深圳智能SID-8BT-A厂用电快切装置技术说明书_V1.01.pdf

目目 录录 1 概述 1 2 主要功能 1 3 控制原理 6 4 技术指标 11 5 结构与面板定义 13 5 1 机箱结构 13 5 2 面板定义 14 5 3 主要插件 15 5 4 背板端子接线与安装 16 6 人机操作 21 6 1 主页面说明 21 6 2 液晶主菜单树形结构说明 22 6 3 就地操作说明 22 6 4 主菜单说明 23 6 5 运行监视说明 23 6 6 定值整定说明 24 6 7 参数设置说明 26 6 8 事件追忆说明 29 6 9 手动打印说明 31 6 10 其他功能说明 32 7 现场调试投运说明 36 8 贮存与保养 38 9 供应成套性 39 附录 1 定值表 39 附录 2 参数表 44 附录 3 备投方案说明 46 V1 01 版 2009 年 1 月 本公司保留对产品更改的权利 如有与装置不同之处 以装置为准 详情请至电本公司或当地代理商 Website http E mail szidd 1 SIDSID 8BT8BT A A 备用电源快速切换装置技术说明书备用电源快速切换装置技术说明书 1 1 概述概述 1 1 适用范围适用范围 电力供应的不间断是国民经济各领域正常运作的重要保证 电力系统的发展和技术进步正是沿着这一 目标行进 保证供电不间断有赖于电力生产 输送的各环节 备用电源自动投入装置就是一项重要技术措 施 SID 8BT A 备用电源快速切换装置是在总结我公司 SID 8BT 备用电源快速切换装置在各电厂及化工 冶金 煤炭等工业领域的多年现场运行经验基础上 广泛调查当今各行各业特别是工业企业对供电可靠性 的要求 精心设计的一款多功能的快速切换装置 1 2 装置架构特点装置架构特点 标准 4U 19 英吋加强型单元机箱 按抗强振动 强干扰设计 适用于恶劣环境 集成电路全部采用工业品或军品 装置具有很高的稳定性和可靠性 主控 CPU 采用高速工业级 RISC 处理器 主频达 200MHz 支持 DSP 扩展指令集 采用高速高精度多路 A D 同步采样技术 每周波采样 64 点 保证高测量精度 软件基于实时嵌入式操作系统和 TCP IP 协议栈 稳定可靠 易于扩展 采用大屏幕图形液晶显示器 全中文菜单人机交互界面 可实时显示电气主接线图 各种运行数 据和丰富的事件记录 信息详细直观 操作 调试方便 内嵌多种备用电源自动投入方案 并可根据用户需求定制特殊方案 可独立整定 10 套保护定值 定值区切换安全方便 大容量的信息记录功能 强大的切换录波功能 每次切换操作最多可以记录长达 3 秒的录波数据 包括模拟量 开入量 开出量和定值 录波数据既可在装置液晶屏就地察看 也可通过以太网口上传 可导出为标准 COMTRADE 格式文件 可自动或手动打印保护定值和事件记录 支持多种语言 可在线切换 强大的通讯功能 支持双以太网 双 RS485 集成 IEC60870 5 1 103 modbus 等多种通讯规约 2 2 主要功能 主要功能 装置的主要功能如下 快切功能 Website http E mail szidd 2 单操作功能 逻辑测试功能 保护功能 启动后加速功能 故障判别闭锁功能 事件记录功能 切换录波功能 通讯 打印 GPS 对时等功能 2 1 2 1 快切功能说明快切功能说明 快切功能指的是 SID 8BT A 具有快速完成工作电源和备用电源切换的功能 装置可以完成不同原因启 动的切换 包括 事故切换 非正常工况切换及手动切换 每种切换都可选择不同的切换模式 并根据实 际需要分别选择不同的切换准则 2 1 1 2 1 1 切换启动原因说明切换启动原因说明 事故切换 事故切换由保护接点启动 保护启动接点可并接进线纵差保护 发电机 变压器或发 变组保护 出口接点 当事故切换启动后 先发跳工作电源开关指令 在切换条件满足时 或经用户延时 发合备用电源开关命令 切换模式可以选择串联或同时 非正常工况切换 非正常切换是自动进行的 包括以下两种情况 母线失压启动 当母线三个线电压均低于整定值且时间大于所整定延时定值时 装置根据选定方 式进行串联或同时切换 工作电源开关误跳启动 因各种原因 包括人为误操作 引起工作电源开关误跳开 装置选择串 联切换模式 手动切换 手动切换是手动操作启动 而后自动进行的 在检测到就地手动切换信号 或接收到远方切换 命令时 启动工作线路与备用线路之间的快速切换操作 切换模式可以选择串联 同时 并联自 动 并联半自动 并联失败转串联 并联失败转同时等切换中任意一种模式 2 1 2 2 1 2 切换模式说明切换模式说明 串联切换 首先跳工作开关 在确定工作开关跳开后 再合备用开关 Website http E mail szidd 3 同时切换 首先跳工作开关 在未确定工作开关是否跳开就发合备用开关命令 通过设定合闸延时定值 在 时间上保证工作开关先断开 备用开关后合上 若工作开关跳闸失败 将会造成工作电源与备用 电源同时供电的所谓环网运行情况 若系统不允许环网运行 则可在系统定值中 投解耦合功能 软压板 并设定解耦合时间定值 一旦发生环网运行工况 经过解耦合时间延时后 将刚合上的 开关跳开 断开合环点解除环网运行状态 实现去耦合功能 并联自动切换 首先根据并联切换准则合备用开关 确定备用开关合上后 再自动跳开工作开关 并联切换准则 