PMC6510微机型保护测控装置使用说明书V150315.docx

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PMC6510微机型保护测控装置使用说明书V150315

PMC-6510微机型保护测控装置

操作使用说明书

（V1.5版）

深圳市中电电力技术有限公司

目录

1装置简介1

1.1概述1

1.2产品特点1

1.3基本功能1

1.4产品使用2

2技术指标2

2.1工作环境条件2

2.2额定参数2

2.3精度及误差2

2.4遥信分辨率3

2.5过载能力3

2.6继电器输出3

2.7开关量输入3

2.8电气绝缘性能3

2.9机械性能3

2.10电磁兼容性能4

3功能说明4

3.1保护功能4

3.1.1速断保护4

3.1.2复合电压元件4

3.1.3限时速断5

3.1.4定时限过流5

3.1.5反时限过流保护5

3.1.6过热保护6

3.1.7过负荷保护6

3.1.8起动时间过长保护6

3.1.9堵转保护7

3.1.10充电保护7

3.1.11零序过流保护（I、II段）7

3.1.12负序过流保护8

3.1.13过压保护8

3.1.14低压保护8

3.1.15低周减载8

3.1.16电容器差压保护9

3.1.17绝缘监视9

3.1.18TV断线9

3.1.19重要遥信处理9

3.2测量监视功能10

3.2.1测量10

3.2.2遥信功能10

3.3控制功能10

3.4通讯功能11

3.5记录功能11

3.5.1事件记录11

3.5.2故障录波记录11

4操作使用说明12

4.1按键操作12

4.2信号指示灯12

4.3默认显示页面12

4.4显示结构13

4.5画面详细说明13

4.5.1数据查询14

4.5.2定值查询15

4.5.3事件记录16

4.5.4参数设置18

4.5.5装置维护21

4.5.6装置信息22

4.5.7定值清单23

5安装调试说明26

5.1安装26

5.1.1装置安装图26

5.1.2背板端子布置27

5.1.3端子排总体布置：

28

5.1.4模拟量输入28

5.1.5工作电源28

5.1.6接地线的连接28

5.1.7通信接线28

5.2开出继电器的应用29

5.3开关量输入的应用29

5.4通电试验29

5.5模拟试验29

5.6装置故障分析29

6接线原理图31

7售后服务承诺31

7.1质量保证32

7.2装置升级32

7.3质保范围32

附录1：

手册变更信息33

危险和警告

本设备只能由专业人士进行安装，对于因不遵守本手册的说明所引起的故障，厂家将不承担任何责任。

触电、燃烧或爆炸的危险

⏹设备只能由取得资格的工作人员才能进行安装和维护。

⏹对设备进行任何操作前，应隔离电压输入和电源供应，并且短路所有电流互感器的二次绕组。

⏹要用一个合适的电压检测设备来确认电压已切断。

⏹在将设备通电前，应将所有的机械部件，门和盖子恢复原位。

⏹设备在使用中应提供正确的额定电压。

不注意这些预防措施可能会引起严重伤害。

本说明书版权属深圳市中电电力技术有限公司所有，未经书面许可，不得复制，传播或使用本文件及其内容。

深圳市中电电力技术有限公司保留所有版权，包括专利许可权，实用模型的注册权或设计权。

我们已经检查了本手册关于描述硬件和软件保持一致的内容。

由于不可能完全消除差错，所以我们不能保证完全的一致。

本手册中的数据将定期审核，并在下一版的文件中做必要的修改，欢迎提出修改建议。

以后版本中的变动不再另行通知。

1装置简介

1.1概述

PMC-6510微机型保护测控装置（以下简称PMC-6510）是在消化吸收国内外先进技术的基础上设计开发的保护测控一体化装置。

PMC-6510微机型保护测控装置采用了高端配置：

高性能32位嵌入式单片机、高精度AD采样、大液晶人机界面、支持软件在线升级。

PMC-6510高可靠性的继电保护功能与自动控制功能、完备的遥控与出口输出功能，可实现电力线路、变压器、高压电动机、电容器、分段母线的保护与测控。

1.2产品特点

•针对企业用户特别设计；

•特别针对安装于开关柜上的设计结构；

•齐全的保护功能适用于多种应用；

•专门设计的电动机保护功能：

起动时间过长，起动时速断定值加倍，起动时与运行时两种热保护模型，堵转保护等；

•具有电容器组的差压保护；

•灵敏小电流（带方向）接地保护（可选）；

•大容量的事件记录（分辨率1ms）；

•长时间故障录波（掉电可保持10年）；

•保护出口配置灵活，显示界面人性化；

•完善的自检功能及报告；

•PMC-6510具有RS-485、以太网通讯接口，规约MODBUS、103可选；

•支持软件在线升级。

•支持4组保护定值。

1.3基本功能

PMC-6510

详细说明

输入和输出

四路电压输入（VA、VB、VC、VX）

四路电流输入（IA、IB、IC、IN）

十路开关量输入（IN1～IN10）

六个继电器输出（OUT1～OUT6）

保护配置

电流速断保护、限时速断（带复压方向）、定时限过流（带复压方向）、反时限过流保护、起动和运行时两种电动机热保护模型、过负荷保护、电动机起动时间过长和堵转保护、电动机起动时速断定值加倍功能、充电保护、两段式零序电流保护、负序电流保护、过电压保护、低电压保护、低周减载、绝缘监测、电容器差压、跳闸回路监视、TV断线监视、开关量保护（事件报文可选）。

