智能保护装置技术说明书.doc

思思创创电电气气 ST200-TST200-T 智能保护装置智能保护装置 技技技技 术术术术 说说说说 明明明明 书书书书 珠海思创电气有限公司 ZHUHAI STRONG ELECTRIC CO.,LTD 电话：0756-3815168 传真：0756-3815159 目 录 1.装置概述.2 1.1 应用范围.2 1.2 功能特点.2 2.技术性能指标.3 2.1 工作环境条件.3 2.2 电气技术参数.3 3.结构与安装.5 4.选型说明.6 5.保护功能.7 5.1 两段定时限过流保护.7 5.2 过负荷保护.7 5.3 反时限过流保护.7 5.4 负序过流保护.8 5.5 过电压保护.8 5.6 低电压保护.8 5.7 零序定时限过流保护.9 5.8 零序反时限过流保护.9 5.9 PT 断线检测.10 5.10 开关输入量监测.10 5.11 掉电告警监测.10 5.12 事件记录.10 6.参数设定说明.12 6.1 系统参数.12 6.2 定值参数.12 7.人机界面使用说明.16 7.1 信号指示灯.16 7.2 小键盘.16 7.3 液晶模块显示.17 附图 1、ST200-T/1 装置端子排图.21 附图 2、ST200-T/2 装置端子排图.22 1.1.装置概述装置概述 1.11.1 应用范围应用范围 ST200-T 系列装置是由专用微处理器构成的基于交流采样原理的智能保护 装置，主要适用于保护 10KV 及以下电压等级变（配）电站中的各种一次设备， 如发电机、变压器、进（馈）线、电动机、电容器、电抗器等。 1.21.2 功能特点功能特点 本装置在软硬件及结构设计上采用了最新技术，保护功能完善，性能可靠， 抗干扰能力强，结构小巧，非常适合直接安装于开关柜上。该装置主要具备以 下一些特点： 主控芯片采用美国德州仪器公司(TEXAS INSTRUMENTS)的高性能工业级、高 集成度、总线不出芯片的 16 位微处理器，工作温度范围宽，抗干扰性能好。 整机全部采用贴片工业级芯片，集成度高，工作稳定可靠。 采用全中文简体汉字液晶显示界面，多层菜单方式显示操作，显示信息丰富， 薄膜小按键操作方便。显示屏幕采用 2*9 汉字高亮液晶模块，人机界面极为 友好。 保护功能配置灵活齐全，各种保护功能均可以通过控制字自由投退 装置大容量的 FLASH 保证记录 100 次历史事件记录，记录内容详细，掉电不 丢失数据。 装置结构简单小巧，安装方便灵活，适合在紧促环境下使用。 装置具备完善的动静态自检功能，在线监视装置各部分工作状况，当发现装 置某部分工作不正常时自动告警，并闭锁相关保护，保证装置的工作可靠性。 装置可选配 RS485 总线通讯口，可根据用户要求提供各种标准通讯规约。 2.2.技术性能指标技术性能指标 2.12.1 工作环境条件工作环境条件 2.1.1 环境温度：-20C- 60C 2.1.2 相对湿度：5% - 95% 2.1.3 大气压力：86 - 106KPA 2.22.2 电气技术参数电气技术参数 2.2.1 额定数据:交流电流：5A 或 1A 交流电压：100V 频率：50Hz 电源：DC(或 AC)220V(或 110V)，允许偏差20% 2.2.2 过载能力：交流电流回路长期运行-2In 10s-10In 1s-40In 交流电压回路1.5Un连续工作 2.2.3 功率消耗：直流回路不大于 5W 交流回路不大于 0.5VA 2.2.4 精确测量范围： 电流0.1In - 20In 电压5V- 200V 2.2.5 测量精度：电流<1% 电压Idz IbIdz IcIdz 1 定时限投入 & 跳闸信号 信息显示及远传 跳闸出口 延时 IaIdz IbIdz IcIdz 1 过负荷投入 & 告警信号 信息显示及远传 延时 为反时限过流时限定值 当故障电流恒定时，上述方程简化为：t/(（I/Ik）-1) 5.45.4 负序过流保护负序过流保护 针对于不对称故障，装置设置了负序过流保护，设一段时限。负序电流由 装置软件计算得到。 5.55.5 过电压保护过电压保护 仅 2 型装置配备该保护功能。装置检测线电压值大于整定值时，经延时后 跳闸。过压保护可通过软压板自由投退。 5.65.6 低电压保护低电压保护 仅 2 型装置配备该保护功能。装置判断线电压值均小于整定值时，经延时 后跳闸。母线失压、线电压值均为 0 时，低压保护功能自动退出，PT 断线信号 闭锁低压保护。低压保护可通过软压板自由投退。 A 相反时限 B 相反时限 C 相反时限 1 反时限投入 & 跳闸信号 信息显示及远传 跳闸出口 延时 UabUdz UbcUdz 1 过电压投入 & 跳闸信号 信息显示及远传 跳闸出口 延时 I2Idz 负序过流保护投入 & 延时 跳闸信号 信息显示及远传 跳闸出口 5.75.7 零序定时限过流保护零序定时限过流保护 仅 1 型装置配备该保护功能。零序定时限过流保护采用专门的零序 CT 来获 得零序电流，这样可以获得较高的灵敏度。