PMF710DS 微机电动机保护测控装置技术及使用说明书(Ver3.1)许昌智能继电器股份有限公司XUCHANG INTELLIGENT RELAY CO.,LTD.
PMF710DS 微机电动机保护测控装置技术及使用说明书(Ver3.1)许昌智能继电器股份有限公司XUCHANG INTELLIGENT RELAY CO.,LTD.
PMF710DS 微机电动机保护测控装置I
PMF710DS
微机电动机保护测控装置应用范围
适用于 3kV~10kV 及以下电压等级电动机的保护及测控。装置硬件
后插拔方式,强弱电分离;加强型单元机箱按抗强振动、
强干扰设计,可分散安装于开关柜上运行。
采用 32 位高性能 SoC 嵌入式微机处理器,大容量的 RAM
和 Flash Memory;数据处理、逻辑运算和信息存储能力强,运行速度快,可靠性高。
高精度 AD 采样,测量精度高。
可保存不少于 80 个最近发生的事件报告及运行报告。
采用图形液晶,中文显示,菜单式操作。主要特点
实时多任务操作系统,模块化编程;实时性好,可靠性高。8 套保护定值,定值区切换安全方便。
标准通信规约,方便与微机监控或保护管理机联网通讯。
完整的断路器操作回路,设置断路器遥控功能。
保护与测控一体化,单台装置完成间隔主要功能。
我公司保留对本说明书进行修改的权利;产品与说明书不符时,请参照实际产品说明。
PMF710DS 微机电动机保护测控装置II
目录
1 装置简介................................................................................................................................11.1 功能配置 ......................................................................................................................... 11.2 主要特点 ......................................................................................................................... 22 技术指标................................................................................................................................22.1 额定数据 ......................................................................................................................... 22.2 装置功耗 ......................................................................................................................... 22.3 环境条件 ......................................................................................................................... 32.4 抗干扰性能 ......................................................................................................................32.5 绝缘性能 ......................................................................................................................... 32.6 机械性能 ......................................................................................................................... 42.7 保护定值整定范围及误差 ...................................................................................................42.8 测量精度 ......................................................................................................................... 42.9 触点容量 ......................................................................................................................... 43 装置硬件................................................................................................................................53.1 机箱结构 ......................................................................................................................... 53.2 主要插件 ......................................................................................................................... 53.2.1 交流插件 ......................................................................53.2.2 CPU 插件 .......................................................................63.2.3 信号插件 ......................................................................63.2.4 出口插件 ......................................................................63.2.5 人机对话界面 ..................................................................64 保护功能................................................................................................................................64.1 启动时间过长保护 ............................................................................................................ 64.2 两段式过流保护 ................................................................................................................64.3 过负荷保护 ......................................................................................................................74.4 零序过流保护 ...................................................................................................................74.5 低电压保护 ......................................................................................................................74.6 过电压保护 ......................................................................................................................84.7 反时限过流保护 ................................................................................................................84.8 过热保护 ......................................................................................................................... 94.9 负序过流保护 ...................................................................................................................94.10 差动速断保护 ............................................................................................................... 