ZNCK6A矿用微机保护装置说明书V121Word格式文档下载.docx
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对变压器、电机或其他负载在其出现断续过载时，对过载能量进行积分运算，实现反时限保护。
反时限曲线有IEC60255-3规定的四种国际标准的特性曲线供选择；
●二段式零序电流保护:
对所属电网中出现的单相接地故障,采用零序电流法选择检漏保护；
●功率方向型零序电流保护：
对所属电网中出现的单相接地故障，采用功率方向元件实现选择性检漏保护；
●低电压保护:
当电网进线电压低于设定值时,保护跳闸或告警，低电压保护可选择PT断线闭锁功能；
●过电压保护:
当电网进线电压超过设定值时,保护跳闸或告警；
●零序过电压保护：
当电网零序电压超过设定值时,保护跳闸或告警；
●电缆绝缘监视保护：
实时测量双屏蔽电缆的两屏蔽层之间的绝缘电阻值，实现电缆绝缘监视保护功能；
●模拟故障试验功能:
装置本身具有过流、漏电等模拟故障试验功能；
●具备风电闭锁和瓦斯闭合闸锁智能接口，当瓦斯超标或风电故障时可选择开关动作或告警；
●PT断线告警、控制回路断线告警等。
1.2.2.测量及电能质量监测功能
装置采用高速AD芯片,每周波64点采样,应用频率同步跟踪技术和快速FFT算法。
能精确实时采集三相电压、零序电压、两相电流、零序电流、电缆绝缘电阻等，实时计算功率、电度、功率因数以及系统频率。
为分析系统电能质量提供丰富的信息。
1.2.3.开关控制功能
●新型操作控制回路，自动适应跳、合闸电流；
●控制电源采用独立的引线端子，可采用无源触点控制方式和有源触点控制方式；
●风电、瓦斯故障闭锁合闸接点单独引出，方便实际使用；
●8路隔离型开关量输入，自带24VDC电源；
●独特的控制回路断线告警功能，确保控制回路接线安全。
1.2.4.事件记录及故障录波功能
●31个保护动作、告警事件记录：
动作发生时间，故障返回值，动作类型；
●31个遥信变位和操作等记录：
事件发生时间，事件类型；
●故障前后多达102个周波的故障录波数据，并供随时查询；
●故障事件追忆功能:
保护器可长期记忆保护动作跳闸原因，故障时刻，故障动作值并可反复查询（掉电不丢失）；
●事件记录最小分辨时间不大于2ms。
1.2.5.电度累计和脉冲测量
●装置本身具有有功、无功的电度量的积分累计功能。
●装置也可以采集有功和无功二路脉冲量，并且转换成电度量；
●电度量存储芯片支持无限次擦写，满足电度量实时写入的要求，保证电度量不会因为装置突然断电而丢失部分信息。
1.2.6.系统通讯功能
装置内置RS485或CAN总线，最高实用通讯速度可达到500kbps，通过标准规约MODBUSRTU与SCADA监控系统通讯，可以实现遥控、遥信、遥测、遥设等“四遥”功能，也可召唤SOE事件和故障录波数据。
1.2.7.就地显示功能
装置配有高亮度液晶显示屏作为人机交互接口，能实时显示当前电网的各项测量值、系统参数、保护定值，也能实现控制、系统参数设定、保护定值设定以及状态在线监测、事件记录察看等。
2.
