 0~20 0~150 -1~1 0~100 0~100 0~500 0~100 0~1000 0~100 默认值 900 5000 10 2000 12 35 0.95 10 35 220 2.91 100 0.48 单位 V V/s Mvar Mvar/s Mvar kV pf kV kV kV 整定步长 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
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说明

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第 5 章 控制保护装置
序 号 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 名称 SVG 电流内环积分 SVG 无功模式外环比例 SVG 无功模式外环积分 SVG 电压模式外环比例 SVG 电压模式外环积分 恒压控制模式调差率 控制电压参考上限 控制电压参考下限 无功控制模式无功死区 电压控制模式电压死区 整定范围 0~1000 0~100 0~1000 0~100 0~1000 0~1 0~600 0~600 0~5 0~5 默认值 7.89 0.1 0.01 1.2 0.9 0.02 32 36 0.5 0.5 kV kV Mvar kV 单位 整定步长 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 说明

5.2 PCS-9589
阀组触发控制单元 PCS-9589 装置的具体内容请参考《PCS-9589 装置说明书》 。

5.3 控制屏柜压板及把手
静止无功发生器保护屏柜配置了开出硬压板,包括 SVG 断路器和旁路断路器的遥控分合压板、 保护分闸压板、允许合闸压板等。 屏柜还配置了“远方/就地”把手,当选择“远方”时,监控后台可以对 SVG 进行起停和修改定值操 作; 当选择“就地”时, 禁止监控后台控制, 只可通过装置液晶面板对 SVG 进行起停和修改定值操作。

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第 6 章 后台监控

第6章 后台监控
SVG 后台监控系统采用南瑞继保 PCS-9700 监控系统, 可以与综合自动化后台集成在一起, 监 视 SVG 各部件的运行状态,根据系统情况及要求配置不同的控制方式和控制参数,使 SVG 运行在 不同的模式下,达到预定的补偿目标,同时对设备进行保护,且可通过通讯接口与站控和上级控制 (或调度中心)保持相互传送信息和运行命令。

6.1 系统网络配置
SVG 通讯网络系统负责整个系统的各个部分之间相互信息交换和互连,通讯网络配置遵循分 散、分层、分布式思想。通讯网络系统结构如下图所示:

AVC系统

变电站综合自动化系统 远动装置

??

SVG1控制装置

SVG2控制装置

线路保护装置

图 6.1-1 SVG 站网结构图

6.1.1 站控层
站控层主要通讯功能如下: ? 站内的操作员站或者远方(调度端、集控中心)通过站控层向下层发送控制和调节命令, 对站内设备进行起/停操作、控制定值修改等操作; 接收下层的 SOE 数据或其他下层上传给站控层的系统状态和测量数据。

?

站控层为开放式分层、分布式结构,单/双网配置,网络配置规模满足工程近、远期要求,并可 根据需要增减相应网络设备。站控层为设备监视、测量、控制、管理的重心,通过网线和光缆与接 口层相连。 站控层主要设备包括 SVG 监控后台工作员站、AVC 系统及网络设备等。

6.1.2 接口层
接口层主要包括网络交换机、光纤交换机等。

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第 6 章 后台监控
6.1.3 装置层
装置层主要通讯功能如下: ? ? 接收站控层通过接口层下发的控制和调节命令, 以及接收站控层对控制保护定值的整定等; 通过接口层向站控层传输 SVG 保护、控制、测量等各个系统的状态和测量数据,以及相 关的 SOE 等报警信号。

装置层主要设备指 SVG 控制保护装置中的通信功能模块。

6.2 SVG 监控后台
SVG 监控后台的主要功能是实现运行人员对 SVG 系统的监视和控制功能。监控系统采用基于 高档微机的图形化人机界面系统,控制和监视功能灵活、方便、可靠。运行人员控制和监视系统的 主要功能包括: ? ? ? SVG 控制功能; SVG 运行监视功能; SVG 报警/顺序事件记录的集成及显示功能;

