1 概述
SR-130A,SR-130B系列厂用变综合保护装置(以下简称装置),适用于3kV~35kV 电压等级小电流接地系统或小电阻接地系统中所用变或接地变的保护。可组屏安装,也可就地安装到开关柜。
1.1 特点
a) 装置硬件采用32位单片机及高精度A/D,具有完善的自诊断功能,汉字液晶显示操作提示及动作信息,操作简单方便,现场免维护。
b) 装置软件采用RTOS实时操作系统,各功能模块采用多任务调度机制,软件功能稳定可靠,升级维护更方便。
c) 采用小型全密闭机箱,占用空间少,防护等级达到IP61,更适合于安装在开关柜上。
d) 装置抗干扰能力强,达到国际IEC60255-22标准中的EMC(电磁兼容)八项及IEC61000-4标准中的EMC五项抗干扰水平。现场安装时交流输入回路不需要增加抗干扰措施。
e) 适用温度范围宽:-25°C~+55°C。
f) 操作回路不受跳合闸电流限制。
g) 具有网络通讯功能,接口可配置成CANBUS或RS485,支持IEC60870-5-103、MODBUS等通信规约。
1.2 主要功能
表1 装置的主要功能
序号 | 功 能 | 装 置 型 号 | |||
SR-131A | SR-132A | SR-131B | SR-132B | ||
1 | 两段式电流保护 | √ | √ | √ | √ |
2 | 高压侧正序反时限过流保护 | √ | √ | √ | √ |
3 | 过负荷保护 | √ | √ | √ | √ |
4 | 高压侧零序定时限过流保护 | √ |
| √ |
|
5 | 零序过流保护(小电流接地系统) |
| √ |
| √ |
6 | 低压侧零序定时限过流保护 | √ | √ | √ | √ |
7 | 低压侧零序反时限过流保护 | √ | √ | √ | √ |
8 | 两段式负序过流保护(断相,不平衡) | √ | √ | √ | √ |
9 | 重瓦斯跳闸告警(通过开入实现) | √ | √ | √ | √ |
10 | 轻瓦斯告警(通过开入实现) | √ | √ | √ | √ |
11 | 温度跳闸或告警(通过开入实现) | √ | √ | √ | √ |
12 | 压力释放跳闸告警(通过开入实现) | √ | √ |
|
|
13 | 操作回路 | √ | √ |
|
|
14 | 控制回路断线告警 | √ | √ | √ | √ |
15 | 遥控、遥信 | √ | √ | √ | √ |
16 | 网络通讯 | √ | √ | √ | √ |
注1:过负荷保护、高压侧零序定时限保护、温度高保护可整定选择告警或者跳闸;
注2: 遥控(带网络通讯功能情况下):正常断路器遥控分合、远方修改装置参数、定值、软压板、控制字;
注3: 遥信(带网络通讯功能情况下):各种保护功能信号及断路器位置等开入量信号。
注4: 反时限保护有三种特性可供选择(IEC255-4)。
注5:网络通讯:该功能由订货时指明。
1.3 通讯功能
带网络通讯功能情况下,可直接与当地监控通讯。通讯接口可选用RS485或CAN(只能选择其中一种,订货时指明)。通讯规约采用IEC60870-5-103、MODBUS等通信规约。
2 技术数据
2.1 额定数据
a)交流电流(In):5A或1A(订货时指明) ;
b)工作电源电压(直流或交流):220V或110V(订货时指明) ,允许偏差:-20%~+15%;
c)开入量回路电压:24V10%,可用本装置提供的24V或外接24V ;
d)操作回路直流电压:220V或110V(订货时指明) ;
e)交流额定频率:50Hz 。
2.2 功耗
a)交流电流:<1VA/相(In=5A) ;<0.5VA/相(In=1A) ;
b)直流电源:正常<15W ;跳闸<20W ;
c)开入回路:<0.3VA/路 。
2.3 保护元件测量范围及精度
a)测量范围
电流: 0~20In ;
接地选线零序电流:0~0.5A ;
高压侧零序电流: 0~1.2A ;
低压侧零序电流: 0~20In ;
b)精度
动作值平均误差的绝对值应不大于3%整定值 ;
定时限延时平均误差的绝对值应不大于2% 整定值与30ms之和 ;
当I/IP≥2 时反时限延时平均误差的绝对值应不大于5% 理论值与30ms之和;
零时段(延时整定值小于0.05s)时,延时不大于50ms;
2.4 重量
装置总重量为:4kg±0.5kg。
2.5 绝缘性能
2.5.1 绝缘电阻
在标准大气条件下, 装置各电路与外露的导电部分之间以及各独立电路之间, 用开路电压为500V的测试仪器分别测定其绝缘电阻值, 应不小于100M。
2.5.2 介质强度
