電抗器電纜差動(dòng)保護(hù)裝置

1、國(guó) 電 南 自Q/GDNZ.JB051-2007標(biāo)準(zhǔn)備案號(hào)：708-2007 PSR 691U 電抗器（電纜）差動(dòng)保護(hù)裝置 說 明 書 國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTDPSR 691U電抗器（電纜）差動(dòng)保護(hù)裝置說明書Ver1.1國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司2008年11月版本聲明本說明書適用于電抗器（電纜）差動(dòng)保護(hù)裝置裝置V1.1版本 產(chǎn)品說明書版本修改記錄表10987654321.1說明書與程序?qū)?yīng)修正之后版本2008-11-111.0初始版本2007-11-11序號(hào)說明書版本號(hào)修 改 摘 要軟件版本號(hào)修改日期* 技術(shù)支持 電話：（

2、025）83421394-8120 傳真：（025）83421394-8118* 本說明書可能會(huì)被修改，請(qǐng)注意核對(duì)實(shí)際產(chǎn)品與說明書的版本是否相符* 2008年11月 第2版 第1次印刷 目 次1 裝置概述42 技術(shù)性能及指標(biāo)42.1 額定電氣參數(shù)42.2 主要技術(shù)指標(biāo)52.3 環(huán)境條件52.4 功率消耗52.5 過載能力52.6 絕緣性能52.7 耐濕熱性能62.8 電磁兼容性62.9 機(jī)械性能63 功能74 原理說明74.1 差動(dòng)保護(hù)74.2 差動(dòng)速斷保護(hù)74.3 差流越限告警84.4 TA斷線84.5 三段式復(fù)合電壓過流保護(hù)84.6 零序過流保護(hù)84.7 過負(fù)荷保護(hù)84.8 非電量保護(hù)84

3、.9 諧波制動(dòng)85 整定81 裝置概述PSR 691U電抗器（電纜）差動(dòng)保護(hù)裝置是在消化吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上專門為串聯(lián)電抗器，電纜線路（可與各類綜合自動(dòng)化配套）開發(fā)的產(chǎn)品。該類產(chǎn)品將線路的測(cè)量，保護(hù)，操作回路集成在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，結(jié)構(gòu)小巧，可在惡劣的工業(yè)環(huán)境下（如高，低溫，震動(dòng)，有害氣體，灰塵，強(qiáng)電磁干擾等）長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行。產(chǎn)品可按功能就地安裝在開關(guān)柜上，并具有運(yùn)傳，記憶各種操作或故障信息等功能，同時(shí)亦提供獨(dú)立的中央信號(hào)空接點(diǎn)。技術(shù)特點(diǎn) 采用國(guó)際最流行的高速處理器，主頻為200 MHz，內(nèi)置資源豐富，外圍電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，保證產(chǎn)品的制造質(zhì)量及其穩(wěn)定性。充足的硬件資源，4M字節(jié)Flash Memo

4、ry存儲(chǔ)器，8M字節(jié)SDRAM。 帶有USB接口，可通過U盤直接升級(jí)裝置程序，也可把裝置的動(dòng)作信息和故障錄波數(shù)據(jù)直接存入U(xiǎn)盤，方便故障分析。 測(cè)量三相電流和零序電流（Ia，Ib，Ic，Io），三相或線電壓（Uan，Ubn，Ucn，Uab，Ubc，Uca），有功功率P，無功功率Q，功率因素cos，頻率f，有功電量kWh，無功電量kVarh。 電流、電壓、功率、電度的測(cè)量值不僅反映基波，還可正確反映213次諧波，從而使測(cè)量結(jié)果與專用測(cè)量表計(jì)一致。 最多14路用戶可自定義名稱的開入量接口（其中2路為與模擬量輸出接點(diǎn)復(fù)用）。 保護(hù)元件的出口方式可通過跳閘矩陣進(jìn)行整定，方便用戶選擇要?jiǎng)幼鞯睦^電器。所有繼

