1、3050使用说明书分解DCAP-3050（V3.0）变压器后备保护测控装置使用说明书北京紫光测控有限公司BEIJING UNISPLENDOUR M&C CO. , LTD目录1 概述 32 装置主要功能配置 33 装置硬件资源配置 44 主要技术指标 44.1 额定参数 44.2 环境条件 44.3 功率消耗 54.4 热稳定性 54.5 测控技术指标 54.6 保护技术指标 64.7 触点容量 84.8 绝缘性能 84.9 抗干扰能力 95 装置原理 105.1 装置的构成 105.2 保护原理说明 106 菜单及数据表格说明 196.1 实时数据表 196.2保护参数表 216.3 通信
2、数据表格 266.4系统参数表 306.5模拟量校准表 347 操作方法 358 装置结构及尺寸 359 装置典型接线图 3610 箱后端子接线图 371 概述DCAP3050变压器后备保护测控装置适用于变压器后备保护及测控。2 装置主要功能配置名称说明保护四段定时限过流保护（可受方向和复压判据控制，每段动作方向可分别选择指向变压器或指向母线）；五段零序过流保护（可受零序电压闭锁）；两段间隙零序过流保护；充电保护；零序过压保护（可受零序电流闭锁）；非全相保护；非全相开入告警；风冷启动；过激磁保护；反时限过激磁保护；过激磁告警；两段阻抗保护；过负荷告警；零序过压告警；零序过流告警；PT断线、CT
3、断线、控制回路断线、装置失电告警；4路非电量控制（联跳1、2、3、4）；故障、告警、闭锁等事件记录；支持硬压板投退并可灵活整定；多达8套保护定值及保护投退；故障录波。遥测量本侧三相相电压，本侧三相线电压，1侧三相线电压，2侧三相线电压，零序电压；三相电流，零序电流，间隙零序电流；有功、无功，功率因数；频率；有功电度、无功电度；基波及217次谐波。遥信量可检测16路遥信量，遥信变位信息及同时产生的SOE可上传给主机。遥控量可接受并执行主机的遥控命令，遥控出口可整定。当地报告记录故障告警记录。变位报告记录。操作记录。对时功能主机软件对时GPS对时B码对时数据的掉电保存录波数据、故障告警记录、变位记
4、录、操作记录等保存在有备用电池支持的RAM中，在装置掉电时数据不会丢失。保护或控制参数保存在EEPROM中，在装置掉电或电池耗尽时数据不会丢失。打印功能主从机配置方式：同一总线上只能有1台主机（即打印管理机），最多31台从机。分为手动打印和自动打印：手动打印需要在“装置打印操作”菜单下启动相应的打印作业完成，此菜单下同时包括打印作业的取消操作；自动打印需要在“打印参数设置”菜单下将自动打印方式投入，此时若有新的事故告警、变位信息或操作记录发生时会自动打印出这些信息报告。参数整定说明：打印参数设置：连接打印机的装置整定为主机，其它装置整定为从机。同时，在主机上把各从机的通信站号依次整定在从机站号
5、整定项的位置，通信站号不宜重复整定，不需要的从机站号整定项整定为0。如果主机或从机需要自动打印功能，必须将各自的自动打印方式投入。规约选择：主机连接打印机的232串口规约选择为“打印机”，各装置连接打印网络的通信口规约选择为“打印网络”。其它测量量显示方式：“一次值/二次值”可选择；电度测量方式：“脉冲方式/计算方式”可选择。3 装置硬件资源配置名称数量说明装置工作电源1可以是DC220V或DC110V，在订货时须注明。控制回路电源1可以是DC220V或DC110V，在订货时须注明。开关控制回路1有内置防跳继电器及合闸保持继电器。交流输入（AD）16途径：交流量内部小互感器(隔离变换)低通滤波
6、A/D转换(数字信号)DSP(计算处理)。开关量输入（DI）16均经光电隔离。其中，开入量113为DC220V或DC110V输入的普通信号；开入量14可作为GPS对时信号，开入量1516可作为电度脉冲信号，此时它们都是DC24V输入，而当它们作为普通信号时，输入电压同开入量113。开关量输出（DO）16均经光电隔离。其中，开出量112经装置内部的启动和闭锁逻辑器件闭锁，从而大大提高了装置的可靠性。通信接口3可以是RS-232、RS-485、光纤和网络接口。4 主要技术指标4.1 额定参数交流电压额定值(Un)：线电压：100V；相电压：57.7V 交流电流额定值(In)：5A，1A 电源频率额
