3020A使用说明书.docx
《3020A使用说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3020A使用说明书.docx（61页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3020A使用说明书
DCAP-3020A（V3.0）电容器保护测控装置
使用说明书
北京紫光测控有限公司
BEIJINGUNISPLENDOURM&CCO.,LTD
目录
1概述3
2装置主要功能配置3
3装置硬件资源配置4
4主要技术指标4
4.1额定参数4
4.2环境条件5
4.3功率消耗5
4.4热稳定性5
4.5测控技术指标5
4.6保护技术指标6
4.7触点容量8
4.8绝缘性能8
4.9抗干扰能力8
5装置原理9
5.1装置的构成9
5.2保护原理说明9
6菜单及数据表格说明18
6.1实时数据表18
6.2保护参数表19
6.3通信数据表格23
6.4系统参数表27
6.5模拟量校准表31
7操作方法32
8装置结构及尺寸32
9装置典型接线图33
10箱后端子接线图35
1概述
DCAP3020A电容器保护测控装置适用于各种补偿电容器组的保护及测控。
2装置主要功能配置
名称
说明
保护
三段定时限过流保护（可受复压判据控制）；
反时限过流保护；
过负荷保护；
过负荷告警；
低压保护；
过压保护；
差压保护；
差流保护；
零序过压告警；
三段零序过流保护；
零序过流告警；
独立的接地选线功能；
PT断线、CT断线、控制回路断线、装置失电告警；
4路非电量控制（联跳1、2、3、4）；
故障、告警、闭锁等事件记录；
支持硬压板投退并可灵活整定；
多达8套保护定值及保护投退；
故障录波。
遥测量
三相相电压，三相线电压，零序电压；
三相电流，零序电流；
有功、无功，零序有功、零序无功，功率因数；
频率；
有功电度、无功电度；
基波及2～17次谐波。
遥信量
可检测16路遥信量，遥信变位信息及同时产生的SOE可上传给主机。
遥控量
可接受并执行主机的遥控命令，遥控出口可整定。
当地报告记录
故障告警记录。
变位报告记录。
操作记录。
对时功能
主机软件对时
GPS对时
数据的掉电保存
录波数据、故障告警记录、变位记录、操作记录等保存在有备用电池支持的RAM中，在装置掉电时数据不会丢失。
保护或控制参数保存在EEPROM中，在装置掉电或电池耗尽时数据不会丢失。
打印功能
主从机配置方式：
同一总线上只能有1台主机（即打印管理机），最多31台从机。
分为手动打印和自动打印：
手动打印需要在“装置打印操作”菜单下启动相应的打印作业完成，此菜单下同时包括打印作业的取消操作；自动打印需要在“打印参数设置”菜单下将自动打印方式投入，此时若有新的事故告警、变位信息或操作记录发生时会自动打印出这些信息报告。
参数整定说明：
打印参数设置：
连接打印机的装置整定为主机，其它装置整定为从机。
同时，在主机上把各从机的通信站号依次整定在从机站号整定项的位置，通信站号不宜重复整定，不需要的从机站号整定项整定为0。
如果主机或从机需要自动打印功能，必须将各自的自动打印方式投入。
规约选择：
主机连接打印机的232串口规约选择为“打印机”，各装置连接打印网络的通信口规约选择为“打印网络”。
其它
测量量显示方式：
“一次值/二次值”可选择；
电度测量方式：
“脉冲方式/计算方式”可选择。
3装置硬件资源配置
名称
数量
说明
装置工作电源
1
可以是DC220V或DC110V，在订货时须注明。
控制回路电源
1
可以是DC220V或DC110V，在订货时须注明。
开关控制回路
1
有内置防跳继电器及合闸保持继电器。
交流输入（AD）
16
途径：
交流量→内部小互感器（隔离变换）→低通滤波→A/D转换（数字信号）→DSP（计算处理）。
开关量输入（DI）
16
均经光电隔离。
其中，开入量1～13为DC220V或DC110V输入的普通信号；开入量14可作为GPS对时信号，开入量15～16可作为电度脉冲信号，此时它们都是DC24V输入，而当它们作为普通信号时，输入电压同开入量1～13。
开关量输出（DO）
8
均经光电隔离。
其中，开出量1～6经装置内部的启动和闭锁逻辑器件闭锁，从而大大提高了装置的可靠性。
通信接口
3
可以是RS-232、RS-485、光纤和网络接口。
4主要技术指标