技术参数
测量精度
内容
范围
精度
测量电流
0.020～6.000A
≤±
0.2%
电压
25.00～120.00V
零序电流
0.20～40.00A
1.0%
零序电压
1.00～120.00V
功率
0.5%
功率因数
-100.00%～100.00%
0.005
频率
45.00～55.00Hz
0.01Hz
电度
保护参数
误差
级差
保护电流
0.20～120.00A
±
2%
0.01A
0.10～40.00A
1.0～120.0V
1%
0.1V
屏蔽电缆绝缘电阻
10～4000Ω
1Ω
动作时间
40ms或±
0.01s
交流参数
交流电流功率
每相<
0.5VA
交流电压功率
交流电流过载能力
2倍额定电流连续工作
20倍额定电流连续工作10秒
40倍额定电流连续工作1秒
交流电压过载能力
1.2倍额定电压连续工作
开关量输入
数量
隔离形式
事件记录分辨时间
输入形式
8路
4000VDC光电隔离
2ms
湿接点，装置自带24VDC
开关量输出
输出类型
输出容量
输出方式
3路
机械触点
10A@250V或30VDC
输出宽度可设定的脉冲10~20000ms
其中一路用于保护故障或开入故障时的合闸闭锁
通讯
类型
波特率
协议
功能
RS485、2线、半双工、隔离
1200~9600bps
MODBUSRTU
读出、写入设定数据；
读出测量值、遥信量、事件、录波数据；
执行操作命令
CAN、2线、全双工、隔离
10k~500kbps
工作电源
允许偏差
功耗
波形失真
交流
30～120V
－70％～＋20％
50±
5Hz
<
10W
5%
工作电源直接取自PT电压，特殊要求需订货注明
抗干扰能力试验
试验项目
试验部位
指标参数
电快速瞬变脉冲群抗扰度
交流回路、电源回路、开入开出
Ⅳ级
浪涌抗扰度
静电放电抗扰度
显示前面板、主机壳
Ⅲ级
工频抗扰度
A级
射频电磁场辐射抗扰度
交流回路、电源回路
振荡波抗扰度
射频场感应的传导骚扰抗扰度
电磁发射限值
电源跌落
电源回路
跌落到30%连续工作
0%>
5s
环境试验
指标名称
单位
指标
工作温度
℃
-20～+55
贮存温度
-25～+70
相对湿度
%
5～95（不结露）
高度
m
2000
大气压
kPa
60～108
不加防爆外壳时不能用于有爆炸危险的环境中
绝缘电阻
试验对象
条件
信号回路
正常：
-15～+70℃温度
≥5MΩ（500V兆欧表）
45～75相对湿度
其它回路
86～108kPa气压
≥5MΩ（1000V兆欧表）
湿热：
+40±
2℃温度
≥1MΩ（500V兆欧表）
90～95%相对湿度
≥1MΩ（1000V兆欧表）
绝缘强度
时间
试验电压
通讯、绝缘电阻监测回路
50Hz
1min
500V
2000V
控制输出回路
冲击电压
波形
标准雷电波
1000V
5000V
机械性能
试验内容
符合标准
振动
GB/T7261第16.3条
Ⅰ级
冲击
GB/T7261第17.5条
碰撞
GB/T7261第18章
保护器重量
不大于4kg
3.
端子定义与说明
通讯、开关量、绝缘电阻监测端子XJ1
端子编号
端子标识
说明
1
RSG
通信屏蔽层接线端子
2、3
TXD、RXD
通讯接口
4、22
NULL
空端子
5、6
AT+、AT-
瓦斯、风电故障闭锁合闸输出接点
7、8
TJ+、TJ-
跳闸输出接点
9、10
HJ+、HJ-
合闸输出接点
11
HJW
合闸回路断线监测输入端子
12~14
DIC2、IN8、IN7
开入量7、8及公用端
15~21
DIC1、IN6~IN1
开入量1~6及公用端
23、24
CR+、CR-
双屏蔽电缆绝缘电阻监测输入端
注：
开入量为有源DC24V，开入公共端DIC1、DIC2需接DC24-（XJ2-31）;
电压、电源辅助端子XJ2
31、32
DC24-、DC24+
开入量DC24V电源输出接线端子
33、34
VCOM
合、分闸，分闸能量泄放公共端子
35
VHJ+
合闸+电源输出端子
36
VTJ+
分闸+电源输出端子
37
VTJX
分闸能量泄放输出端子
38~42
UN、U0、UC、UB、UA
电压输入端子
电流输入端子XJ3
51、52、53