7、定值：50Hz直流电源额定值：220V，110V4.2 环境条件环境温度:工作：温度范围 -25+55。贮存：温度范围 -40+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，装置能正常工作。 大气压力：80110KPa（相对海拔高度2Km及以下）相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25，且表面无凝露。最高温度为40时，平均最大相对湿度不大于50%。4.3 功率消耗交流电压回路：不大于0.5VA/相（额定电压下）交流电流回路：不大于0.5VA/相（额定电流下）直流回路：每个保护箱不大于15W（静态）或30W（动作）4.4 热稳定性长期运行2I
8、n，1.5Un短时过载20In，1s瞬时过载峰值50In，10ms4.5 测控技术指标（1）交流工频输入量a) 标称值电压：100V；电流：1A，5A；频率：50 Hz。 b) 测量精度电流、电压：0.2In 1.2In，0.2Un1.2Un: 0.2%；有功功率、无功功率、功率因数：0.5%；频率：0.02Hz。c) 影响量频率变化（4555 Hz）的影响：允许变差：电流、电压为0.2%；功率为0.5%。温度变化（-25+55）的影响：允许变差：电流、电压为0.2%；功率为0.5%。被测量的谐波含量（20%）的影响：允许变差：电流、电压为0.2%；功率为0.5%。被测量超量限（120%）的影
9、响：允许变差：电流、电压为0.4%；功率为1.0%。自热（30min）的影响：允许变差：电流、电压为0.2%；功率为0.5%。线路不平衡对功率测量的影响：允许变差：0.5%。被测线路间的相互作用的影响：允许变差：0.25%。功率因数变化的影响：允许变差：0.25%。（2）遥信量a) 输入回路采用光电隔离；b) 遥信量电压标称值：直流电压220V/110V，根据需要，亦可提供直流24V输入。c) 遥信量分辨率2ms（3）遥测响应时间显示响应时间1s。（4）遥信响应时间显示响应时间1s。（5）遥控输出接点容量直流220V，5A。（6）对时功能精确到毫秒级。4.6 保护技术指标(1) 四段定时限过流
10、保护可受方向和复合电压判据控制。动作电流定值整定范围：0.4In20In。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0.1s100s。整定误差：电流1.2倍整定值不超过1%或30ms。（2）方向元件方向角动作范围：178，误差不超过5。方向可指向变压器或指向母线。（3）复合电压元件复合电压低压整定范围：0.05UnUn , 整定误差不超过2.5%。复合电压负序电压整定范围：0.05UnUn, 整定误差不超过2.5%。（4）五段零序过流保护可受零序电压闭锁。动作电流定值整定范围：0.2In20In。整定误差：不超过2.5%。闭锁零序过流的零序电压定值整定范围：0.1UnUn。整定误差：不超
11、过2.5%。 动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：电流1.2倍整定值不超过1%或30ms。（5）两段间隙零序过流保护动作电流定值整定范围：0.2In20In。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：电流1.2倍整定值不超过1%或30ms。（6）充电保护动作电流定值整定范围：0.4In20In。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：电流1.2倍整定值不超过1%或30ms。（7）零序过压保护可受零序电流闭锁。动作电压定值整定范围：0.1Un2Un。整定误差：不超过2.5%。闭锁零序过压的零序电流定值整定范围：0.1I