4.1额定参数
交流电压额定值（Un）：
100V
交流电流额定值（In）：
5A，1A
电源频率额定值：
50Hz
直流电源额定值：
220V，110V
4.2环境条件
环境温度:
工作：
温度范围-25～+55℃。
贮存：
温度范围-40～+70℃，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置能正常工作。
大气压力：
80～110KPa（相对海拔高度2Km及以下）
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℃，且表面无凝露。
最高温度为40℃时，平均最大相对湿度不大于50%。
4.3功率消耗
交流电压回路：
不大于0.5VA/相（额定电压下）
交流电流回路：
不大于0.5VA/相（额定电流下）
直流回路：
每个保护箱不大于15W（静态）或30W（动作）
4.4热稳定性
长期运行 2In，1.5Un
短时过载 20In，1s
瞬时过载 峰值50In，10ms
4.5测控技术指标
（1）交流工频输入量
a）标称值
电压：
100V；电流：
1A，5A；频率：
50Hz。
b）测量精度
电流、电压：
0.2In~1.2In，0.2Un~1.2Un:
±0.2%；
有功功率、无功功率、功率因数：
±0.5%；
频率：
±0.02Hz。
c）影响量
频率变化（45~55Hz）的影响：
允许变差：
电流、电压为±0.2%；功率为±0.5%。
温度变化（-25℃~+55℃）的影响：
允许变差：
电流、电压为±0.2%；功率为±0.5%。
被测量的谐波含量（20%）的影响：
允许变差：
电流、电压为±0.2%；功率为±0.5%。
被测量超量限（120%）的影响：
允许变差：
电流、电压为±0.4%；功率为±1.0%。
自热（30min）的影响：
允许变差：
电流、电压为±0.2%；功率为±0.5%。
线路不平衡对功率测量的影响：
允许变差：
±0.5%。
被测线路间的相互作用的影响：
允许变差：
±0.25%。
功率因数变化的影响：
允许变差：
±0.25%。
（2）遥信量
a）输入回路采用光电隔离；
b）遥信量电压标称值：
直流电压220V/110V，根据需要，亦可提供直流24V输入。
c）遥信量分辨率≤2ms
（3）遥测响应时间
遥测响应时间≤3s。
（4）遥信响应时间
遥信响应时间≤1s。
（5）遥控输出接点容量
直流220V，5A。
（6）对时功能
精确到毫秒级。
4.6保护技术指标
（1）三段定时限过流保护
可受复合电压判据控制。
动作电流定值
整定范围：
0.4In～20In。
整定误差：
不超过±2.5%。
动作延时定值
整定范围：
0s～100s。
整定误差：
电流1.2倍整定值不超过±1%或±30ms；整定为0s时，电流1.5倍整定值不超过40ms。
（2）复合电压元件
复合电压低压整定范围：
0.05Un～Un,整定误差不超过±2.5%。
复合电压负序电压整定范围：
0.05Un～Un,整定误差不超过±2.5%。
（3）反时限过流保护
启动电流定值整定范围：
0.2In～4In。
反时限系数整定范围：
一般反时限：
0.14～7，整定误差不超过±5%。
非常反时限：
5～200，整定误差不超过±5%。
极端反时限：
10～200，整定误差不超过±5%。
启动时间整定范围：
0s～60s。
动作时间：
理论延时误差不超过±5%或±30ms。
（4）过负荷保护
动作电流定值
整定范围：
0.4In～20In。
整定误差：
不超过±2.5%。
动作延时定值
整定范围：
0.1s～300s。
整定误差：
电流1.2倍整定值不超过±1%或±30ms。
（5）三相低压保护
动作电压定值
整定范围：
0.1Un～0.9Un。
整定误差：
不超过±2.5%。
动作延时定值
整定范围：
0.1s～20s。
整定误差：
电压0.8倍整定值不超过±1%或±30ms。
（6）过压保护
动作电压定值
整定范围：
Un～1.5Un。
整定误差：
不超过±2.5%。
动作延时定值
整定范围：
0.1s～20s。
整定误差：
电压1.2倍整定值不超过±1%或±30ms。
（7）差压保护
动作电压定值
整定范围：
0.03Un～Un。
整定误差：
不超过±2.5%。
动作延时定值
整定范围：
0.1s～20s。
整定误差：
电压1.2倍整定值不超过±1%或±30ms。
