ST200F-L说明书.doc

ST200F-L微机型线路保护装置说明书 思创电气ST200F-L微机型线路保护装置技术说明书珠海思创电气有限公司ZHUHAI STRONG ELECTRIC CO.,LTD电话真 录第一章、装置概述3第二章、主要技术指标4一、工作环境条件4二、主要电气技术参数4三、电磁兼容特性5第三章 保护功能配置6一、两元件三段相间过流保护6二、低电压保护6三、三相一次重合闸及后加速6四、零序过流保护7五、低周减载保护7第四章、装置结构原理8一、装置结构8二、硬件介绍10第五章、装置参数设定说明11一、系统参数11二、定值参数12第六章、人机界面操作说明14一、信号指示灯、蜂鸣器14二、轻触小键盘14三、汉字液晶14第一章、装置概述ST200F-L微机型线路保护装置是我公司为了适应电力系统各发电厂、变电站、配电站等对继电保护的要求而专门开发的新一代微机型线路保护设备。它可以对35kV及以下电压等级的架空线路、电力电缆等一次设备提供完善的保护功能。l ST200F-L微机型线路保护装置由高集成度、总线不出芯片的16位单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。具有集成度高、保护配置齐全、抗干扰能力强、功耗小、抗恶劣环境等装置采用最新型高集成度单片机开发平台，总线不出芯片，抗干扰性能好。l 整机采用低功耗设计技术，真正绿色节能产品。l 该系列保护装置开发采用统一的硬件框架、软件平台，产品一致性好。l 装置结构简单小巧，安装方便灵活，适合在紧促环境下使用。l 保护配置灵活齐全，各种保护功能均可以通过控制字自由投退，具备远方在线修改定值功能。l 具有完善的测控功能，可以测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等电气参数；提供专门的遥控继电器实现遥控功能。l 采用全中文液晶显示界面，多层菜单显示，显示信息丰富，人机界面极为友好。l 装置大容量的FLASH保证记录100次历史事件记录，记录内容详细，掉电不丢失数据。l 装置具备完善的动静态自检功能，在线监视装置各部分工作状况，当发现装置某部分工作不正常时自动声光告警，并闭锁相关保护，保证了装置的工作可靠性。l 装置提供隔离的RS485通讯总线接口，并向用户提供开放的通讯协议，方便了实现变电站综合自动化。第二章、主要技术指标一、工作环境条件l 环境温度：-10C 60Cl 相对湿度：5% 95%l 大气压力：86 106KPA二、主要电气技术参数l 电源：交直流220V或110V（订货注明）允许偏差-20%-+20%纹波系数不大于5%l 交流电流： 5A额定15A连续250A 1S1A额定3A连续100A 1Sl 交流电压：100V (线电压)l 额定频率：50HZl 功率消耗：直流回路不大于8W交流回路不大于0.5VAl 精确测量范围：相电流0.1In 20In电压5V 200V零序电流0.1A10Al 测量精度：电流1%电压1%有功功率2%无功功率2%频率 0.01Hzl 保护整定范围：电流0.1In 20In级差 0.01A电压5V 200V级差0.1V时间0S 100S级差0.01Sl 保护动作时间：在1.5倍定值下所有保护固有动作时间不大于35msl 开入回路：交直流220V，2mA（装置外部提供电源）或直流24V，2mA（装置内部提供电源）l 开出接点：DC24V(线圈)；触点可连续通过DC220V，5A电流三、电磁兼容特性 符合IEC61000-4-2:1995 静电放电扰度试验3级标准； 符合IEC61000-4-3:1995 射频电磁场辐射抗扰度试验3级标准； 符合IEC61000-4-4:1995 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验4级标准； 符合IEC61000-4-5:1995 浪涌（冲击）抗扰度试验4级标准； 符合IEC61000-4-11:1994 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验；符合IEC61000-4-12:1995 振荡波抗扰度试验3级标准；第三章 保护功能配置一、两元件三段相间过流保护装置取样Uab、Ubc和Ia、Ic实现两元件三段相间过流保护功能：速断、限时速断和过流。三段可分别可选择低压闭锁、方向闭锁。速断保护为无延时跳闸，二段、三段保护跳闸时间可以分别整定。保护方向元件接线为90度接线方式，按相启动原则，即Ia对应于Ubc，Ic对应于Uab。线路阻抗角固定为45，动作区为正向175范围。为了保证近距离三相短路故障电压消失的情况，保护装置具有电压记忆功能。装置内部各交流向量计算均以Uab为基准，故进行与向量角度有关的试验时，Uab电压必需要提供。