12、nIn。整定误差：不超过5%。动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：电压1.2倍整定值不超过1%或30ms。（8）非全相保护通过反映断路器非全相运行的辅助触点启动。非全相负序电流定值整定范围：0.1InIn。整定误差：不超过5%。非全相零序电流定值整定范围：0.1InIn。整定误差：不超过5%。动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：电流1.2倍整定值不超过1%或30ms。（9）过激磁速断动作定值（过激磁倍数）整定范围：1.02.0。整定误差：不超过2.5%。动作延时定值整定范围：0.1s5s。整定误差：1.2倍整定值不超过1%或30ms。（10）过激磁告警告警定值（过激磁倍
13、数）整定范围：1.02.0。整定误差：不超过2.5%。告警延时定值整定范围：0.1s600s。整定误差：1.2倍整定值不超过1%或30ms。（11）反时限过激磁保护反时限过激磁启动倍数整定范围：1.02.0。反时限过激磁时间倍率整定范围：163。反时限过激磁下限时间定值：整定范围：5s1000s。整定误差：不超过2.5%。反时限动作时间：理论延时误差不超过5%。（12）两段阻抗保护阻抗保护电流开放定值整定范围：0.1In6In。整定误差：不超过2.5%。阻抗圆心电阻定值整定范围：1A系统：100100；5A系统：2020。阻抗圆心电抗：整定范围：1A系统：100100；5A系统：2020。阻抗
14、圆半径定值整定范围：1A系统：0.5100；5A系统：0.520。整定误差：不超过5%或0.05。动作延时定值整定范围：0.1s20s。整定误差：0.7倍整定值不超过1%或30ms。4.7 触点容量长期接通DC220V/5A。4.8 绝缘性能(1) 绝缘电阻装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100M。(2) 介质强度装置所有电路与外壳之间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。(3) 冲击电压装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，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，无绝缘损坏现象。4
15、.9 抗干扰能力(1) 承受衰减振荡脉冲群干扰能力能承受频率为1MHz及100KHz衰减振荡脉冲群（第一个半波电压幅值2.5KV，差模为1KV）干扰检验。(2) 承受静电放电干扰能力能承受严酷等级为4 级的静电放电干扰检验。(3) 承受辐射电磁场干扰能力能承受场强为10V/m,频率为27KHz1000MHz的垂直及水平方向的辐射电磁场干扰检验。(4) 承受快速瞬变干扰能力能承受严酷等级为4级的快速瞬变干扰检验。(5) 承受浪涌（雷击）干扰的能力。能承受严酷等级为4级的浪涌（雷击）干扰试验。(6) 承受射频场感应的传导干扰的能力。能承受严酷等级为3级的射频场感应的传导抗干扰试验。(7) 承受工频
16、磁场干扰的能力。 能承受严酷等级为5级的工频磁场抗干扰试验。(8) 承受脉冲磁场干扰的能力。能承受严酷等级为4级的脉冲磁场抗干扰试验。(9) 承受阻尼振荡磁场干扰的能力。能承受严酷等级为4级的阻尼振荡磁场抗干扰试验。5 装置原理5.1 装置的构成装置的整体构成框图见图5.1。图5.15.2 保护原理说明(1) 定时限过流保护共四段，每段均可受方向和复合电压判据控制，两种判据均可通过压板进行投退。其中，方向元件带有电压记忆功能，以消除方向保护的死区。另外，每段过流的动作方向也可分别整定，当选择为“正方向”时，保护的动作方向与二次电流的正方向（由外部接线决定）相同，选择为“反方向”时，保护的动作方
17、向与二次电流的正方向相反。(2) 方向判据和复合电压判据过流保护的方向判据为： 过流保护的复压判据为：UminU2dz式中为电流相量,为线电压相量, 下标=a或b或c， =bc或ca或ab，Umin为线电压Uab、Ubc、Uca之最小值，U1dz为 复合电压判据低电压定值，U2为负序电压，U2dz为复合电压判据负序电压定值。当本段过流动作方向选择为正方向时，方向保护灵敏角=45，当本段过流动作方向选择为反方向时，方向保护灵敏角=225。注：当发生PT断线报警时方向元件被闭锁，过流保护功能仍保留。为避免故障时误判为PT断线而闭锁方向元件，PT断线告警延时整定值应大于最长时限方向保护的延时定值。（