（8）差流保护
动作电流定值
整定范围：
0.04In～2In。
整定误差：
不超过±2.5%。
动作延时定值
整定范围：
0s～20s。
整定误差：
电流1.2倍整定值不超过±1%或±30ms；整定为0s时，电流1.5倍整定值不超过40ms。
（9）三段零序过流保护
动作电流定值
整定范围：
不接地和经消弧线圈接地系统：
0.05A～2A，其它：
0.1In～6In。
整定误差：
不超过±2.5%或±10mA。
动作延时定值
整定范围：
0s～20s。
整定误差：
电流1.2倍整定值不超过±1%或±30ms；整定为0s时，电流1.5倍整定值不超过40ms。
4.7触点容量
长期接通DC220V/5A。
4.8绝缘性能
（1）绝缘电阻
装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100MΩ。
（2）介质强度
装置所有电路与外壳之间的介质强度能耐受交流50Hz，电压2KV有效值，历时1min试验，而无绝缘击穿或闪络现象。
（3）冲击电压
装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验，无绝缘损坏现象。
4.9抗干扰能力
（1）承受衰减振荡脉冲群干扰能力
能承受频率为1MHz及100KHz衰减振荡脉冲群（第一个半波电压幅值2.5KV，差模为1KV）干扰检验。
（2）承受静电放电干扰能力
能承受严酷等级为4级的静电放电干扰检验。
（3）承受辐射电磁场干扰能力
能承受场强为10V/m,频率为27KHz～1000MHz的垂直及水平方向的辐射电磁场干扰检验。
（4）承受快速瞬变干扰能力
能承受严酷等级为4级的快速瞬变干扰检验。
（5）承受浪涌（雷击）干扰的能力。
能承受严酷等级为4级的浪涌（雷击）干扰试验。
（6）承受射频场感应的传导干扰的能力。
能承受严酷等级为3级的射频场感应的传导抗干扰试验。
（7）承受工频磁场干扰的能力。
能承受严酷等级为5级的工频磁场抗干扰试验。
（8）承受脉冲磁场干扰的能力。
能承受严酷等级为4级的脉冲磁场抗干扰试验。
（9）承受阻尼振荡磁场干扰的能力。
能承受严酷等级为4级的阻尼振荡磁场抗干扰试验。
5装置原理
5.1装置的构成
装置的整体构成框图见图5.1。
图5.1
5.2保护原理说明
（1）定时限过流保护
共三段，当延时整定为0时可作为速断保护,可受复合电压判据控制，每段保护的复合电压判据可通过压板进行投退。
（2）复合电压判据
过流保护的复压判据为：
UminU2dz
式中，Umin为线电压Uab、Ubc、Uca之最小值，U1dz为复合电压判据低电压定值，U2为负序电压，U2dz为复合电压判据负序电压定值。
（3）反时限过流保护
根据国际电工委员会（IEC-4）和英国标准规范（BS142.1996），提供以下三种反时限特性曲线供选择：
极端反时限
极端反时限特性曲线的表达式如下：
非常反时限
非常反时限特性曲线的表达式如下：
一般反时限
一般反时限特性曲线的表达式如下：
其中，Fs：
反时限系数，I：
主回路二次电流，Ip：
反时限保护启动电流，t：
动作时间。
实际应用时，可根据设备的运行曲线选择合适的反时限特性曲线。
由于反时限特性和反时限参数可设置，可组成无数个反时限曲线供用户选择，适用范围很广。
保护定值表中只允许设定启动电流Ip和反时限系数Fs，如果实际应用中不是直接给出Ip和Fs，则必须根据给定的参数先求得Ip和Fs，再提供给保护装置。
⑴已知启动电流Ip和一组动作电流及对应的动作时间值（I1，T1），则Fs的计算公式如下：
对于极端反时限：
对于非常反时限：
对于一般反时限：
⑵已知两组动作电流及对应的动作时间值（I1，T1及I2，T2），Ip和Fs的计算公式如下：
对于极端反时限：
对于非常反时限：
对于一般反时限：
（4）过负荷
包括过负荷保护和过负荷告警。
过负荷保护：
三相电流中任一相大于定值经延时动作于事故信号。
过负荷告警：
三相电流中任一相大于定值经延时动作于告警信号。
（5）三相低压保护
当三相线电压均低于定值时，经延时动作于事故信号。
当开关处于分状态或任一相电流大于0.06In时闭锁低压保护。
（6）过压保护
当任一相线电压高于定值时，过压保护经延时动作于事故信号。
当开关处于分状态时闭锁过压保护。
（7）差压保护
装置可接电容器的三相差压，也可只接一相差压，当任一相差压大于差压定值时，经延时动作于事故信号。
