PWMDSV31B电压互感器保护测控说明书.docx
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PWMDSV31B电压互感器保护测控说明书
DSV-31B
使用说明书
目录
1装置简介3
2技术指标3
3装置结构5
4装置硬件6
5保护原理11
6安装调试13
7运行维护14
8贮存保修15
9供应成套性15
10订货须知15
11附录16
12附图23
注:
本资料版权为北京天能继保电力科技有限公司所有,受版权法的保护,使用仅限于北京天能继保电力科技有限公司的用户,未经本公司书面许可,不得以任何方式提供给第三者,同时本公司保留对资料的修改和解释权。
2007年1月
1装置简介
DSV-31B数字电压互感器保护测控装置是由北京天能继保电力科技有限公司自主研发生产的新一代数字保护测控装置,产品采用国际先进的DSP和表面贴装技术,工艺成熟可靠,用于电压互感器完成保护、测控、通讯等功能。
装置主要特点:
Ø先进的设计理念保证了装置的优良性能;
Ø采用DSP和串行的双14位A/D同步采样技术;
Ø软硬件设计标准化、模块化,便于现场维护和装置功能的升级;
Ø灵活的通讯方式:
现场总线CAN-BUS。
保护测控功能配置:
Ø低电压保护:
告警或跳闸可选择;
Ø过电压保护:
告警或跳闸可选择;
Ø零序过电压保护:
告警或跳闸可选择;
ØPT断线告警;
Ø本体保护功能;
Ø根据订货要求可提供3路对应相间电压的4~20mA直流模拟量输出;
Ø面板上具有汉字液晶显示和简易键盘,还具有运行、告警、跳闸灯;
Ø装置通过现场总线与DSM(数字变电站管理系统)通讯,可完成远方监视、控制和操作功能。
2技术指标
2.1额定工作电源
ØDC220V或DC110V。
2.2额定交流数据
Ø额定交流电压Un:
100V;
Ø额定频率Fn:
50Hz。
2.3交流回路过载能力
Ø施加1.2Un装置可持续工作。
2.4功率消耗
Ø直流回路不大于15W;
Ø交流回路不大于0.5VA/相。
2.5出口触点
Ø在电压不超过250V,电流不超过0.5A,时间常数为5±0.75ms的直流有感回路中,装置输出触点的断开容量为50W,长期允许接通电流不超过5A。
2.6主要技术数据
2.6.1低电压保护功能
2.6.1.1动作电压整定值
Ø整定范围:
10V~100V,整定级差:
0.1V;
Ø动作值准确度:
一致性不大于整定值的5%,平均误差不超过±5%。
2.6.1.2动作时间整定值
Ø整定范围:
0.1~100s,整定级差:
0.1s;
Ø动作时间准确度:
在0.8倍的整定电压下测得动作时间平均误差不超过
±40ms。
2.6.2过电压保护功能
2.6.2.1动作电压整定值
Ø整定范围:
10V~140V,整定级差:
0.1V;
Ø动作值准确度:
一致性不大于整定值的5%,平均误差不超过±5%。
2.6.2.2动作时间整定值
Ø整定范围:
0.1~100s,整定级差:
0.1s;
Ø动作时间准确度:
在1.2倍的整定电压下测得动作时间平均误差不超过
±40ms。
2.6.3零序过电压保护功能
2.6.3.1动作电压整定值
Ø整定范围:
10V~100V,整定级差:
0.1V;
Ø动作值准确度:
一致性不大于整定值的5%,平均误差不超过±5%。
2.6.3.2动作时间整定值
Ø整定范围:
0.1~100s,整定级差:
0.1s;
Ø动作时间准确度:
在1.2倍的整定电压下测得动作时间平均误差不超过
±40ms。
2.6.4遥测精度
Ø电压0.2级。
2.6.5遥信分辨率
Ø不大于2ms。
2.7绝缘性能
2.7.1绝缘电阻
Ø装置所有电路与外壳之间绝缘电阻在标准实验条件下,不小于100MΩ。
2.7.2介质强度
Ø装置所有电路与外壳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。
