风电场箱变测控装置说明书样本.docx

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风电场箱变测控装置说明书样本

9719风电场箱变测控装置

一．装置简介

9719风电场箱变测控装置应用于风电场箱式变压器高、低压侧所有信息监测、控制及事件信息上传。

可采集风电场升压变压器模仿量采集、非电量保护、远方控制；高压侧开关远方控制、信号采集；辅助变压器远方控制、信号采集和通讯功能。

实现升压站对风电场远程管理和自动化监控，满足风电场箱变“无人值班，少人值守”运营管理方式。

如果接入保护CT，可具有差动保护、过流保护等所需要保护功能。

（一）.保护功能（低压侧）：

1．电流保护：

速断；

限时速断；

过电流；

过负荷；

2．电压保护：

过电压；

低电压；

PT断线；

PT失压；

3.非电量保护：

重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警；

温度超高跳闸、高温告警；

油位高告警、油位低告警；

压力释放（跳闸、告警可选）；

压力异常告警；

4.装置自检：

装置自检浮现故障时，故障继电器有出口，同步红色故障批示灯点亮。

（二）.开入量采集：

装置有32路遥信开入，开入量公共端电压24V由装置自供。

1.非电量开入：

重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警；

温度超高跳闸、高温告警；

油位高告警、油位低告警；

压力释放（跳闸、告警可选）；

压力异常告警；

2.普通遥信：

普通遥信为23路，图纸上大某些已经定义好了，也可以在后台监控主机上重新定义。

（三）.模仿量采集：

1.模仿量采集：

高压侧：

IAh、IBh、ICh、Uah、Ubh、Uch；

低压侧：

IAL、IBL、ICL、UaL、UbL、UcL。

2.模仿量计算量：

Uab1、Ubc1、Uca1；Uab2、Ubc2、Uca2；

P1、Q1、COSΦ1、F1；P2、Q2、COSΦ2、F2；

PA1、PB1、PC1、COSA1、COSB1、COSC1；（1#变压器单相计算量）

PA2、PB2、PC2、COSA2、COSB2、COSC2；（低压侧压器单相计算量）

两组正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度、反向无功电度。

阐明：

1-为高压侧相应量；2-低压侧相应量。

3.直流量采集：

两路温度传感器（PT100）输入测量功能（也可以做为DC：

4~20mA采集）；

一路DC：

4~20mA采集；

二路DC：

4~20mA备用采集；

二路DC：

4~20mA备用输出（正常输出为I，P）

（四）.继电器出口：

1.遥控继电器（8路）：

高压侧开关遥控分合各1路（规定均是电动开关）；

低压侧开关遥控分合各1路（规定均是电动开关）；

辅助变低压开关遥控分合（规定均是电动开关）；

2.保护继电器（4路）：

高/低压侧电流保护出口、非电量保护出口各2路；

3.信号继电器（4路）：

告警继电器1路；

事故继电器1路；

装置故障继电器1路；

装置失电继电器1路。

4.备用继电器（1路）；

（五）．装置电源：

1.工作电源：

AC/DC85~265范畴内，均可正常工作。

2.控制电源：

继电器出口为无源接点，可直接加入分合闸线圈相应电源。

3.开入电源：

开入量电源24V由装置直接供应，开入量输入一定接无源接点。

阐明：

若开入量需要DC220V，订货时请阐明即可。

（六）．装置通讯：

1.通讯接口：

2路以太网口。

1路485口。

2.通讯规约：

IEC60870-5-103通讯规约。

（七）．装置批示灯：

装置面板上共有8个批示灯，从左到右依次为：

灯1-运营（绿色）、

灯2-电源（绿色）、

灯3-高合（高压侧开关合位、红色）

灯4-高合（高压侧开关分位、绿色）

灯5-低合（低压侧开关分位、红色）

灯6-告警（告警事件，红色）

灯7-事故（跳闸事件，红色）

灯8-故障（装置故障，红色）

二．装置特点

1．加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计,特别适应于恶劣环境,合用于风电场-40℃～70℃宽温工作环境。

2．装置集成电路所有采用工业品或军工品，使装置有很高稳定性和可靠性。

满足风电场关门运营规定。

3．装置采集变压器高/低压侧两组各侧三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度用于综自系统遥测。