（8）差流保护
装置可接一路差流，当装置检测到的差流大于差流保护定值时，经延时动作于事故信号。
（9）零序过压告警
零序过压告警一般作为不接地或经消弧线圈接地系统的单相接地时的绝缘监察。
当零序电压大于定值时，经延时动作于告警信号。
零序电压可以是由UA、UB、Uc计算获得的自产电压3U0，或者是外加的PT开口三角电压U0WJ，在“修改投退表”菜单中选择。
当选择3U0时，如果发生PT断线，零序过压可能误告警，所以在零序过压告警投入时，建议选择U0WJ。
（10）零序过流
包括三段零序过流保护及零序过流告警。
三段零序过流保护：
用于小电阻接地系统，当零序电流大于定值时，经延时动作于事故信号。
零序过流告警：
一般用于不接地或经消弧线圈接地系统，当零序电流大于定值时，经延时动作于告警信号。
（11）接地选线
接地选线采用独立选线原理，当装置判断出本线路接地时延时发“单相接地告警”信号。
接地选线功能有独立的投退及定值整定。
启动条件：
零序电压>“接地选线零序电压启动值”且3I0>“接地选线零序电流启动值”。
接地选线功能启动后，对于不接地系统，当Q0>0经延时动作于告警信号，即灵敏角为90°；对于经消弧线圈接地系统，当P0<0经延时动作于告警信号，即灵敏角为180°。
零序电压可以是由UA、UB、Uc计算获得的自产电压3U0，或者是外加的PT开口三角电压U0WJ，在“修改投退表”菜单中选择。
当接地选线投入而零序过压告警不投入时，建议选择3U0，以避免零序电压极性接错。
（12）PT断线告警
检测一相或两相断线：
当负序电压大于门槛值0.2Un时，经延时发PT断线告警信号。
检测三相断线：
当正序电压小于门槛值0.2Un，同时若任一相电流大于0.06In则经延时发PT断线告警信号。
（13）CT断线告警
断线判据：
三相电流中始终有一相电流小于0.06In，另两相电流中至少有一相电流大于0.1In，经延时发CT断线告警信号。
（14）控制回路断线告警
当控制电源的正输入端（端子L+）没有输入，或者当跳闸出口（端子KTO）和合闸出口（端子KHO）的电位不同时满足一正一负时，经延时发控制回路断线告警信号。
（15）联跳功能
装置设计有4个联跳功能：
“联跳1”、“联跳2”、“联跳3”、“联跳4”。
联跳是根据整定的开入量逻辑矩阵的组合控制于出口，每个联跳有独立的投退、延时整定。
逻辑矩阵在“修改联跳设置”菜单下整定，包括：
①信号选择：
选择有效的开入量和确定有效状态（分或合）。
②信号逻辑关系：
有效信号的组合逻辑方式可以为“相与”或者“相或”。
③输出方式选择：
选择出口以电平方式或以脉冲方式输出，脉冲宽度可整定。
④脉冲宽度：
当输出方式整定为“脉冲方式”时，需要整定脉冲宽度。
⑤告警方式选择：
告警方式：
联跳动作于事故信号及出口。
不告警方式：
联跳仅动作于出口，当地和远方没有任何信号。
（16）NVRAM电池电压低告警
装置内事故、操作记录和录波数据保存在由电池支持的NVRAM中，装置上电后将检测电池电压，当检测到电压低于NVRAM的最小工作电压时发电池电压低告警信号，此时会清除NVRAM中的所有数据，为防止这些数据丢失，应注意以下几点：
1）在正常使用情况（可包括一些间歇掉电和检修装置等短时掉电情况）下，每2年更换一次电池；
2）若装置连续或累计约1年的时间处于掉电情况，应提前及时更换新电池；
3）更换电池方法：
⏹若装置原来未带电运行，请先使装置带电10秒钟以上；
⏹关闭正在运行的装置的电源后，请迅速拔出CPU板、取下电池，并迅速装上新电池，电池分离CPU板的时间不宜超过3分钟。
4）电池的选择及检查：
电池型号是CR2032-3V，新电池的开路电压应达到3.3V（用内阻不小于10M欧的电压表测量）。
（17）装置内部异常告警
装置运行中循环检测内部部分电路的工作是否正常，异常告警包括保护参数RAM区错误、AD采样中断异常、出口继电器线圈电压异常等，详见“故障名称表”说明。
（18）开关位置的判断
开关位置可取自单独的TWJ信号，或者取自TWJ和开关常开辅助触点信号的组合。
两种方式的选择依赖于装置的“修改开入设置”菜单下的“断路器位置信号”的选择，当“断路器位置信号”选择为任一开入有效时，判断开关位置使用组合方式，当“断路器位置信号”选择为对所有开入信号都无效时，开关位置仅取自TWJ信号。
