1711机组智能保护控制装置
1171机组保护智能控制装置是我公司针对低压 400V 水轮发电机组，自行研制、开发的一体化产品，本智能控制装置将多种控制功能集中于一体，功能完整全面，突破传统控制系统的构成模式，具有安装、调试、维护简便，减少电站的操作人员及其劳动强度、操作简便的特点，具有较高的性价比。具有自动控制、频率调节、同期并网、发电机保护等功能。该系统同时具备以太网和RS485通信，通过通信接口可与上位机相连。微机控制部分采用标准机箱，安装方便、用户可根据图纸和说明书 即可完成安装、调试。
1711机组智能保护控制装置1171机组保护智能控制装置主要特点
1、可靠性高，本控制系统在硬件和软件方面采用多种提高可靠性的技术措 施，如硬件、软件冗余技术，抗干扰处理技术等。在硬件上，外围线路 与内部电路完全隔离，模拟电路与数字电路（处理器部分）完全隔离， 强电与弱电完全隔离，以保证将外界干扰对装置内部的电路影响控制在 最小的范围内。在软件上，每个流程模块采用定时器监测和看门狗技术， 如果出现死机或程序异常出错，装置会自动复位，恢复正常运行，在控制和数据处理上采用多种智能处理技术。
2、输入输出点数多，装置具有32 点开关量输入点，13 路模拟量和温度输入点，16 路开关量输出点，可以满足 400V 机组的基本需要。
3、参数测量全面，装置不但实时测量机组机组频率、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数，电网频率、电压等,还具备温度、水位等其他模拟量的检测。
4、操作维护调试方便。模块化插卡式结构，更换模块维修方便。采用人工 智能技术，操作调试便利。
1171机组保护智能控制装置主要功能
一、控制、调节、测量功能
1.发电机 400V 侧交流电参数测量和显示
2 自动开机
3 自动停机
4 事故停机
5 自动调频
6 自动同期并网
7 自动功率调整
二、保护功能
差动速断
比率差动
差流越限告警
CT断线
CT断线
速断
低压闭锁速断
负压闭锁速断
限时速断
过电流
过流反时限
过负荷
负序过流
负序过流反时限
逆功率保护
频率过高
频率过低
过电压
低电压
PT断线
PT失压
系统失电
控制回路断线
油压偏低告警
油压过低事故
油压过高告警
调速器故障告警
三、机组状态定义
1.空转态——机组转速已经到达额定转速，未建压，断路器分；
2.空载态——机组转速已经到达额定转速，已建压，断路器分；
3.发电态——机组转速已经到达额定转速，已建压，断路器合；
4.停机态——机组无转速，无电压，断路器分；
5.不定态——除上述以外的所有状态。
1711机组智能保护控制装置功能说明
4.1自动开机
1.接收开机命令：当开入量R22从0变为1并保持80ms以上，认为收到一次开机命令，确认收到开机命令后，启动自动开机流程，液晶报 ”自动开机”。
2.开机准备：接收到开机命令后，装置执行首先执行开机准备工作，液晶报 ”开机准备检查”开机准备检查的内容有:
A:断路器位置是否在分位
B:检查是否有跳闸事故未处理
C:检查刹车是否复归。
D:如果机组条件中设置了检查冷却水,则还需满足开入量R8=1
E:如果机组条件中设置了检查灭磁,则还需满足灭磁开关在分位(开入量R6=1)
满足同时A,B,C,D四个条件,装置开机准备检查完成,开机流程进入开主阀.
3.开启主阀：出口J15，液晶报 ”开主阀” 监测开入R11主阀全开，当R11=1时，主阀开启完成,复归开主阀出口,并进行下一步。当超过设置时间仍未监测到主阀全开信号，装置报开机失败。如果主阀使用人工开启,则只需要在开出配置中,开主阀事件的出口配置为0.