4.装置采用液晶，中文显示，菜单式人机交互，可实时显示各种运营状态及数据，信息详细直观，操作、调试便捷。

5.可独立整定多套定值，定值区切换安全以便，可以满足风电场电不同步期定值需求。

6.大容量信息记录：

可保存四组共80个近来发生历史报告,动作信息记录、告警信息记录、开关量变化记录、操作记录，可带动作参数，掉电保持。

7.装置构造按箱变开关柜规定设计，安装方式简朴，配线以便。

实时多任务操作系统，模块化编程；实时性好，可靠性高。

8.多套保护定值，定值区切换安全以便。

9.原则103通信规约，以便与微机监控或保护管理机联网通讯。

10.双以太网接口，1路485接口，保证迅速通信可靠性。

三．技术指标

1.额定数据

a.额定电源电压：

AC/DC：

85~265

b.额定交流数据：

交流电压：

0~480V

交流电流：

5A或1A（装置自适应）

额定频率：

50Hz

c.热稳定性：

交流电压回路：

长期运营1.2Un

交流电流回路：

长期运营2In

2.装置功耗

a.交流电压回路：

每相不不不大于0.5VA；

b.交流电流回路：

In=5A时每相不不不大于1VA；

In=1A时每相不不不大于0.5VA；

c.保护电源回路：

正常工作时，不不不大于10W；

保护动作时，不不不大于15W。

3.环境条件

a.环境温度：

工作：

-40℃～+70℃。

储存：

-40℃～+85℃，相对湿度不不不大于80%，周边空气中不具有酸性、碱性或其他腐蚀性及爆炸性气体防雨、防雪室内；在极限值下不施加勉励量，装置不浮现不可逆转变化，温度恢复后，装置应能正常工作。

b.相对湿度：

最湿月月平均最大相对湿度为90％，同步该月月平均最低温度为25℃且表面不凝露。

最高温度为+40℃时，平均最大湿度不超过50％。

c.大气压力：

80kPa～110kPa（相对海拔高度2km如下）。

4.抗干扰性能

a.脉冲群干扰实验：

能承受GB/T14598.13－1998规定频率为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）脉冲群干扰实验。

b.迅速瞬变干扰实验：

能承受GB/T14598.10－第四章规定严酷级别为A级迅速瞬变干扰实验。

c.辐射电磁场干扰实验：

能承受GB/T14598.9－第四章规定严酷级别辐射电磁场干扰实验。

d.静电放电实验：

能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定严酷级别为Ⅲ级静电放电实验。

e.电磁发射实验：

能承受GB/T14598.16－中4.1规定传导发射限值及4.2规定辐射发射限值电磁发射实验。

f.工频磁场抗扰度实验：

能承受GB/T17626.8－第5章规定严酷级别为Ⅳ级工频磁场抗扰度实验。

g.脉冲磁场抗扰度实验：

能承受GB/T17626.9－1998第5章规定严酷级别为Ⅳ级脉冲磁场抗扰度实验。

h.阻尼振荡磁场抗扰度实验：

能承受GB/T17626.10－1998第5章规定严酷级别为Ⅳ级阻尼振荡磁场抗扰度实验。

i.浪涌抗扰度实验：

能承受IEC60255-22-5：

第4章规定严酷级别浪涌抗扰度实验。

j.传导骚扰抗扰度实验：

能承受IEC60255-22-6：

第4章规定射频场感应传导骚扰抗扰度实验。

k.工频抗扰度实验：

能承受IEC60255-22-7：

第4章规定工频抗扰度实验。

5.绝缘性能

a.绝缘电阻：

各带电导电电路分别对地（即外壳或外露非带电金属零件）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测试仪器测试其绝缘电阻值不应不大于100MΩ。

b.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）交流电压,历时1min检查无击穿或闪络现象；别的各带电导电电路分别对地（即外壳或外露非带电金属零件）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直流电压,历时1min检查无击穿或闪络现象。

c.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）原则雷电波冲击检查；别的各带电导电端子分别对地,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）原则雷电波冲击检查。

