ZBT11高开综合保护器说明书.docx
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ZBT11高开综合保护器说明书
目录
1.综合保护器简介4
1.1.保护器特点4
1.2.基本功能5
1.2.1.保护功能5
1.2.2.测量及电能质量监测功能5
1.2.3.事件记录及故障录波功能5
1.2.4.开关控制功能5
1.2.5.电度脉冲测量和累计6
1.2.6.系统通讯功能6
1.2.7.就地显示功能6
2.技术参数6
2.1.使用环境6
2.2.工作电源6
2.3.交流参数7
2.4.保护参数7
2.4.1.采样回路精确工作范围7
2.4.2.电流保护元件7
2.4.3.零序电流保护元件7
2.4.4.零序电压保护元件7
2.4.5.过（低）电压保护元件8
2.4.6.双屏蔽电缆监视保护元件8
2.4.7.反时限保护8
2.4.8.时间定值误差8
2.4.9.数字化整定级差8
2.4.10.电流保护返回系数8
2.4.11.测量精度8
2.4.12.接点容量8
2.4.13.通信接口9
3.使用说明9
3.1.定值整定9
3.1.1.定值清单9
3.1.2.定值整定说明10
3.2.人机对话操作说明10
3.2.1.按键说明10
3.2.2.菜单操作12
3.2.3.操作简介12
3.3.操作使用指南13
3.3.1.正常显示画面13
3.3.2.主菜单13
3.3.3.参数13
3.3.4.定值查询14
3.3.5.定值修改15
3.3.6.定值投入15
3.3.7.开入16
3.3.8.事件16
3.3.9.实时17
3.3.10.开出18
3.3.11.采样19
3.3.12.其他19
3.3.13.复归20
4.结构和安装20
5.用户安装调试，维护说明20
5.1.注意事项20
5.2.整机通电检查20
5.3.开入量检查20
5.4.定值输入21
5.5.常见故障分析21
6.运行维护21
6.1.保护器的投运21
6.2.保护器的运行21
6.3.保护动作信号及报告21
6.4.保护器的安装示意图22
7.订货须知22
8.附图22
请安装使用保护器前详细阅读说明书
1.
综合保护器简介
ZBT-11高开综合保护器（以下简称保护器），适用于煤矿井下10kV、6kV和3.3kV电网中性点不接地供电系统或中性点经消弧线圈接地系统，是矿井高爆开关专用的多功能综合保护器，可对高爆开关进行监控和保护，还能够与我公司生产的KJF81监测分站以及调度主站一起构成KJ137煤矿电网安全监测监控系统。
能够及时把井下电气设备的电气参数，运行参数，电量信息，设备工况以及故障信息及故障录波数据发送到地面调度中心,同时也能够接收地面调度主站发出的遥控、定值设定和信号复归等命令，实现远程操作。
ZBT-11高开综合保护器是专为煤矿井下高爆开关监控保护研发生产的，在抗震动、防腐蚀、抗干扰有着特殊的处理和优良的效果。
安装在BGP系列及PBG系列等矿用隔爆型高压开关内，可替代传统的各种型号模拟保护器和数码显示电脑保护器，亦可实现老配电装置的更新改造，是老站改造和新上开关的理想选择。
1.1.保护器特点
●采用高性能处理器作为保护CPU，选用总线不出芯片的高档微控制芯片作为人机界面管理CPU，使保护器具备很强的保护和通讯功能。
●采用高速高精度低功耗A/D转换芯片,每周波24点的采样密度以及频率跟踪技术使保护器具有很高的保护和测量精度。
●高可靠性的高速存储器用于保存保护定值和保护器动作事件；所有数据掉电不丢失。
大容量的存储器存储故障录波数据。
●保护器的机械结构简洁紧凑，接触安全可靠。
