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自动化及开关柜配套设备

BS-6000系列保护测控装置


第一章 BS-6000系列保护测控装置概述

1. 装置简介

BS-6000系列数字式馈线保护测控装置(以下简称BS-6000)是多种功能于一体,溶入了先进的软件二次设计思想,真正意义上实现在线可编程功能(包括保护可编程和控制可编程)的数字式多功能继电器。适用于110kV以下各级电压非直接接地系统或小电阻接地系统中的各类电气设备的主保护或后备保护。

2. 基本配置及规格

2.1  BS-6000系列保护功能的优点:

★ 保护库中配置有二十几种常用保护,满足用户对不同电气设备或线路的保护要求。

★  用户可根据实际运行需要配置相应的保护,真正实现为用户“量身定做”。

★  自定义保护功能可实现标准保护库中未提供的特殊保护,最大限度的满足用户要求。

★  结合梯形图可编程功能,可实现保护动态投退和出口重定向,所有保护出口(即保护动作后的行为)均可配置成是否跳闸和是否发告警或故障信号,也可经梯形图编程实现特殊要求的出口,提高了保护应用的灵活性。

★ 特有的“软件二次”技术,BS-6000系列产品植入了宛如PLC功能的逻辑编辑功能,LAD保护逻辑和控制逻辑可编程功能是本装置的特色。编程语言采用电气工程人员非常熟悉的符合IEC1131-3标准的梯形图编程,与常规继电保护二次原理图相似;内置的二十几种常用保护库,可根据用户运行要求进行任意组合,真正实现为用户的用电系统“量身定做”。以前需要很多中间继电器和复杂接线的二次部分,可以方便地通过软件方式来实现,即“软件二次”技术。采用这种技术,不但简化了二次部分设计和接线,节省了大量安装空间和控制电缆,并且使系统更易于维护和调试。随着将来运行方式的调整,该技术的优越性将更加明显。在电气运行中一直很难实现的自动化控制功能,如备用电源自动投入、功率因数自动补偿、变压器有载调压、PT切换、控制联锁/联动、防越级跳闸等,依托“软件二次”技术可以轻松解决。

 

★  各保护功能相对独立,保护定值、时限、闭锁条件和保护投退可独立整定和配置。

★  保护功能的实现不依赖于通信网络,满足电力系统对保护的可靠性要求。

★  支持多套保护定值手动和自动切换,更适合于电气运行方式经常变化的场合。


2.2 BS-6000系列保护功能配置选型表



BS-6000系列具有完善的自检能力,发现装置工作异常将自动发出自检信号。自检的项目包括:设备参数、保护定值、接线图、梯形图、开入电源、A/D通道、CAN通信、Time芯片、EEPRAM芯片等。

 

2.5 控制功能

★  断路器控制

断路器状态通过辅助接点接入装置IN01获得,并在面板上以 “分位”、“合位”指示灯显示。断路器的控制和管理功能包括:

Ø 操作回路带硬件防跳保持功能(操作回路电源为交流或直流,额定电压为110V的必须在定货时注明)

Ø 断路器遥控/本地操作

Ø 断路器外部联动控制

Ø 断路器合闸闭锁控制

Ø 断路器拒动信号输出

Ø 断路器分/合线圈保护

Ø 断路器操作信息统计(包括操作次数、分/合闸时间、跳闸遮断电流值和∑I2t值等)

因此,BS-6000系列不仅仅是一般意义上的保护测控装置,更是断路器在线监测管理器和智能化开关柜的控制管理中心。

★  可编程控制

BS-6000系列具有梯形图(LAD)可编程功能,相当于内部嵌入了一个功能强大的可编程逻辑控制器(PLC),编程人员只需对电气二次图熟悉,就能轻松的设计出各种控制逻辑。装置能采集到的所有电气量和内部运行状态均支持梯形图编程,使得BS-6000系列应用极为灵活,最大程度地满足用户对保护和控制的要求。

BS-6000系列提供了6个可编程的输出继电器(KH1KH6),用于控制信号输出保护跳闸出口(KOT),保护重合闸出口(KOC)各一个。

2.6 事件记录

BS-6000系列具有SOE事件记录功能,可在线记录最新发生的30条事件,并可在装置显示屏上显示查看。记录的时间分辨率小于1ms,掉电不丢失,便于分析故障原因和设备缺陷诊断。为了给事件记录提供高精度的时间戳,BS-6000系列内置了由可充电电池供电的内部时钟,并可通讯对时和在装置本地修改系统时间。

2.7 故障录波

BS-6000系列支持故障录波功能。装置一般按故障跳闸作为触发故障录波的触发事件,也可由用户自行设定触发事件,只要触发事件发生,故障录波器就自动将发生该事件前后的电流、电压、开关状态等信息完整真实地记录下来,采样密度每周波24每次录波的记录长度为100个周波,装置最多能保存3个录波波形,可配置为一个或两个录波器工作模式。

2.8 人机接口

★  BS-6000系列保护装置采用大屏幕蓝屏液晶,菜单化设计,全中文显示。合理化的屏幕保护控制逻辑,有效延长液晶显示屏的使用寿命,并在出现故障、告警、自检异常时提供醒目的信号。

★  液晶屏上可显示主接线图、测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值、梯形图程序和系统参数等信息。

★  7个高亮度LED指示灯,分别表示运行、通信、自检、合位、跳位、故障、告警。4个备用LED指示灯可由用户指定显示其它信息,如保护投退和动作指示、重合闸充电指示、备自投充电指示、变压器温度信号、瓦斯信号等。

★  4个操作按键,用于操作菜单和当地参数设置功能。1个复归按键,专用于本地复归故障和告警信号。

★  CANRS485端口,通过专用通信线与便携式电脑连接,对装置进行高级设置。

  2.9通信功能

★  支持多种通信方式(如RS485、RS422、RS232、CAN等),支持多种通信规约(如MODBUS、IEC870-5-103等),以构成各种连接方式和双网络链路系统。

★  设有DeviceNet(CAN)现场总线,保证信息传输的实时性和可靠性,最高速率达1Mbps,最长距离达10km,一条总线最多允许挂接110个设备。

★  设有RS485现场总线,保证信息传输的实时性和可靠性,最高速率达38.4kbps,最长距离达1.5km,多达 32 个从机装置能在一条单一的通信信道上连接在一起。

★  BS-6000系列保护装置实现了 AEG Modicon Modbus RTU 串行通信标准的一个子集。许多流行的可编程控制器直接使用一个合适的接口卡来支持这个规约以便直接和保护装置相联。Modbus 规约不受硬件约束,保护装置接口用一根 2 根线 RS485和CAN 的硬件接口。正如CAN和RS485 硬件提供的那样,Modbus 是一个单主机对多个从机规约,适合由 RS485 提供的多点(Multi-drop)结构的规约。

  2.10性能要求

符合《DL/T 478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》规程要求。

符合《GB 14285-93继电保护和安全自动装置技术规程》规程要求。

3. 技术指标

3.1 额定数据

1) 额定直流电压: 220V或110V (订货注明)

2) 额定交流数据:交流电压 100/V,100V

3) 交流电流     5A或1A(订货注明)

零序电流 5A

辅助电流      5A

额定频率 50Hz

4) 控制电源:DC220V(AC220V或DC110V的必须在定货时注明)

5) 开入量回路:(DC220V、AC220V或DC110V的必须在定货时注明)

额定电压: 24VDC(由装置内部电源提供)或DC220(适用于直流供电系统)我公司默认为DC24V,若DC220V在订货时声明。

功率消耗: 2mA(IN01~IN12)

分 辨 率: <1ms

6) 开出回路:

继电器分断电压: 250VAC、220VDC

继电器分断功率: 1250VA交流或120W直流(电阻性负载)

500VA交流或75W直流(电感性负载)

工作电流: 5A,连续工作

隔离耐压: 4kV

动作时间: <5ms

电气寿命: 2,000,000次

机械寿命: 20,000,000次

3.2 装置功耗

1) 交流电压回路:  每相不大于1VA;

2) 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;

3) 零序电流回路:   不大于0.5VA;

4) 保护电源回路:  正常工作时,不大于12W;保护动作时,不大于15W。

3.3 环境条件

1) 环境温度:-25℃~+60℃正常工作

2) 湿度、压力符合DL478

3.4 抗干扰性能

幅射电磁场干扰试验符合国标:GB/T 14598.9的规定

快速瞬变干扰试验符合国标:GB/T 14598.10的规定

静电放电试验符合国标:GB/T 14598.14的规定

脉冲群干扰试验符合国标:GB/T 14598.13的规定

射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.6的规定

工频磁场抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.8的规定

脉冲磁场抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.9的规定

3.5 绝缘性能

绝缘试验符合国标:GB/T14598.3-93 6.0的规定

冲击电压试验符合国标:GB/T14598.3-93 8.0的规定

3.6 机械性能

能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应,冲击响应

3.7 保护定值整定范围及误差

1) 定值整定范围

交流电压:   0V~173.2V;

交流电流:   0.1In~20In;

       辅助交流电流:   0.1In~20In;

零序电流:        0.02A~30A。

2) 定值误差

电流:             < ±2.5%。

电压:             < ±2.5%。

零序电流:0.02A~0.4A(含0.4A)范围内不超过±0.01In,0.4A ~30A 范围内不超过±2.5%。

3.8 延时整定范围及误差

定时限:0s~2s(含2s)范围内不超过40ms,2s~100s范围内不超过整定值的±2%。

低频减载延时在0s~3s(含3s)范围内不超过60ms,3s~100s范围内不超过整定值的±2%。

3.9 测量精度

1) 各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.2%;

2) 功率测量误差不超过额定值的±0.5%;

3) 开关量输入电压(220V),分辨率不大于2ms;

4) 脉冲量输入电压24V,脉冲宽度不小于10ms;

5) 有功、无功电度不超过±1%;

6) 频率不小于0.02Hz。

4. 装置原理

   BS-6000系列通用型保护测控装置为用户提供的在线监视和保护功能,用户可通过《参数设置》菜单对这些功能进行灵活的选择和配置。可由用户根据需要配置为非电量保护或其它特殊保护。

软件说明

4.1 CT回路断线告警

CT回路包括测量CT回路和保护CT回路,断线判断依据略有区别。

测量电流回路采用A、C两相CT输入,当最大相电流大于0.1A,则电流小于0.012A(测量电流门槛值)相经延时1秒后,发该相测量CT断线告警信号。

保护电流回路可采用A、C两相CT或A、B、C三相CT输入,当最大相电流大于0.5A,则电流小于0.2A(保护电流门槛值)相经延时1秒后,发该相保护CT断线告警信号。当CT接线模式配置为2CT时,不对B相保护电流进行CT断线检测。

4.2 PT断线告警

若三相相电压均小于10V,且任意一相电流大于0.2A,延时1秒,发三相PT断线告警信号。

若PT接线模式为Y/Y,并且三相相电压矢量和大于40V:

1) 当三相电压幅值和与三相电压矢量和幅值的差小于10V(即三相电压在同一矢量方向上),延时1秒,发两相PT断线告警信号。

2) 当最大线电压大于70V,且最大线电压与最小线电压之差大于30V,延时1秒,发单相PT断线告警信号。

若PT为V/V接线,最大线电压大于70V,最大线电压与另两个线电压和的差小于10V,延时1秒,发单相PT断线告警信号。

装置具有PT断线检查功能,可通过控制字投退。装置检测母线电压异常时报PT断线,待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。

  关于母线PT断线的说明:在母线PT断线时,相应的电压、方向元件退出(程序内置,没有软压板);如果母线PT断线的相关保护设置为投入,则母线PT断线时,电流保护逻辑只判电流大小;否则,相关保护设置退出时,则退出带方向、电压元件的保护段。

 

4.3  控制电源失电告警

控制电源失电时,断路器无论在分闸或合闸状态,如检测到控制回路没有电压时,延时10秒,报合闸回路断线告警。

4.4  合闸回路断线告警

控制电源正常,断路器在分闸位置时,如检测到合闸回路无信号,延时30秒,报合闸回路断线告警。

4.5  跳闸回路断线告警

控制电源正常,断路器在合闸位置时,如检测到跳闸回路无信号,延时15秒,报跳闸回路断线告警。

装置采集断路器的跳位和合位,当控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时,必有且只有一个跳位或合位,否则,经3s延时报控制回路异常告警信号,不闭锁保护。

4.6  过电流保护

当任一相电流大于电流保护电流定值时,保护动作,为了躲过线路避雷器的放电时间,电流速断保护也设置了可以整定的延时时间。

【动作条件】

1) 电流保护投入;

2) 任意一相电流大于设定的电流定值Iset;

3) 延时超过设定的时间定值Tset;

4) 电压闭锁元件及方向元件均可单独投退,通过分别设置实现三段过流保护的投退。

4.7 复合电压过流保护

复合电压闭锁元件是利用正序低电压和负序过电压反映系统故障,防止保护误动作的对称序电压测量元件,利用该元件能提高过电流的灵敏度,并尽可能的降低整定电流定值。动作后通过KH3联跳低压侧开关。

【动作条件】

1) 复合电压过流保护投入;

2) 任一线电压小于设定的电压定值Uset(若投入);

3) 负序电压大于设定的负序电压定值3U2set(若投入);

4) 任一相电流大于电流定值Iset;

5) 延时超过设定的时间定值Tset;

 

4.7.1  保护选项:方向闭锁

如果在保护功能设置中将方向闭锁投入,则四段复合电压过流保护将具备方向闭锁功能。四段保护均可独立投退方向闭锁,方向元件取90°接线方式并按相启动,灵敏角为Φlm45°。

A相保护为例,方向表示如下图所示,IA-45°~135°(相对Ubc方向)范围方向元件动作。



4.7.2 保护选项:负序闭锁

如果在保护功能设置中将负序电压闭锁投入,则复合电压闭锁过流以负序电压为判据。

4.7.3 保护选项:电压闭锁

如果在保护功能设置中将低电压闭锁投入,则复合电压闭锁过流以低电压为判据。

 

4.8 反时限过流保护

根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS122.1996)的规定,采用IEC标准反时限曲线,特性曲线分为四种,即极端反时限、非常反时限、一般反时限和长反时限,特性曲线类型在保护定值中设定。反时限特性方程如下: 


其中:

t:动作时间,以秒为单位;

I:故障电流;

Iset:启动电流的设定值;

Tset:时间倍乘因子的设定值,整定范围 0.05~4.00。

【动作条件】

1) 反时限过流保护投入;

2) 电流启动条件满足(大于1.1倍Iset开始启动);

3) 延时时间大于特性曲线的计算值;

4.9 过负荷保护

当任一相电流大于过负荷保护电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。过负荷可通过定值选择动作于跳闸(TPR)或告警(ALM)。投跳闸时,跳闸后闭锁重合闸。

【动作条件】

1) 过负荷保护投入;

2) 任意一相电流大于设定的电流定值Iset;

3) 延时超过设定的时间定值Tset;

4.10 负序电流保护

当三相电流不平衡或缺相时,会产生负序电流,利用该保护来实现三相电流不平衡和缺相保护。当负序电流大于负序电流保护电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 负序电流保护投入;

2) 负序电流大于设定的负序电流定值3I2set;

3) 延时超过设定的时间定值Tset;

4.11 零序电流保护

当线路发生单相接地时,会产生零序电流,零序电流由专用的零序互感器输入装置,当零序电流大于设定的零序电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。本保护只适用于小电流接地系统。在某些不接地系统中,电缆出线较多,电容电流较大,也可采用零序电流保护直接跳闸方式。

【动作条件】

1) 零序电流保护投入;

2) 零序电流大于设定的零序电流定值3I0set;

3) 延时超过设定的时间定值Tset;

4.12 单相接地选线保护

在不接地或小电流接地系统中发生接地故障时,其接地故障点零序电流基本为电容电流,装置具有小电流接地选线功能,可通过投退选择是否采用五次谐波判据。对不接地电网或经电阻接地电网,可采用零序电压、零序电流的基波分量作判据;对经消弧线圈接地电网,由于其基波分量已被消弧线圈补偿,因此需用零序电压、零序电流的五次谐波分量作判据。

当馈出线正常运行时,由于线路与大地间存在分布电容,因此零序电流(3I0)超前零序电压(3U0)90°,其方向为母线流向线路;当馈出线发生单相接地时,该线路始端的零序电流(3I0)为整个电网非故障元件的零序电容电流之和,并且其方向为线路流向母线。

因此,小电流接地选线的判断条件为:

1) 零序电流(3I0)大于设定值;

2) 零序电压(3U0)大于设定值;

3) 零序功率方向满足;

以上条件满足且持续5秒,小电流接地选线动作标志置位。



4.13 过电压保护

当任一相线电压超过电压定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 过电压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 任一线电压大于设定的电压定值Uset;

