3020A使用说明书.docx

1、3020A使用说明书DCAP-3020A（V3.0）电容器保护测控装置使用说明书北京紫光测控有限公司BEIJING UNISPLENDOUR M&C CO. , LTD目录1 概述 32 装置主要功能配置 33 装置硬件资源配置 44 主要技术指标 44.1 额定参数 44.2 环境条件 54.3 功率消耗 54.4 热稳定性 54.5 测控技术指标 54.6 保护技术指标 64.7 触点容量 84.8 绝缘性能 84.9 抗干扰能力 85 装置原理 95.1 装置的构成 95.2 保护原理说明 96 菜单及数据表格说明 186.1 实时数据表 186.2保护参数表 196.3 通信数据表格

2、236.4系统参数表 276.5模拟量校准表 317 操作方法 328 装置结构及尺寸 329 装置典型接线图 3310 箱后端子接线图 351 概述DCAP3020A电容器保护测控装置适用于各种补偿电容器组的保护及测控。2 装置主要功能配置名称说明保护三段定时限过流保护（可受复压判据控制）；反时限过流保护；过负荷保护；过负荷告警；低压保护；过压保护；差压保护；差流保护；零序过压告警；三段零序过流保护；零序过流告警；独立的接地选线功能；PT断线、CT断线、控制回路断线、装置失电告警；4路非电量控制（联跳1、2、3、4）；故障、告警、闭锁等事件记录；支持硬压板投退并可灵活整定；多达8套保护定值及

3、保护投退；故障录波。遥测量三相相电压，三相线电压，零序电压；三相电流，零序电流；有功、无功，零序有功、零序无功，功率因数；频率；有功电度、无功电度；基波及217次谐波。遥信量可检测16路遥信量，遥信变位信息及同时产生的SOE可上传给主机。遥控量可接受并执行主机的遥控命令，遥控出口可整定。当地报告记录故障告警记录。变位报告记录。操作记录。对时功能主机软件对时GPS对时数据的掉电保存录波数据、故障告警记录、变位记录、操作记录等保存在有备用电池支持的RAM中，在装置掉电时数据不会丢失。保护或控制参数保存在EEPROM中，在装置掉电或电池耗尽时数据不会丢失。打印功能主从机配置方式：同一总线上只能有1台

4、主机（即打印管理机），最多31台从机。分为手动打印和自动打印：手动打印需要在“装置打印操作”菜单下启动相应的打印作业完成，此菜单下同时包括打印作业的取消操作；自动打印需要在“打印参数设置”菜单下将自动打印方式投入，此时若有新的事故告警、变位信息或操作记录发生时会自动打印出这些信息报告。参数整定说明：打印参数设置：连接打印机的装置整定为主机，其它装置整定为从机。同时，在主机上把各从机的通信站号依次整定在从机站号整定项的位置，通信站号不宜重复整定，不需要的从机站号整定项整定为0。如果主机或从机需要自动打印功能，必须将各自的自动打印方式投入。规约选择：主机连接打印机的232串口规约选择为“打印机”，

5、各装置连接打印网络的通信口规约选择为“打印网络”。其它测量量显示方式：“一次值/二次值”可选择；电度测量方式：“脉冲方式/计算方式”可选择。3 装置硬件资源配置名称数量说明装置工作电源1可以是DC220V或DC110V，在订货时须注明。控制回路电源1可以是DC220V或DC110V，在订货时须注明。开关控制回路1有内置防跳继电器及合闸保持继电器。交流输入（AD）16途径：交流量内部小互感器(隔离变换)低通滤波A/D转换(数字信号)DSP(计算处理)。开关量输入（DI）16均经光电隔离。其中，开入量113为DC220V或DC110V输入的普通信号；开入量14可作为GPS对时信号，开入量1516可

