WPD270A备用电源自投装置.docx
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WPD270A备用电源自投装置
第十篇WPD-270A备用电源自投装置
一WPD-270A型微机备用电源自投装置概述
WPD-270A型微机备用电源自投装置,适用于380V-110KV各种电压等级的变电站备用电源自投。
可以就地安装,又可以组屏组柜集中安装,由于功能全、性能价格比高,特别适用于电力系统、厂矿企业的配电及楼宇系统的配电保护。
本装置为综合自动化系统的配套产品,具有通讯功能,能够与监控系统联网,当然也适用于非综合自动化的环境。
WPD-270A备用电源自投装置为WPD-2000变电站综合自动化系统的内含产品,其硬件与自动化系统的其他产品完全相同,只是软件不同,一体化设计,硬件、软件均采用模块化设计,均采用统一平台,用户只须掌握一种产品就能了解其余产品。
1、硬件采用模块化设计,按照功能分为交流插件、CPU插件、开入量电源插件、出口继电器插件,其中交流插件固定在机箱内,其余组成一个自由拔插的整体插件,方便了现场的调试及维护。
2、高集成度设计,CPU板上包含了全部数字电路,如A/D转换、开入量输入、出口继电器驱动回路、人机接口、通信处理等,其核心采用INTEL公司的准32位机作为中央处理机,具有速度快、稳定、可靠的特点,大容量寻址空间,并具有DSP功能。
CPU板上配有大容量RAM、FLASHMEMORY,信息处理能力强,并设置了高精度的时钟芯片。
3、人性化设计,产品采用全汉化的液晶显示,菜单简单,界面友好,全部定值、事件报告、各菜单均汉化,使用简单方便。
4、强大的通信处理能力,提供双网结构的现场总线,同时也可选择提供一个以太网接口,从而満足各种用户的需要。
5、全部信息,包括故障录波信息均掉电不丢失。
6、装置具有体积小,为19/4英寸机箱。
嵌入式安装,功能全,使用范围广,既可就地安装,又可组屏组柜。
具有防尘、防振动功能,适用于环境相对恶劣的现场运行。
7、完善的自检功能,采样精度无需调节,提高了运行稳定性。
二主要技术数据
2.1额定数据
电源电压:
220V或110V,交流或直流
交流电流:
5A或1A
交流电压;100V
频率:
50Hz
2.2交流回路的过载能力
交流电压:
连续工作1.2Un
交流电源:
持续工作2In
20In时持续1s
2.3功耗
直流:
正常﹤15W
跳闸﹤20W
交流电压:
﹤0.5VA/相
交流电流:
<1VA/相(IN=5A)
<0.5VA/相(IN=1A)
2.4主要技术指标
2.4.1电流元件整定范围
电流定值:
0.2In~20In
时间定值:
0~99.9s
2.4.2电压整定范围:
0.4V~120V
2.4.3额定误差:
电流及电压整定误差不超过±5%
时间定值平均误差不超过±20ms
2.4.4A/D转换器的精确工作范围:
相电压:
0.4V~120V(有效值)
电流回路:
(In=5A)0.4A~100A(有效值)
2.5绝缘性能
2.5.1绝缘电阻:
各带电的导体电路分别对地之间,用开路电压为500V的测试仪器测定其绝缘电阻不
小于100MΩ。
2.5.2介质强度:
符合IEC255-5,GB/T15145-94标准规定。
2.6抗干扰性能:
脉冲干扰:
符合IEC255-22-5,GB/T15145-94
快速瞬变干扰:
装置能承受IEC255-22-4标准规定的IV级(4KV)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IV级(空间放电15KV,接触放电8KV)静电放电试验。
2.7冲击电压:
各输入、输出端子分别对地,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。
2.8机械性能
正常条件:
通过Ⅰ级振动响应、冲击响应检验。
运输条件:
通过Ⅰ级振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。
2.9环境条件:
a)储存温度:
-25℃~70℃
b)工作温度:
-20℃~55℃
c)相对湿度:
最大不超过90%
d)大气压力:
80~110KPa,相对海拔高度2km以下
三硬件说明
本装置采用19/4英寸机箱,面板为整面板形式,箱内有连在一起的4个插件,从左到右分别为出口逻辑插件(TRIP)、开入电流插件(POWER)、CPU插件(CPU)、交流插件(AC)。
前面板背后还有一块连线及控制液晶显示的母板。
各插件之间的联系图见附图2。
本装置前面板采用整面板设计,外观整洁大方,包括汉化液晶显示器、信号灯、橡胶键盘等。
本装置在设计思想上充分考虑了抗干扰性能,在进行瞬变干扰和静电放电试验时,装置从未发生CPU死机,保护不拒动,不误动,其性能远高于同类产品。
3.1交流插件(AC)
交流插件最多可以有16路交流量,本装置考虑8路,其中四路为电流互感器,四路为电压互感器。
四路电压量完全独立,可根据接线和PT的配置接入母线电压或线路电压,回路电流量分别接入线路或母联电流。
具体如下:
WPD-270A采用的交流量为:
Ia1、Ic1、Ia2、Ic2、U1、U2、U3、U4。
交流插件原理图见附图1。
电压回路由电压互感器组成,输入100V时其输出电压为3V左右,线性范围为0.4V-120V。
电流输入回路由电流互感器组成,输入为20IN时,输出电压为最大值5V。
3.2CPU插件
按功能分该插件包括CPU系统、通讯部分、模数转换部分、开关量输入接口、出口驱动光耦、显示器控制。
整套装置的数字逻辑均在一块板上,而与外界强电部分没有直接联系,均经过隔离。
由于采用了先进的单片机技术,这种设计将全部弱电回路均放于同一板上,同交流板、出口板、电源板之间的联系均经过了屏蔽,增强了抗干扰能力
3.3开入电源插件
本插件主要包括逆变电源及开入量遥信采集,共提供以下几组电压:
a)+5V用于CPU
b)±5V用于A/D
c)二路+24V电源,一路用于驱动出口继电器,一路作为弱电开入量输入用电源。
开入量输入根据用途不同分成两组电压等级,18路为+220V电源的强电开入量输入回路,6路为+24电源的弱电开入量输入回路,其中二路固定为脉冲量输入。
3.4出口逻辑插件(TRIP)
本插件由中央信号继电器及出口继电器组成,其中信号继电器由启动继电器,动作继电器,异常告警继电器,复归继电器,失电继电器组成。
装置启动继电器两幅常开接点,用来提供跳合闸回路24V负电源,只有启动继电器动作后方可启动跳合闸回路。
装置CPU正常不停自检,当发现有异常情况时,发异常信号,通过告警继电器发中央信号。
正常运行,当装置掉电后由失电继电器发中央信号。
本装置有12个出口继电器,每两路的出口对应于一个开关的跳合闸出口,共可操作5个开关,其余的2路出口作为备用,比如作为联切开出,在备自投动作后,为防止出现过负荷,供联切负荷用。
信号回路原理图见附图3,出口回路原理图见附图4
四装置的原理软件说明
4.1装置的功能概述
本装置功能齐全,适用范围广,可用于大多数备自投方案,如桥开关的备用,进线的互为备用等。
本装置提供了常规的6种方案,用户只要简单的用控制字选择,即可使用其中的一种方案。
4.1.1线路开关的自投方案
1)须接入的模拟量、开入量、开出量如下:
a)模拟量:
进线1、进线2的电压U1(X1.1-X2.1)、U2(X1.2-X2.2)
母线电压U3(X1.3-X2.3)(可以是相电压或线电压)
进线1的电流Ia1(X1.12-X2.12)、Ic1(X1.11-X2.11)
进线2的电流Ia2(X1.10-X2.10)、Ic2(X1.9-X2.9)
b)开入量:
1DL,2DL开关位置接点(取TWJ,当开关处于跳开位置时,给装置开
入量端子一正电),闭锁备自投接点
c)开出量:
开关1跳闸接点(X5.7-X5.8)
开关1合闸接点(X5.9-X5.10)
开关2跳闸接点(X5.11-X5.12)
开关2合闸接点(X5.13-X5.14)
2)进线1为工作线路,进线2为备用线路,当装置检测到:
a)1DL合位,2DL跳位,无外部闭锁信号,充电15s后备自投自动投入。