所有芯片均采用表面贴片，同时采用四层板制造工艺。
从硬件到软件的设计都充分考虑了保护器的抗干扰能力。
保护器的所有电磁兼容指标都达到国家标准规定的最高等级
●完备的硬件自我检测，以及硬件故障自动闭锁保护功能确保保护器能够一直处于正常的工作状态，提高保护性能。
●尽心的电气设计体现了免调试观点，保护器内部无一个可调节元件，既方便用户使用又提高了保护器的现场使用可靠性。
●采用大屏幕高亮度液晶，内容详细明了，操作简洁；具有人性化的人机界面使得本保护器的操作使用非常方便，并且能够实时显示及传送各种运行状态及数据，便于当地及远方巡检；
●红外智能遥控器的使用，方便运行人员在井下不停电的情况下就可以实现对开关的各种操作及定值整定；
●主要芯片采用低功耗，表面贴装技术，满足周围密闭环境的使用要求。
●智能型供电电源的选用，确保保护器在失电后能够可靠动作并把故障数据上传到地面集控站；
●具有时钟显示功能，且具有就地修改时钟和集中远方自动校时功能。
●具有通讯联网功能，通过KJF81分站可接入局域网或因特网，构成KJ137煤矿电网
远程监控系统。
1.2.基本功能
1.2.1.保护功能
●短路保护:
当负荷侧出现有短路故障时,保护器配置有三段式定时限过电流保护；
●电缆绝缘监视保护：
对高压开关负荷侧使用的双屏蔽电缆的屏蔽芯线，屏蔽地线之间实现绝缘监视保护功能；
●反时限保护:
对变压器、电机或其他负载在其出现断续过载时，对过载能量进行积累运算，实现反时限保护。
反时限曲线有一般反时限、极端反时限、非常反时限三种国际标准的特性曲线供选择；
●电流型漏电保护:
对所属电网中出现的单相接地故障,采用零序电流法选择检漏保护,漏电时报警并选出所接地的线路；
●功率方向型漏电保护：
对下属电网中出现的单相接地故障，采用功率方向法选择性检漏保护，漏电时报警；
●低电压保护:
当电网进线电压不足额定值的65%（可定值整定）时,可跳开开关；
●过电压保护:
当电网进线电压超过额定值的118%（可定值整定）时,可跳开开关；
●模拟故障实验功能:
保护器本身具有过流,漏电等模拟故障实验功能；
●具备风电闭锁和瓦斯闭锁功能。
1.2.2.测量及电能质量监测功能
保护器采用高速高精度AD芯片,每周波采样24点,并且应用频率跟踪技术和快速FFT算法。
因此能够精确实时采集三相电压和电流。
实时计算有功功率、无功功率、功率因数以及系统频率。
为分析系统电能质量提供丰富的信息。
1.2.3.事件记录及故障录波功能
●32个保护动作事件记录：
动作时间，故障数据有效值，动作类型；
●32个保护器告警事件记录：
告警时间，告警类型；
●32个遥信变位记录：
变位时间，变位状态；
●采用国际标准的COMTRADE格式的录波文件格式存储故障前4个周波和故障后113个周波的故障录波数据并供随时查询；
●故障事件追忆功能:
保护器可长期记忆保护动作跳闸原因，故障动作时刻，故障动作值并可反复查询（掉电不丢失）。
1.2.4.开关控制功能
●新型操作控制回路，自动适应跳、合闸电流；
●控制方式可采用无源接点控制方式,有源接点控制方式,直流有源控制方
式,交流有源控制方式。
1.2.5.电度脉冲测量和累计
本保护器可以通过以下两种方式采集电能：
●采集累计正方向的有功和无功二路脉冲量，并且转换成电度量；
●保护器本身也具有有功、无功和总的电度量的积分累计功能。
1.2.6.系统通讯功能
保护器通过现场总线和以太网与系统连接组成光纤环网的以太网系统，使用现场总线通讯技术具有解决网络竞争问题，响应速度快的优势。
通过标准规约后台系统可以实现以下主要通讯功能：
●采集电流、电压、有功、无功、功率因数及系统频率，8路遥信状态；