6、作为电度脉冲信号，此时它们都是DC24V输入，而当它们作为普通信号时，输入电压同开入量113。开关量输出（DO）8均经光电隔离。其中，开出量16经装置内部的启动和闭锁逻辑器件闭锁，从而大大提高了装置的可靠性。通信接口3可以是RS-232、RS-485、光纤和网络接口。4 主要技术指标4.1 额定参数交流电压额定值(Un)：100V 交流电流额定值(In)：5A，1A 电源频率额定值：50Hz直流电源额定值：220V，110V4.2 环境条件环境温度:工作：温度范围 -25+55。贮存：温度范围 -40+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，装置能正常工作。 大气压力：

7、80110KPa（相对海拔高度2Km及以下）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%。4.3 功率消耗交流电压回路：不大于0.5VA/相（额定电压下）交流电流回路：不大于0.5VA/相（额定电流下）直流回路：每个保护箱不大于15W（静态）或30W（动作）4.4 热稳定性长期运行2In，1.5Un短时过载20In，1s瞬时过载峰值50In，10ms4.5 测控技术指标（1）交流工频输入量a) 标称值电压：100V；电流：1A，5A；频率：50 Hz。 b) 测量精度电流、电压：0.2In 1.2In

8、，0.2Un1.2Un: 0.2%；有功功率、无功功率、功率因数：0.5%；频率：0.02Hz。c) 影响量频率变化（4555 Hz）的影响：允许变差：电流、电压为0.2%；功率为0.5%。温度变化（-25+55）的影响：允许变差：电流、电压为0.2%；功率为0.5%。被测量的谐波含量（20%）的影响：允许变差：电流、电压为0.2%；功率为0.5%。被测量超量限（120%）的影响：允许变差：电流、电压为0.4%；功率为1.0%。自热（30min）的影响：允许变差：电流、电压为0.2%；功率为0.5%。线路不平衡对功率测量的影响：允许变差：0.5%。被测线路间的相互作用的影响：允许变差：0.25

9、%。功率因数变化的影响：允许变差：0.25%。（2）遥信量a) 输入回路采用光电隔离；b) 遥信量电压标称值：直流电压220V/110V，根据需要，亦可提供直流24V输入。c) 遥信量分辨率2ms（3）遥测响应时间遥测响应时间3s。（4）遥信响应时间遥信响应时间1s。（5）遥控输出接点容量直流220V，5A。（6）对时功能精确到毫秒级。4.6 保护技术指标(1) 三段定时限过流保护可受复合电压判据控制。动作电流定值整定范围：0.4In20In。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0s100s。整定误差：电流1.2倍整定值不超过1%或30ms；整定为0s时，电流1.5倍整定值不超过4

10、0ms。（2）复合电压元件复合电压低压整定范围：0.05UnUn , 整定误差不超过2.5%。复合电压负序电压整定范围：0.05UnUn, 整定误差不超过2.5%。（3）反时限过流保护启动电流定值整定范围：0.2In4In 。反时限系数整定范围：一般反时限：0.147，整定误差不超过5%。非常反时限：5200，整定误差不超过5%。极端反时限：10200，整定误差不超过5%。启动时间整定范围：0s60s。动作时间：理论延时误差不超过5%或30ms。（4）过负荷保护 动作电流定值整定范围：0.4In20In。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0.1s300s。整定误差：电流1.2倍整

11、定值不超过1%或30ms。（5）三相低压保护动作电压定值整定范围：0.1Un0.9Un。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：电压0.8倍整定值不超过1%或30ms。（6）过压保护动作电压定值整定范围：Un1.5Un。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：电压1.2倍整定值不超过1%或30ms。（7）差压保护动作电压定值整定范围：0.03UnUn。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：电压1.2倍整定值不超过1%或30ms。（8） 差流保护动作电流定值整定范围：0.04In2In。整定误

12、差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0s20s。整定误差：电流1.2倍整定值不超过1%或30ms；整定为0s时，电流1.5倍整定值不超过40ms。 （9）三段零序过流保护动作电流定值整定范围：不接地和经消弧线圈接地系统：0.05A 2A，其它：0.1In6In。整定误差：不超过2.5%或10mA。动作延时定值整定范围：0s20s。整定误差：电流1.2倍整定值不超过1%或30ms；整定为0s时，电流1.5倍整定值不超过40ms。4.7 触点容量长期接通DC220V/5A。4.8 绝缘性能(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100M。(2) 介质强度装置所

