MCDH1中文版说明书要点.docx
- 文档编号:11433904
- 上传时间:2023-03-01
- 格式:DOCX
- 页数:75
- 大小:857.48KB
MCDH1中文版说明书要点.docx
《MCDH1中文版说明书要点.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《MCDH1中文版说明书要点.docx(75页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
MCDH1中文版说明书要点
1.概述
1.1应用范围2
1.2保护配置2
2.技术参数
2.1机械及环境参数3
2.2额定值3
2.3主要技术指标3
3.装置工作原理
3.1PCM电流差动元件5
3.2PCM同步通讯14
3.3PCM通讯接口17
3.4过电压保护19
3.5故障启动元件20
4.MCD-H1操作
4・1按键及继电器而板上的显示21
4.2菜单进入模式23
4.3DISPLAY模式24
4.4START模式25
4.5具体数据
4.4.1整定值改变和监控数据27
4.4.2跳闸数据监控菜单(TRIPDATAMONITOR)28
4.4.3手动调试菜单(MANUALTEST)30
4.4.4监控菜单(MONITOR)32
5.硬件结构
5.1介绍34
5.2结构34
5.3继电器方框图和继电器插件功能36
6.定值整定
6.1继电器整定值表41
6.2继电器的整定44
附录1:
MOD-64型光电转换器简介55
附录2:
\VXZ-100规约转换器简介57
1概述
1.1应用范围
MCD-H1光纤电流差动保护是由微机实现的数字式超高压线路保护装置,可用于220KV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。
1.2保护配f
MCD-H1以光纤分相电流差动保护为快速主保护,此外还有过电压保护,以及远方跳闸等保护功能。
1.3性能特点
PCM电流差动保护的特性
▲电流差动保护设有单模光纤通讯接口,两侧同步采样并自动调整通道延时,用循环冗余校验法接受监控信号,固定位检査和结构形式检査,提高了光纤通讯的可靠性。
设有PCM通讯错误计数器。
可以在通道故障时,自动从主通道切换到工作正常的备用通道。
▲分相电流差动保护,可变差动特性可以适应CT饱和,一个半断路器接线时,设两组CT,以改善一个半断路器接线中任一个CT饱和时的稳定性,动作速度快,典型动作时间20mso
▲VT断线时的充电电流补偿措施,CT二次开路的应对措施。
▲远方跳闸功能。
▲实时监控就地电流、远方电流和就地电压以及动作电流、制动电流以及故障测距功能。
过电压保护的特性
▲3相过电压保护带延时发动作信号,不自接跳闸,只发信号到端子。
FD(故障起动)功能的特性
▲故障起动元件设立在独立的CPU板上,可防止其他CPU板故障时引起的误动。
故障起动元件可以选用过电流元件、突变量过流元件、带电流补偿的低电压元件和过电压元件。
其他特性
▲GPS对时
▲8个DO(数字最)继电器接点输出和LED显示可以编程,可用DI(数字最)光耦输入切换4组整定组,连续自检功能,通过PC机进行波形分析,(每个事件有1.2秒的故障存储记录,装置可以保存10个记录)
2技术参数
2.1机械及环境参数
机械结构尺寸:
483X270X250mm,嵌入式安装
正常工作温度:
一5°C-40°C
极限工作温度:
-WC-55-C
储存及运输:
-20€-70°C
交流电流:
交流电压:
100V(相•相)
频率:
50Hz
直流(DC):
110V;220V(开关量DI:
DC110V)
(注:
