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PJD20系列智能交流电源屏技术说明书许继电源有限公司2010年11月适用范围PJD20系列智能交流电源屏（柜）是我公司为满足变电站无人值守的要求，采用网络化的智能监测和控制技术以及新器件和新工艺等，开发的新型所用电交流配电系统，适用于220KV及以上变电所，提供全所动力、电热和照明用电。型号定义智能交流电源屏的型号规格定义如下：PJD - - 交流额定电压 交流额定电流 开关连接方式 系统配置方案 交流电源屏（柜） 交流额定电压用交流工作母线指定的标称电压表示，单位为V； 交流额定电流用交流进线断路器的额定电流表示，单位为A。 开关连接方式用英文字母表示如下：G-代表配电断路器为固定式；C-代表配电断路器为插入式或抽屉式。 系统配置方案用阿拉伯数字表示如下：22-代表系统配置为2路电源进线，单母线分段接线；23-代表系统配置为3路电源进线，单母线分段接线。技术特点可靠的电气设备 采用ABB、施奈德等国际知名公司的低压配电断路器，配合许继完美的低压配电工艺是保证系统高可靠性的关键。 系统设计通过PCCC认证，并由许继电源用户多年的使用实践所验证。 产品符合IEC60439-1、GB7251-1等标准。 通过电磁兼容（EMC）试验，完全满足智能化控制系统的安装使用要求。模块化的电气设备 产品的配电单元采用模块化设计，使得PJD20功能系统可以根据要求方便地扩展新功能。 高度标准化的产品，所有组件均为标准组件，使得组装、维修更换简单快捷，劳动强度很小。智能化的电气设备 进线和母联回路断路器采用电动操作机构，具有双回路和第三路专用备用电源进线备自投功能。 进线回路装设采用高性能微处理器的测控装置，实现对交流进线电源的测量、记录、监视和控制等功能，满足变电站综合自动化系统的要求。安全的电气设备 设备安装在可拆卸的前面板后，仅露出操作手柄，防止操作人员直接接触带电部分。 水平和垂直母排的分隔防护，防止直接接触带电部分。 插入和抽出式结构设计，保证设备在分断时维护工作安全进行。美观大方 C型材组合骨架。 钢板玻璃门或者铝合金型材玻璃们。 静电粉末喷涂工艺。性能指标电气性能： 额定绝缘电压：1000V。 额定工作电压：400V。 额定冲击电压：8kV。 额定交流频率：50/60Hz。 额定工作电流：400/630/800/1000/1250/1600/2000A。 额定峰值耐受电流：Ipk=53kA（630A以下）；Ipk=187kA（2000A以下）。 额定短时耐受电流：Icw=25kA（630A以下）；Icw=85kA（2000A以下）。 额定直流控制电压：220V或110V。 交流电源进线：2路或3路。 系统接线方式：单母线分段。机械性能： 机柜高度：2260mm。 机柜宽度：800mm。 机柜深度：600mm。 面板模数：832（20mm高度为1模数）。 防护等级：IP20/30/31。 柜体材料：2mm冷轧钢板。 表面喷涂：环氧树脂粉末静电喷涂。一次系统功能PJD20系列智能交流电源屏（柜）提供两路电源进线和三路电源进线两种接线方式的一次系统方案。PJD22双路电源进线系统：PJD22双路电源进线系统的一次接线方案如图1所示。图1：PJD21双路电源进线系统一次接线方案如图1所示，1号和2号站用变电源分别通过进线断路器接入1段和2段工作母线，正常情况下同时供电分列运行。两段工作母线间设置联络断路器，当其中任一站用变工作电源退出时，联络断路器能自动闭合，两段工作母线并列运行。PJD23三路电源进线系统：PJD23三路电源进线系统的一次接线方案如图2所示。图2：PJD22三路电源进线系统一次接线方案如图2所示，1号和2号站用变电源分别通过进线断路器接入1段和2段工作母线，正常情况下同时供电分列运行，3号站用变作为专用备用电源处于备用断开状态。当其中任一站用变工作电源退出时，第3号站用变专用备用电源自动投入到失电的工作母线段继续分列供电。