HLRXK高压柔性安全装置.doc

HLRX使用说明书HLRXK高压柔性安全装置说明书合肥徽力电气技术有限公司16概述HLRX高压柔性安全装置在硬件上系采用多CPU技术、高速数据采集与处理技术、高电压技术及其相应的电子元器件和高、低压电器等所构成；在软件上采用新颖的电压消弧原理、零序电流群体比幅比相接地选线原理、一、二次消谐相结合方法以及综合判据等使装置具有消除弧光接地、消除铁磁性谐振、过电压保护、金属性接地保护、接地选线等功能。该装置适用于3KV35KV中性点不接地电网，可广泛用于发电厂、变电所及大型厂矿企业的供电系统。1 主要功能（1）实时检测电量参数；（2）消除弧光接地；（3）金属性接地保护；（4）消除铁磁谐振；（5）小电流接地选线；（6）多段过电压保护；（7）低压报警；（8）PT一、二次保险熔断报警；（9）零序过流，保护闭锁；（10）多段母线并列，保护选择性闭锁；（11）事件记录；（12）与上位机通信；（13）网络校准时钟；（14）装置自检与保护闭锁；2 主要技术指标2.1 工作环境环境温度：-2540；大气压：80110kPa；环境湿度：90%（25），50%（40）无严重影响装置绝缘性能的污染物及爆炸性介质。2.2 装置额定参数 额定频率：50Hz；额定电压：6kV、10kV、35kV；额定短路断开电流：31.5kA2.3 控制器额定参数（见表2.1）表2.1 控制器额定参数序号项目参数值1工作电源（V），50HzAC220或DC220V，允许偏差75%-110%，允许直流中断：100ms2功率损耗30W3绝缘电阻电源及工作端子对外壳10M4介质强度交流回路对地2000V/1min；50Hz直流电源回路对地1500V/1min；50Hz开入回路和开出触点对地500V/1min；50Hz5雷电冲击电压交流回路对地5000V/1min；50Hz直流电源回路对地5000V/1min；50Hz开入回路和开出触点对地1000V/1min；50Hz6抗电磁干扰抗振荡波1MHz及100kHz,共模2500V，差模1000V的衰减振荡波脉冲抗快速瞬变脉冲群IEC1000-4-4标准III级，试验电压:共模4KV，2.5kHz抗静电放电IEC1000-4-2标准III级，接触放电4kV，空气放电15kV抗射频电磁场辐射IEC1000-4-3标准IV级，干扰场强10V/m的辐射电磁场验7过载能力交流电流回路：2倍额定电流时连续工作，10倍额定电流时允许工作10s，40倍额定电流 工作1s无绝缘损坏。交流电压回路：1.2倍额定电压时连续工作。8承受振动能力能承受GB/T11287规定的严酷等级为I级的各项振动试验。9承受冲击能力能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级的各项冲击试验。10承受碰撞能力 能承受GB/T 14537-1993规定的严酷等级为I级的碰撞试验。11耐湿热性能能承受GB/T 2423.41993 电工电子产品基本环境试验规程 试验Db的要求。12最高允许温度当周围环境温度为+55时，产品的电流回路和电压回路分别施加1.1倍额定值，电流线圈和电压线圈的最高允许温度为105；长期带电工作的发热元件，最高允许温度为150，并对其相邻的元器件不致产生有害的热影响。13触点承载能力继电器触点应能承受电压不超过250V、电流不超过0.5A、时间常数为=5ms0.75ms，容量为50W的直流有感负荷。产品应能可靠动作及返回1000次。14电流、电压测量误差 5%15保护动作响应时间40mS16保护动作准确率95%17选线响应时间T1保护长延时时间T3 （零序过流长闭锁时间）10-7200 s300sT3应T2动作时间间隔T40.1-20.0s1sT4为T2结束到T3开始的间隔时间10零序过流告警告警流过装置的零序电流I01-5A2.0A持续时间T0.1-25.5 s0.1s11欠压告警告警低压动作值UL52-40V40V持续时间T1-255 s5s12绝缘告警告警零序电压3U025-34V30V持续时间T1-255 s5s13馈线号32路701732三位均可在0F (16进制)之间整定14工作模式打印/“”代表具备并选择该功能“”表示不具备或不选择该功能跳闸/3.10 开出量调试开出 X 未动 开出 BL 未动 开出 07 未动 开出 08 未动 开出 09 未动 开出 10 未动 开出 11 未动 开出 12 未动 开出 A 未动 开出 B 未动 开出 C 未动 开出 D 未动 当装置处于“无压”及隔离刀处于“分”的位置，可以对12个开出继电器进行动作试验：在光标所指的行按确认键，可操作相应继电器的分-合动作转换。