DCAP3082转子接地保护测控单元说明.docx

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DCAP3082转子接地保护测控单元说明

DCAP-3082转子接地保护测控单元说明书

（001-10-17）

1应用范围1

2装置的功能1

2.1发电机转子一点接地保护1

2.2发电机转子两点接地保护1

2.3综合自动化功能1

3技术数据1

3.1额定数据1

3.2功耗2

3.3主要技术指标2

3.4环境条件2

3.5热稳定性2

3.6触点容量3

3.7绝缘性能3

3.8抗干扰能力3

4原理4

4.1装置的构成4

4.2转子一点接地保护原理4

4.3转子两点接地保护原理5

5硬件结构及尺寸5

6箱后接线端子图6

7装置定值和控制字清单8

8整定操作及调试方法8

8.1CPU面板使用说明8

8.2模拟通道和数字通道测试9

8.3保护功能测试9

1应用范围

DCAP-3082发电机转子接地保护装置（以下简称装置）包括发电机转子一点接地保护和发电机转子两点接地保护。

装置适用于各种大中小容量发电机。

2装置的功能

2.1发电机转子一点接地保护

装置运行过程中一直监视发电机转子对地绝缘情况，一旦发生转子接地，立即实时计算出转子接地电阻的大小和接地位置（接地位置是接地点距转子负电压端的电气距离，取值范围0～1）。

转子一点接地保护分为2段，可设置其中一段发信号（整定值较大），另一段跳闸（整定值较小）。

2.2发电机转子两点接地保护

一旦发生转子接地，并致使任意一段转子一点接地保护动作，则立即自动投入转子两点接地保护，此时若发生第二点接地，装置将动作。

2.3综合自动化功能

装置具有RS485或CAN数据通信总线，可与综合自动化监控系统联网。

本装置的所有动作、报警信息均通过通信网络上报监控主机，装置的所有整定值均可在监控主机上进行设置。

3技术数据

3.1额定数据

转子励磁电压：

100V～800V（订货时应指明）

频率：

50Hz

辅助直流电源：

220V或110V，允许变化范围80%～110%

3.2功耗

直流电源功耗：

静态不大于15W，动作不大于30W

3.3主要技术指标

3.3.1转子一点接地保护

1段动作值整定范围:

1ＫΩ～50ＫΩ可整定

1段动作延时时间：

0.5～20s

2段动作值整定范围:

1ＫΩ～50ＫΩ可整定

2段动作延时时间：

0.5～20s

1段和2段固有动作时间：

≤0.3s

3.3.2转子两点接地保护

接地位置变化整定范围：

0.01～1

动作延时时间：

0.2～20s

固有动作时间：

≤0.3s

3.4环境条件

3.4.1环境温度

工作：

-10～55℃，24h内平均温度不大于35℃

贮存：

-25～70℃，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，装置应能正常工作。

3.4.2大气压力

80～110KPa（相对海拔高度2km及以下）。

3.4.3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%。

3.5热稳定性

电压回路：

长期运行1.5Un

3.6触点容量

长期接通DC220V/5A。

3.7绝缘性能

3.7.1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。

3.7.2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。

3.7.3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，应能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验。