4) 延时超过设定的时间定值Tset;

4.14 低电压保护

当任一相线电压低于电压定值时,经可设定的延时时间,保护动作。为防止由于PT断线引起保护误动作,该保护具有PT断线闭锁功能。

【动作条件】

1) 低电压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 任一线电压小于设定的电压定值Uset;

4) 延时超过设定的时间定值Tset;

5) PT未断线;

4.15 失压保护

当系统电源消失时,经可设定的延时时间,保护动作。系统电源消失判据结合了无压无流条件。

【动作条件】

1) 失压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 三个线电压均小于设定的电压定值Uset;

4) 三相电流均小于0.2A;

5) 延时超过设定的时间定值Tset;

4.16 负序电压保护

当系统电压不平衡时,会产生负序电压,负序电压大于设定值时,经可设定的延时时间,保护动作,为防止PT断线引起保护误动作,该保护具有PT断线闭锁功能。

【动作条件】

1) 负序电压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) PT未断线;

4) 负序电压于设定的电压定值3U2set;

5) 延时超过设定的时间定值Tset;

4.17 零序电压保护

当由于系统单相接地或电压不平衡引起的零序电压大于设定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 零序电压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 3U0大于设定的零序电压定值3U0set;

4) 延时超过设定的时间定值Tset;

4.18  低周减载保护

该保护可实现分散式的频率控制,当系统频率低于设定值时,经可设定的延时时间,保护动作。保护可独立投退电压闭锁、滑差闭锁和欠流闭锁。电压闭锁当系统电压低于设定值时闭锁保护。滑差闭锁当系统发生故障时,频率下降过快超过滑差频率定值时闭锁保护。欠流闭锁当系统电流过小(小于0.5A)时闭锁保护。

【动作条件】

1) 低周减载保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 线路频率小于低频定值Fset(必须从49.5~50.5Hz开始下降);

4) 延时超过设定的时间定值Tset;

5) 三个线电压均大于电压定值Uset(若电压闭锁功能投入);

6) 频率滑差小于滑差定值Dfdt(若滑差闭锁功能投入);

7) 任一相电流大于0.5A(若欠流闭锁功能投入);

8) PT未断线。

4.19  重合闸保护

重合闸保护只有在三段过流保护(速断、限时速断和定时限过流保护)动作跳闸后才启动,可通过投退选择检无压、检同期功能。辅助电压(Ux)取AB相电压,线路无压判据固定为小于30V,有压判据固定为大于70V。重合闸必须在充电完成后才能动作。此时若发生故障跳闸,重合闸自动启动并放电,当重合于永久性故障时,可选后加速跳闸,不再重合。重合闸的充放电过程由软件模拟实现。

充电条件为:断路器在合闸位置,经20秒后充电完成。

检无压功能:满足无压条件时,重合动作。无压判据为辅助电压(Ux)小于30V或本侧Uab小于30V

检同期功能:满足同期条件时,重合动作。同期判据如下:

1) 辅助电压(Ux)大于70V;

2) 母线电压(Uab)与辅助电压(Ux)的幅值差小于10V;

3) 频率差小于0.5Hz;

4) 同期角差小于设定值A;

【动作条件】

1) 重合闸保护投入;

2) 充电完成;

3) 三段式过流跳闸;

4) 无压条件满足(若检无压功能投入);

5) 同期条件满足(若检同期功能投入);

6) 没有手跳闭锁信号(若手跳闭锁功能投入);

7) 延时超过设定的时间定值Tset

4.20 备自投保护

对于双电源供电系统,利用该保护可以实现两路电源自动快速互投,典型应用于进线备自投或母分备自投。备自投动作过程为,当检测到本侧电源失压,备自投保护启动跳本侧开关,确认本侧开关跳开后,合备用电源开关。备自投保护必须在充电完成后才能动作。

【充电条件】

1) 备自投保护投入;

2) 本侧断路器在合位;

3) 本侧线电压均大于70V;

4) 备用侧断路器在分位;

5) 备用侧线电压Ux>70V;

具备以上条件,经20S备自投充电完成。

【动作条件】

1) 备自投充电完成;

2) 本侧电源失电(无压、无流);

3) 备用线电压(Ux)大于70V;

【逻辑框图】



4.21 定时限Ix过流保护

一般用于变压器低压侧零序电流保护,当变压器低压侧发生短路时产生的零序电流较大,保护动作后跳闸。

【动作条件】

1) 定时限Ix过流保护投入;

2) 电流Ix大于设定的电流定值Iset;

3) 超过设定的延时定值Tset

 

4.22 反时限Ix过流保护

一般用于变压器低压侧零序电流保护,变压器低压侧发生短路时产生的零序电流较大,保护动作后跳闸。为了与熔断器的熔断时间相配合,中性点或低压侧零序一般采用反时限特性曲线。

【动作条件】

1) 反时限Ix过流保护投入;

2) 电流启动条件满足(大于1.1倍Iset开始启动);

3) 延时时间大于特性曲线的计算值;

 

4.23 过热(过负荷)保护

综合的考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应,为电动机各种过负荷提供保护,也作为电动机短路、启动时间过长、堵转等的后备保护。装置提供50%75%热累计量的状态标志,并利用梯形图编程功能可实现过热预告警和过热闭锁合闸等;当热累计量大于100%时发出口跳闸命令。

电动机的运行时间/电流曲线应满足下公式:



Tset:为发热时间常数,由电机厂提供。 

I1:实际运行电流的正序分量。

I2:实际运行电流的负序分量。

Ieq:实际运行电流的等效电流。

Iset:整定的电流定值,一般取1.05倍额定电流。

K1:正序电流发热系数,启动过程中K10.5,运行过程中K11

K2:负序电流发热系数,出厂时K26

【动作条件】

1) 过热保护投入;

2) 等效电流大于电流定值Iset;

3) 延时时间满足时间曲线;

4.24 逆功率保护

逆功率保护主要用于保护电动机逆功率向电网送电,或发电机在异常情况下进入电动机运行模式。装置检测到逆功率运行后,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

4) 逆功率保护投入;

5) 有功功率方向变为负时;

6) 超过设定的延时定值Tset

4.25 启动时间过长保护

装置测量电动机启动时间Tstart的方法:当电动机的最大相电流从零突变至10%Ie时 (Ie为设定的电动机额定电流)开始记时,直到启动电流过峰值后下降至120%Ie时截止,这一段时间称为Tstart。由于电动机启动时间过长会造成转子过热,因此当装置实际测量的启动时间Tstart超过设定的允许启动时间Tset(即设定的电动机启动时间)时,保护动作。



I:运行电流;

Ie:额定电流,在电动机参数中设定;

Tstart:启动时间,在电动机参数中设定; 

【动作条件】

1) 启动时间过长保护投入;

2) Tstart超过设定的启动时间Tset;

4.26 分相比率差动保护

装置分相采集电动机或发电机的端电流和中性线电流,并计算出分相差动电流和制动电流:



I1:电动机、发电机端电流(A)

I2:电动机、发电机中性线电流(A)

Ir:电动机、发电机制动电流(A)

Id:电动机、发电机差动电流(A)

其动作判据为:

a.当Ir≤Ig时:T≥Tset,Id≥Iset

b.当Ir≥Ig时:T≥Tset,Id≥Iset + K(Ir-Ig)

式中, Ig:拐点电流(A)

Id:差动电流(A)

Ir:制动电流(A)

Iset:整定的差动保护电流定值(A)

Tset:整定的差动保护动作时间(s)

K:整定的比率制动系数(A)

T:差动保护实际动作时间(s)

从动作判据中可以看出,本保护的动作特性如图所示:

                      差动保护特性曲线图


4.26.1 CT断线闭锁功能

装置设有CT断线闭锁功能,当发生CT断线时自动闭锁差动保护;当CT断线条件不满足后,自动解除闭锁;当最大相电流大于6A时,自动解除CT断线闭锁功能。

4.27 保护动作类型选择

以上保护功能均可在“保护元件配置”选择动作类型:故障信号(TPE)、故障跳闸(TRP)、告警(ALM)、空事件(NUL)、未定义(---)。选择动作类型后才能在“保护定值整定”显示保护内容,根据需要投退保护功能,选择(ON)为投入、(OFF)为退出。

4.28 自定义保护

装置配置了8个自定义保护功能,可配置为非电量保护或通过梯形图定制程序,实现用户的保护要求。

ü 非电量保护

对于非电量保护,如温度、瓦斯等,可通过自定义保护进行配置,在《保护功能设置》菜单中,只需选择该非电量保护对应的开关量输入点即可,保护的名称由用户自定义或自动采用对应开关量输入的名称。

ü 梯形图逻辑保护

如用户需要自己定制保护逻辑,可通过梯形图编辑好保护逻辑,再和自定义保护的投退和事件相关联。

 

5.测控功能:   

5.1 模拟输入

    外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后,由低通滤波器输入至模数变换器,CPU经采样数字处理后,构成各种保护继电器,并计算各种遥测量。

IA、IB、IC、3I0输入为保护模拟量输入,Ia、Ib、Ic为测量专用测量CT输入,保证遥测量有足够的精度。3I0零序电流输入除可用作零序过流保护用之外(报警或跳闸),也同时兼作小电流接地选线用输入,零序电流的接入最好用专用零序电流互感器接入,若无专用零序电流互感器,在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即CT的中性线电流。

UA、UB、UC输入到本装置与Ia、Ib、Ic一起计算形成本线路的P、Q、COSф、Kwh、Kvarh。若本线路遥测量仅为电流量,则UA、UB、UC可不接,为防止装置发PT断线信号,只需将定值表中控制字整定为PT断线检查退出。

相电压的接线方式有两种:三相完全星形接法(Y/Y)和两相不完全星形接法(V/V),应根据实际接线,在设备参数中设定PT接线模式。

电流的接线方式有两种:3CT接线和2CT接线。应根据实际接线,在线路参数中设定。2CT接线时,B相保护及测量电流可以不接。

5.2  遥控、遥测、遥信功能

遥控功能主要有三种:正常遥控跳闸操作,正常遥控合闸操作,接地选线遥控跳闸操作。

遥测量主要有:UA、UB、UC、U0、UAB、UBC、UCA、IA、IB、IC、P、Q、COSφ、F。所有这些量都在当地实时计算,三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差,且计算完全不依赖于网络,精度达到0.5级。

遥信量主要有:12路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信,并作事件顺序记录,遥信分辨率小于2ms。

5.3  对时功能

装置具备软件或硬件脉冲对时功能。

6.现场设置及检查

6.1 安装检查注意事项:

1)所有未定义的端子,现场请勿配线,让其悬空。

2)端子X504为装置电源地。该端子和装置背面右下的装置接地柱相连后再与变电站地

网可靠联结。

3) 如果组屏安装,保护柜本身必须可靠接地,柜内设有接地铜排,须将其可靠连

接到电站的接地网上。

4) 可能的情况下应采用屏蔽电缆,屏蔽层在开关场与控制室同时接地,各相电流

线及其中性线应置于同一电缆内。

6.2 相电压输入

BS-6000系列相电压输入额定值为100/√3V相-地电压(相电压)或100V相-相电压(线电压),二次测量量程一般为相电压100V或线电压173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。

相电压的接线方式有两种,三相完全星形接法(Y/Y)和两相不完全星形接法(V/V),应根据实际接线,在设备参数中设定PT接线模式。详细参见相应型号章节《BS-6000系列接线原理图》的电压回路部分。


6.3 零序电压输入

BS-6000系列零序电压由电压互感器的开口侧采集,输入额定值为100V,二次测量量程一般为173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。详细参见相应型号章节《BS-6000系列接线原理图》的电压回路部分。

6.4 相电流输入

BS-6000系列的保护功能所用到的电流数据都来自一次系统电流互感器的二次侧电流,因此电流互感器的选择十分重要,否则会直接影响装置的测量精度。BS-6000系列相电流输入额定值为5A/1A,保护电流的二次测量量程一般为100A/20A,测量电流的二次测量量程一般为6A/1.2A,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电流,持续工作。

电流的接线方式有两种:3CT接线和2CT接线。应根据实际接线,在线路参数中设定。2CT接线时,B相保护或测量电流可以不接,设定为2CT接线时不影响B相保护动作。详细参见相应型号章节《BS-6000系列接线原理图》的电流回路部分。

接线时要求交流电流输入的各相和极性必须严格与要安装的装置相符。电流互感器回路应该通过短接片或试验端子再接入装置,便于连接和断开电流互感器。


6.5 零序电流输入

BS-6000系列的零序电流(3I0)输入一般用于10kV系统的测量零序电流,输入额定值为5A,二次测量量程一般为30A,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电流,持续工作。详细参见相应型号的《BS-6000系列接线原理图》的电流回路部分。

6.6 辅助电压输入

BS-6000系列配置了辅助电压(Ux)输入,一般用于备自投检测备用侧电源电压和重合闸检测电压,额定值为100V,二次测量量程一般为173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。详细参见相应型号章节《BS-6000系列接线原理图》的电压回路部分。

6.7 开关量输入

BS-6000系列采用无源接点输入和有源接点输入(DC220/110/48V)电流感应技术监视外部开关接点状态,开关量输入形式由用户根据需要订货时指定。 

BS-6000系列采用无源接点输入状态,外部为无源接点输入,装置内部提供工作电源(我单位默认开入量为自供电源DC24V),

BS-6000系列采用电流感应技术监视外部开关接点状态,外部为无源接点输入,装置内部提供电流感应工作电源(即开入量自供电源),该电源与装置内部的电源系统有至少4kV的隔离耐压。接线原理详细参见相应型号章节《BS-6000系列接线原理图》的开关量输入部分。



6.8 继电器输出

BS-6000系列共提供六个继电器(KH1、KH2、KH3、KH4、KH5、KH6),用于信号和控制输出,其中KH1、KH3、KH5、KH6只提供一个常开接点,KH2、KH4提供一个常开接点和一个常闭接点。KH1、KH2可提供磁保持或常规继电器。

如用户需要故障或告警信号输出,通过设备参数设置所对应的继电器。无故障或告警时,继电器不动作,其常开接点处于打开状态;一旦发生故障或告警,继电器动作,其常开接点闭合,一直到故障或告警信号复归后,继电器释放,其常开接点打开。装置出厂时未设定故障和告警信号输出。若要设定,建议将KH1设为故障信号输出,KH2设为告警信号输出。KH1、KH2采用磁保持继电器在装置失电时,KH1、KH2保持失电前继电器的动作状态。

如用户使用了CSN-6611和CSN-6612的备自投功能,则KH3为默认备自投出口,用于合备投侧断路器,用户也可以通过梯形图选择使用其它的继电器作为出口。

未使用的继电器均可以通过梯形图编程,用于各种逻辑控制。

接线原理详细参见相应型号章节《BS-6000系列接线原理图》的继电器输出部分。



6.9 断路器操作接口

BS-6000系列提供保护合闸(KOC)X404端子和保护跳闸(KOT)X405端子输出继电器,用于保护和控制输出。为了防止断路器拒动引起输出继电器节点烧毁,BS-6000系列集成了硬件保持电路。同时,BS-6000系列集成了硬件自适应防跳电路,能自动适应不同的断路器分/合闸电流。若用户使用断路器自带的防跳时,可将至断路器合闸线圈线由接X409端子改接到X408端子,即可躲开装置内部防跳模块。合位监视X410端子应越过断路器防跳回路直接接到合闸线圈。

BS-6000系列提供了外部分/合闸按钮或操作把手的输入端子,手合接X407端子,手分接X413端子。另外,用户可以将通过装置开关量输入相关信息,经梯形图编程后,定制遥控/本地操作的控制逻辑。

