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小電流接地微機選線裝置
小電流接地微機選線裝置

  1. 裝置概述
  本裝置可廣泛用于電力系統的變電站、發電廠、水電站及化工、采油、冶金、煤碳、鐵路等大型廠礦企業的供電系統,無論是金屬性接地,還是電阻性接地均能準確、迅速、可靠地指示出發生單相接地故障的線路,而不受出線形式(架空線和電纜線)限制。
  HH-MA196H系列小電流接地選線裝置設計采用雙CPU結構進行分析判斷,程序功能分配更加合理,運行更加穩定。放棄了以往裝置“絕對整定值”的概念,從而克服了系統運行方式多變接地電流小而引起的誤判,當系統發生單相接地時可迅速、準確地判斷出故障線路號,選線準確率達98%。
  2. 適用范圍:
  本產品可用于下列條件的電力系統中單相接地選線 :
  2.1  中性點不接地的小電流系統.
  2.2  中性點經消弧線圈接地的小電流系統.
  2.3  中性點經電阻接地的小電流系統 .
  2.4  380V~110KV供電系統(380V系統應作特殊設計使用時說明).
  3. 裝置的特點與主要技術指標
  3.1   特點:
  3.1.1  采用綜合判據選線理論與方法,以暫態原理為主,穩態原理為輔,針對不同系統,應用不同的判據決策理論,確定選線結果,選線精度大大提高。
  3.1.2  先進的啟動算法,零序電壓和零序電流雙啟動,正確區分單相接地和母線接地、鐵磁諧振等,使裝置正確、可靠的動作。
  3. 1. 3 自動跟蹤檢測系統零序電流的變化,無需設置,適用范圍廣,長短線不限,并聯運行的出線數不限;
  3. 1. 4  裝置具有完善的自檢和復位功能,不需要整定、調試簡單、維護量小;
  3. 1. 5  具有遠動接口、接地報警功能;同時可增加集選線與保護為一體的跳閘功能、消諧功能、語言報警功能;
  3.1.6  分析速度快:單相接地故障捕捉時間小于60ms內得出分析結果。
  3.2   技術指標:
  3.2.1  電壓等級:1~2個;
  3.2.2  母線段數:1~4段;
  3.2.3  選線回路:1~60路;(分為12路、28路、36路、44路、60路);
  3. 2. 4  遠動接口:分并行方式(開關量輸出)和串行通訊方式(RS232、RS422和RS485接口)供用戶選擇;
  3.2.5  繼電器接點容量: DC 30V/5A;
  3.2.6  工作電源:AC 150V~250V 50Hz±1;如用戶需要可改為DC 220V;
  3.2.7  裝置使用條件
  環境溫度:-10 ~ +40℃;
  環境濕度:不大于90%RH;
  3.2.8  裝置功耗:15W
  3. 3  裝置靈敏度:零序電壓達到整定值(通常設定在30V)時,零序電流超過5mA時,即可啟動裝置準確選線。
  4.  裝置的主要功能
  4. 1 復位功能:裝置接通電源后,即可自動進入工作狀態。當裝置顯示異常時在紅燈狀態下按“復位”鍵,讓裝置重新開始工作,從而提高了裝置運行的可靠性;