104.11 比率差动保护 ................................................................................................................ 114.12 差流越限告警 ............................................................................................................... 114.13 TA 异常检测 ..................................................................................................................114.14 磁平衡差动保护 .............................................................................................................124.14 断电保护 ...................................................................................................................... 124.15 失磁保护 ...................................................................................................................... 124.16 失步保护 ...................................................................................................................... 144.17 非电量保护 ................................................................................................................... 15
PMF710DS 微机电动机保护测控装置III
4.18 TV 断线告警 ..................................................................................................................154.19 控制回路断线告警 .........................................................................................................164.20 跳位异常告警 ............................................................................................................... 164.21 弹簧未储能告警 ............................................................................................................ 164.22 装置故障告警 ............................................................................................................... 164.23 遥信、遥控、遥脉及遥测功能 .........................................................................................165 辅助功能..............................................................................................................................175.1 录波 ..............................................................................................................................175.2 GPS 对时 ........................................................................................................................175.3 打印 ..............................................................................................................................175.4 通信对点 ....................................................................................................................... 176 装置使用说明......................................................................................................................176.1 压板整定信息 .................................................................................................................176.2 定值整定信息 .................................................................................................................186.3 动作信息及说明 ..............................................................................................................196.4 出口配置说明 .................................................................................................................206.5 人机界面操作说明 .......................................................................................................... 217 投运说明及注意事项..........................................................................................................278 IEC60870-5-103 规约点表.................................................................................................278.1 保护动作故障信号 .......................................................................................................... 278.2 告警信号 ....................................................................................................................... 288.3 状态信号 ....................................................................................................................... 288.4 控制 ..............................................................................................................................298.5 遥测 ..............................................................................................................................308.6 电度 ..............................................................................................................................308.7 总召唤信息 ....................................................................................................................308.8 录波 ..............................................................................................................................309 贮存及保修..........................................................................................................................319.1 贮存条件 ....................................................................................................................... 