BS-6000系列对断路器接口相关的控制电源(X406、X414)、合闸回路(X410)、跳闸回路(X412)提供可投退的告警检测。

接线原理详细参见相应型号章节《BS-6000系列接线原理图》的断路器操作部分。

装置参数信息说明

7.1  系统参数整定表



8.2 BS-6000系列装置控制回路原理图




第二章BS-6611 馈线保护定值说明

1.概述

1.1 应用范围

CSN-6611 适用于110kV 以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的

馈线保护及测控装置,可组屏安装,也可在开关柜就地安装。

2.硬件原理说明

2.1 装置接线端子与说明

本小节所列的背板端子图(即下图)对应于6611的标准配置,如果需要更多的出口

或者操作回路需要和外部压力机构配合,请参见附录中的插件选配部分。

2.1.1 背板接线说明

端子401 为遥控正电源输入端子,只有在其接入正电源时装置才将遥跳、遥合和选

线功能、远方修改软压板功能投入,同时其亦是遥控跳闸出口(403)和遥控合闸出口(402)的公共端。

端子406 为控制正电源输入或交流电源的L端子,同时其亦是保护跳闸出口(405)和保护合闸出口(404)的公共端。

端子402 为遥控合闸出口,可经压板或直接接至端子407。

端子403 为遥控跳闸出口,可经压板或直接接至端子413。

端子404 为保护合闸出口(BHJ),可经压板接至端子407。

端子405 为保护跳闸出口(BTJ),可经压板接至端子411。

端子407 为保护(手动)合闸入口。

端子408 接机构合闸线圈A(无防跳),不经内部防跳回路(使用机构防跳)。

端子409 接机构合闸线圈B,经过内部防跳回路。

端子410 为合闸回路监视的负端,在不使用机构防跳时接至端子409。

端子411 为保护跳闸入口。

端子412 接机构跳闸线圈(TQ),同时亦是跳闸回路监视的负端。

端子413 为手动跳闸入口,(STJ)继电器分别对跳闸回路和手分闭锁信号输出,手分闭锁信号对重合闸和备自投进行放电。

端子414 为控制负电源输入或交流电源的N端子。

端子301 分别为电源24V正输出端,亦是遥信开入公共正输出端,输出电流≤0.3A。

端子302 分别为电源24V负输出端,亦是遥信开入公共负输出端接至端子216,输出电流≤0.3A。

端子305~314为输出继电器(KH1~KH6)的接点。

端子305、306为KH1信号继电器接点输出,推荐定义为故障信号(保护动作),可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子307~309为KH2信号继电器接点输出,推荐定义为告警信号。可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子310、311为KH3功率继电器接点输出,在使用保护备自投功能时此出口为合备投侧断路器。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子312~314为KH4功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子501 分别为装置电源DC+/AC-L输入端。

端子502 分别为装置电源DC0-/AC-N输入端。

端子504 为保护电源地。该端子和装置AC插件背面左下的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。

端子213~216 分别为遥信开入公共负输入端,使用无源(24V)遥信时与端子302相连。

端子201~212为遥信开入输入端,其中201为断路器位置信号或就地操作信号的输入端(参见2.2节),210~212为普通遥信开入。

端子101~103为485通讯口。

端子104~106为CAN通讯口。

端子601~602为保护用A相电流输入。

端子603~604为保护用B相电流输入。

端子605~606为保护用C相电流输入。

端子607~608为零序电流输入。

端子609~610为A相测量电流输入。

端子611~612为B相测量电流输入。

端子613~614为C相测量电流输入。

端子615~616为辅助Ux电压输入,备自投保护中用于采集对侧母线或进线电压,可以是100V或者57.7V。

端子619~620为零序电压输入。

端子621~624为母线电压输入,母线PT如果是不完全V/V接线时Un悬空。

有时现场操作机构不需跳合闸保持回路或者现场使用的是外部操作回路的跳合闸保持回路,只需本装置提供跳合闸出口和遥控出口。此时跳合闸监视回路、跳合闸保持回路、防跳回路和遥控回路均不接。相应的,控制失电信号、跳合闸断线信号和手跳闭锁信号(重合闸和备自投放电)也无法在内部采集。

为了引入这些信号,装置设置了系统参数。通过系统参数的整定可以将控制失电信号、跳合闸断线信号和手跳闭锁信号投退。

注意:所有未定义的端子,现场请勿配线,让其悬空。

 



2.2 遥信开入定义

本小节所列的开入端子表(即下表)对应于6611的标准出厂配置,如果需要开入名称动作类型变动可通过调试软件现场或出厂前设置。

出厂(默认)开入配置表:



3.保护定值说明

3.1 保护定值设置

保护功能均可在“保护元件配置”选择动作类型:故障信号(TPE)、故障跳闸(TRP)、告警(ALM)、空事件(NUL)、未定义(---)。选择动作类型后才能在“保护定值整定”显示保护内容,根据需要投退保护功能,选择(ON)为投入、(OFF)为退出。

3.2 保护定值整定表

本小节所列的保护定值整定的内容(即下表)对应于6611,根据保护功能设置情况而定,以下为完整保护整定参数表:



                            4.1 接线原理图


第三章BS-6612 线路保护装置说明

1.概述

1.1 应用范围

CSN-6612 适用于110kV 以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的

线路保护及测控装置,可组屏安装,也可在开关柜就地安装。

2.硬件原理说明

2.1 装置接线端子与说明

本小节所列的背板端子图(即下图)对应于6612的标准配置,如果需要更多的出口

或者操作回路需要和外部压力机构配合,请参见附录中的插件选配部分。

2.1.1 背板接线说明

端子401 为遥控正电源输入端子,只有在其接入正电源时装置才将遥跳、遥合和选

线功能、远方修改软压板功能投入,同时其亦是遥控跳闸出口(403)和遥控合闸出口(402)的公共端。

端子406 为控制正电源输入或交流电源的L端子,同时其亦是保护跳闸出口(405)和保护合闸出口(404)的公共端。

端子402 为遥控合闸出口,可经压板或直接接至端子407。

端子403 为遥控跳闸出口,可经压板或直接接至端子413。

端子404 为保护合闸出口(BHJ),可经压板接至端子407。

端子405 为保护跳闸出口(BTJ),可经压板接至端子411。

端子407 为保护(手动)合闸入口。

端子408 接机构合闸线圈A(无防跳),不经内部防跳回路(使用机构防跳)。

端子409 接机构合闸线圈B,经过内部防跳回路。

端子410 为合闸回路监视的负端,在不使用机构防跳时接至端子409。

端子411 为保护跳闸入口。

端子412 接机构跳闸线圈(TQ),同时亦是跳闸回路监视的负端。

端子413 为手动跳闸入口,(STJ)继电器分别对跳闸回路和手分闭锁信号输出,手分闭锁信号对重合闸和备自投进行放电。

端子414 为控制负电源输入或交流电源的N端子。

端子301 分别为电源24V正输出端,亦是遥信开入公共正输出端,输出电流≤0.3A。

端子302 分别为电源24V负输出端,亦是遥信开入公共负输出端接至端子216,输出电流≤0.3A。

端子305~314为输出继电器(KH1~KH6)的接点。

端子305、306为KH1信号继电器接点输出,推荐定义为故障信号(保护动作),可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子307~309为KH2信号继电器接点输出,推荐定义为告警信号。可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子310、311为KH3功率继电器接点输出,在使用保护备自投功能时此出口为合备投侧断路器。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子312~314为KH4功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子501 分别为装置电源DC+/AC-L输入端。

端子502 分别为装置电源DC0-/AC-N输入端。

端子504 为保护电源地。该端子和装置AC插件背面左下的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。

端子213~216 分别为遥信开入公共负输入端,使用无源(24V)遥信时与端子302相连。

端子201~212为遥信开入输入端,其中201为断路器位置信号或就地操作信号的输入端(参见2.2节),210~212 为普通遥信开入。

端子101~103为485通讯口。

端子104~106为CAN通讯口。

端子601~602为保护用A相电流输入。

端子603~604为保护用B相电流输入。

端子605~606为保护用C相电流输入。

端子607~608为零序电流输入。

端子609~610为A相测量电流输入。

端子611~612为B相测量电流输入。

端子613~614为C相测量电流输入。

端子615~616为辅助Ux电压输入,用于重合闸检同期,备自投保护中用于采集对侧母线或进线电压,可以是100V或者57.7V。

端子619~620为零序电压输入。

端子621~624为母线电压输入,母线PT如果是不完全V/V接线时Un悬空。

有时现场操作机构不需跳合闸保持回路或者现场使用的是外部操作回路的跳合闸保持回路,只需本装置提供跳合闸出口和遥控出口。此时跳合闸监视回路、跳合闸保持回路、防跳回路和遥控回路均不接。相应的,控制失电信号、跳合闸断线信号和手跳闭锁信号(重合闸和备自投放电)也无法在内部采集。

为了引入这些信号,装置设置了系统参数。通过系统参数的整定可以将控制失电信号、跳合闸断线信号和手跳闭锁信号投退。

注意:所有未定义的端子,现场请勿配线,让其悬空。

 

2.1.2 装置接线端子图



3.保护定值说明

3.1 保护定值设置

保护功能均可在“保护元件配置”选择动作类型:故障信号(TPE)、故障跳闸(TRP)、告警(ALM)、空事件(NUL)、未定义(---)。选择动作类型后才能在“保护定值整定”显示保护内容,根据需要投退保护功能,选择(ON)为投入、(OFF)为退出。

3.2 保护定值整定表

本小节所列的保护定值整定的内容(即下表)对应于6612,根据保护功能设置情况而定,以下为完整保护整定参数表:



第四章BS-6616 配电变压器保护装置说明

 

1.概述

1.1 应用范围

CSN-6616 适用于110KV 以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中站

用变、接地变、厂用变或配电变的保护测控装置。可以组屏安装,也可就地安装到开关柜。

2.硬件原理说明

2.1 装置接线端子与说明

本小节所列的背板端子图(即下图)对应于6616的标准配置,如果需要更多的出口

或者操作回路需要和外部压力机构配合,请参见附录中的插件选配部分。

2.1.1 背板接线说明

端子401 为遥控正电源输入端子,只有在其接入正电源时装置才将遥跳、遥合和选

线功能、远方修改软压板功能投入,同时其亦是遥控跳闸出口(403)和遥控合闸出口(402)的公共端。

端子406 为控制正电源输入或交流电源的L端子,同时其亦是保护跳闸出口(405)和保护合闸出口(404)的公共端。

端子402 为遥控合闸出口,可经压板或直接接至端子407。

端子403 为遥控跳闸出口,可经压板或直接接至端子413。

端子404 为保护合闸出口(BHJ)。

端子405 为保护跳闸出口(BTJ),可经压板接至端子411。

端子407 为保护(手动)合闸入口。

端子408 接机构合闸线圈A(无防跳),不经内部防跳回路(使用机构防跳)。

端子409 接机构合闸线圈B,经过内部防跳回路。

端子410 为合闸回路监视的负端,在不使用机构防跳时接至端子409。

端子411 为保护跳闸入口。

端子412 接机构跳闸线圈(TQ),同时亦是跳闸回路监视的负端。

端子413 为手动跳闸入口。

端子414 为控制负电源输入或交流电源的N端子。

端子301 分别为电源24V正输出端,亦是遥信开入公共正输出端,输出电流≤0.3A。

端子302 分别为电源24V负输出端,亦是遥信开入公共负输出端接至端子216,输出电流≤0.3A。

端子305~314为输出继电器(KH1~KH6)的接点。

端子305、306为KH1信号继电器接点输出,推荐定义为故障信号(保护动作),可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子307~309为KH2信号继电器接点输出,推荐定义为告警信号。可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子310、311为KH3功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子312~314为KH4功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子501 分别为装置电源DC+/AC-L输入端。

端子502 分别为装置电源DC0-/AC-N输入端。

端子504 为保护电源地。该端子和装置AC插件背面左下的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。

端子213~216 分别为遥信开入公共负输入端,使用无源(24V)遥信时与端子302相连。

端子201~212为遥信开入输入端,其中201为断路器位置信号或就地操作信号的输入端(参见2.2节),209~212 为非电量保护开入输入变压器超温及瓦斯信号并跳闸。

端子101~103为485通讯口。

端子104~106为CAN通讯口。

端子601~602为保护用A相电流输入。

端子603~604为保护用B相电流输入。

端子605~606为保护用C相电流输入。

端子607~608为零序电流输入。

端子609~610为A相测量电流输入。

端子611~612为B相测量电流输入。

端子613~614为C相测量电流输入。

端子615~616为辅助Ix电流输入,用于变压器低压侧接地零序保护。

端子619~620为零序电压输入。

端子621~624为母线电压输入,母线PT如果是不完全V/V接线时Un悬空。

有时现场操作机构不需跳合闸保持回路或者现场使用的是外部操作回路的跳合闸保持回路,只需本装置提供跳合闸出口和遥控出口。此时跳合闸监视回路、跳合闸保持回路、防跳回路和遥控回路均不接。相应的,控制失电信号、跳合闸断线信号也无法在内部采集。

为了引入这些信号,装置设置了系统参数。通过系统参数的整定可以将控制失电信号、跳合闸断线信号投退。

注意:所有未定义的端子,现场请勿配线,让其悬空。



第五章BS-6631 电容器保护装置说明

1.概述

1.1 应用范围

BS-6631用作110kV 以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的并联电容器的保护及测控,适用于单Y,双Y,△形接线电容器组。可组屏安装,也可在开关柜就地安装。

2.硬件原理说明

2.1 装置接线端子与说明

本小节所列的背板端子图(即下图)对应于6631的标准配置,如果需要更多的出口

或者操作回路需要和外部压力机构配合,请参见附录中的插件选配部分。

2.1.1 背板接线说明

端子401 为遥控正电源输入端子,只有在其接入正电源时装置才将遥跳、遥合和选

线功能、远方修改软压板功能投入,同时其亦是遥控跳闸出口(403)和遥控合闸出口(402)的公共端。

端子406 为控制正电源输入或交流电源的L端子,同时其亦是保护跳闸出口(405)和保护合闸出口(404)的公共端。

端子402 为遥控合闸出口,可经压板或直接接至端子407。

端子403 为遥控跳闸出口,可经压板或直接接至端子413。

端子404 为保护合闸出口(BHJ)。

端子405 为保护跳闸出口(BTJ),可经压板接至端子411。

端子407 为保护(手动)合闸入口。

端子408 接机构合闸线圈A(无防跳),不经内部防跳回路(使用机构防跳)。

端子409 接机构合闸线圈B,经过内部防跳回路。

端子410 为合闸回路监视的负端,在不使用机构防跳时接至端子409。

端子411 为保护跳闸入口。

端子412 接机构跳闸线圈(TQ),同时亦是跳闸回路监视的负端。

端子413 为手动跳闸入口。

端子414 为控制负电源输入或交流电源的N端子。

端子301 分别为电源24V正输出端,亦是遥信开入公共正输出端,输出电流≤0.3A。

端子302 分别为电源24V负输出端,亦是遥信开入公共负输出端接至端子216,输出电流≤0.3A。

端子305~314为输出继电器(KH1~KH6)的接点。

端子305、306为KH1信号继电器接点输出,推荐定义为故障信号(保护动作),可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子307~309为KH2信号继电器接点输出,推荐定义为告警信号。可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子310、311为KH3功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子312~314为KH4功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子501 分别为装置电源DC+/AC-L输入端。

端子502 分别为装置电源DC0-/AC-N输入端。

端子504 为保护电源地。该端子和装置AC插件背面左下的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。

端子213~216 分别为遥信开入公共负输入端,使用无源(24V)遥信时与端子302相连。

端子201~212为遥信开入输入端,其中201为断路器位置信号或就地操作信号的输入端(参见2.2节),209~212 为非电量保护开入输入电容器超温及瓦斯信号并跳闸。

端子101~103为485通讯口。

端子104~106为CAN通讯口。

端子601~602为保护用A相电流输入。

端子603~604为保护用B相电流输入。

端子605~606为保护用C相电流输入。

端子607~608为零序电流输入。

端子609~610为A相测量电流输入。

端子611~612为B相测量电流输入。

端子613~614为C相测量电流输入。

端子615~616为辅助Ux电压输入,备用输入。

端子619~620为零序电压输入。

端子621~624为母线电压输入,母线PT如果是不完全V/V接线时Un悬空。

有时现场操作机构不需跳合闸保持回路或者现场使用的是外部操作回路的跳合闸保持回路,只需本装置提供跳合闸出口和遥控出口。此时跳合闸监视回路、跳合闸保持回路、防跳回路和遥控回路均不接。相应的,控制失电信号、跳合闸断线信号也无法在内部采集。

为了引入这些信号,装置设置了系统参数。通过系统参数的整定可以将控制失电信号、跳合闸断线信号投退。

注意:所有未定义的端子,现场请勿配线,让其悬空



1)保护的投退控制字为“ON/OFF”,ON:表示保护投入  OFF:表示保护退出。整定时,未使用的保护功能应退出置“OFF”使用的保护功能投入压板,并对相关的控制字、电流、电压及时限定值进行整定。

2) 当某项定值不用时,如果是过量继电器(比如过流保护、零序电流保护)则整定为上限值;时间整定为600秒,功能投退设置为“OFF”,硬压板打开。

3) 速断保护、加速保护时间一般需整定几十到一百毫秒的延时。由于微机保护没有过去常规保护中一百毫秒的继电器动作延时,所以整定成0.00秒时可能躲不过合闸时对电容器充电的冲击电流。

4) 自定义保护可通过调试软件现场或出厂前设置。

4.接线原理

参见即下图(4.1节)。

 