保护出口可以由定值选择跳闸或只 发告警信号。 5.85.8 零序反时限过流保护零序反时限过流保护 仅 1 型装置配备该保护功能。零序反时限过流的动作方程如下： （I0/Ik0）-1dt 式中： I0为系统零序电流 Ik0为零序反时限过流电流定值 为零序反时限过流时限定值 当系统零序电流恒定时，上述方程简化为：t/(（I0/Ik0）-1)。保护出 口可以由定值选择跳闸或只发告警信号。 5.95.9 PTPT 断线检测断线检测 仅 2 型装置配备该保护功能。装置接入电压为两相线电压 Uab、Ubc。PT 断 跳闸信号 跳闸出口 I0Idz 延时 告警信号 零序定时限过流投入 & 跳闸 信号 跳闸信号 跳闸出口 零序反时限过流 延时 告警信号 零序反时限过流投入 & 跳闸 信号 Uab<Udz Ubc<Udz PT 断线信号 & 跳闸信号 信息显示及远传 跳闸出口 延时 低电压投入 线检测功能可由定值自由投退，动作逻辑由装置自动判别。判据如下： i.没有相间过流信号； ii.任一相电流大于 0.2A； iii.任一线电压小于 2V，或 Uab、Ubc 大小相位相同； 两个条件均满足，则判为 PT 断线。监测到 PT 断线后，装置自动发出告警信 号。 5.105.10 开关输入量监测开关输入量监测 装置共具有 4 路开关量输入回路。输入回路由外部提供电源，可以适应多 种供电方式，包括 DC220V、DC110V、AC220V、AC110V。 装置已在硬件和软件上充分考虑了开关量采集的去抖动措施，没有特殊要 求时装置可以分辨到 10ms 的脉冲宽度，分辨精度为 1ms。 每路开关量输入均可以由定值选择输入信号类型：告警信号，跳闸信号， 状态信号。告警信号表示该路开入量动作时装置点亮告警信号灯，闭合告警信 号继电器，这类信号如轻瓦斯等；跳闸信号表示该路开入量动作时装置点亮跳 闸信号灯，闭合动作信号继电器，同时动作跳闸继电器，这类信号如重瓦斯等； 状态信号表示该路开入量仅为一般的状态开入量，如断路器位置、地刀等信号， 该类型开入量动作时装置不发信号，仅做事件记录。 5.115.11 掉电告警监测掉电告警监测 装置电源掉电，发告警信号。 5.115.11 事件记录事件记录 装置可以记录共 100 条历史事件记录。记录包括过流保护动作、PT 断线信 号、开关量输入变位、设备故障等各种类型事件，每条记录包含了事件发生的 时标（精确到毫秒） 、事件发生时的各种交流输入量值、各路开关量输入状态等 信息。由于事件信息记录于 FLASH 芯片中，装置掉电并不会丢失事件信息。 事件记录按照发生时间的先后顺序存储，当事件超过 100 条时，装置自动 PT 断线投入 5S 告警信号 信息显示及远传 & PT 断线判据动作 依次用最新的记录覆盖最旧的记录。在装置的液晶屏幕上可以察看各条事件记 录内容，也可以通过通讯总线上传记录。 6.6.参数设定说明参数设定说明 装置需要设定的参数有三种，一种是系统参数；一种是定值参数；再一种 是通道参数。三种参数分别在“系统” 、 “定值” 、 “校准”三个菜单中设定。由 于通道参数设定是对装置硬件交流通道的补偿，在装置出厂前就已设定完成， 不需用户再作设定，因此此处不再介绍。以下分别介绍系统参数、定值参数的 设定。 6.16.1 系统参数系统参数 装置在正式投运前，应正确输入系统参数以保证装置正常运行。 6.1.1 设备密码 设备密码是保护装置的操作授权，进入“系统” 、 “定值” 、 “校准” 、 “开出” 菜单均需要输入正确的设备密码。保护装置出厂设置的默认密码是 0000，设备 密码的设置范围为 00009999。修改设备密码后应牢记修改后的值，否则将无 法进入上述菜单进行操作。 6.1.2 通讯地址 当装置采用 RS485 总线通讯方式时，必须输入正确的通信地址。通讯地址 是总线通讯的装置标识。为保证通讯正常，总线上连接的所有装置的通讯地址 必须保证唯一，它的设定范围是 00000254。 6.1.3 通讯波特率 波特率是装置通讯速率参数，可以选择的通讯波特率有： 600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps。同一总线上装置的通讯波特率 设置必须保持一致。 6.1.4 设备时间、日期设定 这里设定的是装置的系统时钟。显示方式为：年-月-日；时:分:秒。装置 投运前，应正确输入该时钟。系统时钟设定后，一般不需要校准，装置失电时， 由于有后备电池，系统时钟可以照常运走，重新上电后无需再校准。 6.26.2 定值参数定值参数 定值参数包含了保护功能的所需控制参数，请参照第 5 节介绍正确整定。 对于 1 型保护装置，定值清单如下表 6.2.1；对于 2 型保护装置，定值清单如 下表 6.2.2。 