●采集、置入脉冲和电度量；
●查看修改保护定值，投退保护功能；
●带返校的远方遥控分闸和合闸；
●SOE事件主动上传；后台系统主动召集保存在保护器里的事件；
●故障录波数据主动上传或后台召唤。
1.2.7.就地显示功能
保护器配有高亮度液晶显示屏做为人机交互接口,正常时显示当前电网电压数值及负载电流的数值,当有保护动作时,则自动调出故障告警信息画面和点亮告警指示灯,显示保护动作原因及故障电流（压）值。
2.技术参数
2.1.使用环境
1）环境温度：
工作环境：
-15～+50℃，（-40～+70℃，可由用户指定选择）
贮存温度：
-40～+70℃
2）相对湿度：
不超过95%（周围环境温度为25℃）
3）高度：
海拔高度不超过2000M；
4）使用地点应采取防止滴水和水浸的措施；
5）不加防爆外壳时不能用于有爆炸危险的环境中。
2.2.工作电源
1）额定电压：
三相交流100V（特殊要求需订货注明）；
2）允许偏差：
－20％～＋20％；
3）纹波系数：
<5％；
4）功耗：
<20W
2.3.交流参数
●额定交流电压：
相电压57.7V；零序电压100V；
●额定交流电流：
5A或1A（需订货注明）
●交流电流功耗
⑴每相<0.5VA （5A时）
⑵每相<0.1VA （1A时）
●交流电压功耗：
每相<0.5VA
●交流电流过载能力
⑴2倍额定电流连续工作
⑵20倍额定电流连续工作10秒
⑶40倍额定电流连续工作1秒
●交流电压过载能力：
1.2倍额定电压连续工作
●频率
⑴额定频率：
50Hz
⑵频率范围：
45Hz～55Hz
2.4.保护参数
2.4.1.采样回路精确工作范围
1）电流:
0.2In～1.2In（In为额定值，以下相同）；
2）相电压:
0～150V。
2.4.2.电流保护元件
1）电流定值：
0.2In～10In；
2）定值误差：
不超过±5%。
2.4.3.零序电流保护元件
1）电流定值：
0.02In～0.2In；
2）定值误差：
不超过±5%。
2.4.4.零序电压保护元件
1）电压定值：
5～150V；
2）定值误差：
不超过±5%。
2.4.5.过（低）电压保护元件
1）电压定值：
5～150V；
2）定值误差：
不超过±5%。
2.4.6.双屏蔽电缆监视保护元件
1）当双屏蔽电缆屏蔽芯线与屏蔽地线之间的绝缘电阻值Rd降低到:
Rd<3KΩ时,保护可靠动作;Rd>5.5KΩ时,保护可靠不动作。
2）当双屏蔽电缆屏蔽芯线与屏蔽地线之间的回路电阻值Rk降低到:
Rk>1.5KΩ时,保护可靠动作;Rd<0.8KΩ时,保护可靠不动作。
2.4.7.反时限保护
多数被保护元件的允许过电流通过时间与其电流值的大小成反比关系，即电流值越大，其允许通过的时间越短。
由于反时限过电流保护在原理上与很多负载的故障特性相似。
因此，在很多场合它比定时限电流保护具有更优越的保护性能。
反时限过电流保护具有瞬动性和反时限特性，在保护器中设计了三种反时限特性曲线,以满足不同场合应用的要求。
2.4.8.时间定值误差
1）瞬时动作误差
1.2倍额定值：
≤35ms
5.0倍额定值：
≤20ms
2）延时动作误差：
≤±20ms
2.4.9.数字化整定级差
所有保护整定值均可以连续数字化整定，级差可以达到0.01单位。
2.4.10.电流保护返回系数
不小于0.95。
2.4.11.测量精度
1）电流、电压误差：
±0.5%
2）有功、无功误差：
±1.0%
3）频率分辨率：
0.01Hz
4）遥信分辨率：
≤2ms
2.4.12.接点容量
1）长期通过电流：
8A
2）瞬时开断电流：
0.3A（DC135V）