因为内部DI电路的允许电圧为DC110V(80V1O143V),装置提供一个电阻来限制加到DI电路上的电压,以适应保护屏上DC220V的电压。
)
过载能力:
电流回路:
2倍额定电流,连续工作。
30倍额定电流,允许3s。
80倍额定电流,允许1s。
电压回路:
2倍额定电压,连续工作。
功耗:
交流电流:
0.05VA/相
交流电压:
0.1VA/相
直流:
30W
2.3主要技术指标
2.3.1整组动作时间
光纤电流差动元件:
v20ms
2.3.2故障起动(FD)元件
过电流元件:
相过电流(OC):
整定范禺10〜200%XIN
接地过电流(OCG):
整定范围10-80%XlN
突变星电流(51D):
整定范币10%XIN(固定的)
带补偿低电压元件:
相间电压(27SV):
整定范围25-100V相间补偿阻抗(27SZ):
整定范围0.1〜250.0Q相电压(27SV):
整定范围45〜55V
相补偿阻抗(27SZ):
整定范fflO.1〜250.00过电流(OC):
整定范FR10%XIN固定的
过电压元件(59):
整定范围40-100V
2.3.3光纤差动元件(87S):
87SK1整定范围10〜150%XIN
87SK2整定范I制100〜5000%XIN87SK3整定范围100〜5000%XIN87Sp整定范围0.1-0.9
87Sq整定范^0.1〜0.9
87Sr整定范0.1〜0.9ICS整定范围0〜75%XIN
2.3.4过电压元件(59):
电压整定范围:
40〜100V
延时整定范围:
0.00〜10.00s
2.3.5故障测距(FL):
大于100公里,误差小于±5%
小于100公里,误差小于±2%
2.3.6电磁兼容
辐射电磁场干扰试验符合国标:
GB/T14598.9规定
快速瞬变干扰试验符合国标:
GB/T14598.10规定
静电放电试验符合国标:
GB/T14598.14规定
脉冲群干扰试验符合国标:
GB/T14598.14规定
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标:
GB/T17626.6规定工频磁场抗扰度试验符合国标:
GB,T17626.8规定
脉冲磁场抗扰度试验符合国标:
GB/T17626.9规定
浪涌(冲击)抗扰度试验符合国标:
GB/T17626.5规定
2.3.7绝缘试验
绝缘试验符合国标:
GB/T14598.3-936.0规定冲击电压试验符合国标:
GB/T14598.3-938.0规定
2.3.8输出接点容量
跳闸接点容最:
允许长期通过电流5A
切断电流0.25A(DC220V,V/R1ms)
其他接点容量:
允许长期通过电流2A
切断电流0.25A(DC220V,V/R1ms)
2.3.9通信接口
一个RS-232C(后部)或(前部)
通过外接通讯规约转换器,可以实现打印事故报告,并能和自动化系统通讯。
通信规约为DNP3.0和IEC60870-5-103
3装置工作原理
3.1PCM电流差动元件
MCD-H2的电流差动元件是比率制动特性的差动继电器,各侧电流的矢屋和为动作量,绝对值和为制动量。
|EI卜nE|I|>K
这里,|工I|=|Ia+Ib|=ID动作量E|I|=|Ia|+|Ib|=IR•…制动量n,K:
常数
Ia,Ib:
A,B线路两侧的电流
图.3.1绘出了MCD・H装置的比率制动差动特性。
在图中可以看出特性分为三个区域:
小,中,大电流区。
小电流区用于测量(包括在重负荷电流情况下的)区内故障。
中电流区和大电流区用于减少在区外故障时CT饱和所产生的影响。
每个电流区的特性方程如下:
小电流区ID>pIR+(l-p)Kl