13、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) 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，能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验，无绝缘损坏现象。4.9 抗干扰能力(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2.5KV，差模为1KV）干扰检验。(2) 承受静电放电干扰能力能承受严酷等级为4 级的静电放电干扰检验。(3) 承受辐射电磁场干扰能力能承受场强为10V/m,频率为27KHz1000MHz的垂直及水平方向的辐射电磁场干扰检验。

14、(4) 承受快速瞬变干扰能力能承受严酷等级为4级的快速瞬变干扰检验。(5) 承受浪涌（雷击）干扰的能力。能承受严酷等级为4级的浪涌（雷击）干扰试验。(6) 承受射频场感应的传导干扰的能力。能承受严酷等级为3级的射频场感应的传导抗干扰试验。(7) 承受工频磁场干扰的能力。 能承受严酷等级为5级的工频磁场抗干扰试验。(8) 承受脉冲磁场干扰的能力。能承受严酷等级为4级的脉冲磁场抗干扰试验。(9) 承受阻尼振荡磁场干扰的能力。能承受严酷等级为4级的阻尼振荡磁场抗干扰试验。5 装置原理5.1 装置的构成装置的整体构成框图见图5.1。图5.15.2 保护原理说明(1) 定时限过流保护共三段，当延时整定为

15、0时可作为速断保护, 可受复合电压判据控制，每段保护的复合电压判据可通过压板进行投退。(2) 复合电压判据过流保护的复压判据为：UminU2dz式中，Umin为线电压Uab、Ubc、Uca之最小值，U1dz为 复合电压判据低电压定值，U2为负序电压，U2dz为复合电压判据负序电压定值。(3) 反时限过流保护根据国际电工委员会（IEC-4）和英国标准规范（BS142.1996），提供以下三种反时限特性曲线供选择： 极端反时限极端反时限特性曲线的表达式如下： 非常反时限 非常反时限特性曲线的表达式如下： 一般反时限 一般反时限特性曲线的表达式如下： 其中，Fs：反时限系数，I：主回路二次电流，Ip

16、：反时限保护启动电流，t：动作时间。实际应用时，可根据设备的运行曲线选择合适的反时限特性曲线。由于反时限特性和反时限参数可设置，可组成无数个反时限曲线供用户选择，适用范围很广。 保护定值表中只允许设定启动电流Ip和反时限系数Fs，如果实际应用中不是直接给出Ip和Fs，则必须根据给定的参数先求得Ip和Fs，再提供给保护装置。 已知启动电流Ip和一组动作电流及对应的动作时间值（I1，T1），则Fs的计算公式如下：对于极端反时限： 对于非常反时限：对于一般反时限： 已知两组动作电流及对应的动作时间值（I1，T1及I2，T2），Ip和Fs的计算公式如下：对于极端反时限： 对于非常反时限： 对于一般反时

17、限： (4) 过负荷包括过负荷保护和过负荷告警。过负荷保护：三相电流中任一相大于定值经延时动作于事故信号。过负荷告警：三相电流中任一相大于定值经延时动作于告警信号。 (5) 三相低压保护当三相线电压均低于定值时，经延时动作于事故信号。当开关处于分状态或任一相电流大于0.06In时闭锁低压保护。(6) 过压保护当任一相线电压高于定值时，过压保护经延时动作于事故信号。当开关处于分状态时闭锁过压保护。(7) 差压保护装置可接电容器的三相差压，也可只接一相差压，当任一相差压大于差压定值时，经延时动作于事故信号。(8) 差流保护装置可接一路差流，当装置检测到的差流大于差流保护定值时，经延时动作于事故信号

