系列微机保护装置.pdf

KY-8100J 系列系列微机保护装置微机保护装置综述综述 - 1 - KYKY- -8 81 10000J J 系列系列微机保护装置微机保护装置综述综述 01 01 概述概述 KY-8100J 系列微机保护装置适用于 35kV 及其以下电压等级配电网用电系统、工矿企业用电系统、 厂用电系统，具备完善的保护、控制与监视功能，可有力的保证它们的安全稳定运行.装置主要安装在 环网柜、中置柜上。 KY-8100J 系列微机保护装置包括以下装置种类： 装置型号装置型号 适适 用用 范范 围围 说说 明明 基本配置基本配置 KY-8111J 进线、出（馈）线、分段和电容器的保护、测量、控制与通讯 KY-8112J 配电变压器保护、测量、控制与通讯 KY-8110J 系列综合型 微机保护 KY-8113J 电动机保护、测量、控制与通讯 完善全面的电压保护、 电 流保护功能， 电压、 电流 和功率测量。 KY-8121J 进线、出（馈）线和母联分段保护、测量、控制与通讯 KY-8122J 配电变压器保护、测量、控制与通讯 KY-8120J 系列电流型 微机保护 KY-8123J 电动机保护、测量、控制与通讯 完善全面的电流保护功 能，电流测量。 KY-8131J PT保护、测控与通讯 KY-8132J 备用电源自投自复、测控与通讯 KY-8130J 系列电压型 微机保护 完善全面的电压保护功 能， 电压测量， 备自投自 复逻辑控制 02 02 主要特点主要特点 A高标准的通用硬、软件平台： 采用 TI 公司 150MIPS、8 条流水线技术的高性能 32 位 DSP 处理器，配置大容量的 RAM 和 Flash Memory，使产品具有强大的数据处理能力和记忆能力，重要信息掉电不丢失；专业的嵌入式操作 系统保证装置安全、稳定、可靠运行。 B 高精度测量表计系统 高精度数据采集系统，专业的模拟量采集调理电路，1600Hz 的高采样率，结合高性能的数字滤波 器和数据处理算法，使装置具有较强的精度性能，测量计及 13 次谐波。 C 强大的通讯处理能力 RS485 现场总线接口，集成 IEC103 标准远动传输规约，专门的通讯防雷技术，大大增强网络连接 的可靠性和抗干扰性。 D 友好的人机界面 大屏幕全汉化液晶显示器，操作简单方便，丰富的指示灯指示装置不同的工作状态。 E 完善、可靠的诊断、测试功能 软硬件自动检测和监视，确保装置运行的高可靠性；完善的测试命令来实现对装置功能的测试。 F 高标准的电磁兼容性能 对电磁兼容给予了极大的关注，从各个独立环节以及整体上进行电磁兼容设计，采用 4U 背插式机 箱和特殊的屏蔽措施，通过国家 9 项电磁兼容试验，装置具有高可靠性。 G现场免维护概念 精心的电气设计，整机无可调器件，软件自动修正装置的系统误差。 03 技术指标技术指标 3.1 性能指标性能指标 环境环境 条件条件 工作环境温度：-1055； 相对湿度： 月平均最大相对湿度为 90，月平均最低温度为 25且表面无凝露； 大气压力： 80kPa110kPa。 电气电气 绝缘绝缘 绝缘电阻： 用开路电压为 500V 遥表测定装置绝缘电阻值不小于 100M； 介质强度： 承受 GB/T 14598.3-2006 规定交流电压强电回路 2kV、弱电回路 1000V 的介质强度试验； KY-8100J 系列系列微机保护装置微机保护装置综述综述 - 2 - 性能性能 冲击电压： 承受 GB/T 14598.3-2006 规定峰值强电回路 5KV，弱电回路 1KV 的标准雷电波冲击电压试验。 机械机械 性能性能 振动： GB/T 11287-2000 规定 I 级振动耐久能力实验和 I 级振动响应能力试验； 冲击： GB/T 145371993 中 4.2.1 规定 I 级冲击响应试验，4.2.2 规定 I 级冲击耐久试验； 碰撞： GB/T 14537-1993 中 4.3 规定 I 级碰撞试验。 