MLK300小电流接地系统集中选线装置.docx
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MLK300小电流接地系统集中选线装置
MLK-300小电流接地系统集中选线装置
使用说明书
河北旭辉电气股份有限公司
二○○八年十月
CONTENTS
1概述……………………………………………………………………
2技术指标……………………………………………………………………
3使用环境
4装置功能
5装置特点
6工作原理
7操作说明…………………………………………………………………
7.1菜单总体结构
7.2硬件框图……………………………………………………………………
7.3面板功能……………………………………………………………………
7.4正常运行状态………………………………………………………………
7.4.1正常运行状态中的显示信息……………………………………………
7.4.2打印运行数据…………………………………………………………
7.4.3追忆接地信息……………………………………………………………
7.4.4参数设定………………………………………………………………
7.4.5控制器输入电流、电压、信号状态测试………………………………
7.5系统发生单相接地时的显示及操作…………………………………
7.6成套装置故障显示及报警信号…………………………………………
7.7控制器接线端子图……………………………………………………
8安装接线注意事项……………………………………………………
8.1成套图纸………………………………………………………………
8.2使用零序电流互感器……………………………………………………
8.3使用零序电流滤过器………………………………………………………
9订货须知……………………………………………………………………
附录
通讯规约………………………………………………………………
1概述
小电流接地系统是指中性点不接地或经消弧线圈、电阻接地的系统。
在小电流接地系统中最常见的故障是单相接地。
当系统发生单相接地故障后，尽管不破坏系统的对称运行，但整个系统非故障相对地电压升高，虽可短时运行一段时间，但如果不能及时发现和处理，极易发展成两相短路，使故障扩大，给企业造成重大经济损失，甚至酿成事故。
我公司生产的MLK-300小电流接地系统集中选线装置可以准确判断出单相接地的线路。
2技术指标
工作电源：
交流220V，50VA一路
直流220V/110V，50W一路
输入电压电流测量误差：
不大于1%
电压电流测量周期：
1秒
选线延时时间：
不大于2秒
选线方法：
残流增量法/有功功率法/基波幅值法
母线数：
4段
选线路数：
40路
跳闸功能：
40路（需加装跳闸控制箱）
输入开关量：
4（ML1-ML4）+8（KR1-KR8）空接点
输出开关量：
装置故障报警接点1对
装置内部故障报警接点1对
电源故障报警接点1对
消谐报警接点1对
编码输出接点8路
输出接点容量：
DC220V/0.2A
接地信息记忆次数：
200次
消谐信息记忆次数：
200次
电压输入范围：
0~120V
电压回路输入阻抗：
100kΩ
零序电流输入范围：
0~30A（一次值，配用CLD系列零序TA）
串行通信接口：
RE-485/422/232一个（内部可选择）
终端接口（RS-232）：
一个
标准打印接口：
一个
标准键盘接口：
一个
跳闸接口：
一个
3．使用环境
3.1工作环境温度：
-5℃~40℃
3.2相对湿度：
<95%
3.3安装场所：
无强烈震动，空气中不含酸性、碱性、腐蚀性及可能爆炸的气体。
3.4安装场所为防雨、雪的室内。
4．装置功能
4.1判线：
在电网系统发生单相接地时，判断出接地线路。
在设为两段母线时，在判断出接地线路的同时，判断出接地的相别。
4.2消谐：
消除TV与电网系统形成的5分频、3分频、基波、3倍频、5倍频谐振
4.3显示：
实时显示系统的运行参数，显示接地时的接地参数，显示设定的菜单等
4.4打印：
控制器带有打印机输出口，在接上打印机后可以打印出控制器的运行参数。
4.5自检：
控制器有完善的自检功能，对控制器本身和外部的非正常情况进行有效检测。
4.6追忆：
对历史接地信息和消谐信息记录
4.7通讯：
可以后台机交换数据