18、。（9）零序过压告警零序过压告警一般作为不接地或经消弧线圈接地系统的单相接地时的绝缘监察。当零序电压大于定值时，经延时动作于告警信号。零序电压可以是由UA、UB、Uc计算获得的自产电压3U0，或者是外加的PT开口三角电压U0WJ，在“修改投退表”菜单中选择。当选择3U0时，如果发生PT断线，零序过压可能误告警，所以在零序过压告警投入时，建议选择U0WJ。（10）零序过流包括三段零序过流保护及零序过流告警。三段零序过流保护：用于小电阻接地系统，当零序电流大于定值时，经延时动作于事故信号。零序过流告警：一般用于不接地或经消弧线圈接地系统，当零序电流大于定值时，经延时动作于告警信号。（11）接地选线

19、接地选线采用独立选线原理，当装置判断出本线路接地时延时发“单相接地告警”信号。接地选线功能有独立的投退及定值整定。启动条件：零序电压 “接地选线零序电压启动值”且3I0 “接地选线零序电流启动值”。接地选线功能启动后，对于不接地系统，当Q0 0经延时动作于告警信号，即灵敏角为90；对于经消弧线圈接地系统，当P0 0 经延时动作于告警信号，即灵敏角为180。零序电压可以是由UA、UB、Uc计算获得的自产电压3U0，或者是外加的PT开口三角电压U0WJ，在“修改投退表”菜单中选择。当接地选线投入而零序过压告警不投入时，建议选择3U0，以避免零序电压极性接错。（12）PT断线告警检测一相或两相断线：

20、当负序电压大于门槛值0.2Un时，经延时发PT断线告警信号。检测三相断线：当正序电压小于门槛值0.2Un，同时若任一相电流大于0.06In则经延时发PT断线告警信号。（13）CT断线告警断线判据：三相电流中始终有一相电流小于0.06In，另两相电流中至少有一相电流大于0.1In，经延时发CT断线告警信号。（14）控制回路断线告警当控制电源的正输入端（端子L+）没有输入，或者当跳闸出口（端子KTO）和合闸出口（端子KHO）的电位不同时满足一正一负时，经延时发控制回路断线告警信号。（15）联跳功能装置设计有4个联跳功能：“联跳1”、“联跳2”、“联跳3”、“联跳4”。联跳是根据整定的开入量逻辑矩阵

21、的组合控制于出口，每个联跳有独立的投退、延时整定。逻辑矩阵在“修改联跳设置”菜单下整定，包括： 信号选择：选择有效的开入量和确定有效状态（分或合）。 信号逻辑关系：有效信号的组合逻辑方式可以为“相与”或者“相或”。 输出方式选择：选择出口以电平方式或以脉冲方式输出，脉冲宽度可整定。 脉冲宽度：当输出方式整定为“脉冲方式”时，需要整定脉冲宽度。 告警方式选择：告警方式：联跳动作于事故信号及出口。不告警方式：联跳仅动作于出口，当地和远方没有任何信号。（16）NVRAM电池电压低告警装置内事故、操作记录和录波数据保存在由电池支持的NVRAM中，装置上电后将检测电池电压，当检测到电压低于NVRAM的最

22、小工作电压时发电池电压低告警信号，此时会清除NVRAM中的所有数据，为防止这些数据丢失，应注意以下几点：1) 在正常使用情况（可包括一些间歇掉电和检修装置等短时掉电情况）下，每2年更换一次电池；2) 若装置连续或累计约1年的时间处于掉电情况，应提前及时更换新电池；3) 更换电池方法： 若装置原来未带电运行，请先使装置带电10秒钟以上； 关闭正在运行的装置的电源后，请迅速拔出CPU板、取下电池，并迅速装上新电池，电池分离CPU板的时间不宜超过3分钟。4) 电池的选择及检查：电池型号是CR2032-3V，新电池的开路电压应达到3.3V（用内阻不小于10M欧的电压表测量）。（17）装置内部异常告警装

23、置运行中循环检测内部部分电路的工作是否正常，异常告警包括保护参数RAM区错误、AD采样中断异常、出口继电器线圈电压异常等，详见“故障名称表”说明。（18）开关位置的判断开关位置可取自单独的TWJ信号，或者取自TWJ和开关常开辅助触点信号的组合。两种方式的选择依赖于装置的“修改开入设置”菜单下的“断路器位置信号”的选择，当“断路器位置信号”选择为任一开入有效时，判断开关位置使用组合方式，当“断路器位置信号”选择为对所有开入信号都无效时，开关位置仅取自TWJ信号。组合方式可增加与开关位置有关的一些保护功能的可靠性，因此推荐二次接线设计时支持此种方式。（19）故障录波装置设计有故障录波功能，记录故障

