微機(jī)保護(hù)測控裝置綜述

1、KY-8100微機(jī)保護(hù)測控裝置綜述01 概述KY-8100系列微機(jī)保護(hù)測控裝置針對于35KV及其以下電壓等級配電網(wǎng)用電系統(tǒng)、工礦企業(yè)用電系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，具備完善的保護(hù)、測量、控制與監(jiān)視功能，為配電網(wǎng)系統(tǒng)、工礦企業(yè)用電系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)的供電安全及其自動(dòng)化提供完整的解決方案，可有力的保證它們的安全穩(wěn)定運(yùn)行。KY-8100系列微機(jī)保護(hù)測控裝置按分布式原則、在間隔層按對象進(jìn)行設(shè)計(jì)，可集中組屏安裝，也可分散安裝在開關(guān)柜上或者就地安裝于戶外開關(guān)場；可使用在變電站、發(fā)電廠、開關(guān)站、用戶變的新建與改造工程，也可用在城市電網(wǎng)、樓宇等供電系統(tǒng)。KY-8100系列微機(jī)保護(hù)測控裝置包括以下裝置種類：對象型 號(hào)

2、名 稱適 用 范 圍 說 明線路KY-8120線路保護(hù)測控裝置35KV及以下電壓等級小電流接地系統(tǒng)進(jìn)線、出線和母聯(lián)備自投KY-8130備自投裝置35KV及以下電壓等級備自投電容器KY-8150電容器保護(hù)測控裝置35KV及以下電壓等級單Y型、雙Y型、型接線電容器電動(dòng)機(jī)KY-8160電動(dòng)機(jī)保護(hù)測控裝置10KV及以下電壓等級大中型異步電動(dòng)機(jī)變壓器KY-8180變壓器保護(hù)測控裝置35KV及以下電壓等級配電變、所用變、接地變、整流變PTKY-8190電壓保護(hù)測控裝置10KV及以下電壓等級母線PT02 主要特點(diǎn)A高標(biāo)準(zhǔn)的通用硬、軟件平臺(tái)：采用TI公司150MIPS、8條流水線技術(shù)的高性能32位DSP處理器

3、，配置大容量的RAM和Flash Memory，使產(chǎn)品具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和記憶能力，重要信息掉電不丟失；專業(yè)的嵌入式操作系統(tǒng)保證裝置安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。B 高精度測量表計(jì)系統(tǒng)高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，專業(yè)的模擬量采集調(diào)理電路，1600Hz的高采樣率，結(jié)合高性能的數(shù)字濾波器和數(shù)據(jù)處理算法，使裝置具有較強(qiáng)的精度性能，測量計(jì)及13次諧波。C 強(qiáng)大的通訊處理能力RS485和eCAN現(xiàn)場總線接口，集成IEC103、CAN2.0等標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約，支持雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，專門的通訊防雷技術(shù)，大大增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性和抗干擾性。D 友好的人機(jī)界面大屏幕全漢化液晶顯示器，操作簡單方便，豐富的指示燈指示裝置不同的工作狀態(tài)

4、。E 完善、可靠的診斷、測試功能軟硬件自動(dòng)檢測和監(jiān)視，確保裝置運(yùn)行的高可靠性；完善的測試命令來實(shí)現(xiàn)對裝置功能的測試。F 高標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性能對電磁兼容給予了極大的關(guān)注，從各個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)以及整體上進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)，采用4U背插式機(jī)箱和特殊的屏蔽措施，通過國家9項(xiàng)電磁兼容試驗(yàn)，裝置具有高可靠性。G現(xiàn)場免維護(hù)概念精心的電氣設(shè)計(jì)，整機(jī)無可調(diào)器件，軟件自動(dòng)修正裝置的系統(tǒng)誤差。H獨(dú)立的操作防跳回路根據(jù)用戶的需要可以選擇是否配置操作防跳回路，具有較好的靈活性和適應(yīng)性。03 技術(shù)指標(biāo)3.1 性能指標(biāo)環(huán)境條件工作環(huán)境溫度：-1055；相對濕度： 月平均最大相對濕度為 90，月平均最低溫度為25且表面無凝露；大氣壓

