ZRDRQBHI电容器专用微机综合保护装置说明书概要.docx
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ZRDRQBHI电容器专用微机综合保护装置说明书概要
ZRDRQBH-I电容器专用微机综合保护装置
使用说明书
浙江能容电力设备有限公司
一.电容器专用微机综合保护装置简介
1.装置概述
1.1装置简介
数字式保护电容器专用测控装置适用于35kV以下各电压等级的间隔单元的保护测控,具备完善的保护、测量、控制、通信监视功能,为高压无功补偿系统的保护与控制提供了完整的解决方案,可有力地保障无功补偿系统的安全稳定运行。
可以和其它保护、自动化设备一起,通过通信接口组成自动化系统。
全部装置均可组屏集中安装,也可就地安装于高压电容柜上。
1.2装置特点
◆采用全密封式结构,具有良好的抗震、防尘性能
◆小型化设计,体积小,重量轻,外形美观,安装方便
◆采用独特的可靠性设计,无可调元件,装置稳定性好,抗干扰性强
◆全汉化液晶显示,人机界面清晰易懂,操作整定极为方便
◆装置供电及操作电源为交直流两用。
AC/DC110V220V通用
◆具有RS485总线串行通信口,并集成了MODBUS标准通信规约
◆具有事件顺序记录功能,可记录150条事件,数据掉电不丢失
◆具备完善的自检功能,完整的异常记录、事件记录、操作记录,所有信息掉电保持
◆外形小巧精细、结构合理,采用高等级、高品质的元器件及多层板技术和SMT工艺,使产品具有很高的电气性能
◆内部集成零序电流(电压)合成算法可外加零序PT(CT)也可不外加零序CT(PT),实现零序过流电压保护。
◆采用精密合成算法,可通过按键MENU操作来实现V-V接法和Y型接法通用。
◆具有完整的断路器操作回路
◆超低功耗
1.3引用标准
GB6162-85《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》
GB7261-87《继电器及继电保护装置基本试验方法》
GB2887-89《计算机站场地技术条件》
GB14258-93《继电保护和安全自动化装置技术规程》
GB50062-92《电力装置的继电保护和自动化装置设计规范》
DL/T527-2002《静态继电保护装置逆变电源技术》
IE870-5-103《继电保护信息接口标准》
GB/T15145-94《微机线路保护装置通用技术条件》
GB/T16435.1-1996《远动设备及系统和接口(电气特征)》
GB/T17626.2《静电放电抗扰度试验》
GB/T17626.3《射频电磁场辐射抗扰度试验》
GB/T17626.4《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》
GB/T17626.5《浪涌冲击抗扰度试验》
GB/T17626.6《射频场感应的传导骚扰抗扰度试验》
GB/T17626.8《工频磁场抗扰度试验》
GB/T17626-1998《电磁兼容试验和测量技术》
GB/T14537-1993《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》
1.4装置结构
1.4.1结构
采用标准机箱,整面板、背插式结构,嵌入式、后接线安装方式,强弱电隔离,大大加强了其产品的电气性能。
1.4.2插件
本装置的插件上包括CPU插件、AC和TRIP插件:
其中CPU插件为装置的核心,为高度集成的CPU,其中包括了RAM、FlashMemory和AD等芯片的功能;AC插件包括电源和模拟量采集;TRIP插件包括出口、开入和操作回路。
1.4.2.1CPU
1)CPU系统
CPU系统由微处理器CPU、RAM、ROM、FlashMemory等构成。
包括高性能的16位微处理器CPU,大容量的ROM、RAM及FlashMemory,使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力,可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据,可记录的事件数不少于500次。
保护定值等运行配置信息也存入该存储器中,这些信息在装置掉电后均不会丢失。
2)开关量输入及输出部分
开入量分为内部开入和外部开入,内部开入采用DC5V开入,电源由装置电源本身提供,外部开入采用一级光耦,实现DC220V直接输入电平。
开出是用于驱动出口的继电器,共有2个,一个为跳闸继电器,一个为合闸继电器。
3)通信部分
本插件内含通信速度极高、具备通用性接口的RS485总线网络芯片,RS485网为本装置接入系统的主要通信接口。
4)时钟回路
插件内设置了硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电保持。
另外,CPU插件采用了多层印制板及表面封装工艺,外观小巧,结构紧凑,大大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力。
