环宇系列微机保护装置使用说明书样本.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除。目 录一、 产品概述及应用范围2二、 主要特点及功能2三、 安装及开孔尺寸图6四、 硬件原理框图7五、 装置的接线8六、 使用操作说明18七、 常见保护功能组合及原理说明40附录 保护功能符号和功能对照表47一、 产品概述及应用范围该装置是适用于110KV以下电压等级中性点不接地、 经消弧线圈接地或经小电阻接地配电网络、 变电站的微机型产品。提供对输电线路和变压器、 电容器、 电动机等主设备的保护、 控制、 测量及监视功能。装置采用单元化的设计使其能方便地配备于一次开关设备, 也可集中组屏。经过规范的现场总线接口, 支持多个节点协同工作
2、, 实现系统级管理和综合信息共享。本系列装置采用元件工程用户 三级可编程模式、 现场可编程技术( ISP) , 具备适用于电力系统的PLC功能, 在替代传统方法的基础上可实现其无法完成的二次方案。因此, 本装置符合此方面技术的发展方向, 是构成变、 配电自动化系统的理想基础设备。应用范围n 适用于110kV及以下电压等级电网的各类电气设备和线路。n 适用于不接地、 经电阻和消弧线圈接地系统。n 架空线路、 电缆、 母线及联络线。n 大中型异步和同步电机。n 发电厂、 变电站及各类用户变压器。n 各类并联静止补偿电容器。n 母线保护( 备自投) 。二、 主要特点及功能n 采用高性能数字信号处理器
3、( DSP) 。具有高速运算能力和实时信号处理等优质特性。硬件设计精练, 配备工业级元件, 保障装置稳定可靠运行。n 特有的元件级-工程级-用户级三级编程模式, 可提供多达31 x 7种的保护元件, 元件类型、 元件参数等现场/远方可设定。开关量输入、 继电器输出可编程, 方便实现与其它设备的联锁/闭锁和配合。n 高速、 高精度交流信号测量, 采样频率1600Hz。在毫秒级完成多个交流信号FFT计算, 测量数值有数字化校正, 能有效抑制噪声与偏移。n 强大的矢量化计算方法, 基于12路的外部模拟量通道; 可得到多种派生交流信号特征, 包括正、 负、 零序, 功率等。n 每周波32点密度的故障录
4、波用于记录故障时的电流和电压波形, 故障录波的启动元件可选。n 实时波形显示, 经过320240图形液晶显示器, 可同时显示任意两个交流信号的波形。可调节的双通道波形显示为现场监视提供强大支持。n 能够连续记录 20次事件, 具有故障时间、 故障类型、 故障峰值的保护动作全事件记录, 且掉电保持, 便于故障查询和分析。n 采用大屏幕液晶显示屏( 320240) , 图标显示和汉字说明。操作简便, 具有两级密码保护的设定功能为现场管理提供便利。n 表贴工艺, 多层板布线。主要信号回路配有电磁干扰吸收元件, 装置具备了优良的电磁兼容特性, 适用于恶劣的电磁环境。n RS485通信接口, 采用IEC
5、60870-5-103协议。n 完善的自检功能, 包括整定参数, 存贮元件, 操作回路, 测量回路等异常监视, 使运行管理人员对装置的工作情况能准确地把握。基本功能和保护元件库特有的保护元件库为该装置提供核心的保护功能。n 元件级-工程级-用户级三级编程模式, 可提供多达31 7种的保护元件。n 元件类型现场可设定, 元件参数现场/远方可设定。n 每台装置可同时支持任意9种保护元件并存。n 4个开关量保护/报警并存。开关量输入、 继电器输出可编程。n 各保护元件功能之间相互独立, 并具有自己的定值组和数据记录等。测量该装置采用了全新改进的测量技术, 具有强大的矢量化运算功能。由于对各种模拟值进
6、行不同地数字化处理, 有效分离了基波、 高频分量和直流分量, 消除了偏移和噪声对测量精度的影响。有效地补偿了信号测量元件的衰变, 保证了装置在恶劣环境下长期工作。n A、 C相电流( 实测) n A、 B、 C相电压( 实测) , 线电压 n 正、 负序电流n 零序电流( 可实测) n 正、 负序电压n 零序电压( 可实测) n 电网频率n 有功功率n 无功功率n 功率因数n 有功电能n 无功电能谐波为了便于现场的电网分析, 装置具有高次谐波测量和记录功能。n 在谐波屏可观测到12个通道的2、 3、 5、 7、 9次谐波含量的百分值。控制n 就地/远方跳合闸及通信控制跳合闸。n 一个合闸继电器
