浙江许继XJ1000微机保护说明书.docx
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浙江许继XJ1000微机保护说明书
XJ-1000系列微机保护装置
使
用
说
明
书
Version1.0
浙江许继电气有限公司
XJ-1000系列通用数字保护装置概述
XJ-1000系列通用数字保护装置是我公司结合多年继电保护产品研发、生产、运行的经验,联合华中科技大学研制的新一代微机继电保护产品,系列微机保护测控装置具有高可靠性、稳定性、选择性、灵敏性,装置外观精美、结构合理、使用方便、保护原理成熟可靠等优点,在电力、水电、矿山、化工、造纸等多个行业成功运行,获得用户的普遍好评。
基于XJ-1000系列通用数字保护装置,我公司形成了变电站综合自动化系统、水电站综合自动化系统,泵站自动化系统等成套产品。
并在多个变电站、水电站、泵站、开关站成功运行。
1.主要特点
1.1背插式结构
采用背插式结构,强电或干扰较强的信号在紧靠后备接线端子的位置分布,经过抗干扰隔离电路,再进入弱电信号处理,然后上到总线,将强电或干扰较强的信号在电气、空间上严格分离,与前插式结构的强弱电信号交错布置相比,具有天然的抗干扰优势,与其他总线连接方式相比,具有结构清晰,使用维护方便,可靠性好的优势。
1.2强恶劣环境运行能力
公司根据多年电力、水电、工矿产品运行经验,专业推出强恶劣环境运行能力的保护装置,特别加强开关柜上运行能力和工业恶劣环境运行能力。
采用加强型单元机箱,按抗强振动,总线接插信号具有多重冗余,各向震动均可确保可靠连接。
分散在开关柜或现场,可靠性不受振动影响
采用加强干扰设计,各输入输出均经过了严格的电气隔离和强干扰旁路、抑
制电路,可靠性不受现场干扰的影响。
采用银色高强度全封闭铝合金结构,便于散热、电气屏蔽、以及防尘、防潮
湿、防腐蚀等。
1.3完善的自检自恢复措施
装置开机和在线运行均对主要电路和外接线进行自检,及时报告外部接线错误和装置内部故障。
设置多重软件、硬件看门狗,确保保护控制程序可靠运行。
1.4全分散系统设计
XJ-1000系列保护装置按每个间隔单元一个装置设计,装置可就地安装,也可集中安装,每装置独立完成一个间隔必备的功能,自带综合自动化接口,可随时配套我公司的自动化管理系统组成站级自动化接口,并与各级调度系统接口。
1.5高可靠性和稳定性
从设计的角度,确保每个电路达到设计目标,设计冗余并运行在合理的工况,装置具备了高可靠性和稳定性。
再从元件质量控制的角度,我公司所有元件均采用至少工业级产品,并全面加强生产检验使用指导各环节,确保本系列产品的极低故障率和使用寿命。
1.6精度一致
保护装置所有测量元件均采用高精度一致性好的元件,并经过了严格的筛选,现场无须进行精度调节,减少现场工作量。
所用器件均不受温度等现场环境的影响,常时间不漂移,确保使用寿命内,精度不变化。
1.7标准化、模块化硬件
装置硬件按标准化和模块化的原则设计,主要硬件通用,不须调整就可使用在其他装置,便于现场维护。
由于本产品是我公司多年总结设计的成熟产品,公司将确保本系列产品在外特性(含开孔和接线等)不变的情况下,提供本产品的售后服务,以及长期可供货能力。
1.8全汉化显示
XJ-1000系列保护装置,现地可直观显示间隔的运行情况和运行参数,显示全汉化,装置的操作采用汉化菜单的方式,便于使用和掌握。
1.9具有32个文件追忆功能,自动记录文件的类型、时间和动作值
1.10丰富的调试功能,可检测硬件状态和外部接线是否正确
1.11使用方便
XJ-1000系列保护装置,显示直观,端子按功能分布,并有端子定义说明,使用接线时,清晰明确。
装置设置有7个按键,配合菜单等友好的人机接口,操作方便。
2.XJ-1000系列通用数字保护装置外形及开孔尺寸图
2.1装置外形图
2.2装置安装开孔尺寸图
3.装置硬件
装置采用整面板形式,面板上包括液晶显示器、信号指示器、操作小键盘等。
装置采用加强型单元机箱,按抗强振动、强干扰设计,确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。
不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。
3.1 主要插件
本保护装置由如下插件构成:
电源插件、交流插件、CPU插件以及总线及显示管理板。
电源插件(带出口继电器)
由电源模块将外部提供的交、直流电源转换为保护装置工作所需电压。
本模块输出+5V和+24V。
