1.1 简介
保护测控装置,是我公司在多年保护测控装置产品开发和生产经验基础上,借鉴了国内外同类产品的优点后,全新开发的新一代中、低压保护测控产品。该
系列产品集保护、遥控、遥测、遥信等功能于一体,机箱结构紧凑、密封性好、抗干扰、抗震动能力强。保护功能完善、配置灵活,在满足用户要求的前提下,达到极佳性能价格比。能广泛应用于电力系统和大型厂矿企业的 0.4~35kV 供用电系统。主要技术特点如下:
→ 装置提供九路交流输入(通用配置为:三相保护电流、两相测量电流,一路零序电流和三相电压),19 路遥信输入(含 4 路自带操作回路遥信),8 路可编程继电器接点输出,以及一路操作回路和两个串口,可满足绝大多数场合下中低压系统间隔层的保护测控要求。
→ 装置采用了业界最佳的高性能、低功耗的 32 位 CPU,主频达 60MHz,具有优秀的处理能力和实时响应性能,保证装置正常运行时 CPU 负荷率仅占 30%以下。
→ 装置完美结合了精简可靠的核心系统和容量庞大的扩展系统,达到了可靠性和高容量存储的有机统一。装置的核心系统采用单芯片技术,程序代码和实时数据存储均有片内 FLASH 和 RAM完成,真正达到总线不出 CPU 芯片,提高了装置的可靠性;而扩展系统采用片外 4M 位的 FLASH和 4M 位非易失性 RAM。集成了完整的一个二级汉字库、可靠的参数备份和完备的历史数据记录,达到现代电力系统要求装置提供高容量存储空间的目的。
→ 装置容量庞大的信息记录包括 512 条保护报文,512 条 SOE 报文,512 条系统信息,和总计 10秒以上的故障录波数据。录波数据包括 9 个交流通道和 32 个数字通道的信息。
→ 装置的故障录波通道可自由配置,故障前后的周波数也可随意设定,同时每个保护功能均可选择采用元件启动触发故障录波、元件动作触发故障录波或不触发故障录波。故障录波波形可在液晶就地显示,也可远程调用,为事故分析提供极大方便。
→ 装置提供故障回放技术,使众多因为使用不当或产品缺陷而造成的误动、拒动事件都能在事后重演,该技术为事故分析和产品的自我完善提供了可靠的技术保证。
→ 装置提供变长结构保护动作报文,使一次保护动作后可以同时记录下关键故障量和相关电气量,充足的故障信息为事故分析提供判别依据。
→ 装置提供保护定值管理功能,运行人员的每一次定值修改时间,修改前后的定值内容都将记录在案,该记录最多可达 512 条。
→ 装置内嵌的操作回路,可提供完善的跳、合闸脉冲保持和机构防跳功能,且跳合闸电流能够自动适应。
→ 装置提供的双串口,一个为 RS232 接口,通常用于设备维护和软件在线下载,另一个为RS232/485 接口,一般提供 IEC87-5-101、IEC87-5-103、MODIBUS 等规约用于系统联网。
→ 装置提供强大的维护软件,操作者通过维护软件,可以在线查看装置内部的实时信息和修改保护定值、系统参数以及下发遥控命令等。
→ 微机保护 系列产品的单机功耗小于 5W,采用嵌入式安装,安装尺寸仅为 2U*4U*5U(H*W*D),体积小巧而功能完备。
2. 监控功能
微机保护监控装置能对所监控的电力设备进行运行参数的交流采样和数值计算,循环查询设备的运行状态和事件顺序记录。对电度脉冲可采集并累加计算,也可接受调度命令对电力设备投入或切除操作。装置可通过通讯接口与后台系统进行数据交换。
监控功能:
1) 三相电压、三相电流的模拟量输入,计算出 I、U、P、Q、COSΦ 、频率和相位;
2) 15 路外部开关量遥信,此外,还有 12 路保护元件动作的虚拟遥信量,并会产生虚拟的 SOE 报文上送;
3) 8 路可编程继电器接点输出,2 路遥控分合接点;
4) 遥控事件记录及事件 SOE;
5) 两种可切换的对时方式。
2.1 遥测采集和计算
遥测量可通过装置内含的高隔离(AC2000V)、高精度(0.2 级)CT/PT 将强电信号(5A/100V)不失真地转变为内部弱电信号。经简单的抗混迭处理后进入 A/D 芯片进行模数变换。由于采用了高速高密度同步采样和频率跟踪技术,使装置精度得到充分保证。遥测量一方面通过液晶显示,另一方面可通过通讯网络传送到上位机系统。遥测量刷新率优于 1s。
2.2 遥信采集
遥信输入经 RC 网络抗干扰滤波后,由光耦隔离变换输入到微机系统中。由外部提供 DC220V电源。外部遥信输入要求提供常开或常闭无源空接点,微机定期扫描 YX 量。为消除遥信误报,装置提供软件简单防抖和复杂防抖算法。复杂防抖延时时间可由用户设定。复杂防抖也不会影响记录各遥信动作时间顺序变化,而只会影响 SOE 报文上送次序。鉴于本装置属于保护监控二合一装置,许多以往系统关注的遥信量已无需再从遥信端子外部引入,而直接由内部完成转换,其中包括 12 路可选择的保护元件动作虚拟遥信量。装置可对遥信延时滤波时间进行设置,遥信事件分辨率优于 2ms。
2.3 遥控输出
微机保护装置为分散式设计的保护监控综合装置,每装置最多提供 8 路开出节点,其中 2 路作为遥控开出接点,可独立控制。一般地,每套保护测控装置配有一块操作回路板,可直接动作于断路器。与保护跳合闸输出类似,遥控输出在装置内部设定了多级软件和硬件闭锁,当且仅当正确的遥控命令下达时各级闭锁才开放。可靠的闭锁措施极大提高了装置的抗干扰能力。另外,上位机下达遥控命令必须经过选择对象——上位机下发命令——下位机返校命令——上位机命令确认——下位机执行操作几个步骤。这一系列措施保证了上位机遥控命令的正确性。
2.4 事件记录
装置内部可自行记录 SOE 事件、保护动作记录、遥控动作记录,这些记录不受掉电影响,关掉电源后仍存在。其中,SOE 事件可记录 512 个;保护动作报告(包括遥控动作)可记录 512 个。
2.5 对时方式
装置具有软件通讯对时功能及硬件 GPS 天文钟对时功能两种方式,可自动切换。硬件对时支持秒脉冲和分脉冲两种模式,软件无需设置,即可自动识别这两种模式,并自适应地与其同步。