5、力： 80kPa110kPa。電氣絕緣性能絕緣電阻： 用開路電壓為500V遙表測定裝置絕緣電阻值不小于100M；介質(zhì)強(qiáng)度： 承受GB/T 14598.3-2006規(guī)定交流電壓強(qiáng)電回路2kV、弱電回路1000V的介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)；沖擊電壓： 承受GB/T 14598.3-2006規(guī)定峰值強(qiáng)電回路5KV，弱電回路1KV的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊電壓試驗(yàn)。機(jī)械性能振動(dòng)： GB/T 11287-2000規(guī)定I級振動(dòng)耐久能力實(shí)驗(yàn)和I級振動(dòng)響應(yīng)能力試驗(yàn)； 沖擊： GB/T 145371993中規(guī)定I級沖擊響應(yīng)試驗(yàn)，規(guī)定I級沖擊耐久試驗(yàn)； 碰撞： GB/T 14537-1993中4.3規(guī)定I級碰撞試驗(yàn)。電磁兼容性能振蕩波

6、抗擾度： GB/T 14598.13-1998 / III級；靜電放電抗擾度： GB/T 14598.14-1998 / 級；射頻電磁場輻射抗擾度： GB/T 14598.9-2002 /III級；電快速瞬變脈沖群抗擾度： GB/T 14598.10-2007 / IV（A）級；浪涌抗擾度： GB/T 14598.18-2007/ III級；射頻場感應(yīng)傳導(dǎo)騷擾抗擾度： GB/T 14598.17-2005/III級；工頻抗擾度： GB/T 14598.19-2007 / IV級；傳導(dǎo)發(fā)射限值： 符合GB/T 14598.16-2002規(guī)定傳導(dǎo)發(fā)射限值要求；輻射發(fā)射限值： 符合GB/T 1459

7、8.16-2002規(guī)定輻射發(fā)射限值要求。3.2 技術(shù)參數(shù)額定參數(shù)電源電壓：AC220V/DC220V；交流電壓：100V或57.74V；交流電流：5A或1A（按訂貨要求）；頻率：50Hz。動(dòng)作誤差電流誤差： ±5或0.1A；電壓誤差： ±5；延時(shí)誤差： ±50ms或3； 角度誤差： 5.0°。功率消耗電源回路： 正常工作不大于15W，保護(hù)動(dòng)作不大于20W；交流電流回路：In=5A時(shí)不大于1.0 VA/相，In=1A時(shí)不大于0.5 VA/相；交流電壓回路：額定電壓下不大于0.5 VA/相。測量精度電壓、電流： 1級；功率： 1級；功率因數(shù)： ±1

8、；時(shí)鐘精度： ±1.0s/24h；頻率： ±0.02Hz。過載能力交流電流回路：2.0In連續(xù)工作，10In允許10s；交流電壓回路：1.2Un連續(xù)工作，1.4Un允許10s；電源回路：80110%額定電壓連續(xù)工作。通信端口RS485端口： 屏蔽雙絞線； CAN端口： 屏蔽雙絞線。跳、合閘電流跳閘電流：0.5A 5A自適應(yīng)；合閘電流：0.5A 5A自適應(yīng)。精工范圍電壓： 3.0V120V； 電流： 0.1In14In。整定范圍電流范圍：0.1In14In； 電壓范圍：3.0V120.0V； 低頻范圍：45.0Hz49.5Hz； 短時(shí)間范圍：0.030.00S長時(shí)間范圍：0.

9、0100S。狀態(tài)量電平開入電平 +24V（+18 V+30V）；GPS電平 +24V（+18 V+30V）；遙脈電平 +24V（+18 V+30V）；輸出電平 +24V（+18 V+30V）。04 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)KY-8100系列微機(jī)保護(hù)裝置采用CAN BUS和RS485現(xiàn)場總線作為對外通訊接口，現(xiàn)場總線具有通訊連接簡單可靠、通訊速度快（CAN可達(dá)1Mbps、RS485可達(dá)19200bps）、通訊距離遠(yuǎn)（CAN最遠(yuǎn)可達(dá)10km）、通訊可靠性高、抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。CAN BUS和RS485現(xiàn)場總線的通訊介質(zhì)均為屏蔽雙絞線，設(shè)備互相連接時(shí)采用手拉手方式，通訊線不能交叉分支，起始節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)應(yīng)接入120歐

10、姆匹配電阻，以減少終端匹配反射。4.1適用于變電站/發(fā)電廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖變電站/發(fā)電廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)一般需要配置專用的通訊管理機(jī)，對通訊要求比較高的場合應(yīng)該考慮配置雙通訊管理機(jī)雙機(jī)切換冗余的方式。4.2適用于工礦企業(yè)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖工礦企業(yè)用電系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)一般采用工控機(jī)直接連接保護(hù)測控裝置的方式，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控或工業(yè)監(jiān)控，如果系統(tǒng)中接有采用別的智能設(shè)備，可以考慮配置通訊管理機(jī)的方式。05 功能描述5.1 保護(hù)功能保護(hù)功能按對象設(shè)計(jì)，不同裝置配以完善全面的保護(hù)、自動(dòng)裝置功能，具體詳見各種類型裝置。5.2 測量表計(jì)功能實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括電流（Ia、Ib、Ic），電壓（Ua、Ub、Uc、Ua