当复查介质强度时,试验电压值为规定值的75%。
2.8冲击电压
Ø装置的导电部分对外露的非导电金属部分及外壳之间,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。
2.9抗干扰能力
Ø装置能承受GB/T14598.13规定的频率为1MHz及100KHz衰减振荡波(第一个半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)脉冲干扰试验;
Ø装置能承受GB/T14598.14规定的严酷等级为IV级的静电放电干扰试验;
Ø装置能承受GB/T14598.9规定的严酷等级为III级的辐射电磁场干扰试验;
Ø装置能承受GB/T14598.10规定的严酷等级为IV级的快速瞬变干扰试验。
2.10机械性能
Ø工作条件:
装置能承受严酷等级为1级的振动响应、冲击响应检验;
Ø运输条件:
装置能承受严酷等级为1级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。
2.11环境条件
Ø工作:
-10℃~+50℃;
Ø贮存:
-25℃~+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆变化,温度恢复后装置应能正常工作;
Ø大气压力:
86kPa~106kPa(相当于海拔高度2km及以下);
Ø相对湿度:
不大于95%,无凝露;
Ø其它条件:
装置周围的空气中不应含有带酸、碱、腐蚀或爆炸性的物质。
3装置结构
本装置采用插件式结构,外壳封闭;机箱采用嵌入式安装方式,箱后接线,外形及开孔(见图3-1),具有4~20mA输出功能端子定义见附图3,无4~20mA输出功能端子定义见附图4。
(b)安装开孔尺寸
(a)外形尺寸:
其中深190不含背后端子尺寸
图3-1
4装置硬件
4.1装置命名规则
DSV—31B
数字
4.2装置重量
Ø装置净重5千克。
4.3硬件说明
装置内部由CPU主板、继电器出口板、人机对话(MMI)板及工作电源构成。
4.3.1CPU主板
CPU主板采用40MIPS的嵌入式数字信号处理器(DSP)构成简洁高效的数据采集和处理系统,独特的设计和先进的表面贴安装工艺大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力;硬件具有两级看门狗保证系统在异常时能及时复位;完善的软硬件自检还能使系统在运行时保证各种参数完好无损;用具有多重写闭锁功能的串行E2PROM保存定值、系数和配置,确保这些参数不被误修改;模数转换采用14位A/D,除2个通道用于电压自检,其余14个通道用于对外部输入量的模数转换;有16路开关量输入(引到外部14个)和4路输出(包括告警、复归、启动、和PT并列出口命令);CPU通过RS232口与液晶MMI板通讯,并通过CAN-BUS通讯与DSM数字变电站管理系统交换数据。
CPU主板上共有4个模拟量输入变换器,用于将二次交流信号(三相电压、零序电压)隔离变换为小电压信号经调整后输入到A/D,其原理如附图1所示。
无4~20mA输出功能采用通用AC主板,与DSI-31B系列其他装置完全相同,方便生产供货及用户使用维护。
4.3.2出口板
出口板接收CPU下发的命令并完成控制命令的输出,该出口板共有7个独立的命令输出,其中有二个配有信号继电器,完成信号灯指示和信号输出。
装置故障或失电时该出口板装置故障继电器返回发出装置故障信号,详见附图2所示。
4.3.3电源
工作电源采用220V交直流两用的开关电源,可输出+5V/1A、+24V/0.2A。
其中+5V用于CPU系统、24V用于开入量和开出量。
4.3.4人机对话板(MMI板)使用说明