1.4.2.2开入、开出及操作回路
1)外部开入回路:
设置有8路外部开入回路,均采用DC220V直接开入方式,装置软件采取了防抖措施,避免了误发信。
2)逻辑继电器:
逻辑继电器由CPU插件直接驱动,这类继电器包括:
跳闸继电器、合闸继电器。
1.4.2.3交直流回路
1)直流逆变电源:
DC220V电压输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要直流电压,且采用浮地方式,同外壳不相连。
2)模拟量采集:
外部电流经隔离互感器隔离变换后,由低通滤波器输入至模数变换器,CPU经采样数字处理后,构成各种数字式保护继电器,并实时计算各种测量值。
UA、UB、UC、U0、IA、IB、IC、I0端子为保护模拟量输入,Ia、Ib、Ic为测量模拟量输入。
1.4.3人机对话插件(MMI)
人机对话(MMI)插件主要功能是显示保护CPU输出的信息,本插件上的显示窗口采用四行,每行八个汉字的液晶显示器,人机界面清晰易懂,配置通用的键盘操作方式,使得人机对话操作方便、简单。
本插件上还配置了灯光指示信息,使本装置的运行信息更为直观。
2主要技术指标
2.1技术参数
1)额定工作电压AC/DC80-270V
2)额定操作回路电源AC220VDC220VAC110VDC110V交直流通用
3)额定技术数据
a)交流电流:
5A或1A(订货注明)
b)交流电压:
400V或100V(订货注明)
c)频率:
50HZ
4)功率消耗
工作电源:
正常工作时,不大于5W;
保护动作时,不大于10W。
交流电流回路:
<1VA/相(IN=5A);
<0.5VA/相(IN=1A);
交流电压回路:
<0.5VA/相;
5)精确工作范围:
电流:
0.04In~20In
电压:
0.4V~1.2Un
频率:
0.9Fn~1.1Fn
时间:
0~100s
6)保护部分精度:
a)定值精度:
≤±5%;
b)时间精度:
<±1%整定时间+35ms
c)整组动作时间:
≤35ms;
d)频率精度:
≤0.01Hz;
6)测控部分精度:
a)交流量精度:
≤±0.2%;
b)有功无功:
≤±0.5%;
7)开关量输入:
输入类型:
无源
光电隔离输入数量:
8
工作电压:
内置DC24V
8)开出接点容量:
a)出口继电器
触点额定载流容量:
250Vac/220Vdc,5A
输出类型:
无源(空接点)
b)信号继电器:
触点额定载流容量:
250Vac/220Vdc,5A
输出类型:
无源(空接点)
9)通信接口
数目:
1
电气特性:
RS485
传输方式:
异步
通信协议:
MODBUS
地址:
1~99
波特率:
≤1Mbps
通信介质:
双绞线或光纤
2.2环境参数
2.2.1电气环境
a).绝缘电阻
在正常试验大气条件下,装置的带电电路部分和非带电金属及外壳之间,以及电气无联系的各电路之间,用开路电压500V的兆欧表测量绝缘电阻值;正常试验大气条件下,各回路绝缘电阻应不小于100MΩ。
b).介质强度
在正常试验大气条件下,装置能承受频率为50Hz,试验电压2000V历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。
c).冲击电压
在正常试验大气条件下,装置的直流输入回路、交流输入回路、信号输出触点诸回路对地以及回路之间,能承受(1.2/50)μs的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压5kV,无绝缘损坏。
d).脉冲群干扰
装置能承受GB/T14598.13-1998(idtIEC60255-22-1:
1988)规定的1MHz和100kHz脉冲群干扰试验。
试验严酷等级为Ⅲ级,试验电压共模2.5Kv,差模1kV。
e).辐射电磁场干扰
装置能承受GB/T14598.9-1995(idtIEC60255-22-3:
1989)中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验,即试验场强为10V/m。
f).静电放电干扰
装置能承受GB/T14598.14-1998(idtIEC60255-22-2:
1996)中规定的严酷等级为IV级,即接触放电试验电压为8kV、允许偏差±5%,空气放电试验电压为15kV、允许偏差±5%的静电放电干扰试验。
g).快速瞬变干扰
装置能按GB/T14598.10-1996(idtIEC60255-22-4:
1992)中规定的严酷等级为IV级快速瞬变干扰试验,即试验电压为4kV,允许偏差±10%。
2.2.2自然环境
工作温度:
-25℃~70℃
存储温度:
-40~+85℃
湿度:
5~95%RH
2.2.3机械环境
a)工作条件:
能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应、冲击响应;
b)运输条件:
能承受严酷等级为Ⅰ级的振动耐久、冲击耐久、碰撞。