当两台站用变工作电源全部退出时，则由3号站用变专用备用电源同时向两段工作母线供电。两段工作母线间设置联络断路器，其作用是在第3号站用变专用备用电源退出时，当其中任一站用变工作电源失电退出时，联络断路器能自动闭合，两段工作母线并列运行，由一台站用变同时向两段工作母线供电。进线和母联断路器功能配置：结构类型： 400/630A为塑壳断路器。 800/1000/1250/1600/2000A为框架断路器。连接方式： 400/630A塑壳断路器可选择固定式或插入式。 800/1000/1250/1600/2000A框架断路器可选择固定式或抽屉式。脱扣器： 400/630A塑壳断路器可选择热磁式或电子式。 800/1000/1250/1600/2000A框架断路器可选择电子式。保护功能： 热磁式脱扣器具备过载长延时和短路瞬时保护功能。 电子式脱扣器具备过载长延时、短路短延时和短路瞬时保护功能。根据具体工程的要求，可选择具有接地保护功能的电子式脱扣器。控制操作： 具备电动操作机构，可实现断路器远程分闸和合闸的自动化控制。 具备一个选择开关，可实现从自动到手动操作的转换。而且提供断开位置挂锁功能。馈出线断路器功能配置：结构类型：塑壳断路器。连接方式：固定式或插入式。脱扣器： 100/160/250A塑壳断路器可选择热磁式。 400/630A塑壳断路器可选择热磁式或电子式。保护功能： 热磁式脱扣器具备过载长延时和短路瞬时保护功能。 电子式脱扣器具备过载长延时、短路短延时和短路瞬时保护功能。控制操作： 重要负荷馈电断路器可配置电动操作机构，实现远程分闸和合闸的自动化控制。 根据具体工程要求，可提供操作手柄挂锁装置，锁住合闸操作。进出线断路器的性能特点：双重绝缘： 将主带电部件与开关前面部分完全隔离，保证操作人员的安全。 所有的电气附件均与主回路完全隔离，杜绝了任何与主电路接触的危险，特别是操作机构与主回路也是完全隔离的。可靠操作： 操作手柄准确指示断路器动触头的位置，保证了安全和可靠性。 断路器的操作机构为自由脱扣，与手柄上所受的压力及操作速度无关。 脱扣器脱扣会使动触头自动断开，如需要将其重新闭合，需要将操作手柄复位，即把操作手柄由中间位置推至断开位置的最下限。隔离性能： 断路器可以保证在断开位置隔离回路，有足够的绝缘距离来保证在输入与输出之间没有剩余电流，或在过电压存在的情况下有足够的介电强度。 对于插入式和抽屉式断路器，在抽出或摇出位置，主回路与辅助回路是隔离的，这保证了没有任何带电部件。而且只有在断开位置，才能抽出或摇出断路器，可保证维护测试的安全。工作温度： 断路器可在环境温度25至70的范围内正常工作，储存的环境温度为40至70。 热磁脱扣器的热元件参考温度设置为40，当温度高于或低于40时，具有相同设置的断路器的热脱扣门限值会有所变化。 微处理器过电流脱扣器的性能不会随温度不同而产生变化，但当温度高于40时，过载保护功能的最大设定值会有所降低。海拔高度： 断路器在海拔高度2000米以下，其性能不会发生任何变化。 当海拔高度超过2000米时，大气中的成分、绝缘性能、冷却性能及压力都会发生变化，断路器因此要降容使用。表1：不同海拔断路器的使用容量海拔高度 m2000300040005000额定工作电压Ue V690600500440额定持续电流Iu %Iu100989390电磁兼容性： 使用电子脱扣器，可使脱扣器避免由于电子设备、大气干扰或放电所产生的误脱扣，而且也不会对周围的电子设备产生干扰。 产品符合IEC60947-2附录F电磁兼容性的相关规定。安装位置： 断路器可以水平、垂直或平躺在安装板上安装，且不会影响其额定参数。 断路器可以从上端或下端接入电源，因此其安装非常简单，且不会影响设备功能。级联技术： 运用断路器的限流作用，提升下级断路器的分断能力。 由于断路器对短路电流有效的限制，下级断路器能够分断预期大于其分断能力的短路电流，使系统更加的安全。施奈德NS断路器专利技术： 双旋转分断系统专利技术，具有超强的限流特性，预期短路电流大大降低，短路电流对系统的冲击和破坏大大减弱，负载得到可靠的保护。 