5、電器出口接點(diǎn)可選擇為跳閘接點(diǎn)（自動(dòng)返回）或信號(hào)接點(diǎn)（復(fù)歸后返回）。 自帶操作回路，可自適應(yīng)0.5A5A開關(guān)跳合閘電流。 GPS對(duì)時(shí)可采用硬接點(diǎn)分脈沖或秒脈沖方式，同時(shí)也支持IRIG-B對(duì)時(shí)方式（RS485接口）。 兩個(gè)100M以太網(wǎng)通信接口，一個(gè)RS485通信接口，支持IEC60870-5-103，Modbus等規(guī)約。 9條故障錄波，每條錄波包含1.9秒的采樣點(diǎn)和幅值錄波，采樣點(diǎn)錄波最大包含14路模擬量（間隔為1mS），幅值錄波最大包含40個(gè)模擬量幅值和32個(gè)開關(guān)量（間隔為5mS）。錄波采用標(biāo)準(zhǔn)Comtrade格式。 1000條事件記錄，最近200條失電保持。 采用全圖形化編程技術(shù)以及穩(wěn)定、可

6、靠的保護(hù)繼電器庫(kù)，提高程序的可靠性及正確性。 整機(jī)靜態(tài)功耗低（約6W），液晶模塊采用新工藝，取消導(dǎo)電橡膠連接，壽命大為提高。 高抗干擾性能，通過10項(xiàng)電磁兼容檢測(cè)認(rèn)證，快速瞬變、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達(dá)到最高等級(jí)(級(jí))標(biāo)準(zhǔn)。 工作環(huán)境溫度范圍：-2555（液晶無模糊、遲鈍現(xiàn)象）。2 技術(shù)性能及指標(biāo)2.1 額定電氣參數(shù) 電源直流額定電壓：DC220V或DC110V；允許偏差：-20% 15%；波紋系數(shù)：不大于5。 額定電流、電壓交流電流：5A或1A；交流電壓：100V或100/V。2.2 主要技術(shù)指標(biāo) 精確工作范圍電流：0.04In20In (In =5A或In=1A)；電壓：1V150V；

7、頻率：45Hz55Hz。 測(cè)量精度電流：0.2級(jí)（含諧波）；電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)：0.5級(jí)（含諧波）；頻率：0.01Hz；4-20mA輸出：0.5級(jí)。 定值誤差整定值誤差：不超過3%；動(dòng)作時(shí)間誤差：定時(shí)限保護(hù)，不超過(1%整定值40)ms；反時(shí)限保護(hù)，不超過5%整定值或40ms。 遙信分辯率小于2ms。 GPS對(duì)時(shí)分脈沖或秒脈沖：要求GPS裝置提供接口為空光耦，耐壓大于50V；IRIG-B：DC時(shí)碼，RS485接口。 接點(diǎn)容量操作回路的跳閘電流與合閘電流：0.5A5A 自適應(yīng)；跳閘空接點(diǎn)：10A （DC220V 閉合容量）；信號(hào)空接點(diǎn)：5A （DC220V 閉合容量）。2.3 環(huán)

8、境條件環(huán)境溫度： -2555；相對(duì)濕度：595（產(chǎn)品內(nèi)部不凝露，不結(jié)冰）；大氣壓力：66kPa106kPa2.4 功率消耗交流電流回路：當(dāng)In=5A 時(shí)，每相不大于0.5VA；當(dāng)In=1A 時(shí)，每相不大于0.3VA。交流電壓回路：當(dāng)額定電壓時(shí)，每相不大于0.5VA。直流電源回路：當(dāng)正常工作時(shí)，不大于6W；當(dāng)裝置動(dòng)作時(shí)，不大于15W。2.5 過載能力交流電流回路： 2倍額定電流，連續(xù)工作；10倍額定電流，允許10s；40倍額定電流，允許1s。交流電壓回路： 1.5倍額定電壓，可連續(xù)工作。2.6 絕緣性能 絕緣電阻在正常試驗(yàn)大氣條件下，裝置的外引帶電回路部分和外露非帶電金屬部分及外殼之間，以及電氣

