本装置相间电流及零序电流均带有定、反时限保护功能,通过设置控制字的相关位可选择定时限或反时限方式。当选择反时限方式后,自动退出定时限II、III段过流及II、III段零流元件,相间电流III段和零序电流III段的功能压板分别变为相间电流反时限及零序电流反时限功能投退压板。
2.6 充电保护
本装置用作充电保护时(如母联或分段开关中),只需投入加速压板、整定加速电流及时间定
值,加速方式由控制字选择为后加速方式即可实现该功能。断路器处于分位大于 30 秒后该功能投
入,充电保护功能在断路器合上后扩展到 3 秒左右。
2.7 加速
本装置的加速回路包括手合加速及保护加速两种,加速功能设置了的投退压板。
本装置的手合加速回路不需由外部手动合闸把手的触点来起动,此举主要是考虑到目前许多变电站采用综合自动化系统后,已取消了控制屏,在现场不再安装手动操作把手,或仅安装简易的操作把手。本装置的不对应启动重合闸回路也作了同样的考虑,详见后述。
手合加速回路的启动条件为:
a)断路器在分闸位置的时间超过30秒
b)断路器由分闸变为合闸,加速允许时间扩展3秒
保护加速分为前加速或重合后加速方式,可由控制字选择其中一种加速方式。
本装置设置了的过流及零流加速段电流定值及相应的时间定值,与传统保护相比,此种做法使保护配置更趋灵活。本装置的过流加速段还可选择带低电压闭锁,但所有加速段均不考虑方向闭锁。
:在现场条件不具备时,方向动作区由软件保证可以不作校验,但模拟量相序要作校验。
2.2 低电压元件
低电压元件在三个相电压(Ua、Ub、Uc)中的任意一个低于低压解列电压定值时动作,开放被闭锁保护元件。利用此元件,可以保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作。
2.3 过电流元件
装置实时计算并进行三段过流判别。为了躲开线路避雷器的放电时间,本装置中I段也设置了可以整定的延时时间。装置在执行三段过流判别时,各段判别逻辑一致。装置在执行三段过流判别时,各段判别逻辑一致,其动作条件如下:
In为n段电流定值,Ia,b,c为相电流
2.4 零序过电流元件
零序过电流元件的实现方式基本与过流元件相同,满足以下条件时出口跳闸:
1)3I0>I0n ;I0n: 接地N段定值
2)T>T0n ;T0n: 接地N段延时定值
3)相应的方向条件满足(若需要)
本功能通过压板实现投退,带方向的选择由控制字选定,零序三段可设为反时限。
2.5 反时限元件
反时限保护元件是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件,通过平作曲线,可以非常方便地实现全线的配合。常见的反时限特性解析式大约分为三类,即标准反时限、非常反时限、极端反时限,本装置中反时限特性由整定值中反时限指数整定。各反时限特性公式如下:
a.一般反时限(整定范围是0.007~0.14)
b.非常反时限(整定范围是0.675~13.5)
c.极端反时限(整定范围是4~80)
其中: tp为时间系数,范围是(0.05~1)
Ip为电流基准值
I为故障电流
t为跳闸时间
注意:整定值部分反时限时间为上面表达式中分子的乘积值,单位是秒。
CPU插件主要由以下几部分构成:
1)CPU系统
CPU系统由高性能的微处理器CPU(32位)、大容量的ROM(512K字节)、RAM(1M字节)、Flash Memory(1M字节)等构成,使该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。Flash Memory中记录的录波报告、事件及保护定值等运行配置信息在装置掉电后均不会丢失。
2) 数据采集系统
本装置的数据采集系统由两部分组成。
保护系统由高可靠性的16位精度的A/D转换器、多路开关及滤波回路组成模拟量采集系统, A/D转换芯片内部具有采样保持及同步电路,转换速度快、采样偏差小、功耗小及稳定性好等特点,本装置的模拟量采样回路无可调整元件,也不需要在现场作调整,具备高度的可靠性。
测量系统由测量芯片实现实现模拟量采集,测量精度高达24位,采用硬件技术解决因频率误差而导致测量误差增大的问题。测量系统具备测量精度单次调整后自动记忆的功能,在现场无需再作调整。
3)开关量输入及输出部分
本装置提供外部输入的开关量18路,其中11路均为220V强电输入,其余开关量由装置开入24V电源供电; GPS对时用开入1路,该路输入量可由内部或24V电源供电;所有开入经光电耦合器件接入系统。
本装置提供的开出,一类是用于驱动出口及信号继电器的,此种开出的+24伏电源都是经过本装置逻辑插件告警继电器常闭接点闭锁的;另一类用于驱动告警、呼唤及信号复归等继电器,其+24伏电源是不经过闭锁的。 本装置本地告警信号及告警信号由两种方式驱动:告警和呼唤,告于检测到必须闭锁本CPU开出的致命异常状况时,呼唤则用于不需闭锁开出的情况,例如“PT断线”等异常工况时。详见逻辑继电器插件说明。
