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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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