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关键词: 水电站自动化,大坝监测,水库闸门自动化,光伏新能源|

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水电站综合自动化系统

水电站控制系统,AE-6052后备保护单元箱

1. 概述

AE-6052发电机后备保护装置(以下简称装置),主要适应于50MW以下发电机的后备保护和测控。6052发电机后备保护测控与6051发电机差动保护装置一起构成发电机成套保护测控系统。

主要功能

保护功能:

a) 速断保护                          

b) III段复合电压闭锁过流保护

c) 过负荷保护

d) II段负序电流保护

e) 过电压保护

f) 低电压保护             

g) 定子接地保护    

h) 失此磁保护  

i) PT断线告警

j) 控制回路断线告警

 

遥测功能:

三相电流、三相电压 、三线电压、频率,功率、功率因数、零序电压、直流量

遥控功能:

断路器分合闸,装置信号复归,保护软压板投退

遥信功能:

8路遥信开入量

其它:

网络对时和手动对时功能

全隔离RS-485通讯接口,国际标准ModBUS-RTU通讯协议

 

2. 技术数据

AC输入电流

额定5A 15A连续;短时250A  1

            极限动态范围:625A持续 1周波(正弦波)

                 功耗:5A 0.16VA15A1.15VA

额定1A 3A连续;短时100A 1

                 极限动态范围:250A 持续1周波(正弦波)

                功耗:1A 0.06VA3A1.18VA

输出接点        

符合IEC 255-0-201974,采用简单评估法 

         5A持续

         30A接通符合IEEC C37.901989

         100A持续 1

         启动/返回时间:<5ms

         分断能力(L/R = 40ms):

         24V 0.75A 10,000

         48V 0.50A 10,000

         125V 0.30A 10,000

         250V 0.20A 10,000

   循环能力(L/R = 40ms):

          24V 0.75A 每秒2.5 

          48V 0.50A 每秒2.5 

          125V 0.30A 每秒2.5

          250V 0.20A 每秒2.5 

光隔输入

在额定控制电压下,每个光隔输入的电流为5mA

额定电源

 110伏: 88 - 132Vdc88  121Vac

          220伏: 176 - 264Vdc176 - 242Vac

          额定5.5, 最大8.5

例行绝缘

试验       电流输入端:500Vac 60 不小于10M

  电源、光隔输入及输出接点:500Vac 60 不小于10M

          CE标志的装置进行下列IEC255-51977绝缘测试;

          模拟输入:500Vac 60 不小于10M

          电源、光隔输入及输出接点:500Vac 60 不小于10M

工作温度   -10℃~+55℃(+14°F~+131°F)

老化         从室温到+75+167)每次48小时以上。一共二十(20)次温度循环。

装置重量   2.5kg58盎司)。

型式试验及标准      

  IEEE C37.90.11989 IEEE保护继电器及继电器系统抗冲击性能(SWC试验标准。

IEEE C37.90.21987 继电器系统抗电磁辐射干扰试验试用标准 

IEC 68-2-301985 基本环境试验程序Part 2:试验,试验Db和导则:湿度,周期(12+12小时循环)湿度 95% ,温度 25-55℃之间            

IEC 801-21991 工业过程测量及控制设备电磁兼容性,

Part 2:静电放电要求

IEC 801-31984 工业过程测量及控制设备电磁兼容性,

Part 3:辐射电磁场要求

IEC 801-41988 工业过程测量及控制设备电磁兼容性,

Part 4:电子快速暂态要求

GB/T 17626.2-1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗干扰度试验

GB/T 17626.11-1998 电磁兼容 试验和测量技术 快速瞬变脉冲群抗度试验

GB/T 14285 -93 《继电保护及安全自动装置技术规程》

GB/T 7261-2000 《继电器及装置基本试验方法》

 

3. 保护原理说明

3.1 速断保护 

装置设速断保护,无时限,可通过软压板投退,其动作方程:

Imax≥Idz

式中:

  Imax:A、B、C三相电流中最大值

  Idz:速断电流定值

保护逻辑框:

3.2  III段复合电压闭锁过流保护

装置设III段复合电压闭锁过电流保护,定值、时间可独立整定,其保护方程为:

Imax≥Idz  and  (UminU1dz  or   U2U2dz)

式中:

  Imax:A、B、C三相电流中最大值

  Umin:A、B、C三相电压中的最小相

  U1dz: 复合电压闭锁低电压定值

  U2: 负序电压

  U2dz: 复合电压闭锁负序电压定值

保护逻辑框:

3.3 过负荷保护

    装置设过负荷保护,定值、时间可独立整定,其保护方程为:

Imax≥Idz

式中:

  Imax:A、B、C三相电流中最大值

  Idz:过负荷定值

保护逻辑框:

3.4 II段负序电流保护

装置设II段负序电流保护,定值、时间可独立整定,I段可跳闸,II段发故障信号,其保护方程为:

动作方程为:I2>I21dz

  动作方程为:I2>I22dz

负序电流计算公式如下:

