FWK-F型失步振荡解列装置原理及使用说明书 - 图文

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目

录

第一部分 FWK-F失步解列柜 ................................................................................................. ３ 一、概述 ....................................................................................................................................... ３ 二、用途与功能 ........................................................................................................................... ４ 1 2

UFV-2F型装置主要功能 ..................................................................................................... ４ 其他功能 ................................................................................................................................ ４

三、装置输入的模拟量及电气量测量方法 ............................................................................... ５ 1 2

装置输入的模拟量 ................................................................................................................ ５ 电气量测量方法 .................................................................................................................... ５

四、主要技术参数 ....................................................................................................................... ５ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

额定参数 ................................................................................................................................ ６ 过载能力 ................................................................................................................................ ６ 整屏功率消耗 ........................................................................................................................ ６ 整定范围 ................................................................................................................................ ６ 动作时间 ................................................................................................................................ ６ 返回系数 ................................................................................................................................ ６ 测量精度 ................................................................................................................................ ６ 事件记录及数据记录 ............................................................................................................ ７ 装置输入量 ............................................................................................................................ ７ 装置输出量 ........................................................................................................................ ７ 介质强度和绝缘电阻 ........................................................................................................ ８ 抗干扰性能 ........................................................................................................................ ８ 使用环境条件 .................................................................................................................... ８

第二部分 UFV-2F型失步振荡解列装置 ................................................................................. ９ 一、用途及主要功能 ................................................................................................................... ９ 二、失步解列的判别方法（工作原理） ............................................................................... １０ 1 2 3 4 5

概述 .................................................................................................................................... １０ 系统失步振荡过程中相位角的变化规律 ........................................................................ １０ 相位角失步振荡判据 ........................................................................................................ １５ 保护区范围内的判断及选择性配合 ................................................................................ １７ 装置启动判据：相位角启动或功率突变量启动 ............................................................ １８

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6 闭锁判据 ........................................................................................................................... １９ 7 事故前潮流方向判据 ...................................................................................................... １９ 8 9

相位角判据的优点 ............................................................................................................ ２０ 失步解列判别框图 ............................................................................................................ ２０

三、装置的硬件配置 ............................................................................................................... ２３ 1 2 3 4 5 6

装置的硬件框图 ................................................................................................................ ２３ 装置的结构及正面布置 .................................................................................................... ２３ 输出中间板（SZ） ........................................................................................................... ２４ 出口继电器板（CKZ） ................................................................................................... ２６ 打印接口板（DYK） ....................................................................................................... ２７ 装置的背板配线图 ............................................................................................................ ２７

四、装置的显示菜单 ............................................................................................................... ２８ 1 2 3 4

装置的软件结构 ................................................................................................................ ２８ 主菜单 ................................................................................................................................ ２８ 当前状态显示菜单 ............................................................................................................ ２９ 定值设置菜单 .................................................................................................................... ３０

5 事件记录显示 ................................................................................................................... ３２ 6 数据记录显示 ................................................................................................................... ３２ 7 8 9 10

装置动作后的显示（事故屏幕） .................................................................................... ３３ 打印选择菜单（召唤打印） ............................................................................................ ３３ 时钟设置菜单 .................................................................................................................... ３４ 装置的整组试验菜单 .................................................................................................... ３５

11 “关于本装置”菜单 ........................................................................................................ ３５ 五、防止误动作的闭锁措施（装置的回路自检） ............................................................... ３６ 第三部分 现场安装调试、运行与维护 ............................................................................... ３８ 一、现场安装调试 ................................................................................................................... ３８ 二、现场运行与维护 ............................................................................................................... ３９ 第四部分 附图：接线原理图.................................................................... 错误！未定义书签。

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第一部分

一、概述

线路 FWK-F失步解列柜

旁路

Ⅰ母 Ⅱ母

母联

主变 主变

该装置所适用的厂站系统接线图

当变电站／电厂与主系统失去同步，发生失步振荡时，系统在失步过程中某些地区，尤其是振荡中心附近的电压、频率将大幅度变化，对用电负荷的安全威胁很大，甚至引起大面积停电事故。因此应安装一面FWK-F失步解列柜，要求系统发生振荡事故时解列线路（旁代运行时解列旁路）。

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北京华瑞泰公司 387470481.doc 二、用途与功能

1 UFV-2F型装置主要功能

装置的单元处理机1DCJ、2DCJ分别测量线路、旁路的三相电压、三相电流、有功功率和相位角。正常情况下，用线路电气量判失步；投上旁代压板时，装置自动转用旁路电气量判失步。当系统失去同步，发生振荡时，若振荡中心落在预定的动作范围内，装置根据相位角振荡判据，振荡周期次数，有选择地切除联络线本侧或旁路开关，并另输出接点闭锁重合闸。另外预留六对备用出口。 2 其他功能

2.1 UFV-2F装置能自动记录两次事故过程中电压、电流、功率、相位角的变化（事故记录和数据记录），便于事故分析和掌握事故时的动态过程。记录内容在断电后不会消失。 2.2 屏上配一个带汉字库的打印机，事故后自动打印出事故记录和数据记录。 2.3 UFV-2F装置带有RS-485串行通讯口，可将有关信息上送监控系统。

2.4 UFV-2F装置具有GPS脉冲自动对时功能，可保证时钟回路计时准确，避免累计误差。 2.5 采用3U0、3I0、失压等多种闭锁措施，以防止由于短路故障、PT断线、CT断线或电压异常情况可能引起的误动作，并发中央告警信号。

2.6 具有完善的自检措施及整组自试功能，使现场运行维护更为简单、方便。正常运行自检发现异常后会闭锁出口并发中央告警信号，保证了装置的安全性。

2.7 主机板上具有滤除高次谐波的二阶带通滤波器，可有效防止冲击负荷、电气化铁路等谐波源的影响。

2.8 装置的电压电流定值、功率定值及时间定值均连续可调。此外，定值显示及设定修改方便、准确、直观，定值存放在E2PROM内，断电后定值不会消失。面板上设有定值允许设置开关，只有该开关拨在“允许”位置时才能写进新的定值；定值设置开关在“允许”位置时，装置不进行事故判断，定值修改完毕后必须及时将该开关拨回“禁止”位置；并且仅在设置开关拨回“禁止”位置时方可返回主菜单。