表 6.2.1 ST200-T/1 智能保护装置定值清单 序号序号定值名称定值名称整定说明整定说明保护功能说明保护功能说明 1 保护类型 类型选择定值，可以选择“两相” 、 “三相” 保护类型选择 2 过流 1 段投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 3 过流 1 段电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 4 过流 1 段时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 过流 1 段保护 5 过流 2 段投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 6 过流 2 段电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 7 过流 2 段时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 过流 2 段保护 8 过负荷投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 9 过负荷电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 10 过负荷时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 过负荷保护 11 反时限过流投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 12 反时限过流电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 13 反时限过流时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 反时限过流保护 14 负序过流投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 15 负序过流电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 16 负序过流时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 负序过流保护 17 零序定时限投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 18 零序定时限控制 保护出口选择，可以选择“信号” 、 “跳闸” 19 零序定时限电流电流定值，整定范围：0.000A9.999A 零序定时限 过流保护 20 零序定时限时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 21 零序反时限投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 22 零序反时限控制 保护出口选择，可以选择“信号” 、 “跳闸” 23 零序反时限电流电流定值，整定范围：0.000A9.999A 24 零序反时限时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 零序反时限 过流保护 25 开入量 1 控制 开入量类型选择，可以选择“告警信号” 、 “跳闸信号” 、 “状态信号” 26 开入量 2 控制 开入量类型选择，可以选择“告警信号” 、 “跳闸信号” 、 “状态信号” 27 开入量 3 控制 开入量类型选择，可以选择“告警信号” 、 “跳闸信号” 、 “状态信号” 28 开入量 4 控制 开入量类型选择，可以选择“告警信号” 、 “跳闸信号” 、 “状态信号” 开关量输入监测 表 6.2.2 ST200-T/2 智能保护装置定值清单 序号序号定值名称定值名称整定说明整定说明保护功能说明保护功能说明 1 过流 1 段投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 2 过流 1 段电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 3 过流 1 段时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 过流 1 段保护 4 过流 2 段投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 5 过流 2 段电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 6 过流 2 段时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 过流 2 段保护 7 过负荷投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 8 过负荷电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 