测量功能

具有相电流、相电压、线电压、零序电流、频率、有功、无功、视在功率、功率因数等测量功能。

故障录波

故障录波记录长度为25个周波，可以连续记录最近发生的7次故障录波，这些数据保留在非易失性存储器中（掉电10年不丢失）。

事件记录

装置保存的事件记录总量为224个，其中保护事件记录32个，开关量记录128个，装置操作事件记录32个，装置自检事件记录32个。

通信方式

RS-485或以太网通信口：

可提供1路、2路通信口通信，支持同时工作。

1.4产品使用

a）适用于电力线路、变压器、电容器、高压电动机和分段母线的保护

b）灵敏接地方向保护可以实现分散的接地选线

c）装置可就地分散安装或集中组屏安装

2技术指标

2.1工作环境条件

a）环境温度：

-25℃～+70℃

b）大气压力：

70kPa～110kPa

c）相对湿度：

5%～95%（产品内部不凝露，不结冰）

2.2额定参数

a）装置工作电源

•直流：

额定220V，110V，电压允许偏差-20%～+20%

•交流：

额定220V，电压允许偏差-20%～+20%

b）额定相电流：

5A、1A

c）额定零序电流：

5A、1A、0.5A

d）额定交流相电压：

57.7V

e）额定频率：

50Hz

f）功耗

•交流电流回路：

5A配置，不大于1VA/相；1A配置，不大于0.5VA/相

•交流电压回路：

不大于0.5VA/相（额定电压时）

•工作电源回路：

不大于8W

2.3精度及误差

a）保护定值误差

•电流定值误差：

<±3%或50mA（5A额定）

<±3%或10mA（1A额定）

<±3%或5mA（0.5A额定）

•电压定值误差：

<±3%或2V

•延时定值误差：

<±3%或45ms

•功率方向角度精度：

±5°

•速断保护动作时间：

<40ms

b）测量精度误差

•电压：

误差：

±0.5%（1V～120V）

•电流：

误差：

±0.5%（0.01In～1.2In）

•有功功率：

误差：

±1.0%

•无功功率：

误差：

±2.0%

•有功电能：

误差：

±1.0%

•无功电能：

误差：

±2.0%

•功率因数：

误差：

±1.0%

2.4遥信分辨率

遥信分辨率为1ms。

2.5过载能力

a）交流电流回路：

2倍额定电流，连续工作；10倍额定电流，允许10s；40倍额定电流，允许1s

b）交流电压回路：

2倍额定电压，连续工作；3.0倍额定电压，允许10s

2.6继电器输出

a）接通容量：

5A，连续；30A，0.2s

b）动作时间：

<10ms

c）返回时间：

<5ms

d）分断能力：

直流，阻性50W，感性30W（L/R=0.04s）；交流，1250VA，最大5A

2.7开关量输入

激励电源：

外部直流220V/110V（标准配置），外部交流220V/110V（可整定）。

2.8电气绝缘性能

a）介质强度

符合GB/T14598.3-2006规定；工频电压2kV，时间1分钟。

b）绝缘电阻

符合GB/T14598.3-2006的规定；1000V兆欧表测试，绝缘电阻值不小于100MΩ。

c）冲击电压

符合GB/T14598.3-2006规定；承受1.2/50μs峰值为5kV的标准雷电波的冲击。

2.9机械性能

a）振动

•振动响应：

符合GB/T11287-2000标准规定，严酷等级为1级；

•振动耐久性：

符合GB/T11287-2000标准规定，严酷等级为1级。

b）冲击

•冲击响应：

符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1级；

•冲击耐久性：

符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1级。

c）碰撞：

符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1级。

2.10电磁兼容性能

a）振荡波干扰：

符合GB/T14598.13-2008（IEC60255-22-1：

2007）规定，严酷等级为Ⅲ级。

b）静电放电干扰：

符合GB/T14598.14-1998（IEC60255-22-2：

1996）规定，严酷等级为Ⅳ级。

c）射频电磁场辐射干扰：

符合GB/T14598.9-2002（IEC60255-22-3：

2000）规定，满足10V/m最严酷等级。

d）电快速瞬变脉冲群干扰：

符合GB/T14598.10-2007（IEC60255-22-4：

2002）规定，严酷等级为IV级。

e）浪涌干扰：

符合GB/T14598.18-2007（IEC60255-22-5：

2002）规定，严酷等级为Ⅳ级。

f）射频传导干扰：

符合GB/T14598.17-2005（IEC60255-22-6：

2001）规定，严酷等级为Ⅲ级。

g）工频磁场干扰：

符合GB/T17626.81998（IEC61000-4-8：

1993）规定，严酷等级为Ⅳ级。

h）工频抗扰度：

符合GB/T14598.19-2007（IEC60255-22-7：

2003）规定，严酷等级为A级。

i）电磁发射限值：

符合GB/T14598.16-2002（IEC60255-25：

2000）规定。

3功能说明

3.1保护功能

3.1.1速断保护

此保护适用于各种应用，本装置特别针对电动机起动时起动电流过大而可能造成速断保护误动的情况，设计了电动机起动时速断定值加倍的功能。

当三相电流中任意一相电流大于电流速断整定值时，保护动作。

a）动作条件：

Imax（IФ）>Id；Id为速断定值，IФ为相电流。

为电动机保护时，在起动过程中电流定值为速断起动系数乘以速断定值；

b）针对电动机保护可以在选择电动机保护时选择电动机起动期间速断定值加倍功能，其系数可以在1.00～2.00之间，以避免电动机起动电流过大造成速断误动，其加倍时间为0.5s。