SVG 后台监控系统采用南瑞继保 PCS-9700 监控系统, 可以与综合自动化后台集成在一起, 监 控后台的具体操作和详细介绍请具体内容请参考《PCS-9700 监控后台说明书》 。

6.2.1 窗口
窗口指的是 SVG 后台中的一系列画面,是操作人员与 SVG 控制系统的人机交互纽带。 运行人员界面内置有几种不同种类的窗口,选择相应的按钮即可实现不同窗口之间的切换和打 开。窗口可分为一次和二次窗口,一次窗口覆盖屏幕的大部分,且当选择其它的一次窗口时被自动 隐藏;二次窗口是运行人员请求时弹出,可以在屏幕上来回移动,大部分二次窗口可以通过选择“关 闭”按钮来关闭,也有一些二次窗口自动关闭。

6.2.2 一次窗口之间的切换
启动或进入监控窗口之后,在背景窗口的上部有一个窗口目录条,通过它可以方便地打开或切 换监控系统的主要窗口。该目录部分条目只包含一个窗口,点击该条目可直接切换到对应的窗口。

6.2.3 窗口列表及功能
监控窗口 ? ? ? 主画面 站网结构 阀监视

告警窗口 ? ?
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事件列表 系统告警
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第 6 章 后台监控
? ? ? ? 告警列表 故障列表 历史事件列表 历史系统告警

曲线查看窗口 6.2.3.1 主画面 此窗口显示了整个 SVG 系统的概况,包括一次接线示意、断路器和手车位置、系统模拟量、 运行状态、控制模式和定值,并且可从此画面进行起机和停机遥控。

图 6.2-1 典型 SVG 主画面窗口 断路器用长方形表示,长方形的颜色根据断路器状态而变化: ? ? ? ? 合闸位置:红色实心长方形; 分闸位置:绿色空心长方形; 双位置错:交叉线长方形(既分又合或不分不合) ; 未连接到控制主机:灰色正方形(网络不通或装置未运行) ;

“起动条件已满足”、 ”预充电中”、 ”运行中”、 ”停机中”、 ”起动失败”、 ”紧急停运”变成红色表示 SVG 实际工作状态。 调节指令(包括 SVG 工作模式、远方触发录波和相关定值)可通过选择屏幕上相应的对象或 按钮来进行。SVG 工作模式选择和远方触发录波为遥控指令,SVG 定值调节为遥调指令。
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第 6 章 后台监控
要完成一个遥控或者遥调指令,运行人员必须按三步过程操作: ? ? ? 选择一个对象(起机、停机或者控制模式等) ; 选择执行动作(分、合等)或者输入调节定值; 选择执行按钮。

在第 3 步完成之前,在其它各步都可以取消该指令。 6.2.3.2 系统监视画面

图 6.2-2 典型 SVG 系统监视窗口 系统监视窗口显示 SVG 整个系统的遥测和遥信值。 对于遥信值,绿色表示无此遥信,红色表示存在此遥信。 对于遥测值,绿色表示实时刷新,灰色表示网络不通或装置未运行。 6.2.3.3 功率阀组监视画面 功率阀组监视窗口显示每一个功率阀组的直流电压值、状态及相关故障信息。对于功率阀组的 状态,绿色表示正常,红色表示故障。

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图 6.2-3 典型 SVG 功率阀组监视窗口 6.2.3.4 实时告警窗口 实时事件告警用列表显示,可以通过监控系统中的“告警窗口按钮”切换,用于监视报警和事件, 共有 10 个不同的列表窗口,包括: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 所有类型 遥信 遥测 SOE 保护动作 保护告警 故障信息 操作记录 系统事件 检修态事件

这些列表大同小异,各个列表的信息和各行如下: ? ? ? ? 序号 确认 等级 格式:X 信息是否已确认,格式:是/否 事件等级,格式:一般级/预告级/事故级

发生时间 精确到毫秒的时间,格式:HH:MM:SS:mm,事件时标定义为事件发生的时间
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? ? ? 厂站 产生事件的厂站名称