4.投调速器：调速器投入，当机组功能 内置调速=投 时，装置使用内部调速，选择退时，装置使用外部调速器。装置通过开出(J3开调速器,J4关调速器)来对外部电机或者调速器进行控制.当调速器将频率控制到额定频率之后,装置进入空转态,面板上空转指示灯亮,.调速过程中，同时进行超时计时，超过定值Ttsq(调速器超时定值)设定的时候后，装置报开机失败。
4.启动励磁: 装置进入空转后，开始起励（J9起励），并进行起励控制。当励磁电压达到设置定后，装置进入空载态。
5.同期并网：装置检测相差，频差，压差，在频差和压差满足Dfre(频差范围)和Dvol（压差范围）时，装置在相差为0时发出合闸命令，驱动合闸出口J12（合断路器）。如果设置了导前时间，则装置的合闸动作提前输出，提前的时间即Tdqsj(导前时间)。装置通过开入量R17，R18判断同期是否完成，当R17=1，R18=0时，认为同期并网完成，从启动同期并网开始，如果超过设定时间（Tqto同期超时定值），装置报开机失败。
6.发电运行：并网完成后，装置进入正常发电。装置先将有功和无功调至设定值后，装置转为开环控制。用户可通过按键增减功率设定值。
说明1：自动开机过程中，如果相关操作遇超时、故障、事故等情况，装置自动转为停机。
说明2：可以在同期并网时，按“→”键，进入同期电参数显示频，观察同期时相关的电参数，了解同期实时情况。
说明:3：可以通过默认界面下，按“←”键，进入发电机功率设置界面，实现对并网发电的功率和功率因素进行快速设置。
“↑”“↓”“→”“←”
4.2自动停机
1. 自动停机启动：
A:接收到停机开入量R23=1，自动停机启动
B：开机过程中，遇到操作失败的情况,转入自动停机流程
2. 减小有功无功到空载：自动停机启动后，装置先进行减负荷（J2）和减无功(J8)操作，直到有功和无功的测量值小于功率调节步长值（Pptg）.
3.分断路器：功率减小到判断值后，进行分断路器(J11)操作，开出动作后，装置检测断路器是否在分位(R17=0，R18=1).确认断路器为分位后，复归继电器，进行下一步操作。
4.停励磁：如果机组条件中，设置了灭磁=投，则此时灭磁出口将动作。
4.关导叶：当检测到导叶全关后（R20=1），关导叶控制出口 J2(减有功)复归。
5.投入刹车:待转速下降到刹车投入定值Dsctr的大小后，刹车出口J13（投入刹车）动作，J14（复归刹车）
6.停机复归：停机后，等待 停机复归延时Ttjys设置的时间之后，机组刹车复归。
说明1：流程图中为一般处理流程，实际使用中，只有相关模块投入才执行相关的操作，如果某个模块没有投入，则直接进入下一步。比如灭磁功能未投，则分断路器成功后，直接检测导叶是否全关。应用时可根据实际情况，对功能模块进行增减。
4.3紧急停机
1.紧急停机启动：接收到紧急启动命令R23=1,或者机组跳闸事故后.
2.分断路器：J11（分断路器）
3.紧停调速器、灭磁、关主阀：
A:如果设置使用外部调速器，则发送紧停调速器命令J5，如设置使用内部调速，则最大速度减有功J2(减有功)；
B：如果设置灭磁投入，则发灭磁命令J10（灭磁），发送减无功命令J8(减无功)。
C：发送关主阀命令J16(关主阀)
4.当接收到主阀关信号R12(主阀全关)，导叶全关信号（R20），断路器分位（R17=0，R18=1）,灭磁开关合位（R5=1）后，相关操作完成，等待转速下降后投入刹车。
5.投入刹车：当转速下降到刹车投入定值后（Dsctr），投入刹车:J13（投入刹车），J14（复归刹车）
6.停机复归：检测到转速为0后，经延时复归刹车J14（刹车复归）
4.4保护功能
差动速断
1）．RLP01 差动速断－“投”；
2）．差动电流Ida、Idb、Idc任何一相≧ 差动速断定值（Icddz）；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
差动速断返回值为差动电流启动定值的9/10。
比率差动
1）．RLP02 比率差动－“投”；
2）. 差动电流Idx>差动启动电流Icdqd
3）. 制动电流 Izx>值大于拐点定值Igd，才开始进行比率制动的计算，如果制动电流小于拐点定值，但1,2,5条件满足，则比率差动也将动作。
4）．差动电流(Idx-Icdqd) ≧(Izx-Igd)*kb1 (x=a,b,c)
其中： Idx=︱ix1+ix2︱;Izx=︱ix1-ix2︱/2 ——矢量计算
Kb1为比率制动系数；
Idx是A相或B相或C相的差动电流；
Izx是A相或B相或C相的制动电流；
5）.如果投入了CT断线闭锁比率差动保护，则需瞬时CT断线未闭锁。
瞬时CT断线判断条件：
下列3种情况下，满足其中一个条件，则不进行瞬时CT断线判断
1.启动前最大相电流小于0.2Ie