5．装置特点：
5.1采用PC104工控机用于数据的处理、判断、显示，工控机的性能稳定可靠，处理问题的能力较强，可以大大提高控制器各方面的额能力。
5.2采用uC/OS-Ⅱ实时操作系统作为工控机的软件平台，次此软件具有很高的可靠性、稳定性和易操作性，可提高工控机安全、稳定运行的可靠性。
5.3采用16位单片机80C196KC进行数据采用和控制，单片机执行速度快，对现场问题反应及时，与工控机构成双CPU结构，两个CPU数据交换采用双口RAM，配合CPLD及PSD等大规模可编程电路芯片，功耗低，电磁兼容性能好，可靠性高。
5.4具有多种判线方式，对于不同的运行环境采用不同的判线方式，从而在任何环境下都可以准确判线。
5.5采用320*240点阵液晶显示屏，全汉化菜单显示，各项操作、故障信息都有完整的中文提示，提供友好的人机界面。
5.6输入输出及报警信号齐全，使用方便。
5.7配备有RS232/485/422串行通讯接口，满足综合自动化要求，实现远程监控。
5.8带有跳闸接口和标准打印接口，满足不同需求。
5.9配备有终端接口标准键盘接口，可直接连接笔记本电脑或标准键盘，进行软件升级、修改及文件数据的上传、下传。
5.10装置可默认存储200次接地信息、200次消谐信息，也可根据用户的要求更改接地和消谐信息的记忆次数。
5.11可设为4段母线40路选线，也可以设置为2段母线XX路选线。
5.12控制器使用直流供电，性能稳定可靠。
5.13结构合理，不线板采用前插式和后插式，使弱点部分和强电部分从空间上隔离，防止强电对弱点的干扰。
所有进入控制器的线路都经光电隔离器或线圈进行电气隔离，防止控制器外的干扰进入控制器。
6工作原理
6.1系统中不接消弧线圈的选线原理：
6.1.1通过零序电流的大小判断接地线路：
在不接地系统中，接地线路的零序电流大小，等于所有非接地线路的零序电流之和，而非接地线路的零序电流为本线路中的零序电流，因此接地线路中的零序电流最大，通过对所有线路的零序电流测量进行比较，可判断出接地线路。
6.1.2通过零序电流方向判断接地线路：
非接地线路零序电流的相位超前于零序电流，接地线路的零序电流滞后于零序电流，由此可以判断出接地线路。
当判断所有线路零序电流的方向一致时，为母线接地。
6.2系统中接入消弧线圈的选线原理:
6.2.1在系统通过消弧线圈接地后，由于消弧线圈的补偿作用，接地线路的零序电流很小，它一般小于非接地线路，且因消弧线圈所处的过补或欠补的方式不同，接地线路的零序电流方向也不同，所以既不能用零序电流大小判断接地线路，也不能用零序电流的方向来判断接地线路。
6.2.2有功功率法：
在电网系统中，非接地线路对地呈现容性，接地线路对地导通，在接地时零序电流流过消弧线圈、接地变及个导线时，由于电路本身存在电阻，结果使流过接地线路的零序电流出现很大的有功成分，为此可以通过判断各线路中的有功分量来判断接地线路。
6.2.3残留增量法：
此选线方法配合调容式消弧线圈或调感式消弧线圈使用。
在系统接地状态下，消弧线圈调节档位，将引起零序电流的变化，由调档引起不平衡电压变化很小，非接地线路的零序电流基本不变，而接地线路的零序电流变化量基本等于消弧线圈调档时的电感电流的变化量，由此可以准确判断出接地线路。
此项技术为我公司专利。
6.2.4补救法：
现场使用条件是千变万化的，没有任何一种方法可以做到绝对万无一失，对于某些特殊情况下出现的误判，可将选出的接地线路跳开，装置自动启动补救算法准确报出接地线路。
原理是：
拉闸时，所有线路中，被拉掉的线路和接地线路零序电流变化最大，而其他的线路变化很小。
6.2.5消谐原理：
控制器通过对U0的检测、分析，得到电网系统零序电压特性，来分辨是接地还是谐振，若是谐振判断出谐振频率，通过调节TV二次侧的可控硅导通时间，改变系统的谐振参数，是系统脱离谐振。
7操作说明
7.1菜单总体结构：
7.2硬件框图:
7.3面板功能
①液晶显示屏：
装置的所有信息的显示窗口。
机器启动后，如不对按键操作，10分钟自动关闭背光，按除“复位”之外的其它键均可启动显示。
②按键及开关
a）“复位”键：
强制使装置重新启动。
b）“确认”键：
执行操作。
c）“退出”键：
退出操作界面。
d）“↑”、“↓”键：
光标上、下移动。
e）“→”、“←”键：
光标左、右移动。
f）“+”、“-”键：
