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产品介绍
ZRCJ系列箱变智能测控装置
 

一、装置选型说明:

智能箱变测控装置根据容量配置、通讯方式可灵活组态,具体型号描述如下:

装置型号

容量配置

应用场合

备注

ZRCJ-F

1、模拟量采集:变压器高低压侧2段三相电压、变压器低压侧2组三相电流(测量、保护)、1路零序电流;

2、开入量:24路开入,包括4路跳闸出口,4路告警出口;

3、开出量:8路开出,包括4路跳闸,2路合闸,1路告警,1路故障;

4、直流输入:2路热电阻Pt10024-20mA

5、微机保护:复合电压闭锁三段式过流保护、零序电流保护、负序电流保护、过电压保护、低电压保护、CT断线、PT断线、单相接地等;

6、非电量保护:8路独立(跳闸、告警可选),重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警、超高温跳闸、高温告警、油位低告警、压力异常告警等;

7、通讯功能:2RS485口,2路以太网口,2路光纤以太网光口,传输距离不低于50公里,可组成自愈式光纤环网,支持IEC60870-5-104协议;

8SOE事件记录:记录近32SOE事件,掉电不丢失;

9、动作事件记录:记录近32条动作事件,掉电不丢失(含操作事件)        

应用于风电场升压箱变高压侧、低压侧电流电压采集及开关的控制

风电专用

ZRCJ-FI

1、模拟量采集:变压器高低压侧2段三相电压、变压器低压侧2组三相电流(测量、保护)、1路零序电流;

2、开入量:24路开入,包括4路跳闸出口,4路告警出口;

3、开出量:8路开出,包括4路跳闸,2路合闸,1路告警,1路故障;

4、直流输入:2路热电阻Pt10024-20mA

5、微机保护:复合电压闭锁三段式过流保护、零序电流保护、负序电流保护、过电压保护、低电压保护、CT断线、PT断线、单相接地等;

6、非电量保护:8路独立(跳闸、告警可选),重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警、超高温跳闸、高温告警、油位低告警、压力异常告警等;

7、通讯功能:2RS485口,2路以太网口,2路光纤以太网光口,传输距离不低于50公里,可组成自愈式光纤环网,支持IEC60870-5-104协议;

8SOE事件记录:记录近32SOE事件,掉电不丢失;

9、动作事件记录:记录近32条动作事件,掉电不丢失(含操作事件)

10、无线测温: 1路无线ZIGBEE,可实时监测电缆、刀闸等一次电气设备的运行温度,高16点测温。        

应用于风电场升压箱变高压侧、低压侧电流电压采集及开关的控制

风电专用(二合一)

ZRCJ-G

1、模拟量采集:变压器低压侧两段三相线电压、变压器低压侧两组三相电流;

2、开入量:24路开入,包括4路跳闸出口,4路告警出口;

3、开出量:11路开出,包括6路跳闸,3路合闸,1路告警,1路故障;

4、直流输入:2路热电阻Pt10024-20mA

5、微机保护:复合电压闭锁三段式过流保护、零序电流保护、负序电流保护、过电压保护、低电压保护、CT断线、PT断线、单相接地等;

6、非电量保护:4路跳闸如重瓦斯跳闸、超高温跳闸等,4路告警如轻瓦斯告警、高温告警、油位低告警、压力异常告警等;

7、通讯功能:2RS485口,1路以太网口,支持IEC60870-5-103/104协议;

8SOE事件记录:记录近32SOE事件,掉电不丢失;

9、动作事件记录:记录近32条动作事件,掉电不丢失(含操作事件)

应用于光伏电站控制分裂变低压侧双侧电流电压采集及开关的控制、保护

光伏普通型

ZRCJ-GI

1、模拟量采集:变压器低压侧两段三相线电压、变压器低压侧两组三相电流;

2、开入量:24路开入(可扩展为48),包括4路跳闸出口,4路告警出口;