本装置设计为便捷的键盘操作和128×64汉化液晶显示,为用户提供了友好的使用界面。
用户借助该界面可以很方便地浏览测量数据、修改定值及系数、进行传动实验。
此外,系统还提供了详尽的故障告警信息和追忆SOE的功能,帮助用户及时准确地处理问题。
4.3.4.1键盘功能
装置键盘如图4-1-1所示,各功能键的含义如下:
键:
命令菜单选择,显示光标上移或数字“加”,以下简称“上移”键;
1
键:
命令菜单选择,显示光标下移或数字“减”,以下简称“下移”键;
键:
左移,以下简称“左移”键;
键:
右移,以下简称“右移”键;
键:
退出返回上级菜单,以下简称“退出”键;
键:
确认,以下简称“确认”键。
4.3.4.2静态工作界面
Ø模块上电后即进入静态工作界面,在无用户操作且无故障告警情况下,界面保持2~3分钟后,熄灭液晶灯。
再2~3分钟后,转入屏幕保护状态,屏保为黑屏。
Ø静态工作界面循环显示电压等信息,每屏显示2~3秒,切换下一屏。
当控制字三中选择“角度显示”时,静态工作界面即循环显示二屏角度信息。
注:
具体显示测量数据、告警、故障状态等信息详见装置的测量功能和附录说明。
Ø用户按任意键时,由该界面进入用户操作界面,用户操作界面主菜单(见图4-1-2);系统有故障出现时,由该界面进入故障告警界面。
4.3.4.3用户操作界面
用户操作界面是一个多级菜单结构,其主菜单共有7个选项:
测量值、软压板、设置、传动、打印、报告及版本。
用户可通过按“上移”键、“下移”键、“左移”键或“右移”键在其中做循环选择,黑色条块和“手形图标”指示了所选的项,选项完成后按“确认”键进入相应项的下一级内容。
当界面为静态工作界面时,用户可按任意键进入用户操作界面主菜单;当界面为用户操作界面主菜单时,用户按“退出”键或一分钟无操作返回静态工作界面。
Ø测量值:
用于测量包括电压和遥信状态、告警状态、装置故障状态共4项内容的数据。
用户可通过按“上移”键或“下移”键循环选择;也可按“退出”键返回主菜单。
注:
其中告警状态、装置故障状态、遥信状态(见图4-2-1—4-2-3)3个状态信号字的L1—H8位对应的意义见附录1。
其中测量数据中的电压等分多屏显示。
Ø软压板:
用于在装置上操作软压板的投退。
软压板密码必须与配置中的保持一致。
密码由四位十进制数字组成,用下划线“_”标注编辑位,编辑位可通过按“左移”键或“右移”键左右循环移动;编辑位的值可通过按“上移”键或“下移”键改变。
输入结束后按“确认”键确认,只有密码正确方可进行软压板操作,否则需重新输入密码(见图4-3-1)或按“退出”键返回主菜单。
密码验证通过后进入软压板操作界面(图4-3-2),黑色条块标注了选择的实验项目,
表示软压板在退出状态,——表示软压板在投入状态,实验项目可通过按“上移”键或“下移”键循环选择;按“确认”键对所选项进行投退。
投退成功在相应位置显示“OK”,同时压板状态翻转,失败则显示“ER”(见图4-3-3)。
实验完毕按“退出”键返回主菜单。
软压板具体内容及顺序详见附录。
Ø设置:
用于阅读和修改时间、定值、系数、配置等数据。
只有设置密码输入正确,才能进行设置项中的写操作,否则只能读取数据,设置密码分两级权限密码。
一级权限设置密码为9958,能够修改设置中全部项内容;二级权限密码只能够修改时间和定值,二级权限密码为配置中的设置密码。
设置菜单(见图4-4-1)共有6个选项,可通过按“上移”键或“下移”键在其中做循环选择,黑色条块指示了所选的项;选好项后按“确认”键进入相应项的下级工作内容;按“退出”键返回主菜单。
1)读内存:
在设置菜单中选择了第一项“内存”进入界面(见图4-4-2)。
用户可输入读取内存段的起始地址和数据长度(一个字含两个字节),输入方法如下:
用下划线“_”标注编辑位,编辑位可通过按“左移”键或“右移”键左右循环移动;编辑位的值可通过按“上移”键或“下移”键改变。