选定参数加、减。
工作指示灯
a）“运行”灯：
控制器运行正常时点亮。
b）“报警”灯：
控制器或外部回路出现故障时点亮。
c）通信“发送”灯：
串行接口向外发送数据时点亮。
d）通信“接收”灯：
串行接口接收数据时点亮。
e）“接地”灯：
装置处于接地状态时点亮。
f）“消谐”灯：
当发生谐振时点亮。
④键盘插孔：
使用键盘时，插入此孔。
⑤终端插孔：
为232接口，用于与笔记本电脑连接。
7.4正常运行状态
7.4.1正常运行状态中的显示信息：
A、B、C相电压：
系统A、B、C三相对地电压。
U0电压：
系统开口三角电压值（一次值）。
其它信息：
包括系统周波、目前年月日、时分秒。
一段母线时屏幕显示如下：
两段母线时屏幕显示如下：
7.4.2打印运行数据
按压“→”，“←”键使光标到“打印”位置，按“确认”键，可打印出屏幕显示的消弧线圈运行数据。
注：
选择打印时，须首先在控制器后部的“打印口”接上“GSX-230”型打印机，开启打印机电源，并使其处于“联机（LINE灯亮）”状态。
7.4.3追忆接地信息
按压“＜”，“＞”键使光标移动到“追忆”位置，按“确认”键，进入接地及消谐信息追忆界面，按“确认”键，可显示接地及消谐信息，按“∧”，“∨”键，可显示上一次或下一次的接地信息，按“退出”键，返回到运行状态。
7.4.4参数设定
在运行显示状态下，按压“＜”，“＞”键使光标移动到“设定”位置，按“确认”键，进入设定主菜单，按“退出”键，返回到运行状态。
设定主菜单屏幕显示如下：
在设定主菜单中，按压“∧”，“∨”键选择设定项目，按“确认”键，进入设定子菜单，按“退出”键，返回到设定主菜单。
当前时间设定：
按压“＜”、“＞”键可移动光标选择所修改的日期或时间。
按“＋”，“—”键加减数字，按压“确认”键将新值存入并返回到设定主菜单，按压“退出”键新值不存储直接返回到设定主菜单。
2002
投运时间设定：
进入此项设置需先输入用户或厂家密码。
重新设定投运时间后，接地信息将清除，并从新设定的投运时间开始记录接地信息。
为了防止误操作，如时间及日期与原来所存入的时间及日期相同，则不刷新所存的投运时间。
:
2002
操作方法同《当前时间设定》。
装置带有打印机时将自动打印设定内容。
通信参数设定：
5
进入此项设置需先输入用户或厂家密码，然后才能进入通信参数设定菜单。
主站参数为0-50,本装置地址为1-20,通讯波特率可设为50、75、110、150、300、600、1200、1800、2000、2400、3600、4800、7200、9600。
通信规约格式参见附录。
装置带有打印机时将自动打印设定内容。
工作方式设定：
此项设置需先输入厂家密码,然后才能进入工作参数设定菜单。
装置控制母线数最多可设定4段，修改完参数后，按确认键可进入工作参数设定子菜单。
按退出键返回到设定主菜单。
注意：
电压通道板上的接线和设定的接入母线数有关系。
若接入母线数不大于2路，电压通道板上的接线依此为1UA，1UB，1UC，1U0，2UA，2UB，2UC，2U0；若接入母线数为3或4路，电压通道板上的接线依此为1UAB，1U0，2UAB，2U0，3UAB，3U0，4UAB，4U0。
I段母线运行参数设定
工作参数设定：
按∧，∨可对母线的参数进行选择。
按确认键对选择的母线进行设定。
运行参数设定：
10
该项目用于系统电压等级（6KV、10KV、35KV、66KV）、选线路数（小于等于40路）、接地启动电压（15~40V）、出线方式（电缆出线及架空出线）、选线方法（有消弧时调容式采用残流增量判线,调匝式采用有功功率判线,无消弧线圈采用基波幅值判线）、及中性点接地方式（不接地、消弧线圈及小电阻接地）的设定。
线路编号设定：
0
该功能对各馈出线的线路编号进行设定。
每位数字输入范围为0-F。
线路编号设定不分段数，只需按对应CT号设定即可。
跳闸时间设定：
0
该项功能用于设定线路接地后的跳闸延时时间，在进入此菜单时，首先需输入用户密码或厂家密码。
每位的输入范围为0-9，跳闸时间的单位为秒，如设定值大于7200为不跳闸，设定值为0时为立即跳闸。
界面内冒号前为所设定的线路编号，后边为跳闸时间。
出厂时设为8000S（不跳闸）。
注：
须配接我公司“ZGMLK-TZ”型跳闸出口箱方可实现跳闸功能。
用户密码设定：
0
0
0