注意加倍后的速断定值不能超过100A（@5A）/20A（@1A）；

c）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

d）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.2复合电压元件

下面三个条件中，只要有一个条件满足，复合电压元件就开放：

•低压元件退出，且负序电压元件退出；

•低压元件投入时，Ulmin（Ul）

•负序电压元件投入时，U2>U2d；U2为负序电压，U2d为负序电压定值。

3.1.3限时速断

a）动作条件

•Imax（IФ）>Id；IФ为相电流，Id为限时电流速断定值；

•T>Td；Td为限时电流速断延时定值；

•复合电压元件退出或复压元件开放；

•方向元件退出或方向为正方向。

b）方向元件

方向元件采用90°接线，最大灵敏角为-45°；

方向元件动作区为：

-135°～45°；

c）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

d）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.4定时限过流

a）动作条件

•Imax（IФ）>Id；IФ为相电流，Id为过流定值；

•T>Td；Td为限时电流速断过流延时定值；

•复合电压元件退出或复压元件开放；

•方向元件退出或方向元件为正方向。

b）方向元件

方向元件采用90°接线，最大灵敏角为-45°；

方向元件动作区为：

-135°～45°；

c）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

d）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.5反时限过流保护

反时限过流保护的动作时限与被保护线路故障电流的大小有关，故障电流越大，动作时限越短；反之，故障电流越小，动作时限越长。

五种反时限曲线可选。

a）动作方程：

IECC级曲线（默认C3，极端反时限）

曲线名称

计算公式

曲线名称

计算公式

标准反时限：

C1

t=tp*

强反时限：

C2

t=tp*

极端反时限：

C3

t=tp*

长反时限：

C4

t=tp*

短时反时限：

C5

t=tp*

式中，M=I/Ip，tp为时间系数，Ip为电流定值，I为故障电流，t为跳闸时间；

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.6过热保护

过热是引起电动机损坏的重要原因，特别是转子中的负序电流会造成电动机严重发热。

过热主要由过负荷、不对称过负荷、定子断线等原因引起的，电动机过热保护也作为电动机短路、起动时间过长、堵转等其它故障的后备保护。

本装置设计了针对于电动机起动过程和正常运行过程的两种过热模型，只要在整定时选择是用于电动机保护并整定了热保护功能，此两种模型就分别投入，很好地解决了热保护在电动机起动过程中误跳。

a）动作方程

式中：

Idzgr－保护的电流定值；

Mf－电动机的发热时间系数（s）；

Tdzgr－保护动作时间（s）；

I1－电动机实际运行电流的正序分量（A）；

I2－电动机实际运行电流的负序分量（A）；

K1－正序电流发热系数，起动过程K1=0.5，运行过程K1=1；

K2－负序电流发热系数，起动过程K2=6，运行过程K2=4。

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.7过负荷保护

电动机、变压器、电容器等设备长期超过额定值运行时，将造成设备过热烧毁。

当三相任一相电流超过过负荷电流整定值并达到整定延时后，保护动作。

a）动作条件

•Imax（IФ）>Id；Id为过负荷电流定值，IФ为相电流

•T>Td；Td为过负荷延时定值

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.8起动时间过长保护

当电动机由静止状态送电进入起动状态，电流由零突然增大，并持续一段时间电流超过1.2Ie，此过程为电动机的起动过程，随后电流将逐渐减小；如起动时间过长（其电流持续超过Ie），将导致电动机损坏；本保护设计了专门的电动机起动时间过长保护，此保护功能在电动机起动过程起作用，电动机起动过程结束就退出。

