王國冕
(北京京豐燃氣發電有限責任公司,北京 100074)
T60/T35與PCS-985BT保護裝置的差異分析
王國冕
(北京京豐燃氣發電有限責任公司,北京 100074)
美國GE公司生產的UR系列保護裝置曾在國內新建電廠中應用十分廣泛,而今很多保護裝置已運行10a以上,為確保裝置可靠運行,需要對裝置進行更新改造。本文針對UR系列T60/T35變壓器保護裝置與南瑞繼保PCS-985BT保護裝置的差異進行分析,以期能給相關用戶和從業者提供一些參考。
保護裝置;T60/T35;PCS-985BT
北京京豐燃氣發電有限責任公司#1燃機主變壓器和高廠變保護裝置分別選用美國GE公司T60型和T35型保護裝置,保護裝置已運行12a,期間T60保護裝置曾發生過一次誤動。為保證保護裝置可靠運行,將T60/T35保護裝置更換為南京南瑞繼保電氣有限公司生產的PCS-985BT保護裝置。在改造過程中,發現PCS-985BT保護裝置和T60/T35保護裝置的一些差異,并進行對比,希望給相關用戶和從業者提供一些參考。
1.1 保護范圍
PCS-985BT保護裝置能夠提供1臺主變和2臺廠變所需的全部電量保護。使用T60/T35保護裝置則只能為1臺主變/廠變提供所需的電量保護。另外,變壓器保護動作往往需要多個跳閘出口,PCS-985BT保護裝置通過定義出口跳閘矩陣就可以實現,而T60/T35保護裝置需要配合單獨的出口邏輯箱才能實現此功能。一套PCS-985BT保護裝置可以實現T60/T35保護裝置兩三套的功能,相比T60/T35保護裝置有占用盤柜空間小、無需考慮多套裝置間接線的優點。
1.2 插件
PCS-985BT和T60/T35保護裝置均由數個插件組合而成。出現故障后,使用備件替換故障的插件后即可正常運行。T60/T35保護裝置插件的種類很多,其中僅數字量I/O插件就有20余種不同功能的插件可供選擇,可適應各種不同需要。而PCS-985BT保護裝置可供選擇的插件種類很少,僅MON通訊插件有4種不同型號,跳閘出口插件分帶保持和不帶保持2種,一些特殊情況下可能出現開入量位置不足,跳閘出口位置不足的情況。
1.3 背板接線方式
PCS-985BT保護裝置背板接線與內部跳線均需焊接,而T60/T35保護裝置背板接線為螺栓固定。PCS-985BT保護裝置接線牢固,而T60/T35保護裝置修改接線比較容易,但長期運行后有接線發生松動的風險,需在定期校驗時進行檢查。
1.4 屏幕顯示及指示燈
T60/T35保護裝置屏幕很小,只能顯示兩行文字。而PCS-985BT保護裝置屏幕較大,能同時顯示15行文字,正常運行時顯示系統接線圖,界面操作方便。
除了電源、跳閘和報警燈指示燈外,T60/T35保護裝置面板還有48個用戶可編程LED燈,用戶可以任意定義,利用這些LED燈可以直觀地反映裝置內保護動作狀態。而PCS-985BT保護裝置則是利用屏幕顯示保護動作狀態,且同時顯示保護動作的時間和跳閘出口情況,信息比T60/T35保護裝置全面很多。
1.5 電腦通訊接口
T60/T35保護裝置可通過前面板的RS232串口與電腦進行通信,PCS-985BT保護裝置則是通過前面板的網口與電腦通信,均可以實現快捷定值上傳下載,錄波文件下載和出口傳動。
T60/T35保護裝置不與電腦通訊也能進入試驗模式,并進行出口傳動。但PCS-985BT保護裝置必須在控制字“出口傳動使能”投入后,操作通訊中的電腦才能進行出口傳動。相比之下,PCS-985BT保護裝置對于電腦通訊的依賴性更強。
1.6 直接跳閘回路
根據《國家電網公司十八項電網重大反事故措施(修訂版)》中的相關要求,所有涉及直接跳閘的重要回路應采用動作電壓在額定直流電源電壓的55%~70%以內的中間繼電器,并要求其動作功率不低于5W[1]。
T60/T35保護裝置動作功率不符合要求,直接跳閘回路需要增加大功率繼電器,跳閘信號可以輸出長信號。而PCS-985BT保護裝置的外部重動回路可實現直接跳閘回路的功能,額定電源DC110V的外部重動回路繼電器實測啟動功率7W,啟動電壓69~73V,符合要求,但只能輸出脈沖信號。
PCS-985BT保護裝置有兩個裝置和兩個獨立的DSP板,分別為保護DSP板和啟動DSP板,采用“與門”出口方式,如圖1所示。