7、。n 一个分闸继电器。n 四个可编程继电器。n 一个预报警信号输出继电器。n 自带独立无合闸电流要求的的防跳回路。(可根据现场环境选择使用)n 具备操作回路断线监视能力。开关量输入n 经光电耦合元件隔离的10路220V/110V电压等级的开关量输入。n 经光电耦合元件隔离两路无源方式开关量输入。n 软件处理有可编程滤波算法, 消除了反跳和瞬时火花干扰导致的误判。输出继电器n 跳、 合闸继电器可由软件选择和外部连片、 开关投退。n 信号继电器可配置为保持型和脉冲型的继电器输出控制面板n 该装置配置点阵数为320240, 高对比蓝底黄字的图形液晶显示。n 全中文菜单驱动, 可显示模拟量波形、 一次
8、系统图、 测量数据、 开关状态、 实时数据、 事件记录、 保护定值等系统参数。n 高亮度指示灯用于表示运行、 合位、 分位、 故障、 报警。n 面板操作采用通用式6键, 可用于选取屏幕菜单、 切换画面和数据整定, 简洁方便, 易于掌握。面板操作时不会对系统运行产生任何影响, 定值修改有密码保护。监视和自诊断装置中的硬件和软件被连续的自监视。保证了装置的高可靠性, 并减少了对常规检验的需要。监视和自诊断范围: n 回路/设备主要工况。n AT、 VT断线告警。n 控制回路断线告警。n 装置内部异常( 数据、 定值、 存贮部件、 端口、 通信等) 告警。事件和故障记录始终显示最近20个事件记录,
9、如果产生新的故障, 则将覆盖最早的故障, 这些记录能详细地描述电力系统的故障以及保护装置的反应。事件记录详情包括: n 记录故障跳闸、 开关变位、 外部操作。n 时间、 元件号、 故障相序、 事件值和事件类型。n 分辨率1ms, 失电保持, 记录20组。故障录波本系列装置提供1个用于检测电流和电压波形变化的故障录波器。n 每一个保护功能库中的保护元件都可与此故障录波器关联。n 记录停止点在故障后第6个周波。n 记忆体容量为12个通道50个周波32个采样点。通信本装置作为电力系统网络化的基础元件, 具有强大的通信网络。支持的物理媒介包括CAN、 RS485等。采用IEC60870-5-103协议
10、。可经过多节点网络连接方式构成地理跨度的网络系统。三、 安装及开孔尺寸图装置高4u、 宽19/2英寸, 铝合金外壳, 净重不超过4.3kg。MMI插件由前面拔插, 其它插件由后面拔插, 依次是交流插件、 CPU及逻辑跳闸插件、 电源插件, 如图所示。装置整体嵌入式安装, 后接线。四、 硬件原理框图五、 装置的接线注: 错误的接线会使装置的功能和显示不正常, 严重时会造成设备损坏。请仔细检查接线, 确认无误后再通电测试及使用! 5.1.电源的连接装置正常工作时需要2路电源:1.工作电源, 端子P1、 P2为装置自身提供的电源。请确保该电源的稳定、 可靠! 2.操作电源, 端子D1、 D2为装置正
11、常连接的二次设备提供的电源。包括装置的开关量输入电源, 跳合闸的驱动电源等。工作电源和操作电源电压等级为AC/DC220V, 两者相互独立, 能够使用同一路电源供电, 也能够分开供电。装置的P4端子为接地端子, 必须保证该接点直接、 有效、 可靠的与大地连接。注意! 如果采用两路电源供电, 请仔细斟酌连接, 避免电源叠加而造成设备损坏。 如果供电电源的电压过高会损坏设备, 过低或电源容量过小则设备无法正常工作。 要求为AC/DC220V, 允许波动范围2010。 P4端子接地是否良好, 将影响装置抗干扰能力, 务必可靠连接。 如果用户的电源电压等级不是AC/DC220V, 请于订货时注明要求。
12、5.2. 交流电压线的连接装置的交流电压接线采用3相4线, 接线时请注意相序及同名端。如下图所示。 本系列装置要求三相额定电压为100V。该电压信号将被做为系统电压的显示, 并参与保护和检测逻辑。错误的接线可能造成短路事故, 损坏二次设备。有一些保护对电压、 电流的相位关系敏感, 如逆功率保护等。5.3. 交流电流线的连接装置的交流电流接线采用分相独立连接方法, 接线时请注意相序及同名端。如下图所示。 上图以装置A相测量电流的连接为例, 由于装置内部电流检测接口采用独立的测量元件, 各电流测量通道彼此独立, 互不相干, 这样便于用户实现各种接线方案。测量电流的额定值为5A; 保护电流、 零序电