压力脱扣专利技术，独立于脱扣器系统，动作门限值达25In，具有选择性，对回路设备的保护更有效。综合防雷装置：如图3所示，站用变配电系统配置A、B、C三级防雷保护措施。图3：站用变配电系统综合防雷保护方案A级防雷装置：A级防雷器安装在站用变电源出线隔离开关侧，作为第一级防雷保护，能大部分泄放电网雷击或操作感应的浪涌电流。A级防雷器的额定冲击电流为80kA，最大冲击电流为120kA。B级防雷装置：B级防雷器安装在交流电源屏的进线断路器侧，作为第二级防雷保护，能有效泄放残余的浪涌电流。B级防雷器的额定冲击电流为40kA，最大冲击电流为60kA。C级防雷装置：C级防雷器安装在交流电源屏的工作母线侧，作为第三级防雷保护，能够进一步限制负载侧的残余浪涌电压，将电涌冲击对设备的危害降至最小，保障回路设备安全工作。C级防雷器的额定冲击电流为20kA，最大冲击电流为40kA。二次系统功能PJD20系列智能交流电源屏（柜）的二次系统包括控制单元、信号单元、测量单元和自动化单元。控制单元：控制单元的功能是完成对进线和母联断路器分/合闸操作的控制。对进线和母联断路器的控制包括“手动”、“自动”和“遥控”三种操作方式，如图4所示通过一个转换开关切换选择。图4：断路器操作方式转换开关 手动操作：该方式下对断路器的分闸/合闸操作只能在断路器本体上进行。在断路器本体上通过一个选择开关实现从“自动”到“手动”操作的转换，并通过手动储能机构完成对进线和母联断路器的就地手动分闸/合闸操作。注：以下遥控和自动操作只能在断路器本体上的选择开关从“手动”转换到“自动”状态才能进行操作。 遥控操作：该方式下对断路器的分闸/合闸操作由微机测控装置完成。微机测控装置通过接收变电站自动化系统的遥控指令，实现对进线和母联断路器的远方遥控分闸/合闸操作。 自动操作：该方式下对断路器的分闸/合闸操作由备自投测控单元电路完成。备自投测控单元电路通过对进线电源和断路器的状态监测，实现对进线和母联断路器的就地自动分闸/合闸操作。备自投测控单元电路的控制逻辑如表2和表3所示：表2：双路电源进线系统的备自投控制逻辑状态1号站用变电源进线断路器1段和2段工作母线联络断路器2号站用变电源进线断路器10002101310（0）4（0）0150116110表3：三路电源进线系统的备自投控制逻辑状态1号站用变电源进线断路器3号站用变电源进线断路器至1段母线1段和2段工作母线联络断路器2段3号站用变电源进线断路器至2段母线2号站用变电源进线断路器10000021000130100141001050101061000（0）7（0）000180100（0）9（0）001010101001100101注：1、对于断路器操作，“0”代表断路器分闸，“1”代表断路器合闸。 2、对于断路器保护，“（0）”代表断路器脱扣。3、对于站用变电源进线，“0”代表电源缺相或失压，“1”代表电源正常。本站重庆轻轨朝沙段为一路电源进线系统的备自投控制逻辑表4：一路电源进线系统的备自投控制逻辑定义拨码自投自复互为备用自投不自复自投自复切换延时5s，返回延时15s工作方式1011020010切换延时300014000050000返回延时600007000180000工作方式由施耐德WATS后部的拨码方式进行选择：自投自复（00）互为备用（10）自投不自复（11）本站工作方式为自投自复（00）即正常工作时一段交流进行工作，备用电源不工作，二段同样.当一段(二段)交流进线失电则备用电源自动投入，保证交流系统供电。一旦一段（二段）交流电源恢复，系统自动切换回到正常工作状态.信号单元：信号单元的功能是完成对站用变电源、进线和母联断路器及馈线断路器的状态和告警信号采集，以空接点的方式接入到微机测控装置。状态信号量： 1号站用变电源进线断路器合闸。 2号站用变电源进线断路器合闸。 3号站用变电源1段进线断路器合闸。 3号站用变电源2段进线断路器合闸。 1段和2段工作母线联络断路器合闸。 各路馈出线断路器合闸。 进线和母联断路器远方遥控操作。告警信号量： 1号站用变电源缺相/失压。 