319.2 保修时间 ....................................................................................................................... 3110 供应成套性........................................................................................................................3110.1 随同产品一起供应的文件 ............................................................................................... 3110.2 随同产品一起供应的附件 ............................................................................................... 3111 订货须知............................................................................................................................3112 附图....................................................................................................................................32
PMF710DS 微机电动机保护测控装置1
1 装置简介
PMF710DS 微机电动机保护测控装置(以下简称装置)主要应用于 3kV~10kV 电压等级的中高压电动机的保护及测控,同时也可适用于 2000kW 及以上大型电动机的保护。可以直接安装在高压开关柜上,也可以组屏安装。
1.1 功能配置
表 1-1 功能配置
序号 功能名称 PMF710DS
保
护
功
能
1 启动时间过长保护 √2 两段式过流保护 √3 过负荷保护 √4 反时限过流保护 √5 过热保护 √6 负序过流 √7 零序过流保护 √8 过电压保护 √9 低电压保护 √10 差动速断保护 √11 比率差动保护 √12 差流越限告警 √13 TA 异常检测 √14 磁平衡差动 √15 断电保护(同步电动机) √16 失磁保护(同步电动机) √17 失步保护(同步电动机) √18 非电量保护 √19 TV 异常检测 √20 控制回路异常告警 √21 跳位异常告警 √22 弹簧未储能告警 √测
控
功
能
1 遥信采集、装置遥信变位、事故遥信 √2 正常断路器遥控分合 √3
Ia1,Ib1,Ic1,Ia2,Ib2,Ic2,IAop,IBop, ICop, IAre,IBre, ICre,I2,3I0,IA,IC,Ua,Ub,Uc,Uab,Ubc,Uca,P,Q,COSΦ,f 等模拟量的遥测
√4 故障录波 √
PMF710DS 微机电动机保护测控装置2
5 2 路脉冲输入 √6 通信对点 √1.2 主要特点
a. 加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,特别适应于恶劣环境,可分散安装于开关柜上运行。b. 集成电路全部采用工业品或军品,使得装置有很高的稳定性和可靠性。c. 采用 32 位高性能 SoC 嵌入式微机处理器,配置大容量的 RAM 和Flash Memory;数据运算、逻辑处理和信息存储能力强,可靠性高,运行速度快。
d. 采用高精度 A/D 作为数据采集,数据采集每周 24 点,保护测量精度高。e. 采用图形液晶,全中文显示菜单式人机交互;可实时显示各种运行状态及数据,信息详细直观,操作、调试方便。
f. 可独立整定 8 套保护定值,定值区切换安全方便。
g. 大容量的信息记录:可保存不小于 80 个最近发生的历史报告,可带动作参数,掉电保持,便于事故分析。
h. 双 RS485 通信接口,采用 IEC60870-5-103 规约/ RTU-MODBUS 规约;双以太网口,每个以太网口最多可连接 2 个工程师站(TCP103)和 4 个监控站(IEC60870-5-104);组网经济、方便,可直接与微机监控或通过通讯管理机联网通讯。
2 技术指标
2.1 额定数据
a. 额定电源电压:直流或交流 220V 或直流 110V (订货注明所选规格)b. 额定交流数据:
交流电压: 100/ 3 V, 100V
交流电流: 5A
零序电流: 5A
额定频率: 50Hz
c. 热稳定性:
交流电压回路:长期运行 1.2Un
交流电流回路:长期运行 10A
1s 200A
零序电流回路:长期运行 10A
1s 200A
2.2 装置功耗
a. 交流电压回路: 每相不大于 0.5VA;
b. 交流电流回路: In=5A 时每相不大于 1VA;
In=1A 时每相不大于 0.5VA;
PMF710DS 微机电动机保护测控装置3
c. 零序电流回路: 不大于 0.5VA;
d. 保护电源回路: 正常工作时,不大于 12W;保护动作时,不大于15W。2.3 环境条件
a. 环境温度:
工作: -25℃~+55℃。
储存: -25℃~+70℃,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。
b. 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%。
c. 大气压力:80kPa~110kPa(相对海拔高度 2km 以下)。
2.4 抗干扰性能
a. 电磁发射试验:辐射发射限值试验程序按 GB/T 14598.26—2015 中7.1.2 的规定,辐射发射频率小于1GHz,不超过 GB/T 14598.26—2015 中表 1 给出的限值;传导发射限值试验程序按GB/T 14598.26—2015中 7.1.3 的规定,不超过 GB/T 14598.26—2015 中表 2 给出的限值。b. 静电放电试验:满足严酷等级 4 级,空气放电 15kV,接触放电8kV 的要求。c. 辐射电磁场抗扰度试验:按 GB/T14598.26-2015 中 7.2.4 规定的方法进行,满足严酷等级3级的要求。d. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验:按 GB/T14598.26-2015 中 7.2.5 规定的方法进行,满足严酷等级A级的要求。
e. 慢速阻尼振荡波抗扰度试验:慢速阻尼振荡波(1MHz 和 100kHz 脉冲群)抗扰度按GB/T14598.26-2015中 7.2.6 规定的方法进行。满足严酷等级:3 级的要求(共模 2.5kV,差模为1kV)。f. 浪涌(冲击)抗扰度试验:按 GB/T14598.26-2015 中 7.2.7 规定的方法进行,满足严酷等级4级的要求。g. 射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验:按 GB/T14598.26-2015 中7.2.8 规定的方法进行,满足严酷等级3 级的要求。
h. 工频抗扰度试验:按 GB/T14598.26-2015 中 7.2.9 规定的方法进行,满足严酷等级A 级的要求。i. 工频磁场抗扰度试验:满足严酷等级 5 级,连续磁场 100A/m,短时磁场1000A/m 的要求。j. 脉冲磁场抗扰度试验:能承受 GB/T17626.9-2011 中规定的严酷等级为5 级的脉冲磁场抗扰度试验。k. 阻尼振荡磁场抗扰度试验:能承受 GB/T17626.10-2017 中规定的严酷等级为5 级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
2.5 绝缘性能
a. 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)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,用开路电压为 500V 的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。
b. 介质强度:装置通信回路和 24V 等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压,
PMF710DS 微机电动机保护测控装置4
历时 1min 的检验无击穿或闪络现象;其余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。
c. 冲击电压:装置通信回路和 24V 等弱电输入输出端子对地,能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验;其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。
2.6 机械性能