开出调试共有3屏（见图3.8）：a) b) c)图3.8 开出量调试3.11 开关量输出开关量输出共有12路，其中保护继电器和信号继电器各有6只，它们的逻辑位排列（见图3.9），当这些继电器动作时，其相应位表示“1”，面板上相应的指示灯亮，否则为“0”，指示灯灭。D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0J6J5J4J3J2J1BLXDCBA图3.9 开出量逻辑位表3.2 选线二进制继电器输出对照表J1J2J3J4J5继电器代号24=1623=822=421=220=1各位表示的位权00000母线各继电器动作及相应灯亮所表示的选线线号000011#000102#000113#001004#001015#001106#001117#010008#010019#0101010#0101111#0110012#0110113#0111014#0111115#1000016#.1111131#注：表中“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。保护继电器为ABL，A、B、C分别驱动三只单相真空接触器，X驱动消谐继电器。信号继电器为J1J6，J6为总报警继电器，对于任何故障均发报警信号；J1-J5是以二进制方式表示选线的继电器，在面板上对应它们的指示灯，分别以它们所在位的数值表示（见表3.2和图3.9），最多可以表示31路馈线。3.12 开关量输入开关量输入共有16路，K1K6用于监视控制器的保护输出继电器，K7K10监测外部单相真空接触器（详见图3.12）。开入量逻辑位排列见图3.10，当某位置“1”时，则该位开入量闭锁。开入量闭锁操作在图3.6中第f屏的“开入投退”行进行。例如：闭锁K16，则在“开入投退”行中输入：8000。检查开入量应进入图3.5中第a屏，将显示屏的箭头指向该屏“工作状态”行，按“确认”键，将出现开入量显示，共4屏（见图3.11）。将一根导线的一端接入控制器KI端子的“KGND”点，用其另一端分别触及KI端子上的K7-K16端，显示屏相应显示被触及点“闭合”，面板上的相应指示灯被点亮，否则开关量输入为不正常。D15 D0K16K15K14K13K12K11K10K9K8K7K6K5K4K3K2K1图3.10 开入量逻辑位根据图3.13的接线，开出量与开出量的关系应符合表3.3。K13 断开 K14 断开 K15 断开 K16 断开 K09 断开 K10 断开 K11 断开 K12 断开 K05 断开 K06 断开 K07 断开 K08 断开 K01 断开 K02 断开 K03 断开 K04 断开 a) b) c) d)图3.11 开入量状态3.13 开出量与开入量的对应关系图3.12 面板指示灯对应表当保护（开出量）动作，与之对应的开入量的关系及相应指示灯应符合表4。表4 开入量与开出量的对应关系 开出量/指示灯开入量/指示灯代号功能状态代号功能状态代号功能状态JD1A相开出继电器10K1KA10K7KA-F10A指示灯101指示灯107指示灯10JD2B相开出继电器10K2KB10K8KB-F10B指示灯102指示灯108指示灯10JD3C相开出继电器10K3KC10K9KC-F10C指示灯103指示灯109指示灯10JD5消谐开出继电器10K5KX10K15KX-F10X指示灯105指示灯1015指示灯10注：对于开出量，“0”代表继电器“分”，“1”代表继电器“合”；对于开入量，“0”表示灯“灭”，“1”表示灯“亮”。例如：当JD1为“1”（合），K1、K7均为“1”（合）；它们的对应指示灯“A”、“1”、“7” 均为“1”（亮）。反之，当JD1为“0”（分），K1、K7均为“0”（分）；它们的对应指示灯“A”、“1”、“7” 均为“0”（灭）。3.14 制器背部接线端子图（见图3.13）3.15 制器外部接线原理图（见图3.14，3.15）图3.13 控制器背部接线端子314 控制器外部接线原理图14 主/后备保护选择（参见图4.1，4.2）4. 1 主保护选择操作4.1.1 定义当接地、谐振等故障，装置均投保护动作，同时报警和选线。4.1.2 选择操作a）条件：母线分段运行，各装置都必须选择为主保护。b）操作：合1ZK（1ZK打向“ON”），合3ZK（3ZK旋至“主（ON）”）。注：1ZK真空接触器回路操作电源开关；3ZK主/后选择开关4.2 后备保护选择操作4.2.1 定义当有接地、谐振等故障，装置只报警和选线，不投保护。4.2.2 选择操作a）条件：多段母线并列运行，其中一台装置必须选择为主保护，操作同上；其余装置须选择为后备保护。b）具体操作：合1ZK（1ZK打向“ON”），分3ZK（3ZK旋至“后（OFF）”）。