告警对象 产生事件的告警名称 告警动作 主要包括:遥信变位、SOE、故障录波等

实时告警窗口内的事件都按时间顺序排列,即最新产生的事件报警显示在窗口最上部,最早的 事件列表显示在窗口最下部。 6.2.3.5 曲线查看窗口 SVG 监控后台提供两种曲线显示对象:实时曲线和历史曲线。实时曲线就是实时显示该模拟量 的曲线状态,历史曲线就是可以查看到该模拟量的历史曲线状态。 ? 实时曲线:通过实时曲线可以监视控制变量的实时变化曲线,如无功功率、交流电压等。 曲线变量预先在数据库中定义好,打开曲线查看窗口,左键点击选择要查看的实时曲线, 弹出要查看的实时曲线窗口。实时曲线值并不存储到磁盘或文件中用于日后显示和分析, 只是显示在曲线窗口上,在实时曲线中只能反映当天该变量的曲线走向。 历史曲线:通过预先在数据库中定义好采集的时间间隔,即可存储在历史库中,打开历史 曲线后,就会根据需要查询的时间从数据库中读取数据进行显示。打开曲线查看窗口,左 键点击选择要查看的历史曲线,弹出要查看的历史曲线窗口。

?

6.2.4 运行人员监控操作说明
6.2.4.1 运行人员控制功能 1) SVG 运行模式的选择

运行人员在主画面通过遥控操作选择恒无功、恒电压或者恒功率因数模式,提供“SVG 电压/无 功”和“SVG 无功/功率因数”选择按钮。运行人员根据调度要求,选择不同的运行模式。 2) SVG 运行定值的设定

运行人员在主画面通过遥调操作设定或修改 SVG 的运行定值,提供“无功定值”、“功率因数定 值”和“交流电压定值”。 3) 报警查看和确认

运行人员可以在实时告警窗口中查看所有历史告警信息,并在系统监视画面或者功率阀组画面 确认所有遥信变位告警以及音响告警。 6.2.4.2 运行人员监视功能 1) SVG 一次系统运行参数和状态的监视:包括断路器、手车、隔离刀闸、接地刀闸的状态, SVG 所在线路的电压和电流,输出无功和吸收有功等。阀组的监控包括:功率阀组的电压 和状态信息等。 2)
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SVG 二次系统的状态监视:包括各 IO 开入状态等。
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3) 事件顺序记录(SOE)和告警信号:所有的运行值和状态信号中,当达到或超过设计临界 值或限制值时的显示告警,所有保护动作信号和故障报警。

6.3 故障录波
SVG 监控后台主机程序中包含故障录波功能,分手动与自动两种情况。录波文件存放于 “D:\pcs9700\depolyment\wave”目录下。

6.3.1 手动录波
若要进行手动录波,进入 SVG 监控后台界面主画面窗口,点击“远方触发录波”遥控按钮, 可以手动触发故障录波。

6.3.2 自动录波
程序中规定了以下几种情况触发自动录波功能: ? ? ? ? ? 合 SVG 主断路器 脉冲解锁 停机 整组起动 保护跳闸

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第 7 章 系统的安装、操作

第7章 系统的安装、操作
以下内容为 PCS-9583 静止无功发生器(SVG)系统的安装说明,请仔细阅读本章节以帮助您 正确安装本公司的 SVG 产品。

7.1 运输及安装要求
产品在出厂前已经过仔细检测,并在运输过程中提供完善的保护措施,但是运输过程中仍然可 能出现损坏情况。用户在安装前请仔细检查产品是否完好,若出现产品损坏情况,请提供损坏照片 及产品出厂序列号,我们将提供最快最好的服务。 ? 基本安装要求

