QMDWKII5型电压无功综合控制器.docx
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QMDWKII5型电压无功综合控制器
目录
一QMDWK-II5型电压无功综合控制器2
1、用途2
2、型号说明2
3、功能特点2
3.1自动识别控制器工作模式和主变运行模式2
3.2自动化程度高，操作方便3
3.3可靠性高，确保安全3
3.4通用面广，实用性强3
3.5自动循环投切电容4
3.6现场参数设置功能4
3.7显示功能4
3.8谐波测量功能4
3.9统计功能5
3.10运行记录和事故追忆功能5
3.11完善的保护和故障诊断功能5
3.12事故报警优先循环显示功能6
3.13网络通信功能6
4、控制原理6
4.1电压无功控制基本原理6
4.2九域图控制法原理7
5、技术参数8
6、使用方法9
6.1面板图9
6.2版本信息图显示10
6.3系统状态图显示10
6.4九域原理图显示11
6.5主菜单显示11
7、外型尺寸与安装16
7.1控制器尺寸16
7.2控制器接线端子16
8、用户安装调试说明18
8.1通电前检查18
8.2通电检查19
9、运行维护19
9.1装置的投运19
9.2注意事项19
二QMDWK-II3型电压无功综合控制器20
三附表、附图21
QMDWK-II系列电压无功综合控制器包括两种产品型号：
QMDWK-II5型和QMDWK-II3型。
一QMDWK-II5型电压无功综合控制器
1、用途
QMDWK-II5型电压无功综合控制器适用于110kV、35kV变电站10KV或6KV的电网中。
能同时实现两台主变的无功自动跟踪补偿、有载自动调压。
根据母线电压的高低、无功功率的需求状况，配备合适的电抗器与电容器组串联进行自动投切和对有载调压分接头的自动调节来实现对变电站电压和无功的综合控制，使变压器和电容器工作在最佳状况，确保电压合格率达到规定的要求，有效减少无功损耗并保持系统功率因数在较高范围内。
每段分别5组等容
2、型号说明
3、功能特点
3.1自动识别控制器工作模式和主变运行模式
●通过检测补偿手动、自动转换开关和调压手动、自动转换开关及改变调压远动就地、补偿远动就地定值，自动识别控制器工作模式。
即：
单独自动补偿、单独自动调压、自动调压补偿、非自动调压补偿。
●通过检测主变10KV侧开关和母联开关的辅助接点信号，自动识别变电站的各种运行模式。
即：
一变一段运行（单变压器站运行模式）、一变两段运行、二变一段运行（单变压器站运行模式）、二变两段运行、两变并列运行、两变分列运行、无主变运行。
3.2自动化程度高，操作方便
●QMDWK-II5型电压无功综合控制器采用大屏幕液晶显示器、图形界面、中文显示和操作提示、菜单式选择、按键操作、使用简单、操作人员无需培训。
●设计风格，简单、实用，自动运行时完全不需人为干预，适合与无人职守变电站。
3.3可靠性高，确保安全
●电路具有极高的抗干扰能力，最大限度地阻止干扰信号进入计算机，装置所有的对外接线端子均可承受上千伏的电压冲击而不影响正常工作。
●使用了特有的“软件电子狗”电路和容错技术，可以自动发现程序运行错误并瞬间自动复位计算机，彻底解决了“死机”问题。
●为了防止电子电路本身损坏后也可能产生输出继电器误动作造成事故的现象，本机装有独有的“硬件电路故障保护电路”，确保微机内任意电路损坏后或“死机”瞬间都不会引发输出误动作。
3.4通用面广，实用性强
●适用于35kV、110kV电压等级的各类变电站。
可控制一至两台的变压器，10组或10组内任意组等容量电容组，并且2段的电容组数可以分别设定定值，每个主变最大的电容组数为5。
●既可以实现电压无功的综合控制，又可在无补偿电容器时单独控制主变调压或主变不具备有载调压条件时单独补偿控制电容器投切。