6.机械性能

a.振动响应：

装置能承受GB/T11287-中4.2.1规定严酷级别为I级振动响应检查。

b.冲击响应：

装置能承受GB/T14537-1993中4.2.1规定严酷级别为I级冲击响应检查。

c.振动耐久：

装置能承受GB/T11287-中4.2.2规定严酷级别为I级振动耐久检查。

d.冲击耐久：

装置能承受GB/T14537-1993中4.2.2规定严酷级别为I级冲击耐久检查。

e.碰撞：

装置能承受GB/T14537-1993中4.3规定严酷级别为I级碰撞检查。

7.测量精度

a.各模仿量测量误差不超过额定值±0.5%；

b.功率测量误差不超过额定值±1%；

c.开关量输入辨别率不不不大于2ms；

8.触点容量

a.在电压不不不大于250V，电流不不不大于1A，时间常数为5ms±0.75ms直流有感负荷电路中，触点断开容量为50W，长期容许通过电流不不不大于5A。

b.在电压不不不大于250V，电流不不不大于2A交流回路（cosφ=0.4±0.1）中触点断开容量为250VA，长期容许通过电流不不不大于5A。

四．装置硬件

装置采用加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计；保证装置安装于条件恶劣现场时仍具备高可靠性。

无论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。

面板上涉及液晶显示屏、信号批示灯、操作键盘等。

装置重要插件：

CPU插件1R、开入插件2R，直流插件D、继电器出口插件1C、继电器出口拓展插件2C、操作回路插件P、交流插件Z/F以及人机对话插件（总线及液晶）。

1.CPU插件（板件编号：

1R）

本插件集成了数据采样解决，双以太网通信、1路485通讯以及保护功能，CPU板自身带16路开入量采集。

插件采用多层印制板和表面贴装工艺，采用了各种抗干扰办法，大大提高了抗干扰性能。

2.开入插件（板件编号：

2R）

考虑到光伏变保护特殊性，特增长了开入插件板，共有16路24V开入输入接点（特殊需要可以更改为强电开入）。

3.直流插件（板件编号：

D）

可采集2路Pt100铂电阻信号（也可作为2路DC4~20mA、或0-5V信号采集），1路DC4~20mA（或0-5V）信号，可延伸拓展2路DC4~20mA（或0-5V）信号。

在顾客需求状况下，可输出2路DC4~20mA

4.继电器出口插件（板件编号：

1C）

本板件有8路继电器输出，可完全保护控制升压变两侧2个开关。

5.继电器出口拓展插件（板件编号：

2C）

考虑到负荷开关、辅助变压器控制以及信号出口，特增长了此拓展插件，共有8路继电器输出。

6.操作回路插件（板件编号：

P）

本插件具有：

装置工作电源、高压侧开关操作回路、防跳回路（需电动开关才可）、装置失电信号功能。

7.交流回路插件（板件编号：

Z/F）

交流插件分Z/F两个回路，Z回路采集分裂变低压侧1#、F回路采集分裂变低压侧2#。

交流变换某些涉及电流变换器TA和电压变换器TV，用于将系统TA、TV二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，供CPU插件转换，并起强弱电隔离作用。