组合方式可增加与开关位置有关的一些保护功能的可靠性，因此推荐二次接线设计时支持此种方式。
（19）故障录波
装置设计有故障录波功能，记录故障启动前4个周波和启动后100个周波的采样数据，录波数据以录波文件的形式存在NVRAM中，同时可存多个录波文件（不同保护装置文件总数可能有所不同，一般为5个）。
（20）硬压板
大部分保护功能的投退受“软压板”和“硬压板”控制，二者是相与关系：
只有软压板和硬压板都投入时保护才投入。
硬压板的投退信号取自装置的开入量，信号位置可在“修改开入设置”菜单下灵活整定，不需硬压板时不选择任何开入量。
（21）出口闭锁电路
装置内部设计了出口闭锁逻辑电路，用来闭锁或开放出口继电器1～6的输出。
当装置正常运行时，闭锁逻辑处于开放状态，而当以下告警发生时闭锁逻辑启动，闭锁出口继电器1～6的输出：
“系统参数读错误”、“校准系数读错误”、“联跳设置读错误”、“开入设置读错误”、“出口表读错误”、当前使用的保护定值读错误、当前使用的保护投退读错误、“保护参数RAM区错误”。
（23）出口启动电路
装置内部设计了出口启动逻辑电路，用来控制出口继电器1～6的启动。
6菜单及数据表格说明
6.1实时数据表
（1）测量量实时数据表
序号
变量名称
单位
备注
1
UA
V
A相相电压
2
UB
V
B相相电压
3
UC
V
C相相电压
4
UAB
V
AB相线电压
5
UBC
V
BC相线电压
6
UCA
V
CA相线电压
7
IA
A
A相电流
8
IB
A
B相电流
9
IC
A
C相电流
10
F
Hz
频率
11
COS
功率因数
12
P
W
有功功率
13
Q
VAR
无功功率
14
PH
KWH
有功脉冲电度表底
15
QH
KVAH
无功脉冲电度表底
（2）谐波量实时数据表
序号
变量名称
单位
备注
1
UA01
V
A相相电压基波，显示有效值及占基波的百分比。
下同。
2
UA02
V
A相相电压2次谐波
3
UA03
V
A相相电压3次谐波
4
UA04
V
A相相电压4次谐波
5
UA05
V
A相相电压5次谐波
6
UA06
V
A相相电压6次谐波
7
UA07
V
A相相电压7次谐波
8
UA08
V
A相相电压8次谐波
9
UA09
V
A相相电压9次谐波
10
UA10
V
A相相电压10次谐波
11
UA11
V
A相相电压11次谐波
12
UA12
V
A相相电压12次谐波
13
UA13
V
A相相电压13次谐波
14
UA14
V
A相相电压14次谐波
15
UA15
V
A相相电压15次谐波
16
UA16
V
A相相电压16次谐波
17
UA17
V
A相相电压17次谐波
18
IA01
A
A相电流基波
19
IA02
A
A相电流2次谐波
20
IA03
A
A相电流3次谐波
21
IA04
A
A相电流4次谐波
22
IA05
A
A相电流5次谐波
23
IA06
A
A相电流6次谐波
24
IA07
A
A相电流7次谐波
25
IA08
A
A相电流8次谐波
26
IA09
A
A相电流9次谐波
27
IA10
A
A相电流10次谐波
28
IA11
A
A相电流11次谐波
29
IA12
A
A相电流12次谐波
30
IA13
A
A相电流13次谐波
31
IA14
A
A相电流14次谐波
32
IA15
A
A相电流15次谐波
33
IA16
A
A相电流16次谐波
34
IA17
A
A相电流17次谐波
（3）保护量实时数据表
序号
变量名称
单位
备注
1
UA
V
A相相电压
2
UB
V
B相相电压
3
UC
V
C相相电压
4
UAB
V
AB相线电压
5
UBC
V
BC相线电压
6
UCA
V
CA相线电压
7
IA
A
A相电流
8
IB
A
B相电流
9
IC
A
C相电流
10
U1
V
正序电压，
。
11
U2
V
负序电压，
。
12
CUA
V
A相差压
13
CUB
V
B相差压
14
CUC
V
C相差压
15
CI0
A
差流
16
U0WJ
V
外加开口三角零序电压
17
3U0
V
自产零序电压，
。
18
3I0
A
零序电流
19
P0
KWH
零序有功功率
20
Q0
KVAH
零序无功功率
6.2保护参数表
（1）定值表
序号
定值名称
整定范围
备注
1
过流1段定值
0.40In～20.00In
2
过流1段延时
0.00～100.00s
3
升级会员 