2.4.13.通信接口
一个RS485远方通信接口（保护器面板上标注为远方），通信规约为电力行业标准规约,通信速率可整定;可以与监测分站联网,实现高爆开关的遥测遥控。
另一个RS-485就地接口（保护器面板上标注为就地）用于和显示插件通讯,实现就地数据显示功能。
3.使用说明
3.1.定值整定
3.1.1.定值清单
定值
控制字
0:
MVI1：
过流I段定值
VKW1
D0保护动作启动录波
2:
MVI2：
过流II段定值
D1系统人工启动录波
4:
MVI3:
过流III段定值
D3过流II段保护投入
6:
MVISET:
反时限过流启动定值
8:
ＭVI01：
零序I段电流定值
D4过流III段保护投入
10:
ＭVI02：
零序II段电流定值
D5零序I段保护投入
12:
MVUL：
低电压保护定值
D6零序II段保护投入
14:
MVUH：
过电压保护定值
D7零序保护带方向
16:
MVU0:
零序电压定值
18:
MVTI2：
过流II段延时
20:
MVTI3:
过流III段延时
VKW1H
D8速断保护带小延时
22:
MVTIFSX:
反时限时间常数
D9绝缘监视保护投入
24:
MVTI02:
零序II段保护延时
D10低电压保护投入
26:
MVTUL：
低电压保护延时定值
D11过电压保护投入
28:
MVTUH：
过电压保护延时定值
D12零序电压保护投入
30:
MVTU0：
零序电压保护延时定值
D13一般反时限保护投入
32:
MVTFD:
风电闭锁延时定值
D14强反时限保护投入
34:
MVTWS:
瓦斯闭锁延时定值
D15极强反时限保护投入
36:
MVKW1:
控制字Ⅰ
VKW2
D0风电闭锁保护投入
37:
MVKW1H：
控制字Ⅰ高位
D1瓦斯闭锁保护投入
38:
MVKW2:
控制字Ⅱ
39:
MVKW2H:
控制字Ⅱ高位
40:
VPTBL：
ＰＴ变比
42:
VCTBL：
ＣＴ变比
3.1.2.定值整定说明
1）过流I段保护即为电流速断保护；
2）零序电流保护即为电流漏电保护；
3）PT变比为电压等级的实际值，如果电压等级为10KV，则需整定为0010；
4）CT变比为互感器一次侧额定值/5，如果CT变比为200/5，则需整定为0040；
5）控制字KW1和KW2为软开关，决定各保护功能的投退；
6）速断保护带小延时是为了躲开配电变压器或大型电机的励磁涌流，固定小延时为50mS；
7）三种反时限特性曲线同时只能选择一种，
3.2.人机对话操作说明
3.2.1.按键说明
本保护器配有MMI插件，可以完成对本保护器的运行管理工作。
该插件带有液晶显示和数据接口。
面板上有一个128×64点阵式液晶，五个信号指示灯。
液晶主要完成各种数据的实时动态显示,信号指示灯主要用来指示保护动作信息和开关状态信息。
数据接口主要完成与智能遥控器的数据交互功能。
指示灯的状态信息如下：
名称
简介说明
运行
保护器正常工作时,运行灯均匀定时闪烁,如果不亮或常亮说明保护器工作不正常。
红外
当显示插件接收到KJS9智能遥控器的红外数据时点亮此灯，该指示灯的状态信息与保护器工作状态无关。
事故
保护动作跳闸时点亮此灯。
分位
开关处于分闸位置指示灯。
合位
开关处于合闸位置指示灯
显示器面板布局图如下图所示：
KJS9红外遥控器主要作为显示器插件的智能输入设备，可以完成就地的各项操作，各键功能如下：
名称
功能说明
【↑】
光标的控制键；方向键（向上、在进行数值修改菜单项时同时作为增加键）
【↓】
光标的控制键；为方向键（向下、在进行数值修改菜单项时同时作为减少键）
【←】
光标的控制键；为方向键（向左）
