VIP9711光伏箱变保护测控装置微机保护.docx
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VIP9711光伏箱变保护测控装置微机保护
9719风电场箱变测控装置
目录
一．装置简介3
二．装置特点5
三．技术指标5
四．装置硬件7
五．装置接线8
六．装置菜单及保护原理说明11
七．装置端子图及原理图14
八．投运说明14
九．贮存与保修14
十．发货资料14
十一.订货须知14
一．装置简介
9719风电场箱变测控装置应用于风电场箱式变压器高、低压侧全部信息的监测、控制及事件信息上传。
可采集风电场升压变压器的模拟量采集、非电量保护、远方控制；高压侧开关的远方控制、信号采集；辅助变压器的远方控制、信号采集和通讯功能。
实现升压站对风电场的远程管理和自动化监控，满足风电场箱变的“无人值班，少人值守”的运行管理方式。
如果接入保护CT，可含有差动保护、过流保护等所需要的保护功能。
（一）.保护功能（低压侧）：
1．电流保护：
速断；
限时速断；
过电流；
过负荷；
2．电压保护：
过电压；
低电压；
PT断线；
PT失压；
3.非电量保护：
重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警；
温度超高跳闸、高温告警；
油位高告警、油位低告警；
压力释放（跳闸、告警可选）；
压力异常告警；
4.装置自检：
装置自检出现故障时，故障继电器有出口，同时红色故障指示灯点亮。
（二）.开入量采集：
装置有32路遥信开入，开入量公共端电压24V由装置自供。
1.非电量开入：
重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警；
温度超高跳闸、高温告警；
油位高告警、油位低告警；
压力释放（跳闸、告警可选）；
压力异常告警；
2.一般遥信：
一般遥信为23路，图纸上大部分已经定义好了，也可以在后台监控主机上重新定义。
（三）.模拟量采集：
1.模拟量采集：
高压侧：
IAh、IBh、ICh、Uah、Ubh、Uch；
低压侧：
IAL、IBL、ICL、UaL、UbL、UcL。
2.模拟量计算量：
Uab1、Ubc1、Uca1；Uab2、Ubc2、Uca2；
P1、Q1、COSΦ1、F1；P2、Q2、COSΦ2、F2；
PA1、PB1、PC1、COSA1、COSB1、COSC1；（1#变压器单相计算量）
PA2、PB2、PC2、COSA2、COSB2、COSC2；（低压侧压器单相计算量）
两组正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度、反向无功电度。
说明：
1-为高压侧对应量；2-低压侧对应量。
3.直流量采集：
两路温度传感器（PT100）输入测量功能（也可以做为DC：
4~20mA采集）；
一路DC：
4~20mA采集；
二路DC：
4~20mA备用采集；
二路DC：
4~20mA备用输出（正常输出为I，P）
（四）.继电器出口：
1.遥控继电器（8路）：
高压侧开关遥控分合各1路（要求均是电动的开关）；
低压侧开关遥控分合各1路（要求均是电动的开关）；
辅助变低压开关遥控分合（要求均是电动的开关）；
2.保护继电器（4路）：
高/低压侧的电流保护出口、非电量保护出口各2路；
3.信号继电器（4路）：
告警继电器1路；
事故继电器1路；
装置故障继电器1路；
装置失电继电器1路。
4.备用继电器（1路）；
（五）．装置电源：
1.工作电源：
AC/DC85~265范围内，均可正常工作。
2.控制电源：
继电器出口为无源接点，可直接加入分合闸线圈对应的电源。
3.开入电源：
开入量电源24V由装置直接供应，开入量输入一定接无源接点。
说明：
若开入量需要DC220V，订货时请说明即可。
（六）．装置通讯：
1.通讯接口：
2路以太网口。
1路485口。
2.通讯规约：
IEC60870-5-103通讯规约。
（七）．装置指示灯：
装置面板上共有8个指示灯，从左到右依次为：
灯1-运行（绿色）、
灯2-电源（绿色）、
灯3-高合（高压侧开关合位、红色）
灯4-高合（高压侧开关分位、绿色）
灯5-低合（低压侧开关分位、红色）
灯6-告警（告警事件，红色）
灯7-事故（跳闸事件，红色）
灯8-故障（装置故障，红色）
二．装置特点