实际上就是严格的双侧电源同期准则 SID 8BT A 同时支持差频同期和同频同期操作 注意此模 式只能应用于正常手动切换 并联半自动切换 首先根据并联切换准则合备用开关 备用开关合上后 再由操作员手动跳开工作开关 注意此模 式只能应用于正常手动切换 并联失败转串联切换 如果符合并联切换准则 按照并联自动模式进行切换 否则按照串联切换模式进行切换 注意此 模式只能应用于正常手动切换 并联失败转同时切换 如果符合并联切换准则 按照并联自动模式进行切换 否则按照同时切换模式进行切换 注意此 模式只能应用于正常手动切换 2 1 3 2 1 3 切换过程说明切换过程说明 对于事故切换 非正常工况切换 其备用电源的快速切换是自动进行的 故简称为 自动切换 对 于正常切换 是由人工手动启动的 以下简称为 手动切换 两种切换的过程描述如下 自动切换充电过程 在进线 母线电压 各开关状态满足正常运行条件时 且备用电源无事故启动信号时 自动切换开始 充电 装置面板上 自动 灯开始闪烁 充电 10 秒后该灯常亮 表明充电完成 装置进入运行监视状态 自动切换动作过程 在监视状态下 发生非正常工况 母线失压 工作开关误跳 或采集到事故信号 动作于跳电源开关 的保护启动信号 后 在满足设定的切换条件下 自动进行工作电源与备用电源的互相切换 切换结束后 无论切换成功 失败 都进入等待确认复归状态 即延时 10s 而且只有在远方或就地复归操作后 才可以 再次进入充电过程 准备实现下一次的切换 Website http E mail szidd 4 手动切换动作过程 在各开关状态满足允许手动切换的条件时 装置面板上 手切 灯常亮 备自投装置进入到手动切换 运行监视状态 在此状态下若检测到有就地手动切换信号或远方手动切换遥控命令 则自动进行工作电源 与备用电源的互相切换 切换如果失败 将进入等待确认复归状态 即延时 10s 而且只有在远方或就地复 归操作后 才可以再次进入充电过程 实现下一次切换功能 如果切换成功 则 200ms 后自动返回 准备 实现下一次的切换 2 2 2 2 单操作单操作功能说明功能说明 装置具有单操作功能 可接入远方 DCS 系统的控制信号 合工作 合备用 进行单独合工作开关 备用开关操作 对于单合操作可实现检无压合或检同期合功能 用户可依据需要在单操作定值中设定 此 外为方便功能调试 装置还提供了就地单合操作及单分操作 用户可通过按键在液晶屏上操作 为确保装 置的可靠性 避免非操作人员操作 在进入就地手动操作页面前必须输入正确的操作密码 在进入就地手 动操作页面后还设置了操作时限 若操作人员操作完毕 忘记退出手动操作页面时 超过操作时限后 装 置将闭锁就地操作 返回远方操作模式 2 3 2 3 逻辑测试逻辑测试功能说明功能说明 装置具有逻辑测试功能 用于检测装置的切换逻辑和单操作逻辑软件的正确性而不会动作于实际的断 路器 2 4 2 4 保护功能说明保护功能说明 SID 8BT A 配置有各进线 母线失压告警保护 TV 断线告警功能 二段低压减载保护 各种保护的 数值 时间 投退软压板均可根据需要在保护定值中独立设置 2 4 1 2 4 1 二段低压减载功能说明二段低压减载功能说明 装置设有一段 二段低压减载保护 每次切换完成后 装置将开放低压减载功能 10 秒 若在 10 秒期 间 发现母线电压低于低压减载的低电压定值 且维持低压减载时间定值后 出口跳开需跳开的一些不重 要负荷或次重要负荷以保证母线电压恢复正常 对次要和不重要负荷切除的选择性 可通过分别设置一段 二段低压减载的低电压定值和时间定值来实现 该功能设投退软压板 可根据需要在系统定值中独立整定 2 4 2 4 2 2 失压告警保护失压告警保护 各进线 母线的失压告警保护软压板投入 电压小于各自的母线 进线 失压定值 经失压告警延时 定值后保护发告警信息 装置总告警信号出口 2 4 2 4 3 3 母线母线 TVTV 断线告警断线告警 各母线 TV 断线告警保护软压板投入 母线 TV 投入 单相或三相电压小于 70 Un 延时 10 秒后 保 护发告警信息 装置 TV 断线告警信号出口 Website http E mail szidd 5 2 5 2 5 启动后加速功能启动后加速功能 启动后加速功能是指装置在每次切换或单合操作后 向保护输出启动后加速的脉宽信号 其脉宽时间 长短可在定值中设置 2 2 6 6 故障判别闭锁故障判别闭锁功能功能 装置具有故障闭锁功能 可检测断路器异常 监视外部闭锁信号 电压不平衡闭锁 并对装置内部硬 件进行自检以确定是否需要闭锁切换 其中断路器异常检测依据是断路器在分位 而断路器所在线路有流 且维持 2 秒钟 电压不平衡闭锁 该判据的出发点是 当故障点在区外时 工作电源开关跳开以后 母线三相电压应 该基本平衡 具体实现如下 在确认工作开关跳开后 装置检测母线线电压是否平衡 如不对称率超过 20 额定值 躲开一般的负荷不对称造成的电压不平衡 时马上闭锁 快速切换 异步电动机群耐受电压切 换 同期捕捉切换 三个快切判据 直至三相平衡 但不闭锁残压和长延时切换 因为这两个准则可以 通过动作时间来与负荷支路装设的保护配合 实现切除故障支路后 再投入备用电源 因此该闭锁判据无 法彻底闭锁母线故障 由于负荷支路故障绝大部分属于非对称故障 所以该判据具有良好的效果 2 2 7 7 事件记录功能事件记录功能 