3、开出量:11路开出,包括6路跳闸,3路合闸,1路告警,1路故障;

4、直流输入:2路热电阻Pt10024-20mA

5、微机保护:复合电压闭锁三段式过流保护、零序电流保护、负序电流保护、过电压保护、低电压保护、CT断线、PT断线、单相接地等;

6、非电量保护:4路跳闸如重瓦斯跳闸、超高温跳闸等,4路告警如轻瓦斯告警、高温告警、油位低告警、压力异常告警等;

7、通讯功能:2路光纤以太网光口,传输距离不低于50公里,可组成自愈式光纤环网,支持IEC60870-5-103/104协议;

8、通信管理:8RS485主站接口,2路以太网口,1路无线WIFI,可接入汇流箱、逆变器、视频等其他智能设备,完成规约转换;

9SOE事件记录:记录近32SOE事件,掉电不丢失;

10、动作事件记录:记录近32条动作事件,掉电不丢失(含操作事件)

应用于光伏电站控制分裂变低压侧双侧电流电压采集及开关的控制、保护,实现发电单元箱变信息、逆变器汇流箱信息的采集

 

 

光伏三合一产品;融合了通信管理机、光纤交换机、测控保护等功能;

二、装置简介:
1、 装置主要特点:
先进的软硬件技术构筑通用平台:嵌入式32位高速网络CPU芯片、浮点DSP为基础,配置大容量的SDRAM和FlashROM构成核心通用硬件模块。软件方面基于实时多任务操作系统的软件平台,保证产品的通用性、可移植性、易于升级和派生。
高性能的分布性:以网络为基础的高度分布式软件平台,完全面向对象分类的应用功能模块,保证了应用的可裁减性,同时以具备高度的一致性和完整性,可以等效成一台超级计算机运行所有的应用功能。
装置模块化设计,层次分明,结构简单,易于扩展和维护。
装置上网方案采用了完全的嵌入式单片机技术方案,其小巧灵活性、可靠性、抗干扰能力、抗病毒能力、抗恶劣环境能力,是基于PC机的方案无法比拟的。
装置组网方案采用了具备联网能力的IES605 系列串口联网服务器型交换机,
提供快速环网算法恢复技术,恢复时间小于 20 毫秒,能够提供一个链路冗余备份的网络。
串行通信接口、网络通信接口之间,均加有光电隔离或线圈隔离。
装置采用容错技术,同时具有软、硬件看门狗,电源监视电路,从根本上消除了死机现象。
装置的集成电路全部采用工业品或军品,使得装置有很高的稳定性和可靠性,特别适应于恶劣环境,适用于-40℃~85℃的宽温工作环境。
装置采集变压器低压侧两组三相电流、变压器低压侧两段三相线电压,采用高精度16位双极性AD模数转换器件,确保模拟量的测量精度,计算采用付氏算法,保证有功功率、无功功率具有相同精度;二次电压回路采用电压互感器输入,二次电流回路采用穿芯互感器输入,装置内电路与一次回路无电联系,提高安全性;装置具有两路热电阻信号温度(Pt100)和两路直流量信号(0-5V直流电压或4-20mA电流)采集功能,可用于采集箱变相关温度等。
装置设置了48路开关量输入功能,可采集负荷开关位置、低压断路器位置,箱变门开关信号等普通开关量信号;也可实现重瓦斯动作跳闸、轻瓦斯动作告警等非电量保护,提供8个可编程的备用非电量功能(4路跳闸,4路告警),便于非电量扩展;遥信回路可以采用AC220V/DC220V电压输入,利用光电隔离技术,提高抗干扰能力。
装置设置了11路开出,包括6路跳闸,3路合闸,1路告警,1路故障,方便进行箱变的控制功能扩展,可对有电动操作功能的开关实现远程控分和控合操作。
大容量的信息记录:记录近32条SOE事件,记录近32条动作事件(包含操作事件、保护动作事件),掉电保持。
三合一装置融合通信管理机、光纤交换机和完善的测控保护功能于一体,可以降低光伏测控通信类设备三分之二的投资成本。
三合一装置提供1路无线WIFI网络通讯接口,支持无线透明传输。
四合一装置提供1路ZIGBEE无线网络通讯接口,可采集现场电缆、刀闸等一次电气设备的实时温度,实现无线测温功能。
开放和灵活的体系:从物理角度可以分解成分布在局域网上的各个物理装置节点,从逻辑功能角度可以分解成各个应用模块,搭积木式的裁减和集成,非常灵活。系统以标准以太网接口为基础,提供2路以太网口、2路光纤以太网口和8路RS485接口,保证了在长距离和恶劣条件下通信的可靠性;内置丰富的通讯协议库,良好的第三方系统和设备协议支持,通信规约支持IEC60870-5-103/104、Modbus,方便接入电站监控系统,可实现与新型智能升压变电站系统的无缝对接。
高标准的抗干扰性:装置在权威电磁兼容实验室的环境试验、电磁辐射瞬变干扰等9个项目严酷的试验中体现了优异性能。
有彩色液晶显示人机接口,全汉字显示菜单;也可为数码管显示或无本地显示,另配手持终端,实现就地监控和调试功能。
三、技术指标
1、 环境条件
1.1环境温度:
工作:-40℃~+70℃。
储存:-40℃~+85℃,相对湿度不大于80%,周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内;在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆转的变化,温度恢复后,装置应能正常工作。
1.2相对湿度:湿月的月平均大相对湿度为90%,同时该月的月平均低温度为25℃且表面不凝露。高温度为+40℃时,平均大湿度不超过50%。
1.3 大气压力:80kPa~110kPa(相对海拔高度2km以下)。
2、 额定数据
2.1额定电源电压:直流或交流220V或直流110V (订货及使用时区分规格)
2.2额定交流数据:
交流电压:100V/400V /690V         
交流电流:5A或1A       (订货及使用时区分规格)
额定频率:50Hz
2.3热稳定性:
交流电压回路:长期运行 1.2Un
交流电流回路:长期运行 2In
3、装置功耗
3.1交流电压回路:每相不大于0.5VA;