二.电容器专用微机综合保护测控装置
1.功能配置
功能
系列
通用型微机综合保护测控装置
保
护
功
能
低压闭锁定电流速断保护
√
低压闭锁定限时电流速断保护
√
低压闭锁定时限过电流保护
√
反时限过电流(一般、非常、极端)
√
零序过流告警和跳闸(小接地系统)
√
低电压保护
√
零序过电压保护
√
过负荷保护
√
相间充电保护
√
PT断线
√
方向过流
√
过电压保护
√
负序过流保护
√
非电量保护
√
遥测
遥信
电流、电压、有功、无功、功率因数、频率
√
8路遥信量
√
事
件
记
录
保护事件
√
告警事件
√
遥信变位事件
√
操作记录事件
√
事故变位次数统计
√
控
制
就地/远方分、合闸
√
远方定值修改
√
远方保护投/退
√
操
作
箱
跳位、合位指示
√
跳、合闸电流自适应
√
控制回路断线告警
√
通讯
RS485
√
2.功能说明
2.1三段式相间过流保护
本装置设置三段相间过流保护和一段反时限过流保护,各段的投退控制定值,可独立控制各段的使用情况。
投退控制定值取值含义为:
0:
退出,1~4:
投入--1:
单纯过流,2:
低压闭锁过流,3:
复压闭锁过流,4:
方向过流
相间过流保护设有软压板,只有软压板和投退控制定值均为投入时,相应的保护段才投入。
2.1.1低压闭锁过流
采用线电压闭锁方式,线电压MAX(Uab、Ubc、Uca)小于相间过流低压闭锁定值,低压闭锁条件满足,开放本相的各段过流保护。
2.1.2复压闭锁过流
投入复合电压闭锁的任一段相间过流保护的电流元件起动后,才计算复合电压闭锁元件。
线电压Uab小于定值,或负序电压U2大于定值,复合电压闭锁元件动作,开放各相的各段过流保护。
2.1.3方向过流
本装置的相间方向元件采用90゜接线方式,按相连接如下表:
相间方向元件
电流
电压
A
IA
UBC
B
IB
UCA
C
IC
UAB
相间方向元件的动作区域如下图所示,最大灵敏角为-30°,动作范围为-90°~+30°。
对近区三相短路,采用带记忆的正序电压消除电压死区。
一相方向元件判为正方向时,仅开放本相的各段过流保护。
2.1.4反时限特性
相间反时限保护特性控制字含义为:
0:
退出,1、2、3:
反时限(分别对应下面的
(1)、
(2)和(3)式)。
可选择使用下面三个标准的反时限特性之一。
反时限特性电流基准值IP为相间反时限保护电流基准定值Ii,反时限特性时间常数tP为相间反时限保护时间常数tIi。
一般反时限特性:
(1)
非常反时限特性:
(2)
极端反时限特性:
(3)
2.2过负荷保护
装置过负荷保护投退控制定值的取值含义为:
0:
退出,1~2:
投入--1:
告警,2:
跳闸
过负荷跳闸保护设有软压板,只有软压板和投退控制定值均为投入时,相应的跳闸保护才投入;过负荷告警只需投入控制字就可以产生告警事件。
2.3相间充电保护
本装置设有相间充电保护,充电保护设有软压板,同时设有相间充电保护投退定值控制。
只有软压板和投退控制定值均为投入时,保护才投入。
相间充电保护投退定值控制取值含义如下:
0:
退出,1:
投入
当带电母线向空线路合闸充电时,若线路有故障,为维持系统稳定,需要迅速跳开线路开关。
充电保护在定值上整定的比较灵敏,延时极短,在定值上不同出线保护配合。
为避免正常运行时的系统故障使其丧失选择性而误动,充电保护只有在线路开关由分变合后开放一段时间,此时间可由用户通过充电保护自动退出时限整定,随后自动退出。
2.4相间负序过流保护
装置三相电流计算得出相间负序电流,设两段定时限相间负序过流保护,Ⅰ段可用作断相保护,Ⅱ段可用作不平衡保护。
相间负序过流保护设有软压板,负序相间过流保护软压板为退出时,两段相间负序过流保护均退出;为投入时,某段相间负序过流保护的投退控制定值为投入,该段保护才投入。
相间负序过流Ⅰ段保护投退控制定值的含义为:
0:
退出,1:
跳闸。
相间负序过流Ⅱ段保护投退控制定值的含义为:
0:
退出,1:
跳闸2:
报警。
2.5零序过流告警和跳闸保护
本装置设置零序过流告警和跳闸保护。
可以通过投退控制定值整定为告警和跳闸。
投退控制定值取值含义为:
0:
退出,1~2:
投入--1:
告警,2:
跳闸
零序过流跳闸保护设有软压板,只有软压板和投退控制定值均为投入时,相应的跳闸保护才投入。
2.6过电压保护
装置设有过电压保护,电压取自母线PT电压过电压保护设有投退控制定值,取值含义如下:
0:
退出,1:
告警,2:
跳闸。
当max(UAB、UBC、UCA)大于整定值,过电压保护经整定延时动作。
过电压跳闸保护设有软压板,只有软压板和投退控制定值均为投入时,相应的跳闸保护才投入。
2.7低电压保护
低电压保护投退控制定值的取值含义如下:
0:
退出,1:
失压+低电压保护,2:
经电流闭锁低电压,3:
纯低电压
失压+低电压保护的条件是:
1:
断路器在合位
2:
三个相间电压均小于低电压保护定值
3:
当U1<0.15Un,Imax<0.02In或当U1>0.15Un,U2<8V.