装置具有对各种事件 遥信事件 自检事件 操作事件 保护事件 录波事件的记录功能 用户可通 过液晶屏 事件追忆 页面查询事件的动作时间 事件名称等记录信息 2 2 8 8 录波功能录波功能 装置启动切换后就开始进行录波 录波包括了跳闸 合闸 启动前 25 个周波及启动后 50 周波 每次 切换总录波时间为 1 5 秒钟共二次 装置最大可存储 12 组录波数据 录波内容包含了母线电压 电流 进线电压 电流 所有的开入量等信息 录波事件索引可在录波事件中查看 录波波形 数据可在液晶屏 幕上就地显示 也可以经网络通讯传送到后台计算机进行分析处理 2 2 9 9 通讯 打印 通讯 打印 GPSGPS 对时等功能对时等功能 装置具有强大可靠的通讯功能 装置配有三个以太网网口 4 个 RS485 串口 其中两个 RS485 和三个 以太网接口可用于和不同通讯硬件接口的监控后台进行通讯 还有两个 RS485 串口 一个用于执行打印功 能 可直接接打印机或者接我公司配置的 SID 401PS 打印服务器 实现多机共享一个打印机 另一个用于 和 GPS 通讯 实现 GPS 对时功能 Website http E mail szidd 6 3 3 控制原理 控制原理 工作电源 母线 4DL 备用电源 1DL 2DL I2 00 00A 2 00 I1 05 00A 1 00 U1 010 0KV F 50 00Hz U2 010 0KV F 50 00Hz Uab 010 0KV Ubc 010 0KV F 50 00Hz 图 1 主接线图 图 1 所示为典型的双进线供电系统 当工作进线故障时 为使断电时间最短 快速切换和同时切换是 最优的切换方式 同时切换可能导致两进线同时向母线供电的合环运行情况 若电网的状态不允许此切换 方式 则选择其他速度稍慢的切换方式 3 1 快速切换快速切换 在切换启动瞬间 若母线与备用电源进线的角差 频差在定值范围之内 且母线电压不低于快切低 压闭锁定值 则可以在启动瞬间进行 快速切换 立刻合闸出口 现场试验数据表明 母线电压和频率 衰减的时间 速度主要和该段母线所带的负载有关 负载越多 电压 频率下降的越慢 而且下降的速率 随着时间的推移不断成加速下滑趋势 在最初 0 3S 之内 电压 频率下降的幅度较小 相角差在 60 内对 于用电设备是安全的 因而若在此区间快速合闸 无疑是最佳选择 在频差平均为 1Hz 时 以开关固有合 闸时间为 100ms 计算 母线与备用进线相量间夹角增大 36 因而为确保快速切换成功 宜采用快速开关 进行切换 且装置发合闸出口命令时 即时测得的角差应小于 20 即快速切换角差定值设置为 20 3 2 捕捉耐受电压点准则切换捕捉耐受电压点准则切换 图 2 工作母线残压相对备用电源极坐标图 在工作电源因故障等原因被切除后 母线上所有电动机依靠原来的惯性及转子剩磁转入异步发电状 态 也就是说在工作母线上将出现一个电压和频率在逐步下降的残压 如图 2 所示 图中残压 V 相对备用 电源 VB向滞后方向运动的角度 不断增大 而残压数值也不断衰减 经过一段时间才衰减到零 Website http E mail szidd 7 U3 U2 C G2U D G3U G4U 4 2 3 5 E U4 F U5 G5 U GO U U1 B G1 U U6 1 6 G G6 U A U B 图 3 工作电源切除后 U 相量图 图 3 是在工作电源切除后备用电源电压 UB和残压 UG的相量差电压 U 的变化相量图 0是在正常 工作时备用电源 UB和工作母线电压 UG0的初始功角 当工作电源故障切除后 工作母线电压由 UG0变为 残压 UG1 UG2 UG3 UG4 UG5 UG6 与此同时对应产生了差电压 GBUUU 的 U1 U2 图 4 接线图及等值电路 U6 随着 UB与残压 UG间的相位差的增大 U 由小到大 再由大到小 如果在某个 U 值时合上备 用电源 我们可从图 6 看到 U 一部份落在备用线路或变压器的电抗 XB上 另一部份落在母线上负荷 主 要是电动机 的等值阻抗 XM上 一般电动机可以长期承受 1 1 1 2 倍额定电压 因此 只要选择合上备 用电源时施加在电动机上的电压不超过这个耐受电压值 电动机就是安全的 人们可能担心投入备用电源 时的 角很大时会导致对电动机轴系的扭矩冲击 理论及实践证明电动机群虽然处在异步发电状态 但其 实质上是一个没有动力源和励磁源的靠惯性发电的发电机 因此备用电源投入时会在不大的冲击下将电动 机群拉入同步 在电动机群数量及容量较大的场合 角的变化速度较慢 加之装置的运算及控制速度很 快 一般情况下备用电源投入时的 角大约在 60 以内 此外 备用电源投入时可能与电动机群或等值电动机的次暂态及暂态电势叠加而产生幅值较大的冲击 电流 并可能导致备用电源速断保护动作而跳闸 使快速切换控制失败 理论及实践证明可以通过正确选 择备用电源继电保护定值解决这一问题 为此 我们采用了捕捉电动机群耐受电压点的准则实现备用电源 的快速及安全切换 我们称这一控制准则为捕捉电动机耐受电压点的准则 实现这个准则的方法就是实时 监测工作电源与备用电源的相角差 及当前的 U 值 并根据已采样的数据预测 U 的变化 在 U 值增 Website http E mail szidd 8 大到超过允许值之前 