2.启动后最大相大于1.2Ie
3.启动后任一侧电流比启动前增加
同时满足下列两个条件，判断为瞬时断线
1.一相或两相电流小于0.3A
2.其他两相或一相电流与启动前一致。
差流越限告警
1．RLP03 差流越限告警－“投”；
2．差动电流Idx > Icdqd/2 (x=a,b,c)
3. 差动速断，比率差动未动作
4. 延时时间大于10S
满足以上条件，保护液晶显示事故信息，面板告警灯亮(液晶告警提示和告警指示灯需手动复归)。
CT断线
1．RLP04 CT断线－“投”；
2．机端电流和机尾电流中的最大电流大于CT断线定值Ictdx，同时最小电流小于CT断线定值Ictdx。
3. 延时设定的时间Tctdx
满足以上条件，保护液晶显示事故信息，面板告警灯亮(液晶告警提示和告警指示灯需手动复归)。
速断
1．RLP06 速断－“投”；
2．保护电流ia1、ib1、ic1任何一相≧ 电流速断定值（Idz0）；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
低压闭锁速断
低电压元件按相取下表中的电压元件作为判据，两个线电压中只要有一个低于定值时就开放电流保护，90°低电压元件电压与相别的对应关系如下：
相别 电压
A相 UAB、UCA
B相 UBC、UAB
C相 UCA、UBC
需要同时投入“速断”保护，且PT不断线、PT不失压。
如A相电流大于等于速断定值则，低电压判断取Uab、Uca线电压， Uab、Uca线电压中任一电压小于低压闭锁设定值（一般低电压设定值为70V）时保护就能动作，主要用于电压对称短路时判别，不对称短路时采用负序电压判别。
具体判据见逻辑图。
说明：低压闭锁速断保护的条件里判断PT失压和PT断线,需要投“PT失压”和“PT断线”保护。
负压闭锁速断
需要同时投入“速断”保护，且PT不断线、PT不失压。
负序电压主要用于电压不对称短路，在某相保护电流大于设定值，负序电压大于负压闭锁设定值（一般负序电压设定值为7V）时保护就会动作；
说明：负压闭锁速断保护的条件里判断PT失压和PT断线需要投“PT失压”和“PT断线”保护。
限时速断
1．RLP09 限时速断－“投”；
2．保护电流ia1、ib1、ic1任何一相≧ 限时速断定值（Idz1）；
3．延时时间≧限时速断延时 Tzd1。
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
过电流
1．RLP12 过电流－“投”；
2．保护电流ia1、ib1、ic1任何一相≧过电流定值（Idz2）；
3．延时时间≧过电流延时 Tzd2；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
过流反时限
装置提供三种反时限特性（依据IEC225-4标准）：
上式中， Ip 为电流反时限电流定值，tp 为电流反时限时间定值。
注：过电流保护和过流反时限保护共用数值定值和时限定值，两者同时投入时，反时限保护无效。
过负荷
1．RLP16 过负荷－“告警/跳闸”；
2．保护电流ia1、ib1、ic1任何一相 ≧ 过负荷定值（Idz3）；
3．延时时间≧过负荷延时 Tzd3；
满足以上条件，若投“跳闸”，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)；若投“告警”保护液晶显示事故信息，面板告警灯亮(液晶告警提示和告警指示灯需手动复归)。
负序过流
1．RLP17 负序过流－“投”；
2．负序电流i2≧ 负序I段定值（I2dz1）；
3．延时时间≧负序过流I段延时（T2zd1）
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
负序过流反时限
提供三种反时限，与电流反时限计算公式一致。
负序过流反时限的定值和延时有独立的设定值，不与负序过流共用。
逆功率保护
1．RLP20 逆功率保护－“投”；
2．逆功率测量值P ≧ 逆功率定值（Tpdz）；
3．延时时间≧逆功率保护延时 TI0zd；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
频率过高
1.RLP21 频率过高－“投”；
2.断路器为合位;
3.测量频率 ≧ 频率过高定值（Fdz1）；
4. A相电压 UA ≧5V
5. 频率范围在35Hz~65Hz
6．满足1、2、3、4、5的条件的情况下，延时时间 ≧ 频率过高延时（Tfzd1）；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
频率过低
1.RLP22 频率过低－“投”；
2. 断路器为合位;
