MPM200A(+)变压器保护管理装置说明书.docx
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1、MPM200A+型变压器保护治理装置技 术 说 明 书目录第一章其次章第三章第四章概述1技术参数2装置构造4系统功能及配置7第五章人机界面操作说明15第六章第七章第八章安装说明22用户调试23定值整定25附图一 MPM200A + 构造尺寸及安装开孔图附图二 MPM200A + 原理接线图附图三 MPM200A + 端子图附图四反时限曲线图 MPM200A+变压器保护治理装置说明书第一章概述一、装置简介MPM200A +型变压器保护治理装置,针对一台变压器设计开发的保护监控一体扮装置, 能完成变压器的保护、测量、掌握、谐波分析、故障录波和联网通信远动功能。具备最优的性能价格比, 构造简洁、有用
2、、功能强, 运行安全牢靠。既可集中组屏, 也可分散安装在开关柜上, 适用于 35KV 及以下电压等级、容量 2023KVA 以下的变压器。二、总体特点 承受高性能单片机, 大容量非易失性存储器, 使装置功能更加强大。 测量回路精度高, 可达 16 位 A/D 效果, 优于 0.2 级, 无可调元件。 保护回路和监控回路具有各自独立的沟通采样, 既保证了监测精度, 又保证了保护的牢靠性和安全性。 对装设专用电度表的用户, 可选配累计脉冲电度输入。 MPM200A +供给两个可分别使用的 RS485 通讯接口,可便利地与其它设备进展联网通信。前面板设有一个供测试用的 RS232 通信接口。 MPM
3、200A + 供给两路关心模拟量输入, 并可输出一路模拟量。 MPM200A+ 具备谐波测量和故障录波功能。 具有完善的自检测功能。 记录 100 次掉电不丧失大事记录。这些大事均标有发生的时间及日期。 硬件实时时钟, 不受装置掉电影响。 测量回路可适应现场不同的接线方式, 如四线星型、三角形、单相等, 测量回路无可调元件, 具有精度高的特点。 装置机箱按抗振动、防尘密封设计, 适合安装于开关柜等环境条件较为恶劣的现场运行。- 10 -其次章技术参数一、额定参数 装置电源: 直流电压: 沟通电流: 沟通电压: 额定频率: 二、主要技术性能1、 功耗:直流 110V 340V 或沟通 85 26
4、4V 两用220V 或 110V 订货注明5A 或 1A 订货注明100/ 3 V 或 100V 订货注明50HZ 直流回路:正常工作不大于 20W, 动作时不大于 30W 沟通电压回路: 沟通电流回路:2、 采样回路准确工作范围: 电压: 保护电流: 测量电流:不大于 0.5VA/ 相不大于 1VA/ 相 In=5A 时 不大于 0. 5VA/ 相 In=1A 时1 120V 相电压0.1 20In0.01 1.2In3、 关心跳闸及信号继电器接点容量:240VAC 、10A 或 30VDC 、5A4、 分合闸出口继电器接点容量:5、 精度:250VDC 、0.3A 断开, 250VDC 、
5、10A 闭合 保护精度: 测量精度电流、电压: 功率:频率:积分电度:三、绝缘性能不超过5%0.2 级0.5 级不超过0.02Hz1.0 级 绝缘电阻: 参照 IEC255-5 500VDC 。 介质强度: 参照 IEC255-5&ANSI/IEEEC37.90, 电源回路、沟通回路、开关量输入、继电器输出对地承受频率 50Hz ,电压 2KV ,历时 1 分钟的工频耐压试验。 冲击电压: 在正常试验大气条件下, 装置电源回路、沟通回路、 开出回路、外壳相互之间能承受 1.2/50 s 的标准雷电波短时冲击电压试验, 开路试验电压 5KV 。 湿热性能: 参照 IEC68-2-38四、抗电磁干
6、扰性能 群脉冲干扰: 装置承受试验电源频率为 100KHz 和 1MHz , 试验电压为共模2500V , 差模 1000V 的衰减振荡波而不拒动、不误动。 快速瞬变干扰: 装置能承受 IEC255-22-4 标准规定的快速瞬变干扰试验 静电放电: 装置能承受 IEC255-22-2 标准规定的静电放电试验 电磁场辐射: 装置能承受 IEC255-22-3 标准规定的辐射试验五、机械性能 振动: 装置能承受 IEC 规定的严酷等级为 I 级的振动耐久力量试验 冲击: 装置能承受 IEC 规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久力量试验 碰撞: 装置能承受 IEC 规定的严酷等级为 I 级的碰撞耐久力