+5V电压用于装置数据器件工作,24V电压用于装置驱动继电器使用。
3.2交流插件
交流变换部分包括电流变换器TA和电压变换器TV,用户将TA、TV的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号,供保护插件转换,并起强弱电隔离作用。
本装置有4个电流变换器,4个电压变换器,分别变换Ia、Ib、Ic、I0、的电流量和UA、UB、UC、U0的电压量。
3.3CPU插件
CPU插件由微处理器CPU、RAM、EPROM等构成,集成电路全部采用工业品或军品,使得装置有很高的稳定性和可靠性。
3.4总线及显示管理板
人机对话插件安装于面板上,液晶采用中文显示,主要功能为:
键盘操作、液晶显示、信号灯指示等。
面膜各功能键如图:
4.人机界面说明(以线路保护装置为例,其他参照线路保护装置)
4.1主显示界面
装置上电后,显示装置型号、装置名称及相关企业信息,如图4-1所示,3秒后自动进入主显示界面,如图4-2所示
Ia:
0.00A
保Ib:
0.00A
护Ic:
0.00A
Io:
0.00A
XJ-1001
微机线路保护
VERSION1.0
许继电气
图4-1装置信息界面图4-2主显示界面
4.2主菜单
在主显示界面下按下“确认”键,,进入菜单界面,按“↑”“↓”选择项目,如图4-3所示:
01.定值设置
02.保护投退
03.综合设置
04.动作记录
05.遥信查看
06.模拟通道
07.时间设置
08.开出测试
09.系统设置
10.出厂设置
图4-3
在选项界面下按下“确认”键,输入密码后,进入菜单界面,如图4-4所示
输入口令:
0000
图4-4
密码输入:
““→”“←”移动光标,“↑”“↓”修改光标所在位的值,输入完毕按“确认”键,进入相应的菜单;选择“取消”回到主显示界面。
注:
密码是“1000”
如输入密码错误,也可以进入菜单,但是不能做任何的数据修改和设定。
4.2.1定值设置
在主菜单下选择“定值设置”,按下“确认”键即可进入定值设置界面,如图4-5所示:
速断定值
5.00A
II段过流
3.00A
图4-5
在定值设置界面下即可对保护定值进行修改。
按“→”“←”键可以翻屏选择要修改的定值。
完成后按《确认》键确认修改。
按《取消》键可进入保存界面,保存修改,操作完成。
4.2.2保护投退
在主菜单下选择“保护投退”,按下“确认”键即可进入保护投退界面,如图4-7所示:
速断
退出
II段过流
退出
图4-7
在菜单中选择软压板,按《确认》键进入投/退选择,按上、下键进行修改,修改后按《确认》键选定。
软压板配置完成后按《取消》键进入保存界面,保存修改,操作完成。
4.2.3综合设置
在主菜单下选择“综合设置”,按下“确认”键即可进入综合设置界面,如图4-8所示:
AV变比
20
TV变比
100
图4-8
调整TV变比,电压将显示一次电压。
按《确认》键进入,按左、右键选择,按上、下键进行修改,修改完成后按《取消》键进入保存界面,保存修改,操作完成。
4.2.4动作记录
在主菜单下选择“动作记录”,按下“确认”键即可进入动作记录界面,如图4-9所示:
速断
动作
2010年01月01日
09时02分9秒243
图4-9
按左、右键翻屏。
4.2.5遥信查看
在主菜单下选择“遥信查看”,按“确认”键即可进入遥信查看界面,如图4-10所示:
开关合位0
开关分位0
开关量30
开关量40
图4-10
按上、下、左、右任意键翻屏查看。
在《遥信查看》中加入220V电压导入开入信号,在测试屏幕上将有对应的开入被导通,显示的数字由0变为1。
(“1”是有效位)。
4.2.6模拟通道
在主菜单下选择“模拟通道”,按下“确认”键即可进入模拟通道界面,如图4-11所示:
0000
0000
图4-11
模拟通道仅限于产品出厂试校时使用。
4.2.7时间设置
在主菜单下选择“时间设置”,按下“确认”键即可进入时间设置界面,如图4-12所示:
2010-01-01
09:
06:
25
图4-12
按《确认》键进入调整模式,按左、右键移动光标到需要调整的位置,用上、下键进行调整,调整完毕按《确认》键确认修改,按《取消》键进入保存界面,操作完成。
4.2.8开出测试
在主菜单下选择“开出设置”,按下“确认”键即可进入开出测试界面,如图4-13所示:
出口00OFF
出口01OFF
出口02OFF
出口03OFF
图4-13
按上、下键选择需要测试的项目,按《确认》选择相应的继电器,再按上、下键将有出口动作,可用万用表在背板端子对应出口处查看是否导通。