该功能用于用户修改本装置密码。
修改时需先输入原来已有密码，如错误则提示密码错误，待确认正确后方可输入新密码，且需重复输入一次新密码。
厂家信息设定：
1
该项功能是为了设置本装置的出厂编号，该编号应与装置铭牌编号一致。
进入此功能前需先输入厂家密码。
装置的编号以8位数据存入。
3
CT变比设定：
该项功能用于设置本装置所采用的零序电流互感器的变比。
选线定值设定:
0
该项功能用于设置本装置所采用的选线方法的启动定值。
7.4.5控制器输入电流、电压、信号状态测试
在运行显示状态下，按压“＜”，“＞”使光标移动到“测试”位置，按“确认”键，进入测试主菜单，按“退出”键，返回到运行状态。
测试主菜单屏幕显示如下：
开关量输入及系统状态测试功能
在该项中可对本装置内输入、输出开关量，输入模拟量，内部其它工作参数进行检测和测试，I段及II段的测量根据消弧线圈控制方式进行选择。
显示界面如下：
打印
输入及输出传动试验功能：
用于实验相应各回路接线是否正确。
电压通道板参数测试：
该功能用于对本装置输入电压、电流的测量，同时显示模值、实部及虚部。
打印
1号输入电压及零序电流测量：
1CT—40CT为流过各线路零序CT电流值（一次实际值）。
返回测试菜单
7.5系统发生单相接地时的显示及操作
当U0（二次值）大于设定的接地启动电压时，装置认为系统发生单相接地，面板上对应的“接地”灯点亮，屏幕显示如下：
移动“＜”、“＞”键选择“重判”，按“确认”键，控制器重新进行一次判线；选择“打印”，打印出屏幕显示的当前接地信息，选择“测试”，可显示输入的电流、电压值（同测试状态）。
当系统接地消失后，接地信息存入追忆区，装置自动返回正常运行状态。
两段母线并列运行时,接地线路所在母线显示接地线路,另一段母线显示母线（以0表示）接地。
两段母线分列并同时发生接地时,接地线路分别显示。
7.6成套装置故障显示及报警信号
当出现下列情况时，屏幕最下一行显示异常信息。
（当PC-104主机或显示器故障时不能显示）。
“外部故障（WGZJ）”继电器故障；
“跳闸复归（FGJ）”继电器故障；
“编码输出闭锁（BMBS）”继电器故障；
PC-104外围电路故障；
PC-104主机故障；
下位机RAM/ROM故障；
双口RAM故障
放大器0点漂移过大；
放大器放大倍数出错；
工频同步电路故障；
7.7控制器接线端子图（见装置成套图纸）
8安装接线注意事项
8.1成套图纸：
我公司随设备提供成套图纸，请按图纸进行接线。
8.2使用零序电流互感器：
对于电缆出线应在电缆端部加装零序电流互感器。
我公司可配套提供CLD系列开合式零序电流互感器，安装使用极为方便。
附图1
附图2
也可使用用其它型号的零序电流互感器，但要求在同一母线上必须使用同型号规格、同一生产厂家的零序电流互感器，并实际测量变比。
当电缆外皮接地点在TA上部时，应将接地线穿过TA接地，并且TA上部不允许再有其它接地点，如附图1所示。
当电缆外皮接地点在TA下部时，接地线不得穿过TA接地，并且TA上部不允许再有其它接地点，如附图2所示。
8.3使用零序电流滤过器：
对于架空出线，须使用线路原有的三相电流互感器组成零序电流滤过器，若线路只有A、C相电流互感器，则需在B相加装与A、C相同型号、同规格（最好为同一生产厂家）的电流互感器，接线如图4所示。
9订货须知
订货时请确定控制屏屏体尺寸、颜色。
电阻箱、电容箱颜色。
一般供货周期为两个月，急需时可在一个月内供货。
附录通讯规约
1、前言
河北旭辉电气有限公司MLK-300小电流接地系统集中选线装置（以下简称MLK-300）与外部网络或综合自动化系统（以下简称RTU）之间通信所使用接口采用DB-9针式连接插座,其具体定义如下:
9D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
定义
RS232-TXD
RS232-RXD
GND
B422RX+
B485TX-
B422RX-
B485TX+
通信方式异步串行通信，波特率为2400BPS（可在系统参数中设定），数据格式为每帧10位，1位起始位、8位数据位、1位停止位，无奇偶校验位。
2、数据传输的报文格式
基本报文格式：
ZGML-KRTU
EBH
90H
EBH
90H
EBH
90H
本装置地址
命令码
数据长度
数据区