电磁电磁 兼容兼容 性能性能 电快速瞬变脉冲群抗扰度： GB/T 14598.10-2007 / IV（A）级； 静电放电抗扰度： GB/T 14598.14-1998 / 级； 工频抗扰度： GB/T 14598.19-2007 / IV 级； 振荡波抗扰度： GB/T 14598.13-1998 / III 级； 射频电磁场辐射抗扰度： GB/T 14598.9-2002 /III 级； 浪涌抗扰度： GB/T 14598.18-2007/ III 级； 射频场感应传导骚扰抗扰度： GB/T 14598.17-2005/III 级； 传导发射限值： 符合 GB/T 14598.16-2002 规定传导发射限值要求； 辐射发射限值： 符合 GB/T 14598.16-2002 规定辐射发射限值要求。 3.2 技术参数技术参数 额定额定 参数参数 电源电压： AC/DC220V，AC/DC110V，； 交流电压： 100V 或 57.74V； 交流电流： 5A； 频率： 50Hz。 动作动作 误差误差 电流误差： 3或0.15A； 电压误差： 3%或0.3V； 延时误差： 50ms 或3； 角度误差： 3.0。 功率功率 消耗消耗 电源回路： 正常工作不大于 7W， 保护动作不大于 10W； 交流电流回路：In=5A 时不大于 0.5VA/相， In=1A 时不大于 0.5 VA/相； 交流电压回路：额定电压下不大于 0.2 VA/相。 测量测量 精度精度 电压、电流： 1 级； 功率： 1 级； 功率因数： 1； 时钟精度： 1.0s/24h； 频率： 0.02Hz。 过载过载 能力能力 交流电流回路：2.0In 连续工作，10In 允许 10s； 交流电压回路：1.2Un 连续工作，1.4Un 允许 10s； 电源回路： 80120%额定电压连续工作。 通信通信 端口端口 RS485 端口： 屏蔽双绞线； 跳跳、合合 闸电流闸电流 跳闸电流： 0.5A 8A 自适应； 合闸电流： 0.5A 8A 自适应。 精工精工 范围范围 电压： 3.0V120V； 电流： 0.1In14In。 整定整定 范围范围 电流范围： 0.1In14In； 电压范围： 3.0V120.0V； 短时间范围： 0.030.00S 长时间范围： 0.0100S。 状 态状 态 量 电量 电 平平 开入电平 +24V（+18 V+30V）； 输出电平 +24V（+18 V+30V）。 04 系统结构系统结构 KY-8100J 系列微机保护装置采用 RS485 现场总线作为对外通讯接口，通讯介质均为屏蔽双绞线， 设备互相连接时采用手拉手方式，通讯线不能交叉分支，起始节点和终端节点应接入 120 欧姆匹配电 阻，以减少终端匹配反射。 4.1 适用于变电站适用于变电站/发电厂综合自动化系统典型结构图发电厂综合自动化系统典型结构图 变电站/发电厂综合自动化系统一般需要配置专用的通讯管理机，对通讯要求比较高的场合应该考 虑配置双通讯管理机双机切换冗余的方式。 KY-8100J 系列系列微机保护装置微机保护装置综述综述 - 3 - 4.2 适用于工矿企业系统典型结构图适用于工矿企业系统典型结构图 工矿企业用电系统、厂用电系统一般采用工控机直接连接保护测控装置的方式，实现当地监控或 工业监控，如果系统中接有采用别的智能设备，可以考虑配置通讯管理机的方式。 05 功能描述功能描述 5.1 保护功能保护功能 保护功能按对象配置，不同装置配以完善全面的保护功能，具体详见各种类型装置。 5.2 测量测量功能功能 通过保护电压、电流计算测量值，电压、电流测量精度达到 1 级，功率测量精度达到 1 级。 5.3 遥信遥信、控制功能控制功能 8 路外部 24V 无源遥信，可通过通信端口、保护屏柜上的 KK 操作手柄来执行断路器遥控分闸、合 闸操作，“远方信号”开入高电平时允许遥控，低电平时闭锁遥控，就地操作功能不受此开入影响。 KY-8100J 系列系列微机保护装置微机保护装置综述综述 - 4 - 提供4组定值管理功能，支持定值的修改、定值区的切换和拷贝功能，定值掉电不丢失，用户可通 过通信端口或装置操作界面在线修改保护定值。 提供4路空接点，控制信号经过逻辑电路编程给出，特意回避一个出口由一个信号控制，空接点可 定义是否经启动继电器闭锁，可定义为信号保持接点或保护出口接点，保证出口信号的绝对稳定可靠。 5.4 通讯功能通讯功能 提供 RS485 现场总线，集成 IEC103 远动传输规约，提高网络连接的可靠性，为用户提供完善的组 网方案；专门的通讯防雷技术和通讯抗干扰技术使得装置通讯具有较强的安全性能和抗干扰性能。 