3.2交流电流回路:In=5A时每相不大于1VA;In=1A时每相不大于0.5VA;
3.3保护电源回路:正常工作时,不大于12W;保护动作时,不大于15W。
4、 抗干扰性能
4.1脉冲群干扰试验:能承受GB/T14598.13-1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)脉冲群干扰试验。
4.2快速瞬变干扰试验:能承受GB/T14598.10-2007第四章规定的严酷等级为A级的快速瞬变干扰试验。
4.3辐射电磁场干扰试验:能承受GB/T14598.9-2002第四章规定的严酷等级的辐射电磁场干扰试验。
4.4静电放电试验:能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。
4.5电磁发射试验:能承受GB/T14598.16-2002中4.1规定的传导发射限值及4.2规定的辐射发射限值的电磁发射试验。
4.6工频磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.8-2006第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验。
4.7脉冲磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.9-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验。
4.8阻尼振荡磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.10-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
4.9浪涌抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-5:2002第4章规定的严酷等级的浪涌抗扰度试验。
4.10传导骚扰的抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-6:2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。
4.11工频抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-7:2003第4章规定的工频抗扰度试验。
5、 绝缘性能
5.1绝缘电阻:各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,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,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。
5.2介质强度:装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象;其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,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50Hz、2800V的直流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象。
5.3冲击电压:装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地,能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验;其余各带电的导电端子分别对地,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。
6、机械性能
6.1振动响应:装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1规定严酷等级为I级振动响应检验。
6.2冲击响应:装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定严酷等级为I级冲击响应检验。
6.3振动耐久:装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2规定严酷等级为I级振动耐久检验。
6.4冲击耐久:装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定严酷等级为I级冲击耐久检验。
6.5碰撞:装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。
7、 测量精度
7.1各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.5%;
7.2功率测量误差不超过额定值的±1%;
7.3开关量输入分辨率不大于1ms。
8、 触点容量
8.1在电压不大于250V,电流不大于1A,时间常数为5ms±0.75ms的直流有感负荷电路中,触点断开容量为50W,长期允许通过电流不大于5A。
8.2在电压不大于250V,电流不大于2A的交流回路(cosφ=0.4±0.1)中触点断开容量为250VA,长期允许通过电流不大于5A。
四、装置功能介绍
1、保护功能:
1.1非电量保护
装置设有8路非电量保护,可以由软压板即控制字控制投退,出口延时可以整定,4路动作于跳闸,4路动作于告警。当非电量跳闸或告警后如果故障状态一直存在,则故障信号或告警信号一直保持,直到备用非电量故障状态解除。