第六章BS-6641 电动机保护装置说明

1.概述

1.1 应用范围

BS-6641 为用于3-10KV 电压等级中高压异步电动机保护测控装置,可组屏安装,

也可在开关柜就地安装。

2.硬件原理说明

2.1 装置接线端子与说明

本小节所列的背板端子图(即下图)对应于6641的标准配置,如果需要更多的出口

或者操作回路需要和外部压力机构配合,请参见附录中的插件选配部分。

2.1.1 背板接线说明

端子401 为遥控正电源输入端子,只有在其接入正电源时装置才将遥跳、遥合和选

线功能、远方修改软压板功能投入,同时其亦是遥控跳闸出口(403)和遥控合闸出口(402)的公共端。

端子406 为控制正电源输入或交流电源的L端子,同时其亦是保护跳闸出口(405)和保护合闸出口(404)的公共端。

端子402 为遥控合闸出口,可经压板或直接接至端子407。

端子403 为遥控跳闸出口,可经压板或直接接至端子413。

端子404 为保护合闸出口(BHJ)。

端子405 为保护跳闸出口(BTJ),可经压板接至端子411。

端子407 为保护(手动)合闸入口。

端子408 接机构合闸线圈A(无防跳),不经内部防跳回路(使用机构防跳)。

端子409 接机构合闸线圈B,经过内部防跳回路。

端子410 为合闸回路监视的负端,在不使用机构防跳时接至端子409。

端子411 为保护跳闸入口。

端子412 接机构跳闸线圈(TQ),同时亦是跳闸回路监视的负端。

端子413 为手动跳闸入口。

端子414 为控制负电源输入或交流电源的N端子。

端子301 分别为电源24V正输出端,亦是遥信开入公共正输出端,输出电流≤0.3A。

端子302 分别为电源24V负输出端,亦是遥信开入公共负输出端接至端子216,输出电流≤0.3A。

端子305~314为输出继电器(KH1~KH6)的接点。

端子305、306为KH1信号继电器接点输出,推荐定义为故障信号(保护动作),可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子307~309为KH2信号继电器接点输出,推荐定义为告警信号。可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子310、311为KH3功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子312~314为KH4功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子501 分别为装置电源DC+/AC-L输入端。

端子502 分别为装置电源DC0-/AC-N输入端。

端子504 为保护电源地。该端子和装置AC插件背面左下的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。

端子213~216 分别为遥信开入公共负输入端,使用无源(24V)遥信时与端子302相连。

端子201~212为遥信开入输入端,其中201为断路器位置信号或就地操作信号的输入端(参见2.2节),209~210 为非电量保护开入输入电动机超温信号并跳闸。

端子101~103为485通讯口。

端子104~106为CAN通讯口。

端子601~602为保护用A相电流输入。

端子603~604为保护用B相电流输入。

端子605~606为保护用C相电流输入。

端子607~608为零序电流输入。

端子609~610为A相测量电流输入。

端子611~612为B相测量电流输入。

端子613~614为C相测量电流输入。

端子615~616为辅助Ix电流输入,备用输入。

端子619~620为零序电压输入。

端子621~624为母线电压输入,母线PT如果是不完全V/V接线时Un悬空。

有时现场操作机构不需跳合闸保持回路或者现场使用的是外部操作回路的跳合闸保持回路,只需本装置提供跳合闸出口和遥控出口。此时跳合闸监视回路、跳合闸保持回路、防跳回路和遥控回路均不接。相应的,控制失电信号、跳合闸断线信号也无法在内部采集。

为了引入这些信号,装置设置了系统参数。通过系统参数的整定可以将控制失电信号、跳合闸断线信号投退。

注意:所有未定义的端子,现场请勿配线,让其悬空。



相关说明:

1)保护的投退控制字为“ON/OFF”,ON:表示保护投入  OFF:表示保护退出。整定时,未使用的保护功能应退出置“OFF”使用的保护功能投入压板,并对相关的控制字、电流、电压及时限定值进行整定。

2) 当某项定值不用时,如果是过量继电器(比如过流保护、零序电流保护)则整定为上限值;时间整定为600秒,功能投退设置为“OFF”,硬压板打开。

3)在电动机启动过程中启动电流是额定电流的几倍甚至十几倍,所以整定电流速断保护、限时电流速断保护定值很大,在启动完毕后电流速断保护、限时电流速断保护定值又不能满足运行要求所以具有在电动机启动过程中整定值自动加倍功能。而如果投入保护退出功能,则定时限过流保护在电动机启动过程中此保护功能自动退出,启动完毕后自动投入。

4) 自定义保护可通过调试软件现场或出厂前设置,出厂设置时具有两路温度非电量告警及跳闸。。

 

4.接线原理

参见即下图(4.1节)。




第七章BS-6642 电动机纵差保护装置说明

 

1.概述

1.1 应用范围

BS-6642 为用于3-10KV 电压等级中20MW以上大功率电动机(有差动保护要求)或高压大型异步电动机保护测控装置,可组屏安装,也可在开关柜就地安装。

2.硬件原理说明

2.1 装置接线端子与说明

本小节所列的背板端子图(即下图)对应于6642的标准配置,如果需要更多的出口

或者操作回路需要和外部压力机构配合,请参见附录中的插件选配部分。

2.1.1 背板接线说明

端子401 为遥控正电源输入端子,只有在其接入正电源时装置才将遥跳、遥合和选

线功能、远方修改软压板功能投入,同时其亦是遥控跳闸出口(403)和遥控合闸出口(402)的公共端。

端子406 为控制正电源输入或交流电源的L端子,同时其亦是保护跳闸出口(405)和保护合闸出口(404)的公共端。

端子402 为遥控合闸出口,可经压板或直接接至端子407。

端子403 为遥控跳闸出口,可经压板或直接接至端子413。

端子404 为保护合闸出口(BHJ)。

端子405 为保护跳闸出口(BTJ),可经压板接至端子411。

端子407 为保护(手动)合闸入口。

端子408 接机构合闸线圈A(无防跳),不经内部防跳回路(使用机构防跳)。

端子409 接机构合闸线圈B,经过内部防跳回路。

端子410 为合闸回路监视的负端,在不使用机构防跳时接至端子409。

端子411 为保护跳闸入口。

端子412 接机构跳闸线圈(TQ),同时亦是跳闸回路监视的负端。

端子413 为手动跳闸入口。

端子414 为控制负电源输入或交流电源的N端子。

端子301 分别为电源24V正输出端,亦是遥信开入公共正输出端,输出电流≤0.3A。

端子302 分别为电源24V负输出端,亦是遥信开入公共负输出端接至端子216,输出电流≤0.3A。

端子305~314为输出继电器(KH1~KH6)的接点。

端子305、306为KH1信号继电器接点输出,推荐定义为故障信号(保护动作),可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子307~309为KH2信号继电器接点输出,推荐定义为告警信号。可选择是否磁保持(出厂默认是非保持)。可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子310、311为KH3功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子312~314为KH4功率继电器接点输出,可在系统参数中定义,也可通过梯形图逻辑(LAD)定义输出功能。

端子501 分别为装置电源DC+/AC-L输入端。

端子502 分别为装置电源DC0-/AC-N输入端。

端子504 为保护电源地。该端子和装置AC插件背面左下的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。

端子213~216 分别为遥信开入公共负输入端,使用无源(24V)遥信时与端子302相连。

端子201~212为遥信开入输入端,其中201为断路器位置信号或就地操作信号的输入端(参见2.2节),209~210 为非电量保护开入输入超温信号并跳闸。

端子101~103为485通讯口。

端子104~106为CAN通讯口。

端子601~602为差动用机端A相电流输入,极性端指向母线。

端子603~604为差动用机端B相电流输入,极性端指向母线。

端子605~606为差动用机端C相电流输入,极性端指向母线。

端子607~608为零序电流输入。

端子609~610为差动用中性点A相电流输入,极性端指向中性点。

端子611~612为差动用中性点B相电流输入,极性端指向中性点。

端子613~614为差动用中性点C相电流输入,极性端指向中性点。

端子615~616为辅助Ix电流输入,备用输入。

端子619~620为零序电压输入。

端子621~624为母线电压输入,母线PT如果是不完全V/V接线时Un悬空。

有时现场操作机构不需跳合闸保持回路或者现场使用的是外部操作回路的跳合闸保持回路,只需本装置提供跳合闸出口和遥控出口。此时跳合闸监视回路、跳合闸保持回路、防跳回路和遥控回路均不接。相应的,控制失电信号、跳合闸断线信号也无法在内部采集。

为了引入这些信号,装置设置了系统参数。通过系统参数的整定可以将控制失电信号、跳合闸断线信号投退。

注意:所有未定义的端子,现场请勿配线,让其悬空。

 



相关说明:

1)保护的投退控制字为“ON/OFF”,ON:表示保护投入  OFF:表示保护退出。整定时,未使用的保护功能应退出置“OFF”使用的保护功能投入压板,并对相关的控制字、电流、电压及时限定值进行整定。

2) 当某项定值不用时,如果是过量继电器(比如过流保护、零序电流保护)则整定为上限值;时间整定为600秒,功能投退设置为“OFF”,硬压板打开。

3)在电动机启动过程中启动电流是额定电流的几倍甚至十几倍,所以整定电流速断保护、限时电流速断保护定值很大,在启动完毕后电流速断保护、限时电流速断保护定值又不能满足运行要求所以具有在电动机启动过程中整定值自动加倍功能。而如果投入保护退出功能,则定时限过流保护在电动机启动过程中此保护功能自动退出,启动完毕后自动投入。

4) 自定义保护可通过调试软件现场或出厂前设置,出厂设置时具有两路温度非电量告警及跳闸。

 

4.接线原理

参见即下图(4.1节)。



第八章BS-6671变压器差动保护测控装置

1 装置简介

BS-6671数字式变压器差动保护装置(以下简称BS-6671)是集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体,同时溶入了先进的软件二次设计思想,真正意义上实现在线可编程功能(包括保护可编程和控制可编程)的数字式多功能继电器。66kV及以下电压等级的两圈变压器主保护装置,主要实现主变压器的差动、瓦斯及温度等保护。

2基本配置及规格

2.1 保护功能

BS-6671保护功能配置如下:



BS-6671保护功能的优点:

★ 保护库中配置有二十几种常用保护,满足用户对不同电气设备或线路的保护要求。

★ 用户可根据实际运行需要配置相应的保护,真正实现为用户“量身定做”。

★ 自定义保护功能可实现标准保护库中未提供的特殊保护,最大限度的满足用户要求。

★ 结合梯形图可编程功能,可实现保护动态投退和出口重定向,所有保护出口(即保护动作后的行为)均可配置成是否跳闸和是否发告警或故障信号,也可经梯形图编程实现特殊要求的出口,提高了保护应用的灵活性。

★ 特有的“软件二次”技术,CSN-6600系列产品的PLC保护逻辑和控制逻辑可编程功能是本装置的特色。编程语言采用电气工程人员非常熟悉的符合IEC1131-3标准的梯形图编程,与常规继电保护二次原理图相似;内置的二十几种常用保护库,可根据用户运行要求进行任意组合,真正实现为用户的用电系统“量身定做”。以前需要很多中间继电器和复杂接线的二次部分,可以方便地通过软件方式来实现,即“软件二次”技术。采用这种技术,不但简化了二次部分设计和接线,节省了大量安装空间和控制电缆,并且使系统更易于维护和调试。随着将来运行方式的调整,该技术的优越性将更加明显。在电气运行中一直很难实现的自动化控制功能,如备用电源自动投入、功率因数自动补偿、变压器有载调压、PT切换、控制联锁/联动、防越级跳闸等,依托“软件二次”技术可以轻松解决。

 

★ 各保护功能相对独立,保护定值、时限、闭锁条件和保护投退可独立整定和配置。

★ 保护功能的实现不依赖于通信网络,满足电力系统对保护的可靠性要求。

★支持多套保护定值手动和自动切换,更适合于电气运行方式经常变化的场合。

 

2.2 测量功能

BS-6671能够显示与保护相关的数据,便于用户调试和分析,具体如下:



接线方式:三相完全星形接法(Y/Y)和两相不完全星形接法(V/V),可在设备参数中设定。

 

2.2 运行异常告警和开入量检查功能

★ 开入量检查

BS-6671支持12路外部无源接点信号输入,开关量名称可由用户定义,并能设置事件类型,将接点变位信息保存在事件记录中,同时可启动跳闸或告警;为消除开关接点抖动和电磁干扰等引起误变位,BS-6671同时采用硬件电路滤波和软件时间窗技术,保证遥信正确率达100%。

★ 系统异常告警

BS-6671在线监视系统的运行状况,发现异常自动发出告警信号。监视的内容包括:控制电源失电、合闸回路断线、跳闸回路断线、CT断线、PT断线等。

★ 装置自检

BS-6671具有完善的自检能力,发现装置工作异常将自动发出自检信号。自检的项目包括:设备参数、保护定值、接线图、梯形图、开入电源、A/D通道、CAN通信、Time芯片、EEPRAM芯片等。

2.4 控制功能

★ 断路器控制

断路器状态通过辅助接点接入装置IN01、IN02获得,并在面板上以 “高压侧合位”、“低压侧合位”指示灯显示。断路器的控制和管理功能包括:

Ø 操作回路带硬件防跳保持功能(操作回路电源为交流或额定电压为110V的必须在定货时注明)

Ø 断路器遥控/本地操作

Ø 断路器外部联动控制

Ø 断路器合闸闭锁控制

Ø 断路器拒动信号输出

因此,BS-6671不仅仅是一般意义上的保护测控装置,更是断路器在线监测管理器和智能化开关柜的控制管理中心。

★ 可编程控制

BS-6671具有梯形图(LAD)可编程功能,相当于内部嵌入了一个功能强大的可编程逻辑控制器(PLC),编程人员只需对电气二次图熟悉,就能轻松的设计出各种控制逻辑。装置能采集到的所有电气量和内部运行状态均支持梯形图编程,使得BS-6671应用极为灵活,最大程度地满足用户对保护和控制的要求。

BS-6671提供了5个可编程的输出继电器(KH1~K5),用于控制信号输出。

2.5 事件记录

BS-6671具有SOE事件记录功能,可在线记录最新发生的30条事件,并可在装置显示屏上显示查看。记录的时间分辨率小于1ms,掉电不丢失,便于分析故障原因和设备缺陷诊断。为了给事件记录提供高精度的时间戳,BS-6671内置了由可充电电池供电的内部时钟,并可通讯对时和在装置本地修改系统时间。

2.6 故障录波

BS-6671支持故障录波功能。装置一般按故障跳闸作为触发故障录波的触发事件,也可由用户自行设定触发事件,只要触发事件发生,故障录波器就自动将发生该事件前后的电流、电压、开关状态等信息完整真实地记录下来,采样密度每周波24点, 每次录波的记录长度为100个周波,装置最多能保存3个录波波形,可配置为一个或两个录波器工作模式。

2.7 人机接口

★ BS-6000系列保护装置采用大屏幕蓝屏液晶,菜单化设计,全中文显示。合理化的屏幕保护控制逻辑,有效延长液晶显示屏的使用寿命,并在出现故障、告警、自检异常时提供醒目的信号。

★ 液晶屏上可显示主接线图、测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值、梯形图程序和系统参数等信息。

★ 7个高亮度LED指示灯,分别表示运行、通信、自检、合位、跳位、故障、告警。

★ 4个备用LED指示灯可由用户指定显示其它信息,如保护投退和动作指示、重合闸充电指示、备自投充电指示、变压器温度信号、瓦斯信号等。

★ 4个操作按键,用于操作菜单和当地参数设置功能。

★ 1个复归按键,专用于本地复归故障和告警信号。

★ CAN或RS485端口,通过专用通信线与便携式电脑连接,对装置进行高级设置。

2.8 通信功能

★ 支持多种通信方式(如RS485、RS422、RS232、CAN等),支持多种通信规约(如MODBUS、IEC870-5-103等),以构成各种连接方式和双网络链路系统。

★ 设有DeviceNet(CAN)现场总线,保证信息传输的实时性和可靠性,最高速率达1Mbps,最长距离达10km,一条总线最多允许挂接110个设备。

★ 设有RS485现场总线,保证信息传输的实时性和可靠性,最高速率达38.4kbps,最长距离达1.5km,多达 32 个从机装置能在一条单一的通信信道上连接在一起。

★ BS-6000系列保护装置实现了 AEG Modicon Modbus RTU 串行通信标准的一个子集。许多流行的可编程控制器直接使用一个合适的接口卡来支持这个规约以便直接和保护装置相联。Modbus 规约不受硬件约束,保护装置接口用一根 2 根线 RS485和CAN 的硬件接口。正如CAN和RS485 硬件提供的那样,Modbus 是一个单主机对多个从机规约,适合由 RS485 提供的多点(Multi-drop)结构的规约。