4) 通信部分
本插件内含通信速度极高、具备通用性接口的以太网络芯片,以太网为本装置接入系统的主要通信接口。装置提供RJ45通信接口,以UTP5线为通信介质。
本装置还配置了一个SPI接口用于与人机对话插件(MMI)通信,一个SCI(标准RS232串行接口)用于连接PC机,可以借助PC机的强大功能及配置的调试软件包对装置进行各种测试。
5) 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。本装置还考虑了硬件对时电路,接收GPS的脉冲对时信号。
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。
二、主要特点
2.1装置采用多CPU结构,保护模块选用高性能32位CPU,人机对话模块选用CPU, 增强了可靠性,充分保证了产品的稳定性和运算速度。
2.2保护模块采用16位的A/D转换器,测量模块采用的A/D转换器、精度高达24位,各项测量计算指标轻松达到要求。
2.3配置大容量的RAM和Flash Memory,数据处理功能强大,可记录50个录波报告,具有掉电保持功能。
2.4保护功能由图形化的逻辑编程实现,功能的变化不用修改系统程序,保护原理透明、可靠,装置的灵活性、稳定性、可靠性大大加强。
2.5面板配置RS232串行接口,可以进行逻辑编程也可联接至计算机进行调试和分析。
2.6整定32套保护定值,定值切换安全方便。
2.7高精度的时钟芯片,并配置有GPS硬件对时电路,便于全系统时钟同步。
2.8高速以太网络通信接口,并集成了IEC870-5-103标准通信规约。
2.9精心的电气设计,整机无可调节器件,实现了免调试概念设计。
2.10完善的自检功能,自检定位至芯片。
2.11强弱电隔离布置、模块设计,使装置具有优异的抗干扰性能,组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件。
2.12完善的自诊断功能
2.13防潮、防尘、抗振动的机箱设计
2.14装置采用背插式结构,强弱电分离,所有强电回路可以直接接入装置。
2.15装置采用全封闭结构,采用低功耗SMT工艺,不仅适用于电力系统,还可以适应化工、煤矿等特殊行业。
2.16跳合闸电流0.5~5A自适应,对开关柜没有特殊要求。
2.17对于交流操作电源的场合,装置通过内部24V电源进行开关位置监视,并配有完善的操作回路,彻底解决交流操作问题。
深圳国电南瑞是由原深圳南瑞电气及自动化研究院改制成立的一家从事电力系统保护和控制领域的技术研究、产品开发、生产销售和工程服务的大型电力自动化企业。 公司主要从事:110KV及以下变电站综合自动化系统、发电厂综合自动化系统、水电站综合自动化系统、调度综合自动化系统、工业控制自动化系统、高压谐波治理系统、微机五防系统、电力自动化智能仪表、微机消谐系统、智能开关电源直流系统、消谐消弧及过压保护装置等研究、生产、销售和服务。公司的不断开发研制适合不同用户要求的各种系列、各种规格电气自动化产品的追求、力争做国内同行业性价比产品。 国电南瑞把“以人为本,以德为先”作为事业发展基石,强调员工和企业利益一致,公司汇聚了一批电力系统及自动化、计算机应用、自动控制和通信技术,谐波治理等各类的科技精英。高学历、高素质、化的人才队伍使科技成果迅速转化成现实的生产力。力求打造国内自动化*。 公司始终坚持“质量”的方针,质量控制贯穿于从研发到生产过程的每一个环节,确保生产全过程处于受控状态。严格的产品检测制度,完善的测试手段,良好的产品售前、中、后服务。公司严格按照ISO9001的质量技术认证要求,先后荣获:中国电力自动化企业、质量信誉、服务AAA企业、中国着名、质量服务双保障示范单位等。 服务中国电力,打造世界,国电南瑞凭借自身实力已服务在全国的各类行业,部分有:陕西送变电工程、珠海湛江35KV变电站、鞍钢钢铁、上海宝钢、河南王杭庄煤矿、山西同煤潞安煤矿、山西沁新选煤、神华煤矿、辽阳水泥、洛钼集团、江西双张化工、贵州水城、河南义马矿、西电东送、京福高速、遵义供电局、南方电网、三峡工程等大型重点工程项目。 国电南瑞坚持“永远保持战略成员之一”的公司理念,坚持科技创新、不断突破自我!把握产业和行业发展趋势,孜孜以求地完善产品品质,坚持改革创新,力求持续改进。公司成立多年来,依靠人才优势、技术创新和良好的管理体制,研发、销售、工程服务得到全面发展。致力于高科技产业的发展,不断追求,为中国电力的发展做出更多的贡献,是国电南瑞永恒的追求。