中电流区ID>qIR
大电流区ID>IR-2K2
其中,ID是差动电流,IR是制动电流,p和q是比率系数,K1和K2是偏电流系数。
在一个半断路器接线中,本侧电流为加和IA2,对侧电流为Ib,为防止装置在不平衡CT饱和时误动,得到更大的制动电流,因此采用|1阳I和IIa2I作为制动量。
则ID和IR按下式计算:
ID=|LI|=|Iai+Ia2+IbI动作量
IR=L|I|=|Iai|+|Ia2|+I】bI制动量
为了提高差动元件在大电流区外故障时的稳定性,装置在测量到区外故障时,自动改变大电流区的动作特性,使差动元件动作需要更大的差动电流。
1)区外故障时CT饱和
区外故障一侧CT饱和,另一侧CT不饱和时的电流波形如图3.2。
E■■…外部故障检测s一.饱和区
图3.2CT饱和下的电流波形
在饱和区内,每个周期内小差动电流区(CT不饱和)和大差动电流区(CT饱和)会交替出现。
按照正常的动作特性差动元件会误动。
因此,装置在测量到AIR>150%ln时,连续测量小差动电流区(ID 这里,AIR=|IR(t)-IR(t-0.5cycle)|,IR(t)二制动电流 rIR中的“rS区外故障监测区的比率设定值 ti……外部故障暂态监测时间 (60HZ时等于2.8ms,50HZ时等于3.3ms) t2----外部故障固定监测时间 (=L5周期) AIR=IR(t)-IR(t-0.5cycle)|,IR(t)=制动电流 图3.3人电流区域调整逻辑 图3.4外部故障CT饱和时87S的比率屋动特性 2)区内故障 差动电流比制动最大得多,因此不会出现K2系数的转换问题,可以快速跳闸。 3)区外故障时CT不饱和 装置测量小差动电流区,使系数K2如CT饱和时区外故障一样更换为K3,但同时测量CT不饱和(即测最至少1.5个周期内的IDvrIR或ID<10%)來重新设定动作区。 有关差动保护的详细动作逻辑等,MCD-H1的内部逻辑图061-064。 充电电流补偿 被保护线路的充电电流会产生差电流,当充电电流大于装置的动作值时,装置可能会误动作。 为了防止误动,需要对充电电流进行补偿。 根据节点电压“V”按如下方法计算充电电流“Icc”: Icc=CXv 这里,co=2nf,f是系统频率。 Icc=wCXjv 这里,’jv'是将V旋转90度进行计算。 jV=J3v(t)・2v(t-T) 这里,T为对应于电气角度30°时的时间。 这样,下式即为具有充电电流补偿的动作方程: ID=|ZI|=|(IA-Icc)+IB| IR=E|I|=|IA|+|Icc|+|IB| 图3.5充电电流补偿 由于充电电流是利用母线电压来计算的,所以在下列情况下,有可能无法计算: 1)装置使用母线VT,在断路器断开情况下。 2)装置使用线路VT,在断路器断开情况下。 用线路VT输入电床进行计算的充电电流可能无法补偿线路开关处的充电电流,因为电压和电流Z间的暂态响应不同。 3)当VT发生故障时,充电电流无法计算,那么当实际充电电流大于’K1'时,差动元件误动。 为了防止误动,当装置处于上述情况时,自动将'K1'值变为,K1+20%+ICS'。 当VTF的投退功能开关为ON时,装置使用自动充电电流补偿功能。 当VTF的投退功能开关为OFF时,装置不使用自动充电电流补偿功能。 图3.6K1系数开关情况 有关充电电流补偿的详细动作逻辑等,请参阅MCD-H1的内部逻辑图061。 变比匹配功能 当线路: 侧使用不冋变比的CT时,需要进行变比匹配,匹配系数可从0.5调整到1.00,步长0.0仁差动电流在CT变比匹配后进行计算,并且可通过前 面板指示或PC进行监控。 需要指出的是: 1)CT匹配功能只对电流差动元件有效,其他元件如距离元件不进行CT匹配的电流计算。 