经电流闭锁低电压保护的条件是:
1:
断路器在合位
2:
三个相间电压均小于低电压保护定值
3:
三个电流定值均小于电流闭锁定值
纯低电压保护的条件是:
1:
断路器在合位
2:
三个相间电压均小于低电压保护定值且大于0.15Un。
2.8零序过电压保护
零序过电压投退控制字取值含义为:
0:
退出,1:
报警,2:
跳闸。
零序过电压跳闸保护设有软压板,只有软压板和投退控制定值均为投入时,相应的跳闸保护才投入。
2.9非电量保护
装置接入超高温或重瓦斯动作接点、轻瓦斯动作接点、温度高动作接点,分别设报警或跳闸控制。
若报警或跳闸控制定值整定为0,则不发信也不跳闸。
重瓦斯接点(306)闭合后,经整定时间延时,若控制定值=1,则发出跳闸命令并发信;若控制定值=2,则发出报警信号。
超高温接点(306)闭合后,经整定时间延时,若控制定值=1,则发出跳闸命令并发信;若控制定值=2,则发出报警信号。
轻瓦斯接点(307)闭合后,经整定时间延时,若控制定值=1,则发出跳闸命令并发信;若控制定值=2,则发出报警信号。
温度高接点(308)闭合后,经整定时间延时,若控制定值=1,则发出跳闸命令并发信;若控制定值=2,则发出报警信号。
非电量保护设有软压板,只有在软压板投入和相应的控制字设定正确时,相应的保护才投入。
重瓦斯和超高温对应的非电量接点都为326,所以在选择非电量保护功能时要根据变压器的特征选择其中之一,即:
油式变压器选择重瓦斯;干式变压器选择超高温。
2.12系统异常工况报警及闭锁功能
2.12.1母线PT断线报警
满足下述任一项,装置经延时10S发母线PT断线报警信号。
⑴正序电压U1<0.15Un时,任一相电流>0.04In
⑵负序电压U2>8V。
2.12.2母线PT断线闭锁有关功能
母线PT断线时,可由PT断线检测投退控制定值选择闭锁行为。
退出电压闭锁元件时,装置不必接入母线电压,整定为0,不检查PT断线。
整定为1,母线PT断线时闭锁相关的电压元件:
相间低电压闭锁元件,投入该元件的相间过流保护被闭锁。
整定为2,母线PT断线时开放相关的电压元件:
相间低电压闭锁元件,投入该元件的相间和小电流接地过流保护变为单纯的过流保护。
2.12.3控制回路断线报警
分位,合位信号开关量输入点必须接正确,如果没有检测到正常的分位合位信号时,经延时报警。
3.装置整定
装置整定包括软压板、装置定值和装置参数等三方面,见3.1、3.2和3.3节。
整定应遵循有关规程,本装置有特殊要求者见有关注释。
装置参数中无特殊需要者,可取表中列出的缺省值。
不用的保护功能,应将其控制定值设为0—退出。
3.1装置软压板整定
序号
软压板
序号
软压板
1
三段相间过流保护
8
零序过压保护
2
过负荷
9
重瓦斯保护
3
手合充电保护
10
超高温保护
4
负序过流保护
11
轻瓦斯保护
5
零序过流保护
12
温度高保护
6
过电压保护
13
7
低电压保护
14
注:
1.软压板只有两个取值:
投入、退出。
装置出厂时,软压板均整定为退出。
3.2装置定值整定
定值整定单
序号
名称
整定范围
步长
备注
1
相
间
过
流
保
护
Ⅰ段
电流速断保护投退控制
0:
退出1:
单纯过流2:
低压闭锁过流
3:
复合电压闭锁过流4:
方向过流
2
电流速断保护定值
0.5~99.99A
0.01A
3
电流速断保护延时定值
0~10.00S
0.01S
4
Ⅱ段
限时速断保护投退控制
0:
退出1:
单纯过流2:
低压闭锁过流
3:
复合电压闭锁过流4:
方向过流
5
限时速断保护定值
0.5~99.99A
0.01A
6
限时速断保护延时定值
0~10.00S
0.01S
7
Ⅲ段
过流保护投退控制
0:
退出1:
单纯过流2:
低压闭锁过流
3:
复合电压闭锁过流4:
方向过流
8
过流保护定值
0.5~99.99A
0.01A
9
过流保护延时定值
0~99.99S
0.1S
10