13、流的接线方法与测量电流相同, 保护电流的测量范围为100A, 零序电流的测量范围为1A。连接时, 请注意导线的容量, 相序及同名端。避免电流互感器二次开路。 相序或同名端的错误会造成与相位有关的保护或测量功能不正常, 严重的会造成保护动作, 如差动保护等。5.4. 开关量输入的连接装置的开关量连接方法如下图所示, 图中电源以直流220V为例。 装置的开关量连接要求无源接点, 如果已经给D1、 D2端子提供了电源, 则A8端子有220V电源输出。请仔细检查A8端子的外接线, 如有短路将烧毁装置主板。 装置开关量的电压等级为AC/DC220V, 测试时请注意人身及设备安全。5.5. 开关量( 继电
14、器) 输出的连接装置继电器输出连接方法如下图所示。 继电器输出触点的容量为: 交流, 220V, 10A( 纯阻性负荷) 直流, 220V, 5 A( 纯阻性负荷) 其中继电器J1、 J2、 J3、 J4为可编程继电器, 其动作方式由用户指定。J5为预告信号继电器。电压回路、 电流回路断线; 控制回路断线; 装置设定值出错等情况出现时, J5输出有效。装置失电时, J5输出有效, 用户可利用这一点, 经过外接线路监视装置工作电源是否正常。上述所有继电器输出均为无源接点, 用户需提供电源, 并请注意继电器J1、 J2、 J3、 J4的公共点。5.6. 保护出口及二次操作回路的连接装置保护出口及二
15、次操作回路原理如下图所示。 其中D1D8为装置的输出端子( D3为空) , 上图给出了装置的典型接线方案, 装置内部防跳电路有效。HA、 TA、 LP1、 LP2用户外接。DL、 HQ、 TQ为一次设备主开关, 用户可根据自己的需要选择接入。如: 跳合闸回路可直接接入D8、 D7从而跳过装置内部防跳电路, 使其无效。HJ、 TJ为装置合闸、 跳闸继电器, 其触点载流能力为10A, 但其分断能力有限, 正常状态下, 分合闸电流靠断路器辅助触点”DL”分断。因此当由保护装置分合闸时, 请确认主断路器能可靠动作, 否则会烧毁合闸、 跳闸继电器HJ、 TJ的触点。TWJ、 HWJ是装置内部用于检测控制
16、回路断线的元件, 原理是: 跳闸回路、 合闸回路不能够同时为”通态”或”断态”, CPU将依据TWJ、 HWJ两路信号延时判断, 如果两路信号同时”有效”或”无效”, 则发出”控制回路断线”告警信号。如果用户不需要该功能, 可在”设定”菜单中设定其无效。5.7. 通讯的连接装置通讯回路的连接如下图所示。 通讯线要求采用双绞屏蔽电缆连接, 请与其它强电走线保持一定的距离, 并保证电缆屏蔽层可靠接地。5.8. 端子图 DMP100-L/TP/MA开关量输入断路器位置 (DL1)A-1B通信和脉冲RS485A /CAN-HB-1运行位置/隔离刀(YW)A-2RS485B /CAN-LB-2接地刀位置
17、 (QJD)A-3通讯电源B-3第2断路器 (DL2)A-4通讯电源B-4可编程开入1 (BI1)A-5脉冲输入公共端B-5可编程开入2 (BI2)A-612V脉冲输入1B-6可编程开入3 (BI3)A-712V脉冲输入2B-7开关量输入公共端A-8220V开关量 保留 (KEEP) B-8C报警信号输出预告信号( 5继电器) C-1D保护控制回路控制电源 +KM D-1预告信号( 5继电器) C-2控制电源 -KMD-21可编程报警继电器 C-3D-32可编程报警继电器 C-4防跳回路接入点D-41和2继电器公共端C-5至HQ合闸线圈D-53可编程报警继电器 C-6至TQ跳闸线圈D-64可编
18、程报警继电器 C-7HJ合闸继电器输出D-73和4继电器公共端C-8TJ跳闸继电器输出D-8E电流输入回路A相保护电流(Ipa)E-1F电压或电流输入F-1A相保护电流E-2F-2B相保护电流(Ipb)E-3F-3B相保护电流E-4F-4C相保护电流(Ipc)E-5F-5C相保护电流E-6F-6零序保护电流(I0)E-7F-7零序保护电流E-8F-8A相测量电流(Ia)E-9A相母线电压F-9A相测量电流E-10B相母线电压F-10C相测量电流(Ic)E-11C相母线电压F-11C相测量电流E-12母线电压中性线NF-12P电源220/110 V +P-1220/110 V P-2P-3装置接
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