UFit-u开关柜通用保护装置说明书(V101.6)(北京五洲安拓)

UFit-u通用型保护测控装置UFit系列数字式继电器UFit-u通用型保护测控装置（V1.0）北京五洲安拓电子技术有限公司二零零二年三月UFit-u通用型保护测控装置目录1简介-----------------------------------------------------------------22安装-----------------------------------------------------------------53操作说明-----------------------------------------------------------------84调试大纲-----------------------------------------------------------------265保护原理-----------------------------------------------------------------226装置编程-----------------------------------------------------------------31附录A技术参数表--------------------------------------------------------------29B系统参数整定表----------------------------------------------------------31C硬件配置----------------------------------------------------------------35D端子图及典型电气接线图--------------------------------------------------40E机械安装尺寸图----------------------------------------------------------41F装置通讯----------------------------------------------------------------472UFit-u通用型保护测控装置1简介1.1主要特点⏹功能高度集成化,集保护、测量、监视、控制、通信等多种功能于一体,通用性强,内置保护库,用户可根据运行要求进行组合,减少装置类型和备品备件。⏹配备保护逻辑和控制逻辑可编程功能,采用电气工作人员熟悉的逻辑图编程,不必学习就会使用。⏹双通讯接口可组成主备或同时运行的双网结构，保证信息传输的实时性和可靠性。⏹以高性能混合信号微处理器为核心，具有高速运算和实时信号处理能力，轻松完成实现的继电保护算法；微处理器的总线不出芯片，系统的可靠性和抗干扰能力大大提高。⏹保护功能完全不依赖于通信网络，通讯故障不影响保护正常运行。⏹全封闭金属机箱具有很强的抗静电抗电磁干扰抗机械振动能力，适合于分布式就地安装在开关柜上。⏹采用表面贴工艺，重要器件如电源模块、互感器、继电器、液晶显示器、接线端子等均采用国内外知名企业的成熟产品保证装置平均无故障时间大于110000小时。⏹国际通用输入电源模块，兼容85-265V交流或直流工作电源，降低了对工作电源的要求。⏹独到的断路器操作回路设计，简单可靠，减少了中间继电器，简化了二次设计，除了具有防跳闭锁、跳合闸保持等功能外，还具有机卡保护功能。⏹具有完善的自检能力，发现装置异常能自动告警，具有自保护能力，能有效防止接线错误和非正常运行引起的装置永久性损坏。⏹出口采用双光耦、双继电器，内部多重逻辑和继电器闭锁，确保出口可靠不误动。⏹开入信号3组共15个，每组相互独立，每组可以独立选择使用+5--+240V的不同电源。1.2应用范围Ufit-u通用型保护测控装置是Ufit系列中通用性最强、应用面最广的保护测控装置，适用于非直接接地电网或直接接地电网系统，作为各类电气设备和线路的主保护或后备保护。一般的配电站系统，采用Ufit-u一种型号就能满足所有的保护和自动化功能，减少了维护工作量和备品备件。适用范围：■进线保护及测控■出线保护及测控■母线分段保护及测控■进线或母分备自投保护及测控■高压电容器组保护及测控UFit-u通用型保护测控装置■高压电抗器保护及测控■高压电动机保护及测控（无差动保护要求）■发电机保护及测控（无差动保护要求）■厂用变压器保护及测控■主变低压侧后备保护及测控■主变高压侧后备保护及测控1.3保护功能Ufit-u通用型保护测控装置的保护功能包括：■电流速断保护（带复合电压及方向闭锁）■限时电流速断保护（带复合电压及方向闭锁）■定时限过流保护（带复合电压及方向闭锁）■反时限过流保护■过负荷保护■负序电流二段保护■零序过流Ⅰ段保护■零序过流Ⅱ段保护■单相接地选线■过压保护■低压保护■失压保护■负序电压保护■零序过压保护■复合电压过流保护■备自投■三相一次重合闸■低周减载■后加速保护以上所有保护均支持逻辑图编程，并可灵活组合。