出口00对应开出1,以此类推。
4.2.9系统设置
在主菜单下选择“系统设置”,按下“确认”键即可进入系统设置界面,如图4-14所示:
IA通道系数
1.005
IB通道系数
1.005
图4-14
系统设置用来调整电气量的采样精度,出厂时已校准,无特别要求无需对其进行修改。
如需修改,参考定值修改的过程。
4.2.10出厂设置
在主菜单下选择“出厂设置”,按下“确认”键即可进入出厂设置界面,如图4-15所示:
用户参数即将丢失
并且不可恢复
确认
取消
图4-15
按《确认》键进入到出厂设置界面。
选择“确定”将恢复到出厂最初原始状态。
5.技术参数
5.1额定参数
额定交流电压:
100V
额定交流频率:
50Hz
额定交流电流:
5A或1A(订货时注明)
额定直流电压:
220V
5.2装置功耗
交流电压回路:
每相不大于1VA;
交流电流回路:
In=5A时每相不大于1VA;In=1A时每相不大于0.5VA;
保护电源回路:
正常工作时,不大于12W;保护动作时,不大于15W。
5.3环境条件
环境温度
工作:
-25℃~+55℃
储存:
-35℃~+70℃,相对湿度不大于80%,周围空气中不含有酸性、碱性或其他腐蚀性及爆炸气体的防雨、防雪的室内;在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆转的变化,温度恢复后,装置应能正常工作。
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℃且表面不凝露,最高温度为+40℃时,平均最大湿度不超过50%。
大气压力:
80kPa~110kPa(相对海拔高度2000m以下)
5.4热稳定性
交流电流回路:
2倍额定电流,连续工作。
10倍额定电流,允许工作1s。
40倍额定电流,允许工作10ms。
交流电压回路:
1.1倍额定电压,连续工作。
直流电压回路:
80%~110%额定电压,连续工作。
5.5 输出触点
保护输出触点容量:
DC220V5A长期工作
5.6绝缘性能
5.6.1绝缘电阻
产品的带电部分和非带电金属部分及外壳之间,以及在电气上无联系的各独立回路之间,用开路电压为500V的兆欧表测量其电阻,在规定的试验大气条件下电阻值不小于100MΩ。
5.6.2介质强度
5.6.2.1在试验的标准大气条件下,产品能承受电压为2kV,频率为50Hz,历时1min的工频耐压试验而无击穿、闪络及元件损坏的现象。
5.6.2.2试验回路如下:
a)电源回路对地;
b)开入量对地;
c)开出回路对地;
d)交流回路对地。
5.6.2.3产品出厂检验时,允许检验历时缩短为1s,检验电压值为规定值的110%。
5.6.2.4产品作重复检验时,检验电压值为规定值的75%。
5.6.3冲击电压
在试验的标准大气条件下,产品的直流电源输入回路,能承受标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压4kV,产品无绝缘损坏。
5.7耐湿热性能
产品能承受GB7261-2000第21章规定的交变湿热试验。
5.8抗振动性能
5.8.1承受振动响应的能力
产品具有能承受GB/T11287-2000中规定的严酷等级为Ⅰ级的振动响应能力。
检验时,施加激励量为额定值时,产品测量元件的准确度能满足2.16条中各项指标。
5.8.2承受振动耐久的能力
产品具有能承受GB/T11287-2000中规定的严酷等级为Ⅰ级的振动耐久能力。
检验时,不施加激励量。
5.9冲击承受能力
5.9.1承受冲击响应的能力
产品具有能承受GB/T14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击响应能力。
检验时,施加激励量为额定值时,产品测量元件的准确度能满足2.16条中各项指标。
5.9.2承受冲击耐久的能力
产品具有能承受GB/T14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击耐久能力。
检验时,不施加激励量。
5.10承受碰撞的能力
产品具有能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为Ⅰ级的碰撞能力。
检验时,施加激励量,不带包装;检验后,产品不应有机械损坏。
5.11静电放电
产品能承受GB/T14598.14-1998中4.2规定的严酷等级为Ⅳ级的静电放电试验。
5.12快速瞬变干扰