a. 振动响应:装置能承受 GB/T 11287-2000 中 4.2.1 规定的严酷等级为Ⅰ级振动响应检验。b. 冲击响应:装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.2.1 规定的严酷等级为Ⅰ级冲击响应检验。c. 振动耐久:装置能承受 GB/T 11287-2000 中 4.2.2 规定的严酷等级为Ⅰ级振动耐久检验。d. 冲击耐久:装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.2.2 规定的严酷等级为Ⅰ级冲击耐久检验。e. 碰 撞:装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.3 规定的严酷等级为Ⅰ级碰撞检验。2.7 保护定值整定范围及误差
a. 定值整定范围
交流电流: 0.1A~100A;
零序电流: 0.1A~100A;
交流电压: 2V~160V;
延 时: 0s~100s。
b. 定值误差
电 流: < ±2.5%;
电 压: < ±2.5%;
阻 抗: ±1%或 0.02Ω;
零序电流: 0.1A~100A 范围不超过±0.01A 或±2.5%;延时误差: 定时限延时误差不超过整定值的±2%或±40ms;反时限延时误差不超过整定值的±5%或±100ms。2.8 测量精度
a. 各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.2%;
b. 功率测量误差不超过额定值的±0.5%;
c. 开关量输入电压(DC24V),分辨率不大于 2ms;
d. 脉冲量输入电压(DC24V),脉冲宽度不小于 25ms;
e. 频率测量误差不超过±0.02Hz。
2.9 触点容量
a. 在电压不大于 250V,电流不大于 1A,时间常数 L/R 为 5ms±0.75ms 的直流有感负荷电路中,触点断开容量为 50W,长期允许通过电流不大于 5A。
PMF710DS 微机电动机保护测控装置5
b. 在电压不大于 250V,电流不大于 2A 的交流回路(cosφ=0.4±0.1)中触点断开容量为250VA,长期允许通过电流不大于 5A。
3 装置硬件
装置采用加强型单元机箱,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。面板上包括液晶显示器、信号指示灯、操作按键等。3.1 机箱结构
装置的外形尺寸和安装开孔尺寸如下图所示运行
跳闸
合闸
告警
备用
备用
221
150
215
205.4图 3-1 外形尺寸
图 3-2 安装开孔尺寸
3.2 主要插件
本保护装置由以下插件构成:交流插件、CPU 插件、信号插件、出口插件以及人机对话界面。3.2.1 交流插件
交流变换部分包括电流变换器 TA 和电压变换器 TV,用于将系统 TA、TV 的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号,供保护插件转换,并起强弱电隔离作用。
本插件包括 9 个电流变换器 TA 和 3 个电压变换器 TV。9 个 TA 分别变换Ia1、Ib1、Ic1、Ia2、Ib2、Ic2、
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IA、IC、3I0 电流量,3 个 TV 分别变换母线 Ua、Ub、Uc 电压量。
3.2.2 CPU 插件
本插件集成开入,通讯,模拟量采样计算等功能,是装置的核心模块。插件采用多层印制板和表面贴装工艺,采取了多种抗干扰措施,大大提高了抗干扰性能。
3.2.3 信号插件
本信号插件包括信号部分、跳合闸回路等。
信号部分主要包括跳闸信号继电器(TXJ)、合闸信号继电器(HXJ)、告警继电器(GXJ)、电源监视继电器(SDGJ)、事故总信号、控制回路断线信号。
跳合闸部分主要完成跳合闸操作回路及其保持、防跳等功能。主要包括跳闸继电器(BTJ)、合闸继电器(BHJ)、遥跳继电器(YTJ)、遥合继电器(YHJ)、跳闸保持继电器(TBJ)、合闸保持继电器(HBJ)、跳位监视继电器(TWJ)、合位监视继电器(HWJ)、储能继电器(CNJ)。3.2.4 出口插件
出口插件主要包括 10 个备用出口继电器。
3.2.5 人机对话界面
本系列装置采用 128*64 点阵大屏幕液晶图形化显示,全中文显示,界面友好。装置面板包括按键、显示器和信号灯。人机对话界面安装于装置面板上,是装置与外界进行信息交互的主要部件,采用大屏幕液晶显示屏,全中文菜单方式显示(操作),主要功能为:按键操作、液晶显示、信号灯指示。4 保护功能
4.1 启动时间过长保护
装置测量电动机启动时间的方法:当电动机的最大相电流从零突变到10%Ie 时开始计时,直到启动电流过峰值后下降到 110%Ie 时止,这两者之间的时间称为电动机的启动时间,Ie 为电动机额定电流。装置既能通过电流值自动判断电动机的启动过程,也可通过启动时间来判断启动过程。电动机启动后,当电流降到额定电流的 110%以下时,或整定的时间已到,均认为电动机的启动过程结束。
电动机启动后,当延时超过启动时间过长保护整定的时间定值后,电流还没有降到额定电流的110%以下时保护动作,电流一直没有过 110%Ie 时启动过长告警,保护动作或告警后,经500ms 报启动失败。启动时间过长保护逻辑框图如图 4-1 所示:
图 4-1 启动时间过长保护逻辑框图
4.2 两段式过流保护
Ⅰ段用于装置设过流速断保护,电流及时间定值可独立整定,通过设置保护压板控制保护的投退,当三相
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电流中的任一相电流大于整定值并达到整定延时后保护动作,在电动机启动过程中速断电流定值自动升为速断整定电流值的整定倍数(可整定),从而可有效躲过电动机的启动电流,防止启动过程中误动作。Ⅱ段为过流保护,作为速断保护的后备保护,为电动机堵转提供保护,Ⅱ段保护在电动机的启动过程中自动的退出;
过流保护逻辑框图如图 4-2 所示:
图 4-2 过流保护逻辑框图
4.3 过负荷保护
装置设有过负荷保护,可以由控制字选择动作于跳闸还是告警(“过负荷跳闸”控制字整定为“0”时告警,整定为“1”时跳闸)。电动机启动过程中,过负荷保护退出。
过负荷保护逻辑框图如图 4-3 所示:
图 4-3 过负荷保护逻辑框图
4.4 零序过流保护
在经小电阻接地系统中,接地零序电流相对较大,可以采用直接跳闸方法。装置设零序过流保护(“零序跳闸”控制字整定为“0”时告警,整定为“1”时跳闸)。
零序过流保护逻辑框图如图 4-4 所示:
图 4-4 零序过流保护逻辑框图
4.5 低电压保护
装置设有低电压保护,由压板进行投退。本保护在断路器处于合位时投入。在母线TV 断线告警时闭锁低
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电压保护。
低电压保护逻辑框图如图 4-5 所示:
图 4-5 低电压保护逻辑框图
4.6 过电压保护
装置设有过电压保护功能,通过设置保护压板控制投退。当三相线电压中的任一线电压大于整定值并达到整定延时后保护动作于跳闸。过电压保护逻辑框图如图 4-6 所示:
过电压跳闸过电压跳闸信号显示远传保护动作中央信号Uab>过电压定值
过电压保护投入
图中:Tgy为过电压保护延时
&
Tgy
Ubc>过电压定值 ≥1
Uca>过电压定值
图 4-6 过电压保护逻辑框图
4.7 反时限过流保护
在电动机启动过程中反时限过流定值中的“反时限启动定值” 自动升为整定电流值的整定倍数(可整定),从而可有效躲过电动机的启动电流,防止启动过程中误动作。装置设有三种反时限,反时限特性方程如下:一般反时限:
t
I I
t
( ) 1
0.14
0.02
(1)
非常反时限:
p
p
t
I I
t
( ) 1
13.5
(2)
极端反时限:
p
p
t
I I
t
( ) 1
80
2
(3)
上式中: I - 故障电流 Ip - 整定电流
tp- 时间整定常数 t - 动作时间
反时限曲线特性可由控制字选择(0 为一般反时限,1 为非常反时限,2 为极端反时限)。反时限保护可由
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软压板投退。反时限过流保护逻辑框图如图 4-7 所示:
图 4-7 反时限逻辑框图
4.8 过热保护
过热保护主要为了防止电动机过热,因此在装置中设置一个模拟电动机发热的模型,综合电动机正序电流I1 和负序电流 I2 的热效应,引入了等值发热电流 Ieq,其表达式为:
Ieq
2 = K1*I1
2+Kfr*I2
2
式中 K1 = 0.5(启动过程中,防止电动机正常启动中保护误动),K1 = 1.0(启动结束后);Kfr = 3~10,模拟 I2²的增强发热效应,一般可取为 6。
当 Ieq > 1.05*Ie 时,进行热累加,过热保护方程为:
t =
Tfr
1.05
Ieq
2
2 Ie
2当 Ieq < 1.05*Ie 时,进行散热,散热保护方程为:
t =
Tsr
1.05
Ieq
2
2
Ie ( 2 )
上式中: Tsr = Tfr * Ksr
其中: Ie——电动机额定电流 Ieq ——等值发热电流
Tfr——过热时间常数 Ksr——散热系数
t——动作时间
当热积累值达到 RGJ(过热报警状态)时发告警信号,装置面板上的告警灯亮;在没达到过热跳闸水平时热积累值恢复正常值(低于过热报警水平的 90%)时,发告警返回信号,复归后面板上的过热灯熄灭。当热积累值达到过热跳闸水平时发跳闸信号并跳闸,等到电动机散热到热报警水平的50%以下时才能返回。在需要紧急启动的情况下,通过装置引出的热复归触点强制将热模型恢复到“冷态”。4.9 负序过流保护
当电动机三相电流有较大不对称,出现较大的负序电流,而负序电流将在转子中产生2 倍工频的电流,使转子附加发热大大增加,危及电动机的安全运行。
装置设置一段定时限和一段反时限负序过流保护,分别对电动机反相、断相、匝间短路以及较严重的电压
PMF710DS 微机电动机保护测控装置10
不对称等异常运行状况提供保护。其中,负序 I 段为负序速断保护,为不平衡保护的主保护,只动作于跳闸。负序定时限过流保护原理框图如图 4-8 所示。
负序Ⅰ段为负序的速断保护,为不平衡主保护,只动作于跳闸,逻辑框图如图4-8 所示:图 4-8 负序过流逻辑框图
负序反时限过流保护的公式如下:
p
p
T
I I
t
( / ) 1
80
2