3．测量频率 < 频率过低定值（Fdz2）；
4. A相电压 UA ≧5V
5. 频率范围在35Hz~65Hz
6．满足1、2、3、4、5的条件的情况下，延时时间 ≧ 低频减载延时（Tfzd2）；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
过电压
1．RLP23 过电压－“投”；
2． Uab、Ubc、Uca采样值之一≧ 过电压定值（Udz1）；
3．过电压采样延时时间≧过电压延时（TUzd1）；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
低电压
1．RLP24 低电压－“投”；
2． Uab、Ubc、Uca采样值同时≦ 低电压定值（Udz2）；
3．低电压采样延时时间≧低电压延时（TUzd2）；
4. 所有线电压均≧30V；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
PT断线
1．RLP25 PT断线－“投”；
2．一相线电压采样值 ≧ PT断线电压定值（Upt1），另一相线电压采样值 < PT断线电压定值（Upt1）；
3．延时时间>PT断线延时 Tupt1
满足以上条件，装置发PT断线告警，液晶显示告警信息，面板告警灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)
PT失压
1．RLP26 PT失压－“投”；
2．线电压都小于PT失压定值(Upt2)；
3．保护电流ia1、ib1、ic1任何一相 ≧ 0.1A；
4．延时时间>PT失压延时 Tupt2
满足以上条件，装置发PT失压告警，液晶显示告警信息，面板告警灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)
系统失电
1．RLP27 系统失电－“告警/跳闸”；
2．线电压都小于30V；
3．保护电流ia1、ib1、ic1都 <0.1A；
4. 开关位在合位；
5. 系统有压标志 =1（当系统电压大于30V后，置有压标志=1，测到分位信号清除该标志）
满足以上条件，若投“跳闸”，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)；若投“告警”保护液晶显示事故信息，面板告警灯亮(液晶告警提示和告警指示灯需手动复归)。
控制回路断线
1．RLP28 控制回路断线－“投”；
2．同时采集到分位、合位信号，或同时采集不到分位、合位信号，持续时间≧ 控制回路断线延时（Tkzdx）；
满足以上条件，液晶显示告警信息，面板告警灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)
油压偏低告警
1．RLP29 油压偏低告警－“投”；
2．开入量R1为1；
满足以上条件，液晶显示告警信息，面板告警灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
油压过低事故
1．RLP30 有压过低事故－“投”；
2．开入量R2为1；
满足以上条件，保护立即出口J12,液晶显示事故信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
油压过高告警
1．RLP31 有压过高－“投”；
2. 开入量R3为1；
满足以上条件，液晶显示告警信息，面板告警灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)
调速器故障告警
1．RLP32 调速器故障告警－“投”；
2. 开入量R4为1；
满足以上条件，液晶显示告警信息，面板告警灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)
4.5温度巡检
1.模拟量采样板说明:采样板能同时采集9PT+2DC
2.使用system_set2进行设置，
A:D15表示是否使用该PCB测量(0=新线路板TP97030400.PCB，1=TP97030103.PCB)
B:D14 方式选择，=0是9PT+2DC,=1时6PT+4DC //
C:D13~D0 采集通道屏蔽开关 0=打开 1=屏蔽(D0~D8对应T1~T9，D9~D13对应DC1~DC5)
3.当报警点1设置为“投”，同时该点温度达到报警定值 Dtva1的设置时，液晶显示温度1告警，如果达到定值Dtvt1时，装置输出温度跳闸出口,液晶显示温度过高跳闸的相关报警信息，面板事故灯亮(液晶报警提示和事故指示灯需手动复归)。
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