●具有自动控制、手动操作、远方控制多种工作方式，且多种工作方式互为闭锁。
主变可以分列、并列、单台方式运行。
●适应所有类型的主变档位信号和所有类型的调压机构。
3.5自动循环投切电容
根据功率因数定值和无功需求量依据“先投先切”的原则自动循环投切电容，使功率因数能稳定在定值设定范围内。
保证每组开关均匀的动作次数。
每段可在1～5组范围内选择所用电容组数，也可单独补偿在1～10组范围内选择电容组数。
3.6现场参数设置功能
具有供值班员使用的运行设置和供安装维护人员使用的设置功能。
并有密码登陆和密码修改功能。
用户无需提供变电站设备参数和运行情况。
3.7显示功能
●可分别显示两台主变的高压侧电压、电流、功率因数、无功功率、有功功率和低压侧电压、电流。
●显示控制器工作模式和主变运行模式、主变分接头开关档位、电容器运行状态和可投入运行的电容器组。
●显示调压和投切动作提示，显示各高压断路器的通断状态。
●显示日期、时间。
3.8谐波测量功能
具备谐波分析功能，可计算并显示1、2段的低压侧A相电压的3、5、7、9、11次谐波含量。
可控制滤波器投切，也能把谐波传送到其他后台，为后台提供原始数据，并可将数据上传至谐波分析主站系统，为谐波分析和治理做准备。
3.9统计功能
统计本月各主变升、降压动作次数，各电容器组的投、切动作次数。
动作次数记录可手工清除，控制器也可月底自动清除。
3.10运行记录和事故追忆功能
可记录50条运行记录和50条报警事故，记录的内容不受停电影响，便于追忆运行和故障情况。
●两台主变的升压、降压动作以及日期、时间。
●各组电容的投入、切除动作以及日期、时间。
●各种报警事件以及日期、时间。
3.11完善的保护和故障诊断功能
●具有RAM、EEPROM自检功能，当自检出现故障，闭锁所有控制出口并报警，不会有误动作输出。
●当出现电网电压过高（>120V）或过低（<80V）时，自动切除电容后闭锁所有控制出口并报警，故障消失后自动恢复工作。
●当检测到任何一相电压非常低（<10V）时，自动切除电容后闭锁所有控制出口并报警。
●具有动作延迟和动作间隔时间（可整定），有效控制机构的动作次数。
●各电容器组拒投和拒切时，闭锁该组电容器控制出口并报警。
●电容器故障保护跳闸时，闭锁该组电容器控制出口并报警。
●各主变出现拒升压和拒降压时，闭锁自动调压功能并报警，进入单独补偿工作模式。
●各主变有载调压机构出现连调时，闭锁自动调压功能并报警，进入单独补偿工作模式。
●调压过程中，母线若出现低电压时能发出急停命令，闭锁所有控制出口并报警。
●变压器本体或变压器有载调压分接开关轻瓦斯动作时闭锁自动调压功能并报警。
●电容柜总开关断开时能立即切掉所有电容且闭锁补偿动作。
3.12事故报警优先循环显示功能
系统有报警或多个报警的时候，优先循环显示报警信息，便于用户第一时间了解运行情况。
可实时显示38个报警信息：
一段、二段接地保护报警，一段、二段过压保护报警、一段、二段低压保护报警，一段、二段调压机构拒动报警，一段、二段调压机构连调报警，一段、二段补偿机构保护报警，一段、二段补偿机构拒动报警，一段、二段本体瓦斯报警，一段、二段调压瓦斯报警，一段、二段过载闭锁报警，RAM自检错报警，EPR自检错报警。
详见附表2。
注：
当有按键操作时，是30秒后才显示报警信息。
无按键操作，实时显示报警信息。
3.13网络通信功能
可以通过RS-485、RS-232或RS-422通信口使用标准新部颁CDT通信规约和RTU实现通讯，使用该功能可以将本装置运行状态、实时测量的数据、实时事件及开关变位等信息送到上级调度系统。
为了提高系统对电压无功的管理调度系统还可对本控制器进行遥控操作通过网络实现电网无功电压最优控制。