圖1 PCS-985BT保護裝置保護硬件結構框圖
兩個DSP板之間進行實時數據交互,實現互檢和自檢,任一DSP板故障,裝置立刻閉鎖并報警,而T60/T35保護裝置無類似啟動元件。相比之下,PCS-985BT保護裝置注重防止誤動,T60/T35保護裝置更注重防止拒動[2]。
3.1 保護邏輯
PCS-985BT保護裝置為滿足不同用戶的需求,提供了可能需要的各種邏輯和功能,邏輯框圖已經固化,用戶需要再根據自身的實際情況投退相關控制字后,得到最終的保護邏輯。T60/T35保護裝置保護邏輯由固定部分和用戶設置的參量組成,可以根據用戶的特殊要求對各種保護、開關量、定時器進行編輯,組合成新的保護,用戶在使用時自由度較大,比PCS-985BT保護裝置靈活很多。
3.2 諧波閉鎖功能
T60/T35保護裝置有2種相互獨立的諧波制動特性,分別為涌流抑制特性和過激磁抑制特性。涌流抑制特性指當二次諧波含量超過設定值時閉鎖保護動作,避免變壓器空載合閘時的涌流造成保護誤動。過激磁抑制特性指當五次諧波含量超過設定值時閉鎖保護動作,避免系統過激磁時保護誤動。
PCS-985BT保護裝置有2種涌流閉鎖原理可供選擇,分別為二次諧波原理和波形判別原理。二次諧波原理采用三相差動電流中二次諧波與基波的比值作為勵磁涌流閉鎖依據。波形判別原理則是利用內部故障時差流基本上是正弦波,而勵磁涌流時波形間斷不對稱的原理作為勵磁涌流識別的依據。PCS-985BT保護裝置輸入定值時只能選擇一種投入。雙重化配置時,廠家建議一套裝置選擇二次諧波原理,另一套選擇波形判別原理。
相比之下,PCS-985BT保護裝置提供兩種方法避免勵磁涌流對保護造成影響,T60/T35保護裝置則同時重視勵磁涌流和過激磁對保護的影響,二者各有優劣。
通過對PCS-985BT保護裝置和T60/T35保護裝置以上幾方面的對比,可以看出兩種保護裝置各有優勢。PCS-985BT保護裝置滿足國內電力系統的各項要求,裝置可靠性高,菜單操作方便,適用于各種主變壓器、廠用變壓器。而T60/T35保護裝置靈活性很高,可以通過選取插件型號,編輯的邏輯,滿足電廠的各種需要,對變壓器保護裝置有特殊要求時可以選用T60/T35保護裝置。
[1]邵長晶.ABB ACS800系列變頻器常見故障原因分析及處理維修實例[J].電機與控制應用,2011(2):54-55.
[2]羅克韋爾自動化有限公司.PowerFlex 7000中壓交流變頻器(空冷式)用戶手冊[Z].2003.
Analysis of Difference Between T60/T35 and PCS-985BT Protective Devices
Wang Guomian
(Beijing Jingfeng Gas Power Generation Co.,Ltd.,Beijing 100074)
UR series protection devices manufactured by GE company in America,is widely used in the domestic new power plants,and now a lot of protective devices have been operating for over ten years,to ensure reliable operation of the device,the device needs renovation.Based on UR series T60/T35 transformer protection device and NARI-RELAYS PCS-985BT protection device were analyzed,hoping to provide some references to related users and practitioners.
protection device;T60/T35;PCS-985BT
TM774
A
1003-5168(2017)05-0128-02
2017-04-15
王國冕(1987-),男,本科,工程師,研究方向:燃氣發電廠電氣二次、繼電保護專業檢修。