2.9 装置面板上的信号灯可准确反映出装置的运行、启动、动作、异常等情况。

2.10通过装置面板上的9个按键，可以选择各种显示菜单、修改整定值、设定日期时间、召唤打印、结束打印、进行整组检查试验及动作信号的复归。

2.11 通过装置面板上的液晶显示屏以菜单方式显示时间、正常运行测量值、整定值、事件记录及数据记录等。自检发现异常或装置动作后，均会立即发出中央告警信号，并在当前显示菜单屏幕上显示异常的内容，或自动停止显示当前菜单，改为显示动作的内容。UFV-2F装置采用汉字显示方式。

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北京华瑞泰公司 387470481.doc 三、装置输入的模拟量及电气量测量方法

1 装置输入的模拟量

UFV-2F型装置测量线路的三相电压（UA、UB、UC、UN）、三相电流（IA、IB、IC、IN）、旁路的三相电压（PUA、PUB、PUC、PUN）、三相电流（PIA、PIB、PIC、PIN）、有功功率和相位角。

直流电源通过屏后抗干扰端子后，再引入装置。抗干扰端子内部装有一个电容（C=0.1μf，耐压3kV），用以滤去高频干扰，防止电压、电流回路的干扰电压侵入微机装置内部。

交直流电压通过空气开关1ZK～3ZK再和装置相连。ZK是具有高分断能力的空气开关，具有过流反时限脱扣性能和短路瞬时脱扣性能，用以防止短路事故损坏装置、外部PT或直流电源设备。 2 电气量测量方法

2.1 电压、电流、功率的测量方法

装置的微机部分对输入的交流电压UA、UB、UC及交流电流IA、IB、IC的瞬时值进行采样，采样周期为1.667ms（20ms采样12点），然后按以下算法计算出电压、电流有效值、有功功率值。

UAK＝3U0＝

1122?u12k?1AK

kV kV

1122?(uAK?uBK?uCK)12k?1（相当3U0＝UA＋UB＋UC） IAK＝3I0＝

1122?i12k?1AK112?(12k?1

A A

2iAK?iBK?iCK)

（相当3I0＝IA＋IB＋IC）

112P＝?(uAiA?uBiB?uCiC)K

12k?1 MW

（三相对称时，P＝3UAKIAKCosφ）

2.2 相位角φ的测量方法

2F装置相位角的测量方法：先计算出有功功率P及无功Q，再用以下公式求出φ。这一测量方法具有良好的连续性及抗扰动性。

相位角φ：tgφ = Q / P

四、主要技术参数

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(2) 当初始无功为零时，M点相位角的变化如图2-2-b所示，0°≤φ≤180°，每个周期从0°变到180°，相位角φ在达到180°后突变到0°。

(3) 当初始无功为受进时，M点相位角的变化如图2-2-c所示，0°≤φ≤360°，每个周期从0°变到360°，相位角φ在180°～ 360°之间的变化时间很短暂。

以上三种情况下相位角变化的共同点是每个周期都经过0°～180°。

φ 180° 90° 0° φ 180° 90° 0° φ 360° 270° 180° 90° 0° 180°

360°

(c) E1＜E2

δ

180°

360°

(b) E1=E2

δ

180°

360°

(a) E1＞E2

δ

图2-2 振荡中心在MB之间，M点处于送端（f1＞f2）

2.2 振荡中心在MB之间，M点处于受端 （f1＜f2）

M点初始无功Q＞0、Q＝0、Q＜0三种工况下相位角的变化分别如图2-3中a、b、c所示，三种工况的共同点是相位角φ每个周期都经过180°～0°。

0° 180°

(a) E1＞E2

360°

δ

φ 180° 90° 第 １１ 页

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φ 360° 270° 180° 90° 0° δ

360° 180°

(c) E1＜E2

0° 180°

(b) E1=E2

360°

δ

φ 180° 90° 图2-3 振荡中心在MB之间，M点处于受端 (f1＜f2)

2.3 振荡中心在AM之间，M点处于送端（f1＞f2）

M点初始无功Q＞0、Q＝0、Q＜0三种工况下相位角的变化分别如图2-4中a、b、c所示，三种工况的共同点是相位角φ每个周期都经过360°～180°。

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φ 360° 270° 180° 90° 0° φ 360° 270° 180° φ 360° 270° 180° 180°

360°

(c) E1＜E2

δ

180°

360°

(b) E1=E2

δ

180°

360°

(a) E1＞E2

δ

图2-4 振荡中心在AM之间，M点处于送端（f1＞f2）

2.4 振荡中心在AM之间，M点处于受端 (f1＜f2)

M点初始无功Q＞0、Q＝0、Q＜0三种工况下相位角的变化分别如图2-5中a、b、c所示，三种工况的共同点是相位角φ每个周期都经过180°～360°。

φ 360° 270° 180° 90° 0°

180°

360°

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δ

(a) E1＞E2

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φ 360° 270° 180° 180° (b) E1=E2