式中:I 为负序电流;Ip 为负序反时限基准值 Iffdz;Tp 为负序时间常数Tffdz。负序反时限过流保护也可由控制字选择跳闸或告警,其逻辑框图如图 4-9 所示:
图 4-9 负序反时限逻辑框图
4.10 差动速断保护
保护设有差动速断保护,在电动机内部严重故障时快速动作。任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口继电器。在电动机启动过程中,保护通过控制字(QDTSC)退出本保护;通过控制字(TSCYS)选择延时 120ms 保护出口,以躲过电动机启动过程中瞬时暂态峰值电流,提高保护可靠性。启动结束后,保护零时限动作。
差动速断保护原理框图如图 4-10 所示:
图 4-10 差动速断保护逻辑框图
PMF710DS 微机电动机保护测控装置11
4.11 比率差动保护
装置采用常规比率差动原理,其动作方程如下:
Iop > Icd ( Ires Izd 时)
Iop Icd + S(Ires – Izd) ( Ires > Izd 时)
满足上述两个方程差动元件动作,式中:Iop 为差动电流,Icd 为差动最小动作电流整定值,Ires为制动电流,Izd 为最小制动电流整定值,S 为比率制动特性斜率,各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。动作电流:Iop = ∣IT +IN∣,
制动电流:Ires = ∣(IT -IN)/2∣。
式中:IT、IN 分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧电流。在电动机启动过程中,保护通过控制字(TBCYS)增加延时 120ms 保护出口,通过控制字(QDTBC)退出本保护或通过控制字(QDZS)把启动时的比率改为 0.8,以躲过电动机启动过程中瞬时暂态峰值电流,提高保护可靠性。装置设有比率差动保护开入硬压板投入比率差动保护,。通过控制字可选择瞬时 TA 异常发告警信号的同时是否闭锁比率差动保护。比率差动保护能保证外部短路不动作,内部故障时有较高的灵敏度,其差动动作曲线如图4-11所示。图 4-11 差动动作曲线
4.12 差流越限告警
正常情况下监视各相差流,如果任一相差流大于差流越限定值 (一般设为最小动作电流的1/2),经延时启动告警继电器。在电动机启动过程中,不判差流越限。逻辑框图如图4-12 所示:图 4-12 差流越限告警逻辑框图
4.13 TA 异常检测
瞬时 TA 异常告警和闭锁功能在差动电流大于 0.5 倍差动最小动作电流后进行判别。为防止瞬动时TA异常的误闭锁,满足下述任一条件不进行瞬时 TA 异常判别:
PMF710DS 微机电动机保护测控装置12
1) 任一侧电流大于过负荷保护定值;
2) 启动前,本侧最大相电流小于 0.49 倍差动最小动作电流。
机端或中性点任一侧电流同时满足下列条件认为是 TA 异常:
1) 断线相电流小于 0.04 倍的额定电流;
2) 本侧三相电流中至少有一相电流不变。
通过控制字可选择瞬时 TA 异常发告警信号的同时是否闭锁相关保护。如果装置中的比率差动保护退出运行,则瞬时 TA 异常的告警和闭锁功能自动退出。
4.14 磁平衡差动保护
磁平衡差动保护俗称“小差动保护”,主要用于额定容量在 2000kW 及以上或2000kW 以下但电流速断保护灵敏度不够的电动机,作为电动机相间短路或匝间短路的主保护。在电动机启动过程中,磁平衡差动保护配有专用磁平衡互感器。在电动机起动过程中,保护自动增加延时 120ms 保护出口,以躲过电动机启动过程中瞬时暂态峰值电流,提高保护可靠性。磁平衡差动保护原理框图如图 4-13。图中 Ixa,Ixb,Ixc 为磁平衡差动电流,应从装置中性点侧电流回路(Ia2、Ib2、Ic2)引入。当投入磁平衡差动保护时,应将差动相关保护退出(差动速断、比率差动、差流越线、TA 断线检测)。图 4-13 磁平衡差动保护逻辑框图
4.14 断电保护
断电后的电动机一般在失去电源 0.2s 后出现失步, 断电后的电动机处于发电运行状态如果此时恢复供电,由于没有检同期措施,因为非同期合闸而引起非同步冲击电流可达额定电流的十几倍,非同期转矩可达电机额定转矩的 20~30 倍。这样巨大的冲击电流和冲击转矩将损坏电动机,形成事故。所以,电动机需配置断电保护。断电保护原理框图如下 4-14 图所示。
图 4-14 断电保护逻辑框图
4.15 失磁保护
PMF710DS 微机电动机保护测控装置13
电动机励磁系统故障使励磁降低或全部失磁,从而导致电动机与系统间失步,对机组本身及电力系统的安全造成重大危害,因此要装设失磁保护。电动机发生低励、失磁故障后,机端视在阻抗先通过静稳边界,进而异步运行、稳态异步运行。据此,失磁保护由两个阻抗圆构成,一为静稳边界阻抗圆Z1,另一为稳态异步边界阻抗圆 Z2。为保证在电动机出口两相经过渡电阻短路时失磁保护不误动以及保证电动机正常进相运行时不误动,静稳阻抗动作区切除了 R 坐标轴下 0º~15º的区域。一次系统图如图4-15 所示,低励失磁保护阻抗动作特性如图 4-16 所示, 低励失磁保护原理框图如图 4-17 所示。(注:该保护中软件做了特殊处理,电流相位较实际输入量更改 180 °,机端测量阻抗 Zj 在此前提下计算得出,调试时请注意)图 4-15 失磁保护阻抗动作特性图
图 4-16 失磁保护阻抗动作特性图
PMF710DS 微机电动机保护测控装置14
图 4-17 失磁保护原理框图
4.16 失步保护
失步保护反应除失磁失步外由其他各种情况引起的电动机失步。失步保护采用透镜型阻抗继电器为主判据,通过机端视在阻抗随时间变化的轨迹特征来检测滑极次数,进行失步判别。失步阻抗动作特性图如图4-18所示。(注:该保护中软件做了特殊处理,电流相位较实际输入量更改180 °,机端测量阻抗Zj在此前提下计算得出,调试时请注意)
图 4-18 失步阻抗动作特性
ZA = Xd'—同步电动机暂态电抗;
ZB = Xst—系统电抗;
Z1—透镜特性阻抗元件;
Z2—阻挡器直线阻抗元件;
PMF710DS 微机电动机保护测控装置15
Zj—机端测量阻抗
Aset-功角整定值(软件固化为 120°)
Ast-系统阻抗角(软件固化为 75°)
A-电动机电势超前无穷大系统电势的相角。
图 4-18 中,两个阻抗元件 Z1、Z2 将阻抗平面分为四个区:I,IV 为透镜外区域,II,III为透镜内区域。电动机失步后机端视在阻抗的轨迹会依次穿过 IV、III、II、I 区,并返回IV 区。由于发生失步后阻抗轨迹的变化比短路时慢得多。据此特征,计及阻抗轨迹穿过透镜所需的时间以区分短路与失步。只有当机端视在阻抗依次穿过 IV、III、II、I 区,并返回IV 区,并且穿越透镜内所需的时间大于 50ms,才判定为一次滑极。
另外,在滑极计数过程中,当接收到前一个计数后,在一定时间内(20s)没有新的滑极次数到来,计数器将清零。
为了避免在振荡电流低谷的时间内,过流判据 Iφmax > Iqd 返回致使保护拒动,故增设过流判据保持2s。由于电动机与系统间的振荡过程三相是对称的,并考虑到电动机保护有两相需求,所以阻抗Z的计算采用Uca、Ica 进行。
设电动机电势超前无穷大系统电势的相角为 A,因为振荡电流是随A 变化的,当A=180°时,振荡电流比三相短路还大,当振荡电流大于断路器遮断容量时,断路器跳闸有损坏的危险,为避免在A=180°附近的严重条件下断路器跳闸,失步保护应在 0°< A < 110°期间发出跳闸脉冲。图 4-19 失步保护原理框图4.17 非电量保护
非电量保护由两路外部保护接点输入后经装置重动出口。非电量保护可通过控制字选择跳闸或告警。4.18 TV 断线告警
装置检测到母线 TV 断线延时 5s 发告警信号。在母线电压恢复正常(线电压均大于80V)1s后,保护返回。
母线 TV 断线告警逻辑框图如图 4-20 所示:
PMF710DS 微机电动机保护测控装置16
图 4-20 母线 TV 断线检测逻辑框图
4.19 控制回路断线告警
当定值设置中投入控制回路断线压板时,当控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时,跳位或合位有且仅有一个开入,否则,经 2s 延时报控制回路断线告警信号。直到位置正确1s 后告警才返回,才可通过按“复归”键,把告警信号复归掉。
控制回路断线逻辑框图如图 4-21 所示:
图 4-21 控制回路断线检测逻辑框图
4.20 跳位异常告警
在定值设置中投入跳位异常压板时,装置检测到跳位有开入且有流(Imax>0.04In)时,经延时2s报跳位异常告警信号,直到跳位无流或者在合位后 1s 才返回,才可通过按“复归”键,把告警信号复归掉。4.21 弹簧未储能告警
在定值设置中投入弹簧未储能压板,装置检测到弹簧未储能开入时,经延时15s 报弹簧未储能告警,告警继电器动作,直到该开入返回 1s 后弹簧未储能才返回,才可通过按“复归”键,把告警信号复归掉。弹簧未储能有开入时,闭锁遥控合闸。
4.22 装置故障告警
保护装置的硬件发生故障(开出故障、A/D 故障等),装置的 LCD 可以显示故障信息,并驱动装置告警继电器,同时闭锁保护,处理完故障后,重新上电后,就可以把告警灯复归掉。4.23 遥信、遥控、遥脉及遥测功能
遥测:装置的测量回路有独立的交流输入(IA、IC)接测量 TA,与保护回路的交流输入分开。测量IA、IC、Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、P、Q、f、COSφ等;
遥信:各种保护动作信号及断路器位置遥信、开入遥信等;
遥控:远方控制跳/合闸、压板投退、修改定值等;
遥脉:累计电度脉冲。
PMF710DS 微机电动机保护测控装置17
5 辅助功能
5.1 录波
装置记录保护跳闸前 2 周波,跳闸后 6 周波(每周波 24 点)的采样数据,保护跳闸后上送变电站自动化主站,或者由独立的故障分析软件,分析故障和装置的跳闸行为。
5.2 GPS 对时
装置通过与变电站自动化主站通信,得到年月日时分秒的信息,并配置一个GPS 对时开入,连接到站内GPS接收器的秒脉冲输出,实现毫秒的对时,对时精度不大于 1ms,同时支持IRIG-B 码对时,对时精度小于1ms。5.3 打印
装置提供一个 RS232 接口,实现打印功能,可打印装置定值、参数、压板、报告、录波等信息。5.4 通信对点