实现了遥测、遥信、遥控、遥调“四遥”功能。
4、控制原理
4.1电压无功控制基本原理
⑴QMDWK-II5型电压无功综合控制器取自变电站高压侧和低压侧的电压信号及电流信号作为无功补偿和变压器有载调压的模拟输入信号，并计算无功需求量、功率因数、有功功率，通过各主变开关和母联开关辅助接点信号作为识别各种运行方式的依据。
在传统的电压、无功九域图控制法的基础上，根据“保证电压合格，无功基本平衡，尽量减少调节次数”的基本原则，计算无功与电压的关系，并采用模糊控制理论将调节边界模糊化，得到一改善的十一区域图，解决了传统的固定边界九域图控制法变压器有载调压分接头的调节过于频繁的问题，降低变压器分接头调节次数。
⑵当工作模式选择为单独调压时本控制器通过调节变压器档位来调压；当工作模式选择为单独补偿时本控制器通过自动投切电容器组以进行无功补偿；当工作模式选择为自动调压补偿时本控制器根据电压、无功确定对变压器档位调节及电容的投切。
在任意时刻，根据设定的电压上下限值和无功限值可以得到对应时刻#字控制区域，其中阴影部分为防震带，防震带的宽度X由投单组电容器后控制侧母线电压的变化量△Uc确定。
在任意时刻电压和无功的限值区域如下图所示
Qh
4.2九域图控制法原理
调节有载调压变压器分接头及投切电容器，使系统尽量运行于区域0。
各区域的控制规则如下：
区域0：
电压与无功均合格，为稳定工作区，不调节。
区域1：
无功越上限，电压越下限，先投电容组，当电容器组全部投入后，母线电压仍低于电压下限时，发升压指令。
区域2：
无功越上限，电压合格，发投电容器组指令。
电容器投完仍在该区，则维持不动。
区域2′：
维持不动。
区域3：
无功越上限，电压越上限，发降压指令，当有载开关在最低档时，发强切电容器组指令。
区域4：
无功稳定，电压越上限，发降压指令，当有载开关在最低档时，发切电容器组指令。
区域5：
无功越下限，电压越上限，首先发切电容器组指令，当无电容可切，电压仍高于上限，发降压指令。
区域6：
无功越下限，电压合格，发切电容器组指令，当电容器组切完后，仍在该区则维持不动。
区域6′：
维持不动。
区域7：
无功越下限，电压越下限，发升压指令，当档位在最高档时，发强行投电容器组指令。
区域8：
无功稳定，电压越下限，发升压指令，当档位在最高档时，发投电容器组指令。
5、技术参数
测量精度
电压：
≤0.5%
电流：
≤0.5%
功率因数：
≤1.0%
时钟:
≤1秒/天
输入采样限量
相电压：
0～80V（PT电压）
线电压：
0～130V（PT电压）
高压侧电流：
0～5A（CT电流）
低压侧电流：
0～10A（CT电流）
输出继电器触点容量250V/3A
输出继电器脉冲时间1秒
开关量输入DC220V
电源供应AC220V或DC220V
抗干扰共模2500V，差模1000V
环境温度-15℃～+50℃
相对湿度≤95%（25℃时）
6、使用方法
6.1面板图
屏幕显示器：
用汉字和图形方式显示各种信息，屏幕内的绿色背景光保证在黑暗环境下也可清晰显示。
对比度旋钮：
用十字螺丝刀可以旋转旋钮来改变显示屏幕的对比度。
“电源”指示灯：
电源正常则电源指示灯亮。
“运行”指示灯：
程序运行正常则运行指示灯闪烁，指示灯每秒闪1次。
“通信”指示灯：
发送时绿灯亮，接收时红灯亮。
“报警”指示灯：
当有任何一种报警时，报警指示灯亮。
“异常”指示灯：
当自检故障时异常指示灯亮。
【】键：
可以循环移动光标位置也用于翻页。
【+、－】键：
可以改变数值大小，【+】键表示增1，【－】键表示减1。
【确认】键：
进入下一级菜单或执行操作。
【取消】键：
撤消操作和返回上一级菜单。
6.2版本信息图显示
一开机便显示版本信息图，开机后，如果在5分钟内无任何按键操作液晶将自行关闭，按任意键恢复屏幕显示。