在标准大气压条件下, 装置各电路(开入电路除外)与外露的导电部分之间以及各独立电路之间, 应能承受交流2kV (有效值)试验电压, 历时1min, 无绝缘击穿或闪烁现象。
装置的开入电路与外露的导电部分之间应能承受交流0.5kV(有效值)试验电压, 历时1min,无绝缘击穿或闪烁现象。
2.6 电磁兼容性能
a)振荡波抗扰度检验符合IEC 60255-22-1:1988的规定:III 级;
b)静电放电抗扰度检验符合IEC 60255-22-2:1996的规定:III 级;
c)射频电磁场辐射抗扰度检验符合IEC 60255-22-3:1989的规定:III 级;
d)电快速瞬变脉冲群抗扰度检验符合IEC 60255-22-4:1992的规定:IV 级;
e)浪涌抗扰度检验符合IEC 60255-22-5:2002的规定:III 级;
f)射频传导抗扰度检验符合IEC 60255-22-6:2001的规定:III 级;
g)工频抗扰度检验符合IEC 60255-22-7:2003的规定:A 级;
h)工频磁场抗扰度检验符合IEC 61000-4-8:1993的规定:V 级;
i)脉冲磁场抗扰度检验符合IEC 61000-4-9:1993的规定:IV 级;
j)阻尼振荡磁场抗扰度检验符合IEC 61000-4-10:1993的规定:IV 级;
k)谐波电流发射限值检验符合IEC 61000-3-2:2001的规定:A 级;
l)电压波动和闪烁的限制检验符合IEC 61000-3-3:1994的规定;
m)传导发射限值检验符合IEC 60255-25:2000的规定。
2.7 触点性能
2.7.1 触点断开容量
交流:5A, 250V AC;
直流:5A,30V DC。
2.7.2 触点长期允许闭合电流
装置输出触点长期允许闭合电流为5A。
2.8 防护等级
防护等级达到IP61。
2.9 机械稳定性
装置的抗振动检验符合GB/T 11287-2000的规定。
2.10 环境条件
a)环境温度
工作:-25°C~+55°C;
贮存:-25°C~+70°C ,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作。
b)相对湿度
最湿月的月平均最大相对湿度为85%,同时该月的月平均最低温度为+25°C, 且表面无凝露。最高温度为+40°C 时,平均最大相对湿度不超过50%。
c)大气压力:86 kPa~106kPa (相对海拔高度2km 以下)。
3 装置硬件
本装置在总体设计、各插件设计上均充分考虑了可靠性的要求,并在程序执行、信号指示、通信等方面给与了详尽考虑。
3.1 机箱结构
机箱高度为 4U,宽度为19/3 英寸。机箱外形尺寸及开孔图尺寸见图 1。
装置采用整面板形式,面板上包括汉字液晶显示、信号指示灯、操作按键等。
本装置的机箱采用全密闭、防水、防尘、抗振动的设计,安装于条件恶劣的现场时具备高可靠性。
SR-130A系列装置背后接线端子图见图2;SR-130B系列装置背后接线端子图见图3。
SR-130A系列装置使用接线图参见附录B;SR-130B系列装置使用接线图参见附录B。
SR-130A系列装置出口板原理图参见附录B;SR-130B系列装置接口插件原理图参见附录B。
a) 机箱外形尺寸图 b) 开孔图
图 1 机箱外形尺寸及开孔图尺寸
3.2 插件功能
3.2.1 交流插件(A)
SR-130A系列含有本插件。该插件包括电流变换器CT,用于将系统CT的二次侧电流信号转换成弱电信号,供A/D转换用,并起强弱电隔离作用。
3.2.2 主板插件(B)
该插件采用了多层印制板及表面贴装工艺,采用了32位单片机及高精度A/D,具有转换速度快、采样偏差小、无可调整元件等特点。
SR-130A系列装置断路器的跳、合闸位置开入量状态由装置自取。
SR-130B系列装置断路器的跳、合闸位置开入量状态通过外部开入量接入装置。
电源插件(D) | 出口插件(C) | 主板插件(B) | 交流插件(A) | |||||||||
1 | 24V(+) | 直 流 电 源 输 出 | 1 | 故障信号 | 1 | RS485-A | 2 | Ian | 保护电流 | Ia | 1 | |
2 | 2 | 跳闸信号 | 2 | RS485-B | 4 | Ibn | Ib | 3 | ||||
3 | 3 | 合闸信号 | 3 |
| 6 | Icn | Ic | 5 | ||||
4 | 4 | +XM | 4 |
| 8 | I0Ln | 低压零序 | I0L | 7 | |||
5 | 24V(-) | 5 |
| 控制回 路断线 | 5 | CAN-H | 10 | I0n | 零序电流 | I0 | 9 | |