b)进线1发生故障,U3 c)进线1开关跳开后,检查U2>UYY,延时TH1合2DL开关。 d)进线1开关偷跳,在U2>UYY,延时TH1合2DL开关。 3)进线2为工作线路,进线1为备用线路,当装置检测到: a)2DL合位,1DL跳位,无外部闭锁信号,充电15s后备自投自动投入。 b)进线2发生故障,U3 c)进线2开关跳开后,检查U1>UYY,延时TH1合1DL开关。 d)进线2开关偷跳,U1>UYY,延时TH1合1DL开关。 4.1.2线路开关自投方案 1)接入的模拟量、开入量、开出量如下: a)模拟量: 母线电压U1(X1.1-X2.1) 进线1的电流Ia1(X1.12-X2.12)、Ic1(X1.11-X2.11) 进线2的电流Ia2(X1.10-X2.10)、Ic2(X1.9-X2.9) b)开入量: 1DL(X3.5)、2DL(X3.6)开关位置接点(取TWJ,当开关处于跳开位置时, 给装置开入量相关端子一正电源),闭锁备自投接点(X3.9) c)开出量: 1DL开关跳闸接点(X5.7-X5.8) 1DL开关合闸接点(X5.9-X5.10) 2DL开关跳闸接点(X5.11-X5.12) 2DL开关合闸接点(X5.13-X5.14) 2)进线1为工作线路,进线2为备用线路。 程序流程如下: a)1DL合位,2DL跳位,无外部闭锁信号,充电15S后备自投投入 b)进线1发生故障,U1 c)进线1跳开后,延时TH1合2DL d)进线1开关偷跳,TH1合2DL 3)进线2为工作线路,进线1为备用线路,程序流程如下: a)2DL合位,1DL跳位,无外部闭锁信号,15S后投入备自投 b)进线2发生故障,U1 c)进线2跳开后,延时TH1合1DL d)进线1开关偷跳,延时TH1合1DL 4.1.3线路开关备自投方案(自定方式) 1)接入的模拟量、开入量、开出量如下: a)模拟量: 进线1电压U1(X1.1-X2.1) 进线2电压U2(X1.2-X2.2) 母线1电压U3(X1.3-X2.3) 母线2电压U4(X1.4-X2.4) 进线1电流Ia(X1.12-X2.12) 进线1电流Ic1(X1.11-X2.11) 进线2电流Ia2(X1.10-X2.10) 进线2电流Ic2(X1.9-X2.9) b)开入量: 1DL位置接点(X3.5) 2DL位置接点(X3.6) 3DL位置接点(X3.7) 位置接点取TWJ,当开关处于跳开位置时,给装置开入量相关端子一正电源。 闭锁备自投接点(X3.9) c)开出量: 1DL开关跳闸接点(X5.7-X5.8) 1DL开关合闸接点(X5.9-X5.10) 2DL开关跳闸接点(X5.11-X5.12) 2DL开关合闸接点(X5.13-X5.14) 2)进线1为工作线路,进线2为备用线路,程序流程如下: a)1DL、3DL合位,2DL跳位,15S后备自投投入。 b)进线1发生故障,U3 c)1DL跳开后,U2>UYY,延时TH1合2DL开关。 d)开关偷跳开后,U2>UYY,延时TH1合2DL开关。 3)进线2为工作线路,进线1为备用线路,程序流程如下: a)2DL、3DL合位,1DL跳位,15S后备自投投入。 b)进线2发生故障,U3 c)2DL跳开后,U1>UYY,延时TH1合1DL开关。 d)开关偷跳,检测U1>UYY,延时TH1合1DL开关。 4.1.4桥开关备自投 1)接入的模拟量、开入量、开出量如下: a)模拟量: Ⅰ段母线电压U1(X1.1-X2.1) Ⅱ段母线电压U2(X1.2-X2.2) 进线1电流Ia1(X1.12-X2.12) 进线1电流Ic1(X1.11-X2.11) 进线2电流Ia2(X1.10-X2.10) 进线1电流Ic2(X1.9-X2.9) b)开入量: 1DL位置接点(X3.5) 2DL位置接点(X3.6) 3DL位置接点(X3.7) 位置接点取TWJ,当开关处于跳开位置时,给相应的位置接点一正电 闭锁备自投接点(X3.9) c)开出量: 1DL线路开关跳闸接点(X5.7-X5.8) 1DL线路开关合闸接点(X5.9-X5.10) 2DL线路开关跳闸接点(X5.11-X5.12) 2DL线路开关合闸接点(X5.13-X5.14) 3DL桥开关跳闸接点(X5.15-X5.16) 3DL桥开关合闸接点(X6.1-X6.2) 2)正常情况下,装置检测到1DL、2DL合位,3DL跳位时,15s备自投投入。 a)Ⅰ段母线无压,U1 1DL开关跳开后,检测U2>UYY,延时TH1合3DL开关。 b)Ⅱ段母线无压,U2 3DL开关。 