1、安装坏境为干燥室内,请避免阳光直接照射以及淋雨潮湿的环境。 2、安装坏境确保无摇晃及振动。 3、环境温度满足-20℃~+40℃的要求。 4、保证柜体顶部和后部有足够空间(≥80cm)以利于散热。 5、同一室内安装多套 SVG,应保障室内通风良好以利于散热同时留出足够的检修通道。 6、安装环境尽量远离生活区,运行过程中会有一定噪音。 7、接线完毕后,屏柜出线孔应用防火泥或防护沙袋封堵,以防鼠害。

7.2 机械安装
7.2.1 安全说明
危险! 安装与维护前确保功率阀组直流侧不带电! 本产品每个功率阀组直流侧电压可能高达 1000V,直接触摸阀组均会存在危险! 警示! 本产品必须在专业人员指导下进行安装!

7.2.2 机械与安装尺寸
为便于日常维护和系统散热,在安装时请保证屏柜正前方至少有 100cm 空间,柜顶至少有 60cm 空间,屏柜背面至少有 80cm 空间。 警示! 本产品附近请勿放置易燃易爆物品!

7.2.3 移动与安装方式
本产品的屏柜可用叉车从底部叉起移动本产品就位,也可使用行车吊机通过屏柜顶部 4 只吊环 吊装本产品至安装位置。采用吊装方式时,吊装钢丝绳与屏柜顶部水平方向夹角应大于 60 度。

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第 7 章 系统的安装、操作

7.3 电气连接
7.3.1 输入输出要求
? 系统交流侧输入
? ?

三相电网线电压范围:6kV/10kV/35kV 电网频率范围:48.5Hz~51.5Hz

?

风机电源输入
?

交流线电压:400V

7.3.2 接线方法
危险! 接线前确保进线断路器断开,直流侧与交流侧均不带电! ? 交流侧接线: 1、交流侧进线断路器断开,确认交流接线端子不带电。 2、将阀组 A 相相邻功率阀组的母排依次连接。 3、将阀组 B 相相邻功率阀组的母排依次连接。 4、将阀组 C 相相邻功率阀组的母排依次连接。 5、确保母排紧固。

7.4 系统的启动
7.4.1 启动前准备工作
SVG系统启动前需要确认以下注意事项: ? ? ? ? ? 功率柜柜门保持关闭。 SVG断路器柜手车处于工作位置,断路器处于分闸位置。 SVG启动柜断路器处于分闸位置。 检查SVG设备状态,控制柜、功率柜、启动柜内是否有异物,接线电缆是否有松动。 检查控制柜中控制电源是否正常,闭合控制柜内所有电源开关及空开,开启监控后台。 当完成上述工作后即可进入SVG系统启动前的基本设置: ? 控制柜“模式切换”把手打在”远方”模式时, 操作命令由后台发出; “模式切换”把手打在”就地”模式 时,操作命令由控制柜就地操作,操作”开机”按钮之后,预充电结束后SVG直接并网工作。 当处于”远方”模式时,系统满足起动条件之后,后台显示“起动条件已满足”信号,表示SVG系统 可以起动,操作起机遥控”按钮即可开机,预充电结束SVG直接并网工作。 当处于”远方”模式时,开机前需在后台中设置控制命令:
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?

?
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第 7 章 系统的安装、操作
? ?

SVG电压/无功:选择控制方式为恒无功控制模式或恒电压控制模式; SVG无功/功率因数:选择功率因数控制模式是否投入;

?

当处于”远方”模式时,开机前需在后台中设置调节命令:
? ? ?