5.5 事故记录分析和监视报告功能事故记录分析和监视报告功能 A A、故障记录故障记录 装置在驱动跳闸出口接点、点亮指示灯，驱动事故信号接点以及发送故障报告的同时，记录故障 时刻有重要参考价值的数据以便于故障分析。装置可保存最近 32 次的故障记录记，可通过装置操作界 面或通信端口调阅，故障记录包含的主要信息有时标、动作事件表、运行数据等。 B B、事件顺序记事件顺序记录录（SOESOE） 装置实时监视记录动作事件、告警事件、开关输入、开关输出等状态变化，记录事件发生时标、 原因和当前状态，可保存最近 32 次的 SOE 事件记录，可通过装置操作界面或调试工具软件调出浏览。 C C、操作记录操作记录 装置记录最近 16 次对装置重要运行参数的修改操作和遥控跳合闸操作，记录装置操作的操作对 象、发生时间、数据修改情况或操作原因，为事故追溯提供依据。 D D、诊断功能诊断功能 装置通过上电自诊断和运行自监视来实现自身软硬件自检和监视，以确保装置运行的高可靠性。 当装置检测到任何异常状况时，将记录相应异常事件并驱动相关信号接点和 LED 指示灯，对于关键 异常状况，装置将闭锁保护功能防止装置误动作。 06 06 硬件硬件结构结构 6.1 6.1 机箱结构机箱结构 装置采用 4U 机箱，整面板、背插式结构。整面板上包括大屏幕汉化液晶显示器、信号指示灯和操 作键盘等。背板插件包括交流 AC 插件、CPU 插件和控制插件。 采用该结构具有以下优点： 1） 各个插件模块功能独立，母板上只有 5V 和 24V 弱电连线而没有强电信号，全密封整机箱结构， 大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合，增强装置的抗干扰性能，提高装置可靠性和安全性。 2）装置在功能配置上具有很强的灵活性，方便根据需要更换或增加部分模件，便于扩充和生产。 6.2 AC6.2 AC 交流插件交流插件 具有 7 路完全相同的模拟数据采样通道，用于获取电压、电流信息。电压输入元件由电压变换器 （TV）构成，电流输入元件由电流变换器（TA）构成。 6.3 CPU6.3 CPU 插件插件 CPU 插件主要包括以下几个方面： ACPU 系统 高性能的 32 位 DSP 处理器， 配以大容量 RAM 及 Flash，具有极强的数据处理记忆能力。设置专门的 E2PROM 存储器保存装置运行参数，重要信息掉电不丢失。 B数据采集 7 路模拟采样回路，各个模拟通道实现完全同时采样保持，完整的保存各模拟输入信号的幅值和相 角信息，具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点；本装置的采样回路无可调整元 KY-8100J 系列系列微机保护装置微机保护装置综述综述 - 5 - 件，具备高度的可靠性。 C开关量输入与输出 8 路 24V 外部开入量采集回路，同时具有 6 路内部开关量采集回路，开入量采集回路经过专门的滤 波抗干扰电路处理，大大提高了可靠性和抗干扰性能。 4 路空接点输出控制，开出信号经过逻辑电路编程给出，特意回避一个出口由一个信号控制，保证 出口信号的绝对稳定可靠。 D通信部分 RS485 通信接口，采用屏蔽双绞线作为通讯介质，支持双网，提高通讯的可靠性。通讯规约采用电 力系统标准的 103 规约。通信接口采用了专业的通信防雷电路。 E时钟回路 装置内置硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电保持；装置支持网络对时。 6.4 6.4 控制控制插件插件 控制插件主要由电源和出口继电器构成，提供4路继电器空接点输出。继电器接点输出可以根据用 户需要设置成是否经过启动继电器接点闭锁；每一组接点输出采用严格的多重化逻辑控制，保证接点 输出信号的绝对可靠，每组接点可根据用户需要定义成信号接点（信号保持）或保护接点。 电源模件采用交直流逆变电源，交直流 220V或 110V 电压输入经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理 输出本装置需要直流电压。 0 07 7 引用标准引用标准 KY-8100J系列微机保护装置按下列标准和规定进行设计、制造、检验和安装，所用标准均为最新版 IEC和中国GB标准及国际单位SI制。 IEC255-5 绝缘电压、冲击耐压测试 IEC255-6 高频干扰电压测试 IEC529 防护等级 IEC255-22