IPA*、IPC*、IPCOM
保护电流输入接线端子
54、55、56
IMA*、IMC*、IMCOM
测量电流输入接线端子
57、58
I0*、I0
零序电流输入接线端子
4.外形尺寸和安装说明
4.1.外形尺寸
保护器本体
图41保护器本体外形和安装尺寸图（单位mm）
装置采用标准1.5U密封式一体化机箱、底板固定、端子侧面出线方式，可以方便的安装在开关柜柜门上或柜体的侧面。
显示模块
图42显示模块开孔和外形尺寸图（单位mm）
为便于各种操作和信息的浏览，显示模块安装在防爆开关柜的观察孔处，采用随机附送的两个壳体扣手，无需任何螺钉就能轻松固定，显示模块与保护器本体之间通过通讯线进行连接。
零序电流互感器
一次电缆穿过零序电流互感器时要按照互感器上标明的方向（从灌封面穿入），反方向引线会引起零序功率方向保护的误动。
零序电流互感器的内外径尺寸分别为90mm和145mm。
显示面板定义
图4-3控制器显示面板图
序1：
公司企标。
序2：
红外接收器。
序3：
红外接收器信号指示。
序4：
产品周围四个安装孔。
序5：
产品型号与名称。
序6：
液晶显示区域。
序7：
分闸指示灯。
序8：
合闸指示灯。
序9：
通讯指示灯。
序10：
告警指示灯。
序11：
故障指示灯。
4.2.各模块之间的连接方式
控制器本体与显示模块之间的连接
保护器本体与显示模块之间的连接是通过8芯显示连接线，一端采用DB9连接器与本体模块的“显示通讯口”连接，另外一端通过RJ45水晶头与显示模块背面的以太网连接器连接起来。
控制器本体与零序电流互感器之间的连接
零序电流互感器引出线冷压端子采用三种颜色标识，I0*、I0、It（测试引入端）引出端子颜色依次为红、黑、黄。
其中红、黑色依次接入到控制器本体的57、58号端子，黄色为外部试验接线端子，通过按钮和RC回路接入外部试验输入端。
零序电流互感器的输入有一定方向，电缆穿过零序电流互感器的方向要从灌封面穿入，最后将I0（58号端子）接地。
5.
保护原理
保护动作后，如果保护信号未进行复归，则闭锁断路器再次合闸。
5.1.三段式相间电流保护
1）动作条件：
在保护“跳闸”压板投入，任一相保护电流I大于整定值时，保护动作；
Imax＞I1，保护无时限动作；
Imax＞I2，保护经过时间T2后跳闸；
Imax＞I3，保护经过时间T3后跳闸。
速断、限时速断为本线路的主保护，定时过流保护为本线路的近后备保护和下一条线路的远后备保护。
三段电流保护的定值、时间和压板都是独立设定的。
2）保护逻辑：
5.2.反时限过流保护
装置的反时限过流保护设有四种国际标准IEC60255-3规定的特性曲线：
K=1
⑴标准反时限⑵非常反时限
⑶极端反时限⑷长反时限
部分负载，如电动机的不正常工作状态主要是过负荷运行。
考虑到一般电动机都有一定的过载能力，通过的过载电流越小，允许的时间越长，电动机过载电流与允许工作时间为反时限特性，故本装置设有反时限过流保护。
反时限电流保护“跳闸”压板投入，则保护延时跳闸，保护“告警”压板投入，则保护延时告警。
用户如需要电动机有一定的过载能力，可把保护电流定值适当设高，如1.05倍的额定电流，根据通入电流I大小不同，相应的动作时间Tfs不同。
电流越大动作时间越短。
5.3.二段零序电流保护
零序电流由专用的零序电流互感器引入，系统中发生接地故障时能使开关跳闸或报警。
零序电流保护共设两段，当保护“跳闸”压板投入时，满足零序电流大于设定值，则保护经整定时间T1后跳闸；
当保护“告警”压板投入时，保护延时发告警信号。
两段零序电流保护的定值、时间和压板都是独立设定的。
5.4.功率方向零序电流保护
在保护压板设置为“跳闸”时，零序电流大于设定值，经延时50ms后，装置同时判断零序电压值和零序功率P0的符号，当零序电压值大于设定值，并且P0＞0时，保护再经过时间（T-0.05）s后动作；
保护压板设置为“告警”时，保护只告警不动作；
功率方向最大灵敏度角为45°
；
继电器动作的角度范围（电压超前电流）是（135°
~-40°
）；
5.5.低电压保护
在断路器合闸状态时，当三个线电压Uab、Ubc、Uca同时低于低电压整定值U，此时如果低电压保护“跳闸”投入则保护经延时T后跳闸；