无功定值:当控制模式为恒无功功率时,设置输出无功的大小; 功率因数定值:当控制模式恒功率因数时,设置功率因数定值; 交流电压定值:当控制模式为恒电压时,设置稳定电压的大小。

7.4.2 SVG 系统启动
? 控制柜就地操作 “模式切换”把手旋转到”就地”模式。按下开机按钮,系统自动预充电,预充电结束并网运行。 ? 后台操作

观察“起动条件已满足”是否发出,之后进行“起机遥控”,系统自动预充电,预充电结束后按照设 定值和设定的控制模式并网运行。

7.5 SVG 系统停机
SVG系统的停机分为正常停机和故障停机。

7.5.1 正常停机
SVG系统的正常停机应尽量保证其退出时对系统的冲击最小。因此,所有开关断开之前,应该 尽可能保持SVG输出的总无功为零。 正常停机应按照下列步骤执行: ? ? 在”就地”方式下,按下控制柜的”停机”按钮,停止SVG系统; 在”远方”运行方式下,点击监控后台主画面的“停机遥控”按钮,停止SVG系统。

需要再次投入SVG系统时,应该至少与上次停机相距10分钟以上,因为功率阀组内的电容需要 一定的放电时间。

7.5.2 故障停机
运行中的SVG可能会因为各种保护动作而停机。故障停机会按照以下步骤进行: ? ? ? 保护设备动作; 控制器立刻闭锁,阀组光脉冲封锁; 相应的开关无延时跳开,旁路接触器延时跳开。

当SVG系统故障解除,需要再次投入时,需按下控制柜的”停机”按钮或者点击监控后台主画面 的“停机遥控”按钮,等待”起动条件已满足”后方可重新启动SVG系统。 7.5.2.1 断路器 断路器有下列情形之一,应立即停电处理:
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第 7 章 系统的安装、操作
? ? 套管有严重破损和放电现象 发出操作闭锁信号

断路器故障处理 ? ? 断路器跳闸后,应立即记录故障发生时间,并立即进行检查,判断断路器本身有无故障 断路器分闸时发生拒动,在恢复系统送电时,待查清拒动原因并消除缺陷后方可投入

7.5.2.2 电抗器 电抗器发生下列故障之一,应立即汇报调度申请停运,根据检查结果,进行相应处理: ? ? ? 接头严重过热 支持瓷柱断裂、放电 基础严重倾斜

7.5.2.3 阀组 阀组出现故障的可能原因主要为: ? ? IGBT 故障(丧失导通关断能力) 驱动板的故障(无触发回报信号等)

因此,阀组故障后请联系厂家或者专业人员进行维修更换: ? 检查 IGBT 元件:已经损坏的 IGBT 元件在通常情况下其集电极和发射极之间总是处于短 路(导通)状态。 ? 检查驱动板:驱动板损坏可导致送往 IGBT 门极的触发信号无法正常发出,可仔细检查驱 动板上的元器件是否有鼓包或者烧毁。 7.5.2.4 控制系统 ? ? 控制屏电源掉电故障跳闸,应检查控制屏电源接线,或者用万用表测试控制屏的输入电压 风机电源掉电故障跳闸,应检查风机电源接线,或者用万用表测试风机的输入电压

7.5.2.5 保护 当 SVG 控制保护装置检测到故障时,发出故障跳闸信号,应做好记录并汇报调度,通知厂家 进行处理。

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第 7 章 系统的安装、操作
警示! SVG 系统运行时需要注意: (1)SVG系统属于高压设备,在进行操作和维护时要注意人身安全; (2)SVG 系统运行时严禁打开柜门; (3)在通高压电之前一定要把控制回路准备好后方可上电; (5)SVG 系统故障停机后,观察后台保护动作报文,查明原因并排除后方可再次上电。 (6)故障排除后,进入监控后台主画面点击“停机遥控”按钮后方可重新启动。 (7)运行时发现紧急情况,启动紧急停机按钮; (8)运行时不允许停控制电源; (9)保持SVG 室内卫生。