计及备用电源开关的合闸时间发出合闸命令完成备用电源的投入 这保证了所有电 动机在转速下降不多 母线残压和电动机转速还很高时就重新受电 大大有利于迅速恢复工作 U 是按备用变压器 或线路 阻抗 XB与负荷阻抗 XM比例进行分配的 由于工作变 或线路 的阻抗 XG 备用变 或线路 的阻抗 XB是已知的 这样我们完全可以在正常运行时通过不断测量 UG和 UM 由下式求 出母线上全部负载实时的等值阻抗 XM G MG M MX UU U X 一旦当工作电源因故障被切除后立即记录最后的一次 XM计算值 再通过已知的 XB即可计算出容许合闸 的最大 U值 Umax 只要做到在到来 Umax之前投入备用电源就能确保所有负载的安全及快速恢复运行 事实上 电动机在失去电源的减速过程中等值电抗 XM在继续下降 也就是说按刚断电时计算的 XM和已知的 XG求出的备用电源投入时保证安全的最大允许 Umax 值 比实际投入备用电源时的 U 值大 即实际分配到 电动机负荷两端的电压要比计算的小 故这一算法对电动机增加了更安全的保证 图 5 感应电动机静态电压特性 此外 还应特别指出 目前工业企业广泛使用的中大型感应电动机具有如图 5 的静态电压特性曲线 它描述电动机向电源吸收的有功功率 P 及无功功率 Q 与端电压 V 的关系 不难看出在电动机端电压下降到接 近额定电压的 60 时 电动机将大量吸取无功 并且有功 转矩 急剧下降 这说明如果备用电源在工作母 线残压下降到该临界电压 Uk以下时再接入 将大大恶化电动机的自起动条件 甚至自起动失败并使备用电源 因过流和低电压而跳闸 因此为保证生产过程的连续性 备用电源应在临界电压 Uk 之前投入 这样很多工 业企业的电动机电源接触器也不再会有因备用电源投入过慢而出现所谓 晃电 和 脱扣 的问题 电动机 也就不会自动跳闸 3 3 捕捉首次同相点切换捕捉首次同相点切换 捕捉首次同相点切换是指出现工作电源因事故被切除后 母线上残压相量将绕备用电压相量向滞后方 向旋转 在首次出现相角差为零时完成备用电源切换 条件因子取决于备用电源开关的合闸时间和相角差 的变化速度 切换过程相量图如图 6 示 Website http E mail szidd 9 图 6 首次同相切换的相量图 Uby 备用电压 U 母线电压 母线电压与备用电压角差 d dt 母线电压对备用电压相对运动的角速度 动作过程如下 首先 有故障的工作电源被保护切除后 母线上的电压及频率按一定的规律衰减 在衰减过程中残压 相对备用电源电压每运动 360 就出现一次可能满足同相切换判据的合闸时刻点 理想情况是实现首次过 零度合闸 此刻母线电压一般衰减 30 40 额定电压左右 电动机设备出力下降不是很大 备用电源合上 时冲击也不是太大 设备的自起动条件较好 但是在衰减过程中 由于母线残压随着频率的下降 其电压 幅值和相角的变化会越来越快 如图 6 所示 原有的线性模型和简单的加速度模型已经难以准确地表达电 压幅值和相角的变化 SID 8BT A 备用电源快速切换装置采用了频率自动跟踪技术和模糊理论对频率进行 分段建立模型的方法 准确地表达了频率 相角 幅值变化 根据实时的频率 相角 幅值的变化规律 计算出在母线残压与备用电源电压向量第一次相位重合的到来时间 当该时间到来前相当合闸回路总动作 时间时发出合闸命令 实现精确的过零点即首次同相合闸 这种合闸方式不受负荷变化影响 对设备的自 启动有利 但缺点是因母线残压下降过程中会导致部分负荷被低压保护切除 所有使用接触器的负载都因 接触器因低压释放而失去再受电的机会 备用电源投入后不可能恢复原生产流程 首次同相点切换作为耐受电压准则切换的备用切换常用于如下情况 首次同相点切换作为耐受电压准则切换的备用切换常用于如下情况 因系统接线或系统运行方式造成母线电压与备用电源初始角 功角 较大 无法实现捕捉耐受电 压点切换 残压频率下降很快且开关合闸时间较长时 难以实现捕捉耐受电压点切换 工作电源和备用电源来自两个独立的系统 两系统之间不仅存在相位差 而且存在频差时 工作母线上存在大容量电源 投备用电源时会出现同期问题 因此此时采用同期方式 同相 合 闸是合理的切换方式 3 4 残压切换残压切换 Website http E mail szidd 10 残压切换指当母线三个线电压均衰减至小于或等于残压切换电压定值 20 40 额定电压 且持续残 压切换延时定值后实现的切换 残压切换作为前述首次同相点切换的后备功能 当工作电源被保护切除后 如果因某种原因未能实施前述切换 则当母线电压衰减到某个允许值 整定值 时 再合上备用分支开关 其合闸时无须判断相角和频率差 这是一种非同步的切换方式 残压切换虽能保证备用分支电源投入 但是由于停电时间过长 很多设备已自动或被低压保护被切除 其他设备自启动条件恶化 生产工艺过程等都将受到较大影响 3 5 长延时切换长延时切换 如果在给定的时间 整定值 结束之前无法进行上述的任何一种切换方式 可执行长延时切换 因此 长延时切换方式仅作为一种备用切换方式 在正常情况下是不可能会发生这种切换方式的 通常只有当短 时间内同时发生多次故障时才可能发生这种切换方式 3 6 切换定值的整定切换定值的整定 用户可以根据现场运行设备的实际情况来选择适当的切换准则和参数 以下几点是整定的依据 1 负荷以异步电动机为主 建议选用快速切换准则 捕捉耐受电压点准则组成 快切逻辑 作为主 