图4.1控制器外部接线原理图2山西平安煤业变电站母线并列时HLRX装置主/后备保护选择示意图图4.2 HLRX主/后备保护接线实例5 通信协议（MODBUS RTU 规约）5.1 通讯接口RS-485 5.2 通讯方式（1） 通讯格式：异步，一位起始位，八位数据位，一位停止位(1)，高位在先；（2） 通讯速率：9600bps；（3） 子机地址选择：0199，共99个地址；同时，主机也应设置相同子机的地址，访问子机；（4） 通讯方式：监控主机与控制装置采用一对一（或一对多）主从查询方式；（5） 校验码：CRC-16。5.3 报文格式 CRC(L) CRC(H) B1 B2 B3 Bn 说 明：B1地址(8位)， B2功能码(8位)，B3Bn数据区(8n位)， CRC(L) CRC(H) 校验码地 址：子站的地址；功能码：命令子站执行的功能；数据区：主机下行命令时为要查询寄存器的首地址和查询量；子机上行报文时为主机所要的数据； 校 验：CRC16校验方式。5.4 报文交换5.4.1 主机下发命令询问故障信息：01 01 00 00 00 30 CRC(L) CRC(H)读故障信息 #01（Read Coil Status）NumberField NameExample1Slave Address#012Function#013Starting Address Hi#004Starting Address Lo#005No. of Points Hi#006No. of Points Lo#307CrcLCrc(1-6)8CrcH5.4.2 子机上行回复报文： 01 01 06 CRC(L) CRC(H) 子机返回NumberField NameExample1Slave Address#012Function#013Byte Count#064Data1（故障相和类型）5Data2（故障相和类型）6Data3（故障线路号1-8）7Data4（故障线路号9-16）8Data5（故障线路号17-24）9Data6（故障线路号25-32）10CrcLCrc(1-9)11CrcH 其中： Data1表示故障相和故障类型：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0零序过流谐振金属接地弧光接地高阻接地C相故障B相故障A相故障 D0=1 A相；D1=1 B相；D2=1 C相；D3=1 高阻接地；D4=1弧光接地；D5=1金属接地； D6=1谐振；D7=1零序过流。 Data2表示故障相和故障类型： D5 D4 D3 D2 D1 D0零序过流长闭锁装置故障PT二次断线PT一次断线绝缘欠压 D0=1欠压； D1=1绝缘；D2=1 PT二次断线； D3=1 PT二次断线；D5=1零序过流长闭锁。 Date3Date6表示故障线路号：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0线路8线路1D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0线路16线路9D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0线路24线路17D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0线路32线路25故障线路字节各位的表示含义：Byte3字节各位：D0=1 1号线路接地，D1=1 2号线路接地，D7=1 8号线路接地；Byte4字节各位：D0=1 9号线路接地，D1=1 10号线路接地，D7=1 16号线路接地；Byte5字节各位：D0=1 17号线路接地，D1=1 18号线路接地，D7=1 24号线路接地；Byte6字节各位：D0=1 25号线路接地，D1=1 26号线路接地，D7=1 32号线路接地。5.4.3上位机下发命令询问事件记录01 03 01 xx 00 10 CRC(L) CRC(H)读故障信息#03（Read Holding Registers）NumberField NameExample1Slave Address#012Function#033Starting Address Hi#014Starting Address Lo#005No. of Points Hi#006No. of Points Lo#107CrcLCrc(1-6)8CrcH注：第4个字节“Starting Address Lo”为询问装置中事件记录的序号，取值范围为0127，第0个为最新的事件记录。