装置支持通信对点功能,含开入状态信号、告警信号、故障信号、遥测类对点,便于与后台对点调试。6 装置使用说明
6.1 压板整定信息
本保护装置压板单独整定。压板清单见表 6-1。
表 6-1 压板清单
压板名称 压板状态
启动过长 1:投入/ 0:退出
过流Ⅰ段 1:投入/ 0:退出
过流Ⅱ段 1:投入/ 0:退出
过负荷 1:投入/ 0:退出
过流反时限 1:投入/ 0:退出
负序过流Ⅰ 1:投入/ 0:退出
负序反时限 1:投入/ 0:退出
零序过流 1:投入/ 0:退出
过电压 1:投入/ 0:退出
低电压 1:投入/ 0:退出
过热保护 1:投入/ 0:退出
TA 异常 1:投入/ 0:退出
差动速断 1:投入/ 0:退出
比率差动 1:投入/ 0:退出
差流越限 1:投入/ 0:退出
磁平衡差动 1:投入/ 0:退出
断电保护 1:投入/ 0:退出
失磁保护 1:投入/ 0:退出
失步保护 1:投入/ 0:退出
控制回路断线 1:投入/ 0:退出
TV 断线 1:投入/ 0:退出
弹簧未储能 1:投入/ 0:退出
跳位异常 1:投入/ 0:退出
PMF710DS 微机电动机保护测控装置18
6.2 定值整定信息
定值整定在菜单“定值”→“定值”中进行。本保护装置可存贮 8 套定值,对应的定值区号为0~7。整定时,未使用的保护功能应退出压板,使用的保护功能投入压板,并对相关的控制字、电流、电压及时限等定值进行整定。定值清单见表 6-2。
表 6-2 定值清单
序号 定值清单 整定范围及步长 单位1 额定电流定值(Ie) 0.1~20,0.01A A
2 启动超长延时(Tqd) 0.5~600,0.01s s
3 过流Ⅰ段定值(Idz1) 0.1~100,0.01A A
4 过流Ⅰ段时限(T1) 0~100,0.01s s
5 过流 I 段启动倍数(Kqd1) 1~4,0.01
6 过流Ⅱ段定值(Idz2) 0.1~100,0.01A A
7 过流Ⅱ段时限(T2) 0~100,0.01s s
8 过负荷定值(Igfh) 0.1~20,0.01A A
9 过负荷时限(Tgfh) 0~600,0.01s s
10 过负荷跳闸(GTZ) 0(告警)/1(跳闸)11 反时限曲线选择(Sfsx) 0~2
12 反时限启动定值(Ifsx) 0.1~20,0.01A A
13 反时限时间常数(Tfsx) 0~10,0.01s s
14 反时限启动倍数(Kfqd) 1~4,0.01
15 负序过流Ⅰ定值 I2dz1 0.1~100,0.01A A
16 负序过流Ⅰ时限 Tfx1 0~100,0.01s s
17 负序反时限定值(Iffdz) 0.1~100,0.01A A
18 负序时间常数(Tffdz) 0~10,0.01s s
19 负序反时限跳闸(FXTZ) 0(告警)/1(跳闸)s
20 零序过流定值(I0dz1) 0.1~100,0.01A A
21 零序过流时限(T0) 0~100,0.01s s
22 零序跳闸(LXTZ) 0(告警)/1(跳闸)23 过电压定值(Ugy) 100~160,0.01V V
24 过电压时限(Tgy) 0~100,0.01s s
25 低电压定值(Ddy) 2~100,0.01V V
26 低电压时限 Tdy 0~100,0.01s s
27 负序发热系数(Kfr) 3.0~10,0.01
28 散热系数(Ksr) 0.01~10,0.01
29 发热时间常数(Tfr) 0.01~100,0.01min min
30 热预告警水平(Krgj) 30~95,0.01
31 差动速断定值(Isd) 1~100,0.01A A
32 启动时投差速断(QDTSC) 0(退)/1(投)
33 差速断启动延时投(TSCYS) 0(退)/1(投)
34 最小动作电流(Icd) 0.1~7.5,0.01A A
35 最小制动电流(Izd) 0.1~15,0.01A
36 比率制动系数(S) 0.3-0.8,0.01
PMF710DS 微机电动机保护测控装置19
37 启动时投比率差动(QDTBC) 0(退)/1(投)
38 比差启动延时投(TBCYS) 0(退)/1(投)
39 启动时比率抬高(QDZS) 0(退)/1(投)
40 TA 闭锁投入(TABS) 0(退)/1(投)
41 差流越限定值(Iyx) 0.05~7.5,0.01A A
42 差流越限时限(Tyx) 0.1~10,0.01s s
43 磁平衡差动定值(Icph) 0.1~100,0.01A A
44 磁平衡差动时限(Tcph) 0~100,0.01s s
45 断电频率定值(fdd) 48.5~49,0.01Hz Hz
46 断电时限(Tdd) 0.1~1,0.01s s
47 20%断电有功额定值(Pe) 1~400, 0.01W W
48 静稳阻抗 Z1A(Z1A) 0.5~100,0.01
49 静稳阻抗 Z1B(Z1B) 0.5~100,0.01
50 异步阻抗 Z2A(Z2A) 0.5~100,0.01
51 异步阻抗 Z2B(Z2B) 0.5~100,0.01
52 失磁机端低电压(Ujd) 50~100,0.01V V
53 静稳延时(Tjw) 0.5~100,0.01s s
54 异步延时(Tyb) 0.5~100,0.01s s
55 失步滑极次数(Nset) 1~9
56 失步启动电流(Iqd) 0.2~20,0.01A A
57 失步暂态电抗(ZA) 0.5~100,0.01
58 失步系统电抗(ZB) 0.5~100,0.01
59 非电量 1(FDL1) 0(告警)/1(跳闸)60 非电量 2(FDL2) 0(告警)/1(跳闸)说明:参数菜单中设置
名称 代号 范围 步长 缺省值负序电流计算方式 23FX 2~3 1 3
IP 地址 1 IP1 255.255.255.255 1 10.100.100.11
IP 地址 2 IP2 255.255.255.255 1 11.100.100.11
主接线图 MAIN 0-3 1 0
规约配置 IEC 0-1 1 0
CT 变比 CT 1-1000 1 1
PT 变比 PT 1-1200 1 100
6.3 动作信息及说明
保护运行中发生动作或告警时,自动开启液晶背光,动作信息(见表6-3)显示于LCD,同时上传到保护管理机或当地监控。如多项保护动作,动作信息将交替显示于 LCD。操作报告不弹出显示,但可在“报告”菜单下查阅。装置面板有“复归”按钮,也可以用通信命令复归;保护动作后如不复归,信息将不停止显示,信息自动存入事件存贮区。运行中可在“报告”菜单下查阅所有动作信息,包括动作时间、动作值。动作信息,掉电保持,在“报告”菜单下,可清除所有事件信息。
表 6-3 保护动作及告警信息
显示内容 动作信息
PMF710DS 微机电动机保护测控装置20
电动机启动过长动作 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮过流Ⅰ、Ⅱ段跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮负序过流跳闸(含 I 段、反时限) 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮过负荷跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮零序过流跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮过电压跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮低电压跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮反时限跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮过热跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮速断差动跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮比率差动动作 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮非电量动作 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮磁平衡差动跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮断电保护动作 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮失磁跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮失步跳闸 跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;跳闸指示灯亮失磁告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
TA 异常告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
差流越限告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
电动机启动过长告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
TV 断线告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
过负荷告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
零序过流告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
过热告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
负序反时限告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
非电量告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