要的切换手段 选用残压切换准则 长延时切换准则组成 慢切逻辑 作为后备的切换手段 其中快速切 换准则定值的范围是 低压闭锁定值 60 80 Un 允许频差不大于 1Hz 切换角差不大于 20 捕捉耐受 电压点准则定值的范围是 低压闭锁定值 60 80 Un 允许频差不大于 4Hz 耐受电压不大于 1 20Un 残 压切换准则定值范围是 残压切换电压定值小于 30 Un 残压切换延时定值不大于 1 00S 长延时切换准 则的相关定值按照系统电压下降的实际情况进行设定 2 当负荷中有大容量同步电动机时 建议选用快速切换准则 捕捉首次同相点准则组成 快切逻辑 作为主要的切换手段 选用残压切换准则 长延时切换准则组成 慢切逻辑 作为后备的切换手段 其中 快速切换准则定值的范围是 低压闭锁定值 60 80 Un 允许频差不大于 1Hz 切换角差小于 20 捕捉 首次同相点准则定值的范围是 低压闭锁定值 60 80 Un 允许频差不大于 5Hz 如切换失败 则立即切 除同步电动机进行残压切换 残压切换准则定值范围是 残压切换电压定值小于 30 Un 残压切换延时定 值不大于 1 00S 长延时切换准则的相关定值按照系统电压下降的实际情况进行设定 3 当负荷系统中配置有电容器时 可以按两种方式来进行控制 一是 电容器组配有涌流抑制器 且没有接入放电回路 快切装置启动后 立即跳开电容器 备用电源快速投入 并启动 SID 3YL 涌流抑制 器再将原已充电的电容器并入系统 二是 快切装置启动后直接按快切准则 捕捉耐受电压点准则等投入 备用电源 如母线上交流电压较高 可以不切除电容器 否则切除电容器并且不再自动投入 3 7 切换准则软件逻辑切换准则软件逻辑 若装置在手动切换定值中选择并联自动或并联半自动切换模式 并联合闸将依据严格的差频或同频同 Website http E mail szidd 11 期准则进行 同期判据所用定值为切换准则中的并联切换允许压差 并联切换允许频差 并联切换允许功 角差定值 若装置在切换模式上选择了串联或同时切换切换模式 则在切换过程中 合闸将依据快速切换准则 耐受电压准则 同期捕捉准则 残压准则 长延时准则五种切换准则进行切换 此五种切换准则都可分别 在手动切换定值 事故切换定值 非正常工况切换定值中通过投退软压板独立进行选择 程序一旦进入到 启动切换过程中 将根据各准则的投退情况 在最长切换时间内 一直计算并判断各准则是否满足 若任 一准则满足且监测到分闸完成标志 串联切换时 跳闸开关在监测时间内变分位 同时切换时 同时切换 延时到 则发合闸令 合闸出口 其软件逻辑图如图 7 所示 允许合闸标志flag 0 快速切换准则投入 耐受电压准则投入 否 否 同期捕捉准则投入 是 是 快速切换准则满足 耐受电压准则满足 是同期捕捉准则满足 残压准则投入 残压准则满足 长延时准则投入 长延时准则满足 否 否 是 是 是允许合闸标志flag flag 1 是允许合闸标志flag flag 2 是允许合闸标志flag flag 4 是允许合闸标志flag flag 8 是 允许合闸标志flag flag 0 x10 否 否 否 否 否 否 允许合闸标志flag 0 是 否 跳闸成功或同时 切换延时到 发跳闸令 跳闸出口 启动切换最长延时定时器 发合闸令 合闸出口 是 切换最长延时到 报告切换超时闭锁事件 切换失败 装置闭锁出口 总告警出口 等待复归 是 否 否 图 7 切换准则逻辑图 4 4 技术指标 技术指标 4 4 1 1 装置额定数据 装置额定数据 供电电源 220 V 110 V AC DC 允许偏差 15 20 TV 信号 100 V 或 100 3 V TA 信号 5 A 或 1 A 订货需注明 频率 50 Hz 60 Hz Website http E mail szidd 12 热稳定性 交流电压回路 长期运行 1 2Un Un 额定电压 交流电流回路 长期运行 2In In 额定电流 1 秒钟 40In 4 4 2 2 装置功耗装置功耗 交流电压信号 0 5 VA 相 交流电流信号 1 VA 相 In 5 A 0 5 VA X 相 In 1 A 供电电源 正常 15 W 保护动作时 30 W 4 4 3 3 接点容量接点容量 开入量 空接点 外部输入 DC 220V 或 DC 110V 开出量 空接点 输出容量 DC AC 220V 5A 4 4 4 4 测量精度测量精度 电压电流测量误差不超过额定值的 0 2 功率测量误差不超过额定值的 0 5 频率测量误差不超过 0 01Hz 相角测量误差不超过 0 2 开关量分辨率不大于 1ms 4 4 5 5 快速切换时间快速切换时间 事故同时切换时间 开关量去抖时间 用户设定同时延时 备用开关合闸时间 事故串联切换时间 开关量去抖时间 工作开关跳闸时间 备用开关合闸时间 4 4 6 6 环境条件环境条件 工作温度 20 55 贮存温度 30 80 相对湿度不大于 80 周围空气中不含有酸性 碱性或其它腐蚀性及 爆炸性气体的防雨 防雪的室内 在极限值下不施加激励量 装置不出现不可逆转的变化 温度 恢复后 装置应能正常工作 相对湿度 最湿月的月平均最大相对湿度为 90 同时该月的月平均最低温度为 25 且表面 不凝露 最高温度为 40 时 平均最大湿度不超过 50 4 4 7 7 电气干扰性能电气干扰性能 Website