11、b、Ubc、Uca），功率（P、Q、cos），頻率（F）等，測量計(jì)及13次諧波，符合對RTU的要求。5.3 遙信、控制功能10路外部24V無源遙信、6路內(nèi)部遙信、多路軟遙信采集。正常斷路器遙控分閘、合閘操作，斷路器的分合操作可以通過通信端口、保護(hù)屏柜上的KK操作手柄來執(zhí)行，裝置提供防止誤操作的間隔閉鎖功能，“遠(yuǎn)方信號(hào)”開入高電平時(shí)允許遙控，低電平時(shí)閉鎖遙控，就地操作功能不受此開入影響。提供4組定值管理功能，支持定值的修改、定值區(qū)的切換和拷貝功能，定值掉電不丟失，用戶可通過通信端口或裝置操作界面在線修改保護(hù)定值。5.4通訊功能提供RS485和eCAN現(xiàn)場總線通訊接口，最高通訊速度可以達(dá)到1Mbp

12、s，最遠(yuǎn)通訊距離可達(dá)10km，裝置內(nèi)部集成IEC103、CAN2.0、MODBUS等遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約，支持雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性，為用戶提供完善的組網(wǎng)方案；專門的通訊防雷技術(shù)和通訊抗干擾技術(shù)使得裝置通訊具有較強(qiáng)的安全性能和抗干擾性能。5.5 事故記錄分析和監(jiān)視報(bào)告功能裝置操作監(jiān)視記錄、故障記錄、事件順序記錄（SOE）；裝置上電自診斷、裝置運(yùn)行自監(jiān)視、虛擬測試功能、運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息。1）故障記錄 裝置在驅(qū)動(dòng)跳閘出口接點(diǎn)、點(diǎn)亮面板相應(yīng)指示燈，驅(qū)動(dòng)事故信號(hào)接點(diǎn)以及發(fā)送故障報(bào)告的同時(shí)，記錄故障時(shí)刻有重要參考價(jià)值的數(shù)據(jù)以便于故障分析。事故發(fā)生時(shí)，這些記錄信息自動(dòng)顯示在裝置界面，同時(shí)可通過通信端口實(shí)時(shí)傳遞

13、。裝置可保存最近32 次的故障記錄（掉電不丟失），可通過裝置操作界面或通信端口調(diào)閱，故障記錄包含的主要信息有： 時(shí)標(biāo)（ 日期、時(shí)間）、動(dòng)作事件表（動(dòng)作元件、動(dòng)作時(shí)間）、運(yùn)行數(shù)據(jù)（電流、電壓、頻率、相角）、運(yùn)行定值、切換方式及保護(hù)元件壓板等。2）事件順序記錄（SOE） 裝置實(shí)時(shí)監(jiān)視記錄動(dòng)作事件、告警事件、開關(guān)輸入、開關(guān)輸出和保護(hù)投退壓板的狀態(tài)變化，記錄事件發(fā)生的時(shí)標(biāo)、原因和當(dāng)前狀態(tài)，可保存最近32次的SOE事件記錄，可通過裝置操作界面或調(diào)試工具軟件調(diào)出瀏覽。3）操作記錄 裝置記錄最近16次對裝置重要運(yùn)行參數(shù)的修改操作和遙控跳合閘操作，記錄裝置操作的操作對象、發(fā)生的時(shí)間、數(shù)據(jù)的修改情況或操作原因，

14、為事故追溯提供依據(jù)。4）診斷功能 裝置通過上電自診斷和運(yùn)行自監(jiān)視來實(shí)現(xiàn)裝置的軟硬件自檢和監(jiān)視，以確保裝置運(yùn)行的高可靠性。自檢對象包括硬件關(guān)鍵部件（如模擬量采集回路、開關(guān)量輸出回路、RAM、ROM）、硬件輔助部件（如后備電池、通信接口）和重要運(yùn)行參數(shù)（如定值、軟投退壓板）等，當(dāng)裝置檢測到任何異常狀況時(shí)，將記錄相應(yīng)異常事件并驅(qū)動(dòng)相關(guān)信號(hào)節(jié)點(diǎn)和 LED 指示燈，對于關(guān)鍵異常狀況，裝置將閉鎖保護(hù)功能和重要開出回路，防止裝置誤動(dòng)作。用戶也可以通過裝置提供的裝置測試命令來檢查裝置的重要硬件回路，如交流回路、開入回路、開出回路等。 06 裝置硬件6.1 機(jī)箱結(jié)構(gòu)裝置采用19/3英寸、4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，整面板、背