4.1.5均衡负荷母联备自投 1)接入的模拟量,开入量,开出量如下: a)模拟量: Ⅰ段母线电压U1(X1.1-X2.1) Ⅱ段母线电压U2(X1.2-X2.2) Ⅲ段母线电压U3(X1.3-X2.3) 进线1电流Ia1(X1.12-X2.12) 进线1电流Ic1(X1.11-X2.11) 进线2电流Ia2(X1.10-X2.10) 进线2电流Ic2(X1.9-X2.9) b)开入量: 1DL位置接点(X3.5) 2DL位置接点(X3.6) 3DL位置接点(X3.7) 5DL位置接点(X3.8) 位置接点取TWJ,当开关处于跳开位置时,给装置相应位置接点一正电 闭锁备自投接点(X3.9) c)开出量: 1DL开关跳闸接点(X5.7-X5.8) 1DL开关合闸接点(X5.9-X5.10) 2DL开关跳闸接点(X5.11-X5.12) 2DL开关合闸接点(X5.13-X5.14) 3DL开关跳闸接点(X5.15-X5.16) 3DL开关合闸接点(X6.1-X6.2) 母联开关跳闸接点(X6.3-X6.4) 母联开关合闸接点(X6.5-X6.6) 2)正常运行时,1B带Ⅰ段母线,3B带Ⅳ母线,2B带Ⅱ、Ⅲ段母线,装置检测1DL、2DL合位,5DL跳位,无外部闭锁信号,15S后投入备自投。 a)Ⅰ段母线失电U1 装置检测Ⅱ段母线有压U2>UYY,如Ⅲ段母线无压,U3 b)Ⅱ段母线失电U2 4.1.6备用变压器备自投 1)模拟量、开入、开出量如下: a)模拟量: 变压器1高压侧电压U1(X1.1-X2.1) 变压器2高压侧母线电压U2(X1.2-X2.2) 母线电压U3(X1.3-X2.3) 变压器1低压侧电流Ia1(X1.12-X2.12) 变压器1低压侧电流Ic1(X1.11-X2.11) 变压器2低压侧电流Ia2(X1.10-X2.10) 变压器2低压侧电流Ic2(X1.9-X2.9) b)开入量: 变压器1高压侧开关位置接点1DL(X3.5) 变压器2高压侧开关位置接点2DL(X3.6) 变压器1低压侧开关位置接点3DL(X3.7) 变压器2低压侧开关位置接点5DL(X3.8) 位置接点取TWJ,当开关处于跳开位置时,给相应的位置接点一正电 闭锁备自投接点(X3.9) c)开出量: #1变压器低压侧开关跳闸接点(X5.7-X5.8) #1变压器低压侧开关合闸接点(X5.9-X5.10) #2变压器低压侧开关跳闸接点(X5.11-X5.12) #2变压器低压侧开关合闸接点(X5.13-X5.14) 2)#1变压器为工作变压器 a)装置检测到1DL、3DL、2DL合位,5DL跳位,15S后投入备自投。 b)母线失压,U3 c)#2变压器高压侧有压,U2>UYY,延时TH1合5DL开关 3)#2变压器为工作变压器 a)装置检测到1DL、2DL、5DL合位,3DL跳位,15S后投入备自投. b)母线失压,U3 c)#1变压器高压侧有压,U1>UYY,延时TH1合3DL开关. 4.2软件说明 本装置设有两种方式,运行方式、调试方式,两种方式可互相切换,但须输入正确口令。 在运行方式,可以通过命令菜单看各种信息,但不能修改,只有在调试方式方能修改定值等参数程序主要由两块组成: 主程序、中断服务程序,在采样间隔程序进入中断服务程序,进行采样及备自投逻辑判别,然后返回主程序进行自检、显示,有命令后进入键盘操作程序,有通讯命令后进入通讯处理程序。 五定值表 序号 定值名称 定值 整定范围 0 定值区号 SEG 0~9 1 有压定值 UYY 0~120V 2 无压定值 UWY 0~120V 3 #1线路无流定值 IW1 0~100A 4 #2线路无流定值 IW2 0~100A 5 #1线路跳闸时间 TT1 0~99.9s 6 #2线路跳闸时间 TT2 0~99.9s 7 跳均衡负荷时间 TT3 0~99.9s 8 联切负荷时间 TT4 0~99.9s 9 备用开关合闸时间 TH1 0~99.9s 10 控制字 KG1 0000~FFFF 11 一次侧CT变比(A/A) CT1 0-600 12 一次侧PT变比 PT1 0-600 定值说明: IW1: 无流定值1,对应于#1号线路无流定值,按躲开最小负荷电流整定。 IW2: 无流定值2,对应于#2号线路无流定值,按躲开最小负荷电流整定。 