2)装置具有CT饱和的反措施功能,但并不是对任何水半的CT饱和都适用。 只适用于在最大直流量、故障最大时间衰减和最大CT残留量时CT至少在半个周期内不饱和的系统。 CT二次开路监视(CTF) 如果线路任一侧CT二次开路,由于负荷电流可能大于差动元件的灵敏度,导致差动元件误动。 因此装置捉供了CT••次开路监视及闭锁逻辑。 这个逻辑是用木测及对侧的零序相电流(I。 )以及相电流的有无来判断CT二次开路相的,如图3.7o 1)正常情况 两侧均无Io电流,逻辑回路无效(不闭锁电流差动元件)。 2)故障情况 相间故障…两侧均无Io电流 接地故障…两侧均有Io电流 逻辑回路仍无效(不闭锁电流差动元件)。 (3)CT二次开路情况 在一相CT二次开路侧有Io,而在CT二次正常侧则没有I。 。 所以就可以用无相电流來测量开路相。 实际上,当装置测量到相电流小F8%的额定电流,并且有Io时,则判断为该相断线。 当装置测量到CT二次开路后,闭锁二侧CT二次开路相的差动元件。 Local IL0,ILa~•本侧的10和Ia,CBL——本侧的合位信号 IR0,IRa―对侧的10和la,CBR一对侧的合位信号KCT——10监测的电流定值 图3.7A相CTF(CT故障)监视 有关CT二次开路闭锁的详细动作逻辑等,请参阅MCD・H1的内部逻辑图 062o VTF(VT断线) 如果发生VTF,输入电压就不准确,电流差动保护会在测量计算充电电流时产生误差。 VTF的判据是任一相的电压下降而电流不变,如下图3.8所示。 uv: 低电压元件 △I: 0/C突变量元件RCM: 自动巫合闸继电器巫合命令 图3.8VTF检测逻辑 有关电压断线闭锁的详细动作逻辑等,请参阅MCD-H1的内部逻辑图061,0810 手合和自动重合闸后加速(87SOFT) 在手合和口动重合闸合于故障时,保护应加速跳闸。 图3.9为87S0FT逻辑回路。 分相式无合位信号,但有 电流差动保护动作信号 87T 厂\SOFT和丄/加速跳闸 0.5s 87SOF 图3.987S0FT后加速跳闸的逻辑流程图 有关手合和自动重合闸后加速跳闸的详细动作逻辑等,诸参阅MCD-H1的内部逻辑图081。 电流突变量元件 这个元件既作差动电流保护的起动元件,同时也作为判断VTF(VT故障)的条件之一。 有关电流突变最元件的详细动作逻辑等,请参阅MCD・H1的内部逻辑图061,082o 远方跳闸 TRT=ON时,当装置收到对侧的远方跳闸信号,通过装置本身的跳闸出口接点去跳本侧的断路器;TRT=OFF时,当装置收到对侧的远方跳闸信号,不通过装置本身的跳闸出口接点去跳本侧的断路器,而仅发远方跳闸信号。 有关远方跳闸的详细动作逻辑等,请参阅MCD-H1的内部逻辑图064,083,084.088o 死区故障保护 当故障发生在断路器与装置CTZ间时,断路器由母线保护跳闸,但线路的故障仍未切除,因为这种故障对于差动保护而言属于区外故障。 这个区域,就叫做'死区 当装置(BS/S侧)接收到对侧(AS/S侧)断路器开路信号时,通过人为控制使接收数据变为零安培,从而使本侧的差动保护动作跳闸,达到保护此死区的目的。 按如下方法设定STLTX,STLR1可获得死区保护: 当STLTX9N时,装置得到从自动重合闸来的断路器手合信号或’RCM' (重合命令)后,就发断路器合闸信号给对侧,即使这时本侧断路器处干开位置。 当STLR1=ON时,装置收到对侧断路器为开路条件,控制使得接收数据 为0(A),得到一个大电流来跳闸。 因此,下面的整定是必要的。 