15、插式結(jié)構(gòu)。整面板上包括大屏幕漢化液晶顯示器、信號(hào)指示燈和操作鍵盤等。背板插件包括交流AC插件、CPU插件、操作防跳回路插件、電源及出口插件，液晶顯示插件。采用該結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）各個(gè)插件模塊功能獨(dú)立，母板上只有5V和24V弱電連線，強(qiáng)弱電完全分開，全密封整機(jī)箱結(jié)構(gòu)，大大減少外部電磁干擾在弱電側(cè)的耦合，增強(qiáng)裝置的抗干擾性能，提高裝置可靠性和安全性。2）裝置在功能配置上具有很強(qiáng)的靈活性，方便根據(jù)需要更換或增加部分模件，便于擴(kuò)充、生產(chǎn)、6.2 AC交流插件具有8路完全相同的模擬數(shù)據(jù)采樣通道，用于獲取電壓、電流信息。電壓輸入元件由電壓變換器（TV）構(gòu)成，電流輸入元件由電流變換器（TA）構(gòu)成。6.3

16、 CPU插件CPU插件主要包括以下幾個(gè)方面：ACPU系統(tǒng)高性能的32位DSP處理器，配以大容量RAM及Flash，具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理記憶能力。設(shè)置專門的E2PROM存儲(chǔ)器保存裝置運(yùn)行參數(shù)，重要信息掉電不丟失。B數(shù)據(jù)采集8路模擬采樣回路，各個(gè)模擬通道實(shí)現(xiàn)完全同時(shí)采樣保持，完整的保存各模擬輸入信號(hào)的幅值和相角信息，具有轉(zhuǎn)換速度快、采樣偏差小、超小功耗及穩(wěn)定性好等特點(diǎn)；本裝置的采樣回路無可調(diào)整元件，具備高度的可靠性。C開關(guān)量輸入與輸出10路24V外部開入量采集回路，同時(shí)具有5路內(nèi)部開關(guān)量采集回路，開入量采集回路經(jīng)過專門的濾波抗干擾電路處理，大大提高了可靠性和抗干擾性能。4路或6路空接點(diǎn)輸出，開出信號(hào)

17、經(jīng)過邏輯電路編程給出，特意回避一個(gè)出口由一個(gè)信號(hào)控制，保證出口信號(hào)的絕對穩(wěn)定可靠。D通信部分RS485和eCAN通信接口，采用屏蔽雙絞線作為通訊介質(zhì)，支持雙網(wǎng)，提高通訊的可靠性。通訊規(guī)約采用電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的103規(guī)約、CAN2.0規(guī)約。通信接口采用了專業(yè)的通信防雷電路。E時(shí)鐘回路裝置內(nèi)置硬件時(shí)鐘回路,采用的時(shí)鐘芯片精度高,并配有電池以掉電保持；裝置支持網(wǎng)絡(luò)對時(shí)。6.4 電源出口插件出口插件主要由繼電器構(gòu)成，提供4路或6路繼電器空接點(diǎn)輸出。繼電器接點(diǎn)輸出可以根據(jù)用戶需要設(shè)置成是否經(jīng)過啟動(dòng)繼電器接點(diǎn)閉鎖；每一組接點(diǎn)輸出采用嚴(yán)格的多重化邏輯控制，保證接點(diǎn)輸出信號(hào)的絕對可靠。出口的功能配置用戶可以根據(jù)需

18、要靈活配置。電源模件采用交直流逆變電源，交直流220V電壓輸入經(jīng)抗干擾濾波回路后，利用逆變原理輸出本裝置需要直流電壓。65操作回路插件操作回路用于通過裝置直接實(shí)現(xiàn)斷路器的分、合閘，主要包括跳閘保持繼電器（TBJ）、合閘保持繼電器（HBJ）、防跳繼電器（TBJV）。跳、合閘保持電流在0.5A5.0A之間自適應(yīng)。操作回路自帶防跳功能，通過監(jiān)視斷路器位置實(shí)現(xiàn)對控制回路的監(jiān)視；操作回路可選用交直流220V。交直流220V通用操作回路07 引用標(biāo)準(zhǔn)KY-8100系列微機(jī)保護(hù)測控裝置均按下列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和安裝，所用標(biāo)準(zhǔn)均為最新版IEC和中國GB標(biāo)準(zhǔn)及國際單位SI制。IEC255-5 絕緣電壓、沖擊耐壓測試IEC255-6 高頻干擾電壓測試IEC529 防護(hù)等級IEC255-22-2 靜電放電試驗(yàn)GB14285-93 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)條件GB50171-92 電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路施工及