【→】
光标的控制键；为方向键（向右）
【确认】
命令确认键,完成一项操作或返回上一级菜单
【取消】
命令取消返回键,取消当前操作或进入下一级菜单
KSJ9红外遥控器外观图
3.2.2.菜单操作
ZBT-11系列保护器的人机界面清晰明了,操作友好。
由于保护器菜单全部采用汉化中文菜单，在使用时只要按照操作向导的指示和对话框的提示进行操作，就可以完全脱离说明书，方便的使用本保护器的各种功能。
3.2.3.操作简介
1）参数
定值查询：
查询显示保护器正在运行的保护定值；
定值修改：
修改当前保护器的运行定值；
定值投入：
固化定值,只有将修改后的定值投入后才能使定值真正投入运行；
修改密码：
修改操作密码和定值修改密码，系统默认密码为1111。
2）开入
八路开入量状态及分合信息查询。
3）事件
实时事件：
查询当前保护器动作的故障类型和故障电流（电压）
历史事件：
能够记录32个已经动作过的故障类型，故障值和故障时间，该事件存
储掉电不丢失。
4）实时
实时查询当前保护器的电流值、电压值，功率值，频率值，功率因数值。
5）采样
电流值、电压值，功率值，频率值的实时的原码查询，便于进行精度修正（此功
能主要为方便调试人员使用，用户可以不使用此项功能）。
6）复归
信号复归,用于复归保护动作信号及预告变位状态信号。
7）其他
电度设定：
进行保护器有功电度和无功电度基数的设置；
地址设定：
进行保护器地址的设定，每个保护器的地址是唯一的；
时钟设定：
进行保护器时间的设定。
3.3.操作使用指南
本保护器采用全中文汉字显示，极易看懂，一分钟内就可掌握；用户不需打开高爆开
关柜门，就可以通过KJS9红外遥控器完成保护器的各项操作，就如同你轻点鼠标，操作电脑一样方便和直观。
3.3.1.正常显示画面
保护器上电后，运行灯闪烁，显示开机界面。
画面显示保护器的当前时钟和电网的实时电网电压值，电流代表实时负荷侧电流和实时有功功率信息；信号指示灯指示则指示断路器位置信息，保护动作状态信息和保护器运行工况信息。
主界面画面如下图示：
如果保护器有保护动作信息，则会在主界面和故障动作信息界面之间循环显示，以提醒用户注意，故障动作信息界面如下图所示：
3.3.2.主菜单
按KJS9遥控器任意键进入主菜单，其显示如下。
按动遥控器上相应的方向键，指示光标的操作小手移动至相应的操作项后按确认键就可以进入下一级菜单。
3.3.3.参数
按动遥控器上相应的方向键，指示光标的“操作小手”移动至相应的操作项后按确认
键就可以进入下一级菜单。
3.3.4.定值查询
进入定值查询项，按确认键可以查看当前运行定值：
各定值项主要功能如下:
名称
功能说明
【过流】
主要查询三段式过电流保护的整定值和延时定值;
【零序】
主要查询两段式零序电流保护的整定值和延时定值;
【电压】
主要查询欠电压和过电压保护的电压整定值和延时定值;
【参数】
主要查询该高爆开关电压和电流互感器的变比数值;
【非电量】
主要查询风电闭锁和瓦斯闭锁的延时定值;
【控制字】
主要查询各项保护的投退状态;
选择光标，进入相应定值界面，例如过流定值：
按确认键进入下一屏定值，按取消键则返回上一级菜单。
3.3.5.定值修改
定值修改的界面同定值查询界面,此时操作方法如下:
确认键可以上下移动光标用以选择不同的定值项，左右键为左右移动光标可选择定值的不同数位，上下键此时为加减功能键（上键为增加,下键为减小），用于修改定值，按取消键
则进入下一屏定值，直到修改完过流定值，返回定值上一级菜单。
显示界面如下:
3.3.6.定值投入
在修改完所有的定值项后，必须进行定值投入操作才能使修改的定值起作用。