360°

δ

φ 360° 270° 180° 180° (c) E1＜E2

360°

δ

图2-5 振荡中心在AM之间，M点处于受端（f1＜f2）

2.5 振荡中心在M点，M点处于送端（f1＞f2）

不论初始无功的方向如何，φ变化轨迹基本是方波形状，在0°与180°两个状态之间来回翻转，见图2-6中a表示。

2.6 振荡中心在M点，M点处于受端（f1＜f2）

不论初始无功的方向如何，φ变化轨迹基本是方波形状，在180°与0°两个状态之间来回翻转，见图2-6中b表示。

180° 90° 0°

180° 360° (b) M点处于受端（f1＜f2）

δ

φ 180° 90° 0° φ

180° 360° (a) M点处于送端（f1＞f2）

δ

图2-6 M点处于振荡中心时相位角的变化

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2.7 结论：失步振荡时相位角的变化规律

(1) 振荡中心在装置安装处的正方向，当M点处于送端时，φ从0°到180°周期变化；当M点处于受端时，φ从180°到0°周期变化。

(2) 振荡中心在装置安装处的反方向，当M点处于送端时，φ从360°到180°周期变化；当M点处于受端时，φ从180°到360°周期变化。

(3) 装置安装点恰好在振荡中心附近时，φ在0°与180°两个状态之间来回翻转。

注：相位角φ在0°～360°范围内变化的情况出现在图2-2-c，图2-3-c，图2-4-a，图2-5-a中，其中图2-2-c的M点处于有功为送出而无功为受进，而图2-5-a的M点处于有功为受进而无功为送出，这二种工况一般不会出现，更为重要的是不符上述规律出现的时间很短暂，因此可利用规律(1)～(3)作为经历了一个振荡周期及振荡中心位置方向的判据。 (4) 在E1和E2摆开180°、即功角δ＝180°时，振荡电流I最大，且相位角φ穿越90°或270°，可利用此特点作为相位角起动判据。 3 相位角失步振荡判据

首先把四个象限的角度划分六个区：φ1～φ2为Ⅰ区，φ2～90°为Ⅱ区，90°～φ3为Ⅲ区，φ3～φ4为Ⅳ区，φ4～270°为Ⅴ区，270°～φ1为Ⅵ区。系统正常情况下一般运行在Ⅰ区或Ⅳ区。根据上述失步振荡过程中在各种工况下相位角的变化规律，把Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ作为正方向判断区（见图2-7-a），把Ⅳ—Ⅴ—Ⅵ—Ⅰ作为反方向判断区（见图2-7-b），把Ⅰ—Ⅳ作为振荡中心附近判断区（见图2-7-c）。

B

A

E

C

（a）正方向判断区

（b）反方向判断区

D

（c）振荡中心判断区

F

图2-7 相位角判断区划分

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相位角失步振荡判据：

振荡中心 位 置 在MB之间 （正方向） 在AM之间 （反方向） M点 相位角φ变化区间 M点为送端（f1＞f2） A：Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ 0°－90°－180° C：Ⅰ—Ⅵ—Ⅴ—Ⅳ 360°－270°－180° E：Ⅰ—Ⅳ—Ⅰ 0°－180°－0° M点为受端（f1＜f2） B：Ⅳ—Ⅲ—Ⅱ—Ⅰ 180°－90°－0° D：Ⅳ—Ⅴ—Ⅵ—Ⅰ 180°－270°－360° F：Ⅳ—Ⅰ—Ⅳ 180°－0°－180° 图2-8 相位角失步振荡判据

(1) 判断振荡中心在正方向

A．正常运行在Ⅰ区时（送端），从Ⅰ区开始按顺序经过Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区，则判断振荡中心在正方向并认为经历了一个振荡周期。

B．正常运行在Ⅳ区时（受端），从Ⅳ区开始按顺序经过Ⅲ区、Ⅱ区、Ⅰ区，则判断振荡中心在正方向并认为经历了一个振荡周期。 (2) 判断振荡中心在反方向

C．正常运行在Ⅰ区时（送端），从Ⅰ区开始按顺序经过Ⅵ区、Ⅴ区、Ⅳ区，则判断振荡中心在反方向并认为经历了一个振荡周期。

D．正常运行在Ⅳ区时（受端），从Ⅳ区开始按顺序经过Ⅴ区、Ⅵ区、Ⅰ区，则判断振荡中心在反方向并认为经历了一个振荡周期。 (3) 判断振荡中心就在安装处附近

振荡中心相位角变化规律如图2-6所示，此时将可能检测不到φ穿过Ⅱ、Ⅲ（或Ⅴ、Ⅵ）两个区，判据改为：

E．正常运行在Ⅰ区时，从Ⅰ区开始突变到Ⅳ区再突变回到Ⅰ区，作为一个失步振荡周期。 F．正常运行在Ⅳ区时，从Ⅳ区开始突变到Ⅰ区再突变回到Ⅳ区，作为一个失步振荡周期。 G．为了判断装置安装地点是否处在振荡中心附近，再采用低电压辅助判据，当电压UM的电压包络线的最小值UML（有效值）≤20％UN时，则认为M点处在振荡中心附近（图2-9-b）。该判据固化在程序中，不必整定。

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0

uMt

uMt

t

0 t

20％UN

UM

UM

0

(a) 振荡中心 t

0 UML t

(b) 振荡中心附近 图2-9 振荡中心处振荡电压波形

同时满足E、G或F、G时，判为失步振荡，且振荡中心就在安装处附近。

4 保护区范围内的判断及选择性配合

对于失步振荡解列装置来说其保护区是指系统发生失步振荡时，振荡中心落在该区范围内，装置应能动作，换言之，振荡中心不在预定的保护范围内装置应不动作。确定保护范围时，需要考虑的因素是：

(1) 是否与同一系统内其他解列装置相配合，如有其他解列装置，应划分各装置的保护区范围。

(2) 一般应考虑保护本线路全长并包括正、反方向相邻线路的一部分。 4.1 判失步低电压定值ULS

振荡中心处电压包络线的最低电压值为零，离振荡中心越远，电压包络线的最低电压值UL（有效值）就越高。对于一个具体的系统来说，振荡中心确定了，系统各点的UL值是可以计算出来的，因此设定振荡中心落在保护区的边界上，可以求出解列装置安装点（M点）处的UML值，考虑一定的可靠系数K，就可确定：判失步低电压定值ULS＝KUML，式中可靠系数K＞1，系考虑运行方式的某些可能变化。