1．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,适用于风电场-40℃～70℃的宽温工作环境。
2．装置的集成电路全部采用工业品或军工品，使装置有很高的稳定性和可靠性。
满足风电场关门运行的要求。
3．装置采集变压器高/低压侧两组各侧的三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度用于综自系统的遥测。
4.装置采用液晶，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、调试便捷。
5.可独立整定多套定值，定值区切换安全方便，可以满足风电场电不同时期的定值需求。
6.大容量的信息记录：
可保存四组共80个最近发生的历史报告,动作信息记录、告警信息记录、开关量变化记录、操作记录，可带动作参数，掉电保持。
7.装置结构按箱变开关柜要求设计，安装方式简单，配线方便。
实时多任务操作系统，模块化编程；实时性好，可靠性高。
8.多套保护定值，定值区切换安全方便。
9.标准103通信规约，方便与微机监控或保护管理机联网通讯。
10.双以太网接口，1路485接口，保证快速通信的可靠性。
三．技术指标
1.额定数据
a.额定电源电压:
AC/DC：
85~265
b.额定交流数据：
交流电压：
0~480V
交流电流：
5A或1A（装置自适应）
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2In
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；
c.保护电源回路:
正常工作时，不大于10W；
保护动作时，不大于15W。
3.环境条件
a.环境温度：
工作：
-40℃～+70℃。
储存：
-40℃～+85℃，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）。
4.抗干扰性能
a.脉冲群干扰试验：
能承受GB/T14598.13－1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰试验。
b.快速瞬变干扰试验：
能承受GB/T14598.10－2007第四章规定的严酷等级为A级的快速瞬变干扰试验。
c.辐射电磁场干扰试验：
能承受GB/T14598.9－2002第四章规定的严酷等级的辐射电磁场干扰试验。
d.静电放电试验：
能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。
e.电磁发射试验：
能承受GB/T14598.16－2002中4.1规定的传导发射限值及4.2规定的辐射发射限值的电磁发射试验。
f.工频磁场抗扰度试验：
能承受GB/T17626.8－2006第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验。
g.脉冲磁场抗扰度试验：
能承受GB/T17626.9－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验。
h.阻尼振荡磁场抗扰度试验：
能承受GB/T17626.10－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
i.浪涌抗扰度试验：
能承受IEC60255-22-5:
2002第4章规定的严酷等级的浪涌抗扰度试验。
j.传导骚扰的抗扰度试验：
能承受IEC60255-22-6:
2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。
k.工频抗扰度试验：
能承受IEC60255-22-7:
2003第4章规定的工频抗扰度试验。
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,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、2800V的直流电压,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；其余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。
6.机械性能
a.振动响应：