如下图：
QMDWK－II
Ver3.32
电压无功综合控制器
上海祺迈电子科技有限公司
08－05－1116∶00∶00
分
时
日
月
年
秒
6.3系统状态图显示
E
开机5秒后进入系统图
B
A
5
Φ0.99
10.00KV
100.00Kvar
300.00KW
5
Φ0.99
10.00KV
100.00Kvar
300.00KW
1#主变调压档位
1#主变功率因数
1#主变母线电压
1#主变无功功率
1#主变有功功率
2#主变调压档位
2#主变功率因数
2#主变母线电压
2#主变无功功率
2#主变有功功率
主变开关
Ⅱ
Ⅰ
表示10组电容器状态
母联开关
2#电容柜开关
1#电容柜开关
C
D
F
注：
断路器用长方块表示，空芯方块表示分，实芯方块表示合。
里面有×表示故障
A：
表示1#主变升降压，↑表示将要升压；↓表示将要降压。
B：
表示2#主变升降压，↑表示将要升压；↓表示将要降压。
C：
表示1段电容将要投入或切除，↑表示将要投入；↓表示将要切除。
E：
表示调压是手动还是自动，停止表示手动，转动表示自动。
F：
表示补偿是手动还是自动，停止表示手动，转动表示自动。
在主菜单及所包含的菜单界面保持一分钟且无按键操作时自动恢复到系统图状态。
6.4九域原理图显示
在系统图界面时，按【】键进入1#主变的9域图。
按【】键进入2#主变的9域图，哪个字体变成反黑就表示在哪区,如果在2′和6′区，则显示一阴影带闪烁。
如果没用到9域控制则显示”没有九域控制”。
1#B
按【取消】键或【确认】键可以返回到系统图。
6.5主菜单显示
在系统图界面按【确认】键，在九域图界面按两次【确认】键都可以进入主
菜单界面，按【】键可上下移动光标，按【确认】键进入相应选择项。
测量数据
谐波分析
信息记录
参数设置
⑴进入测量数据按【】键可以查询1#主变和2#主变的二次测量数据。
1主变低压侧C相电压二次值
2主变低压侧C相电压二次值
2进入谐波分析界面显示:
电压谐波含量,能显示出1变（1B）、2变（2B）低压侧电压的3、5、7、9、11次谐波与基波的百分含量。
T3-T9分别代表3、5、7、9、11次谐波。
UA-P3、5、7、9、11T
1B2B
T35%T35%
T54%T54%
T73%T73%
T92%T92%
T111%T111%
⑶进入信息记录显示如下：
主变动作
电容动作
运行记录
事故追忆
●进入主变动作，显示1变（1B）、2变（2B）的升、降压次数。
降压次数
消除记录：
按【确认】键，会弹出“是否清除？
”的对话框，按【确认】键会弹出“清除成功！
”的对话框；点【取消】键放弃清除并返回。
●进入电容动作，显示所有电容的投切次数。
切次数
消除记录：
按【确认】键，会弹出“是否清除？
”的对话框，按【确认】键会弹出“清除成功！
”的对话框；点【取消】键放弃清除并返回。
●进入运行记录，保存着最新的50条主变动作、电容动作和硬件自检。
动作时间
按【】键可以查看其它49条记录。
●进入事故追忆，保存着最新的50条报警记录。
报警时间
按【】键可以查看其它49条记录。
⑷进入参数设置显示如下：
限值整定
现场测试
系统时间
修改密码
●进入限值整定，共有30个定值。
定值大小
点【确认】键，其中一位数字会变为反黑，通过按【+、－】键可以改变数字的大小，按【】键可选择需要改变的其它数字位。
再按【确认】键会弹出“是否保存？
”的对话框，按【确认】键，会弹出“保存成功！
”的对话框；按【取消】键则放弃设置并返回。
按【】键或【】键可以查阅到其它29个定值，按照上述方法同样可以修改其它定值。
定值详见附表1。
●进入现场测试是针对相关技术人员一个开关量输入输出硬件测试功能，用来检测接口功能的正常与否，如需使用请与相关技术人员联系。