2号站用变电源缺相/失压。 3号站用变电源缺相/失压。 1号站用变电源进线断路器脱扣。 2号站用变电源进线断路器脱扣。 3号站用变电源1段进线断路器脱扣。 3号站用变电源2段进线断路器脱扣。 1段和2段工作母线联络断路器脱扣。测量单元：测量单元的功能是完成对站用变电源进线的电流、电度和工作母线的电压进行监测。 1号站用变电源进线电流表。 2号站用变电源进线电流表。 3号站用变电源进线电流表。 1号站用变电源进线电度表。 2号站用变电源进线电度表。 3号站用变电源进线电度表。 1段工作母线电压表。 2段工作母线电压表。自动化单元：自动化单元的功能是通过FCK-821微机测控装置完成对站用变交流配电系统的测量、记录、监视、控制、通信等功能，满足变电站综合自动化系统的要求。技术特点： 采用32位高性能浮点DSP数字信号处理器和16位AD转换器，充分保证装置采样精度和数据运算精度。 开关量输入采用直流220V/110V光电隔离输入，具有防止触点抖动的能力，满足系统设计的要求。 采用多层印制电路板和SMT表面帖装技术，电路的强弱电完全隔离，抗干扰能力极强。 采用19/3in6U机箱，整体面板和后插拔方式电路板接插件，端子直接出线，减少回路转接，工作可靠性高。 人机界面采用128X64点阵的大屏幕液晶显示器，真正图形化桌面操作，生动形象，显示直观，操作简便。 软件内核采用国际成熟的嵌入式实时多任务操作系统，装置的实时性、可靠性得到了最大的保证。软件升级方便。 支持RS232、RS485等多种通信接口，采用国际通用标准规约（IEC60870-5-103），满足变电站综合自动化的要求。功能配置： 模拟量的采集、显示与上送：测控对象为站用变的两个进线断路器。交流电流输入：6路；交流电压输入：6路。可以实现对两个完整交流功率测量点的电压U、电流I、有功功率P、无功功率Q、功率因数COS、频率F、电度等交流工频电量的测量计算。 开关量的采集、显示与上送：开关量输入：27路。开关量输入为DC220V/110V干触点输入，内部光电隔离，实现开关量变位遥信及SOE事件记录。开关量消抖动时间可以设定。 开关量输出：开关量输出：10路。可以接收并执行遥控命令，实现对站用变进线和母联断路器的遥控分闸/合闸操作。继电器干触点输出，出口动作保持时间可以设定。 脉冲量的采集、显示与上送：脉冲量输入：4路。脉冲量输入为DC24V空触点输入，内部光电隔离，实现脉冲电度计数的记录。 GPS对时：GPS对时脉冲输入：1路。GPS对时脉冲输入为DC24V空触点输入，内部光电隔离，实现GPS硬件对时功能。技术指标： 额定参数：交流电流：5A或1A；交流电压：100V（线电压）；交流频率：50Hz；直流电压：220V110V。 模拟量测量：交流电压U、电流I基本误差：不超过0.2；交流有功功率P、无功功率Q、功率因数COS基本误差：不超过0.5；交流频率F基本误差：不超过0.01Hz；交流工频电量输入线性范围：额定值的0120。 开关量输入：开关量输入方式：DC220V或110V输入，光电隔离；事件顺序记录站内分辨率：2mS。 脉冲量输入：脉冲量输入方式：DC24V输入，光电隔离；脉冲宽度：10mS。 开关量输出：开关量输出触点容量：DC30V，5A；AC220V，5A。 电磁兼容：装置符合GB/T13729、GB/T17626和GB/T15153的相关规定。交流配电屏（柜）屏（柜）标准：机柜以C型材为基础骨架，框架轻巧、组合方便，配以铝合金边框前门和钣金后门，并屏后侧面有边屏(厚度为20mm)，可以遮挡住框架上的模数孔，经济美观。 前门：由两种铝型材和压铸铝连接角组成门框，配以4mm的钢化玻璃和左右装饰通风带及上下装饰铝铭牌，具有刚性好、美观、安全的特点。 后门：为双扇门，由钣金弯曲而成，并在门板中间冲装饰性通风孔，以便机柜内的功率器件前后通风散热。 面板：以20mm高度模数由钣金弯曲而成，拼块式上下组合，按功能要求设计为旋转门或可拆卸固定面板型式，实现正面维护机柜电器设备。 防火板、侧板：机柜两侧根