产品能承受GB/T14598.10-1996中4.1规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。
5.13辐射电磁场干扰
产品能承受GB/T14598.9-2002中4.1.1规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验。
5.14脉冲群干扰
产品能承受GB/T14598.13-1998中3.1.1规定的严酷等级为Ⅲ级的1MHz和100kHz的脉冲群干扰试验。
5.15 定值精度
电流定值精度:
±2.5%
电压定值精度:
±2.5%
延时定值精度:
0S~0.5S范围内不超过5ms
0.5S以上,误差不超过5%。
5.16测量精度
保护量的测量误差:
不超过额定值的±1.5%
开关量变位记录误差:
分辨率可达2ms
5.17产品引用标准
GB/T2900《电工术语》
GB/T2423.1-2001《电工电子产品基本环境试验规程》试验A:
低温试验方法
GB/T2423.2-2001《电工电子产品基本环境试验规程》试验B:
高温试验方法
GB/T2423.4-1993《电工电子产品基本环境试验规程》试验Db:
设备用交变湿热试验方法
GB/T2887-2000《计算机场地通用规范》
GB7261-2000 《继电器及继电保护装置基本试验方法》
GB/T11287-2000《电气继电器第21部分:
量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇:
振动试验(正弦)》(idtIEC60255-21-1:
1988)
GB/T14537-1993《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》
(idtIEC60255-21-2:
1988)
GB/T14598.9-2002《电气继电器第22部分:
量度继电器和保护装置的电气干扰试验第3篇:
辐射电磁场干扰试验》(idtIEC60255-22-3:
1989)
GB/T14598.10-1996《电气继电器第22部分:
量度继电器和保护装置的电气干扰试验第4篇:
快速瞬变干扰试验》(idtIEC60255-22-4:
1992)
GB/T14598.13-1998《量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分:
1MHz脉冲群干扰试验》(eqvIEC60255-22-1:
1988)
GB/T14598.14-1998《量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分:
静电放电干扰试验》(idtIEC60255-22-2:
1996)
GB16836-2003《量度继电器和保护装置安全设计的一般要求》
JB/T7828-1995《继电器及其装置包装贮运技术条件》
DL/T578-1995 《水电厂计算机监控系统基本技术条件》
DL5002-1991《地区电网调度自动化设计技术规程》
SDJ9-87 《电测量仪表装置设计技术规程》
GB14285-1993 《继电保护和安全自动装置技术规程》
GB50062-1992 《电力装置的继电保护和自动装置设计规程》
GB50171-1992 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
DL478-2001 《静态继电器保护及安全自动装置通用技术条件》
GBJ71-1984 《小型水力发电站设计规范》
6:
装置主要功能及图纸
XJ-1000系列微机保护装置型号一览表
装置型号名称
功能配置
XJ-1001
线路保护装置
1.速断2.过电流
3.过负荷4.过负荷跳闸
5.零序过流6.失压
7.重合闸8.过电压
9.低电压
XJ-1002
电容器保护装置
1.I段过流2.II段过流
3.过电压4.低电压
5.零序过流跳闸6.失压
XJ-1003配电变压器保护
1.超温告警2.超温跳闸
4.轻瓦斯4.重瓦斯
6.速断6.I段过流
7.II段过流8.过电压
9.零序过流告警10.零序过流跳闸
XJ-1052
PT切换装置
1.PT并列 2.过电压
3.低电压
XJ-1060
母联备自投装置
1.备自投 2.过负荷
3.速断 4.过流
XJ-1061
线路备自投装置
1.备自投 2.过负荷
3.速断 4.过流
XJ-1096
电动机保护装置
1.速断2.反时限
3.过负荷4.过负荷跳闸
5.低电压6.零序过流跳闸