输入结束后按“确认”键确认。
内存地址和字数输入确认后进入界面(见图4-4-3)这是从8888H开始20个字长度的内存,ADDR表示黑块所标数据的地址,按“上移”键或“下移”键黑块顺次移动,其地址也相应改变,按“退出”键返回上级菜单。
2)读写时间:
在设置菜单中选择了第二项“时间”进入界面(见图4-4-4)。
黑块指示了要编辑的项,按“上移”键或“下移”键黑块顺次循环移动,按“确认”键后进入相应项的编辑状态:
黑块消失,用下划线“_”标注编辑位,编辑位可通过按“左移”键或“右移”键在本项数据的所有位间循环移动;编辑位的值可通过按“上移”键或“下移”键改变,输入结束后按“确认”键确认并退出编辑状态(输入数据不合法则拒绝退出,如平年2月超过28日或分钟超过60等),此时黑条块出现可继续选项修改,修改结束可按“退出”键退出(如在数据编辑状态按“退出”键则相应项的修改作废)。
如数据无改变则返回设置菜单,否则进入界面(见图4-4-6),按“退出”键作废修改直接退出;按“确认”键确认修改,修改成功显示“OK”,失败则显示“ER”,再按“退出”键返回设置菜单。
3)读写定值:
在设置菜单中选择第三项“定值”进入界面(见图4-4-7)。
该界面提供了两项操作功能:
修改当前定值组号和修改某组定值,用户可通过按“上移”键或“下移”键选择。
修改当前组号在当前状态即能完成,读定值需先输入组号。
定值一般有多项,需要先选择后修改,方法与修改时间类同。
4)读写系数:
在设置菜单中选择第四项“系数”进入操作界面,修改方法与修改时间类同。
5)读写配置:
在设置菜单中选择第五项“配置”进入操作界面,修改方法与修改时间类同。
注:
定值、系数、配置的具体内容见装置的附录说明。
6)读写电度:
本装置读写电度菜单保留。
Ø传动:
用于检验装置出口是否正常。
传动密码必须与配置中的一致才能进行传动实验。
密码由四位十进制数字组成,用下划线“_”标注编辑位,编辑位可通过按“左移”键或“右移”键左右循环移动;编辑位的值可通过按“上移”键或“下移”键改变。
输入结束后按“确认”键确认,只有密码正确才能进行实验,否则需重新输入密码或按“退出”键返回主菜单。
密码验证通过后进入传动实验界面(图4-5-1)。
黑色条块标注了选择的实验项目,实验项目可通过按“上移”键或“下移”键循环选择;对所选项按“确认”键。
实验成功在相应位置显示“OK”,失败则显示“ER”(见图4-5-2)。
实验完毕按“退出”键返回主菜单。
Ø打印:
在主菜单中选第五项进入打印操作界面(见图4-6-1)。
打印操作并非装置本身打印,而是网络打印盒的定值、事故、录波打印。
选择任一项后,进入具体操作页面(如定值打印)。
先选组号(见图4-6-2),选好后,在定值打印项上按“确认”键,如命令执行后显示“ok”。
其它两项同上。
Ø报告:
在主菜单中选择第六项,就可看见事件、告警、事故报告(见图4-7-1)。
选择一项进入报告内容,事件可以记录64条,告警、事故各记录32条内容。
若选事件报告,当无事件报告时显示“无事件”(见图4-7-2);当有事件报告时则显示具体事件条号、事件动作的时间和类型(见图4-7-3)。
告警、事故报告同上,特别:
当有事故动作时,还显示其相关量数值。
用“左移”键或“右移”键切换保护数据和报告内容,用“上移”键或“下移”键循环翻阅报告条目。
Ø版本:
在主菜单中选择第七项,就可看见本装置的类型和软件的版本(见图4-8-1)。
4.3.4.4故障告警状态
当系统发生故障时,系统便进入故障告警状态,用类似界面(见图4-9-1)的方式向用户报警。
用户收到告警,可按“退出”键返回操作界面对系统做相应处理,2分钟后如故障仍未排除则重新进入故障告警界面,报警状态或处理故障期间,如有更严重的故障或更重要的动作,则用新告警信息进入故障告警状态。