控制回路异常 告警继电器出口;告警指示灯亮
跳位异常 告警继电器出口;告警指示灯亮
弹簧未储能告警 告警继电器出口;告警指示灯亮
定值故障 告警继电器出口;告警指示灯亮
定值区号故障 告警继电器出口;告警指示灯亮
开出回路故障 告警继电器出口;告警指示灯亮
A/D 故障 告警继电器出口;告警指示灯亮
6.4 出口配置说明
表 6-4 出口配置说明
保护名称 保护出口代码
启动延时跳闸 0x00000001
启动延时告警 0x00000002
过流Ⅰ段跳闸 0x00000004
过流Ⅱ段跳闸 0x00000008
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过负荷跳闸 0x00000010
过负荷告警 0x00000020
反时限跳闸 0x00000040
过热跳闸 0x00000080
过热告警 0x00000100
负序Ⅰ段跳闸 0x00000200
负序反时限跳闸 0x00000400
负序反时限告警 0x00000800
零序过流跳闸 0x00001000
零序过流告警 0x00002000
过电压跳闸 0x00004000
低电压跳闸 0x00008000
非电量 1 跳闸 0x00010000
非电量 1 告警 0x00020000
非电量 2 跳闸 0x00040000
非电量 2 告警 0x00080000
差流速断跳闸 0x00100000
比率差动跳闸 0x00200000
差流越限告警 0x00400000
TA 异常告警 0x00800000
TV 断线告警 0x01000000
弹簧未储能告警 0x02000000
跳位异常 0x04000000
磁平衡差动 0x08000000
遥控合闸 0x10000000
遥控跳闸 0x20000000
控制回路异常 0x40000000
装置故障 0x80000000
失磁跳闸 0x100000000
失磁告警 0x200000000
失步跳闸 0x400000000
断电跳闸 0x800000000
6.5 人机界面操作说明
6.5.1 面板说明
本系列装置采用 128*64 点阵大屏幕液晶图形化显示,全中文显示,界面友好。装置面板包括按键、显示器和信号灯。
6.5.2 装置各键功能如下:
↑:命令菜单选择,显示换行或光标上移
↓:命令菜单选择,显示换行或光标下移
→:光标右移
PMF710DS 微机电动机保护测控装置22
←:光标左移
+:数字增加选择
-:数字减小选择
取消:命令退出返回上级菜单或取消操作,正常运行时按此键显示时钟画面,再按一次返回显示模拟量值。确认:菜单执行及数据确认按键
复归:复归告警及跳闸信号,是指将液晶上显示的告警信息、故障信息、跳闸信号及装置故障信息等从液晶上清除(但该类信息经过复归后仍然保存在“报告”菜单中),同时将“告警”、“跳闸”、“合闸”或者“备用”信息指示灯熄灭;如果此时的“告警”、“过流”、“零序”、“过负荷”等事件仍然没有得到处理,则新的信息重新出现。
6.5.3 面板上共有 6 个信号指示灯,说明如下:
运行:绿灯,装置正常运行时,每秒闪烁 5 次,如果闪烁不正常表示装置处于不正常运行状态。跳闸:红灯,正常运行时熄灭,系统出现故障时点亮,保持到有复归命令发出,可通过面板出口配置设定。合闸:红灯,正常运行时熄灭,装置动作于合闸时点亮,保持到有复归命令发出。可通过面板出口配置设定。
告警:红灯,正常运行时熄灭,保护动作或装置发生故障时点亮,保持到有复归命令发出。备用:红灯,正常运行时熄灭,装置预留。可通过面板出口配置设定。6.5.4 显示菜单说明
以下为本系列装置人机界面操作说明,具体装置可能稍有不同,但显示及操作方式类似。主菜单采用树型目录结构,如图 6-1 所示:
PMF710DS 微机电动机保护测控装置23
图 6-1 主菜单目录结构图
6.5.5 装置上电后,显示装置型号及公司名称,5s 后退出,如图 6-2 所示:图 6-2 电动机保护测控装置
6.5.6 然后显示模拟量的采样值,如图 6-3 所示:
图 6-3 实时参数
按下“取消”键将显示当前时间,如图 6-4 所示:
图 6-4 实时时间
6.5.7 按下“确认”键,将进入装置主菜单,如图 6-5 所示:
PMF710DS 微机电动机保护测控装置24
图 6-5 主菜单
此时按“↑”、“↓”、“→”、“←”键移动光标选择要进入的菜单,按“确定”键进入相应菜单,菜单下还有子菜单,进入某些子菜单需要输入密码,出厂设定为“000”。6.5.8 按“确定”键进入“定值”菜单后,显示如图 6-6 所示,为防止非法操作,进入任何一个子菜单时均要求输入密码,出厂初始密码为“000”。
图 6-6 定值子菜单
区号: 当光标在区号下时,按“确定”键进入“区号”菜单后,按“+”“-”键切换当前运行定值区,然后按“确认”键切换到相应的定值区。
定值: 查看及修改定值。选择“定值”,装置提示密码“000”按“确认”键,装置提示“请输入定值区号”,用“+”“-”键改变定值区号(本装置可存储 8 套定值,对应的定值区号为0~7 )按“确认”键开始显示并进入定值可整定状态。用“↑”、“↓”键,即可查看或选择相关保护的定值,按“+”“-”键可修改相应保护的定值,定值整定后请按“确认”键确认。装置提示请“输入定值区号”直接按“确认”键即可,装置会提示“定值已修改固化”,此时已成功修改装置定值。定值整定时如按“取消”键,则装置会提示“定值未修改”,装置定值仍为修改前的定值。
压板: 投退某个保护的软压板,按“确认”键进入压板菜单,按“↑”、“↓”选择保护然后“→”、“←”进行保护压板的投退,按“确认”键固化压板,装置会提示“压板固化成功”。6.5.9 进入“报告”菜单后,显示如图 6-7 所示:
图 6-7 报告子菜单
查看报告:可查看历史报告,报告按发生时间顺序排列,第 1 个报告为最新时间内产生的报告,进入后装置会提示当前共有多少个报告,用户选择好报告序号后按“确认”键,即可查看该报告,如图6-8所示:
PMF710DS 微机电动机保护测控装置25
图 6-8 报告页 1
动作报告显示共分二屏:第一屏显示动作时间和动作类型,第二屏显示动作值。按”↓”键翻下页,“取消”键翻上页。如图 6-9 所示:
图 6-9 报告页 2
清除报告:清除 FLASH 区保存的历史报告,为防止非法操作,进行该操作前,须先输入密码。6.5.10 进入“出口”后,显示如图 6-10 所示:
图 6-10 出口子菜单
注意:此菜单为装置调试时用,装置正常运行时,用户不要操作此菜单a.出口传动:用于试验装置的继电器输出回路.试验时,按“+”、“-”键选择某路开出通道,按“确认”键执行,如图 6-11 所示:
图 6-11 出口传动
b.出口配置:用于装置出口的配置。出口在出厂时已经设置完毕,由于此处关系到装置是否正确出口,现场请谨慎修改。出口子菜单选中“出口设置”后,首先提醒是否选择为默认值,选“是”则所有出口设置为标准配置,选“否”为需要改动装置出口。装置标准配置共有 12 个出口,分别为出口继电器CK1-CK4、信号继电器 CK5-CK7 和面板信号指示灯 XH1-XH5。
出口设置界面中显示的每个出口对应一个 16 位的 16 进制数,16 位的16 进制数可转化为一个64位的二进制数,此 64 位二进制数的每一位代表一个保护,例如:
表 6-5 保护出口代码
保护名称 保护出口代码
过流Ⅰ段跳闸 0x00000000 00000004
过流Ⅱ段跳闸 0x00000000 00000008
跳位异常 0x00000000 01000000
控制回路异常 0x00000000 04000000
遥控跳闸 0x00000000 20000000
遥控合闸 0x00000000 10000000
A
A
A
Ia
Ib
Ic
4.33
4.32
4.32
B相电流
PMF710DS 微机电动机保护测控装置26
以上保护如果需要跳闸继电器动作,可将出口配置的“保护继电器1 配置—保护继电器4、信号继电器5配置”按此设置如表 6-5 所示。
表 6-6 面板信号灯出口代码
保护名称 保护出口代码
过流Ⅰ段跳闸 0x00000004
过流Ⅱ段跳闸 0x00000008
跳位异常 0x01000000
控制回路异常 0x04000000
遥控跳闸 0x20000000
遥控合闸 0x10000000
以上保护如果需要面板指示灯动作,可将出口配置的“面板信号 1 配置—面板信号3 配置”按此配置如表6-6 所示。
如果某些保护需要驱动一个出口,则此出口应设置为这些保护的代码相加之和。举例说明出口的设置方法,如果过流Ⅰ段,过流Ⅱ段,遥控跳闸需要驱动保护继电器 1,则保护继电器1 出口需要整定为:0x00000004+0x00000008+0x20000000=0x2000000c
6.5.11 进入“开入”菜单后,会显示装置采集的开入量的状态,“ 1 ”表示开入接通,“0 ”表示开入未接通,如图 6-12 所示:
图 6-12 开入状态
6.5.12 进入“设置”菜单后,会显示六个子菜单,如图 6-13 所示:
图 6-13 设置子菜单
角度:用户可以通过此菜单调整模拟量通道角度。
刻度:用户可以通过此菜单调整模拟量通道刻度。
密码:用户可以通过此菜单设定自己的操作密码,密码出厂设置为“000”。时钟:用于设置时钟。修改后按“确认”键执行。与后台主站通信时,应由主站对时。参数:用于设置装置通讯地址,SOE 复归方式及遥测上送周期。
电度:用于设置记录或者清除电度的脉冲数量。
6.5.13 进入“版本”菜单后,显示装置软件版本信息及 CRC 校验码。如图6-14 所示:
PMF710DS 微机电动机保护测控装置27
第一行为装置型号简称和软件版本;
第二行 CRC S 为原始 CRC 码;C 为当前实际计算的 CRC 码;
第三行为 CPU1 程序 CRC 码;
第四行为 CPU2 程序 CRC 码;
第五行表示本软件于 ** 年 * 月 * 日完成;
第六行标志此装置为公司产品。
图 6-14 装置版本信息
7 投运说明及注意事项
a. 检查装置的型号、版本号,各电量参数是否与订货一致。
b. 检查装置各插件是否连接可靠,各电缆及背后端子是否连接固定可靠。c. 检查直流电源极性是否正确。
d. 严格按定值单整定,未投入的保护项目应设为退出,确认无误。e. 确认定值区号无误。
f. 确认各交流通道是否正常、网络通讯是否正常。