3 技术指标

3.1   额定数据

1)  额定直流电压: 220V或110V (订货注明)

2)  额定交流数据:交流电压 100/V,100V

3)  交流电流     5A或1A(订货注明)

零序电流 5A

额定频率 50Hz

4)  热稳定性:

交流电压回路:    长期运行 1.2Un

交流电流回路:    长期运行 2In

   1s     60In

零序电流回路:    长期运行     5A

            1s     30A

5)  动稳定性:半周波: 100In

6)  控制电源:DC220V(AC220V或DC110V的必须在定货时注明)

7)  开入量回路:

额定电压: 48VDC(由装置内部电源提供)

功率消耗: 2mA(IN01~IN12)

分 辨 率: <1ms

 

8)  开出回路:

继电器分断电压: 250VAC、220VDC

继电器分断功率: 1250VA交流或120W直流(电阻性负载)

500VA交流或75W直流(电感性负载)

工作电流: 5A,连续工作

隔离耐压: 4kV

动作时间: <5ms

电气寿命: 2,000,000次

机械寿命: 20,000,000次

3.2  装置功耗

1. 交流电压回路:  每相不大于1VA;

2. 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;

3. 零序电流回路:   不大于0.5VA;

4. 保护电源回路:  正常工作时,不大于12W;保护动作时,不大于15W。

3.3 环境条件

1) 环境温度:

工作: -25℃~+55℃。

储存: -25℃~+70℃,相对湿度不大于80%,周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、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。

2) 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℃且表面不凝露。最高温度为+40℃时,平均最大湿度不超过50%。

3) 大气压力:80kPa~110kPa(相对海拔高度2km以下)。

3.4抗干扰性能

a. 脉冲群干扰试验:能承受GB/T14598.13-1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)脉冲群干扰试验。

b. 快速瞬变干扰试验:能承受GB/T14598.10-1997第四章规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。

c. 辐射电磁场干扰试验:能承受GB/T14598.9-1995第四章规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验。

d. 静电放电试验:能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。

e. 电磁发射试验:能承受GB/T14598.16-2002中4.1规定的传导发射限值及4.2规定的辐射发射限值的电磁发射试验。

f. 工频磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.8-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验。

g. 脉冲磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.9-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验。

h. 阻尼振荡磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.10-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。

i. 浪涌抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-5:2002第4章规定的严酷等级为Ⅳ级浪涌抗扰度试验。

j. 传导骚扰的抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-6:2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。

k. 工频抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-7:2003第4章规定的工频抗扰度试验。

3.5绝缘性能

a. 绝缘电阻:各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。

b. 介质强度:装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象;其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受50Hz、2kV(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象。

c. 冲击电压:装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地,能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验;其各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。

3.6 机械性能

a. 振动响应:装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。

b. 冲击响应:装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。

c. 振动耐久:装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。

d. 冲击耐久:装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。

e. 碰撞:装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。

3.7保护定值整定范围及误差

1. 定值整定范围

交流电压:   0V~120V;

交流电流:   0.1In~20In;

零序电流:        0.02A~12A。

2. 定值误差

电流:             < ±2.5%。

电压:             < ±2.5%。

零序电流:0.02A~0.4A(含0.4A)范围内不超过±0.01In,0.4A ~12A 范围内不超过±2.5%。

3.8  延时整定范围及误差

定时限:0s~2s(含2s)范围内不超过40ms,2s~100s范围内不超过整定值的±2%。

低频减载延时在0s~3s(含3s)范围内不超过60ms,3s~100s范围内不超过整定值的±2%。

3.9 测量精度

a) 各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.2%;

b) 开关量输入电压(220V),分辨率不大于2ms;

c) 脉冲量输入电压24V,脉冲宽度不小于10ms;

d) 有功、无功电度不超过±1%;

e) 频率不小于0.02Hz。

 

4 主要特点:

★ 集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体;专门针对开关柜进行“单元化”设计,一台装置即可完成开关柜内所有的自动化功能,简化了开关柜二次设计和施工,代替了各种常规继电器和测量仪表,节省了大量的安装空间和控制电缆。

★ 在线保护和控制可编程,采用电气工作人员熟悉的梯形图(LAD)编程,符合IEC1131-3标准;通用性强,内置保护库,用户可根据运行需要配置相应的保护,减少了装置类型和备品备件。

★ 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。

★ 采用32位数字信号处理器(DSP),具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性,配置大容量的RAM和EEPRAM Memory;数据运算、逻辑处理和信息存储能力强,可靠性高,运行速度快。

★ 具有CAN和RS485双网络链路硬件接口,保证信息传输的实时性和可靠性。可采用单总线在线或双总线同时在线的通信形式。

★ DeviceNet(CAN)现场总线通信,具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制,保证信息传输的实时性和可靠性。最高速率1Mbps,最长距离10km,一条总线最多允许挂接110个设备。

★ 全封闭金属机箱,防潮湿,防尘,并具有很强的抗静电、抗电磁干扰和抗机械振动能力;既可分布式就地安装在开关柜上,也可集中组屏安装;装置结构合理,便于安装、配线和调试。

★ 表面贴工艺,重要器件(如电源模块、互感器、继电器、液晶显示屏、接线端子等)均采用国内外知名企业的成熟产品,平均无故障时间达100,000小时。

★ 完善的自检能力,发现装置异常能自动告警;具有自保护能力,有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏;免维护设计,无需在现场调整采样精度,测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

★ 开关量输入支持直接跳闸或告警,用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术,有效消除开关接点抖动和电磁干扰,保证遥信正确率达100%。

★ 人机接口符合人机工程设计要求,带背光超大屏幕图形液晶(160×128点阵),菜单化设计,全中文显示,合理化屏幕保护控制。显示内容包括主接线图、测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值、梯形图程序和系统参数等。

★ 具有事件记录功能,可记录与电力系统安全运行相关的所有事件,时间分辨率小于1ms,掉电不丢失,便于分析故障原因和诊断设备缺陷。

★ 具有故障录波功能,可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息,记录密度每周波24点,记录长度达100个周波,掉电不丢失。

5. 装置原理

BS-6671通用型保护测控装置为用户提供的在线监视和保护功能,用户可通过《参数设置》菜单对这些功能进行灵活的选择和配置。可由用户根据需要配置为非电量保护或其它特殊保护。

软件说明:

5.1  CT回路断线告警

CT回路包括1#保护CT回路和2#保护CT回路,断线判断依据相同。

保护电流回路采用ABC三相CT输入,当最大相电流大于0.5A,则电流小于0.2A(保护电流门槛值)相经延时1秒后,发该相保护CT断线告警信号。

【逻辑框图】



5.2差动速断保护

当变压器绕组出现短路时,会产生差动电流。当任一相差动电流大于差动速断保护电流定值时,保护动作。

【动作条件】

1) 差动速断保护投入;

2) 任意一相差动电流Id大于设定的电流定值Iset;

【逻辑框图】



5.3比率差动保护

为了防止差动保护在外部短路时,变压器有很大反馈电流使CT误差增大时误动作,采用比率制动原理。 

为了防止因CT断线引起比率差动保护误动作,该保护带有CT断线闭锁功能。当发生CT断线时自动闭锁比率差动保护;当最大相电流大于6A时或者CT断线条件不满足,则自动解除CT断线闭锁功能。

装置分相采集变压器两端电流(按流入变压器为正方向),并计算出分相差动电流和制动电流:



1Ix:高压侧计算电流

2Ix:低压侧计算电流

Ir:制动电流

Id:差动电流

 

比率差动保护的动作特性如图3.1所示:



3.1  比率差动保护特性图

2:                    a.IrIg时,I’=Iset

b.IrIg时,I’=Iset+K1*(Ir-Ig)

当以下两式同时成立时,比率差动保护元件动作:

IdI

Id2K2*Id

         式中:                    Ig  :  拐点电流

                                   Iset:  整定的比率差动保护电流定值

                                   K1  :  整定的比率制动系数

                                   I’ :  中间计算电流

                                   Id2 :  差动电流二次谐波分量

                                   K2  :  二次谐波制动系数

【动作条件】

1) 比率差动保护投入;

2) 任意一相差动电流Id大于I’(见注2);且该相差动电流二次谐波分量小于K2*Id

3) CT断线闭锁解除

【逻辑框图】



5.4 零序电流保护

当变压器绕组发生接地时,会产生零序电流。零序电流由专用的零序互感器输入装置,当零序电流大于设定的零序电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 零序电流保护投入;

2) 零序电流大于设定的零序电流定值3I0set;

3) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】



5.5 零序电压保护

当由于系统单相接地或电压不平衡引起的零序电压大于设定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 零序电压保护投入;

2) 高压侧断路器在合位;

3) 3U0大于设定的零序电压定值3U0set;

4) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】



5.6 自定义保护

装置配置了8个自定义保护功能,可配置为非电量保护或通过梯形图定制程序,实现用户的保护要求。

l 非电量保护

对于非电量保护,如温度、瓦斯等,可通过自定义保护进行配置,在《保护功能设置》菜单中,只需选择该非电量保护对应的开关量输入点即可,保护的名称由用户自定义或自动采用对应开关量输入的名称。

l 梯形图逻辑保护

如用户需要自己定制保护逻辑,可通过梯形图编辑好保护逻辑,再和自定义保护的投退和事件相关联。

5.7 录波

装置记录保护跳闸前4周波,跳闸后6周波(每周波24点)的采样数据,保护跳闸后上送变电站自动化主站,或者由独立的故障分析软件,分析故障和装置的跳闸行为。

 

6差动保护整定说明   

(一)、装置二次CT接线方式

差动回路二次接线既可以按常规“Y/△”转换接线,也可以把高、低压侧全接“Y/Y”方式,通过软件来调节相位。

方式1:

主变绕组接线方式:“Y/△”,CT相应的二次接线为“Y/Y”,则系统参数菜单中应设为:高压侧

Y/△转换“ON”,低压侧Y/△转换“OFF”。

以上为本装置默认的接线方式,相位补偿由软件自动调节,简化了二次接线。

方式2:

主变绕组接线方式: “Y/△”,CT相应的二次接线为“△/Y”,则系统参数菜单中应设为:高压侧Y/△转换“OFF”,低压侧Y/△转换“OFF”。

以上为常规接线方式,相位补偿由二次接线调节,不需要进行软件相位调节。

以上两种接线方式各侧二次CT极性均以流入变压器方向为同名端接入装置。不管是方式1还是方式2整定计算不受接线方式的影响。

(二)、低压侧平衡系数

主变各侧保护CT变比配备的差异形成的不平衡电流的补偿方式采用不平衡系数方式调节,不平衡系数以高压侧为基准,高压侧不平衡系数固化为1。只需设置主变低压侧不平衡系数,在系统参数设置中有“低压侧平衡系数”进行设置,。主变低压侧不平衡系数的计算: 

低压侧不平衡系数=[(UL*KL)/(UH*KH))]*√3

其中: UH 、UL分别为主变高、低压侧额定电压

KH 、KL分别为主变高、低压侧CT变比计算值

说明:当CT按“Y”接线接入装置,则KH 、KL为实际CT变比值KCT  ;若CT按“△”接线接入装置,则KH 、KL为实际CT变比值KCT   除以√3。



如图所示,如果CT按“Y”接线,但经过软件转换成“△”,则计算时以转换后的IAx、IBx、ICx为计算值,而不是以IA、IB、IC为计算值。

(三)、 主变高压侧额定二次电流计算:


其中 Ie:高压侧额定二次电流

Se:变压器额定容量

UH:高压侧额定电压

KH:高压侧互感器变比计算值

(四)、 差动启动电流Iset(最小动作电流)


式中   K——可靠系数,K=1.3~1.5

f——CT在Ie下的比值误差,f=±0.03(10P),±0.01(5P)

ΔU—变压器分接头调节引起的误差(相对额定电压)

Δm—CT变比未完全匹配产生的误差,Δm≈0.05

一般情况下可取Iset=(0.20~0.50)Ie

(五)、 拐点电流Ig,可选取:Ig≤1.0Ie

(六)、 最大制动系数Kr和制动特性斜率K1。

           外部短路时的最大不平衡电流Ib为:

           

式中       Kst——CT的同型系数,Kst=1.0

           Ka ——CT的非周期系数,Ka=1.5~2.0(5P或10P型)或Ka=1.0(TP型)

           fi ——CT的比值误差,fi=0.10

           Is ——流过靠近故障侧CT的最大外部短路周期分量电流。

最大制动系数Kr为:

           

式中       Ires——纵差保护制动电流,它与纵差保护原理,制动回路接线方式有关,对于两绕组变压器,Ires =Is。

           比率制动斜率以最大侧电流为制动量,取K1=Kr,一般为0.2~0.8。

(七)、    为了加速切除变压器严重的内部故障,常常增设差动速断保护,其动作电流按照避越励磁涌流来整定,即

           Isd=K*I

式中       I ——变压器实际的最大励磁涌流

           K ——可靠系数,可取为1.15~1.30

实际的最大励磁涌流I是一个很难正确确定的电流,对于大型变压器组,由于不存在出现很大励磁涌流的客观条件,可取I=(2~3)Ie

为防止变压器误动作,建议按上限来估算I

即     Isd≈K*I=K*(4~8)Ie

(八)、    K2为二次谐波(或偶次谐波)对基波之比(I2/I1)

           通常选取下列条件作为纵差保护的闭锁判据

           I2/I1≥15% ~20%        三相电流各相独自完成闭锁。           

(九)、 举例计算:

已知变压器参数如下:

额定容量Se=10MVA

变比35kV/10.5kV

接线Y/△(即Y/d11)

高压侧CT变比:200/5

低压侧CT变比:600/5

CT接线均为“Y”接入本装置

则: UH = 35kV

UL = 10.5kV

KH = KHCT  =40

KL = KLCT  =120

在本装置系统参数中将“高压侧Y/△”设置为“ON”,“低压侧Y/△”设置为“OFF”。

低压侧电流不平衡系数=(10.5*120)/(35*40) *√3=0.519

差动启动电流Iset

Ie=[10000/(√3*35*40)] =4.12(A)

Iset=0.3Ie=0.3*4.12=1.24(A)

Isd=7Ie=7*4.12=28.8(A)

Ig=0.8Ie=0.8*4.12=3.29(A)

二次谐波制动系数推荐为0.2。

比率制动斜率推荐为0.5。

在计算斜率时制动电流取高低压侧所加电流的最大的那个电流值。

 

7 安装与接线

7.1  安装

在安装BS-6671系列数字式多功能继电器之前,请观察所要安装位置周围的环境,并确认符合以下条件


安装BS-6671的屏柜要求能够防止装置遭受油气、盐雾、灰尘、腐蚀性蒸汽或其它能通过空气扩散的有害物质的污染;为便于接线和现场调试,要求屏柜的门能完全打开;所选择屏柜的尺寸,要考虑安装空间有一定的裕量,用于接线、放置柜内端子排、短接片、按钮、指示灯和其它附件。装置必须安装在与一次设备有金属隔离的二次仪表室内。

具体安装步骤:

1) 首先要在屏柜前面板上开孔,具体开孔尺寸参见附录《BS-6671安装尺寸图》。

2) 将装置从正面推入方孔内,然后分别安装装置的两个安装固定卡子,用力拧紧,使装置面板贴紧在屏柜前面板上,要求无晃动,无倾斜。

7.2 接线

BS-6671后面板的端子分两排排列,其中宽度为10mm的黑色大端子(指电流回路接线端子),由于接入装置的电流可能会较大,接线时要求制作U型或O型线头,增大接触面积,以保证可靠连接;其它宽度为5mm的绿色小端子(指开关量输入回路、继电器输出回路、电压回路和电源的接线端子),接线时应制作针型线头。


7.3工作电源

BS-6671允许的工作电源范围很宽,正常情况下装置可以在85~264V的范围内正常工作,并且交直流通用。在工程现场连接装置工作电源时,要求必须在工作电源回路上安装专用的空气开关或保险丝,防止在意外情况下可能引起其它设备失电。当装置使用220V(交流或直流)工作电源时,最大工作电流为0.1A,考虑装置上电瞬间的冲击电流,建议选择1A的保险丝。当装置使用110V(交流或直流)工作电源时,最大工作电流为0.2A,考虑装置上电瞬间的冲击电流,建议选择2A的保险丝。

如果选择直流工作电源,需要将电源的正极性端接入101端子,负极性端接入102端子。如果选择交流工作电源,需要将火线接入装置的101端子,零线接入102端子。详细参见附录《BS-6671接线原理图》的工作电源部分。