6 | 6 | 6 | CAN-L | 12 |
|
|
| 11 | ||||
7 | 7 |
| 预告 出口 | 7 |
| 14 |
|
| 13 | |||
8 | 8 | 8 |
| 16 |
|
| 15 | |||||
9 |
| 9 |
| 备用跳 闸出口 | 9 |
| 18 |
|
| 17 | ||
10 |
| 失电 告警 | 10 | 10 |
| 20 |
|
| 19 | |||
11 | 11 | 装置跳闸出口 | 11 |
| 22 |
|
| 21 | ||||
12 |
| 12 | 装置合闸出口 | 12 |
| 24 |
|
| 23 | |||
13 | 工作电源(+) | 13 | 合闸(手合)入口 | 13 |
| 26 |
|
| 25 | |||
14 | 14 | 闭锁跳闸入口 | 14 | 重瓦斯跳闸开入 | SR-130A 厂用变综合保护装置
注:零序电流 SR-131A为高压零序 SR-132A为接地选线零序 | |||||||
15 |
| 15 | 闭锁合闸入口 | 15 | 轻瓦斯跳闸开入 | |||||||
16 | 工作电源(-) | 16 | 跳闸(手跳)入口 | 16 | 温度告警、跳闸开入 | |||||||
17 | 17 | 至跳闸线圈 | 17 | 远方操作允许开入 | ||||||||
18 |
| 18 | 至合闸线圈 | 18 | 压力释放跳闸开入 | |||||||
19 | 机壳接地 | 19 | +KM | 19 | 开入量6开入 | |||||||
20 | 20 | -KM | 20 | 开入公共端(24V-) |
注:通讯方式选择: C:5、6存在; R:1、2存在; N:均不存在。
图2 SR-130A装置背后接线端子图(直流操作)
注意:本端子图出口插件是针对直流操作的,当装置用于交流操作时,上述内容无效!
电源插件(D) | 出口插件(C) | 主板插件(B) | 交流插件(A) | |||||||||
1 | 24V(+) | 直 流 电 源 输 出 | 1 | 跳闸信号 | 1 | RS485-A | 2 | Ian | 保护电流 | Ia | 1 | |
2 | 2 | 合闸信号 | 2 | RS485-B | 4 | Ibn | Ib | 3 | ||||
3 | 3 | 故障信号 | 3 |
| 6 | Icn | Ic | 5 | ||||
4 | 4 | +XM | 4 |
| 8 | I0Ln | 低压零序 | I0L | 7 | |||
5 | 24V(-) | 5 |
| 预告 出口 | 5 | CAN-H | 10 | I0n | 零序电流 | I0 | 9 | |
6 | 6 | 6 | CAN-L | 12 |
|
|
| 11 | ||||
7 | 7 | 直流24V(+) | 7 |
| 14 |
|
| 13 | ||||
8 | 8 | 直流24V(0) | 8 |
| 16 |
|
| 15 | ||||
9 |
| 9 | 保护合闸入口 | 9 |
| 18 |
|
| 17 | |||
10 |
| 失电 告警 | 10 | 保护跳闸入口 | 10 |
| 20 |
|
| 19 | ||
11 | 11 | 保护合闸出口 | 11 |
| 22 |
|
| 21 | ||||
12 |
| 12 | 保护跳闸出口 | 12 |
| 24 |
|
| 23 | |||
13 | 工作电源(+) | 13 |
| 备用跳 闸出口 | 13 |
| 26 |
|
| 25 | ||
14 | 14 | 14 | 重瓦斯跳闸开入 | SR-130A 厂用变综合保护装置
注:零序电流 SR-131A为高压零序 SR-132A为接地选线零序 | ||||||||
15 |
| 15 | 闭锁操作 | 15 | 轻瓦斯跳闸开入 | |||||||
16 | 工作电源(-) | 16 | 断路器常开触点 | 16 | 温度告警、跳闸开入 | |||||||
17 | 17 | 断路器常闭触点 | 17 | 远方操作允许开入 | ||||||||
18 |
| 18 | 至合闸线圈 | 18 | 压力释放跳闸开入 | |||||||
19 | 机壳接地 | 19 | 至跳闸线圈 | 19 | 开入量6开入 | |||||||
20 | 20 | 接交流操作电源 | 20 | 开入公共端(24V-) |
注:通讯方式选择: C:5、6存在; R:1、2存在; N:均不存在。
图3 SR-130A装置背后接线端子图(交流操作)
注意:本端子图出口插件是针对交流操作的,当装置用于直流操作时,上述内容无效!