a）动作条件

•正序电流从零突然增大到1.2Ie以上

•1.2Ie以上正序电流持续时间T>Td；Td为起动时间过长定值

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.9堵转保护

由于电机负荷骤然变大或自身机械原因造成电动机的轴被卡住，如果不及时切除故障就会出现电机过热导致电机烧坏。

当电动机的运行电流大于整定电流并达到整定延时后，保护动作出口跳闸并发信号。

a）动作条件

•电动机在运行过程中

•电流出现突然增大

•电流大于堵转定值

•T>Td；Td为堵转延时定值

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.10充电保护

空母线充电时，为防止地线未拆除或其它故障，可应用充电保护，充电保护可以较小定值迅速切除故障。

因为此时母线上没有其他设备运行不会造成什么损失，充电良好后，该保护退出运行。

a）动作条件

•Imax（IФ）>Id；Id为充电保护电流定值，IФ为相电流

•T>Td；Td为充电保护延时定值

•断路器合位（IN3）

•95%电流定值返回

注：

装置合闸3秒后充电保护退出。

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.11零序过流保护（I、II段）

零序过流保护为两段，当零序电流大于零序过流定值并达到整定延时后零序电流保护动作。

a）动作条件

•IN>I0d；I0d为零序电流定值，IN为零序电流

•T>Td；Td为零序过流保护延时定值

•零序电压元件退出或3U0>21V（3U0为自产）

•零序功率方向退出或零序功率方向在动作区内

b）方向元件

零序方向元件动作区为Arg（IN/3U0）＝180°～360°，3U0为自产，IN的正方向为母线指向线路。

c）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置。

d）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

零序电压元件和零序功率方向元件可通过软压板进行投退控制。

3.1.12负序过流保护

负序过流保护是对三相电流不对称的保护，负序电流过大，会导致设备及线路发热而烧毁。

当负序电流超过负序过流整定值并到达延时后，保护动作。

a）动作条件

•I2>I2d；I2d为负序过流定值，I2为负序电流

•T>Td；Td为负序过流延时定值

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.13过压保护

当三个线电压中的任一线电压高于整定值，且达到整定延时后，过电压保护动作。

a）动作条件

•Ulmax（Ul）>Ud；Ud为过压定值，Ul为三个线电压

•T>Td；Td为过压保护延时定值

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.14低压保护

当三个线电压均低于整定值，且达到整定延时后，低电压保护动作。

当TV断线时闭锁低电压保护（需要投入TV断线闭锁功能时，必须将“TV断线”整定为“报警”，“闭锁低电压”整定为“投入”）。

a）动作条件

•Ulmax（Ul）

•T>Td；Td为低压保护延时定值

•TV回路正常（TV断线闭锁低电压保护功能投入/退出可选择）

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.15低周减载