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第 7 章 系统的安装、操作

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第 8 章 系统的维护、检修

第8章 系统的维护、检修
8.1 故障信息及处理措施
表 8.1-1 功率故障内容及对策 故障名称 上、下行通道故障 电压异常故障 驱动故障 温度异常故障 SMC 硬件故障 旁路失败 SMC 程序版本校验错 电源故障 可能的故障原因 阀控单元与 SMC 通信异常 功率单元电容电压过压或者 欠压 驱动板故障 功率单元内部温度过高 SMC 硬件故障 功率单元旁路不成功 SMC 程序错误 功率单元内部电源板故障 对策 检查阀控单元与 SMC 板之间光纤 检查是否出现系统故障 1)检查驱动光纤是否插紧 2)更换功率单元中的驱动板 1)检查功率单元散热是否正常 2)检查系统是否过流运行 1) 检查该板是否上电正常 2) 更换电路板 1)检查是否出现驱动故障 2)检查是否有 IGBT 损坏 联系厂家重新下载程序 1)检查电源线是否插紧 2)更换电路板

表 8.1-2 系统故障内容及对策 故障名称 可能的故障原因 功率单元冗余不足或 VBC 硬 件或通信故障 阀控单元 DSP 硬件故障 阀控单元 OPT 板硬件故障 阀控单元通信异常 阀控单元与主控装置之间通 讯故障 功率单元冗余数目不够 阀控单元 DSP 板与 OPT 板通 信故障 阀控单元 OPT 板与 DSP 板通 信故障 阀控单元与主控装置之间通 信异常跳闸 电网线电压高于保护值 对策 1) 检查阀控单元硬件是否故障或通信异 常 2) 检查功率单元是否有异常 3) 联系厂家 检查阀控单元硬件是否故障,联系厂家 检查阀控单元硬件是否故障,联系厂家 检查阀控单元硬件是否故障,联系厂家 检查阀控单元与主控装置之间光纤是否连 接 1)检查是否功率单元故障 2)更换功率单元 检查阀控单元硬件是否故障,联系厂家 检查阀控单元硬件是否故障,联系厂家 检查阀控单元与主控装置之间光纤是否连 接异常 检查电网故障,恢复后可重新并网运行
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VBC 跳闸请求

DSP 硬件故障 OPT 板硬件故障 VBC 高级通道严重故障 PCP 上、下行通道严重 故障 SMC 单元冗余不足 OPT 板高级链路错误 DSP 板高级链路错误 通信异常保护跳闸 电网过电压保护动作
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第 8 章 系统的维护、检修
故障名称 电网过、欠频保护动作 电网电压异常 可能的故障原因 电网频率高于或低于保护值 电网电压零负序电压异常 对策 检查电网故障,电网恢复后可重新并网运 行 检查电网故障,电网恢复后可重新并网运 行 检查 SVG 功率单元外观是否完好, 若出现 元件损坏请联系厂家售后服务; 若 SVG 完 好可重新并网运行 检查风机是否运转正常,室温是否正常。 风机或其他元件损坏请联系厂家售后服 务;若 SVG 完好可重新并网运行 检查 SVG 功率单元外观是否完好, 若出现 元件损坏请联系厂家售后服务; 若 SVG 完 好可重新并网运行

过流保护动作

电网输出电流大于定值

风机过热

风机温度超标

负序过流保护动作

电网负序电流超标

8.2 巡检及检修
8.2.1 SVG 系统日常巡检工作
警告! 日常巡检维护时务必注意不要过于靠近 SVG 系统及电抗器等带电设备。 SVG 设备日常巡检维护项目主要有: 1. 2. 3. 4. 5. 经常检查室内温度,通风情况,注意室内温度不应超过 40 度。 保持室内清洁卫生,保持设备表面清洁干燥。 确认各柜柜门锁闭。 经常检查 SVG 是否有异常响声,振动及异味。 经常检查所有电力电缆、控制电缆有无损伤,电力电缆端子是否松动,高压绝缘热缩管是 否松动。 经常检查功率柜滤尘网是否通畅,散热风机运转是否正常。 检查设备构架无倾斜,检查设备构架各螺栓连接可靠,不松动,垫圈齐全。 检查设备接地良好,并符合规范。 夜间巡视,注意设备各部接点、绝缘子、套管等设备有无放电闪络等现象。

6. 7. 8. 9.