  4. 2  自檢功能:通過操作功能鍵可檢測出主機板上的RAM、ROM、A/D是否出現故障。同時裝置每24小時有自檢一次的功能,為迅速查找裝置內部故障提供了方便;
  4. 3  自動存儲信息功能:可自動存儲15重接地故障信息和20重諧振信息(加消諧功能時),便于用戶查詢;
  4. 4  在線自動檢測故障線路的功能:當被測線路發生單相接地故障時,能在1秒鐘內準確檢測出故障線路號;
  4. 5  自動報警功能:被測線路發生單相接地時可自動發出報警聲;
  4. 6  遠動功能:被測線路發生單相接地時,能(以開關量或串行口的方式)自動發出遠動信號以便和各種綜合自動化設備配套;
  4. 7  跳閘功能: 當線路發生單相接地, 需要驅動跳閘時, 本裝置可使跳閘輸出接點閉合驅動跳閘(接點容量為DC 220V  5A);
  4. 8  液晶顯示功能:將各種信息以漢字形式顯示出來;
  4. 9  語音報警功能:被測系統發生單相接地時能以語音形式直接報出故障線路名稱,用于無人值守變電站時可通過音頻線將音箱放在值班室。
  4. 10 消諧功能:被測母線發生鐵磁諧振時,能迅速消除并判明其頻率和幅值,同時為防止可控硅被擊穿特增加了智能保護功能;
  5. 裝置的工作原理
  小電流接地系統發生單相接地故障后,母線PT開口三角處產生零序電壓,故障線路零序電流等于非故障線路零序電流之和;故障線路零序電流應該是最大的。 HH-MA196H型小電流接地選線裝置采用電流方向判別故障線路選電流最大的三條線路再比較方向則不會發生誤判一般來說CT的累加誤差不會使故障線路零序電流變為第四大。
  當被測系統發生單相接地且零序電壓達到整定值(可在5V~100V之間任意選取,一般選為30V)時,裝置將啟動選線程序(見圖一)并將所有被測線路的零序電流和故障母線電壓同時采集進來,然后進行數字濾波以消除干擾。因為故障線路的零序電流為非故障線路零序電流之和。所以,理論上故障線路的零序電流采樣值應為最大。但由于CT誤差、信號干擾以及線路長短差別懸殊等原因,故障線路的零序電流采樣值在排序時可能不在第一位,但不會超出前三位。因此在第一步排序時采用“相對幅值”原理取前三個最大的。然后利用“相對相位”概念,即各電流之間的方向或電流與電壓之間超前與滯后關系進一步確定前三個之中的哪一個為 故障線路,或者是母線故障。由于采用了“相對幅值”和“相對相位”的雙重判據,因而克服了因系統運行方式變化、接地時電阻大小及線路長短對選線的影響,并且不需整定。
  中性點經消弧線圈接地系統一般采取過補償5%~10%,此時若采用基波比方向,則由于電感電流的影響,破壞了故障線路零序電流與非故障線路零序電流相反的規律。 五次諧波感抗比基波感抗擴大了5倍,五次諧波容抗比基波容抗縮小了5倍,此時電感對五次諧波相當于開路,消弧線圈的電流影響可忽略。因此,對于五次諧波電流仍滿足故障線路與非故障線路反向的特點。所以對于中性點經消弧線圈接地系統,HH-MA196H型小電流接地選線裝置采用了五次諧波電流最大值及相位雙重判據,仍可以正確判斷接地線路.
  本裝置內部設有監視定時器,能隨時解脫軟件故障造成的死機現象,為裝置長期穩定運行提供了保證。
 