http E mail szidd 13 装置能承受 GB T17626 2 1998 规定的严酷等级为 4 级的静电放电试验 装置能承受 GB T17626 4 1998 规定的严酷等级为 4 级的电快速瞬变脉冲群抗扰度实验 装置能承受 GB T17626 12 1999 规定的严酷等级为 3 级的阻尼振荡波抗扰度试验 装置能承受 GB T17626 3 1998 规定的严酷等级为 3 级的辐射电磁场干扰试验 装置能承受 GB T17626 5 1999 规定的严酷等级为 4 级浪涌 冲击 抗扰度实验 4 4 8 8 绝缘性能绝缘性能 绝缘电阻 各带电的导电电路分别对地 即外壳或外露的非带电金属零件 交流回路和直流回路之间 交流电流回路和交流电压回路之间 用开路电压为 500V 的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于 100M 介质强度 各带电的导电电路分别对地 即外壳或外露的非带电金属零件 之间 交流回路和直流回路 之间 交流电流回路和交流电压回路之间 能承受 50Hz 2kV 有效值 的交流电压 历时 1min 的检验 无击穿或闪络现象 冲击电压 各带电的导电端子分别对地 交流回路和直流回路之间 交流电流回路和交流电压回路之间 能承受5kV 峰值 的标准雷电波冲击检验 4 4 9 9 机械性能机械性能 装置能承受 GB T11287 2000 中 4 2 1 规定的严酷等级为 级振动响应检验 装置能承受 GB T14537 1993 中 4 2 1 规定的严酷等级为 级冲击响应检验 装置能承受 GB T11287 2000 中 4 2 2 规定的严酷等级为 级振动耐久检验 装置能承受 GB T14537 1993 中 4 2 2 规定的严酷等级为 级冲击耐久检验 装置能承受 GB T14537 1993 中 4 3 规定的严酷等级为 级碰撞检验 5 5 结构与面板定义 结构与面板定义 5 1 5 1 机箱结构机箱结构 装置机箱为 19 英吋 4U 加强型单元机箱 按抗强振动 强干扰设计 确保装置安装于条件恶劣的现场 时仍具备高可靠性 不论组屏或分散安装均不需加设交 直流输入抗干扰模块 装置的外形尺寸如图 8 装置的安装开孔尺寸如图 9 所示 Website http E mail szidd 14 单位 mm 图 8 外形图 单位 mm 图 9 屏面安装开孔尺寸 5 5 2 2 面板定义面板定义 面板示意图 10 如下 图 10 面板正视图 装置采用整面板形式 面板上设有信号指示器 液晶显示器 操作键盘 网络通讯接口等 1 液晶屏为 320 240 点阵 能同时显示大量信息 提供 windows 风格的窗口 并能实时显示接线 方案和相关的实时测量数据 2 按键定义 在面板上除了 确认 退出 和 复归 按键外 还有 4 个方向控制键和 键 Website http E mail szidd 15 上键 用于向上移动光标 下键 用于向下移动光标 左键 用于向左移动光标 长时间 大于 3 秒 按下 可实现中英文快速切换 右键 用于向右移动光标 加键 用于修改数字 加 1 减键 用于修改数字 减 1 确认 用于进入下一级菜单页面或确认操作 退出 用于返回上一级菜单页面或取消操作 复归 短暂按下并恢复用于复归控制 告警 灯信号 长时间 大于 1 6 秒 按下复位装置 注意注意 参数 符号 数字 文字等 在页面上用反显形式表达光标当前位置 3 显示灯定义 面板上共有两排共 16 个显示灯 用于显示不同的运行工况 说明如下表 1 表 1 面板灯定义 名称名称 说明说明 名称名称 说明说明 电源电源 监视电源灯 绿色 正常时亮 工作断路器工作断路器 工作断路器状态 亮表示合位 灭表示分位 报警报警 报警信号灯 红色 TV 断线 备用电源失压报警输出时亮 备低断路器备低断路器 备用分支低压侧断路器状态 亮表示合位 灭 表示分位 快切闭锁快切闭锁 闭锁信号灯 闭锁信号输出时 亮 备高断路器备高断路器 备用分支高压侧断路器状态 亮表示合位 灭 表示分位 快切动作快切动作 切换动作成功信号灯 装置切 换动作成功时亮 备用选择备用选择 备用电源分支选择 灭表示选择分支 1 灯亮 表示选择分支 2 快切失败快切失败 切换失败信号灯 装置切换失 败时亮 单操作单操作 单独操作就绪信号灯 允许时亮 低压减载低压减载 切负荷信号灯 切负荷动作时 亮 自动自动 快切自动切换状态监视灯 就绪条件不满足灯 熄灭 条件满足充电中闪烁 充电满时常亮 故障故障 装置硬件故障报警 手切手切 正常切换允许灯 允许切换时亮 通讯通讯 通讯监视灯 通讯正常时闪烁 运行运行 装置运行灯 正常时每秒闪烁一次 5 5 3 3 主要插件主要插件 本装置由以下插件构成 电源插件 开出插件 开入插件 互感器插件 CPU 插件 人机接口插件 装置整体背视图如图 11 所示 Website http E mail szidd 16 10 8 9 5 4 7 6 1 3 2 12 11 17 18 14 13 16 15 18 20 19 14 15 17 16 6 10 12 11 13 8 7 9 2 3 5 4 1 CPUINPUTTV TA JK5 18 20 19 14 15 17 16 6 10 12 11 13 8 7 9 2 3 5 4 1 JK4 