反时限
相间反时限保护特性控制字
0:
退出1:
一般2:
非常3:
极端
11
相间反时限保护电流基准值
0.5~99.99A
0.01A
12
相间反时限保护时间常数
0~99.99S
0.01S
13
公共定值
PT断线检测投退控制
0:
退出,1:
PT断线闭锁电压元件,
2:
PT断线开放电压元件
14
相间过流低压闭锁定值
2~150V
0.1V
15
负序电压闭锁定值
0~60V
0.1V
16
过负荷
保护
过负荷保护投退控制
0:
退出,1:
告警2:
跳闸
17
过负荷电流定值
0.5~99.99A
0.01A
实际值=设定值X10S
18
过负荷延时定值
0~99.99S
0.01S
19
充电保护
充电保护自动退出时限
0~10.00S
0.01S
20
相间充电保护投退控制
0:
退出,1:
投入
21
相间充电电流定值
0.5~99.99A
0.01A
22
相间充电延时定值
0~10.00S
0.01S
23
负序过
流保护
Ⅰ段
负序过流保护Ⅰ段投退控制
0:
退出,1:
投入
24
负序过流保护Ⅰ段电流定值
0.5~99.99A
0.01A
25
负序过流保护Ⅰ段延时定值
0~99.99S
0.01S
26
Ⅱ段
负序过流保护Ⅱ段投退控制
0:
退出,1:
跳闸2:
告警
27
负序过流保护Ⅱ段电流定值
0.5~99.99A
0.01A
28
负序过流保护Ⅱ段延时定值
0~99.99S
0.01S
29
零序过流
零序告警或跳闸投退控制
0:
退出,1:
告警2:
跳闸
30
零序电流定值
0.1-6.00A
0.01A
31
零序延时定值
0~99.99S
0.1S
32
过电压保护
过电压告警或跳闸投退控制
0:
退出,1:
告警2:
跳闸
33
过电压线电压定值
20~150V
0.1V
建议取值100V-150V
34
过电压延时定值
0~99.99S
0.01S
35
低电压保护
低电压保护跳闸定值
0:
退出,1:
失压保护2:
经电流闭锁低电压3:
低电压保护
36
低电压线电压定值
10~100V
0.1V
37
低电压保护延时定值
0~99.99S
0.01S
38
低电压电流闭锁值
0.5~10.00A
0.01A
39
零序过压保护
零序过压告警或跳闸投退控制
0:
退出,1:
告警2:
跳闸
40
零序过压保护电压定值
0.1~200V
0.1V
41
零序过压保护延时定值
0~99.99S
0.01S
42
非电量
保护
重瓦斯跳闸或告警投退控制
0:
退出,1:
跳闸2:
告警(油式变压器用)
43
重瓦斯延时定值
0~99.99S
0.01S
44
超高温跳闸或告警投退控制
0:
退出,1:
跳闸2:
告警(干式变压器用)
45
超高温延时定值
0~99.99S
0.01S
46
轻瓦斯跳闸或告警投退控制
0:
退出,1:
跳闸2:
告警
47
轻瓦斯延时定值
0~99.99S
0.01S
48
温度高跳闸或告警投退控制
0:
退出,1:
跳闸2:
告警
49
温度高延时定值
0~99.99S
0.01S
3.3装置参数整定
序号
名称
符号
范围
步长
缺省值
1
装置级管理
装置通讯地址
1~99
1
1
2
装置操作口令
0~99
1
99
3
波特率
RS485波特率设置
0~65535
1
注1
4
开关
延时
开入遥信确认时间
5~999ms
1ms
10ms
5
遥跳保持时间
5~999ms
1ms
100ms
6
遥合保持时间
5~999ms
1ms
120ms
7
交流量额定值
CT一次电流额定值
0~4000A
1A
注2
8
PT一次电流额定值
0~40KV
1KV
9
系统
控制
系统控制字
0000~FFFF
1
注3
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ZRDRQBHI 电容器 专用 微机 综合 保护装置 说明书 概要