电压包络线最低电压出现在1/2振荡周期时刻（E1和E2反相，功角δ＝180°时），这

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个电压的检测在先，失步振荡周期的判断在后（相位角原理的判据一般需2/3个振荡周期），因此对N＝1的快速解列而言，检测电压包络线最低电压的时间不会延缓对失步振荡周期的判断。

4.2 振荡中心位置方向选择功能

振荡中心方向：N（Y－只允许正方向，N－无方向），当选择Y时，振荡中心在安装点背后时，2F装置就不能动作。因此，2F装置可根据检查电压有效值的最低值及相位角判据的方向性来确定保护区的范围，这样将有利于保护范围的选择性配合。

由于运行方式改变，网络结构变化，振荡中心位置总有些移动，所以2F装置另外又规定：当检测到电压包络线最低电压值小于20％UN时，装置判为振荡中心落在安装点附近，此时没有方向性。即此时不受振荡中心方向选择功能的控制，即使其设置为Y，振荡中心落在安装点背后附近，失步解列仍能出口动作。 4.3 振荡周期次数Ns的选定

振荡周期次数Ns是本判据的又一个重要参数，当经过Ns个振荡周期时就发出解列命令。系统内几套解列装置保护区有重叠时，可用Ns值的不同来配合以保证选择性，希望慢动的装置取较大的Ns值，一般取Ns＝3～4或更大；需快速解列时，Ns选为1～2（不推荐Ns＝1）；如果希望失步振荡后，通过采取措施（如送端切机，受端切负荷）使失步的系统再拉入同步，只有经过规定的振荡周期次数以后仍拉入不了同步时才进行解列，这种情况下Ns可取5～10。

注1：失步振荡判出时间。相位角原理的判据一般需2/3个振荡周期，解列出口的延时是以振荡周期次数Ns进行整定的。最短Ns＝1，解列出口的时间为0.6～0.7个振荡周期，例如f1＝50HZ，f2＝48HZ，Ns＝1时，振荡周期＝1/（50－48）＝0.5秒，SB出口时间＝（0.6～0.7）30.5＝0.3～0.35秒。相同的NS时，快速振荡（f1和f2相差大时）出口快，慢速振荡（f1和f2相差很小）出口慢。解列出口接点在振荡平息后（即解列后）延时6秒返回。

注2：快速解列判据（2F5型）。某些电网希望在判出失步时尽快将电网解列，此时可采用“快速解列判据”：只要判出相位角按顺序穿到第三区时（对应功角δ摆过180°），就发出解列命令。为了保证动作的安全性，一般不推荐使用此判据，若特别需要时订货时应注明，才提供此功能。

5 装置启动判据：相位角启动或功率突变量dP启动

满足二个启动判据之一时，装置就判为允许启动，启动灯点亮。启动回路在振荡平息后（即解列后）延时6秒返回。

(1) 相位角启动判据：相位角φ穿过90°或270°，且此时三相电流均大于35％额定电流。

φ越过90°或270°时，Cosφ正负变号，有功功率由正变负或由负变正，故又可称为“功率变号”启动。由于φ穿越90°或270°发生在功角δ＝180°、E1与E2反相时，此

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时振荡电流I最大，可保证三相电流均大于35％额定电流；δ穿越0°（360°）时，φ亦会穿越90°或270°，此时电流I最小，故δ穿越0°时，不能启动失步解列。相位角启动判据已固化在程序中，无需进行设定。

功率突变量启动判据：∣Pt－Pt-5S∣≥dPs，且5秒前的功率∣P-5S∣≥P0s（功率突变量启动前5秒时刻的初始功率必须大于定值P0s）。

装置一直在检测功率Pt值，功率突变量启动要求相差5秒的二个时刻内的功率差dP ≥dPs，即要求5秒内功角δ摆开一定角度，亦即要求相位角差dφ足够大（P与Cosφ成正比）。对于（f1－f2）差值较大的快速振荡而言，功率突变量判据先启动；对于小扰动引起的失步振荡，（f1－f2）差值很小，dP不能启动，则只能等到E1与E2反相时由相位角启动判据来启动。短路故障或PT断线时，dP亦会启动，所以试验时常能看到启动灯点亮。

定值P0s为允许功率突变量启动的事故前功率定值，一般取为0.1倍额定功率值，用以防止联络线轻功率时误解列联络线。定值P0s不控制相位角启动判据，但相位角启动判据中“三相电流均大于0.35倍额定电流”的要求，亦可防止误切。

装置一直在检测功率Pt值，因此P-5s是一个动态值而非初始工况功率（事故后E1和E2不同步，功率Pt值不断变化，但功率突变量启动时刻可能大于5秒），这样可保证本线路初始为轻负荷，在其它线路切除而功率转移到本线路时，装置仍能可靠起动，不会发生拒动现象。 6 闭锁判据

(1) 当三相电压不平衡、PT回路异常及不对称短路，出现3U0≥3U0s时，立即闭锁失步解列。 (2) 当三相电流不平衡、CT回路异常及不对称短路，出现3I0≥3I0s时，立即闭锁失步解列。定值3I0s整定时应躲开最大振荡电流下CT可能饱和产生的不平衡3I0值。由于CT断一相或断二相时，3I0s等于相电流值，所以建议3I0s定值选取较大值（略小于最小负荷电流值）。

注：出现异常时，会闭锁失步解列，所以PT回路断线引起异常时，应尽快查清断线原因，使PT回路恢复正常。 7 事故前潮流方向判据

根据系统需要，还可以选择装置启动前5秒时刻的潮流方向作为解列的条件。在装置内部，功率突变启动及相位角启动的判别在潮流方向判别之前，并且一旦dP/φ启动，装置会自动记忆住P-5S值（包括功率数值及功率的正负号）。因此如果dP/φ启动前5秒时刻的潮流方向不满足允许解列的方向，则振荡过程中功率Pt值（包括功率方向）不断变化，装置亦不会误开放失步判断回路。