9、上無聯(lián)系的各回路之間，用500V的兆歐表測(cè)量其絕緣電阻值不小于100 M。 介質(zhì)強(qiáng)度在正常試驗(yàn)大氣條件下，裝置能承受頻率為50Hz，歷時(shí)1min的工頻耐壓試驗(yàn)而無擊穿閃絡(luò)及元件損壞現(xiàn)象。試驗(yàn)過程中，任一被試回路施加電壓時(shí)，其余回路等電位互聯(lián)接地。 沖擊電壓在正常試驗(yàn)大氣條件下，裝置的直流輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點(diǎn)等各回路對(duì)地，以及電氣上無聯(lián)系的各回路之間，能承受1.2/50s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的短時(shí)沖擊電壓試驗(yàn)，開路試驗(yàn)電壓為5kV。2.7 耐濕熱性能裝置能承受GB/T 7261第20章規(guī)定的交變濕熱試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度402、相對(duì)濕度（933），試驗(yàn)時(shí)間為48h（每一周期時(shí)間為24h），在試驗(yàn)結(jié)束

10、前2h內(nèi)，測(cè)量各外引帶電回路部分對(duì)外露非帶電金屬部分及外殼之間、以及電氣上無聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻應(yīng)不小于1.5M；介質(zhì)強(qiáng)度不低于規(guī)定介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)電壓值的75。2.8 電磁兼容性試 驗(yàn) 項(xiàng) 目要 求1輻射電磁場(chǎng)騷擾試驗(yàn)滿足GB/T 14598.92002（IEC 60255-22-3:2000，IDT）規(guī)定的級(jí)試驗(yàn)2快速瞬變干抗試驗(yàn)滿足GB/T 14598.101996（idt IEC 60255-22-4:1992）規(guī)定的級(jí)試驗(yàn)31MHz脈沖群干擾試驗(yàn)滿足GB/T 14598.131998（eqv IEC 60255-22-1:1988）規(guī)定的級(jí)試驗(yàn)4靜電放電試驗(yàn)滿足GB/T 14598

11、.141998（idt IEC 60255-22-2:1996）規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn)5電磁發(fā)射試驗(yàn)滿足GB/T 14598.162002（IEC 60255-25:2000，IDT）規(guī)定的A類試驗(yàn)6浪涌（沖擊）抗擾度滿足GB/T 17626.51999（idt IEC 61000-4-5:1995）規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn)7射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾度滿足GB/T 17626.61998（idt IEC 61000-4-6:1996）規(guī)定的3級(jí)試驗(yàn)8工頻磁場(chǎng)抗擾度滿足GB/T 17626.81998（idt IEC 61000-4-8:1993）規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn)9脈沖磁場(chǎng)抗擾度滿足GB/T 17626.91998（i

12、dt IEC 61000-4-9:1993）規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn)10直流電源電壓突降和電壓中斷影響允許GB/T 83671987（eqv IEC 60255-11:1979）中要求100 ms的電壓中斷，30電壓突降0.5 s2.9 機(jī)械性能項(xiàng)目要 求1振動(dòng)裝置能承受GB/T 11287-2000中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)，規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的振動(dòng)耐久試驗(yàn)。2沖擊裝置能承受GB/T 14537-1993中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的沖擊響應(yīng)試驗(yàn)，規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的沖擊耐久試驗(yàn)。3碰撞裝置能承受GB/T 14537-1993中4.3規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的沖擊碰撞試驗(yàn)。3 功能l 差動(dòng)保護(hù)l

13、差動(dòng)速斷保護(hù)l 差流越限l 三段式復(fù)合電壓過流保護(hù)l 零序過流保護(hù)l 過負(fù)荷保護(hù)l 非電量保護(hù)l 1個(gè)遙控開關(guān)l 9條故障錄波l I，U，P，Q，Cos，有功電度，無功電度，14路開關(guān)量采集l GPS對(duì)時(shí)（分脈沖，秒脈沖或IRIG-B方式）4 原理說明4.1 差動(dòng)保護(hù)IAzd為A相制動(dòng)電流，IA為A相差電流，Icd為差動(dòng)定值，Ig為拐點(diǎn)電流值。拐點(diǎn)電流固定為0.7倍的額定電流Ie。Hia為A相首端電流，Lia為A相尾端電流，制動(dòng)系數(shù)K可整定。A相動(dòng)作方程：IAzd = Max（Hia，Lia） ，IA = | Hia+ Lia |如果制動(dòng)電流IAzd小于拐點(diǎn)電流Ig，A相動(dòng)作方程為IAIcd如