整定 整定值 AS/S BS/S AS/S BS/S AS/S BS/S 死区 非死区 非死区 非死区 死区 死区 STLTX ON OFF OFF OFF ON ON STLR1 OFF ON OFF OFF ON ON 有关死区保护的详细动作逻辑等,请参阅MCD-H1的内部逻辑图063。 短引线保护 如图3.23在一个半断路器接线中,当线路隔离刀闸断开,而断路器合闸时,此时在断路器和刀闸之间故障,电流差动保护会不正确动作,因此只能退出运行。 但是将失去保护,所以装置增设了短引线保护,OCH过电流元件按躲过绘大负荷电流整定,在断路器(52a)合闸而线路隔离刀闸(LS)断开,故障电流大于OCH过电流元件整定值时跳闸。 图3.23短引线保护原理图 有关短引线保护的详细动作逻辑等,请参阅MCD-H1的内部逻辑图082,086, 3.2PCM同步通讯 每侧电流差动保护都应向对侧发信,这样才能运算两侧电流的矢量和來测屋差动电流。 因此两侧的定时采样时间必须同步,如果不同步的话,在正常工作或发生区外故障时差动电流的误差就会增大。 (示图3.9) 采样时间同步 采样时间可以用两种方法來保持的同步性,一种是测量两侧采样时间的时间差,另一种是控制采样时间来减少时间差。 (1)时间差测量 受主机控制來达到与主机采样时间的冋步。 图3.10表示了两侧采样时间的时间差的计算方法。 (1)从机将采样周期开始的时刻作为时间同步标志送到主机 (2)由主机测量从收到从机发来的同步标志的时刻下一个采样时 间周期开始时刻Z间的时间(0) (3)这个测量时间(Tm)和主机的同步标志乂被送到从机 (4)由从机测量从收到主机发来的同步标志到下一个采样时间之 间的时间(Ts) 根据Tm.Ts,就可按下式计算主机和从机的时间差厶T Tm-Ts 7 图3.10时间差的测量 (2)同步采样时间控制 调节内部采样脉冲使从机的采样时间超前或滞后,即保持计算时间AT接近于零。 图3.11表示了频率50HZ时传输数据流与采样/保持信号之间的关系。 在 距同步位(SYN)末端7.5。 时发采样脉冲,SYN点长度由计算时间AT控制。 在一个框中,根据监测相对于主装置的超前或滞后來改变SYN点的长度, 允许与正常长度相差±1个位。 根据上面提到的监测方法,我们可举例如: 频率50H乙一个框的长度可 以为107±1位(其中SYN占17±1位)。 条件 SYN(bits) 冋步 17 从超前主 18 从祁后主 16 CRC SYN 1A B CICONT ICRC SYNIAI B 4••• < tt=107bits SYN: 同步位 A,B,C: •相的电流数据位 CONT: 挖制位 CRC: 循环校验位 图3.11同步采样定时(50Hz条件下) 采样地址同步 在采样时间同步的同时,釆样地址也应同步以补偿通讯时间延时。 (1)从一个同步标志传送,直至接收到主机传回的另一个同步标志为一个框。 在从机装置中计算帧的数量。 (2)根据帧数最n,从机的采样地址可按如下方法改变來与主机达到同步。 OP=Sam・(SAs・nd)…地址偏移量*nd*按卜表计算 n的条件 nd 偶数 n 奇数 ~2~-0.5...TmNTs n P+05...Tm 这里,SAm: 主机采样地址 SAs: 从机采样地址 OP=Sam-(SAs-nd)=3-(8-4/2)=3SAs—Sas+OP=8-3=5・・・与Sam同步 图3.12采样地址同步 当主机与从机采样时间和帧地址个数司步化以后,差动电流计算就可以在各自端进行计算了。 对于同步的几点要求 这里有儿点对于PCM同步的要求: (1)传输延时时间应小于1周期,如果传输延时时间等于或大于1周期,自动采样同步不正确。 (2)采样时间同步是通过假设从机到主机或主机到从机之间时间差相等 而获得的。 因此,如果这个时间差偏大,两侧的采样就不可能同步, 这将彫响差动元件的比率差动特性。 