CN207353829U - 一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，包括一个后插式机箱，所述机箱内安装有母板、电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、面板模件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件，母板上提供电源总线、数字总线、模拟总线、通讯总线和人机交互总线，装置提供三次谐波滤波电路和20Hz滤波电路提高保护的精度，转子接地功能可选配注入式和乒乓式，还提供光串口接口，用于和转子接地就地化装置之间的通信。本实用新型的一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，能够为调相机提供完整的保护，并提供高精度的三次谐波定子接地保护和灵活配置的转子接地保护。

Description

一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种调相机保护装置，具体涉及一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，属于电力系统主设备继电保护技术领域。

背景技术

同步调相机是不带机械负载的同步电动机，作为一种无功补偿装置，可以向电力系统提供或吸收无功功率，改善电网的功率因素，稳定电网电压水平。它的调节能力受系统影响小，高低电压穿越能力强，动态维持电压能力强，因此大容量的同步调相机将被应用在电网中。由于大型调相机组对系统无功调节有着重要的作用，必须有与之相适应的高可靠性与灵敏性的继电保护装置。

当前国内外的调相机机组均没有专用的调相机保护装置，保护普遍采用发变组保护装置代替的方式，其保护配置复杂，不能很好的适应调相机的特点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，解决现有技术存在的不足，提供一种保护配置简单、具备高可靠性与灵敏性，能够很好的适应调相机的特点的自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，包括机箱，所述机箱内安装有母板、电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、面板模件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件，所述母板包括电源总线、数字总线、模拟总线、通讯总线和人机交互总线，所述电源插件通过所述电源总线与所述交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、面板模件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件电相连,所述保护计算插件通过所述数字总线和所述压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件以及变送器输入插件相连,所述保护计算插件通过所述模拟总线和交流插件、转子接地插件以及定子接地插件相连,所述界面通讯插件通过所述通讯总线和所述保护计算插件相连，所述面板模件通过所述人机交互总线和所述界面通讯插件相连，所述电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件均连接在所述母板上，所述面板模件安装在所述机箱前部且连接在母板上。

所述电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、面板模件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件均为后插式插件。

所述机箱的高度采用4U、6U或者8U。

所述交流插件包括3个三次谐波滤波电路。

所述转子接地插件采用注入式转子接地电路或者采用乒乓式转子接地电路。

所述转子接地插件包括光串口接口。

本实用新型的有益目的是：1)本实用新型可以提供全套的调相机保护功能，及时切除故障，确保调相机机组安全可靠的运行；2)本实用新型采用面向用户、面向产品、面向应用的嵌入式平台技术，适用更宽的电压范围，能够在不同电压等级、不同运行环境的调相机机组中安装使用。3)本实用新型提供的三次谐波滤波电路可以提高匝间保护和三次谐波定子接地保护的输入精度，防止定子接地注入源造成的误动；4)本实用新型提供的注入式定子接地保护支持调相机停机时的定子绝缘检测，确保机组安全；5)本实用新型提供的转子接地插件支持两种原理的转子接地保护，接口兼容，原理互补，其中注入式原理支持调相机停机时的转子绝缘检测，乒乓式原理提供接地点位置检测功能；6)本实用新型提供的光串口接口和变送器输入接口可与转子接地就地化装置通讯，自适应转子保护的就地化配置，应用更灵活。

附图说明

图1为本实用新型的机箱结构图；

图2为本实用新型的插件位置示意图；

图3为本实用新型的插件连接关系图；

图4为本实用新型的硬件系统框架图；

图5为本实用新型的双保护计算插件并行工作时出口互锁回路的示意图；

图6为本实用新型前面板的布局图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，用于大型调相机组的保护，并可自适应转子保护的就地化配置。如图1所示，机箱的高度采用4U、6U或者8U，这里优选为为一个8U的后插式机箱，机箱结构尺寸为482.6mm×255.0mm×354.0mm，机箱内安装有母板、电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、界面通讯插件、面板模件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件，其插件位置如图2所示，电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件均连接在母板上，面板模件安装在机箱前部且连接在母板上。

如图3所示，母板包含电源总线、数字总线、模拟总线、通讯总线和人机交互总线，电源插件通过电源总线和交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、面板模件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件电相连,保护计算插件通过数字总线和压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件以及变送器输入插件相连，保护计算插件还通过模拟总线和交流插件、转子接地插件以及定子接地插件相连，界面通讯插件通过通讯总线和保护计算插件相连，面板模件通过人机交互总线和界面通讯插件相连。

如图4所示，保护机箱采用双保护计算插件系统，交流插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件将采入的电流、电压量转换为小电压信号并经低通滤波后分别进入保护计算插件1和保护计算插件2。小电压信号经AD转换后，进入处理器进行保护逻辑运算及出口跳闸，同时完成事件记录、与界面通讯插件的通信。共有2块保护计算插件，插件采用嵌入式平台技术。保护计算插件1和保护计算插件2是完全相同的插件，均具有独立的AD转换通道、定值程序储存区，可单独进行保护计算。保护计算插件1和保护计算插件2设置成双插件主后一体并行工作。出口跳闸板设有互锁回路，如图5所示，当保护计算插件1和保护计算插件2并行工作时，只有保护计算插件1和保护计算插件2同时出口发跳闸命令，跳闸继电器才能起动。