9 过负荷时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 过负荷保护 10 反时限过流投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 11 反时限过流电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 反时限过流保护 12 反时限过流时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 13 负序过流投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 14 负序过流电流电流定值，整定范围：00.00A99.99A 15 负序过流时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 负序过流保护 16 过电压投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 17 过电压电压电压定值，整定范围：000.0V199.9V 18 过电压时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 过电压保护 19 低电压投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出” 20 低电压电压电压定值，整定范围：000.0V199.9V 21 低电压时限时限定值，整定范围：00.00s99.99s 低电压保护 22 PT 断线投退软压板定值，可以选择“投入” 、 “退出”PT 断线监测 23 开入量 1 控制 开入量类型选择，可以选择“告警信号” 、 “跳闸信号” 、 “状态信号” 24 开入量 2 控制 开入量类型选择，可以选择“告警信号” 、 “跳闸信号” 、 “状态信号” 25 开入量 3 控制 开入量类型选择，可以选择“告警信号” 、 “跳闸信号” 、 “状态信号” 26 开入量 4 控制 开入量类型选择，可以选择“告警信号” 、 “跳闸信号” 、 “状态信号” 开关量输入监测 7.7.人机界面使用说明人机界面使用说明 装置的人机界面分为三个部分，一为信号指示灯；二为轻触小键盘；三为液晶 显示模块。三部分功能不同，互为补充。 图 7.1.1 面板布置图 7.17.1 信号指示灯信号指示灯 装置面板右上方具有四个指示灯，分别指示为“运行” 、 “动作” 、 “告警” 、 “通讯” 。正常运行时， “运行”灯点亮为绿色，表示保护装置工作正常；当有 保护动作时， “跳闸”灯点亮为红色；装置有告警信号时， “告警”灯点亮为红 色；“动作” 、 “告警”灯具有自保持功能，一旦该灯点亮，除非按下“复归” 键，否则该信号灯保持常亮；“通讯”灯指示装置通讯状况，当装置发送或接 收数据时，该灯保持绿灯闪烁。 7.27.2 小键盘小键盘 装置面板下方有“确认” 、 “上” 、 “下” 、 “左” 、 “右” 、 “复归”六个键。 “复 归”键用于复归保护动作、告警信号灯以及信号继电器。 “确认” 、 “上” 、 “下” 、 “左” 、 “右”五个键与汉字液晶模块显示配合使用。 “确认”键用于进入子菜单 或退出当前菜单；“上” 、 “下” 、 “左” 、 “右”键用于移动光标，当光标处于待 修改参数数位上时， “上” 、 “下”键功能转变为加一、减一。 运行 跳闸 告警 通讯 Ia 电流： 03.38A Ib 电流： 03.24A 确认复归 7.37.3 液晶液晶模块显示模块显示 装置前面板靠左上位置装有一块 2*9 汉字液晶模块，可以显示图形、简体 汉字、数值等信息。装置采用多级菜单显示操作方式，菜单目录结构如图 7.3.1 所示。 图 7.3.1 菜单结构图 7.3.1 运行菜单 装置刚上电时，首先显示 LOGO，然后自动进入运行菜单。该菜单显示保护 装置的实时监测交流量、开关量输入状态。 图 7.3.2 运行菜单示意图 初始画面 运行 系统 定值 校准 开出 事件 主菜单 输入口令 输入口令 输入口令 输入口令 设定系统参数 整定定值参数 设定通道参数 传动出口信号继电器 察看事件记录 察看实时运行量 Ia 电流： 03.38A Ib 电流： 03.24A 7.3.2 主菜单 在运行菜单中，按下“确认”键即进入主菜单。主菜单共六项选择：运行， 系统，定值，校准，开出，事件。通过“上”、 “下”、 “左”、 “右”键选择要进入的菜 单，按下“确认”键，即进入光标所在项子菜单。 图 7.3.3 主菜单示意图 7.3.3 系统菜单 进入系统菜单需要输入保护口令。通过“上” 、 “下” 、 “左” 、 “右”键，输入正确的 口令，按下“确认”键即进入系统菜单。通过“上” 、 “下”键选择欲修改的参数，光 标所在位置为反显色。