判失步振荡的事故前功率方向选择判据为P＞0：Y，P＜0：N（Y－该方向允许动作，N－该方向不允许动作）。

当P＞0：Y， P＜0：N时，有功功率从母线流向线路允许解列； 当P＞0：N， P＜0：Y时，有功功率从线路流向母线允许解列；

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当P＞0：Y， P＜0：Y时，无方向要求；

当P＞0：N， P＜0：N时，装置退出不能工作，等同退出振荡解列功能压板。 8 相位角判据的优点

(1) 不受运行方式的影响。该判据已考虑了各种运行情况，还考虑了振荡中心位置的改变，因此实际应用时一般就不必再去关心运行方式的变化。例如，不必关心潮流大小或方向的改变；不必关心发电机组、变压器的停投；不必关心环网是开环还是闭环运行。 (2) 输出线路短路时，相位角判据不会误检测。

(3) 整定简单，且运行中不需要改变。该判据使用的定值主要是判保护区范围的低电压定值ULS及振荡周期次数定值NS，这些定值对于具体系统来说是很容易给定的，不必进行复杂的整定计算，只需进行类似低电压保护的计算，投运前一次整定后运行中一般是不需要改变的，故运行维护简单。

(4) 用相位角判断失步振荡具有方向性，利用其方向性可以获得良好的选择性，有利于保护范围整定计算的配合。 9 失步解列判别框图

根据上述，装置同时满足下列条件时发出解列联络线或切机控制命令。 (1) 启动前5秒时刻的潮流方向和设置的方向一致。 (2) 装置处于启动状态（功率突变量启动或相位角启动）

2相位角启动：相位角穿过90°或270°，且此时三相电流均大于0.35倍额定电流。 2功率突变量启动：∣Pt－Pt-5S∣≥Ps，且∣P-5S∣≥P0s。 (3) 装置安装点处电压包络线的最低电压值UML符合动作条件：

2振荡中心位置方向设置“N”时，出现低电压：UML≤ULS（判失步振荡保护范围） 2振荡中心位置方向设置“Y”时，当振荡中心在正方向，且UML≤ULS；当振荡中心在反方向，且UML≤20％UN（判振荡中心失步）。 (4) 振荡周期次数N≥Ns。

(5) 3U0＜3U0s（3U0s用来判PT回路异常及不对称短路）。 (6) 3I0＜3I0s（3I0s用来判CT回路异常及不对称短路）。

根据上列动作条件，可画出失步解列判别框图2-10或框图2-11（两者画法不同）。

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3I0s

0100

A A

零序电流定值（判CT断线、不对称短路故障，还应躲开最旁路零序电流定值（判CT断线、不对称短路故障，还应躲

大振荡电流下CT可能饱和产生的不平衡3I0值，一般为15～20％In）

3I0sp 0100

开最大振荡电流下CT可能饱和产生的不平衡3I0值，一般为15～20％In）

打印开启设定：

Y/N

Y－表示使用打印机，装置在事故处理结束，振荡平息后，

装置将自动输出打印当前事件记录，异常状态开始及异常状态消失时亦会自动输出并当时立即打印。如果打印控制字为N则不输出打印，亦不能进行召唤打印。 数据自动打印设定

Y/N 记录。

数据阅读间隔：01

数据记录内存中步长固定为0.02秒一点，但打印或阅读液

晶屏的数据记录时，时间间隔变化倍数有01、02、05、10四档供选择，即数据记录有0.02秒、0.04秒、0.1秒、0.2秒四种间隔供选择。

注：定值设置应根据各系统实际需要来设定，上述“建议值”仅供参考。 4.2 定值修改

定值存放在E2PROM内，断电后定值不消失，面板上设有定值允许设置开关，只有该开关拨在“允许”位置才能写进新的定值。定值设置开关拨至“允许”位置时，装置不进行失步事故判断，闭锁出口；只有开关拨至“禁止”位置时，装置才进行事故判断，允许出口跳闸。另外，若定值设置开关在“允许位置”，显示在定值设置菜单下，必须将设置开关拨回“禁止”位置方可返回主菜单，可提醒试验人员防止设置开关在“允许”位置下发生装置拒动现象。

在定值设置菜单下，先将定值设置开关拨到“允许”位置，按“上移”或“下移”键，将光标移至需要修改的定值行下面，按“左移”或“右移”键把光标移至被修改的那一位数字下，按“+1”键或“-1”键改到新的值，定值的一行修改完毕，核对无误后按下“确认”键，则新的定值自动被写入E2PROM，光标以黑方块的形式闪动，说明已写入。如果按“确认”键后，液晶屏上出现以下提示：

定值写保护！ 请打开写保护开关 然后按＜确认＞键

则说明定值写不进去，可能原因有两种： (1) 写保护开关未放在允许位置；

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Y－表示使用打印机，装置在事故处理结束，振荡平息后，

装置将自动输出打印当前数据记录。如果打印控制字为N则不能自动输出打印当前数据

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(2) E2PROM写入回路出现异常。请检查后重新写入。

定值修改完毕后，再按“上移”或“下移”键，检查各行定值修改是否正确无误，然后，将定值设置开关拨回“禁止”位置，按“返回”键返回主菜单。装置如果配备打印机，应将新的定值表打印备案。

注意事项：定值设置开关在“允许”位置时，装置不能进行事故判断，因此定值修改完毕后，务必将开关拨至“禁止”位置。 5 事件记录显示

在主菜单中有“当前事件记录”及“上次事件记录”两个子菜单，即本装置可连续记录两次事件，内容包括发生的动作事件及发生时间。在主菜单显示方式下，可通过移动光标选择所需显示的事件记录。事件记录的格式为：

启动日期 05-06-16 启动时间 08:12:36 00.00s

（启动时刻为基准，即0秒） （功率突变量启动或相位角启动）

△P/φ启动 00.81s

失步解列动作 06.81s

失步解列动作返回

注：失步解列出口接点在振荡平息后（即联络线解列后）延时6秒返回，6秒时间大于功率突变量启动判据dP＝∣Pt－Pt-5S∣中的5秒时间间隔，可防止装置不必要的再次启动。 6 数据记录显示