TT1、TT2: 线路跳闸时间,按躲开本侧出口故障时,对侧保护动作的最长延时+重合 闸后加速的时间整定。 TT3: 只有方式5使用。 KG1: D0-D3用于方式选择(为二进制),0000-方式1,1000-方式2,0100方式3,。 。 。 。 。 。 。 ,D4为投退备自投,为0退出,为1投入。 七、装置的外部说明 装置的接线端子图见附图5。 1、模拟量输入端子 1、模拟量输入端子 交流量的引入从后盖板的X1、X2端子引入,订货时一定要注明额定参数。 本装置电流额定输入有两种: 5A或1A,电压额定值固定为57.7V。 交流板的输入最多可以达到16路,是用电流互感器还是用电压互感器以及数量的多少不同型号的装置略有区别。 WPD-270A交流量输入端子接线图: 装置内部具体采用的互感器型号、数量及接线方式如下: 电压互感器AC1、AC2、AC3,型号DISTV100,L1接X1.1,L4接X2.1,L2接X1.2 LX2接X2.2,L3接X1.3,LX4接X2.3。 电压互感器AC4,型号DISTV100,AC4.1接X1.4,AC4.2接X2.4 电流互感器AC5,型号DISTA100,接线X1.12-X2.12 电流互感器AC6,型号DISTA100,接线X1.11-X2.11 电流互感器AC7,型号DISTA100,接线X1.10-X2.10 电流互感器AC8,型号DISTA100,接线X1.9-X2.9 注意: 电压、电流的极性端要对应,电流互感器的红端接X1端子,绿端接X2端子。 2、电源开入量输入端子 X3号端子为电源输入、开入量输入、通信用端子: 2.1电源端子: 装置正电源接X3.1号端子,负电源接X3.2号端子,有两种规格: 220V和110V, 订货时须指明。 如为交流电源,则没有极性。 2.2开入量端子: X3.4-X3.22号端子为开入量输入部分,分为强电开入量输入和弱电开入量输入部分, X3.4-X3.16、X4.1-X4.2为强电输入部分,X4.3-X4.10为弱电输入部分,其中X3.4号端子为强电开入量的公共电源,X4.10号端子为弱电开入量的公共电源端,连线时只需将开入电源引到各开入量再返回到各开入量在本装置的相关端子即可。 所有开入量在装置内经过光耦隔离后到装置的中央处理器(CPU)。 X4.9为信号复归端子,不作为开入量用. X4.7-X4.8固定为电度脉冲输入端子,X4.5-X4.6可由控制字整定作为开入量端子或 电度脉冲输入端子。 所有开入量除了被装置固定使用的以外,均可作为其它遥信量用。 2.3通信网络 X4.11、X4.12号端子为通信用端子X4.13、X4.14为备用通信,为总线型网络,连线时只需将全部装置的这两端子相连再引到后台即可。 3、信号及出口端子 X5、X6号端子为信号及出口端子,为24芯凤凰端子。 3.1信号: 装置经出口板上的小密封继电器提供各种中央信号及指示信号,X5.3-X5.5号端子为中央信号部分。 X5.5号端子为中央信号的正电源,其余为中央信号。 3.2出口 装置X5.1-X6.10端子为出口部分,共有5个开关的跳合,提供的均为空接点,而X6.11-X6.14为备用出口,用作联切负荷等用。 七用户安装调试说明 7.1通电检查 a)检查装置的型号及各电量参数是否与订货一致。 b)拔出插件,检查元器件是否松动脱落,有无机械损伤情况。 7.2装置通电检查 通电前应注意: 电源极性是否正确 7.2.1直流稳压电源通电检查 取出电源板,直接从后面的端子上加入正确电源,失电告警继电器可靠动作,常闭接点打开,电源指示灯亮,再用万用表检查各输出电压是否正常。 7.2.2整机通电检查 插入全部插件加上电源,看装置是否正常。 正常的表现为运行灯亮,而且液晶显示正常。 7.2.3开入量检查 用正确的电源加到各开入量端子,这时液晶会显示出报告,并指明是哪个开入量有变化,注意接通时间0.2s以上。 7.2.4零漂检查 将装置切换到调试状态,用通道菜单检查各通道的值,平均值即为零漂。 7.2.5电流电压刻度检查 a)将装置切换到调试位置。 b)将电流回路串联,通入额定电流(5A或1A),要求串入0.5级以下电流表。 c)将回路并联,通入额定电压,要
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