低压闭锁元件为或逻辑，即当两个线电压中的任一个低于低压定值时开放被闭锁的电流保护。二、低电压保护装置提供一段低电压保护，电压定值和时间定值均可整定。当母线电压为零时，装置自动退出低电压保护。三、三相一次重合闸及后加速重合闸启动方式包括保护动作启动和开关偷跳启动两种。重合闸动作逻辑模拟传统的电容器充放电方式，装置充电后，当检测到开关合位消失随即启动重合闸。重合闸充电条件如下：1、重合闸软压板（定值）投入；2、没有外部重合闸闭锁接点；3、没有其它放电条件（低周减载保护动作会放电）；4、断路器在合闸位置。满足上述条件15秒后，重合闸充电完成。重合闸可以选择检无压或检同期。线路电压可以选择整定为Uab或Ubc。检同期的合闸角也可以整定。在重合闸动作3秒内，装置再次检测到故障电流时，保护装置加速跳闸。后加速跳闸的延时可以整定。四、零序过流保护对于接地电流比较大的场合，装置提供零序过流保护。零序电流由专门的零序CT提供。零序过流保护带一段定时限，可以选择跳闸或告警。五、低周减载保护本装置频率由Uab经整形脉冲形成电路测量取得，当检测到Uab幅值太小（低于5V）或其频率在45-55Hz以外，装置自动退出低周减载功能。低周减载可选择带低压闭锁、滑差闭锁。六、PT断线报警装置带有PT断线监视和报警功能，为了防止线路停用时装置误发PT断线信号，低电压逻辑采用了负荷电流闭琐功能，电流元件的灵敏度约为额定电流的5%10%。此功能可由软压板投退。设置为“投入”即为采用此功能，设置为“退出”即为此功能无效。第四章、装置结构原理一、装置结构装置采用铝合金金属嵌入式结构，在屏柜上采用螺杆推紧方式安装。装置内部采用后插拔方式。当需要维修拆卸装置电路板时，将后背板固定螺钉拆掉，取下后背板，装置整体电气部分也随后背板抽出。装置面板尺寸如图4.1，安装开孔图如图4.2，安装示意图如图4.3。162102图4.2 屏柜开孔尺寸图178102图4.1 面板尺寸图图1.1 面板尺寸图 图1.2 屏柜安装开孔图115128图4.3 安装示意图二、硬件介绍装置共有四块印刷电路板：CPU板，开入开出板，电源板，底板。板间信号由专用连接插件连接。分别介绍如下。1、 CPU板CPU板包含如下几个模块：n CPU芯片（微处理器）。采用专用16位总线不出芯片的CPU，高密度贴片焊装。芯片内部集成了12高速A/D模块，GPIO模块，16位定时器，D/A输出模块。n RS485通讯模块。采用高速光耦芯片隔离通讯总线，保证装置和总线的故障互不影响。n 人机界面模块。采用128*64汉字液晶显示，并配有3*2轻触小按键，可以对保护装置进行各种察看、设定的操作。2、 开入开出板开入开出板装有四路开入量回路、六路开出回路。开入回路采用220V电压驱动，并装有快速吸收电路元件，增加可靠性；开出回路采用两级隔离，并采用高可靠性继电器，保证保护动作正常。3、 电源板电源板装有工业级开关电源模块，保证整机的工作可靠性。4、 底板底板装有电流、电压小互感器，由现场来的大电流经交流模块隔离转换为装置可接受的小电压后，送给CPU板进行数据采集工作。特别注明：通常本系列保护装置不提供断路器操作回路，如用户需要也可以提供附属专用操作盒（箱）。第五章、装置参数设定说明装置需要设定的参数有三种，一种是系统参数；一种是定值参数；再一种是通道参数。三种参数分别在“系统设定”、“定值设定”、“通道校准”三个菜单中设定。由于通道参数设定是对装置硬件交流通道的补偿，在装置出厂前就已设定完成，此处不再介绍。以下分别介绍系统参数、定值参数的设定。一、系统参数装置在正式投运前，应正确输入系统参数以保证装置正常运行。系统参数包括：1、 保护口令(PASSWORD)：保护口令是保护装置的操作授权，进入“系统设定”、“定值设定”、“通道校准”、“开出传动”菜单均需要输入正确的保护口令。保护装置出厂设置的默认口令是0000，保护口令的设置范围为00009999。修改保护口令后应牢记修改后的值，否则将无法进入上述菜单进行操作。2、 通讯地址(ADDRESS)：本保护装置采用RS485总线通讯方式，通讯地址是总线通讯的装置的标识。为保证通讯正常，总线上连接的所有装置的通讯地址必须保证唯一，它的设定范围是00000254。3、 波特率(BAUDRATE)：波特率是装置通讯速率参数，可以选择的通讯波特率有：600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps。同一总线上装置的通讯波特率设置必须保持一致。4、 CT变比(CT)：CT变比的二次值装置已默认为5A(或1A)，这里只需要用户输入变比的一次值。5、 PT变比(PT)：PT变比的二次值装置已默认为100V，这里只需要用户输入变比的一次值。6、 蜂鸣器(SPEAKER)：蜂鸣器设定装置内部蜂鸣器报警鸣响的延时。可以选择：关闭；1分钟；3分钟；5分钟；10分钟；20分钟；30分钟；40分钟；50分钟；60分钟。