在主菜单中有“当前数据记录”及“上次数据记录”两个子菜单，可连续记录两次事件的数据，记录时间长度为启动前0.2秒至启动后50秒，步长为0.02秒一点。在50秒钟之内如果失步解列出口已返回，则停止记录。在主菜单显示方式下，可通过移动光标选择所需显示的数据记录。每一点的数据记录的格式为：

注：数据记录显示时间间隔可以通过定值菜单中数据阅读间隔变化倍数来选择。 启动日期：05-12-19 启动时间：15：28：28 T = -00.20s U = xxx.x 1I = xxxx

当前显示的数据相对启动时刻的时间

线路三相相电压平均值 [U =（Ua+Ub+Uc）/3] 线路三相电流平均值 [I =（Ia+Ib+Ic）/3] 线路有功功率

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kV A MW

1P = ±xxx.x

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1φ = xxx.x ° PU = xxx.x PI = xxxx

线路相位角

旁路三相相电压平均值 [PU =（PUa+PUb+PUc）/3] 旁路三相电流平均值 [PI =（PIa+PIb+PIc）/3] 旁路有功功率 路相位角

kV A MW

Pp = ±xxx.x

φp = xxx.x °

说明1：数据记录每点有多行数据，液晶屏只能显示四行，故同一点数据要通过“上移”或“下移”键来移行才能读全。同时按“确认”键与“下移”键（或“上移”键），则显示下一记录点（或上一记录点）的数据（操作时，针对所要查找的时刻或U或φ处，先按住“确认”键，然后再按“上移”键或按“下移”键）。

说明2：受内储容量限制，数据记录无法显示三个相电压和三相电流，因此数据记录（包括打印的数据记录）中，用三相电压和三相电流的平均值来表示。

说明3：打印内容格式如下：

UFV-2Fpd 当前动作数据记录（打印时间xxxx年xx月xx日xx时xx分xx秒） 时间(S) U(kV) PU(kV) I(A) PI(A) P(MW) Pp(MW) φ(°) φp(°) -0.20 xxx.x xxx.x xxxx xxxx ±xxx.x ±xxx.x xxx.x xxx.x -0.18 xxx.x xxx.x xxxx xxxx ±xxx.x ±xxx.x xxx.x xxx.x 7 装置动作后的显示（事故屏幕）

装置动作后一方面输出动作的中央信号（XJ继电器接点闭合）及动作指示灯，一方面在液晶屏上立即显示出动作的内容（自动停止显示当前菜单的内容）。显示的动作内容和格式如下：

失步解列动作

当系统状态已恢复正常，输出信号灯、出口指示灯、“动作”信号灯、XJ继电器接点及显示将仍保持在动作的状态，按下外接的复归按钮方可复归装置动作信号（XJ继电器接点断开，各动作指示灯熄灭）及清除动作显示，返回主菜单。若按下“确认”键，亦能清除动作显示及返回主菜单，但磁保持的XJ继电器接点及各动作指示灯不能复归。 8 打印选择菜单（召唤打印）

本装置除了可以自动打印当前事件记录、当前数据记录和异常状态外，还可通过打印选择菜单人为选择下列打印内容。

在主菜单方式下，移动光标至打印选择菜单下，按下“确认”键，显示内容如下：

(1) 当前状态打印 (2) 定值打印 (3) 当前事件打印

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(4) 上次事件打印 (5) 当前数据打印 (6) 上次数据打印

移动光标选择需要打印的项目，然后按下“确认”键则可打印出相应的内容。应该注意，如果定值表中打印设置一行内容为“N”时，则不能进入打印选择菜单。

在召唤打印或自动打印的过程中，液晶屏的显示均为：

正在打印，请稍候！

退出方式选择 ＜确认＞键结束打印 ＜返回＞键继续打印

正在打印时，可进行如下二种操作功能：

(1) 按下＜确认＞键：结束当前各种打印任务，在召唤打印情况下显示自动返回“打印选择”菜单，在自动打印情况下显示自动返回“事故屏幕”。

(2) 按下＜返回＞键：可继续打印，在召唤打印情况下显示自动返回“主菜单”，在自动打印情况下显示自动返回“事故屏幕”。

注1：显示返回为“打印选择菜单”时，如果按＜返回＞键可返回主菜单，如果按＜确认＞键则会执行“打印选择菜单”的项目重新开始打印；显示返回为“事故屏幕”时，必须按＜确认＞键或屏复归按钮FA方可返回“主菜单”，如果按＜返回＞键则无效。

注2：打印时若希望执行暂停和续打功能时，请使用打印机的＜暂停＞键。 当打印接口部件或打印机状态不正常时，液晶屏上会显示以下内容：

打印数据传输错误 请检查打印机接线 并按＜确认＞键退出

此时需检查打印机接口部件及打印机：电源是否已打开，连线是否正确，有无其它不正常状态？应予以排除。 9 时钟设置菜单

在装置开始通电运行或运行中发现时间误差较大时，需利用本菜单重新设定正确的时间，其显示格式为：

设置时钟 年06 日30 分56

月05 时21 秒38

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装置具有GPS脉冲自动对时功能：从装置开入1接口处输入24V“GPS脉冲”，装置能自动对时，以保证时钟回路计时准确，避免累计误差。 10 装置的整组试验菜单

装置的整组试验菜单用于检查装置整组动作的正确性，被试验回路包括处理程序、动作信号、出口回路等。为了方便用户，装置在运行状态（有三相电压、电流）或在投运前（无电压、电流）均可进行整组动作自检试验。整组试验菜单内容为：