TRIPSIGNAL 27 33 28 34 32 30 31 29 10 16 11 17 8 9 5 4 7 6 1 3 2 15 13 14 12 18 24 19 25 23 21 22 20 26 JK2 POWER 10 8 9 5 4 7 6 1 3 2 11 JK1 备用 JK7JK3JK6 CPU模件INPUT模件TV TA模件扩展模件TRIP模件SIGNAL模件POWER模件备用模件 电源板信号出口板控制出口板互感器板开入板系统板 EXPANSION 扩展板 10 8 9 5 4 7 6 1 3 2 网 口 二 网 口 一 图 11 后背板视图 电源插件 由电源模块将外部提供的交 直流电源转换为装置工作所需的各类直流电压 本模块输出 5V 12V 和 24V 5V 电压用于装置数字电路 12V 电压用于 A D 采样 24V 电压用于驱动继电器及装 置内部 DI 量输入信号的光耦电路使用 互感器插件 互感器插件可接 7 路电压量 3 路电流量 此外扩展板可接 1 路电压 5 路电流应对特殊要求 CPU 插件 CPU 插件由主控 CPU SDRAM Flash Memory AD 采样芯片等构成 主控 CPU 为高速 RISC MPU 主频达 200MHZ 支持 DSP 运算指令集 采用 16 路高精度高速同步采样技术 确保装置响应速度 所 有集成电路全部采用工业品或军品级 使得装置有很高的稳定性和可靠性 开出插件 开出插件共提供 12 路控制信号和 15 路告警信号 开入插件 开入插件可接 16 路强电输入 驱动电压为 220V 或 110V DC 来自装置外部 另外在电源板上还 提供了 6 路强电输入 用于扩展 人机接口插件 人机接口插件主要指前面板 前面板提供 9 个按键 16 个信号灯 一块 320 240 液晶屏方便人 机交互 同时提供一个网口 供厂家测试专用 5 4 5 4 背板端子接线与背板端子接线与安装安装 装置背板端子整体示意图如图 12 所示 Website http E mail szidd 17 序号 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 11 名称 备高开关 备用电源选择 备用5 备用6 备用7 备用8 空 110V 220V 装置电源输入 装置电源输入 序号 19 18 20 21 22 24 23 25 26 27 28 29 名称 预留告警1 预留告警2 序号 名称 以 太 网 口 序号 2 1 3 4 5 7 6 8 名称 485A GPS 485B GPS GPS脉冲 GPS脉冲 485A 1 485B 1 485B 2 序号 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 名称 合工作 13 14 15 16 分工作 合备用 分备用 分备用2 合备用2 启动后加速1 合备高 序号 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 名称 工作分支TV UA 工作分支TV UN 13 14 15 16 备用分支TV UA 17 18 备用分支TV UN 备用 备用 备用分支2TV UA 备用分支2TV UN 厂用母线TV UA 厂用母线TV UB 厂用母线TV UC 厂用母线TV UN RJ45 SID 8BT A 备用电源快速切换装置端子图 CPU JK7 交流互感器板 JK5 交流扩展板 JK4 开出板 JK2 电源板 JK1 开入板 JK6 开出板 JK3 序号 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 名称 合工作 合备用 11 12 13 14 启动正常切换 15 16 备用1 保护闭锁 备用2 备用分支2开关 备用分支开关 空 远方复归 空 备用侧保护启动 备用3 母线TV投入 工作侧保护启动 闭锁切换 17 18 19 20 备用4 工作分支开关 110V 220V 预留告警3 预留告警4 序号 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 名称 预留告警9 预留告警10 13 14 15 16 总告警 切换完毕 电源失压 切换失败 装置闭锁 低压减载1 低压减载2 17 30 31 32 33 34预留告警917 18 19 20 分备高 启动后加速2 序号名称 备用分支TA Ia 备用分支TA Ia 工作分支TA Ia 工作分支TA Ia 备用分支2TA Ia 备用分支2TA Ia 预留告警5 预留告警6 预留告警7 预留告警8 4 6 5 7 8 9 2 1 备用 3 10 11 12 以 太 网 口 RJ45 注 当开入信号为110V时 负端接 当开入信号为220V时 负端接 备高指备用电源高压侧 KM 可按现场开入量电压等级接入 110V或220V 485A 2 9 10485B 3 485A 3 序号名称 测试板 TS 4 6 5 7 8 9 2 1 3 10 11 12 合工作输入 分工作输入 合备用1输入 分备用1输入 合备用2输入 分备用2输入 工作位置输出 备用1位置输出 备用2位置输出 备高位置输出 备用 KM 合备高输入 分备高输入 备用 备用 14 16 15 17 