选中后，按“左”或“右”键移动光标进入修改状态，通过 “上” 、 “下”键可以进行修改数值。修改完该参数后，通过“左”或“右”键退出修 改状态。修改完后，按“确认”键保存参数并退出该菜单，回到主菜单。 图 7.3.4 系统设定菜单示意图 7.3.4 定值菜单 进入定值菜单需要输入保护口令。通过“上” 、 “下” 、 “左” 、 “右”键，输入正确的 口令，按下“确认”键即进入定值设定菜单。通过“上” 、 “下”键选择欲修改的定值， 光标所在位置为反显色。选中后，按“左”或“右”键移动光标进入修改状态，通 过“上” 、 “下”键可以进行修改。修改完该定值后，通过“左”或“右”键退出修改 状态。当所有修改操作完成后，按一次“确认”键，可以保存修改过的定值并退 出修改定值项，回到主菜单。 图 7.3.5 定值菜单示意图 7.3.5 校准菜单 运行 系统 定值 校准 开出 事件 设备密码： 1/5 0600 过流一段电流： 03/28 12.50A 为了消除由于硬件不一致而引起的各交流输入通道的差别，特设校准菜单， 通过软件来调整交流输入通道平衡。进入校准菜单需要输入保护口令。通过“上” 、 “下” 、 “左” 、 “右”键，输入正确的口令，按下“确认”键即进入通道校准菜单。 屏幕中第二行的第一栏数字为该通道系数，第二栏数字为调整后该通道的 显示值，通过修改通道系数，使得显示值与外加交流量基本一致。通过“上” 、 “下” 、 “左” 、 “右”键，可以完成通道系数的修改，修改完后，按“确认”键保存系 数并退出该菜单，回到主菜单。进行校准操作时，相应交流量通道所加量尽量 接近额定值。 图 7.3.6 校准菜单示意图 7.3.6 开出菜单 开出菜单用于对装置的继电器进行传动试验。由于是直接对开出继电器进 行操作，因此操作前应充分考虑操作对一次设备可能造成的影响。进入开出菜 单需要输入保护口令。通过“上” 、 “下” 、 “左” 、 “右”键，输入正确的口令，按下“确 认”键即进入开出菜单。可以通过“上” 、 “下”键选择欲传动的继电器，按“左” 、 “右”可以传动所选择的继电器，按“复归”键复归已传动的所有继电器，按“确 认”键返回主菜单。符号“”代表继电器未传动，符号“”代表继电器已传动。 图 7.3.7 开出菜单示意图 7.3.7 事件菜单 进入事件菜单，如图 7.3.8 所示。装置共可以记录 100 条事件，通过“上” 、 “下”键翻看各条记录。每条事件包含五屏信息，可以通过“左” 、 “右”键在这五屏 中切换。第一屏显示事件类型及事件发生时的时标，第二、三、四、五屏显示 事件发生时的交流输入量值、开关输入量状态、系统频率等。按“确认”键返回 主菜单。 屏幕左上角的“.” ，前面的三位数代表该条记录在所有记录中的顺序号， 最后一位数代表该条记录当前显示的屏顺序号。液晶屏上一行的数据为动态滚 B 相电流： 2/4 1.453 05.01A 继电器 1： 继电器 2： 动显示模式，每隔一秒该行文字由右向左自动滚动以显示完整信息。 图 7.3.8 事件菜单示意图 特别说明：特别说明： 保护装置正常运行时，液晶屏幕显示运行监视菜单，动态刷新各显示量。 当有保护事件发生，屏幕自动切换到事件菜单，显示当前最新发生的一条事件。 另外，当保护进入“系统” 、 “定值” 、 “校准” 、 “开出”菜单时，为了保证操作正常， 保护功能将自动退出。退出上述菜单后，保护功能自动重新投入。 001.1 2005-06-25 过流一段动作 001.2 Ia 电流: 03 Ib 电流: 18.25A 001.4 负序电流: 3 系统频率: 50.00Hz 001.3 Ic 电流: 03 零序电流: 0.035A 001.5 装置温度: 29 开入状态: - - - 附图附图 1 1、ST200-T/1ST200-T/1 装置端子排图装置端子排图 Ia*IaIb*IbIc*IcI0*I0 123456781D 交流输入 4D 1 2G 3B 通 讯 口 4A 继电器输出 123456782D 跳闸合闸动作信号告警信号 开关量输入电源 123456783D S1S2S3S4COM +- GND * +KM -KM 附图附图 2 2、ST200-T/2ST200-T/2 装置端子排图装置端子排图 UaUbUcUnIa*IaIc*Ic 123456781D 交流输入 4D 1 2G 3B 通 讯 口 4A 注：每路开关量输入均可以由定值选择输入信号类型：告警信号，跳闸信号， 状态信号。告警信号表示该路开入量动作时装置点亮告警信号灯，闭合告警信 号继电器，这类信号如轻瓦斯等；跳闸信号表示该路开入量动作时装置点亮跳 闸信号灯，闭合动作信号继电器，同时动作跳闸继电器，这类信号如重瓦斯等； 状态信号表示该路开入量仅为一般的状态开入量，如断路器位置、地刀等信号， 该类型开入量动作时装置不发信号，仅做事件记录。 继电器输出 123456782D 跳闸合闸动作信号告警信号 开关量输入电源 123456783D S1S2S3S4COM +- GND * +KM -KM UnUcUbUa