共有4块交流插件，提供22个电流互感器和16个电压互感器，分别接入调相机机端三相电流、调相机中性点三相电流、主变高压侧套管三相电流、主变高压1侧三相电流、主变高压2侧三相电流、励磁变高压侧三相电流、励磁变低压侧三相电流、主变中性点零序电流，主变高压侧三相电压、调相机机端三相电压、匝间保护专用三相电压、调相机机端零压、调相机中性点零压、调相机纵向零压和主变高压侧零序电压。

第四块交流插件还包括3个三次谐波滤波电路，可滤除20Hz信号，防止定子接地注入源引起的匝间保护和三次谐波定子接地保护的误动。

共有1块定子接地插件，提供注入式定子接地保护功能，可输入注入式定子接地电压、注入式定子接地电流，并提供20Hz信号滤波的功能。

共有1块转子接地插件，提供转子接地保护功能，可输入转子绕组正、转子绕组负和大轴，可以选配注入式转子接地电路或者乒乓式转子接地电路，两者接口完全兼容。转子接地插件还可以提供光串口接口，用于和转子接地就地化装置之间的通信。

共有2块跳闸开出插件，提供22个跳闸开出接点，分别为2组跳高压1侧断路器接点、2组跳高压2侧断路器接点、2组启动高压1侧断路器失灵接点、2组启动高压2侧断路器失灵接点、2组跳灭磁开关接点、2组跳SFC接点和10组跳闸备用。

共有1块压板输入插件，提供20个保护硬压板，分别输入调相机主保护硬压板、励磁变保护硬压板、调相机电压保护硬压板、基波定子接地硬压板、三次谐波定子接地硬压板、注入式定子接地硬压板、调相机启机保护硬压板、调相机误上电保护硬压板、调相机其他保护硬压板、开关量1保护硬压板、开关量2保护硬压板、开关量3保护硬压板、开关量4保护硬压板、主变压器差动保护硬压板、主变压器后备保护硬压板、断路器断口闪络硬压板、非全相保护硬压板和3个备用压板。

共有3块大功率输入插件，共提供12个强电开入，分别为SFC合位位置接点、高压1侧断路器跳位、高压2侧断路器跳位、励磁开关合位位置接点、定子注入源异常告警开入、开关量1保护开入、开关量2保护开入、开关量3保护开入、开关量4保护开入、高压1侧三相不一致开入、高压2侧三相不一致开入和1个备用开入。

共有2块信号开出插件，共输出14组信号，每组信号3副接点，分别为调相机主保护动作、调相机后备保护动作、主变压器主保护动作、主变压器后备保护动作、励磁变保护动作、过负荷、运行异常、装置故障，当系统运行异常或装置异常时发出告警信号提示相关人员处理。

如图6所示，面板模件包含触摸液晶显示屏、以太网通讯口、信号复位按钮和信号灯。

装置的电流互感器的精工电流范围是0.04A～200A，电压互感器的线性范围是0.4V～200V，电源插件的额定电压为65V～260V。

装置的变送器输入插件可以转换4～20mA变送器信号和电阻信号，通过更换插件可以转换75mV变送器信号。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，其特征在于：包括机箱，所述机箱内安装有母板、电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、面板模件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件，所述母板包括电源总线、数字总线、模拟总线、通讯总线和人机交互总线，所述电源插件通过所述电源总线与所述交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、面板模件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件电相连，所述保护计算插件通过所述数字总线和所述压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件以及变送器输入插件相连,所述保护计算插件通过所述模拟总线和交流插件、转子接地插件以及定子接地插件相连,所述界面通讯插件通过所述通讯总线和所述保护计算插件相连，所述面板模件通过所述人机交互总线和所述界面通讯插件相连，所述电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件均连接在所述母板上，所述面板模件安装在所述机箱前部且连接在母板上。

2.根据权利要求1所述的一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，其特征在于：所述电源插件、交流插件、压板输入插件、大功率输入插件、信号开出插件、跳闸开出插件、保护计算插件、面板模件、界面通讯插件、转子接地插件、定子接地插件和变送器输入插件均为后插式插件。

3.根据权利要求1所述的一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，其特征在于：所述机箱的高度采用4U、6U或者8U。

4.根据权利要求1所述的一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，其特征在于：所述交流插件包括3个三次谐波滤波电路。

5.根据权利要求1所述的一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，其特征在于：所述转子接地插件采用注入式转子接地电路或者采用乒乓式转子接地电路。

6.根据权利要求1所述的一种自适应转子保护就地化的集中式调相机保护装置，其特征在于：所述转子接地插件包括光串口接口。