7、量试验六、环境条件 环境温度:工作温度: -20 +55 , 24 小时内平均温度不超过 35 贮存温度: -25 +70 , 在极限值下不施加鼓励量, 装置不消灭不行逆变化, 温度恢复后, 装置能正常工作。 相对湿度: 最湿月的月平均最大相对湿度为 95% , 同时该月的月平均最低温度为 25 且外表无凝露。最高温度为 40 时, 平均最大相对湿度不超过 50% 。 大气压力: 86 106kPa 海拔高度 2023m 以下第三章装置构造装置机箱依据全密封、防尘、抗振动的原则设计, 以确保安装于条件较为恶劣的环境时仍具备高牢靠性。装置承受整面板形式,面板上包括已汉化液晶/VFD 显示器、操作
8、按键、信号指示灯。装置内部由 CPU 模块、沟通模块、电源模块、人机对话模块构成。一、CPU 模块CPU 模块原理简图如下:人机对话硬件时钟串行 E2 PROMNVRAMEPROMCPLDCPURS485-1/RS485-2/RS232通信数据采集开入量I/O信号、告警输出出口图 3 1 CPU 模块原理示意图CPU 模块主要由以下几局部构成:1、CPU 系统CPU 系统由微处理器 CPU 、NVRAM 、EPROM 、串行 E2 PROM 、CPLD 等构成。其中大事记录数据存放在非易失性 NVRAM 中, 大容量 EPROM 用于存放程序代码, 各种整定值则存放于串行 E2 PROM 。大
9、规模简单可编程规律器件 CPLD 大幅度的削减印制线路板的面积和接插件, 缩短连线。四层板工艺使抗干扰性能大大增加。2、数据采集系统数据采集系统由滤波回路、多 路模拟开关、A/D 转换器组成。由 于 A/D 转换器件内部包含了采样保持及同步电路, 具有转换速度快、采样偏差小、功耗低及稳定性好等特点, 故装置采样回路无可调元件。低通滤波 1沟通MUXA/DCPU变换低通滤波 2模块. . . . . . . . .数据采集系统原理示意图如下:图 3 2 数据采集系统原理示意图3、开关量输入及输出本装置设有供外部输入的开关量 8 路、4 路电度脉冲输入。除 4 路电度脉冲输入可选为无源 装置内部供
10、给专用 30VDC 或有源的方式,其余均为有源输入。装置开出量分为两类,一类通过装置 B 端子直接输出,如启动音响回路的事故音响接点、预报音响接点、备用保护跳闸接点;另一类通过装置 E 端子输出,如开关跳闸 含遥控跳闸、保护跳闸、开关合闸 含遥控合闸。具体参照后页“ 附图”。保护跳闸接点、备用保护跳闸接点靠事故解除来返回, 但不小于 2S 。遥控跳闸、遥控合闸、事故音响接点、预报音响接点其出口脉冲宽度为 2S 。即接点动作后 2S 返回。全部动作于告警的大事将启动预报音响接点,如 PT 回路断线、CT 回路断线、装 置自检故障等。全部动作于跳闸的大事将启动事故音响接点, 如差动、过流等动作。4
11、、通信局部装置供给两个可同时工作的 RS485 通信接口,前面板设有供调试用的 RS232 通信口,该RS232 调试口与 RS485 通信口 1 切换使用,使用 RS232 调试口时须承受公司供给的专用通信电缆。对于通信口的遥控操作须设置相应通信口遥控功能。两个 RS485 通信接口的通信地址、波特率、通信协议均可分别设置。装置供给 AGE 和 MODBUS两种通信协议。5、时钟回路局部装置模块内设置了硬件实时时钟, 不受装置掉电影响, 承受的时钟芯片精度高。二、沟通模块沟通模块包括电压输入 测量与保护共用、高压侧保护电流输入、高压侧测量流输入、高压侧零序电流输入、低压侧零序电流输入。电压变
12、换器线性范围为:1.00 120V 相电压高压侧保护电流变换器线性范围为: 高压侧测量电流变换器线性范围为: 高压侧零序电流变换器线性范围为:低压侧零序电流变换器线性范围为: 沟通模块接线原理参见附图。三、电源模块0.1 20In0.01 1.2In0.020 1.000A 0.1 20In 0.1 20In; 小电流接地; 非小电流接地装置电源为高频开关电源, 直流 110V 、220V 或沟通 220V 输入。模块输出三组直流电压, 即+5V 、+12V 、 12V 。1、+5V 为 CPU 等数字电路的工作电源2、12V 为模拟电路工作电源四、人机对话模块本模块主要功能是显示 CPU 系
13、统的输出信息,同时扫描面板上的按键状态并实时传送给CPU 系统。显示模块承受 128 64 点阵 VFD 或液晶,人机界面清楚易懂。配置系列装置的通用按键操作方式, 使得人机对话操作便利、简洁。同时考虑到低压保护等级的特点, 在本模块还配置了丰富的灯光指示信息, 使装置运行更为直观。第四章系统功能及配置装型置号MPM200AMPM200A+MPM200A + 变压器保护治理装置是以电流保护、电压保护、零序保护为根本配置, 适用于 35KV 及以下电压等级、容量 2023KVA 以下的变压器。依据可选配置,可具备谐波测量及故障录波功能 加强型。功能型号比照表如下:功能选项三复反高低过低过遥遥遥故