1.2 装置故障告警

保护装置的硬件发生故障(FLASH故障等),驱动装置告警继电器,同时闭锁保护,处理完故障后,重新上电后,就可以把告警灯复归掉。

1.3电气量保护功能

速断、限时速断、过流保护功能:

●速断保护元件的动作逻辑图如下图所示

图中,Isd为速断保护电流定值;U2set为复合电压负序电压定值;Udyset为复合电压低电压定值;Tsd为速断保护时限定值;IN为任一相保护电流;ULN为任一线电压;U2为计算负序电压,根据三相相电压可计算出负序电压;ULN为任一线电压。

●限时速断保护元件的动作逻辑图如下图所示:

图中,Ixssd为限时速断保护电流定值;U2set为复合电压负序电压定值;Udyset为复合电压低电压定值;Txssd为限时速断保护时限定值;IN为任一相保护电流;ULN为任一线电压;U2为计算负序电压,根据三相相电压可计算出负序电压;ULN为任一线电压。

●过流保护元件的动作逻辑图如下图所示

图中,Igl为过流保护电流定值;U2set为复合电压负序电压定值;Udyset为复合电压低电压定值;Tgl为过流保护时限定值;IN为任一相保护电流;ULN为任一线电压;U2为计算负序电压,根据三相相电压可计算出负序电压;ULN为任一线电压。

1.4过负荷保护功能

过负荷保护元件的动作逻辑图如下图所示:

 

图中,Igfh为过负荷保护电流定值;Tgfh为过负荷时限定值;IN为任一相保护电流;过负荷动作后发送告警信号。

1.5 PT断线保护功能

PT断线动作逻辑图如下图所示:

图中,U1为计算正序电压,U2为计算负序电压,IN为任一相保护电流。

1.6  零序电流保护功能

零序电流保护功能逻辑图如下图所示:

图中,Ilx为零序电流保护电流定值,Tlx为零序电流保护时限定值,I0为零序电流值。

1.7 过电压保护功能

过电压保护功能逻辑图如下图所示:

图中,Ugy为过电压保护电压定值,Tgy为过电压保护时限定值,ULN为任一线电压。

1.8 欠电压保护功能

欠电压保护功能逻辑图如下图所示:

 图中,Uqy为欠电压保护电压定值,Tqy为欠电压保护时限定值,ULN为任一线电压。

1.9  CT断线功能

当大相电流Imax与小相电流Imin差值大于0.75倍大相电流,开关位置在合位,任意相电流大于6%额定电流,在CT断线保护投入时延时0.5秒报CT断线告警,CT断线保护功能逻辑图如下图所示:

1.10  单相接地功能

单相接地保护元件的动作逻辑图如下图所示:

图中,Ulx为单相接地保护零序电压定值;T0为单相接地时限定值;U0为零序电压。

1.11负序电流保护

负序电流保护主要针对各种非接地性不对称故障,如:变压器发生某相断相或不平衡时。

负序电流保护元件的动作逻辑图如下图所示:


图中,Ifx1为负序一段保护电流定值;Ifx2为负序二段保护电流定值;Tfx1为负序一段保护时限定值;Tfx2为负序二段保护时限定值;I2为计算负序电流。负序一段为告警,负序二段为跳闸。

 

2、遥测、遥信、遥控

箱变1段低压侧遥测:Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、Uab、Ucb、Uac、P、Q、COSφ、f等;

箱变2段低压侧遥测:Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、Uab、Ucb、Uac、P、Q、COSφ、f等;

遥信:各种保护动作信号及断路器位置遥信、开入遥信等;

遥控:远方控制跳/合闸、软压板投退、修改定值等。

3、 数据采集及故障告警功能

装置采集变压器低压侧两组三相电流(测量、保护)、变压器低压侧两段三相线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率用于综自系统的遥测。

装置设置了48路开关量输入功能,可采集负荷开关位置、低压断路器位置信号,低压隔离开关熔断器组位置信号,小空开位置信号,熔断器熔断信号,箱变门开关信号等普通开关量信号;也可实现重瓦斯动作跳闸、轻瓦斯动作告警、SF6 气压异常报警、变压器高温报警、变压器超高温跳闸、变压器油位低等非电量保护,同时提供8个可编程的备用非电量功能(4路跳闸,4路告警),便于非电量扩展。

装置设置了9路开出,方便进行箱变的控制功能扩展。可对有电操功能的开关实现远程控分和控合操作。

装置故障告警,保护装置的硬件发生故障(FLASH故障等),驱动装置告警继电器,同时闭锁保护,处理完故障后,重新上电后,就可以把告警灯复归掉。

4、温度采集功能

装置可采集多路热电阻或温度变送器的信息,便于监视箱变内多处的温度,并且设置温度超限告警功能。

5、通讯管理机功能

箱变智能监控装置内置通信管理与光电转换模块,实现光伏系统所属智能设备通信信息的集中和传输,提供8路RS485主站接口,可接入逆变器、智能汇流箱等设备,每个RS485接口可接入设备32台,传输速率300bps-9600bps可配置,传输距离可达1000米,可支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、DMP500、Modbus、CDT、9702、私有协议(需提供规约文本)等多种规约。

箱变智能监控装置提供2路光纤以太网接口,可组成自愈式光纤环网。光纤接口为单模或多模SC型(可选ST、FC等),波长为1310nm,传输距离可达50km,通信协议采用IEC60870-5-104,面向单个智能设备数据,实现Modbus到IEC60870-5-104的统一转换和传输,可方便接入目前主流的电站监控系统。 

箱变智能监控装置内置通信管理机提供双机冗余,双以太网等多种级联的工作方式,具有灵活的在线、离线调试手段,可靠的升级程序、下载参数及数据查询、报文监视等功能;具备强大的自我诊断与自恢复功能,在受到外界干扰或其他原因导致程序运行出错时,系统能在极短的时间内自行恢复。

6、无线WIFI网络通讯功能

提供1路无线WIFI网络通讯接口,支持无线远程通话及无线透明传输。

7、高压接点无线测温功能

本插件提供1路无线ZIGBEE通讯接口,可采集1-16路现场一次电气设备的运行温度,测温探头采用无线扎带式,安装方便灵活。无线测温探头图如下:

五、贮存及保修

1、 贮存条件

产品应保存在环境温度为-40℃~+85℃,相对湿度不大于80%,周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内。

2、 保修时间

在用户完全遵守说明书规定的运输、安装贮存和使用的条件下,产品出厂之日起一年内如发生产品损坏,制造厂负责更新或修理。

六、订货须知

1、产品型号、名称、订货数量;

2、交流电流、电压及频率额定值;

3、电源电压额定值;

4、特殊的功能要求及备品备件;

5、供货地址及时间。

 
 
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