3.2.3 逻辑及出口插件(C)
SR-130A系列含有本插件。插件内含逻辑继电器及跳闸继电器。
本插件内含有跳闸、合闸、预告及装置故障告警等继电器逻辑,同时含有操作短路器功能的跳、合闸回路及防跳回路。备用跳闸出口是装置跳闸时引出的一对跳闸触点。
注意:当装置操作电源采用直流、交流时,出口插件及其应用接线不同!
3.2.4接口插件
SR-130B系列含有本插件。该插件包括电流变换器CT,用于将系统CT二次侧电流信号转换成弱电信号,供A/D转换用,并起强弱电隔离作用。
在该插件内含有跳闸、合闸、预告及装置故障告警等继电器。
3.2.5 电源插件
装置工作电源采用交、直流两用开关电源,利用逆变原理输出本装置需要的4组电源。有5V,12V,24V(1)和24V(2)。四组电压均不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连,其中24V(2)供外部开入使用。电源插件的端子19和20两端子应与系统大地可靠连接。
3.2.6 人机对话板
人机对话板的核心采用16位单片机,其主要功能是显示保护输出的信息,扫描面板上的键盘状态。该板通过串行通讯方式与主板进行通讯。
本板采用汉字液晶显示,人机界面清晰易懂,操作简单。液晶显示具有屏幕保护功能。
电源插件(C) | 主板插件(B) | 接口插件(A) | ||||||||
1 | 24V(+) | 直 流 电 源 输 出 | 1 | RS485-A | 2 | 跳闸信号 | +XM | 1 | ||
2 | 2 | RS485-B | 4 | 故障信号 | 合闸信号 | 3 | ||||
3 | 3 |
| 6 | 预告出口 | 5 | |||||
4 | 4 |
| 8 | 跳闸出口1 | 7 | |||||
5 | 24V(-) | 5 | CAN-H | 10 | 跳闸出口2 | 9 | ||||
6 | 6 | CAN-L | 12 | 合闸出口 | 11 | |||||
7 | 7 |
| 14 | Ian | 三相电流 | Ia | 13 | |||
8 | 8 |
| 16 | Ibn | Ib | 15 | ||||
9 |
| 9 |
| 18 | Icn | Ic | 17 | |||
10 |
| 失电 告警 | 10 |
| 20 | I0Ln | 低压零序 | I0L | 19 | |
11 | 11 |
| 22 | I0n | 零序电流 | I0 | 21 | |||
12 |
| 12 |
| 24 |
|
|
| 23 | ||
13 | 工作电源(+) | 13 |
| 26 |
|
| 25 | |||
14 | 14 | 重瓦斯跳闸开入 | SR-130B 厂用变综合保护装置
注:零序电流 SR-131B为高压零序 SR-132B为接地选线零序 | |||||||
15 |
| 15 | 轻瓦斯跳闸开入 | |||||||
16 | 工作电源(-) | 16 | 温度告警、跳闸开入 | |||||||
17 | 17 | 远方操作允许开入 | ||||||||
18 |
| 18 | 合位开入 | |||||||
19 | 机壳接地 | 19 | 跳位开入 | |||||||
20 | 20 | 开入公共端(24V-) |
注:通讯方式选择:C:5、6存在; R:1、2存在; N:均不存在。
图4 SR-130B装置背后接线端子图