I2=(Ia+Ibe-120j+Ice+120j/3

      

式中:

  I2:负序电流

  I21dz:负序I电流定值

I22dz:负序II电流定值

保护逻辑框:

3.5 过电压保护

装置设过电压保护,定值、时间可独立整定,其保护方程为:

Umax≥Udz

式中:

  Umax:三相线电压中的最大值

  Udz:过电压保护定值

保护逻辑框:

 

 

3.6 低电压保护

装置设低电压保护,定值、时间可独立整定,其保护方程为:

UmaxUdz

式中:

  Umax:三相线电压中的最大值

  Udz:低电压保护定值

保护逻辑框:

 

3.7 定子接地保护

装置设定子接地保护,定值、时间可独立整定,其保护方程为:

U0≥U0dz

式中:

  U0:零序电压

 U0dz:定子接地保护定值

保护逻辑框:

 

3.8 失磁保护

失磁保护是为反映发电机励磁回路工作是否异常而设定的,当发电机运行在低励或失磁状态下时,该保护经延时动作于主开关、灭磁开关、关闭发电机阀门。

失磁保护采用最大灵敏角为-90°的具有偏移特性的方向阻抗原理,采用静稳阻抗圆来检测发电机失磁,具有低电压、励磁电压闭锁,动作特性如下:

静态阻抗特性圆

保护逻辑图:

阻抗元件按以下公式计算:

       

 

发电机暂态电抗     Xd发电机同步电抗

uef发电机额定线电压    Ief发电机额定电流

 

3.9 PT断线告警

   三相电压最大相大于20V,最小相小于10V或三相电压最大相小于20V,三相电流最大相大于0.2A   

 

4. 系统参数、定值清单

序号

       项目

                说明

 1

 通讯地址

 范围:1~225

 2

 波特率

 1200/2400/4800/9600

 3

 保护电流系数

 出厂整定为1230 (缺省值)

 4

 测量电流系数

 出厂整定为12300 (缺省值)

 5

 零序电流系数

 出厂整定为12300 (缺省值)

 6

 电压系数

 出厂整定为1160 (缺省值)

 7

 直流量1系数

 出厂整定为9592 (缺省值)

 8

 直流量2系数

 出厂整定为9592 (缺省值)

 9

 线路号

 用户可根据需要调整

 10

 PT变比

反映系统一次电压和二次电压的比例关系

 11

 CT变比

反映系统一次电流和二次电流的比例关系

 12

 直流量1变比

 用户调整

 13

 直流量2变比

 用户调整

 14

 速断保护

 /退

 15

 速断定值

 范围:0~100A

 16

 复闭电流定值

 范围:0~100A

 17

 复闭电流方向

 /退

 18

 复合电压闭锁

 /退

 19

 低电压定值

 范围:0~200V

 20

 负序电压定值

 范围:0~200V

 21

 复闭流I

 /退

 22

 复闭流I延时

 范围:0~100S

 23

 复闭流II

 /退

 24

 复闭流II延时

 范围:0~100S

 25

 复闭流III

 /退

 26

 复闭流III延时

 范围:0~100S

 27

 过负荷保护

 /退

 28

 过负荷定值

 范围:0~100A

29

 过负荷延时

 范围:0~100S

30

 负序I保护

 /退

31

 负序I定值

 范围:0~100A

32

 负序I延时

 范围:0~100S

33

 负序II保护

 /退

34

 负序II定值

 范围:0~100A

35

 负序II延时

 范围:0~100S

36

 过电压保护

 /退

37

 过电压出口方式

 跳闸/信号

38

 过电压定值

 范围:0~200V

39

 过电压延时

 范围:0~100S

40

 低电压保护

 /退

41

 低电压出口方式

 跳闸/信号

42

 低电压定值

 范围:0~200V

43

 低电压延时

 范围:0~100S

44

 定子接地保护

 /退

45

 定子接地出口方式

 跳闸/信号

46

 定子接地定值

 范围:0~200V

47

 定子接地延时

 范围:0~100S

48

 失磁保护

 /退

49

 失磁出口方式

 跳闸/信号

50

 失磁电压

 范围:0~200V

51

 低电压启动

 范围:0~200V

52

 XA

 范围:0~10Ω

   53

 XB

 范围:10~60Ω

   54

 失磁保护延时

 范围:0~100S

 

 

 

 

5. 装置接线说明

5.1 装置对外接线图

 参考附图1(背面端子图)参考附图2(装置接线原理图)

5.2 装置电源及直流量

 端子201202为装置电源输入端,电源为直流时,201接正极,202接负极,为交流时不分极性;端子203为装置屏蔽接地端子;

端子101102103为直流量输入端,101为公共端。

5.3 交流电流和电压输入

 端子104105106107108109分别为保护电流IAIBIC输入;端子110111112113114115分别为测量电流IaIbIc输入;端子116117118119分别为电压UAUBUCUN输入;端子120121为备用端子;端子122123为零序电压输入。