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
校验和（低8位）
校验和（高8位）
说明：
1、本装置通信同步字采用三组EBH，90H，EBH，90H，EBH，90H。
2、数据长度为数据区字节数加2的16进制数，长度不大于F0H。
3、命令码用于说明报文的种类，具体含义见下文。
4、数据区是指数据长度与校验和之间的字节数。
5、校验和为本装置地址、命令码、数据长度以及数据区各字节之和。
其中低8位在前，高8位在后。
6、UA、UB、UC、UAB、U0传送时均为二次值。
2.1查询过程
RTUZGML-K
EBH
90H
EBH
90H
EBH
90H
本装置地址
命令码=80H
数据长度=03H
数据类型
和校验（低8位）
和校验（高8位）
说明：
“数据类型”=30H，查询遥测量；
“数据类型”=07H，查询遥信量；
2.1.1遥测量上送:
ZGML-K-→RTU
1
EBH
同步字
2
90H
3
EBH
4
90H
5
EBH
6
90H
7
01H
本装置地址（或可设定）
8
30H
命令码
9
H
数据长度
10
30H
数据类型
11
A1L
I段UA=（A1L+A1H*256）V*0.1
12
A1H
（或1UAB）
13
A2L
I段UB=（A2L+A2H*256）V*0.1
14
A2H
（或1U0）
15
A3L
I段UC=（A3L+A3H*256）V*0.1
16
A3H
（或2UAB）
17
A4L
I段U0=（A4L+A4H*256）V*0.1
18
A4H
（或2U0）
19
A5L
II段UA=（A5L+A5H*256）V*0.1
20
A5H
（或3UAB）
21
A6L
II段UB=（A6L+A6H*256）V*0.1
22
A6H
（或3U0）
23
A7L
II段UC=（A7L+A7H*256）V*0.1
24
A7H
（或4UAB）
25
A8L
II段U0=（A8L+A8H*256）V*0.1
26
A8H
（或4U0）
27
A9L
I段接地线路零序电流
28
A9H
=（A9L+A9H*256）*0.01A
29
A10L
I段接地线路编号
30
A10H
31
A11L
II段接地线路零序电流
32
A11H
=（A11L+A11H*256）*0.01A
33
A12L
II段接地线路编号
34
A12H
35
A13L
III段接地线路零序电流
36
A13H
=（A13L+A13H*256）*0.01A
37
A14L
III段接地线路编号
38
A14H
39
A15L
IV段接地线路零序电流
40
A15H
=（A15L+A15H*256）*0.01A
41
A16L
IV段接地线路编号
42
A16H
备用
43
A17L
备用
44
A17H
备用
45
A18L
备用
46
和校验
低8位
47
和校验
高8位
2.1.2遥信量上送:
ZGML-K—>RTU
1
EBH
同步字
2
90H
3
EBH
4
90H
5
EBH
6
90H
7
01H
本装置地址（或可设定）
8
30H
命令码
9
08H
数据长度
10
07H
数据类型
11
S1
运行状态1
12
S2
运行状态2
13
S3
接地、跳闸状态
14
S4
备用
15
S5
备用
16
和校验
低8位
17
和校验
高8位
说明:
1）S1运行状态1每位含义:
D0
0：
1：
并列运行
D1
D2
D3
D4
D5
0：
1：
D6
0：
1：
D7
0：
1：
2）S2运行状态2每位含义:
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
0：
装置正常
1：
装置故障
3）S3接地状态每位含义:
D0
0：
1号系统未发生接地
1：
1号系统发生接地
D1
0：
2号系统未发生接地
1：
2号系统发生接地
D2
0：
3号系统未发生接地
1：
3号系统发生接地
D3
0：
4号系统未发生接地
1：
4号系统发生接地
D4
0：
1号系统未发生跳闸
1：
1号系统发生跳闸
D5
0：
2号系统未发生跳闸
1：
2号系统发生跳闸
D6
0：
3号系统未发生跳闸
1：
3号系统发生跳闸
D7
0：
4号系统未发生跳闸
1：
4号系统发生跳闸
2.2对时过程
RTU—>ZGML-K
1
EBH
同步字
升级会员 