本插件涉及6个电流变换器TA、6个电压变换器TV。

6个TA分别变换测量电流IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2共6个电流量；

6个TV分别变换测量电压UA1、UB1、UC1、UA2、UB2、UC2共6个电压量。

阐明：

1-为高压侧相应量，2-为低压侧相应量。

8.总线回路插件（板件编号：

ZX）

总线回路插件作为以上7个板件和液晶板连接器。

9.人机对话插件—液晶显示及按键操作（板件编号：

YJ）

人机对话插件安装于装置面板上，是装置与外界进行信息交互重要部件，采用大屏幕液晶显示屏，全中文菜单方式显示（操作），重要功能为：

键盘操作、液晶显示、信号灯批示。

五．装置接线

1.开入量接线

开入量采集板分为1R、2R，开入量采集板1R定义如下：

1R1–高侧合位信号，接高压侧开关无源常开接点；

1R2–高侧分位信号，接高压侧开关无源常闭接点；

1R3–高侧储能信号，接高侧储能电机开关无源接点；

1R4–高侧手跳信号，接高压侧转换开关无源常开接点；

1R5-高侧遥控容许，接高压侧转换开关无源常开接点；

1R6-高侧遥控容许，接高压侧转换开关无源常开接点；

1R7–低侧合位信号，接低压侧开关无源常开接点；

1R8–低侧分位信号，接低压侧开关无源常闭接点；

1R9–低侧储能信号，接低侧储能电机开关无源接点；

1R10–低侧手跳信号，接低压侧转换开关无源常开接点；

1R11-低侧遥控容许，接低压侧转换开关无源常开接点；

1R12-低侧遥控容许，接低压侧转换开关无源常开接点；

1R13-出线刀闸合位信号；

1R14-出线地刀合位信号；

1R15-开关地刀合位信号

1R16-备用开入量；

1R17-开入量公共端（电源-24V由装置自供）。

2R1–轻瓦斯，接变压器本体瓦斯继电器无源常开接点；干变则不接。

2R2–重瓦斯，接变压器本体瓦斯继电器无源常开接点；干变则不接。

2R3–变压器高温，接变压器本体油温变送器无源常开接点；告警信号

2R4–变压器超高温，接变压器本体油温变送器无源乘客接点；跳闸信号

2R5–高压室门闭合，接高压变压器网门行程开关无源常开接点。

2R6–油位高，接变压器本体油位变送器无源储能接点；告警信号

2R7-油位低，接变压器本体油位变送器无源储能接点；告警信号

2R8–压力释放，接变压器本体气阀变送器无源储能接点；告警/跳闸可选。

2R9–压力异常，高压侧选用SF6开关，接气压继电器无源常开接点；告警信号

2R10-低压室门闭合，接低压变压器网门行程开关无源常开接点。

2R11-高压操作室门闭合，信号量啊输入。

2R12-备用信号告警（备用开入量）；

2R13-备用非电量跳闸（备用开入量）；

2R14-备用开入量，接端子上没有定义备用元件无源常开接点；

2R15-备用开入量，接端子上没有定义备用元件无源常开接点

2R16-备用开入量，接端子上没有定义备用元件无源常开接点；

2R17-开入量公共端（电源-24V由装置自供）。

2.直流量采集接线

在风电场中，测量变压器本体温度、箱变中室温普通采用三线制Pt100铂电阻信号采集。

若采集三线制Pt100铂电阻信号：

可接

端子：

D1/D2/D3采集第一路Pt100铂电阻信号；

端子：

D6/D7/D8采集第二路Pt100铂电阻信号；

若不采集电阻信号，可采集4~20mA信号：

可接

端子：

D4/D5采集第一路直流信号；

端子：

D9/D10采集第二路直流信号；

端子：

D11/D12采集第三路直流信号（备用采集回路）；

阐明：

风电场中，重要采集变压器本体温度、箱变室温。

若需要输出直流信号，可扩展接

端子：

D13/D14输出第一路直流信号；

端子：

D15/D16输出第二路直流信号；

3.继电器出口

继电器出口板分为1C、2C，出口继电器均为无源点接出，相应定义如下：

1C1/1C2—高压侧遥控合闸、1C3/1C4—高压侧遥控分闸；

1C5/1C6—备用出口、1C7/1C8—非电量跳闸高压侧；

1C9/1C10—低压侧遥控合闸、1C11/1C12—低压侧遥控分闸；

1C13/1C14—备用出口、1C15/1C16—非电量跳闸低压侧；

2C1/2C2—备用出口、2C3/2C4—备用出口、

2C5/2C6—备用出口、2C7/2C8—备用出口；

2C9/2C10—备用出口、2C11/2C12—装置故障发信号；

2C13/2C14—告警信号、2C15/2C16—事故信号；

P15/P16—装置失电信号。

4.工作电源：

P1/P2—装置工作电源，直流电P1接+，P2接-；交流电不分。

工作范畴：

AC/DC：

85~265V。

备注：

P3-装置接地。

5.防跳回路（控制高压侧）：

P4-防跳负电源、P5-自保持正电；

P6-合闸回路、P7-合闸线圈；

P8-跳闸回路、P9-跳闸线圈；

P10-TWJ至HQ（分位灯采集）

6.交流量采集：

Z1/Z2/Z3—相应接Ua1/Ub1/Uc1输入端，F1/F2/F3短接后为Un1（接中心点或者直接接地），为高压侧母线电压，直接采样AC：

0-120V。

Z4/Z5/Z6—相应接Ua2/Ub2/Uc2输入端，F4/F5/F6短接后为Un2（接中心点或者直接接地），为低压侧母线电压，可直接采样AC：

0-120V，也可直接采集490V。