a）动作条件

•f

•Imax（IФ）>0.04In；IФ为相电流，In为二次额定电流

•△f/△t<滑差定值（滑差闭锁投入时），△f/△t为实时滑差值

•UC>30V

•T>Td；Td为保护延时定值

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.16电容器差压保护

单星形接线电容器组的零序电压或双星形接线电容器组的不平衡电压可接入保护装置的VX（统称为差压）。

电容器发生故障时，当差压大于差压保护定值，到达保护延时，保护动作。

a）动作条件

•UX接入电容器差压

•UX>Ud，UX为电容器差压，Ud为电容器差压定值

•T>Td；Td为电容器差压保护延时定值

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

可整定为退出/跳闸/报警。

3.1.17绝缘监视

绝缘监视保护的电压输入（U）可选自产或外接（UX）。

当绝缘监视的电压输入为自产时，U=0.5774×U0，自产零序电压由装置相电压UA、UB、UC计算得到；当绝缘监视的电压输入为外接时，U=UX。

外接零序电压由TV互感器的开口三角形得到。

a）动作条件

•U>Ud，Ud为绝缘监视电压定值

•T>Td；Td为绝缘监视延时定值

b）零序电压可通过额定参数的配置选择外接或自产；

c）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

d）软压板投退可整定为退出/报警。

3.1.18TV断线

TV断线功能可监视TV单相断线、两相断线和三相断线。

判断到电压异常后，装置延时5s发“TV断线”信号。

a）动作条件：

•三个线电压均小于18V，某相电流（A相，B相或C相）大于0.1In，判为三相断线

•任意两个线电压之差大于18V，判为两相断线或单相断线

b）出口配置：

6个出口（OUT1～OUT6）可灵活配置；

c）软压板投退：

软压板投退可整定为退出/报警。

3.1.19重要遥信处理

IN1可定义为跳闸回路监视。

IN3可定义为断路器状态（常开）。

IN5、IN6、IN7、IN8、IN9、IN10可定义为外部联跳，事件类型可选：

重瓦斯、轻瓦斯、压力释放、超温动作、温度越限、油位异常、冷却故障、工艺故障、工艺合闸、工艺分闸、联动、联动1、联动2、储油故障、DCS联锁、弹簧储能、压力异常、联锁、联锁1、联锁2、外保护、非电量、紧急跳闸。

信号可设置为退出/报警/跳闸/联动，当INn设置为联动、报警或跳闸时，对开关量状态闭合经对应的时间后动作，触发报文选择中的事件报文显示。

设置为联动时，不点亮指示灯；设置为报警时，点亮“报警”指示灯；设置为“跳闸”时，点亮“跳闸”指示灯。

动作出口（OUT1～OUT6）可设置。

在对应的保护退出时，以上DI可接入其他开关量。

3.2测量监视功能

3.2.1测量

PMC-6510可测量全电量参数，包括电压、电流、功率、功率因数、频率以及零序电流IN和辅助电压UX。

测量值刷新率为1秒。

a）测量电量的一次值有：

•相电压（VA、VB、VC）、线电压（VAB、VBC、VCA）

•相电流（IA、IB、IC）、零序电流（IN）

•有功功率（PA、PB、PC）、无功功率（QA、QB、QC）、视在功率（SA、SB、SC）

•功率因数（PFA、PFB、PFC）、总功率因数（PF）

•总有功功率（P）、总无功功