13 18 19 20 KM 备用 备用 备用 图 12 装置背板端子示意图 1 电源板接线端子说明 电源板 JK1 端子说明如表 2 其中 JK1 1 6 JK1 8 9 用于采集 6 路开入量 Website http E mail szidd 18 表 2 JK1 端子说明 序号 JK1 2 JK1 1 JK1 3 JK1 4 JK1 5 JK1 7 JK1 8 名称 备高开关 备用电源选择 备用5 备用6 备用7 备用8 空 110V 说明 起备变高压侧断路器辅助接点 用于备用分支选择 接入信号选择分支2 备用 备用 备用 开入信号为110V时的信号负输入端 JK1 10 JK1 9 JK1 11 220V 装置电源输入 装置电源输入 开入信号为220V时的信号负输入端 110 220V AC DC装置供电电源 110 220V AC DC装置供电电源 备用 备用 注 当开入信号为110V时 负端接 当开入信号为220V时 负端接 JK1 6 2 交流互感器板接线端子说明 装置共有 2 块交流输入插件 分别为 JK5 JK4 JK4 为备用交流扩展板 用于特殊方案交流量的扩展 JK5 背板端子说明如表 3 表 3 JK5 端子说明 序号 JK5 2 JK5 1 JK5 3 JK5 4 JK5 5 JK5 7 JK5 6 JK5 8 JK5 9 JK5 10 JK5 11 JK5 12 名称 工作分支TV UA 工作分支TV UN 备用分支TV UA 备用分支TV UN 备用 备用 说明 备用分支2 TV UA 备用分支2 TV UN 厂用母线TV UA 厂用母线TV UB 厂用母线TV UC 厂用母线TV UN 备用 可取备用分支2高 低压侧TV任意一线电压或相电压 建议与工作电源电压同相位 默认取a相 取自厂用母线TV三相电压 JK5 13 JK5 14 JK5 15 JK5 16 JK5 17 JK5 18 备用分支TA Ia 备用分支TA Ia 工作分支TA Ia 工作分支TA Ia 备用分支2 TA Ia 备用分支2 TA Ia 可取备用电源分支1的TA任意一相电流 默认取a相 可取工作分支TA任意一相电流 默认取a相 可取备用电源分支2的TA任意一相电流 默认取a相 交 流 电 压 采 集 交 流 电 流 采 集 可取用于工作电源分支的高厂变分支或发电机端TV任一相电压 线电压或 相电压 建议与备用电源电压同相位 默认取a相 可取用于备用电源的备用段TV 高备变低压侧TV 任一线电压或相电压 建议与工作电源电压同相位 默认取a相 3 开出板接线端子说明 装置共有两块开出板 分别为 JK2 JK3 其端子说明如表 4 Website http E mail szidd 19 表 4 JK2 JK3 端子说明 序号 JK2 3 4 JK2 1 2 JK2 5 6 JK2 7 8 JK2 9 10 JK2 13 14 JK2 11 12 JK2 15 16 JK2 17 18 JK2 19 20 名称 预留告警1 预留告警2 预留告警3 预留告警4 预留告警5 预留告警6 预留告警7 预留告警8 预留告警9 预留告警10 说明 预留告警出口 用于有特殊要求的现场 JK2 23 24 JK2 21 22 JK2 25 26 JK2 27 28 JK2 29 30 JK2 33 34 JK2 31 32 总告警 切换完毕 电源失压 切换失败 装置闭锁 低压减载1 低压减载2 装置故障 断路器异常 外部TV断线 母线失压时发报警信号 装置切换成功 装置失电告警 常闭接点输出 装置已起动切换但未能完成 可能因切换条件不满足 开关拒动等 可查阅事件记录 闭锁切换的总信号 低压减载第1段出口 低压减载第2段出口 JK3 3 4 JK3 1 2 JK3 5 6 JK3 7 8 JK3 9 10 JK3 13 14 JK3 11 12 JK3 15 16 JK3 17 18 JK3 19 20 合工作 分工作 合备用 分备用 合备用2 分备用2 合备高 启动后加速1 启动后加速2 分备高 工作电源开关闸出口 工作电源开关跳闸出口 备用电源开关合闸出口1 备用电源开关跳闸出口1 备用电源开关合闸出口2 备用电源开关跳闸出口2 起备变高压侧开关合闸出口 投入备用分支保护后加速保护的控制信号1 投入备用分支保护后加速保护的控制信号2 起备变高压侧开关跳闸出口 4 开入板接线端子说明 装置配有开入板 JK6 其端子说明如表 5 以及电源板上 6 路开入量 JK1 1 6 JK1 8 9 见 JK1 说明 表 5 JK6 端子说明 序号 JK6 2 JK6 1 JK6 3 JK6 4 JK6 5 JK6 7 JK6 6 JK6 8 JK6 9 JK6 10 JK6 11 JK6 12 名称 合工作 合备用 JK6 13 JK6 14 JK6 15 JK6 16 启动正常切换 备用1 保护闭锁 备用2 备用分支2开关 备用分支开关 远方复归 空 空 备用侧保护启动 母线TV投入 工作侧保护启动 备用3 闭锁切换 JK6 17 JK6 18 JK6 19 JK6 20 工作分支开关 110V 备用4 220V 说明 远方控制信号 接控制台控制开关或DCS系统DO输出 信号为不小于50ms的闭合 短脉冲 可并接母线保护 高厂变后备保护 工作电源分支保护等需闭锁快切装置的保护出口接点 备用 备用