●进入系统时间显示如下：
修改时间
08－05－1116∶00∶00
修改系统时间：
其中一位数字为反黑，按【】键可选择需要改变的其它数字位。
通过按【+、－】键可以改变数字的大小，再按【确认】键会出现“是否保存？
”的对话框，按【确认】键，会弹出“保存成功！
”的对话框；按【取消】键则放弃设置并返回。
●进入修改密码显示如下：
修改密码
****
修改密码：
其中一位数字为反黑，按【】键可选择需要改变的其它数字位。
通过按【+、－】键可以改变数字的大小，再按【确认】键会出现“是否保存？
”的对话框，按【确认】键，会弹出“保存成功！
”的对话框；按【取消】键则放弃设置并返回。
7、外型尺寸与安装
7.1控制器尺寸
QMDWK-II型电压无功综合控制器可安装在开关屏上，采用嵌入式安装方式，其外形结构尺寸详见附图1。
7.2控制器接线端子
QMDWK-II型电压无功综合控制器采用背后接线方式，端子定义详见附图2。
端子接线注释：
1.电源
AC/DC220+、AC/DC220-、GND分别为控制器电源输入
2.模拟量输入（本控制器UBCH与IaH为功率因数专用测量通道，用户可以根据需求选择接入高压侧信号或者低压侧信号）
1UbH、1UcH：
1变高压侧BC线电压
2UbH、2UcH：
2变高压侧BC线电压
注：
1、2主变高压侧BC线电压的量程为0-130V
1Ua、1Ua、1Ua、1U0：
1变低压侧A、B、C三相相电压及中线
2Ua、2Ua、2Ua、2U0：
2变低压侧A、B、C三相相电压及中线
注：
1、2变低压侧三相相电压的量程为0-80V
1IaH：
1变高压侧A相电流进线
1Ia’H：
1变高压侧A相电流出线
2IaH：
2变高压侧A相电流进线
2Ia’H：
2变高压侧A相电流出线
注：
1、2变高压侧A相电流的量程为0-10A
1IaL：
1变低压侧A相电流进线
1Ia’L：
1变低压侧A相电流出线
2IaL：
2变低压侧A相电流进线
1Ia’L：
2变低压侧A相电流出线
注：
1、2变低压侧A相电流的量程为为0-10A
3.开关量输出
DOT11-DOT15为1段电容组投控制出口，DOQ11-DOQ15为1段电容组投切控制出口，公共端是DOGND
DOT21-DOT25为2段电容组投控制出口，DOQ21-DOQ25为2段电容组投切控制出口，公共端是DOGND
1TY-U、1TY-D、1TY-S、为1主变调压升、降、急停控制出口，公共端是TYGND。
2TY-U、2TY-D、2TY-S、为2主变调压升、降、急停控制出口，公共端是TYGND。
DO-备用为备用输出接点，可作为谐波控制出口，公共端是DBGND。
注：
以上控制出口均为干接点，最大输出参数为DC250V/5A。
4.开关量输入
DIC11-DIC15、DIC21-DIC25为一二段5组电容组开关量输入接口
DIB11-DIB15、DIB21-DIB25为一段5组电容组保护闭锁开关量输入接口
1BC-A/H、2BC-A/H为一二段补偿手动/自动切换
1TY-A/H、2TY-A/H为一二段调压手动/自动切换
DIML母联开关状态
DIZB1、DIZB2一二主变开关状态
DIDR1、DIDR2一二主变电容柜开关状态
DIWS1、DITWS1、DIWS2、DITWS2一二主变瓦斯闭锁信号输入
DW101-DW119、DW201-DW219为一二变调压分接头开关档位输入
档位输入信号为直流220V电压输入为有效
当档位输入采用BCD码输入方式时：
DW101-DW105表示1变档位的BCD码,分别接BCD码的BCD1、BCD2、BCD4、BCD8、BCD10。
DW201-DW205表示2变档位的BCD码。