由于BS-6671机壳是通过背面板103端子连接大地的,所以需要选择良好的低阻抗接地线,以保证装置防浪涌和瞬变脉冲电路正常工作。接地线端子必须可靠接入接地网,接地阻抗小于1Ω,以保证装置稳定可靠工作。详细参见附录《BS-6671接线原理图》的装置接地部分。

7.4相电压输入

BS-6671相电压输入额定值为100/√3V相-地电压(相电压)或100V相-相电压(线电压),二次测量量程一般为相电压100V或线电压173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。

相电压的接线方式有两种,三相完全星形接法(Y/Y)和两相不完全星形接法(V/V),应根据实际接线,在设备参数中设定PT接线模式。详细参见附录《BS-6671接线原理图》的电压回路部分。



7.5零序电压输入

BS-6671零序电压由电压互感器的开口侧采集,输入额定值为100V,二次测量量程一般为173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。详细参见附录《BS-6671接线原理图》的电压回路部分。

7.6相电流输入

BS-6671的保护功能所用到的电流数据都来自一次系统电流互感器的二次侧电流,因此电流互感器的选择十分重要,否则会直接影响装置的测量精度。BS-6671相电流输入额定值为5A,保护电流的二次测量量程一般为100A,测量电流的二次测量量程一般为6A,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电流,持续工作。

电流的接线方式有两种:3CT接线和2CT接线。应根据实际接线,在线路参数中设定。2CT接线时,B相保护电流可以不接。详细参见附录《BS-6671接线原理图》的电流回路部分。

接线时要求交流电流输入的各相和极性必须严格与要安装的装置相符。电流互感器回路应该通过短接片或试验端子再接入装置,便于连接和断开电流互感器



7.7零序电流输入

BS-6671的零序电流(3I0)输入一般用于10kV系统的测量零序电流,输入额定值为5A,二次测量量程一般为6A,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电流,持续工作。详细参见附录《BS-6671接线原理图》的电流回路部分。

7.8辅助电压输入

BS-6671配置了辅助电压(Ux)输入,一般用于备自投检测备用侧电源电压和重合闸检测电压,额定值为100V,二次测量量程一般为173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。详细参见附录《BS-6671接线原理图》的电压回路部分。

7.9开关量输入

BS-6671采用电流感应技术监视外部开关接点状态,外部为无源接点输入,装置内部提供电流感应工作电源(即开入量自给电源),该电源与装置内部的电源系统有至少4kV的隔离耐压。接线原理详细参见附录《BS-6671接线原理图》的开关量输入部分。



7.10继电器输出

BS-6671共提供五个继电器(KH1、KH2、KH3、KH4、KH5),用于信号和控制输出。其中KH1、KH2、KH3只提供一个常开接点,KH4、KH5提供一个常开接点和一个常闭接点。

如用户需要故障或告警信号输出,通过设备参数设置所对应的继电器。无故障或告警时,继电器不动作,其常开接点处于打开状态;一旦发生故障或告警,继电器动作,其常开接点闭合,一直到故障或告警信号复归后,继电器释放,其常开接点打开。装置出厂时未设定故障和告警信号输出。若要设定,建议将KH1设为故障信号输出,KH2设为告警信号输出。

如用户需要装置自检信号输出,通过设备参数设置所对应的继电器。无自检异常时,继电器动作,其常闭接点打开;一旦发生自检异常或装置失电时,继电器释放,其常闭接点闭合,而且自检信号不能复归。装置出厂时未设定自检信号输出,若要设定,建议将KH4~KH5之一设为自检信号输出,因为KH4~KH5带常闭接点,这样可以监视装置失电情况。

如用户使用了备自投功能,则KH3为默认备自投出口,用于合备投侧断路器,用户也可以通过梯形图选择使用其它的继电器作为出口。

未使用的继电器均可以通过梯形图编程,用于各种逻辑控制。

接线原理详细参见附录《BS-6671接线原理图》的继电器输出部分。

7.11断路器操作接口

BS-6671提供高压侧跳闸(KOT1)和低压侧跳闸(KOT2)输出继电器,将高压侧断路器分闸出口接到90或91端子低压侧断路器分闸出口接到92、93端子,即可躲开装置内部防跳模块。

BS-6671提供了外部分/合闸按钮的输入端子。另外,用户可以将通过装置开关量输入相关信息,经梯形图编程后,定制遥控/本地操作的控制逻辑。

BS-6671对断路器接口相关的控制电源、合闸回路、跳闸回路提供可投退的告警检测。

接线原理详细参见附录《BS-6671接线原理图》的断路器操作部分。

8. 保护信息说明

8.1  保护定值整定表



8.2保护投退整定表

保护的投退控制字为“ON/OFF/S02~S12”。

a) ON:表示保护投入

b) OFF:表示保护退出

c) S02~S12:表示保护的投退由外部开关量控制,如外部开关量合,则保护投入;外部开关量分,则保护退出,S02~S12分别对应外部开关量的IN02~IN12。

整定时,未使用的保护功能应退出压板,使用的保护功能投入压板,并对相关的控制字、电流、电压及时限定值进行整定。

保护投退整定的内容,根据保护功能设置情况而定,以下为完整保护投退整定表:



8.4开关量参数整定表

IN01~IN12均可独立整定以下参数



9.用户安装调试说明

 

9.1  通电前检查

1) 检查装置型号是否与设计一致;

2) 检查装置背面的配置表与您的定货单是否一致;

3) 检查装置的端子接线连接是否牢固;

4) 检查装置接地是否良好;

9.2  通电检查

1) 合上外部控制电源开关,合上装置工作电源开关,检查装置工作情况,正常工作特征如下:

2) 上电瞬间装置的指示灯全亮,程序进行初始化,初始化结束后,指示灯正常显示,液晶屏幕显示系统主菜单;

3) 跳、合位指示灯正常;

4) 菜单操作检查

5) 根据菜单操作说明,进行菜单操作,检查菜单项目内容。

6) 开关就地手动操作试验

7) 通过装置面板上的分/合闸按键实现开关柜的本地操作,装置出厂的缺损配置为本地、遥控操作均可,遥控/本地切换可通过系统菜单的《线路参数设置》进行整定。

8) 保护功能调试步骤

9) 在“保护定值整定”菜单中进行保护功能投退和定值设定;

10) 逐项加入模拟量,按保护原理进行功能调试;

11) 检查保护动作事件记录和故障或告警指示灯;

12) 检查信号复归功能

13) 开入量功能调试

进入“开关量状态”菜单,按设计图纸,对接入的开关量逐一进行变位,是否与液晶显示的状态一致,对于具有保存事件的开关量,查看事件记录是否有变位事件。

9.3  系统联调

1)  系统联调条件

a. 各单元装置单项功能调试完毕,各单元装置均正常工作

b. 各单元装置与后台监控系统通讯正常

2)  初始化设置

a. 通讯地址设置,各单元通信地址不能重复

b. 在“线路参数设置”中设置PT变比,CT变比,PT接线方式,CT接线方式,单元编号

c. 在“电度底码设置”中设置电度底码

3)  系统联调内容与步骤

a. 开关遥控操作试验

b. 遥信上送试验

c. 遥测上送试验

d. SOE事件上送试验

9.4  投运前注意事项

1)  检查保护投退、整定值输入是否正确

2)  装置工作是否正常

3)  用“初始化设备”清除试验时各种数据

9.5  运行后注意事项

1)  投入运行后注意检查电流、电压、有功、无功、功率显示是否与实际情况一致

2)  检查电压、电流相位是否正确

3)  检查开关、刀闸状态与实际状态是否一致

4)  检查装置指示灯是否正常

9.6  运行维护注意事项

1)  如果装置的故障、告警指示灯亮,应检查事件记录,确认事件后复归

2)  检查液晶显示是否正常

3)  就地操作后,应将操作方式设为遥控操作

4)  不要随意更改口令密码

5)  严禁随意修改有关设置

6)  技术人员一般在厂家指导下更换上备件


                                                                


《BS-6671接线原理图》



第九章BS-6687变压器后备保护测控装置

1  装置简介

BS-6687通用型数字式变压器后备保护测控装置(以下简称BS-6687)是集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体,同时溶入了先进的软件二次设计思想,真正意义上实现在线可编程功能(包括保护可编程和控制可编程)的数字式多功能继电器。能适用于66kV及以下各级电压非直接接地电网的各类电气设备和线路的主保护或后备保护。

2基本配置及规格

2.1保护功能

BS-6687保护功能配置如下:



注1: 如果投入方向闭锁功能,则复合电压过流保护具有方向闭锁功能。

注2: 如果投入负序闭锁功能,则复合电压过流保护具有负序闭锁功能。

注3: 如果投入电压闭锁功能,则复合电压过流保护具有电压闭锁功能。

注4: 自定义保护用于实现瓦斯、温度等非电量保护,也可实现过负荷闭锁调压保护、启动风冷保护等标准保护库中未提供的特殊保护。

BS-6687保护功能的优点:

★ 保护库中配置有二十几种常用保护,满足用户对不同电气设备或线路的保护要求。

★ 用户可根据实际运行需要配置相应的保护,真正实现为用户“量身定做”。

★ 自定义保护功能可实现标准保护库中未提供的特殊保护,最大限度的满足用户要求。

★ 结合梯形图可编程功能,可实现保护动态投退和出口重定向,所有保护出口(即保护动作后的行为)均可配置成是否跳闸和是否发告警或故障信号,也可经梯形图编程实现特殊要求的出口,提高了保护应用的灵活性。

★ 特有的“软件二次”技术,CSN-6600系列产品的PLC保护逻辑和控制逻辑可编程功能是本装置的特色。编程语言采用电气工程人员非常熟悉的符合IEC1131-3标准的梯形图编程,与常规继电保护二次原理图相似;内置的二十几种常用保护库,可根据用户运行要求进行任意组合,真正实现为用户的用电系统“量身定做”。以前需要很多中间继电器和复杂接线的二次部分,可以方便地通过软件方式来实现,即“软件二次”技术。采用这种技术,不但简化了二次部分设计和接线,节省了大量安装空间和控制电缆,并且使系统更易于维护和调试。随着将来运行方式的调整,该技术的优越性将更加明显。在电气运行中一直很难实现的自动化控制功能,如备用电源自动投入、功率因数自动补偿、变压器有载调压、PT切换、控制联锁/联动、防越级跳闸等,依托“软件二次”技术可以轻松解决。

★ 各保护功能相对独立,保护定值、时限、闭锁条件和保护投退可独立整定和配置。

★ 保护功能的实现不依赖于通信网络,满足电力系统对保护的可靠性要求。

★ 支持多套保护定值手动和自动切换,更适合于电气运行方式经常变化的场合。

2.2测量功能

BS-6687能测量以下电气参数:



BS-6687支持12路外部无源接点信号输入,开关量名称可由用户定义,并能设置事件类型,将接点变位信息保存在事件记录中,同时可启动跳闸或告警;为消除开关接点抖动和电磁干扰等引起误变位,BS-6687同时采用硬件电路滤波和软件时间窗技术,保证遥信正确率达100%。

★ 系统异常告警

BS-6687在线监视系统的运行状况,发现异常自动发出告警信号。监视的内容包括:控制电源失电、合闸回路断线、跳闸回路断线、CT断线、PT断线等。

★ 装置自检

BS-6687具有完善的自检能力,发现装置工作异常将自动发出自检信号。自检的项目包括:设备参数、保护定值、接线图、梯形图、开入电源、A/D通道、CAN通信、Time芯片、EEPRAM芯片等。

2.4 控制功能

★ 断路器控制

断路器状态通过辅助接点接入装置IN01获得,并在面板上以 “分位”、“合位”指示灯显示。断路器的控制和管理功能包括:

Ø 操作回路带硬件防跳保持功能(操作回路电源为交流或额定电压为110V的必须在定货时注明)

Ø 断路器遥控/本地操作

Ø 断路器外部联动控制

Ø 断路器合闸闭锁控制

Ø 断路器拒动信号输出

Ø 断路器分/合线圈保护

Ø 断路器操作信息统计(包括操作次数、分/合闸时间、跳闸遮断电流值和∑I2t值等)

因此,BS-6687不仅仅是一般意义上的保护测控装置,更是断路器在线监测管理器和智能化开关柜的控制管理中心。

★ 可编程控制

BS-6687具有梯形图(LAD)可编程功能,相当于内部嵌入了一个功能强大的可编程逻辑控制器(PLC),编程人员只需对电气二次图熟悉,就能轻松的设计出各种控制逻辑。装置能采集到的所有电气量和内部运行状态均支持梯形图编程,使得BS-6687应用极为灵活,最大程度地满足用户对保护和控制的要求。

BS-6687提供了5个可编程的输出继电器(KH1~KH5),用于控制信号输出。

2.5 事件记录

BS-6687具有SOE事件记录功能,可在线记录最新发生的30条事件,并可在装置显示屏上显示查看。记录的时间分辨率小于1ms,掉电不丢失,便于分析故障原因和设备缺陷诊断。为了给事件记录提供高精度的时间戳,BS-6687内置了由可充电电池供电的内部时钟,并可通讯对时和在装置本地修改系统时间。

2.6 故障录波

BS-6687支持故障录波功能。装置一般按故障跳闸作为触发故障录波的触发事件,也可由用户自行设定触发事件,只要触发事件发生,故障录波器就自动将发生该事件前后的电流、电压、开关状态等信息完整真实地记录下来,采样密度每周波24点, 每次录波的记录长度为100个周波,装置最多能保存3个录波波形,可配置为一个或两个录波器工作模式。

2.7 人机接口

★ BS-6000系列保护装置采用大屏幕蓝屏液晶,菜单化设计,全中文显示。合理化的屏幕保护控制逻辑,有效延长液晶显示屏的使用寿命,并在出现故障、告警、自检异常时提供醒目的信号。

★ 液晶屏上可显示主接线图、测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值、梯形图程序和系统参数等信息。

★ 7个高亮度LED指示灯,分别表示运行、通信、自检、合位、跳位、故障、告警。

★ 4个备用LED指示灯可由用户指定显示其它信息,如保护投退和动作指示、重合闸充电指示、备自投充电指示、变压器温度信号、瓦斯信号等。

★ 4个操作按键,用于操作菜单和当地参数设置功能。

★ 1个复归按键,专用于本地复归故障和告警信号。

★ CAN或RS485端口,通过专用通信线与便携式电脑连接,对装置进行高级设置。

2.8 通信功能

★ 支持多种通信方式(如RS485、RS422、RS232、CAN等),支持多种通信规约(如MODBUS、IEC870-5-103等),以构成各种连接方式和双网络链路系统。

★ 设有DeviceNet(CAN)现场总线,保证信息传输的实时性和可靠性,最高速率达1Mbps,最长距离达10km,一条总线最多允许挂接110个设备。

★ 设有RS485现场总线,保证信息传输的实时性和可靠性,最高速率达38.4kbps,最长距离达1.5km,多达 32 个从机装置能在一条单一的通信信道上连接在一起。

★ BS-6000系列保护装置实现了 AEG Modicon Modbus RTU 串行通信标准的一个子集。许多流行的可编程控制器直接使用一个合适的接口卡来支持这个规约以便直接和保护装置相联。Modbus 规约不受硬件约束,保护装置接口用一根 2 根线 RS485和CAN 的硬件接口。正如CAN和RS485 硬件提供的那样,Modbus 是一个单主机对多个从机规约,适合由 RS485 提供的多点(Multi-drop)结构的规约。

3技术指标

3.1  额定数据

1)  额定直流电压: 220V或110V (订货注明)

2)  额定交流数据:交流电压 100/V,100V

3)  交流电流     5A或1A(订货注明)

零序电流 5A

额定频率 50Hz

4)  热稳定性:

交流电压回路:    长期运行 1.2Un

交流电流回路:    长期运行 2In

   1s     60In

零序电流回路:    长期运行     5A

            1s     30A

5)  动稳定性:半周波: 100In

6)  控制电源:DC220V(AC220V或DC110V的必须在定货时注明)

7)  开入量回路:

额定电压: 48VDC(由装置内部电源提供)

功率消耗: 2mA(IN01~IN12)

分 辨 率: <1ms

 

8)  开出回路:

继电器分断电压: 250VAC、220VDC

继电器分断功率: 1250VA交流或120W直流(电阻性负载)

500VA交流或75W直流(电感性负载)

工作电流: 5A,连续工作

隔离耐压: 4kV

动作时间: <5ms

电气寿命: 2,000,000次

机械寿命: 20,000,000次

3.2  装置功耗

1)交流电压回路:  每相不大于1VA;

2)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;

3)零序电流回路:   不大于0.5VA;

4)保护电源回路:  正常工作时,不大于12W;保护动作时,不大于15W。

3.3 环境条件

1)环境温度:

工作: -25℃~+55℃。

储存: -25℃~+70℃,相对湿度不大于80%,周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、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。

2)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℃且表面不凝露。最高温度为+40℃时,平均最大湿度不超过50%。

3)大气压力:80kPa~110kPa(相对海拔高度2km以下)。

3.4抗干扰性能

1脉冲群干扰试验:能承受GB/T14598.13-1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)脉冲群干扰试验。

2快速瞬变干扰试验:能承受GB/T14598.10-1997第四章规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。

3辐射电磁场干扰试验:能承受GB/T14598.9-1995第四章规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验。

4静电放电试验:能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。

5电磁发射试验:能承受GB/T14598.16-2002中4.1规定的传导发射限值及4.2规定的辐射发射限值的电磁发射试验。

6工频磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.8-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验。

7脉冲磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.9-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验。

8阻尼振荡磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.10-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。

9浪涌抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-5:2002第4章规定的严酷等级为Ⅳ级浪涌抗扰度试验。

10传导骚扰的抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-6:2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。

11工频抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-7:2003第4章规定的工频抗扰度试验。

3.5绝缘性能

a. 绝缘电阻:各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。

b. 介质强度:装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象;其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受50Hz、2kV(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象。

c. 冲击电压:装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地,能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验;其各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。

3.6 机械性能

a. 振动响应:装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。

b. 冲击响应:装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。

c. 振动耐久:装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。

d. 冲击耐久:装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。

e. 碰撞:装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。

3.7 保护定值整定范围及误差

1. 定值整定范围

交流电压:   0V~120V;

交流电流:   0.1In~20In;

零序电流:        0.02A~12A。

2. 定值误差

电流:             < ±2.5%。

电压:             < ±2.5%。

零序电流:0.02A~0.4A(含0.4A)范围内不超过±0.01In,0.4A ~12A 范围内不超过±2.5%。

3.8 延时整定范围及误差

定时限:0s~2s(含2s)范围内不超过40ms,2s~100s范围内不超过整定值的±2%。

低频减载延时在0s~3s(含3s)范围内不超过60ms,3s~100s范围内不超过整定值的±2%。

3.9 测量精度

1)各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.2%;

2)功率测量误差不超过额定值的±0.5%;

3)开关量输入电压(220V),分辨率不大于2ms;

4)脉冲量输入电压24V,脉冲宽度不小于10ms;

5)有功、无功电度不超过±1%;

6)频率不小于0.02Hz。

4 主要特点:

★ 集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体;专门针对开关柜进行“单元化”设计,一台装置即可完成开关柜内所有的自动化功能,简化了开关柜二次设计和施工,代替了各种常规继电器和测量仪表,节省了大量的安装空间和控制电缆。

★ 在线保护和控制可编程,采用电气工作人员熟悉的梯形图(LAD)编程,符合IEC1131-3标准;通用性强,内置保护库,用户可根据运行需要配置相应的保护,减少了装置类型和备品备件。

★ 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。

★ 采用32位数字信号处理器(DSP),具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性,配置大容量的RAM和EEPRAM Memory;数据运算、逻辑处理和信息存储能力强,可靠性高,运行速度快。

★ 具有CAN和RS485双网络链路硬件接口,保证信息传输的实时性和可靠性。可采用单总线在线或双总线同时在线的通信形式。

★ DeviceNet(CAN)现场总线通信,具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制,保证信息传输的实时性和可靠性。最高速率1Mbps,最长距离10km,一条总线最多允许挂接110个设备。

★ 全封闭金属机箱,防潮湿,防尘,并具有很强的抗静电、抗电磁干扰和抗机械振动能力;既可分布式就地安装在开关柜上,也可集中组屏安装;装置结构合理,便于安装、配线和调试。

★ 表面贴工艺,重要器件(如电源模块、互感器、继电器、液晶显示屏、接线端子等)均采用国内外知名企业的成熟产品,平均无故障时间达100,000小时。

★ 完善的自检能力,发现装置异常能自动告警;具有自保护能力,有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏;免维护设计,无需在现场调整采样精度,测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

★ 开关量输入支持直接跳闸或告警,用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术,有效消除开关接点抖动和电磁干扰,保证遥信正确率达100%。

★ 人机接口符合人机工程设计要求,带背光超大屏幕图形液晶(160×128点阵),菜单化设计,全中文显示,合理化屏幕保护控制。显示内容包括主接线图、测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值、梯形图程序和系统参数等。

★ 具有事件记录功能,可记录与电力系统安全运行相关的所有事件,时间分辨率小于1ms,掉电不丢失,便于分析故障原因和诊断设备缺陷。

★ 具有故障录波功能,可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息,记录密度每周波24点,记录长度达100个周波,掉电不丢失。

5. 装置原理

BS-6681通用型保护测控装置为用户提供的在线监视和保护功能,用户可通过《参数设置》菜单对这些功能进行灵活的选择和配置。可由用户根据需要配置为非电量保护或其它特殊保护。

软件说明

 5.1 CT回路断线告警

CT回路包括测量CT回路和保护CT回路,断线判断依据略有区别。

测量电流回路采用A、C两相CT输入,当最大相电流大于0.1A,则电流小于0.012A(测量电流门槛值)相经延时1秒后,发该相测量CT断线告警信号。

保护电流回路可采用A、C两相CT或A、B、C三相CT输入,当最大相电流大于0.5A,则电流小于0.2A(保护电流门槛值)相经延时1秒后,发该相保护CT断线告警信号。当CT接线模式配置为2CT时,不对B相保护电流进行CT断线检测。

【逻辑框图】




5.2 PT断线告警

若三相相电压均小于10V,且任意一相电流大于0.2A,延时1秒,发三相PT断线告警信号。

若PT接线模式为Y/Y,并且三相相电压矢量和大于40V:

a) 当三相电压幅值和与三相电压矢量和幅值的差小于10V(即三相电压在同一矢量方向上),延时1秒,发两相PT断线告警信号。

b) 当最大线电压大于70V,且最大线电压与最小线电压之差大于30V,延时1秒,发单相PT断线告警信号。

若PT为V/V接线,最大线电压大于70V,最大线电压与另两个线电压和的差小于10V,延时1秒,发单相PT断线告警信号。

以上断线判断逻辑对电压回路上并接有电度表、电压表、电压继电器等设备时也能准确判断。

【逻辑框图】



装置具有PT断线检查功能,可通过控制字投退。装置检测母线电压异常时报PT断线,待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。

 

  关于母线PT断线的说明:在母线PT断线时,相应的电压、方向元件退出(程序内置,没有软压板);如果母线TV断线的相关保护设置为投入,则母线PT断线时,电流保护逻辑只判电流大小;否则,相关保护设置退出时,则退出带方向、电压元件的保护段。 

5.3 合闸回路断线告警

控制电源正常,断路器在分闸位置时,如检测到合闸回路无信号,延时30秒,报合闸回路断线告警。

【逻辑框图】




5.4 跳闸回路断线告警

控制电源正常,断路器在合闸位置时,如检测到跳闸回路无信号,延时1秒,报跳闸回路断线告警。

【逻辑框图】



装置采集断路器的跳位和合位,当控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时,必有且只有一个跳位或合位,否则,经3s延时报控制回路异常告警信号,不闭锁保护。

5.5 保护选项:方向闭锁

如果在保护功能设置中将方向闭锁投入,则四段复合电压过流保护将具备方向闭锁功能。四段保护均可独立投退方向闭锁,方向元件取90°接线方式并按相启动,灵敏角为Φlm45°。

A相保护为例,方向表示如下图所示,IA-45°~135°(相对Ubc方向)范围方向元件动作。



5.6 保护选项:负序闭锁

如果在保护功能设置中将负序电压闭锁投入,则复合电压闭锁过流以负序电压为判据。

5.7 保护选项:电压闭锁

如果在保护功能设置中将低电压闭锁投入,则复合电压闭锁过流以低电压为判据。

5.8 复合电压过流保护

复合电压闭锁元件是利用正序低电压和负序过电压反映系统故障,防止保护误动作的对称序电压测量元件,利用该元件能提高过电流的灵敏度,并尽可能的降低整定电流定值。动作后通过KH3联跳低压侧开关。

【动作条件】

1) 复合电压过流保护投入;

2) 任一线电压小于设定的电压定值Uset(若投入);

3) 负序电压大于设定的负序电压定值3U2set(若投入);

4) 任一相电流大于电流定值Iset;

5) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】

以复合高压侧投入为例。复合低压侧逻辑与此相同,低电压取低压侧三相线电压Uxab/Uxbc/Uxca,负序电压取低压侧负序电压3Ux2为判据。



5.9 过负荷保护

当任一相电流大于过负荷保护电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 过负荷保护投入;

2) 任意一相电流大于设定的电流定值Iset;

3) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】



5.10负序电流保护

当三相电流不平衡或缺相时,会产生负序电流,利用该保护来实现三相电流不平衡和缺相保护。当负序电流大于负序电流保护电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 负序电流保护投入;

2) 负序电流大于设定的负序电流定值3I2set;

3) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】



5.11零序电流保护

当线路发生单相接地时,会产生零序电流,零序电流由专用的零序互感器输入装置,当零序电流大于设定的零序电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。本保护只适用于小电流接地系统。在某些不接地系统中,电缆出线较多,电容电流较大,也可采用零序电流保护直接跳闸方式。

【动作条件】

1) 零序电流保护投入;

2) 零序电流大于设定的零序电流定值3I0set;

3) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】



5.12过电压保护

当任一相线电压超过电压定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 过电压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 任一线电压大于设定的电压定值Uset;

4) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】



5.13 低电压保护

当任一相线电压低于电压定值时,经可设定的延时时间,保护动作。为防止由于PT断线引起保护误动作,该保护具有PT断线闭锁功能。

【动作条件】

1) 低电压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 任一线电压小于设定的电压定值Uset;

4) 延时超过设定的时间定值Tset;

5) PT未断线;

【逻辑框图】



5.14失压保护

当系统电源消失时,经可设定的延时时间,保护动作。系统电源消失判据结合了无压无流条件。

【动作条件】

1) 失压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 三个线电压均小于设定的电压定值Uset;

4) 三相电流均小于0.2A;

5) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】




5.15负序电压保护

当系统电压不平衡时,会产生负序电压,负序电压大于设定值时,经可设定的延时时间,保护动作,为防止PT断线引起保护误动作,该保护具有PT断线闭锁功能。

【动作条件】

1) 负序电压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) PT未断线;

4) 负序电压于设定的电压定值3U2set;

5) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】



5.16零序电压保护

当由于系统单相接地或电压不平衡引起的零序电压大于设定值时,经可设定的延时时间,保护动作。

【动作条件】

1) 零序电压保护投入;

2) 断路器在合位;

3) 3U0大于设定的零序电压定值3U0set;

4) 延时超过设定的时间定值Tset;

【逻辑框图】



5.17 自定义保护

装置配置了8个自定义保护功能,可配置为非电量保护或通过梯形图定制程序,实现用户的保护要求。

Ø 非电量保护

对于非电量保护,如温度、瓦斯等,可通过自定义保护进行配置,在《保护功能设置》菜单中,只需选择该非电量保护对应的开关量输入点即可,保护的名称由用户自定义或自动采用对应开关量输入的名称。

Ø 梯形图逻辑保护

如用户需要自己定制保护逻辑,可通过梯形图编辑好保护逻辑,再和自定义保护的投退和事件相关联。

 

5.18 录波

装置记录保护跳闸前4周波,跳闸后6周波(每周波24点)的采样数据,保护跳闸后上送变电站自动化主站,或者由独立的故障分析软件,分析故障和装置的跳闸行为。

 

6测控功能   

6.1 模拟输入

    外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后,由低通滤波器输入至模数变换器,CPU经采样数字处理后,构成各种保护继电器,并计算各种遥测量。

Ia、Ib、Ic、3I0输入为保护用模拟量输入,IA、IB、IC为测量用专用测量CT输入,保证遥测量有足够的精度。3I0零序电流输入除可用作零序过流保护用之外(报警或跳闸),也同时兼作小电流接地选线用输入,零序电流的接入最好用专用零序电流互感器接入,若无专用零序电流互感器,在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即CT的中性线电流。

UA、UB、UC输入在本装置中作为低周保护和测量用电压输入,与Ia、Ib、Ic一起计算形成本线路的P、Q、COSф、Kwh、Kvarh。若本线路遥测量仅为电流量并且低周保护停用,则UA、UB、UC可不接,为防止装置发PT断线信号,只需将定值表中控制字整定为PT断线检查退出。Ux作为重合闸检线路无压输入。

相电压的接线方式有两种:三相完全星形接法(Y/Y)和两相不完全星形接法(V/V),应根据实际接线,在设备参数中设定PT接线模式。

6.2  遥控、遥测、遥信功能

遥控功能主要有三种:正常遥控跳闸操作,正常遥控合闸操作,接地选线遥控跳闸操作。

遥测量主要有:UA、UB、UC、U0、UAB、UBC、UCA、IA、IB、IC、P、Q、COSφ、F。所有这些量都在当地实时计算,三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差,且计算完全不依赖于网络,精度达到0.5级。

遥信量主要有:12路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信,并作事件顺序记录,遥信分辨率小于2ms。

遥脉主要是累计电度表的脉冲(可定义IN02~IN12遥信开入为遥脉输入脉冲端口)。

6.3  对时功能

装置具备软件或硬件脉冲对时功能。

7  安装与接线

7.1  安装

在安装BS-6687系列数字式多功能继电器之前,请观察所要安装位置周围的环境,并确认符合以下条件:

★ 环境条件



★ 屏柜要求

安装BS-6687的屏柜要求能够防止装置遭受油气、盐雾、灰尘、腐蚀性蒸汽或其它能通过空气扩散的有害物质的污染;为便于接线和现场调试,要求屏柜的门能完全打开;所选择屏柜的尺寸,要考虑安装空间有一定的裕量,用于接线、放置柜内端子排、短接片、按钮、指示灯和其它附件。装置必须安装在与一次设备有金属隔离的二次仪表室内。

具体安装步骤:

1) 首先要在屏柜前面板上开孔,具体开孔尺寸参见附录《BS-6687安装尺寸图》。

2) 将装置从正面推入方孔内,然后分别安装装置的两个安装固定卡子,用力拧紧,使装置面板贴紧在屏柜前面板上,要求无晃动,无倾斜。

7.2  接线

 

BS-6687后面板的端子分两排排列,其中宽度为10mm的黑色大端子(指电流回路接线端子),由于接入装置的电流可能会较大,接线时要求制作U型或O型线头,增大接触面积,以保证可靠连接;其它宽度为5mm的绿色小端子(指开关量输入回路、继电器输出回路、电压回路和电源的接线端子),接线时应制作针型线头。


7.3工作电源

BS-6687允许的工作电源范围很宽,正常情况下装置可以在85~264V的范围内正常工作,并且交直流通用。在工程现场连接装置工作电源时,要求必须在工作电源回路上安装专用的空气开关或保险丝,防止在意外情况下可能引起其它设备失电。当装置使用220V(交流或直流)工作电源时,最大工作电流为0.1A,考虑装置上电瞬间的冲击电流,建议选择1A的保险丝。当装置使用110V(交流或直流)工作电源时,最大工作电流为0.2A,考虑装置上电瞬间的冲击电流,建议选择2A的保险丝。

如果选择直流工作电源,需要将电源的正极性端接入101端子,负极性端接入102端子。如果选择交流工作电源,需要将火线接入装置的101端子,零线接入102端子。详细参见附录《BS-6687接线原理图》的工作电源部分。

由于BS-6687机壳是通过背面板103端子连接大地的,所以需要选择良好的低阻抗接地线,以保证装置防浪涌和瞬变脉冲电路正常工作。接地线端子必须可靠接入接地网,接地阻抗小于1Ω,以保证装置稳定可靠工作。详细参见附录《BS-6687接线原理图》的装置接地部分。

7.4 相电压输入

BS-6687相电压输入额定值为100/√3V相-地电压(相电压)或100V相-相电压(线电压),二次测量量程一般为相电压100V或线电压173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。

相电压的接线方式有两种,三相完全星形接法(Y/Y)和两相不完全星形接法(V/V),应根据实际接线,在设备参数中设定PT接线模式。详细参见附录《BS-6687接线原理图》的电压回路部分。



7.5零序电压输入

BS-6687零序电压由电压互感器的开口侧采集,输入额定值为100V,二次测量量程一般为173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。详细参见附录《BS-6687接线原理图》的电压回路部分。

7.6相电流输入

BS-6687的保护功能所用到的电流数据都来自一次系统电流互感器的二次侧电流,因此电流互感器的选择十分重要,否则会直接影响装置的测量精度。BS-6687相电流输入额定值为5A,保护电流的二次测量量程一般为100A,测量电流的二次测量量程一般为6A,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电流,持续工作。