装置能承受GB/T11287-2000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/T14537-1993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/T11287-2000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/T14537-1993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/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。
7.测量精度
a.各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.5%；
b.功率测量误差不超过额定值的±1%；
c.开关量输入分辨率不大于2ms；
8.触点容量
a.在电压不大于250V，电流不大于1A，时间常数为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。
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。
四．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、操作键盘等。
装置主要插件：
CPU插件1R、开入插件2R，直流插件D、继电器出口插件1C、继电器出口拓展插件2C、操作回路插件P、交流插件Z/F以及人机对话插件（总线及液晶）。
1.CPU插件（板件编号：
1R）
本插件集成了数据采样处理，双以太网通信、1路485通讯以及保护功能，CPU板自身带16路开入量采集。
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。
2.开入插件（板件编号：
2R）
考虑到光伏变保护的特殊性，特增加了开入插件板，共有16路24V开入输入接点（特殊需要可以更改为强电开入）。
3.直流插件（板件编号：
D）
可采集2路Pt100铂电阻信号（也可作为2路DC4~20mA、或0-5V信号采集），1路DC4~20mA（或0-5V）信号，可延伸拓展2路DC4~20mA（或0-5V）信号。
在用户需求的情况下，可输出2路DC4~20mA
4.继电器出口插件（板件编号：
1C）
本板件有8路继电器输出，可完全保护控制升压变两侧2个开关。
5.继电器出口拓展插件（板件编号：
2C）
考虑到负荷开关、辅助变压器的控制以及信号出口，特增加了此拓展插件，共有8路继电器输出。
6.操作回路插件（板件编号：
P）
本插件含有：
装置工作电源、高压侧开关的操作回路、防跳回路（需电动开关才可）、装置失电信号功能。
7.交流回路插件（板件编号：
Z/F）
交流插件分Z/F两个回路，Z回路采集分裂变低压侧1#、F回路采集分裂变低压侧2#。
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CPU插件转换，并起强弱电隔离作用。
本插件包括6个电流变换器TA、6个电压变换器TV。
6个TA分别变换测量电流IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2共6个电流量；
6个TV分别变换测量电压UA1、UB1、UC1、UA2、UB2、UC2共6个电压量。
说明：
1-为高压侧对应量，2-为低压侧对应量。
8.总线回路插件（板件编号：
ZX）
总线回路插件作为以上7个板件和液晶板的连接器。
9.人机对话插件—液晶显示及按键操作（板件编号：
YJ）
人机对话插件安装于装置面板上，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：
键盘操作、液晶显示、信号灯指示。
五．装置接线
1.开入量接线
开入量采集板分为1R、2R，开入量采集板1R定义如下：
1R1–高侧合位信号，接高压侧开关的无源常开接点；
1R2–高侧分位信号，接高压侧开关的无源常闭接点；
1R3–高侧储能信号，接高侧储能电机开关的无源接点；
1R4–高侧手跳信号，接高压侧转换开关的无源常开接点；
1R5-高侧遥控允许，接高压侧转换开关的无源常开接点；
1R6-高侧遥控允许，接高压侧转换开关的无源常开接点；
1R7–低侧合位信号，接低压侧开关的无源常开接点；
1R8–低侧分位信号，接低压侧开关的无源常闭接点；