  6.  裝置使用說明
  6. 1 電源部分
  裝置后面板上有一電源開關,將開關撥向ON,即給裝置接通電源。此時,前面板的電源指示燈發光、液晶顯示。表明電源回路正常工作,如果電源指示燈不亮、液晶無顯示,則檢查220V回路是否引到裝置上,后面板上的電源保險絲是否燒壞。如果兩者都正常,則可能是裝置內的開關電源損壞。此時應將裝置前面板取下測量一下開關電源的電壓輸出是否正常,如不正常則確屬開關電源損壞;如正常且液晶屏顯示也正常,則可能為電源指示燈損壞,此種情況裝置可正常運行。
  6. 2  顯示部分:
  6. 2. 1  系統無故障時,顯示內容格式如下:

  6. 2. 2 系統出現接地故障時,顯示內容格式如下〔假定為 2009年7月 1號18時10分水泵房發動機線路接地故障〕:
  今天是       2009年7月1日
  現在時間     21時28分50秒
  故障日期     2009年7月1日      (發生接地年、月、日)
  接地時間     18時10分00秒      (發生接地起始時間)
  接地線路     水泵房發動機        (接地線路名稱)
  累計時間     3時18分50秒       (接地累計時間)
  6. 3  按鍵部分
  6. 3. 1 本裝置共設有八個按鍵,左邊四個按鍵都是雙功能鍵。由“運行、自檢”鍵控制上、下檔右邊四個為單功能鍵。
  6. 3. 2“運行、自檢”鍵的使用:當運行指示燈“紅燈”亮時表明上檔鍵【運行】有意義。當自檢指示燈“綠燈”亮時表明下檔鍵【自檢】有意義,按“運行\自檢”鍵可改變紅、綠燈顯示狀態;
  6. 3. 3 “追憶、校時”鍵的使用:在運行狀態下,按下“追憶”鍵后,可顯示最近15次接地信息。例如:
  今天是         2009年9月10日
  現在時間       21時38分50秒
  上1次接地     2009年9月2日         (發生接地年、月、日)
  接地時間       10時48分30秒         (發生接地起始時間)
  接地線路       8號柜高壓水風機接地    (接地線路名稱)
  累計時間       2時50分20秒          (接地累計時間)
  按住“追憶”鍵不放就可將最近的18次記憶全部顯示出來。
  在自檢狀態下,用于校時調整,從“年”開始依次進入;
  6.3.4 “清除、加一”鍵的使用:在運行狀態下,按下“清除”鍵便可將追憶表中所有接地信息清除。  在自檢狀態下,用于校時“加一”調整及其它數字的加一;
  6.3.5  “重判、減一”鍵的使用:在運行狀態下,對于故障初期信號波動較大、干擾嚴重的系統裝置初次選出接地線路后,再按一下“重判”鍵讓裝置重判一次。 如果兩次判斷結果一致則可確定故障線路;
  在自檢狀態下,用于校時的“減一”及其它數字的減一;
  6.3.6 “音響解除”鍵是為解除報警音響而設置的。當系統發生單相接地時,裝置自動發出報警信號,現場人員可根據需要按“音響解除”鍵來解除音響;
  6.3.7 “消諧追憶”鍵:運行狀態下按下此鍵可追憶出20重系統發生鐵磁諧振的信息,顯示格式如下:
  今天是          2009年11月10日
  現在時間        21時38分50秒
  上7次諧振      2009年7月20日
  諧振時間        18時48分30秒
  第3段母線發生50Hz諧振幅
  值是138.5V
  如無增加消諧功能時,此鍵無意義;
  6.3.8 “背光”鍵:我公司為方面用戶的使用以將亮度調整為最佳狀態;
  6.3.9 “復位”鍵:當裝置顯示異常時,在運行狀態下可按“復位”鍵,讓裝置重新開始工作;
  6.4撥碼開關(見右圖)