分别接BCD码的BCD1、BCD2、BCD4、BCD8、BCD10。
当采用一一对应输入方式时：
DW101-DW119分别表示1变的19个档位。
DW201-DW219分别表示2变的19个档位。
当输入为DC220V+时表示档位输入有效。
5.通信口接线说明
通信口为9针插针其中
6针：
485总线A（用422方式时为422总线A）
7针：
485总线B（用422方式时为422总线B）
8针：
422总线Y
9针：
422总线Z
2针：
控制器232通信的发送端TXD（接通信设备的接收端RXD）
3针：
控制器232通信的接收端RXD（接通信设备的发送端TXD）
5针：
控制器232通信的信号地GND（接通信设备的232通信信号地）
485通信时用6、7针，422通信时用6、7、8、9针
232通信时用2、3、5针
当选用相应的通信方式时，需要把主板上的拨码开关做如下调整：
通信方式
主板上拨码开关各位的位置
元器件调整
1
2
3
4
5
6
7
8
485通信
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
仅把U2：
MAX485插入
422通信
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
仅把U2、U3：
MAX485插入
232通信
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
ON
仅把U1：
MAX202插入
注：
出厂已设置为485通信方式
8、用户安装调试说明
8.1通电前检查
●检查控制器的型号及各电量参数是否与定货一致。
●检查各插件上元器件是否松动、脱落，有无机械损伤及连线是否被扯断等现象。
●检查各插件与插座之间的插入深度是否到位。
8.2通电检查
●电源接线正确，出口插件及控制插件与面板之间相连的扁平电缆线正确才允许通电。
●接通直流或交流工作电源，检查本控制器是否正常工作。
正常表现为：
★电源指示灯亮，运行指示灯和通信指示灯闪烁；
★LCD显示版本信息图，5秒后进入系统图；
●给各开关量输入端子分别加DC220V+电源，此时应有对应开关量输入变化的显示，如有错误应检查相应开关量输入电路或光耦芯片。
9、运行维护
9.1装置的投运
●输入交流（或直流）电源，电源灯亮，运行指示灯和通信指示灯闪烁。
●核对定值清单，无误后存档。
●电流、电压相序应正确。
●动作信号，如投切电容，系统图应有相应显示。
●如果运行指示灯常亮或闪烁特别快，此时应按“复位”键，使系统复位一次。
9.2注意事项
●运行中，不允许不按指示操作程序随意按动面板上的键盘。
●运行中，绝对禁止拆分插件。
二QMDWK-II3型电压无功综合控制器
QMDWK-II3型电压无功综合控制器可以控制两段分别3组不等容量电容组，且每组电容容量可以分别设定定值。
1、用途（同QMDWK-II5型电压无功综合控制器）
2、型号说明
每段分别3组不等容
3、功能特点
本控制器除具备QMDWK-II5型电压无功综合控制器所有的控制功能外，在QMDWK-II5的基础上完善优化了对电容组的投切方案，可以控制6组不等容量的电容组，每段电容控制3组，且每个电容组的容量可以分别设定定值。
4、控制原理（同QMDWK-II5型电压无功综合控制器）
5、技术参数（同QMDWK-II5型电压无功综合控制器）
6、使用方法
6.1面板图（同QMDWK-II5型电压无功综合控制器）
6.2版本信息图
版本型号不同（其它同QMDWK-II5型电压无功综合控制器）。
6.2系统图显示
因为控制6组不等容电容组，所以显示6
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