g. 如果做过试验项目,在投运前请清除所有保护事件记录。
8 IEC60870-5-103 规约点表
8.1 保护动作故障信号
信 号 报文类型 INF FUN 公共地址 保护动作结果启动超时 2,70 111 227 1 Imax(Ia1,Ib1,Ic1)过流Ⅰ段出口 2,70 113 227 1 Ia1,Ib1,Ic1
过流Ⅱ段出口 2,70 114 227 1 Ia1,Ib1,Ic1
过负荷出口 2,70 115 227 1 Ia1,Ib1,Ic1
反时限出口 2,70 116 227 1 Ia1,Ib1,Ic1
过热出口 2,70 117 227 1 Ia1,Ib1,Ic1,I1,I2
负序Ⅰ段出口 2,70 118 227 1 I2
负序反时限出口 2,70 119 227 1 I2
零序过流出口 2,70 120 227 1 3I0
过电压出口 2,70 121 227 1 Uab,Ubc,Uca
低电压出口 2,70 122 227 1 Uab,Ubc,Uca
差动速断出口
2,70 112 227 1
Ia1,Ib1,Ic1,Ia2,Ib2,Ic2,IAop,IBop,ICop,IAre,
PMF710DS 微机电动机保护测控装置28
IBre,ICre
比率差动出口
2,70 123 227 1
Ia1,Ib1,Ic1,Ia2,Ib2,Ic2,IAop,IBop,ICop,IAre,IBre,ICre
非电量 1 2,70 125 227 1
非电量 2 2,70 126 227 1
失磁跳闸 2,70 130 227 1 Zj,Zjxw
失步跳闸 2,70 131 227 1 A,HJCS
断电保护 2,70 132 227 1 f,Pdj
磁平衡差动 2,70 133 227 1 Ia2,Ib2,Ic2
8.2 告警信号
信 号 报文类型 INF FUN 公共地址定值出错 ASDU_1 222 227 1
定值区号出错 ASDU_1 223 227 1
A/D 出错 ASDU_1 224 227 1
出口配置出错 ASDU_1 225 227 1
参数出错 ASDU_1 226 227 1
预告总信号 ASDU_1 228 227 1
事故总信号 ASDU_1 229 227 1
EEPROM 出错 ASDU_1 230 227 1
启动过长告警 ASDU_1 232 227 1
过负荷告警 ASDU_1 233 227 1
负序反时限告警 ASDU_1 234 227 1
零序告警 ASDU_1 235 227 1
非电量 1 告警 ASDU_1 236 227 1
非电量 2 告警 ASDU_1 237 227 1
过热告警 ASDU_1 238 227 1
差流越限告警 ASDU_1 239 227 1
机端 TA 异常告警 ASDU_1 242 227 1
中性点 TA 异常告警 ASDU_1 243 227 1
弹簧未储能 ASDU_1 129 227 1
控制回路异常 ASDU_1 127 227 1
跳位异常 ASDU_1 128 227 1
TV 断线 ASDU_1 124 227 1
电动机启动成功 ASDU_1 240 227 1
电动机启动失败 ASDU_1 241 227 1
失磁告警 ASDU_1 244 227 1
8.3 状态信号
信 号 报文类型 INF FUN 公共地址电动机启动压板 ASDU_1 186 227 1
过流Ⅰ段压板 ASDU_1 187 227 1
过流Ⅱ段压板 ASDU_1 188 227 1
PMF710DS 微机电动机保护测控装置29
过负荷压板 ASDU_1 189 227 1
过流反时限压板 ASDU_1 190 227 1
过热压板 ASDU_1 191 227 1
负序Ⅰ段压板 ASDU_1 192 227 1
负序反时限压板 ASDU_1 193 227 1
零序过流压板 ASDU_1 194 227 1
过电压压板 ASDU_1 195 227 1
低电压压板 ASDU_1 196 227 1
差动速断保护压板 ASDU_1 197 227 1
比率差动保护压板 ASDU_1 202 227 1
差流越限告警压板 ASDU_1 203 227 1
TA 检测异常压板 ASDU_1 204 227 1
TV 断线压板 ASDU_1 198 227 1
控制回路断线压板 ASDU_1 199 227 1
跳位异常压板 ASDU_1 200 227 1
弹簧未储能压板 ASDU_1 201 227 1
失磁保护压板 ASDU_1 205 227 1
失步保护压板 ASDU_1 206 227 1
断电保护压板 ASDU_1 207 227 1
磁平衡差动 ASDU_1 208 227 1
检修压板 ASDU_1 64 227 1
非电量 1 ASDU_41 149 1 2
非电量 2 ASDU_41 150 1 2
热复归开入 ASDU_41 151 1 2
比率差动硬压板 ASDU_41 152 1 2
开入 5 ASDU_41 153 1 2
开入 6 ASDU_41 154 1 2
开入 7 ASDU_41 155 1 2
开入 8 ASDU_41 156 1 2
工作位/上隔离 ASDU_41 157 1 2
试验位/下隔离 ASDU_41 158 1 2
接地刀 ASDU_41 159 1 2
断路器合位 ASDU_41 160 1 2
断路器跳位 ASDU_41 161 1 2
远方/就地 ASDU_41 162 1 2
储能闭锁 ASDU_41 163 1 2
手跳开入 ASDU_41 164 1 2
合后开入 ASDU_41 165 1 2
8.4 控制
遥 控 对 象 报文类型 INF FUN 公共地址电动机启动压板 ASDU_20 50 227 1
过流Ⅰ段压板 ASDU_20 51 227 1
过流Ⅱ段压板 ASDU_20 52 227 1
PMF710DS 微机电动机保护测控装置30
过负荷压板 ASDU_20 53 227 1
反时限压板 ASDU_20 54 227 1
过热压板 ASDU_20 55 227 1
负序Ⅰ段压板 ASDU_20 56 227 1
负序反时限压板 ASDU_20 57 227 1
零序过流压板 ASDU_20 58 227 1
过电压压板 ASDU_20 59 227 1
低电压压板 ASDU_20 60 227 1
差动速断保护压板 ASDU_20 61 227 1
比率差动保护压板 ASDU_20 66 227 1
差流越限告警压板 ASDU_20 67 227 1
TA 异常检测压板 ASDU_20 68 227 1
TV 断线压板 ASDU_20 62 227 1
控制回路断线压板 ASDU_20 63 227 1
跳位异常压板 ASDU_20 64 227 1
弹簧未储能压板 ASDU_20 65 227 1
失磁保护压板 ASDU_20 69 227 1
失步保护压板 ASDU_20 70 227 1
断电保护压板 ASDU_20 71 227 1
磁平衡差动压板 ASDU_20 72 227 1
定值区切换 ASDU_20 100~107 227 1
断路器 ASDU_64 48 1 2
8.5 遥测
遥测对象 报文类型 INF FUN 公共地址Ia1,Ib1,Ic1,Ia2,Ib2,Ic2,IAop,IBop,
ICop, IAre,IBre, ICre,I2,3I0,IA,IC,
Ua,Ub,Uc,Uab,Ubc,Uca,P,Q,COS
φ,f
ASDU_9 148~173 1 1
3I0 实部、3I0 虚部,3U0 实部、3U0 虚部 ASDU_50 101~104 1 2
8.6 电度
遥脉对象 报文类型 INF FUN 公共地址正向有功脉冲 ASDU_36 6 1 2
正向无功脉冲 ASDU_36 7 1 2
8.7 总召唤信息
ASDU_1 的 INF(注意:定值区变化在总召唤时不上送);
ASDU_41 的 INF(注意:ASDU_41 的 INF 在总召唤时改成对应的 ASDU_40 上送)。8.8 录波
装置记录保护跳闸前 2 周波,跳闸后 6 周波(每周波 24 点)的采样数据,保护跳闸后上送变电站自动化主站,或者由独立的故障分析软件,分析故障和装置的跳闸行为。工程师站录波通道信息地址设置:模拟量从1 开始依次加 1;开关量从 17 开始依次加 1。
PMF710DS 微机电动机保护测控装置31
模拟量录波数据
录波模拟量 信 号 通道序号1 Ia1 1
2 Ib1 2
3 Ic1 3
4 Ia2 4
5 Ib2 5
6 Ic2 6
开关量录波数据
录波开关量 信 号 通道序号1 断路器合位 17
2 跳闸出口 18
3 合闸出口 19
9 贮存及保修
9.1 贮存条件
产品应保存在环境温度为-25℃~+70℃,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。
9.2 保修时间
在用户完全遵守说明书规定的运输、安装贮存和使用的条件下,产品出厂之日起一年内如发生产品损坏,制造厂负责更新或修理。
10 供应成套性
10.1 随同产品一起供应的文件
a. 产品合格证或合格证明书一份;
b. 附有原理接线图的使用说明书一份;
c. 装箱单一份。
10.2 随同产品一起供应的附件
按产品结构规定的数量供应安装附件。
11 订货须知
订货时应指明
a. 产品型号、名称、订货数量;
b. 交流电流、电压及频率额定值;
c. 电源电压额定值;
d. 通信接口为双 RS-485 或双以太网;
e. 双 RS-485 采用通信规约 IEC60870-5-103/RTU-MODBUS,双以太网采用TCP103 和IEC60870-5-104;
PMF710DS 微机电动机保护测控装置32
f. 特殊的功能要求及备品备件;
g. 供货地址及时间。
12 附图
PMF710DS-2RS485 背部端子图
PMF710DS 微机电动机保护测控装置33
PMF710DS-2NET 背部端子图
PMF710DS 微机电动机保护测控装置34
操作回路原理图
PMF710DS 微机电动机保护测控装置35
PMF710DS-2RS485 接线示意图
PMF710DS 微机电动机保护测控装置36
PMF710DS-2NET 接线示意图
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