一般,建议时间差小于WOuSo STDBY(备用)设定 这个装置具有多个相同的通讯通道,一个是主通道,其他作为备用通道。 ON…使用备用通道 OFF…不使用备用通道(只有主通道) 3.3PCM通讯接口 3.3.1接口类型 PCM通讯接口的三种类型如下: 装置接口在订货时可选择电接口或光纤接口O 64kbps信号: CC1TTG.703同方向 3.3.2电接口 电接口应按CCITT(ITU)G.7O3同方向接口设计,它的MUX(数字通讯多路器)应与本说明书相对应。 电圧信号为IV,但很容易受电缆以及装置与MUX之间的缆线感应噪音的影响。 应该使用120欧姆的全屏蔽式双绞线并且应远离类似电缆、直流控制线等较脏的线路。 如果这条线离脏线路较近、户外或长度超过200米时,建议用2型或3型的光纤。 3.3・3光纤接口 对于光标准纤接口,该继电器提供1.3MmLD(激光二极管)型传输机來连接SM(单通道)光纤。 正常情况一般最大长度为24公里。 一般可选择E/O(电到/由光信号)单•元MOD-64H与MUX相接口,因为MUX接口是电信号接口类型。 要让继电器能在长距离光纤上通讯,我们可用一个可选的型号为MOD-64HL的光信号放大器。 通过该放大器,最大通讯长度可达65公里。 装配方式 通讯长度 光纤 传输器等级 接收等级 内部集成 最大24kin 10/125|Jm SM光纤 -10〜・19dEm ・11〜・37dBm 0.5dB/km,1.3pm 独立的模块 最大 65kin 同上 +1〜-3dBm -11〜-47dBm 44dB MCD-HMOD-64HL MOD-64HL■ —MCD-H 对于长距离传输 3.3・4对于光缆应特别注意的地方 因为光缆在受到超过标准的压力后很容易损坏,用户应特别注意。 1,不要超过其允许强度(标准)的推、竝、弯曲、绑扎。 2,使用前注意检查光发讯水准及接收水准。 如果光损耗大于标准损耗,型议检査电缆惰况是否有破坏点,擦干净光缆连接处,可能有灰或油污染了表面。 最好用沾了乙荃酒精的软棉花來去除表面的灰或油。 3.3.5双重通讯通道 •上全、可靠的通讯联系是电流差动保护动作的必要条件,因为每端的电流数据必须传送到另一端。 MCD-H继电器能提供可选择的两个通讯通道,一个是主通道,一个是备用 通道。 主(MAIN)通道用J: 正常的数据传输。 如果装置在接q妙J的数据中发现错误,通讯通道会白动转到备用(STN・BY)通道,但条件是备用通道可使用且没有错误。 如果装置在使用备用通道时发现在接收的数据中有错误,通讯通道无法转到主通道。 从备用通道转到主通道必须在主通道无错误前提下通过手动来完成。 图3.13是块的草图。 数据传输由2个通道的接收数据得到的外部时钟控制。 图.3.13双重通讯通道 双重通讯通道适用于装置用于两侧保护的情况。 也可选择主通道为光通讯,备用通道为电通讯这个条件。 3.4过电压保护 三相过电斥保护用来监视线路过电斥。 这个元件可发出带延时的三相跳闸信号。 有关过电压元件的详细动作逻辑等,请参阅MCAH]的内部逻辑图065,083o 3.5元件(FD) 故障起动元件在独立的一块CPU板上。 电流起动元件 电流元件不受电压断线等的影响,可作距离保护的故障起动元件FDo 过流元件由相过电流元件(FOC),接地过电流单元(FOCG),电流突变最元件(FOCD)组成。 有关电流起动元件的详细动作逻辑等,请参阅MCD・H2的内部逻辑图101,102。 电流补偿低电压起动元件(FUVZS/FUVZG)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- MCDH1 中文版 说明书 要点