10. 检查状态指示与监控系统是否显示正常。 11. 定期检查交直流电源是否异常 12. 检查电抗器引线无过度松弛或异物搭接,声音是否正常,震动有无异常。

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第 8 章 系统的维护、检修
8.2.2 SVG 系统定期维护工作
警告! 定期巡检维护前务必切断交流和直流电源,等待自动放电回路将直流母线电容电压 降低至安全范围。 为保证 SVG 系统的长期可靠运行,需要对其进行定期维护。维护周期视 SVG 系统产品运行环 境而定,一般为一年一次,灰尘大的环境下应酌情增加维护次数。 表 8.2-1 SVG 系统定期维护内容 检查部分 周围环境 检查项目 确认环境温度、湿度、振动 确认环境有无灰尘、油污、水滴 周围是否有工具等异物和危险品 散热通道有无堵塞,风道是否通畅 功率阀组 进出电缆有无松动,有无灼伤痕迹 清洁情况,及时清除污损 有无异常振动。声响 柜体 导体导线 端子 印刷电路板 散热风机 散热型材 紧固件有无松动、有无灰尘、污损 有无变形、损坏 导体导线有无变色或变形,有无破损 端子与电缆连接有无松动,破损 连接有无松动 有无异味或变色 有无裂纹、破损、变形及腐蚀 有无杂物靠近,有无异常振动或声音 有无破损,温度是否正常 目测 无放置 目测 目测 目测 目测、无异常 目测、无异常 目测、无异常 目测、无异常 目测、无异常 目测、无异常 目测、无异常 目测、无异常 目测、无异常 目测,无异常 检查方法/判定标准 目测或仪器,符合技术规范

8.2.3 设备检修
警告!检修操作人员必须熟悉本设备的基本原理和功能特点,熟悉设备的结构和操作方法, 无关人员不得对本设备进行操作、维护、检修等工作! SVG 系统停机后, 功率单元直流母线仍然有残余电压, 必须在电容器充分放电后方可对功率单 元进行检修,在未确定正确直流母线电压之前,严禁触摸单元内部! 不得使用高压绝缘电阻表测量 SVG 系统的输出绝缘, 否则会造成功率单元内部电力电子器件的 损坏! 对高压电缆等进行耐压测试,必须将功率单元与被测试器件断开,单独对被测试器件测试,否 则将造成 SVG 系统的损坏! SVG 系统进行绝缘测试时必须将所有功率单元端子与直流侧电容两端用导线短接后方可进行 测试,严禁单个端子对地测试,否则有损坏功率单元电力电子器件的危险!对启动柜进行绝缘测试 需要取消 PT 熔丝! 检修过程中,应防止异物落入设备内!
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第 8 章 系统的维护、检修
表 8.2-2 SVG 运行到检修操作规程 将 SVG 系统停机 检查 SVG 断路器柜开关确在分位 将 SVG 断路器柜手车由工作位置拉至试验位置 合上 SVG 断路器柜接地刀闸 检查 SVG 断路器柜开关接地刀闸确在合位 在 SVG 断路器柜开关及启动柜上悬挂“有人工作,禁止合闸” 标示牌 表 8.2-3 SVG 检修到运行操作规程 收回 SVG 断路器柜及启动柜上悬挂的“有人工作,禁止合闸”标示牌 拉开 SVG 断路器柜接地刀闸 检查 SVG 断路器柜开关确在分位 检查 SVG 启动柜开关确在分位 将 SVG 断路器柜手车由试验位置推至工作位置 启动 SVG 后台监控系统上的“SVG 启动”按钮 检查 SVG 系统运行是否正常

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说明书版本历史

第9章 说明书版本历史
说明书版本以及修改历史记录:
说明书版本 源版本 新版本 1.00 1.00 1.10 形成1.00版本 根据新版说明书模板及标准化程序更新至1.10版本 修改说明

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