“告警”投入则保护经延时T后告警，保护为了防止PT断线造成低电压误动，增加了PT断线时闭锁低电压功能。
PT断线时闭锁低电压：
在“6.2.3.系统参数设置”中对“PT断线闭锁低电压”进行整定，选择“PT断线闭锁低电压使能”，则低压保护被PT断线闭锁；
选择“PT断线闭锁低电压不使能”，PT断线对低压保护不起作用。
5.6.过电压保护
在断路器合闸状态时，当任一线电压大于过电压整定值U时，如果过电压保护“跳闸”压板投入则保护经延时T后跳闸；
保护“告警”压板投入则保护经延时T后告警。
5.7.零序过压
当零序电压U0大于零序电压整定值U时，如果零序过压保护“跳闸”压板投入则保护经延时T后跳闸；
5.8.绝缘电阻监测保护
在断路器合闸状态时，当双屏蔽电缆两屏蔽层之间的绝缘电阻值R小于低定值或者大于高定值时，如果保护“跳闸”压板投入则保护经延时T后跳闸；
保护“告警”压板投入则保护经延时T后告警；
R在低定值和高定值之间时,保护不动作。
5.9.PT断线
当PT断线告警投入后，在装置检测到负序电压大于10V时判PT一相或两相断线。
当Uab+Ubc+Uca（标量和）小于50V且计量电流大于0.04A或当Uab+Ubc+Uca（标量和）小于50V且保护电流大于0.5A时判PT三相断线，此时PT断线“告警”压板投入则告警。
当PT正常时，PT断线告警信号自动消失。
5.10.风电故障
在“6.2.3.系统参数设置”中对开入量“IN4”进行整定，选择“风电信号”，当外部风电故障开入量闭合后，如果保护“跳闸”压板投入则保护经延时T后跳闸；
“告警”压板投入则保护经延时T后告警；
选择“一般开入”，“风电故障”保护不起作用。
5.11.瓦斯故障
在“6.2.3.系统参数设置”中对开入量“IN5”进行整定，选择“瓦斯信号”，当外部瓦斯开入量闭合后，如果保护“跳闸”压板投入则保护经延时T后跳闸；
选择“一般开入”，“瓦斯故障”保护不起作用
保护闭锁合闸使能：
在“系统设置”中可对各跳闸故障信号进行闭锁合闸进行整定。
选择“保护闭锁合闸：
是”，在保护动作故障发生后，合闸操作被闭锁；
否”，在保护动作故障发生后，仍可进行合闸操作。
在“装置状态”中可以查看当前“开入闭锁合闸”状态是否已闭锁合闸。
开入闭锁合闸使能：
在“系统设置”中可对风电信号和瓦斯信号进行闭锁合闸进行整定。
选择“开入闭锁合闸：
是”，在外部风电或瓦斯故障时，合闸操作被闭锁；
否”，在外部风电或瓦斯故障存在时，仍可进行合闸操作。
5.12.控制回路断线告警
装置是通过监测断路器位置及控制回路电压来判断控制回路是否断线。
装置在合闸状态下判断分闸回路是否有电压，若无电压且分闸回路断线告警压板投入则延时20s发告警信号，并在事件记录中记“分闸回路断线”；
在分闸状态下判断合闸回路是否有电压，若无电压且合闸回路断线“告警”压板投入则延时20s发告警信号，并在事件记录中记“合闸回路断线”。
在“装置状态”中“控回断线监测”可查看当前合闸回路和分闸回路的状况。
5.13.故障录波功能
装置具备故障录波功能，可记录的通道包括保护电流、测量电流、零序电流、相电压、零序电压以及8通道开入量状态。
当录波条件满足时，将保留跳闸前100个周波的数据，且继续采样并存放共计102个周波的数据。
录波数据可以通过现场总线上传到监控系统数据库，使用专用软件可以再现故障时的波形以分析故障类型。
5.14.定值整定
整定参数
整定值
整定范围
分辨值
整定时间
设定时间
分辨率
速断保护
I
0.2~99.99A
———
——
限时速断
T
0~60s
定时限过流
反时限过流
时间倍数k
0.01~99.99s
0.01
零序一段过流
I0
0.1～40A
零序二段过流
功率方向零序
0.1~40A
0.5~60s
低电压保护
U
20.0~100.0V
过电压保护
80.0~120.0A
零序过电压
U0
5.0~120.0A
绝缘电阻低定值
R
0.750~0.850KΩ
0.001KΩ
绝缘电阻高定值
1.800~2.500KΩ
PT断线报警
1.00~60s
风电保护
0.00~60s
瓦斯保护
0.0
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