Z8/Z9/Z10—相应接Ia1/Ib1/Ic1输入端，为高压侧二次测量或保护电流。

F8/F9/F10—相应接Ia1/Ib1/Ic1输出端，为高压侧测量或保护公共端In1。

Z11/Z12/Z13—相应接Ia2/Ib2/Ic2输入端，为低压侧二次测量或保护电流。

F11/F12/F13—相应接Ia2/Ib2/Ic2输出端，为低压侧二次测量或保护公共端In1。

6.通讯接口：

1R18/1R19/1R20—相应接485A/485B/485地。

以太网口2路，使用网线接。

六．装置菜单及保护原理阐明

（一）装置菜单

1、装置保护投退菜单

保护序号

代号

保护名称

整定方式

投退阐明

RLP1

高压侧速断

投/退

跳闸：

1C5-1C6；信号：

2C15-2C16

RLP2

高压侧限时速断

投/退

跳闸：

1C5-1C6；信号：

2C15-2C16

RLP3

高压侧过电流

投/退

跳闸：

1C5-1C6；信号：

2C15-2C16

RLP4

高压侧过负荷

投/退

告警，信号：

2C13-2C14

RLP5

高压侧过电压

投/退

跳闸：

1C5-1C6；信号：

2C15-2C16

RLP6

高压侧低电压

投/退

跳闸：

1C5-1C6；信号：

2C15-2C16

RLP7

高压侧PT断线

投/退

告警，信号：

2C13-2C14

RLP8

高压侧PT失压

投/退

告警，信号：

2C13-2C14

RLP9

低压侧速断

投/退

跳闸：

1C13-1C14；信号：

2C15-2C16

RLP10

低压侧限时速断

投/退

跳闸：

1C13-1C14；信号：

2C15-2C16

RLP11

低压侧过电流

投/退

跳闸：

1C13-1C14；信号：

2C15-2C16

RLP12

低压侧过负荷

投/退

告警，信号：

2C13-2C14

RLP13

低压侧过电压

投/退

跳闸：

1C13-1C14；信号：

2C15-2C16

RLP14

低压侧低电压

投/退

跳闸：

1C13-1C14；信号：

2C15-2C16

RLP15

低压侧PT断线

投/退

告警，信号：

2C13-2C14

RLP16

低压侧PT失压

投/退

告警，信号：

2C13-2C14

RLP17

温控器故障

投/退

RLP18

火灾告警

投/退

RLP19

轻瓦斯

投/退

2R1有信号输入，告警，信号：

2C13-2C14

RLP20

重瓦斯

投/退

2R2有信号输入，跳闸：

1C7-1C8，1C15-1C16，信号：

2C13-2C14

RLP21

温度高

投/退

2R3有信号输入，告警，信号：

2C13-2C14

RLP22

温度超高

投/退

2R4有信号输入，跳闸：

1C7-1C8，1C15-1C16，信号：

2C13-2C14

RLP23

油位高

投/退

2R6有信号输入，告警，信号：

2C13-2C14

RLP24

油位低

投/退

2R7有信号输入，告警，信号：

2C13-2C14

RLP25

压力释放

投/退

投告警，2R8有信号输入，告警，信号：

2C13-2C14；

投跳闸，2R8有信号输入，跳闸：

1C7-1C8，1C15-1C16，信号：

2C13-2C14

RLP26

压力异常

投/退

2R9有信号输入，告警，信号：

2C13-2C14

RLP27

备用开入量1

投/退

RLP28

备用开入量2

投/退

RLP29

备用

投/退

RLP30

备用

投/退

RLP31

2、保护定值菜单

定值序号

代号

定值名称

整定菜单

整定值阐明

备注

保护定值套数

1~3

Kv1

一次PT变比/10

0.01~300.00

Ki1

一次CT变比/10

0.01~300.00

1Idz0

高压侧速断定值

0.1~100A

1Idz1

高压侧限时速断定值

0.1~100A

1Tzd1

高压侧限时速断延时

0~100s

1Idz2

高压侧过电流定值

0.1~100A

Tzd2

高压侧过电流延时

0~100s

1Idz3

高压侧过负荷定值

0.1~100A

1Tzd3

高压侧过负荷延时

0~100s

1Udz1

高压侧过电压定值

50~400V

1Tzd4

高压侧过电压延时

0~100s

1Udz2

高压侧低电压定值

80~400V

1Tzd5

高压侧低电压延时

0~100s

1Upt1

高压侧PT断线定值

10~400V

1Upt2

高压侧PT失压定值

1~80V

2Idz0

低压侧速断定值

0.1~100A

2Idz1

低压侧限时速断定值

0.1~100A

2Tzd1

低压侧限时速断延时

0~100s

2Idz2

低压侧过电流定值

0.1~100A

2Tzd2

低压侧过电流延时

0~100s

2Idz3

低压侧过负荷定值

0.1~100A

2Tzd2

低压侧过负荷延时

0~100s

2Udz1

低压侧过电压定值

50~400V

2Tzd4

低压侧过电压延时

0~100s

2Udz2

低压侧低电压定值

80~400V

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