出口检查 退压板！

△P/φ启动 线路失步解列动作 旁路失步解列动作

所有出口返回

在主菜单的整组试验菜单目录下，同时按下“确认”键和屏上的复归按钮，进入整组试验菜单。移动光标至“△P/φ启动”处，再按“确认”键，启动灯点亮，光标再移至“线路失步解列动作”处，按“确认”键，装置动作灯和输出Ⅰ指示灯点亮，相应出口接点闭合并保持（失步振荡试验时，出口接点闭合时间较短），这样有利于检查出口接点的闭合情况。将光标移至“所有出口返回”行下，按“确认”键，可复归启动灯、主机板动作灯和出口接点，再按复归按钮可复归磁保持的中间板动作灯、输出Ⅰ指示灯、出口接点指示灯和动作信号接点XJ2，此时不打印，且液晶屏显示仍停留在自试菜单内容下。自试完毕，按“返回”键可返回主菜单。

注：正常运行情况下，若电压消失，装置将被闭锁，但自试时只要接入直流电源，仍能进行整组动作试验。

注意：进行整组试验时应将出口压板退出！

为了防止轻易进入整组试验状态，装置已加闭锁措施，不按上述规定步骤操作进入不了整组试验状态，但由于一旦进入整组试验状态时，出口继电器均要动作，因此务必将出口压板退出！

11 “关于本装置”菜单

该菜单显示为：

北京华瑞泰公司 型号：UFV-2Fpd 软件版本号V2.0 中断时间＝1.404ms 电池电量＝满/欠

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北京华瑞泰公司 387470481.doc 五、防止误动作的闭锁措施（装置的回路自检）

装置的回路自检主要包括电压、电流回路自检等。当自检发现异常时，除延时发出中央告警信号外，并在液晶屏幕右侧竖行显示出相应的异常内容，如显示：电压消失，所显示的异常信号（四个汉字）采用闪烁方式，起警示作用。如果有两个以上异常情况出现，后出现的异常显示内容会覆盖先出现的异常显示内容。异常信号在异常状态消除后自动消失。连接打印机时，在异常出现及消失时，均会自动打印。

图2-17

1．正常运行时，电压回路自检

(1) 当3U0=(Ua+Ub+Uc)≥3U0s时，判为PT断线，立即闭锁启动与SB出口，并延时5秒告警及显示：“线路PT断”或“旁路PT断”（零序电压异常告警），同时发中央告警信号，PT断线灯点亮。3U0一旦消失，立即解除闭锁。

(2) 当(Ua+Ub+Uc)/3≤K2UN时，判为三相失压，考虑振荡中心δ＝180°时电压很低，所以瞬时失压不闭锁SB，当失压时间超过5秒时，则闭锁启动与SB出口，同时显示：“线路失压”或“旁路失压”，并发中央告警信号，PT断线灯点亮。电压恢复正常后，延时5秒解除闭锁。

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异常判别示意图

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注：旁代压板不投时，只判线路的异常不判旁路的异常；投上旁代压板后，只判旁路的异常不判线路的异常。 2．正常运行时，电流回路自检

当3I0=(Ia+Ib+Ic)≥3I0s时，判为CT断线，立即闭锁启动与SB出口，并延时5秒告警及显示：“线路CT断”或“旁路CT断”（零序电流异常告警），同时发中央告警信号，异常灯点亮。3I0一旦消失，立即解除闭锁。 3．正常运行时，自检发现DCJ通信异常时

立即闭锁SB出口及显示：“1D板异常”或“2D板异常”，同时发中央告警信号，异常灯点亮。

4．各种异常情况时，信号灯的状态

(1) 3I0异常、DCJ异常时，主机板上“异常”灯会点亮，输出中间板上“异常”灯亦会点亮，同时中央信号“异常”接点YJ2闭合。

(2) 电压消失异常或3U0异常（PT单相断线）时，主机板上“异常”灯点亮，输出中间板上“异常”灯不亮，而“PT断线”灯会点亮。中央信号“PT断线”接点PTJ2闭合。

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第三部分

一、现场安装调试

1．装置通电前的检查

(1) 在现场开箱后应检查装置在运输过程中有无损坏情况，对各部分固定螺钉应拧紧，对端子排、出口压板应逐个检查并拧紧。

(2) 在主机板、DCJ板及打印板插入前，先将其余插件全部插入，用1000V兆欧表检查交直流输入回路及输出回路的绝缘应符合要求。

(3) 检查直流220V/110V电源回路输入电压的正负极性及电压额定值应正确。检查电源插件的输出（＋5V、±12V、24V）应分别在5±0.1V、12±1V、24±2V范围之内，各电源指示灯应点亮。

(4) 插入主机板、DCJ板及打印板插件，准备通电检查试验。 2．通电检查和调整

(1) 合上直流电源后，检查主机板上的液晶屏显示应正常，在交流电压信号消失时应显示“电压消失”，PT断线灯点亮。

(2) 接入额定值的交流电压信号后，PT断线灯应熄灭，液晶屏上显示的“电压消失”应消失，显示的电压数值应正确。

(3) 测量零点调整：在无交流输入信号时，液晶屏显示的电压值应为零或接近零，如果偏大，应将DCJ插件用转接板接出，调节调零电位器，使显示从某一值逐渐变为零时为止。 (4) 测量额定值调整：将输入的交流电压、电流信号调至额定值（用0.5级电压表监视），检查液晶屏显示的电压、电流值是否为整定的额定值，如果误差超过1％，则应调节幅度调整电位器，使其等于额定值。注意频率测量值不需调整。

(5) 测量精度调整：利用UFV-T专用试验仪或其它高精度工频变频电源分别改变电压值、电流值与频率值，观看装置显示的测量值，其误差应在规定的误差范围之内。 3．动作特性试验