  1—同步:在有采樣電壓時,自檢狀態下將它撥向ON
  位則屏幕中應顯示: 系統頻率  50.XX Hz;一般情況
  下在50Hz附近變動,XX為任意 數。如果偏離較大有
  可能是同步電路出了問題,如不能顯示數值,那它的
  50Hz交流采樣信號就沒有輸入;                        OFF     ON
  2—諧波:在有采樣電壓時,自檢狀態下將它撥向ON位則顯示各通道諧波值,此時采樣指示燈閃爍;顯示從通道 00 開始, 按“加一”鍵或“減一”鍵可改變所顯示的通道號。  后三位顯示對應通道的諧波值,在系統正常情況下各通道的諧波值顯示應為0.00或0.XX(X為任意數)。00~03代表1 ~4段母線,04以后是零序電流通道,如果那一條的電流通道顯示值明顯大于其它的電流通道顯示值時,應查找一下原因,以免在發生單相接地時出現誤判現象。
  通道顯示值在發生單相接地時, PT對應的通道在0.50 ~1.50(基波值)范圍內較合適,CT對應的通道應在0.10 ~1.50(基波值)范圍內較合適。并且故障線路的
  CT通道諧波值原則最大;如無采樣電壓輸入,此項內容將不顯示;屏幕上總是顯示“請按加一鍵繼續。”
  3--方向/大小:如果引入裝置的CT、PT信號極性正確,則將其撥向ON位。不敢保證時撥向OFF位。為了保證正確選線,投運前應校好極性,并將它撥向ON位;
  4—消弧線圈:如果系統有消弧線圈時撥向ON位,裝置則按五次諧波值檢測。如無則應在 OFF位。
  注意:“3”和“4”是關鍵設置,撥碼開關應根據現場情況在裝置運行前按要求正確設置(如無消弧線圈系統請按圖示設置),運行后請不要隨意變動;但是,當裝置動作不正常時專職人員可用它來查找原因,檢查以后應恢復原設置。
  6.5  零序啟動電壓的設置:
  在面板的右上方共有四個“零序電壓設定”的電位器(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)分別對應裝置上1~4段母線。裝置在自檢狀態下將撥碼2撥向ON位置,接上系統設定的啟動電壓值,此時屏幕中應顯示為:通道XX  X.XX ;其中XX表示通道號,X.XX為對應通道的諧波值;通道號范圍為00~63。00~03代表1~4段母線,它的X . XX的數值是需調整落實的;04~63代表1~60條出線路,它的X . XX的數值反映了對應通道的諧波值,無須調整。例如:系統的零序啟動電壓值設置在 30V 時啟動,就將30V的交流電壓加在裝置后面接線端子的1Uo*和1Uo上。按“加一”或“減一”鍵使XX顯示為00,則X.XX顯示值應為0.50左右;具體顯示為: 通道00  0.50。如果X. XX顯示的值不是理想的0.50,就要通過調裝置面板上的“零序電壓設定”電位器Ⅰ使其達到0.50。這樣,當第一段母線的零序電壓值達到30V時即可啟動選線,其余類推;裝置上用了幾段母線就需按以上方法調整幾個,使所對應的其通道顯示值均為0.50左右。此設置十分重要,非專業人員請不用隨意調整!
  6.6  裝置自檢:
  一般來說專業或專職人員在裝置通過自檢中可發現裝置本身故障,操作步驟如下;
  6.6.1  按“運行/自檢”鍵,將裝置設為“自檢”狀態(即綠燈亮),;撥碼開關按正確設置;
  6.6.2  按一下“復位”鍵,屏幕顯示“請按加一鍵繼續”表明液晶顯示正常;
  6.6.3  按一下“加一”鍵,屏幕應馬上顯示“年、月、日、時間及公司名稱”;則表示裝置一切正常。如果裝置上某一部分有故障,例如主機板RAM故障、ROM故障、A/D故障,屏幕都將以漢字形式顯示出來。
  說明:為使裝置發揮應有的作用,專職人員應對裝置定期自檢,以便及時發現問題。
  6.7  時間設置:
  6.7.1  校時必須在“自檢”(即綠燈亮)狀態下進行,撥碼開關按正確設置;。
  6.7.2  按一下“校時”鍵,這時表示年的數字在閃動; 此時再按“加一” 鍵或“減一’鍵,年的數值將發生變化,按需要調整后;再按兩下“校時”鍵,表示月的數值開始閃動,再按需要調整好;依此類推。全部校時完成后應將裝置設置到運行狀態,即操作完畢;裝置即可投入運行。
  7.   外型尺寸及現場安裝:
  7.1  外型尺寸
  7.1.1  不帶跳閘功能,1至60路裝置按4U機箱開孔,參照下面(a)圖。
  7.1.2  帶跳閘功能,28路(含28)以下按4U機箱開孔,參照下面(a)圖。29路(含29)至44路,按6U機箱開孔,參照下面(b)圖。
  說明:28路(含28路)以下加跳閘功能,用4U機箱。29路(含29路)以上至44路加跳閘功能,用6U機箱。
  7.1.3  外型尺寸 (4U): 440×177×320( 寬×高×深mm) 圖a
  開孔尺寸 (4U): 445×180(寬×高mm)
  7.1.4  外型尺寸 (6U): 440×266×320(寬×高×深mm )圖 b
  開孔尺寸 (6U): 445×269  (寬×高mm)
 

 

  7.2 現場安裝
  本裝置可置于屏上或平臺上,屏上開口尺寸見圖三,在距屏面大約250mm處加一托梁即可,同時用螺絲將裝置擰緊在屏上。
  安裝地點應具有防御風、雨、沙和防塵設施;使用地點不得有爆炸危險的介質,周圍介質中不得含有腐蝕和破壞絕緣的導電介質或氣體,不允許環境充滿蒸汽及含有較嚴重霉菌存在; 避免震動、過熱,工作電源過高或過低。
  7.3  信號來源
  裝置需要引入各段母線的零序電壓信號(PT開口三角電壓)以及各條出線的零序電流信號(架空線采用三相CT接成過濾器形成,電纜線通常套裝零序CT),接線形式見圖四:

 