5.4.4装置上行回复事件记录 01 03 20 xx xx xx xx xx xx CRC(L) CRC(H) NumberField NameExample1Slave Address#012Function#03 3Byte Count#204-5A相电压单位: 0.1伏6-7B相电压单位: 0.1伏8-9C相电压单位: 0.1伏10-11零相电压单位: 0.1伏12-13零相电流单位:0.01安14-15频率4单位: 1赫兹16开入量1位70=开入量15817开入量2位70=开入量7018开出量1位30=开出量12919开出量2位70=开出量8120-27馈线电流单位:0.01安(高5位为线号)28秒Second29分Minute30时Hour31日Day32月Month33年Year34接地馈线2#0035故障类型36CrcL37CrcH注：1、开出量与接地选线的联系：在故障记录中，开出量以16进制的形式从左至右显示开出量1（第19字节）和开出量2（第18字节）。而故障线号的组成依次为（从高到低）：开出量1的第4位（D5），开出量2的第6位（D4）、第7位（D3），开出量1的第0位（D2）、第1位（D1）、第2位（D0）。 当D5D0全部为0时，表示没有馈线接地。D5D4D3D2D1D02、馈线电流共4路，每一路占用2个字节，前一字节的高5位为线号的值（131表示第1到31路，0表示第32路），后3位和后一字节为该馈线号的电流值。如20字节值为00H，21字节为04H，则表示第32路馈线电流为0.04A；又如22字节值为18H，23字节为03H，则表示第3路馈线电流为0.03A。3、故障信息格式记录类型高4位1A相2B相3C相记录类型低4位1弧光接地2金属接地3谐振4零序过流5欠压6绝缘告警7PT一次断线8PT二次断线9装置故障10高阻接地11零序过流长闭锁12131415164、第34字节如果不为0且数值在1到32之间，表示有第二条馈线接地，接地馈线序号为第34字节中的值。5.4.5 主机下发命令询问实时参数: 01 03 00 00 00 0B CRC(L) CRC(H)读参数 #03（Read Holding Registers）NumberField NameExample1Slave Address#012Function#033Starting Address Hi#004Starting Address Lo#005No. of Points Hi#006No. of Points Lo#0B7CrcLCrc(1-6)8CrcH5.4.6 子机上行回复报文：01 03 16 CRC(L) CRC(H) 子机返回实时参数：NumberField NameExample1Slave Address#012Function#033Byte Count#164-5A相电压单位: 0.1伏6-7B相电压单位: 0.1伏8-9C相电压单位: 0.1伏10-11零相电压单位: 0.1伏12-13零相电流单位:0.01安14-15频率1单位1赫兹16-17频率2单位: 1赫兹18-19频率3单位: 1赫兹20-21频率4单位: 1赫兹22开入量1位70=开入量15823开入量2位70=开入量7024开出量1位30=开出量12925开出量2位70=开出量8126CrcLCrc(1-25)27CrcH5.4.7 主机下发命令置参数（日期、时间）:01 10 00 00 00 03 06 CRC(L) CRC(H)主机置参数 #10（Preset Multible Registers）NumberField NameExample1Slave Address#012Function#103Starting Address Hi#004Starting Address Lo#005No. of Registers Hi#006No. of Registers Lo#037Byte Count#068Second #10BCD码9Minute #0210 Hour #0311Day #0412Month#0213Year#0514CrcLCrc(1-13)15CrcH子机返回NumberField NameExample1Slave Address#012Function#103Starting Address Hi#004Starting Address Lo#005No. of Registers Hi#006No. of Registers Lo#007CrcLCrc(1-6)8CrcH5.4.8 主机下发命令复归子机（遥控复位）:主机下发命令复归 #05（Force Sigle Coil）NumberField NameExample1Slave Address#01 (*)2Function#053Coil Address Hi#004Coil Address Lo#00 5Force Data