1R9–低侧储能信号，接低侧储能电机开关的无源接点；
1R10–低侧手跳信号，接低压侧转换开关的无源常开接点；
1R11-低侧遥控允许，接低压侧转换开关的无源常开接点；
1R12-低侧遥控允许，接低压侧转换开关的无源常开接点；
1R13-出线刀闸合位信号；
1R14-出线地刀合位信号；
1R15-开关地刀合位信号
1R16-备用开入量；
1R17-开入量公共端（电源-24V由装置自供）。
2R1–轻瓦斯，接变压器本体瓦斯继电器的无源常开接点；干变则不接。
2R2–重瓦斯，接变压器本体瓦斯继电器的无源常开接点；干变则不接。
2R3–变压器高温，接变压器本体油温变送器的无源常开接点；告警信号
2R4–变压器超高温，接变压器本体油温变送器的无源乘客接点；跳闸信号
2R5–高压室门闭合，接高压变压器网门行程开关的无源常开接点。
2R6–油位高，接变压器本体油位变送器的无源储能接点；告警信号
2R7-油位低，接变压器本体油位变送器的无源储能接点；告警信号
2R8–压力释放，接变压器本体气阀变送器的无源储能接点；告警/跳闸可选。
2R9–压力异常，高压侧选用SF6开关，接气压继电器无源常开接点；告警信号
2R10-低压室门闭合，接低压变压器网门行程开关的无源常开接点。
2R11-高压操作室门闭合，信号量啊输入。
2R12-备用信号告警（备用开入量）；
2R13-备用非电量跳闸（备用开入量）；
2R14-备用开入量，接端子上没有定义的备用元件无源常开接点；
2R15-备用开入量，接端子上没有定义的备用元件无源常开接点
2R16-备用开入量，接端子上没有定义的备用元件无源常开接点；
2R17-开入量公共端（电源-24V由装置自供）。
2.直流量采集接线
在风电场中，测量变压器本体温度、箱变中的室温通常采用三线制Pt100铂电阻信号采集。
若采集三线制Pt100铂电阻信号：
可接
端子：
D1/D2/D3采集第一路Pt100铂电阻信号；
端子：
D6/D7/D8采集第二路Pt100铂电阻信号；
若不采集电阻信号，可采集4~20mA信号：
可接
端子：
D4/D5采集第一路直流信号；
端子：
D9/D10采集第二路直流信号；
端子：
D11/D12采集第三路直流信号（备用采集回路）；
说明：
风电场中，主要采集变压器本体温度、箱变室温。
若需要输出直流信号，可扩展接
端子：
D13/D14输出第一路直流信号；
端子：
D15/D16输出第二路直流信号；
3.继电器出口
继电器出口板分为1C、2C，出口继电器均为无源点接出，对应定义如下：
1C1/1C2—高压侧遥控合闸、1C3/1C4—高压侧遥控分闸；
1C5/1C6—备用出口、1C7/1C8—非电量跳闸高压侧；
1C9/1C10—低压侧遥控合闸、1C11/1C12—低压侧遥控分闸；
1C13/1C14—备用出口、1C15/1C16—非电量跳闸低压侧；
2C1/2C2—备用出口、2C3/2C4—备用出口、
2C5/2C6—备用出口、2C7/2C8—备用出口；
2C9/2C10—备用出口、2C11/2C12—装置故障发信号；
2C13/2C14—告警信号、2C15/2C16—事故信号；
P15/P16—装置失电信号。
4.工作电源：
P1/P2—装置工作电源，直流电P1接+，P2接-；交流电不分。
工作范围：
AC/DC：
85~265V。
备注：
P3-装置接地。
5.防跳回路（控制高压侧）：
P4-防跳负电源、P5-自保持正电；
P6-合闸回路、P7-合闸线圈；
P8-跳闸回路、P9-跳闸线圈；
P10-TWJ至HQ（分位灯采集）
6.交流量采集：
Z1/Z2/Z3—对应接Ua1/Ub1/Uc1输入端，F1/F2/F3短接后为Un1（接中心点或者直接接地），为高压侧母线电压，直接采样AC：
0-120V。
Z4/Z5/Z6—对应接Ua2/Ub2/Uc2输入端，F4/F5/F6短接后为Un2（接中心点或者直接接地），为低压侧母线电压，可直接采样AC：
0-120V，也可直接采集490V。
Z8/Z9/Z10—对应接Ia1/Ib1/Ic1输入端，为高压侧二次测量或保护电流。
F8/F9/F10—对应接Ia1/Ib1/Ic1输出端，为高压侧测量或保护公共端In1。
Z11/Z12/Z13—对应接Ia2/Ib2/Ic2输入端，为低压侧二次测量或保护电流。
F11/F12/F13—对应接Ia2/Ib2/Ic2输出端，为低压侧二次测量或保护公共端In1。
6.通讯接口：
1R18/1R19/1R20—对应接485A/485B/485地。