18、3）零序过流包括五段零序过流保护和零序过流告警。五段零序过流保护：当零序电流大于定值时，经延时动作于事故信号。零序过流告警：当零序电流大于定值时，经延时动作于告警信号。五段零序过流保护可经零序电压闭锁，即当零序电压小于闭锁定值时，零序过流保护被闭锁。零序电压闭锁功能可通过软压板进行投退。（4）间隙零序过流保护共两段，当间隙零序电流大于整定值时，经延时动作于事故信号。 (5) 充电保护在装置用于对进线的保护时，充电保护作为对母线充电时的灵敏保护。充电保护的定值一般整定得较低，开放时间（即“充电时间”）可整定。（6）零序过压包括零序过压保护和零序过压告警。零序过压保护：当零序电压大于定值时，经延时
19、动作于事故信号。零序过压告警：当零序电压大于定值时，经延时动作于告警信号。零序过压保护可经零序电流闭锁，即当零序电流大于闭锁定值时，零序过压保护被闭锁。零序电流闭锁功能可通过软压板进行投退。零序电压来自外加的PT开口三角电压U0WJ。（7）非全相保护非全相保护通过反映断路器非全相运行的辅助触点启动。动作条件：非全相开入合，至少一相无流（小于0.1In），零序或负序电流大于相应的定值，经延时动作于事故信号。（8）非全相开入告警告警条件：非全相开入合，且三相均有流（大于0.1In）。（9）风冷启动动作条件：当任一相电流大于风冷启动定值时，经延时启动风冷。返回条件：当三相电流均小于返回电流时立即返回
20、，返回系数可整定。（10）过激磁包括过激磁速断保护、反时限过激磁、过激磁告警功能，适用于二次额定电压100V和工频50Hz的系统。 使用的公式：过激磁倍数 过激磁保护的配置及相应的动作判据：1） 过激磁告警：过激磁告警判据：N过激磁告警定值，经延时动作于告警信号。2） 过激磁速断保护：过激磁速断保护判据：N过激磁速断定值，经延时动作事故信号。3） 过激磁反时限保护：过激磁反时限保护判据： a） 且t t1或b），经延时t2动作t为保护动作时限；Kt 为反时限过激磁时间倍率（163）；为保护启动倍率；为过激磁倍数；为反时限过激磁启动倍数，可取1.051.10，即对应t的允许持续过激磁倍数。注：t
21、1同时作为反时限过激磁保护的时间上限，t2是反时限过激磁保护的时间下限。反时限过激磁特性曲线见图2。 图2 反时限过激磁特性曲线(11) 阻抗保护当电流、电压保护不能满足灵敏度的要求或由于电网中保护间的配合要求，发电机和变压器的相间故障后备保护可采用阻抗保护。装置配置了两段低阻抗保护同名相全电压全电流的阻抗继电器，并设有阻抗保护电流启动值，以大于最大负荷电流为准整定防止PT断线时保护的误动，本保护不设振荡闭锁判据，通过整定延时来解决振荡误动的问题。 使用的公式： 式中，下标 ab或bc或ca 动作判据： Ia ZKIq 或 Ib ZKIq 或 Ic ZKIq 且 动作区 或 动作区 或 动作区
22、 阻抗保护特性曲线见图3。 图3 阻抗保护特性曲线 （1） 正方向偏移阻抗特性曲线 （2） 反方向偏移阻抗特性曲线 （3） 全阻抗特性曲线(12) 过负荷告警三相电流中任一相大于定值经延时动作于告警信号。（13）PT断线告警检测一相或两相断线：当负序电压大于门槛值0.2Un（相电压）时，经延时发PT断线告警信号。检测三相断线：当正序电压小于门槛值0.2Un（线电压），同时若任一相电流大于0.06In则经延时发PT断线告警信号。（14）CT断线告警断线判据：三相电流中始终有一相电流小于0.06In，另两相电流中至少有一相电流大于0.1In，经延时发CT断线告警信号。（15）控制回路断线告警当控制
23、电源的正输入端（端子L+）没有输入，或者当跳闸出口（端子KTO）和合闸出口（端子KHO）的电位不同时满足一正一负时，经延时发控制回路断线告警信号。（16）联跳功能装置设计有4个联跳功能：“联跳1”、“联跳2”、“联跳3”、“联跳4”。联跳是根据整定的开入量逻辑矩阵的组合控制于出口，每个联跳有独立的投退、延时整定。逻辑矩阵在“修改联跳设置”菜单下整定，包括： 信号选择：选择有效的开入量和确定有效状态（分或合）。 信号逻辑关系：有效信号的组合逻辑方式可以为“相与”或者“相或”。 输出方式选择：选择出口以电平方式或以脉冲方式输出，脉冲宽度可整定。 脉冲宽度：当输出方式整定为“脉冲方式”时，需要整定脉