操作界面如下：
在该菜单下，移动光标选择定值投入项，则进入下一级菜单。
在此菜单下输入正确的操作密码，如果想取消此次定值投入操作则按取消键，否则按确认键。
按确认键则进入下一级菜单。
按确认键则进行定值投入操作，如果固化成功则自动提示固化成功画面，如果固化失败则需重新进行定值投入操作。
3.3.7.开入
移动光标至开入项后按确认键，则进入开入量查询界面，可以实时查询8路开入量的状态信息。
其中0～7代表所定义的1XJ～8XJ各个开入量的状态信息。
本保护器各位所代表的状态信息如下（
代表分状态，）：
数字
端子名称
含义
0
1XJ
风电闭锁信号
1
2XJ
瓦斯闭锁信号
2
3XJ
过流实验信号
3
4XJ
信号复归信号
4
5XJ
备用
5
6XJ
开关合位置信号
6
7XJ
备用
7
8XJ
备用
例如，如果开关现在处于合位，则应该显示如下画面：
3.3.8.事件
选择光标至事件项后，按确认键进入SOE事件查询界面。
当前事件主要用于查询保护器的保护动作信息和开关变位信息,所存储的事件掉电后
不保存,显示界面如下:
按确认键则进入下一界面:
历史事件主要用于查询保护器的保护动作信息和开关变位信息,所存储的事件掉电后
不丢失,显示界面如下:
历史事件最多保存32个事件,如果事件个数大于32个时,则自动清除第一个最早保存的事件。
3.3.9.实时
选择光标至实时项时，按确认键进入实时数据查询界面，可以查询各电压、电流、功率、系统周波等遥测数据（所显示的数据均为电网的一次电压和电流值）。
显示界面如下：
按确认键则可以显示下一级界面；
按确认键则可以查询所有的实时值信息。
显示的信息如下表：
Ia,Ic
线路的实际负荷电流
I0
线路的实际零序电流
Uab,Ubc,Uca
电网的线电压值
Ua,Ub,Uc
电网的相电压值
U0
开口三角的零序电压
F
系统频率
COS
线路的功率因数
P，Q
线路的有功和无功功率值
Rjy
双屏蔽电缆的回路电阻值
3.3.10.开出
选择光标至开出项后，按确认键则可进入开关控制出操作界面。
首先要输入操作密码：
密码若输入正确，则进入操作界面：
将光标移动至相应的合闸或分闸处，就可以完成对高爆开关的控制操作。
3.3.11.采样
选择光标至采样项后，按确认键后进入数据原码采样界面，可以查询各电压、电流、功率等遥测数据的十六进制原码，可以利用此项计算修正系数（此项功能仅为方便调试人员使用）。
3.3.12.其他
选择光标至其他项后，按确认键后可进入版本信息查询，保护器地址设置，电度基数设置界面。
时钟设定：
用于修改保护器的时钟显示值（该时钟只需保护器在投运时修改一次即可）
电度设定：
本保护器具有有功电度和无功电度的统计功能，可以做为电度计量的计费参考依据，为了便于统一，在保护器投运时需设置电度的基数值。
装置地址：
本保护器具有远方通讯功能，在与KJF81分站通讯时需首先设定保护器的地
址。
保护器的地址号排列为01～99,在现场设定时,保护器的地址应该保持与高爆开关的回路号保持一致,这样就保持一致。
保护的版本号为公司内部软件受控版本，对于用户此选项不可修改。
3.3.13.复归
选择光标至复归项，按确认键可以复归保护动作指示灯和主CPU板保护、告警信号，复归完毕后则自动返回主界面。
4.结构和安装
ZBT11系列采用标准1U半机箱，侧面固定安装方式。
5.用户安装调试，维护说明
5.1.注意事项
1）保护器的额定工作电源为交流100V，50HZ；
2）打开外壳,逐个检查各插件上
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