故障复归:
在非静态工作界面下,按任意键时间长达4秒钟(运行灯闪8次)再弹起,可使系统故障复归,可瞬间显示界面(见图4-9-2)。
4.3.4.5屏幕保护状态
为延长液晶显示器的使用寿命,当无键盘操作且无故障告警超过3分钟时,背景光显示关闭,进入屏幕保护状态;当有键盘操作或新的故障告警时,系统立即退出保护状态开始正常显示工作。
5保护原理
5.1低压保护
低压保护取自电压互感器电压,采用相间电压判断。
保护逻辑框图如下:
跳闸或告警出口
PT在投入位置
Umax为三个相间电压中的最大值。
5.2过压保护
过压保护取自电压互感器电压,采用相间电压判断。
保护逻辑框图如下:
T
Umax为三个相间电压中的最大值。
5.3零序过压保护功能
零序电压接于电压互感器的开口三角绕组中。
可动作于跳闸或告警,其逻辑框图如下:
零压软压板投入
CTL1-3=1
T
启动元件动作
&
跳闸
零序电压3U0大于定值
CTL1-3=0
5.4PT断线监视功能
PT断线监视功能逻辑框图如下:
启动元件未动作
≥
&
≥1
10s三S
CTL1-4
PT在投入位置
其中U2为负序电压,Umax为三个相间电压中最大值。
5.5本体保护
本体保护用常开接点输入到本装置的遥信位,外部接点闭合时就启动相应的本体保护。
本装置提供五个常开接点的本体输入,相应位动作可以选择告警或跳闸。
本体保护逻辑框图如下:
相应的遥信位为1
跳闸
&
本体保护功能相同,只是相应的控制字和遥信位不同,详见附录。
5.6遥测功能
装置取自电压互感器三相电压Ua、Ub、Uc;取自开口三角电压3U0。
每周波采样32点,运用富氏算法计算各线电压的有效值,并将这些数据通过CAN总线送至DSM数字变电站管理系统。
遥测全数据包括8项内容:
Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、U2、3U0。
二次值转换方法:
Ø电压的计算公式为:
Y×170/8192(V);
Y为全数据中发送的二进制数,代表F的Y为有符号数。
5.7遥信采集
Ø装置有16个开关量输入,定义见附录7,遥信为“1”有效;在装置内部经引入CPU插件;
Ø对于每个YX(遥信)在配置中可设定相应的遥信延时,作为该位YX采集时的去抖时间;另外每个YX在配置中的遥信极性控制字中有相应的位标定其极性(位序号与YX位序号相对应),若某个YX位的极性为“1”,则当相应的外部接点闭合时,YX值为“1”;接点打开时,YX值为“0”(极性为“0”时相反);
Ø遥信公共端为+24V。
硬件滤波和软件去抖的并用保证了遥信采集的准确性,使装置不会误发信号。
5.8遥控
对于远方下发的遥控选择命令,装置在判定与本装置地址相同且报文CRC校验正确后,记忆选择的点号并将该报文返校上位机;对于远方下发的遥控执行命令,装置在判定与本装置地址相同且报文CRC校验正确后,进一步对点号进行审查,只有当点号与记忆的遥控选择点号一致且未出界,装置才发命令驱动相应的出口继电器。
5.9直流输出
本装置可提供3路可对应相间电压的4~20mA直流输出;直流输出对应关系:
输出参数
4mA
12mA
20mA
相间电压
0V
1/2Vn
Vn
具有4~20mA输出功能需要订货时说明。
6安装调试
6.1通电前检查
Ø检查装置的型号、参数是否与订货一致;
Ø检查外观是否有损坏和松动;
Ø检查插件中元器件是否有松动、脱落、损坏;
Ø插件插拔接触是否可靠;
Ø门板LCD扁平电缆连接是否可靠。
6.2装置通电检查
Ø装置带电后不允许插拔插件。
6.2.1装置带电检查
Ø装置带电后检查装置是否正常;
Ø面板上运行灯亮,其它灯均不亮;
ØLCD有显示(无故障、通信异常报警),经2~3分钟后进入屏幕保护状态,此时装置已处于正常工作状态。
6.2.2LCD显示检查