(1) 定值设定：首先应将调度下达的定值整定单按定值设置菜单一节所述的方法输入到装置内，并进行核对。

(2) 利用整组试验功能进行试验：接入额定交流电压、电流后，按“整组试验菜单”所述的方法进行整组试验。

(3) 利用上述试验仪器进行各种动作模拟试验、装置应动作正确、各项技术参数应符合规定的要求。

(4) 拉合交、直流电源开关1～3ZK，装置应不出现误动作现象。 4．装置的试运行

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现场安装调试、运行与维护

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装置在现场调试、试验完毕后，一般先经过3～5天的试运行，如果一切正常，就可投入正式跳闸运行。如果试运行中发现有异常情况，应及时查清原因，进行处理后再试运行3～5天。

二、现场运行与维护

1．投运前应注意的事项

(1) 装置直流电源±KM应单独供给，不应接于某条线路的直流回路01、02上，以免该线路的直流回路熔断器熔断时，造成装置失去电源。

(2) 中央信号输出接点的公共端应通过保护开关后才能直接和+XM小母线相连，以免光字牌（信号灯）短路时烧坏接点或装置内部的导线及印刷板线条。

(3) 由于中央信号继电器接点容量为10W，若现场为白炽灯光字牌，请更换为节能光字牌。 (4) 抗干扰接地线应可靠接地。

(5) 1ZK～3ZK空气开关的接线螺钉压接处应仔细检查；装置背后出线端子及屏端子应逐个检查；出口压板亦应逐一检查，不投运的线路应断开出口压板。

(6) 失步解列的重合闸放电接点不能漏接，各跳闸接点及重合闸放电接点与相应屏柜的连接电缆线应反复检查，不能搞错对象。

(7) 定值设置完毕后，应按照调度部门下达的定值通知单对各项定值仔细核对一遍，例如事故前功率方向的设置及振荡中心方向的设置是否符合调度部门的规定，并检查装置液晶屏显示的有功功率是否和控制屏测量表计的显示值相一致，如误差较大，应检查定值表中额定电压UN，额定电流IN的设定和PT、CT的变比是否相同。

不投运的功能压板应断开。接有打印机时，应将定值表打印存档，并上交调度部门一份。

注意事项：

a. 在设置定值前不准合上出口压板，设置完毕并检查无误后才允许合上出口压板。 b. 定值设置完毕后，定值设置开关应拨回到“禁止”位置（主机板上运行灯点亮），否则装置将不进行事故判断，会产生拒动后果。

(8) 2F装置功率正方向规定为母线指向并网线路，对CT回路接线的极性应仔细检查。电流回路的端子应可靠拧紧，防止CT开路。

重要说明：当本柜交流电流回路采用与测量仪表共用一组电流互感器时，宜分别接于不同的二次绕组，若受条件限制须共用一个二次绕组时，应按下述原则配置：

a. 在未设有效的闭锁和监视措施时，仪表应经中间电流互感器连接，当中间电流互感器二次回路开路时，本柜所用电流互感器的误差仍应不大于10%。

b. 本柜电流回路应接在仪表之前，可避免校验仪表短接IA、IB与IC时影响本柜装置工作。

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2．正常运行中的巡视和检查

运行人员应每日到装置安装处巡视检查一次.检查的主要内容有： (1) 装置电源指示灯均应点亮。

(2) 主机板、输出中间板及打印板上指示灯应显示正确。

(3) 液晶显示屏上显示的时间、电压、电流、功率、相位角及频率测量结果应正确。如测量误差较大，应查明原因，进行排除。如果时间误差较大，应该用时钟设置菜单重新设定正确时间。

3．运行人员进行母线操作时的注意事项

当母线检修或试验时，一定要注意先断开屏后上方相应的PT空气开关，核对液晶屏显示的相应电压确已消失，再进行母线的有关操作，以防止在母线试验时引起误动。停运的母线恢复运行后，应再合上被断开的PT空气开关。 4．电网发生事故时，应及时检查装置动作情况

当系统发生频率、电压或失步振荡事故时，应检查装置动作情况是否正确，并记录动作后的显示、各种指示灯的状态和事件记录内容，不配打印机时还应抄写数据记录的内容。复归动作信号后，把装置动作情况上报调度部门。接有打印机的装置，应将打印结果上报调度部门分析事故及备案。

注意事项：未做完动作记录时，不准按动复归按钮，以免丢失动作信息。 5．装置出现异常告警时的检查

装置出现异常信号时，应及时到屏前检查装置的显示结果，查明是哪一部分异常，并尽快排除。如果是PT回路断线引起的异常，应尽快查清断线原因，使PT回路尽快恢复正常。

如果装置指示灯紊乱或显示不正常，在一时无法查清原因时，应先将装置出口压板退出，通知继电保护维护人员进行处理。 6．关于定值修改

装置运行过程中如果需要修改定值，应该注意的事项：

(1) 在修改定值之前应先断开各出口压板，定值修改完毕之后再投上被断开的压板。 (2) 定值修改完毕后一定要仔细检查、核对，并将定值表打印存档及上报调度部门一份。 (3) 应检查定值设置开关是否拨回“禁止”位置，显示是否返回正常运行菜单，主机板上运行灯是否点亮。 7．装置的定期试验检查

(1) 装置在投运之前应外加试验电源进行一次模拟试验（对变换器亦进行了试验）。 (2) 装置运行中，每年应利用装置的整组自试菜单或UFV-T专用试验仪进行一次定期检查，

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试验后观看事件记录及数据记录的结果。

(3) 装置运行情况正常时，可每隔5年进行一次外加试验电源的模拟试验，全面检查装置动作情况。

(4) 在检查中发现有插件不正常，可更换备用插件。如果现场人员对装置的异常情况处理有困难时，应及早通知厂家寄换插件或派专人到现场检查处理。 8．重点注意事项：

(1) 用整组自试菜单或外加试验电源试验前均应断开出口压板！ (2) 定值设置或修改时，应断开出口压板！ (3) 严禁带电拔出或插入插件！

(4) 为防止静电感应严禁用手触摸主机板电路！

附注：普通的试验仪器不能模拟失步振荡试验，所以建议采用UFV-T型专用试验仪。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w4g6.html