  一般架空線B相CT安裝十分關鍵,即極性不可接返、引線不能虛接,若一次線有載無故障時Io應極小(諧波顯示值小于0.15),否則應查A、B、C三相CT是否接錯。CT 接對后,CT* 與 CT、Uo* 與 Uo 在接線過程中一定要標記好,只要將引線準確無誤地接到裝置端子排上,裝置就可準確選線。
  7.4  零序電壓及零序電流信號的引入
  將現場信號正確引到所用裝置的端子排上(見后附圖),接線時引入的 PT 和CT 信號要依線路編號順序排列, 同時須注意“*”端和非“*”端;CT信號按規定先引入第一段母線上的所有信號,然后再引入第二段、第三段等,接線順序應和裝置上的端子排順序保持一致。
  7.5  遠動信號接線及說明:
  遠動信號輸出分串行通訊(RS232、RS422 和RS485 均可,)和并行輸出兩種方式。
  7.5.1 當采用串行通訊時,請按通訊接口對應接入;如使用串行口RS485,請接RS422
  中RXD+和RXD-即可。
  7.5.2 如需要并行方式(開關量輸出)時,請提前與公司聯系,我們將隨時給你提供接口材料和幫助。
  7.6  跳閘輸出的接線及說明:
  7.6.1 每個跳閘輸出信號(如J1-1   J1-2)為一組繼電器常開空接點,跳閘輸出繼電器的接點容量為DC220V/5A。 J1至J4分別對應該1至4段母線, J5 對應第一條出線、J6對應第二條出線,依次類推。
  7.6.2 選用28路(含28)以下線路并帶跳閘功能的裝置,按4U機箱接線。選用29路(含29)以上至44路帶跳閘功能的裝置,按6U機箱接線。
  7.7  裝置配線說明:
  7.7.1  如使用本裝置的消諧功能,零序電壓引入線截面不應小于2.5MM;
  7.7.2  37-40號端子可共用其中任意一個;
  注意事項:
  要使裝置準確檢測接地線路,切記:
  ◆信號極性不能接錯,* 端接在裝置端子的上面,非 * 端接在裝置端子的下面;
  ◆對于同一開關線路的并列出線,應在各條電纜上穿零序 CT,將CT二次側各端并聯引入裝置;
  ◆裝置必須設在“運行”狀態,若設在“自檢”狀態無法檢測接地故障;
  ◆設定零序啟動電壓,我們可根據現場人員提供的系統零序電壓值來合理設定啟動電壓數,使裝置正常有效工作。如未提供,我公司在出廠時一律將按通用的30V設定零序啟動電壓。
  8.裝置的維護和注意事項
  由于本裝置采用大規模集成電路和單片機控制,裝置在專業人員指導調試完畢后基本上沒有什么維護量。但使用中應注意以下幾點:
  8.1 定期查看裝置是否有異常現象;
  8.2 現場CT、PT檢修后一定要保證接線正確復原;
  9.設計選型說明
  9.1 本公司裝置按選線路數分為:12路、28路、36路、44路、60路;
  9.2 本裝置具有: 通訊功能-C、跳閘功能-T、消諧功能-X、語音報警功能-Y;
  9.3 請參照以下格式選型,需要的功能寫上,不需要的不填寫;

  例如:12 路帶通訊、帶跳閘、帶語音報警、帶兩段母線消諧功能型號為:
  HH-MA196HCT-12XY -2M  (4U機箱)
  28 路帶通訊、帶兩段母線消諧功能、帶跳閘、帶語音報警功能型號為:HH-MA196HCT--28XY--2M  (4U機箱)
  36路帶通訊、帶4段母線消諧功能、帶跳閘、帶語音報警功能型號為:HH-MA196HCT-36XY-4M  (6U機箱)
  60路加通訊、加4段母線消諧功能、加語言報警功能型號為:
  HH-MA196HC-60XY-4M  (4U機箱)
  10. 訂貨須知:
  10.1 如需要加通訊功能,請說明通訊方式:(如RS232、RS485、RS422)及規約;不做說明的,我們按RS485通訊方式。
  10.2  如果您訂貨時未告知出線編號或具體線路名稱,產品出廠時我公司將按自然號出廠;
  10.3  如需語言報警功能時,請提前將所要報警的內容傳真到我公司;
  10.4  如需加消諧功能時,請說明裝置帶幾段母線。
  附:裝置后板接線圖:

 

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