3.8抗干扰能力

3.8.1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共模为2.5KV，差模为1KV）干扰检验。

3.8.2承受静电放电干扰能力

能承受严酷等级为Ⅲ级的静电放电干扰检验。

3.8.3承受辐射电磁场干扰能力

能承受严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰检验。

3.8.4承受快速瞬变干扰能力

能承受严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰检验。

4原理

4.1装置的构成

装置的整体构成见图1。

装置由DCAP-3000标准机箱和转子信号适配板构成。

由DCAP-3000标准机箱完成保护计算功能、人机接口功能及综合自动化通信功能。

图1

4.2转子一点接地保护原理

当发生转子一点接地时，如果在转子之外另有一个接地点，则两个接地点通过大地构成了回路，并产生接地电流，参见图2（图中转子励磁电源未画出）。

通过电子开关

和

的导通与断开的切换，可得到两组不同的接地电流参数。

利用这两组不同的参数及所测量的转子电压，可实时计算出接地电阻和接地位置两个未知数。

应注意的是，在计算转子接地电阻和接地位置时，假设转子绕组本身的电阻等于零。

实际上转子绕组本身的电阻和

、

相比是完全可忽略不计的，但当发电机转子采用无刷励磁方式时，由于可能无法得到真正的

和

端，也就违背了上述假设条件，因此对采用无刷励磁方式的转子，装置不一定适用。

图2

4.3转子两点接地保护原理

发生转子一点接地后，可记忆接地位置，此后若发生另外一点接地（即发生转子两点接地），则计算出的接地位置会发生变化，从而可确认发生转子两点接地故障。

4硬件结构及尺寸

装置的外形尺寸和面板布置如图3所示，插件布置如图4所示，安装开孔如图5所示。

图3

图4

图5

5箱后接线端子图

装置的箱后端子布置示意图如图6所示，端子定义及部分接线如图7所示。

图6

X

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

P+

P-

XP

XM

DIN8

DIN7

DIN6

DIN5

DIN4

DIN3

DIN2

DIN1

220V+

220V-

PT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

CSC

GND

CSC+

CSC-

PT4.2

PT4.1

PT3.2

PT3.1

PT2.2

PT2.1

PT1.2

PT1.1

485G

485+

485-

6

5

4

CT3+

3

CT3-

2

CT1+

1

CT1-

C1

6

5

4

CT4+

3

CT4-

2

CT2+

1

CT2-

C2

T

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

T6.2

T6.1

T5.2

T5.1

T4.2

T4.1

T3.2

T3.1

T2.2

T2.1

T1.2

T1.1

K

1

2

3

4

5

6

7

8

9

＋12V

-12V

I1

I2

S2

S1

XGND

+24V

图7

（I1是转子接地电流，I2是转子电压测量回路电流，S1、S2是转子接地测量控制开关，其它交流电压、电流回路是备用）

6装置定值和控制字清单

装置的控制字定义如表1所示，定值清单如表2所示。

表1：

控制字定义

控制位

控制类型

可设定值

备注

0

转子一点接地保护1段

退出、投入

1

转子一点接地保护2段

退出、投入

2

转子两点接地保护

退出、投入

28～31

（未使用）

表2：

定值清单

编号

定值名称

整定范围

备注

0

转子一点接地保护1段定值

1～50ＫΩ

1

转子一点接地保护1段延时

0.5～20S

2

转子一点接地保护2段定值

1～50ＫΩ

3

转子一点接地保护2段延时

0.5～20S

4

转子两点接地保护定值

0.01～1

5

转子两点接地保护延时

0.5～20S

7整定操作及调试方法

8.1CPU面板使用说明

装置配有液晶显示器，正常运行时，可显示装置测量数据如转子电压和转子对地绝缘电阻等，保护动作时则显示保护动作数据，包括转子接地电阻，接地位置等。

通过面板上的按键，可就地设定整定值和修改其它参数。

就地操作采用汉字菜单方式，非常易于使用，运行人员只需简单训练即可掌握。

每项定值均有汉字名称显示，定值数字均采用浮点数输入；控制字及其可选项也都以汉字方式显示，按菜单方式选择，避免人为进行16进制数值转换等复杂计算可能带来的任何不便和出错隐患。

另外，也可在监控主机上对所有定值参数进行查阅和修改。

装置面板上共有4个按键，分别是SEL键，BIT键，INC键和ENT键。

在不同的显示状态下，4个按键有不同的作用：

（1）在正常显示状态下，显示器显示所测量的电流电压的有效值和相位，按BIT键和INC键可上下滚动观察所有变量，按SEL键可退出正常显示状态进入主菜单。

（2）在主菜单下，按BIT键和INC键可上下滚动选择所有菜单项目，按ENT键执行所选择的菜单项目，按SEL键可退出主菜单。

（3）当发生跳闸事件或告警事件时，将自动弹出报告显示，由于报告可能有多行，按BIT键和INC键可上下滚动观察报告所有行。

按ENT键继续观察其它报告，最新的报告总是先出现，按SEL键可退到正常显示状态。

从主菜单下也可进入报告查看状态，以查看记忆的所有报告。

装置可记忆最多16个报告。

注：

每个报告都会被上传到监控主机，因而在监控主机上可看到更多的详细的报告。

（4）从主菜单下可进入查看保护定值或修改保护定值状态，在此状态下，按BIT键和INC键可上下滚动选择所有定值条目，按ENT键进入所选定值条目的修改状态（如在“查看保护定值”状态则ENT键无效），此时只需BIT键和INC键配合使用即可修改定值数值或控制位，按ENT键确认修改，按SEL键可使当前修改失效。

继续按SEL键可一直退到正常显示状态。

提示：

SEL键总是起“退出”作用，ENT键总是起“确认”作用。

8.2模拟通道和数字通道测试

装置出厂前已根据用户订货时指定的转子额定电压范围进行精确的模拟通道的数字化精度校准：

施加额定转子电压，面板显示器显示所测量的电压误差应不超过±2.5%。

从主菜单下可进入开关量（即遥信量）显示状态，分别试验和观察各个开关量显示状态应和外部试验状态一致。

从主菜单下可进入出口继电器测试状态，分别测试6个出口继电器，均应正常动作。

8.3保护功能测试

注：

只要符合保护原理，可采用很多种测试方法，这里给出的是较简单的一种方法。

8.3.1转子一点接地保护试验

按图8接线，图中用100Ω变阻器模拟转子回路，通过改变

和

的数值可测出保护动作值。

图8

8.3.2转子两点接地保护试验

按图9接线，固定接地位置

，改变

和/或

的大小使一点接地保护动作，然后改变

和

任意一个的接地位置

并超过定值，两点接地保护即动作。

图9

另外，如只接一个电阻

，则在一点接地保护动作后，只需滑动变阻器的动端使

发生变化并超过定值，两点接地保护即动作。