24、冲宽度。 告警方式选择：告警方式：联跳动作于事故信号及出口。不告警方式：联跳仅动作于出口，当地和远方没有任何信号。（17）NVRAM电池电压低告警装置内事故、操作记录和录波数据保存在由电池支持的NVRAM中，装置上电后将检测电池电压，当检测到电压低于NVRAM的最小工作电压时发电池电压低告警信号，此时会清除NVRAM中的所有数据，为防止这些数据丢失，应注意以下几点：1) 在正常使用情况（可包括一些间歇掉电和检修装置等短时掉电情况）下，每2年更换一次电池；2) 若装置连续或累计约1年的时间处于掉电情况，应提前及时更换新电池；3) 更换电池方法： 若装置原来未带电运行，请先使装置带电10秒钟以上；
25、 关闭正在运行的装置的电源后，请迅速拔出CPU板、取下电池，并迅速装上新电池，电池分离CPU板的时间不宜超过3分钟。4) 电池的选择及检查：电池型号是CR2032-3V，新电池的开路电压应达到3.3V（用内阻不小于10M欧的电压表测量）。（18）装置内部异常告警装置运行中循环检测内部部分电路的工作是否正常，异常告警包括保护参数RAM区错误、AD采样中断异常、出口继电器线圈电压异常等，详见“故障名称表”说明。（19）开关位置的判断开关位置可取自单独的TWJ信号，或者取自TWJ和开关常开辅助触点信号的组合。两种方式的选择依赖于装置的“修改开入设置”菜单下的“断路器位置信号”的选择，当“断路器位置信
26、号”选择为任一开入有效时，判断开关位置使用组合方式，当“断路器位置信号”选择为对所有开入信号都无效时，开关位置仅取自TWJ信号。组合方式可增加与开关位置有关的一些保护功能的可靠性，因此推荐二次接线设计时支持此种方式。（20）故障录波装置设计有故障录波功能，记录故障启动前4个周波和启动后100个周波的采样数据，录波数据以录波文件的形式存在NVRAM中，同时可存多个录波文件（不同保护装置文件总数可能有所不同，一般为5个）。（21）硬压板大部分保护功能的投退受“软压板”和“硬压板”控制，二者是相与关系：只有软压板和硬压板都投入时保护才投入。硬压板的投退信号取自装置的开入量，信号位置可在“修改开入设置
27、”菜单下灵活整定，不需硬压板时不选择任何开入量。（22）出口闭锁电路装置内部设计了出口闭锁逻辑电路，用来闭锁或开放出口继电器112的输出。当装置正常运行时，闭锁逻辑处于开放状态，而当以下告警发生时闭锁逻辑启动，闭锁出口继电器112的输出：“系统参数读错误”、“校准系数读错误”、“联跳设置读错误”、“开入设置读错误”、“出口表读错误”、 当前使用的保护定值读错误、当前使用的保护投退读错误、“保护参数RAM区错误”。（23）出口启动电路装置内部设计了出口启动逻辑电路，用来控制出口继电器112的启动。6 菜单及数据表格说明6.1 实时数据表(1) 测量量实时数据表序号变量名称单位备注1UAVA相相电
28、压2UBVB相相电压3UCVC相相电压4UABVAB相线电压5UBCVBC相线电压6UCAVCA相线电压7IAAA相电流8IBAB相电流9ICAC相电流10FHz频率 11COS功率因数12PW有功功率13QVAR无功功率14PHKWH有功脉冲电度表底15QHKVAH无功脉冲电度表底(2) 谐波量实时数据表序号变量名称单位备注1UA01VA相相电压基波，显示有效值及占基波的百分比。下同。2UA02VA相相电压2次谐波3UA03VA相相电压3次谐波4UA04VA相相电压4次谐波5UA05VA相相电压5次谐波6UA06VA相相电压6次谐波7UA07VA相相电压7次谐波8UA08VA相相电压8次谐波9UA09VA相相电压9次谐波10UA10VA相相电压10次谐波11UA11VA相相电压11次谐波12UA12VA相相电压12次谐波13UA13VA相相电压13次谐波14UA14VA相相电压14次谐波15UA15VA相相电压15次谐波16UA16VA相相电压16次谐波17UA17VA相相电压17次谐波18IA0