7.过电压8.失压
6.1:
XJ-1001线路保护装置功能配置如下:
保护功能
保
护
功
能
速断保护
II段过流
III段过流
III段跳闸
失压
失压跳闸
重合闸
过电压
低电压
零序过流告警
零序过流跳闸
通讯功能
遥信采集、装置遥信变位、事故及故障遥信
正常断路器遥控分、合
XJ-1001原理接线图纸
XJ-1001控制回路图
XJ-1001背部端子图
6.2:
XJ-1003配电变保护功能配置如下:
保护功能
保
护
功
能
速断
I段过流
II段过流
过电压
零序过流告警
零序过流跳闸
重瓦斯
轻瓦斯
超温跳闸
超温告警
通讯功能
遥信采集、装置遥信变位、事故及故障遥信
正常断路器遥控分、合
XJ-1003配电变原理接线图
XJ-1003控制回路图
XJ-1003背部端子图
6.3:
XJ-1002护功能配置如下:
保护功能
保
护
功
能
速段
I段过流
II段过流
过电压
低电压
零序过流
零序过流跳闸
失压
失压跳闸
通讯功能
遥信采集、装置遥信变位、事故及故障遥信
正常断路器遥控分、合
XJ-1002电容器保护原理接线图
XJ-1002控制回路图
XJ-1002电容器背部端子图
6.4:
XJ-1096电动机保护功能配置如下:
保护功能
保
护
功
能
速断
过负荷
过负荷跳闸
反时限
零序过流
零流过流跳闸
低电压
失压
缺相保护
缺相跳闸
过电压
通讯功能
遥信采集、装置遥信变位、事故及故障遥信
正常断路器遥控分、合
XJ-1096电动机原理接线图
XJ-1096控制回路图
XJ-1096电动机背部端子图
6.5:
XJ-1061进线备自投保护功能配置如下:
保护功能
保
护
功
能
备自投
进线1主用
进线2主用
通讯功能
遥信采集、装置遥信变位、事故及故障遥信
正常断路器遥控分、合
XJ-1061进线备自投原理接线图
XJ-1061进线备自投背部端子图
6.6:
XJ-1060分段备自投保护功能配置如下
保护功能
保
护
功
能
备自投
过负荷
通讯功能
遥信采集、装置遥信变位、事故及故障遥信
正常断路器遥控分、合
XJ-1060分段备自投原理接线图
XJ-1060分段备自投背部端子图
6.7:
XJ-1052双PT保护保护功能配置如下
保护功能
保
护
功
能
过电压
低电压
零序过压
PT切换
手动并列
手动解列
通讯功能
遥信采集、装置遥信变位、事故及故障遥信
正常断路器遥控分、合
XJ-1052双PT原理接线图
XJ-1052双PT背部端子图
7、保护原理:
7-1:
速断保护
装置设有瞬时电流速断保护功能,保护动作于跳闸出口继电器和事故信号继电器,用户可通过设置保护功能投/退选择。
如图7-1所示。
图7-1速断保护原理框图
7-2:
过电流保护
装置设有过电流保护功能,时限可以设置,保护动作于跳闸出口继电器和事故信号继电器,用户可通过设置保护功能投/退选择。
如图7-2所示。
图7-2过电流保护原理框图
7-3:
过负荷保护
装置设有过负荷保护功能,当电流最大值大于整定值时,延时动作于跳闸出口继电器和事故信号继电器,用户可通过设置保护功能投/退选择。
如图7-3所示。
图7-3过负荷保护原理框图
7-4:
低电压保护
在系统故障时电压降低,可配置低电压保护来甩掉部分负荷并保护用电设备。
本保护在断路器处于合位时投入,且在TV断线时可闭锁。
如图7-4所示。
图7-4低电压保护原理框图
注:
Tx为低电压保护延时的时间
7-5:
失压保护
当断路器处在合位,网上失电时启动失压保护,失压保护动作于跳闸出口继电器和事故信号继电器。
失压保护根据用户实际要求可投入或退出。
如图7-5所示。
图7-5失压保护原理框图
注:
Tx为失压保护延时的时间
7-6:
过电压保护
装置设有过电压保护功能,当电压最大值大于整定值时,延时动作于跳闸出口继电器和事故信号继电器,用户可通过设置保护功能投/退选择。
原理框图如图7-6所示。
图7-6过电压保护原理框图
注:
Tx为过电压保护延时的时间
7-7:
零序过流保护
小电流接地系统,用于检测高压侧接地。
当零序电流大于整定值并经过整定时间后保护动作,动作于跳闸出口继电器和事故信号继电器,,用户可通过设置保护功能投/退选择。
如图7-7所示。
图7-7零序过流保护原理框图
注:
Tx为零序过流保护延时的时间
7-8:
零序过压保护
装置中设有零序过压保护,通过设置保护控制压板投退。
在不接地或小电流接地系统中发生接地故障时,电网故障相对地电压降为零,非故障相对地电压升高
倍,电网出现零序电压,且各处零序电压相等。
零序过压保护