ØLCD显示基本分为屏幕保护状态、静态工作界面、用户操作界面三种方式,根据产品使用说明书中有关章节进行检查。
6.2.3装置遥信输入回路检查
Ø从装置后端子将+24V分别与各遥信输入端子连接,此时在LCD应有开入量变化,否则应检查开入量电路是否存在问题。
6.2.4电压刻度值检查
Ø按端子排图所示将电压接入装置,所施加的电压值与装置的液晶显示值误差满足技术指标要求。
6.2.5通道系数检查
Ø输入到装置的各交流量通道系数出厂时已调配好,用户不需再整定。
6.3传动试验
Ø当装置检查完毕后可与实际系统配合做传动试验,其目的检查装置与系统接线是否正确、装置工作是否正常。
6.4绝缘性能检查
Ø每台装置出厂前都应做耐压试验,在现场安装使用前建议不必再做耐压试验、应按要求测定绝缘电阻。
6.5定值输入
Ø装置检验完毕投运前按要求将定值输入到装置中,通过面板键盘将全部保护定值输入。
7运行维护
7.1装置投运前检查
当装置接到系统中,在投运前应对以下项目做进一步检查。
Ø通入直流电源、运行灯亮,其余灯灭;
Ø检查输入装置交流量各相序应正确无误;
Ø各开入量应符合设计要求;
ØLCD显示开始亮,经2~3分钟后转入屏幕保护状态。
满足上述要求保护处于正常工作状态。
7.2保护动作信号
Ø保护动作:
在液晶上提示相应信息;
Ø运行灯消失:
说明装置失电、装置故障、保护程序不正常;
Ø告警灯亮:
装置故障、保护告警信息等。
7.3LCD显示
Ø当系统有故障或运行异常时,装置发出告警同时,LCD在液晶上面上显示出提示信息,按“退出”键退出该界面。
7.4运行与维护
Ø在运行中不允许带电拔插件;
Ø在运行中不允许做保护传动实验;
Ø在运行中可通过LCD显示观察输入量的数值。
为了对事故的分析,在运行中应记录系统及保护的运行状态。
8贮存保修
8.1产品包装
Ø产品在包装前应将可动部分固定;
Ø每台产品应用防水材料包好,在装入有一定防震性能的包装盒内;
Ø产品随机文件,附件及易损件应按产品标准和说明书的规定一并包装和供应。
8.2运输条件
Ø包装好的户内使用产品在运输过程中贮存温度为-25℃~+70℃,相对湿度不大于95%。
产品可承受此环境中的短期贮存。
8.3贮存条件
Ø产品应保存在温度为-10℃~+40℃,相对湿度不大于80%,周围不含有碱性、酸性或其他腐蚀性及爆炸性气体的防雨防雪的室内。
8.4保修时间
Ø在用户完全遵守说明书规定的运输、安装贮存和使用的条件下,产品出厂之日起两年内如发生产品损坏,制造厂负责更新或修理。
Ø非特殊订货,产品的使用期限不超过十年。
9供应成套性
9.1随产品供应的文件
Ø产品合格证或产品检验证明书一份;
Ø附有原理接线图的使用说明书一份;
Ø装箱单一份。
9.2随产品供应的配套件
Ø易损零部件及易损元器件;
Ø产品附件;
Ø合同中规定的备品备件。
10订货须知
用户选用DSV-31B装置,需提供以下相应说明及参数:
Ø产品型号、名称、订货数量;
Ø直流电压额定值;
Ø交流电压和频率额定值;
Ø客户培训要求;
Ø供货地址及时间;
Ø所需配件备件及其他要求。
11附录
除另有说明,附录1中状态字及附录2中控制字位的意义均指定为1。
附录1中,其序号01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15、16对应液晶界面的遥信状态、告警状态﹑装置故障状态的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8。
附录1:
DSV-31B状态字说明
开入状态字(遥信1-16)
序号
状态字意义
序号
状态字意义
序号
状态字意义
序号
状态字意义
01
远方/
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- 关 键 词:
- PWMDSV31B 电压互感器 保护 测控 说明书