24、启动前4个周波和启动后100个周波的采样数据，录波数据以录波文件的形式存在NVRAM中，同时可存多个录波文件（不同保护装置文件总数可能有所不同，一般为5个）。（20）硬压板大部分保护功能的投退受“软压板”和“硬压板”控制，二者是相与关系：只有软压板和硬压板都投入时保护才投入。硬压板的投退信号取自装置的开入量，信号位置可在“修改开入设置”菜单下灵活整定，不需硬压板时不选择任何开入量。（21）出口闭锁电路装置内部设计了出口闭锁逻辑电路，用来闭锁或开放出口继电器16的输出。当装置正常运行时，闭锁逻辑处于开放状态，而当以下告警发生时闭锁逻辑启动，闭锁出口继电器16的输出：“系统参数读错误”、“校准系数

25、读错误”、“联跳设置读错误”、“开入设置读错误”、“出口表读错误”、 当前使用的保护定值读错误、当前使用的保护投退读错误、“保护参数RAM区错误”。（23）出口启动电路装置内部设计了出口启动逻辑电路，用来控制出口继电器16的启动。6 菜单及数据表格说明6.1 实时数据表(1) 测量量实时数据表序号变量名称单位备注1UAVA相相电压2UBVB相相电压3UCVC相相电压4UABVAB相线电压5UBCVBC相线电压6UCAVCA相线电压7IAAA相电流8IBAB相电流9ICAC相电流10FHz频率 11COS功率因数12PW有功功率13QVAR无功功率14PHKWH有功脉冲电度表底15QHKVAH无

26、功脉冲电度表底(2) 谐波量实时数据表序号变量名称单位备注1UA01VA相相电压基波，显示有效值及占基波的百分比。下同。2UA02VA相相电压2次谐波3UA03VA相相电压3次谐波4UA04VA相相电压4次谐波5UA05VA相相电压5次谐波6UA06VA相相电压6次谐波7UA07VA相相电压7次谐波8UA08VA相相电压8次谐波9UA09VA相相电压9次谐波10UA10VA相相电压10次谐波11UA11VA相相电压11次谐波12UA12VA相相电压12次谐波13UA13VA相相电压13次谐波14UA14VA相相电压14次谐波15UA15VA相相电压15次谐波16UA16VA相相电压16次谐波1

27、7UA17VA相相电压17次谐波18IA01AA相电流基波19IA02AA相电流2次谐波20IA03AA相电流3次谐波21IA04AA相电流4次谐波22IA05AA相电流5次谐波23IA06AA相电流6次谐波24IA07AA相电流7次谐波25IA08AA相电流8次谐波26IA09AA相电流9次谐波27IA10AA相电流10次谐波28IA11AA相电流11次谐波29IA12AA相电流12次谐波30IA13AA相电流13次谐波31IA14AA相电流14次谐波32IA15AA相电流15次谐波33IA16AA相电流16次谐波34IA17AA相电流17次谐波(3) 保护量实时数据表序号变量名称单位备注1UAVA相相电压2UBVB相相电压3UCVC相相电压4UABVAB相线电压5UBCVBC相线电压6UCAVCA相线电压7IAAA相电流8IBAB相电流9ICAC相电流10U1V正序电压，。11U2V负序电压，。12CUAVA相差压13CUBVB相差压14CUCVC相差压15CI0A差流16U0WJV外加开口三角零序电压173U0V自产零序电压，。183I0A零序电流19P0KWH零序有功功率20Q0KVAH 零序无功功率6.2保护参数表(1) 定值表序 号定 值 名 称整 定 范 围备注1过流1段定值0.40In20.00In 2过流1段延时0.00100.00s 3