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安徽海泽森电气有限公司 

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微机智能电弧光保护装置HZSHGB型
【日期】 2019年5月20日   【浏览】 [235]

1 装置概述

1.1  概述

中低压母线发生短路故障时,所产生的电弧光对设备和人员会造成极大的伤害,按照我国现行的继电保护设计标准,35kV及以下电压等级的母线一般未装设母线保护。然而,由于中低压母线上的出现多,操作频繁,三相导体线间距与大地的距离比较近,容易受到小动物的危害,设备制造质量比高压设备差,设备绝缘老化和机械磨损,运行条件恶劣,系统运行条件改变,人为和操作错误原因,中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。但长期以来,人们对中低压母线的保护一直不够重视,大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障,往往使故障被发展、扩大,从而造成巨大地经济损失。

1.2 装置特点

Ø 采用32位工业级微处理器,速度快,精度高,独有的快速电流算法,保证电流判据的快速、可靠性。

Ø 主单元与采集单元之间具有光纤、通讯双连接,既可快速传递故障弧光信号,又可进行数据传输;弧光信号可在采集单元之间串行船速,从而使监测点的数量可任意增加,大大减少了传输光纤的成本。

Ø 大屏幕液晶显示,界面友好,操作简便;全数字化设计,整定参数时无需拨码开关及电位器等机械元件,精度高,无振动、磨损等隐患。

Ø 具有故障硬定位、软定位功能。有事故记录、故障录波、遥信、电流测量、自检等辅助功能。

Ø 主单元内置电源模块、电流采集模块,安装使用方便,可靠性高。

Ø 动作判据可设置为弧光加电流或仅弧光。可选的带延时的电流保护,可作为开关柜的二级过流保护。

Ø 全金属外壳设计,有效屏蔽外界电磁干扰,通过了“国家继电器质量监督检验中心”的15项电磁兼容检验,严酷等级为IV级。弧光探头通过光纤和主设备无源连接,电气隔离及抗干扰能力极强。

2 装置组成

2.1 系统组成

1 电弧光保护系统组成

作为母线型保护,需要一台弧光保护主控单元和一台(或多台)弧光保护采集单元。

i. 弧光保护采集单元提供8路弧光采集输入,并提供8路继电器输出,与输入信号一一对应,实现故障硬定位功能。

ii. 主单元和采集单元分离,主单元安装于进线柜中,采集单元分散安装在馈线中。

iii. 主单元与采集单元之间,弧光信号用光纤连接;数据通讯采用串口连接。

iv. 主单元可提供双口通讯功能。

2.2 机箱结构

装置外形如下图所示

    

                                    图2   装置正面图                       3  装置后视图

2.3 尺寸说明

                                 图4开孔尺寸图

2.4 接线端子说明

信号输入1

1路弧光采集输入

X3

信号输入2

2路弧光采集输入

信号输入4

4路弧光采集输入

信号输入3

3路弧光采集输入

信号输入5

5路弧光采集输入

X1

A+

通讯1

1

与上位机485通讯1

信号输入6

6路弧光采集输入

B-

2

通讯地

3

通讯地

信号输入7

7路弧光采集输入

A+

通讯2

4

与上位机485通讯2

 

 

 

 

B-

5

X4

 

跳闸1

1

弧光故障跳闸动作出口1

X2

2

Ia*

                            

1

A相互一次侧感器电流输入端

 

跳闸2

3

弧光故障跳闸动作出口2(备用)

4

Ia

2

 

报警

5

弧光故障报警动作出口

6

Ib*

3

B相互一次侧感器电流输入端

 

断路器失灵

7

本级断路器故障动作出口

8

Ib

4

 

装置异常

9

本装置异常报警

10

Ic*

5

C相互一次侧感器电流输入端

 

 

 

 

L+

装置电源

11

电源输入端

Ic

6

N-

12

大地

13

大地

-1   装置端子说明

2.5 硬件平台说明

保护装置采用32位的单片机,全封闭机箱,硬件电路采用后插拔式的插件结构,CPU电路板采用

4层板、元器件采用表面贴装技术,装置强弱电回路、开入开出回路合理布局,抗干扰能力强。

 

3 装置功能

3.1 弧光保护功能

电弧光保护主要判据为弧光,为了避免误判,将电流增量作为辅助判据。当检测到弧光同时电流增量

也满足要求,则发出跳闸指令,并可显示故障发生的位置。装置的逻辑原理如下图:

7  装置逻辑简图

3.2 辅助保护功能

本装置的辅助保护功能,主要包括以下几种:

Ø 过流保护;

Ø 断路器失灵保护;

Ø 接地故障保护;

Ø 检测功能;

Ø 事故记录功能;

每个保护都有投入/退出的设置。过流保护和接地故障电流保护可以设定相关定值,可以动作与跳闸

或者报警。断路器失灵保护在设定时间内依然存在故障条件时,断路器失灵保护出口动作,用于跳

上级断路器。

4 人机界面概述

4.1 按键说明

Enter 键和Esc键:

Ø Enter键进入选择的菜单项或对修改和选择进行确认。

Ø Esc键取消所做的修改或返回到上级菜单。

4个方向键:

Ø 在修改参数时,左右键改变要修改的数位,上下键修改该位的数值。

Ø 在修改选项时,用上下键更新选中的选项内容。

复归键:

Ø 用于事故信号的复归。

上位机主要的功能是显示。通过通信协议与下位机主控芯片的通讯,来获得所需要显示的参数。

主要包括模拟量、开关量、参数设置、事件记录、时间等。

4.2 显示界面及操作概述

 

显示装置主要由前显示面板组成。显示面板主要包括液晶显示模块、状态显示LED以及功能按键。如上图。

i. 菜单结构

 

4.3 控制板功能概述

控制板主要的功能包括:

主控制单元:

Ø 对弧光通道的投/退设置;

Ø 对电流辅助的投/退设置

Ø 对弧光采集单元数据的处理;

Ø 对系统电流采样数据的处理;

Ø 对故障的处理动作输出;

Ø 弧光采集;

Ø 和上位机的通信处理;

Ø 对采集单元校时;

5 调试及异常处理

情形1:显示屏花屏或者白屏;

情形2:设置参数时显示“设置失败”;

情形3:默认界面时间不走动;

处理 :断电后等待约20秒,重新上电。依然不正常,请联系售后工作人员,

情形4:负载运行中,模拟量界面无数值显示;

处理:检查弧光接收器处光纤是否松动、电流弧光器端子处是否松动;以上均正常,但仍无法正常显示,请

联系售后工作人员。

6 投运说明及注意事项

说明1:本产品供电电压为市电(220V);

说明2:端子排倒数2,3为供电端子。1为大地。


7 通信说明

与上位机通信接口为通讯1口和通讯2口。通讯地址可在 参数设置→通讯设置中设定。

与上位机通讯协议为ModBus通讯规约。具体说明如下表:

     查询时间记录:

查询指令(16进制)

从地址

功能码

地址高

地址低

数量高

数量低

校验高

校验低

0x**

0x03

0x30

0x01

0x00

0x0A

CRCH

CRCL

数据响应

地址

功能

示例

说明

事件记录1

0x2001

时间

()

0x20

事件类型

故障类型

类型代码

代码说明

0x2002

0x11

弧光

报警

0x11

1路弧光

0x2003

0x09

0x12

2路弧光

0x2004

0x08

0x13

3路弧光

0x2005

0x56

故障

0x19

1路弧光

0x2006

0x29

0x1A

2路弧光

0x2007

事件总数

最多20

0x04

0x1B

3路弧光

0x2008

当前序号

最大20

0x01

接地电流

报警

0x21

 

0x2009

事件类型

见说明

0x1A

故障

0x29

 

0x200A

弧光值

高字节

0x04

过流

报警

0x41

 

0x200B

低字节

0x57

故障

0x49

 

0x200C

A相电流

高字节

0x01

断路器失灵

报警

0x81

 

0x200D

低字节

0x54

故障

0x89

 

0x200E

B相电流

高字节

0x01

 

 

 

 

0x200F

低字节

0x63

 

 

 

 

0x2010

C相电流

高字节

0x01

 

 

 

 

0x2011

低字节

0x50

 

 

 

 

0x2012

3I0电流

高字节

0x00

 

 

 

 

0x2013

低字节

0x05

 

 

 

 

0x2014

保留

 

 

 

 

 

 

事件记录…

格式同上

 

 

 

 

事件记录20

格式同上

 

 

 

 

-2  事件记录查询说明

 

 

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