电流的接线方式有两种:3CT接线和2CT接线。应根据实际接线,在线路参数中设定。2CT接线时,B相保护和测量电流可以不接线。详细参见附录《BS-6687接线原理图》的电流回路部分。

接线时要求交流电流输入的各相和极性必须严格与要安装的装置相符。电流互感器回路应该通过短接片或试验端子再接入装置,便于连接和断开电流互感器。



7.7零序电流输入

BS-6687的零序电流(3I0)输入一般用于10kV系统的测量零序电流,输入额定值为5A,二次测量量程一般为6A,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电流,持续工作。详细参见附录《BS-6687接线原理图》的电流回路部分。

7.8辅助电压输入

BS-6687配置了辅助电压(Ux)输入,一般用于备自投检测备用侧电源电压和重合闸检测电压,额定值为100V,二次测量量程一般为173.2V,在该范围内能保证测量精度。过载能力为2倍额定电压,持续工作。详细参见附录《BS-6687接线原理图》的电压回路部分。

7.9开关量输入

BS-6687采用电流感应技术监视外部开关接点状态,外部为无源接点输入,装置内部提供电流感应工作电源(即开入量自给电源),该电源与装置内部的电源系统有至少4kV的隔离耐压。接线原理详细参见附录《BS-6687接线原理图》的开关量输入部分。



7.10 继电器输出

BS-6687共提供五个继电器(KH1、KH2、KH3、KH4、KH5),用于信号和控制输出。其中KH1、KH2、KH3只提供一个常开接点,KH4、KH5提供一个常开接点和一个常闭接点。

如用户需要故障或告警信号输出,通过设备参数设置所对应的继电器。无故障或告警时,继电器不动作,其常开接点处于打开状态;一旦发生故障或告警,继电器动作,其常开接点闭合,一直到故障或告警信号复归后,继电器释放,其常开接点打开。装置出厂时未设定故障和告警信号输出。若要设定,建议将KH1设为故障信号输出,KH2设为告警信号输出。

如用户需要装置自检信号输出,通过设备参数设置所对应的继电器。无自检异常时,继电器动作,其常闭接点打开;一旦发生自检异常或装置失电时,继电器释放,其常闭接点闭合,而且自检信号不能复归。装置出厂时未设定自检信号输出,若要设定,建议将KH4~KH5之一设为自检信号输出,因为KH4~KH5带常闭接点,这样可以监视装置失电情况。

如用户使用了备自投功能,则KH3为默认备自投出口,用于合备投侧断路器,用户也可以通过梯形图选择使用其它的继电器作为出口。

未使用的继电器均可以通过梯形图编程,用于各种逻辑控制。

接线原理详细参见附录《BS-6687接线原理图》的继电器输出部分。

7.11断路器操作接口

BS-6687提供合闸(KOC)和跳闸(KOT)输出继电器,用于保护和控制输出。为了防止断路器拒动引起接点烧毁,BS-6687集成了硬件保持电路。同时,BS-6687集成了硬件自适应防跳电路,能自动适应不同的断路器分/合闸电流。若用户使用断路器自带的防跳功能时,可将断路器分、合闸线圈由接92、90端子改接到93、91端子,即可躲开装置内部防跳模块。

BS-6687提供了外部分/合闸按钮的输入端子。另外,用户可以将通过装置开关量输入相关信息,经梯形图编程后,定制遥控/本地操作的控制逻辑。

BS-6687对断路器接口相关的控制电源、合闸回路、跳闸回路提供可投退的告警检测。

接线原理详细参见附录《BS-6687接线原理图》的断路器操作部分。

 

8. 保护信息说明

8.1 保护功能设置整定表



9.用户安装调试说明

 

9.1  通电前检查

1)检查装置型号是否与设计一致;

2)检查装置背面的配置表与您的定货单是否一致;

3)检查装置的端子接线连接是否牢固;

4)检查装置接地是否良好;

9.2  通电检查

1)合上外部控制电源开关,合上装置工作电源开关,检查装置工作情况,正常工作特征如下:

2)上电瞬间装置的指示灯全亮,程序进行初始化,初始化结束后,指示灯正常显示,液晶屏幕显示系统主菜单;

3)跳、合位指示灯正常;

4)菜单操作检查

5)根据菜单操作说明,进行菜单操作,检查菜单项目内容。

6)开关就地手动操作试验

7)通过装置面板上的分/合闸按键实现开关柜的本地操作,装置出厂的缺损配置为本地、遥控操作均可,遥控/本地切换可通过系统菜单的《线路参数设置》进行整定。

8)保护功能调试步骤

9)在“保护定值整定”菜单中进行保护功能投退和定值设定;

10)逐项加入模拟量,按保护原理进行功能调试;

11)检查保护动作事件记录和故障或告警指示灯;

12)检查信号复归功能

13)开入量功能调试

进入“开关量状态”菜单,按设计图纸,对接入的开关量逐一进行变位,是否与液晶显示的状态一致,对于具有保存事件的开关量,查看事件记录是否有变位事件。

9.3  系统联调

1)  系统联调条件

★ 各单元装置单项功能调试完毕,各单元装置均正常工作

★ 各单元装置与后台监控系统通讯正常

2)  初始化设置

★ 通讯地址设置,各单元通信地址不能重复

★ 在“线路参数设置”中设置PT变比,CT变比,PT接线方式,CT接线方式,单元编号

★ 在“电度底码设置”中设置电度底码

3)  系统联调内容与步骤

★ 开关遥控操作试验

★ 遥信上送试验

★ 遥测上送试验

★ SOE事件上送试验

9.4  投运前注意事项

1)  检查保护投退、整定值输入是否正确

2)  装置工作是否正常

3)  用“初始化设备”清除试验时各种数据

9.5  运行后注意事项

1)  投入运行后注意检查电流、电压、有功、无功、功率显示是否与实际情况一致

2)  检查电压、电流相位是否正确

3)  检查开关、刀闸状态与实际状态是否一致

4)  检查装置指示灯是否正常

9.6  运行维护注意事项

1)  如果装置的故障、告警指示灯亮,应检查事件记录,确认事件后复归

2)  检查液晶显示是否正常

3)  就地操作后,应将操作方式设为遥控操作

4)  不要随意更改口令密码

5)  严禁随意修改有关设置

6)  技术人员一般在厂家指导下更换上备件

 

 

 

 

附录               《BS-6687开孔图》



《BS-6687后背板图》


《BS-6687接线原理图》




第十章 BS-6000系列保护装置附录

1.概述

1.1 应用范围

BS-6000系列保护装置附录对CSN-6611/6612装置备自投保护原理进行示意,可通过CSN-6611/6612装置组成进线备自投和母线分段备自投。如果本备自投方式不能满足需要请选用CSN-6651备自投保护装置,6651装置备自投保护原理详见说明书。

2.原理接线图

参见即下图(2.1节、2.2节)。

2.1 进线备自投原理接线图



2.2 母线分段备自投原理接线图



第十一章 BS-6000 系列保护装置使用说明书

1.概述

1.1 适用范围

本使用说明书适用于BS-6000 系列保护装置对菜单输入修改查看等操作的说明。

2.  装置操作说明

2.1 面板操作

 “确认”:进入菜单或确认输入、修改;

“取消”:回到上一级菜单、取消操作;

“∧”:向上移动选择条,选择所需操作项目,向上翻页及增加数值;

“∨”:向下移动选择条,选择所需操作项目,向下翻页及减少数值;

“复归”:复归“故障”、“告警”信号;

2.2 菜单操作说明

(1)菜单操作

装置上电后显示系统主菜单,本装置共有15个菜单项,通过“∧”“∨”按键选择菜单,被选中的菜单为反色显示,按“确认”键可进入菜单,查看后按“取消” 键返回主菜单; 其中“设备参数…”和“系统设置…”具有子菜单;如下图所示:



01.主接线图:该菜单下显示的是该回路的一次系统图,以及电压、电流、设备编号等数据,系统的数据均支持实时动态显示。如图2-1所示。

02.一次测量数据:该菜单下显示的是该回路的一次侧测量值,包括:线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素及频率。如图2-2所示。


03.二次测量数据:该菜单下显示的是该回路的二次侧数据,包括:线电压、相电压、保护电流、频率、零序电流、负序电流、零序电压、负序电压、辅助电压、辅助频率及直流输入信号。分两屏显示,通过“∧”“∨”键切换,如图2-3所示。



04.电度量数据:该菜单所显示的是积分电度和脉冲电度,积分电度包括:正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度和反向无功电度。四路脉冲电度数据分别为PE1、PE2、PE3和PE4。如图2-4所示。

05.开关量状态: 该菜单所显示的是接入装置12路开关量状态,0表示接点分,1表示接点合,如图2-5所示。每路开关量定义可查看“设备参数…”->“开关量参数”。

06.实时波形:该菜单下显示的是各模拟量的实时波形,包括相电压、线电压、测量电流、保护电流、零序电流、零序电压及辅助电压,用于分析各电气量的相位关系及波形质量,分5屏显示,每屏显示3个波形,通过“∧”“∨”键切换,如图2-6所示。

07.事件记录:该菜单下记录了最近发生的30条事件,最新的事件位于最后,若超过30条则循环覆盖,事件记录掉电不丢失,记录的事件类型,包括:故障、告警、运行信息、开关变位等。记录的事件内容包括“事件序号、事件发生时间、事件详细内容”,屏幕每页显示三个事件记录,按“∧”、“∨”键进行翻页,默认界面为最近发生事件所在的记录界面。界面格式如图2-7所示。

 

界面上方出现“▲”表示前面有事件,可以

通过“∧” 键向上翻页查看。

界面下方出现“▼”表示后面有事件,可以

通过“∨” 键向下翻页查看。

 



08.保护定值: 该菜单用于查看保护的相关信息,包括保护定值、投退;保护名称前面的符号: “ON”表示保护投入,“OFF”表示保护退出;分多屏显示,通过按“∧”、“∨”键进行翻屏,当没有配置任何保护时,则提示“梯形图未配置保护”,如图2-8所示。



图2-8

09.梯形图逻辑:该菜单主要用于显示装置保护和控制逻辑,通过“∧”“∨”进行查看。

11.调试信息:显示装置重要的中间状态,作为工程调试参考,显示的内容包括:“OK”表示正常,“ALM”表示不正常;跳、合闸回路的“0”表示该回路不通,“1”表示通,合闸允许的“YES”表示未闭锁,,“NO”合闸闭锁。有功、无功方向,“YES”表示正向,“NO”表示反向。如图2-11所示。



 图2-11

12.自检信息:该菜单显示的是装置内部的自检状态。设备型号,其它状态,“OK”代表正常,“ALM”表示异常。如图2-12所示。

 

13.设备参数:该菜单主要用于查看各种参数,为了查看方便,设有6个子菜单,分别是:线路参数、电度量参数、开关量参数、二次测量量程、精度校正系数及梯形图事件,各子菜单显示的内容如下所示:

※线路参数:该子菜单主要显示的数据包括:通信地址、通信速率、设备编号、遥控\本地控制状态、CT接线方式、PT接线方式、CT变比、PT变比;CT断线、PT断线、合闸断线、跳闸断线告警投退,录波模式,分两屏显示,通过按“∧”、“∨”键翻屏。如下图所示:



※电度量参数:“输入连接”表示该电度脉冲输入对应的开关量,“----”表示未配置。“每度脉冲数”表示脉冲电度每度对应的脉冲数,应与电度表提供的参数一致。

 

※开关量参数:该子菜单显示的是各个开关量的一些参数,包括开关量的名称、防接点抖动时间(默认为5ms)、状态定义、事件类型的定义。共有6屏,通过按“∧”、“∨”键翻屏如下图所示:

 



 

※二次测量量程:装置输入量的最大范围。出厂默认的参数为:

 

线电压:额定100V   最大173.2V

零序电压:额定100V   最大173.2V

Ux电压:额定100V   最大173.2V

测量电流:额定5A     最大6A

保护电流:额定5A     最大100A

零序电流:额定5A     最大30A

Ix辅助电流:额定5A     最大100A

菜单供制造厂商在装置出厂前生产调试用,现场请勿随意使用。

※精度校正系数:用于各个模拟量的精度校正用,包括保护电流、测量电流、零序电流、相电压、零序电压、辅助电压和线电压,校正系数在装置出厂时已经整定,在装置使用期限内,可免维护。共有2屏,通过按“∧”、“∨”键翻屏如下图所示:

 




14.系统设置:该菜单主要用于实现系统参数的本地设置,可设置的内容包括:保护定值和投退、电度量参数、开关量参数、精度校正系数、电度底码设置、系统时间设置、口令设置。为保证装置运行的安全性,对系统设置增加了密码保护,进入设置菜单必须输入正确的口令(装置出厂的原始口令为0000),输入正确口令后,方可进入设置菜单。

操作方法如下:在主菜单上通过“∧”、“∨”键选择“系统设置…”菜单,按“确认”键弹出口令输入窗口,再次按下“确认”键后,光标在密码的第一位闪烁,每按一次“∧”加1,每按一次“∨”减1,第1位输入完毕后,按“确认”键,光标移到密码的第2位,输入后确认,依次类推,输完4位口令后,如果口令正确弹出设置菜单,否则,重新输入密码,如果口令忘记了,请与我公司联系。

口令输入正确后,弹出设置菜单,如下图所示

; �Bx��jmH�n�:额定5A     最大100A

菜单供制造厂商在装置出厂前生产调试用,现场请勿随意使用。

※精度校正系数:用于各个模拟量的精度校正用,包括保护电流、测量电流、零序电流、相电压、零序电压、辅助电压和线电压,校正系数在装置出厂时已经整定,在装置使用期限内,可免维护。共有2屏,通过按“∧”、“∨”键翻屏如下图所示:

 



※保护定值:该菜单用于修改保护定值和投退,进入菜单后,修改标记位于第一个可修改处,通过“∧”“∨”键选择要修改的参数,主要设置方法如下所述:

保护元件功能操作:投退保护元件名称后面分别选择,“TPR”表示故障跳闸、“TPS”表示故障信号(用于梯形图定义保护元件,只发出故障事件保护不跳闸,跳闸出口由梯形图逻辑定义)、“ALM”表示告警信号、“NUL”表示空事件(用于梯形图定义保护元件,保护元件没有动作事件,保护动作由梯形图逻辑定义含义)、“---”表示未定义。通过“∧”“∨”键选择要修改的保护功能配置,按“确认”键,控制字下方出现“_ _ _”标记并闪烁,然后按“∧”或“∨”键,选择功能,选择完毕后按“确认”键即可。

保护定值整定:通过“∧”“∨”键选择要修改的保护定值,按“确认”键,保护定值的高位下方出现“_”标记并闪烁,然后按“∧”或“∨”键输入数据,按“确认”键,“_”标记移到下一位,依次类推,直到最后一位输入后即可。

保护投退操作:主要指保护的闭锁投退。通过“∧”“∨”键选择要修改的投退控制字,按“确认”键,控制字下方出现“_ _ _”标记并闪烁,按“∧”或“∨”键,选择“ON”(投入)或“OFF”(退出),选择完毕后按“确认”键即可。

保护的定值整定应参考定值整定表,若输入的定值超过整定值范围,则修改无效。在定值和分投退整定过程中,装置以原来的定值和分投退运行,按“确认”后,装置自动以新的定值和分投退运行。建议在保护整定过程中,先将该保护退出,待保护定值和分投退修改完毕并确认无误,再将该保护投入运行,以免保护定值和分投退整定过程中由于操作失误引起保护误动。

※线路参数:可以对通信地址、通信速率、遥控/本地控制方式、CT和PT变比、CT和PT接线方式等各个线路参数进行修改,修改方法类似于保护定值的修改。

 

※电度量参数:可以在这里修改脉冲电度所对应的外部开关量,以及每度电度的脉冲数,修改方法类似于保护定值的修改。

 

※开关量参数:通过装置面板操作,只能修改开关量的变位确认时间和事件类型。

 

※精度校正系数:装置出厂时,精度校正系数已调好,若用户有必要重新校正精度,可修改精度校正系数以符合精度要求。

精度校正系数设置菜单供制造厂商在装置出厂前生产调试用,现场请勿随意使用。

 

※电度底码设置:该菜单用于修改积分电度和脉冲电度的底码,设置方法类似于保护定值的修改。

 

※时间设置: 该菜单用于修改装置的系统时间,系统时间在“主接线图”中显示,设置方法类似于保护定值的修改。

 

※口令设置: 该菜单用于设置进入“系统设置”菜单的口令,口令为四位,每位均为一个从0~9的数字,设置方法类似于保护定值的修改。



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