14、谐段合时压压压压负测障波过电限侧侧保保荷信遥脉录分流保护压闭锁零序零序护护控波析一、保护功能及原理保护承受相电流突变量启动和关心启动两种方式。1) 相电流突变启动方式相电流突变承受周/周比较,其特点是不受负荷电流影响且快速灵敏同时具有较强的抗干扰力量, 表达式为:| i(k) -i(k-n)|- | i(k-n) - i(k-2n)| 其中: n 为每工频周期采样点, k 为当前采样点。当任一相电流突变量大于启动值, 保护启动进入故障处理程序进展故障计算判别。2) 关心启动方式保护还承受每相电流的有效值作为关心启动判别量, 以便在没有明显突变量的状况下保护能牢靠启动。1、三段电流保护MPM20
15、0A + 三段电流保护取变压器高压侧三相电流判别, 包括速断、限时速断、定时限过流, 其保护电流定值可分别独立整定。速断动作时间固定为 0 秒, 其余两段动作延时可整定。电流保护可经复合电压闭锁。复合电压由低电压和负序电压的或门组成。低压元件取线电压,当 UAB 、UBC 、UCA 三个线电压中的任意一个低于低电压闭锁定值时动作, 开放被闭锁电流保护元件。当负序电压大于负序电压闭锁定值时, 同样开放被闭锁电流保护元件。装置实时计算并进展三段过流判别。当任意相电流大于速断电流定值的 1.2 倍时, 装置出口跳闸时间不大于 35ms 。装置在执行三段过流判别时, 各段判别规律全都, 其动作条件如下
16、:1) I IZDN; I 为高压侧 A、B、C 任一相电流; IZDN 为 N 段电流定值2) T TZDN; TZDN 为 N 段延时时间定值3) 对应过流相的复合电压闭锁条件满足(假设投入)2、反时限过流保护MPM200A + 的过流保护通过软压板可选择定时限或反时限方式。中选为反时限后, 对应定时限的电流定值即为反时限起动电流定值, 定时限的时间定值即为反时限时间常数。假设过流段复合电压闭锁投入, 则反时限过流同样经复合电压闭锁。本装置反时限特性公式如下:t (I/Ip) 1 式中: I 为高压侧三相电流中的最大值Ip 为保护的启动电流整定值, 该反时限启动电流与过流保护电流定值共用。
17、为反时限过流时间常数, 该时间常数与过流保护时间定值共用。由上式可知,Ip 和为常数,而 I 与 t 为变数,当 IIp 时,t 随 I 的增大而减小,二者呈反时限特性。反时限曲线见附图。3、过负荷保护MPM200A + 具有低电流定值, 长延时的过负荷保护功能。过负荷动作可通过整定来选择跳闸出口或发信。当高压侧 A、B、C 任一相电流超过过负荷电流定值,装置经整定延时发告警信号或出口跳闸。过负荷发信或跳闸可通过软压板设定。过负荷动作条件如下:1) I IGFHZD; I 为高压侧 A、B、C 任一相电流; IGFHZD 为过负荷电流定值2) T TGFHZD; TGFHZD 为过负荷延时时间
18、定值4、过电压保护为避开使用相电压在单相接地时引起过压保护误动, 装置过压保护取母线线电压。开关处于合位,且 UAB 、UBC 、UCA 任一高于过压定值,延时时间到后跳闸或发信。过压动作可通过整定选择跳闸出口或发信过压保护动作条件如下:1) 断路器处于合位2) ULL UGYZD; ULL 为任一线电压 UAB 、UBC 、UCA; UGYZD 为 过压保护电压定值3) T TGYZD;T 为动作时间, TGYZD为过压保护延时定值5、低电压保护低压保护母线线电压, 低压保护可经 PT 断线闭锁。低压动作可通过整定选择跳闸出口或发信当开关处于合位,且母线 UAB 、UBC 、UCA 任一线电
19、压低于定值,延时时间到后装置跳闸或发信。低压保护动作条件如下:1) 断路器处于合位2) ULL UDYZD; ULL 为任一线电压 UAB 、UBC 、UC A; UDYZD 为低压保护电压定值3) 无 PT 断线闭锁4) T TDYZD; PT 断线及闭锁投入; T 为动作时间, T DYZD 为低压保护延时定值6、高压侧零序保护MPM200A + 的高压侧零序过流保护用于小电流接地系统 假设非小电流接地, 在订货时注明。动作条件如下:1)3I 0 3I 0ZD2) T T0ZD; 3I 0 为外接高压侧零序 CT 电流; T 为高压侧零序动作延时时间以上条件满足后, 装置产生“ 高压侧零序
20、动作” 大事, 该大事附带动作参数为:1) 3U 0 零序保护启动时的开口三角电压2) 3I 0 零序保护启动时的零序动作电流3) arctgI 0 /U 0 零序保护启动时零序动作电流相对于开口三角电压的角度在系统发生单相接地故障时,将 各线路的大事记录及其动作参数零序电压、零 序电流及其夹角远传到上位机系统, 经过综合比较各线路的零序方向及零序电流数值, 来推断哪条线路真正接地。高压侧零序动作可通过掌握字选择跳闸或发信号。7、低压侧定时限零序电流保护低压侧定时限零序电流保护适用于厂 站 用变低压侧 380V 低压系统。低压侧 3I0 大于保护动作电流, 经整定延时装置发信或跳闸。8、低压侧
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