14、果制動(dòng)電流IAzd大于拐點(diǎn)電流Ig，A相動(dòng)作方程為IAIcd（IAzdIg）KB相、C相動(dòng)作方程同理。4.2 差動(dòng)速斷保護(hù)任一相差動(dòng)電流大于差動(dòng)速斷整定值時(shí)，裝置瞬時(shí)動(dòng)作跳閘。4.3 差流越限告警任一相差動(dòng)電流大于差流越限整定值時(shí)，裝置經(jīng)差流越限延時(shí)動(dòng)作發(fā)信。4.4 TA斷線在額定電流下運(yùn)行，任一側(cè)的任一相TA斷線時(shí)，裝置可根據(jù)控制字發(fā)信或閉鎖差動(dòng)。4.5 三段式復(fù)合電壓過流保護(hù)當(dāng)任一相電流大于定值，經(jīng)延時(shí)，裝置跳閘。（可選擇經(jīng)復(fù)合電壓起動(dòng)）4.6 零序過流保護(hù)當(dāng)3I0大于定值，經(jīng)延時(shí)，裝置跳閘或發(fā)信。4.7 過負(fù)荷保護(hù)當(dāng)任一相電流大于定值，經(jīng)延時(shí)，裝置跳閘或發(fā)信。4.8 非電量保護(hù)裝置帶有4

15、個(gè)非電量保護(hù)，每個(gè)可以整定為跳閘或發(fā)信或退出。如不作為非電量保護(hù)，整定為退出時(shí)，這些點(diǎn)可以作為普通開入量使用。4.9 諧波制動(dòng)考慮到電抗器尾端一次側(cè)TA因負(fù)載較重或由于暫態(tài)分量影響造成TA飽和，故裝置內(nèi)設(shè)置諧波制動(dòng)功能，可有效防止電抗器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。A相二次諧波和三次諧波制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作方程： 且 NIAF2尾端A相二次諧波的幅值，NIAF3尾端A相三次諧波的幅值，NIA尾端A相基波的幅值，K2為二次諧波制動(dòng)系數(shù)，一般取0.13；K3為三次諧波制動(dòng)系數(shù)，一般取0.13。B，C相同A相。同時(shí)裝置中增加了電抗器區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障識(shí)別元件，在區(qū)內(nèi)故障時(shí)退出諧波制動(dòng)元件，保證差動(dòng)保護(hù)快速動(dòng)作。5 整定定

16、 值 表序 號(hào)定 值 名 稱單 位范 圍備 注1過流一段定值A(chǔ)0.04In20InIn=5A或In=1A2過流一段延時(shí)S0.00060.003過流二段定值A(chǔ)0.04In20In4過流二段延時(shí)S0.00060.005過流三段定值A(chǔ)0.04In20In6過流三段延時(shí)S0.00060.007低壓?jiǎn)?dòng)過流一段V10.0090.00按線電壓整定8低壓?jiǎn)?dòng)過流二段V10.0090.00按線電壓整定9低壓?jiǎn)?dòng)過流三段V10.0090.00按線電壓整定10負(fù)序電壓?jiǎn)?dòng)過流V1.000100.0按線電壓整定11零序過流定值A(chǔ)0.05030.0012零序過流延時(shí)S0.00060.0013過負(fù)荷定值A(chǔ)0.04In2

17、0In14過負(fù)荷延時(shí)S0.00060.0015二次額定電流(Ie)A0.04In20In16差動(dòng)保護(hù)定值Ie0.1002.00017差動(dòng)速斷定值Ie2.00010.0018比例制動(dòng)系數(shù)0.3000.70019尾端平衡系數(shù)0.5002.00020差流越限定值Ie0.1001.00021差流越限延時(shí)S0.00060.00控 制 字 表序 號(hào)控 制 字 名 稱選 項(xiàng)備 注1三相三繼電器式退出 投入電流檢測(cè)A,B,C三相2二相二繼電器式退出 投入電流檢測(cè)A,C兩相3二相三繼電器式退出 投入電流檢測(cè)A,B,C三相 Ib=-（Ia+Ic）4非電量一跳閘退出 投入5非電量一發(fā)信退出 投入6非電量二跳閘退出 投入7非電量二發(fā)信退出 投入8非電量三跳閘退出 投入9非電量三發(fā)信退出 投入10非電量四跳閘退出 投入11非電量四發(fā)信退出 投入1