7、 时间(CLOCK)，日期(DATE)：这里设定的是装置的系统时钟。装置投运前，应正确输入该参数。系统时钟设定后，一般不需要校准，装置掉电时，时钟照样正常运走。二、定值参数ST200F-L装置的保护定值参数包括：1、闭锁过流电压：电压定值，设定范围005.0V199.9V。2、过流1段投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。3、过流1段低压闭锁：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。4、过流1段方向闭锁：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。5、过流1段电流：电流定值，设定范围00.5099.99A。6、过流1段时间：时间定值，设定范围00.00S99.99S。7、过流2段投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。8、过流2段低压闭锁：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。9、过流2段方向闭锁：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。10、过流2段电流：电流定值，设定范围00.5099.99A。11、过流2段时间：时间定值，设定范围00.00S99.99S。12、过流3段投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。13、过流3段低压闭锁：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。14、过流3段方向闭锁：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。15、过流3段电流：电流定值，设定范围00.5099.99A。16、过流3段时间：时间定值，设定范围00.00S99.99S。17、零序过流投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。18、零序过流控制：控制定值，可以选择“信号”、“跳闸”。19、零序过流电流：电流定值，设定范围0.0059.999A。20、零序过流时间：时间定值，设定范围00.00S99.99S。21、重合闸投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。22、重合闸时间：时间定值，设定范围00.00S99.99S。23、重合闸检无压：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。24、检无压电压：电压定值，设定范围005.0V199.9V。25、重合闸检同期：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。26、检同期合闸角：角度定值，设定范围00000360。27、同期线路电压：电压选择，可以选择Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc。28、后加速投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。29、后加速时间：时间定值，设定范围00.00S99.99S。30、低周减载投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。31、低周减载频率：频率定值，设定范围00.00Hz99.99Hz。32、低周减载时间：时间定值，设定范围00.00S99.99S。33、低压闭锁低周：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。34、闭锁低周电压：电压定值，设定范围005.0V199.9V。35、滑差闭锁低周：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。36、滑差定值：频率定值，设定范围00.00Hz99.99Hz。37、低电压保护投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。38、低电压保护电压：电压定值，设定范围005.0V199.9V。39、低电压保护时间：时间定值，设定范围00.00S99.99S。40、接地选线投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。41、PT断线投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。