以太网口2路，使用网线接。
六．装置菜单及保护原理说明
（一）装置菜单
1、装置保护投退菜单
保护序号
代号
保护名称
整定方式
投退说明
01
RLP1
高压侧速断
投/退
跳闸：
1C5-1C6；信号：
2C15-2C16
02
RLP2
高压侧限时速断
投/退
跳闸：
1C5-1C6；信号：
2C15-2C16
03
RLP3
高压侧过电流
投/退
跳闸：
1C5-1C6；信号：
2C15-2C16
04
RLP4
高压侧过负荷
投/退
告警，信号：
2C13-2C14
05
RLP5
高压侧过电压
投/退
跳闸：
1C5-1C6；信号：
2C15-2C16
06
RLP6
高压侧低电压
投/退
跳闸：
1C5-1C6；信号：
2C15-2C16
07
RLP7
高压侧PT断线
投/退
告警，信号：
2C13-2C14
08
RLP8
高压侧PT失压
投/退
告警，信号：
2C13-2C14
09
RLP9
低压侧速断
投/退
跳闸：
1C13-1C14；信号：
2C15-2C16
10
RLP10
低压侧限时速断
投/退
跳闸：
1C13-1C14；信号：
2C15-2C16
11
RLP11
低压侧过电流
投/退
跳闸：
1C13-1C14；信号：
2C15-2C16
12
RLP12
低压侧过负荷
投/退
告警，信号：
2C13-2C14
13
RLP13
低压侧过电压
投/退
跳闸：
1C13-1C14；信号：
2C15-2C16
14
RLP14
低压侧低电压
投/退
跳闸：
1C13-1C14；信号：
2C15-2C16
15
RLP15
低压侧PT断线
投/退
告警，信号：
2C13-2C14
16
RLP16
低压侧PT失压
投/退
告警，信号：
2C13-2C14
17
RLP17
温控器故障
投/退
18
RLP18
火灾告警
投/退
19
RLP19
轻瓦斯
投/退
2R1有信号输入，告警，信号：
2C13-2C14
20
RLP20
重瓦斯
投/退
2R2有信号输入，跳闸：
1C7-1C8，1C15-1C16，信号：
2C13-2C14
21
RLP21
温度高
投/退
2R3有信号输入，告警，信号：
2C13-2C14
22
RLP22
温度超高
投/退
2R4有信号输入，跳闸：
1C7-1C8，1C15-1C16，信号：
2C13-2C14
23
RLP23
油位高
投/退
2R6有信号输入，告警，信号：
2C13-2C14
24
RLP24
油位低
投/退
2R7有信号输入，告警，信号：
2C13-2C14
25
RLP25
压力释放
投/退
投告警，2R8有信号输入，告警，信号：
2C13-2C14；
投跳闸，2R8有信号输入，跳闸：
1C7-1C8，1C15-1C16，信号：
2C13-2C14
26
RLP26
压力异常
投/退
2R9有信号输入，告警，信号：
2C13-2C14
27
RLP27
备用开入量1
投/退
28
RLP28
备用开入量2
投/退
29
RLP29
备用
投/退
30
RLP30
备用
投/退
31
RLP31
2、保护定值菜单
定值序号
代号
定值名称
整定菜单
整定值说明
备注
00
保护定值套数
1~3
01
Kv1
一次PT变比/10
0.01~300.00
02
Ki1
一次CT变比/10
0.01~300.00
03
1Idz0
高压侧速断定值
0.1~100A
04
1Idz1
高压侧限时速断定值
0.1~100A
05
1Tzd1
高压侧限时速断延时
0~100s
06
1Idz2
高压侧过电流定值
0.1~100A
07
Tzd2
高压侧过电流延时
0~100s
08
1Idz3
高压侧过负荷定值
0.1~100A
09
1Tzd3
高压侧过负荷延时
0~100s
10
1Udz1
高压侧过电压定值
50~400V
11
1Tzd4
高压侧过电压延时
0~100s
12
1Udz2
高压侧低电压定值
80~400V
13
1Tzd5
高压侧低电压延时
0~100s
14
1Upt1
高压侧PT断线定值
10~400V
15
1Upt2
高压侧PT失压定值
1~80V
16
2Idz0
低压侧速断定值
0.1~100A
17
2Idz1
低压侧限时速断定值
0.1~100A
18
2Tzd1
低压侧限时速断延时
0~1
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