5.4 开入量

 装置共有8路开入,端子223为合位位置信号、224为跳位位置信号。端子225226227228229230为备用开入信号;端子231为公共端。接线见附图3

5.5 信号及控制回路端子      

 204205端子为装置异常告警出口;

 206207为事故告警出口;

 208209为故障告警出口;

 210211212213214215为三组跳闸出口;

 216端子为遥控输入端;

 218端子接合闸线圈;219端子接跳闸线圈;

 220端子为手动合闸端子;221端子为手动跳闸端子;

 217222端子接-KM+KM,该操作电源可交直两用。

注:控制回路电源为交流电源时装置不带防跳继电器

 

 

5.6 通讯端子

 232233端子为RS-485通讯端子。

 

6. 显示及键盘操作说明

6.1 键盘及信号灯说明

 信号灯:

 RUN:运行信号灯

 COMM:通讯信号灯

 ON:合位信号灯

 OFF:跳位信号灯

 FAULT:事故信号灯

 EVENT:故障信号灯   

 

 6.2 运行说明

    正常运行时显示模拟量,线路号,断路器位置。如下图所示

 

6.3 正常显示及菜单说明

在正常显示方式下或显示动作时,按下ENT键弹出主菜单,如下:

 

 

                                       

 

 

 

进入主菜单按   键使光标在菜单之间切换,按ENT键进入所选的菜单,进入某些菜单需要密码,出厂整定密码为000000  

6.4 设置参数菜单说明

进入设置参数菜单时,输入装置密码,装置出现以下界面

 

 

  

 

 

 

设置密码可以设置装置密码

进入修改系统参数按ENT键进行修改第一项定值,可用   键进行整定,定值整定后按ENT键会弹出如下界面      

 

   

 

 

 

 

键或键选择否或是,按ENT键确认。按进行下一个定值修改。

6.5 历史报告菜单说明

进入历史报告菜单弹出如下界面

 

 

 

 

 

查看报告:显示所记录的事件报告,按键和键进行查看,查看报告时按键或键可查看对应此报告的动作数据。装置可记录31个事件,且掉电不丢失。

删除报告:按ENT键可删除所有报告。

6.6 时钟日历菜单说明

时钟日历菜单可查看和修改时钟日历,修改时钟日历可按   键进行修改

6.7 开入检测菜单说明  

进入开入检测菜单弹出如下界面

 

 

 

 

 

 

有开入信号对应的开入显示为1,反之则为0

6.8 就地遥控菜单说明

进入就地遥控菜单弹出如下界面

 

 

 

 

 

 

键和键选择要检测的继电器号,按ENT键确认,然后按键或键使光标处在合的位置上,按ENT键确认。

6.9 版本号菜单说

版本号菜单显示的是此装置的版本信息。

7. 调试及异常处理说明

7.1 开关量输入检查

在开入检测菜单下对开关量进行检查,将开关量输入端子231接-220V直流电源 ,223、224、225、226、227、228、229、230分别接+220V直流电源,对应的开关量显示为1,否则显示为0。如装置的控制电源为交流只需把端子231分别与其余各端子短接,对应的开关量显示为1,否则显示为0。

7.2 继电器回路检查

在就地遥控菜单下对继电器回路进行检查,详细操作见就地遥控菜单说明。

7.3 模拟量输入检查

在装置交流电流、电压输入端加入额定值,在正常显示界面下查看模拟量,显示值误差分别是:保护电流不超过±5%,电压不超过±5%,测量电流不超过±0.5%。如果某一路误差过大,应该在定值菜单中调整的电流或电压系数。

7.4 整组调试

如上述检查全部正确,可整定装置的定值,然后检查装置的动作情况,确认所有保护功能全部正确。

7.5异常处理说明

   

告警及异常内容

处理方法

PT断线告警

检查PT二次保险

控制回路异常

检查开关辅助节点,+KM-KM保险,跳、合位监视

模拟量异常

检查电流或电压系数,模拟量输入端子

开出回路故障

检查开出回路端子,更换CPU插件或开入开出插件

开入回路故障

检查开入回路端子,更换CPU插件或开入开出插件

 

8. 运行及保修

8.1 运行重要注意事项

1. 装置接地端子必须可靠接地。

2. 装置工作环境温度为-25~55,防雷、防雨雪,干燥无尘,通风好,原理热源,周围空气中不含有酸、碱等腐蚀性物质。

 3. 运行前装置的液晶视窗如有“冷凝”现象,请在装置干燥后通电。

 4. 装置工作电源变化不应超过额定电压的±20%

 5. 运行中不允许在就地遥控菜单中操作。

8.2 保修

用户在正常贮存、运输及运行的条件下,产品出厂日期一年内如发现产品损坏,制造厂负责免费更新或修理。产品终生有偿服务。

 

 

 

 

 

 

9. 订货须知

  订货时应指明

  a.产品型号、名称、订货数量

  b.电源电压、控制回路电压类型(AC220/DC220

  c.装置是否需要带防跳继电器

  d.特殊功能要求

  e.供货地址及时间

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