第六章、人机界面操作说明装置的人机界面分为三个部分，一为信号指示灯、蜂鸣器；二为轻触小键盘；三为大屏幕汉字液晶。三部分分工合作，互为补充。以下分别介绍。一、信号指示灯、蜂鸣器装置面板中间具有四个指示灯，分别指示为”RUN/运行”、”TRIP/动作”、”ALARM/告警”、”COMM/通讯”。正常运行时，”RUN/运行”灯点亮为绿色，表示保护装置工作正常；保护动作时，”TRIP/动作”灯点亮为红色；保护有告警信号时，”ALARM/告警”灯点亮为红色；”TRIP/动作”、”ALARM/告警”灯具有自保持功能，一旦该灯点亮，除非按下”RST/复归”键，否则该信号灯保持常亮；”COMM/通讯”灯指示装置通讯状况，当装置通讯时，该灯保持闪烁。蜂鸣器装在装置内部，用于提示保护工作情况。当有保护动作信号时，蜂鸣器保持常响；当有保护告警信号时，蜂鸣器以1Hz频率断续响。按”RST/复归”键可以停止蜂鸣器响。在参数设定菜单中，可以设定蜂鸣器响的延时，也可以选择关闭蜂鸣器。二、轻触小键盘装置面板下方有3*2轻触小键盘，分别为”RST/复归”、”END/确认”、”上/+”、”下/-”、“左”、“右”六个键。”RST/复归”键用于复归保护动作、告警信号灯，蜂鸣器，保护动作、告警信号继电器。”END/确认”、”上/+”、”下/-”、“左”、“右”五个键与汉字液晶显示配合使用。”END/确认”键用于进入子菜单或退出菜单；”上/+”、”下/-”、“左”、“右”用于移动光标，”上/+”、”下/-”键也可以用于修改数字。三、汉字液晶装置采用菜单显示方式，包括运行监视、系统设定、定值设定、通道校准、开入开出、事件记录六个主功能菜单。以下按不同菜单分别介绍。1、 运行监视菜单装置刚上电时，液晶屏进入运行监视菜单。屏幕上面三行显示保护装置的实时监测交流量，屏幕最下一行显示保护软件型号、版本号、重合闸充电状态标志、显示的屏号。重合闸未充电时，重合闸充电状态标志为 ，充满电后，重合闸充电状态标志为 。如图5.1所示，每隔一秒钟液晶屏刷新一次显示数据。Uab:100.1V Iap:05.00AUbc:099.7V Icp:04.88AI0 : 0.005A ST200F-L V2.10 1/2图5.1 运行监视菜单显示2、 主菜单在运行监视菜单中，按下”END/确认”键即进入主菜单。主菜单画面如图5.2主菜单运行监视 系统设定定值设定 通道校准开入开出 事件记录所示。图5.2 主菜单示意图主菜单共六项：运行监视，系统设定，定值设定，通道校准，开入开出，事件记录。通过”上/+”、”下/-”、“左”、“右”键选择要进入的菜单，反显黑色为光标所在位置，按下”END/确认键”，即进入光标所在项子菜单。3、系统设定菜单进入系统设定需要输入保护口令。通过”上/+”、”下/-”、“左”、“右”键，输入正确的口令，按下”END/确认”键即进入系统设定菜单，如图5.3所示。系统设定保护口令0000时间设定08:14:23日期设定02-01-01图5.3 参数设定菜单示意图该项包括保护口令，通讯地址、波特率，CT、PT变比，蜂鸣器，装置时钟的设定。通过”上/+”、”下/-”键选择欲修改的参数，光标所在位置为反显黑色。选中后，按“左”或“右”键移动光标进入修改状态，通过”上/+”、”下/-”键可以进行修改。修改完该参数后，通过“左”或“右”键退出修改状态。修改完后，按”END/确认”键保存参数并退出该菜单，回到主菜单。4、定值设定菜单进入定值设定需要输入保护口令。通过”上/+”、”下/-”、“左”、“右”键，输入正确的口令，按下”END/确认”键即进入定值设定菜单，如图5.4所示。定值设定过流I段投退投入过流I段电流 04.50A 过流I段时间00.02S图5.4 定值设定菜单示意图通过”上/+”、”下/-”键选择欲修改的定值，光标所在位置为反显黑色。选中后，按“左”或“右”键移动光标进入修改状态，通过”上/+”、”下/-”键可以进行修改。修改完该定值后，通过“左”或“右”键退出修改状态。当所有修改操作完成后，按一次”END/确认”键，可以保存修改过的定值并退出修改定值项，回到主菜单。5、通道校准菜单为了消除由于硬件不一致而引起的各交流输入通道的差别，特设通道校准，通过软件来调整平衡。进入通道校准需要输入保护口令。通过”上/+”、”下/-”、“左”、“右”键，输入正确的口令，按下”END/确认”键即进入通道校准菜单，如图5.5所示。通道校准Iap 1.400 05.01AIcp 1.401 05.03A I0 1.405 5.000A图5.5 通道校准菜单示意图屏幕中每一行的第一栏数字为该通道系数，第二栏数字为调整后该通道的显示值，通过修改通道系数，使得显示值与外加交流量基本一致。通过”上/+”、”下/-”、“左”、“右”键，可以完成通道系数的修改，修改完后，按”END/确认”键保存系