除上述提供的保护，装置还提供以下保护功能：■开关量直接跳闸功能，用于温度、瓦斯等外部开关信号保护；■通过装置逻辑图编程，可实现各种保护和控制功能（如冷却风机控制、联锁跳闸等）；■自定义保护，用于实现各种特殊要求的保护。UFit-u通用型保护测控装置1.4测量和监视功能Ufit-u对接入装置的电流、电压输入信号进行高速数据采集，对采样数据进行快速傅氏变换和计算，测量精度可达0.2级以上。测量内容包括：相电流、相电压、线电压、频率、有功功率、无功功率、功率因数、积分电度和脉冲电度等，还可测量和监视由变送器接入的温度、湿度和压力等非电量信号。Ufit-u对各种电量和非电量信号的测量精度可通过通道校正系数进行调节，不需要调整硬件回路。根据电压互感器、电流互感器的变比和接线方式，装置自动进行工程量转换，并分别显示一次侧值和二次侧值。为了保证电网安全运行，Ufit-u可以实时监视设备运行状态，监视内容包括：²断路器位置、接地刀位置²隔离刀位置（固定柜）或手车工作、试验位置（手车柜）²弹簧储能状态（弹簧操作机构）或气体压力（GIS柜）²控制电源失电²跳闸/合闸回路断线²各相电压互感器、电流互感器断线²统计断路器操作次数²由变送器接入的各种温度、湿度和压力等非电量信号²其它接点信号，如温度、瓦斯和联锁信号等装置支持15路外部无源接点输入，采用变位时间确认窗和内部数字滤波技术，保证遥信正确率达到100%。保护和控制逻辑可编程功能是Ufit系列产品的重要特色之一，即“软件二次”技术。编程语言采用电气工程人员非常熟悉的逻辑图，其设计与常规继电保护逻辑原理图完全一致。该技术在保证可靠性的前提下，极大地方便简化了二次设计，取代了各种常规继电器，节省了大量安装空间和控制电缆及一些多余设备，并使系统更易于调试和维护，工程设计非常灵活。装置提供了8个输出继电器用于控制输出，支持逻辑图编程，可实现各种复杂的自动化控制功能。随着将来电网组网方式的复杂化和运行方式的调整，“软件二次”技术的优越性将更加明显。在电气运行中一直很难实现的各种自动化控制功能，如备用电源自动投入、功率因数自动补偿、变压器有载调压、PT切换、控制联锁/联动、防越级跳闸和合闸闭锁等，都可以依托“软件二次”技术来轻松解决。UFit-u通用型保护测控装置1.6事件记录和故障录波功能Ufit-u能在线记录与电力系统运行相关的所有事件。最多可在线记录事件20条，分辨率小于1毫秒，装置工作电源丢失情况下，可永久保留所记录的事件。Ufit-u支持故障录波功能。只要有保护事件发生，故障录波器就自动将发生此事件前后的电流、电压、开关状态等信息完整真实地记录下来，采样密度每周波12点。1.7人机接口功能Ufit-u的人机界面完全符合人机工程设计要求，大屏幕大字符图形液晶显示，菜单化设计，全中文显示，傻瓜式操作，一般运行人员经过短时间培训就能熟练掌握。8个高亮度的LED指示灯的显示信息可由用户指定，如重合闸充电指示、备自投充电指示、过负荷等等，保护测控装置的人机接口完全符合人机工程设计要求。直接在装置上进行按键操作，可以查看各种运行信息和系统参数；在输入正确的操作口令后，可进行保护定值、时限整定，保护投退和系统参数修改；通过通讯端口和便携式电脑通讯，可进行定值调阅和修改、逻辑图程序编制、系数修改、校时等。1.8远程通信功能Ufit-u有两个通讯接口，支持国际上最流行的RS485工业现场总线接口，一条总线最多允许挂接256个节点，两个通讯接口可以互为备用，也可以同时使用组成双网结构，保证通信网络的实时性和可靠性。通信协议采用标准MODBUS，便于同其它自动化系统接口。Ufit-u可以扩展通讯接口，使自己挂接到DCS系统中广泛使用的Profibus总线上。利用装置的通讯口1和随机提供的维护工具软件Ufit/s1或CIS2000系统软件可对装置进行编程和调试。通过通信网络Ufit-U保护测控装置将所有运行信息包括遥测、遥信、保护定值、系统参数等实时发送到上一级SCADA系统，并能接收各种遥控遥调和保护定值整定、电度底码设置、系统参数修改等命令，实现变电站无人值守方案。UFit-u通用型保护测控装置2安装危险：在安装Ufit-u过程中，装置带有的危险电压有可能会导致设备永久性损坏或人员伤亡。这些电压主要分布在装置端子条和交流电流输入、交流电压输入、开关量输入、继电器输出和工作电源、控制电源等回路。本装置的安装、调试和检修操作仅限于经过授权和严格培训的工程技术人员。2.1开孔和固定环境条件Ufit-u必须安装在远离热源和强电磁场的干燥、整洁处（如开关柜二次仪表室）。要求安装装置的屏柜能够防止装置遭受油气、盐雾、灰尘、腐蚀性蒸汽或其它能通过空气扩散的有害物质的污染。为便于接线和现场调试，要求屏柜的门能完全打开，安装空间有一定的裕量，用于接线和放置柜内端子排、短接片、按钮、指示灯及其它附件。具体安装操作首先要在屏柜前面板上开孔,具体开孔尺寸参见附录《机械安装尺寸图》。将装置从正面推入方孔内，，用力拧紧，使装置面板贴紧在屏柜前面板上，要求无晃动，无倾斜。注意：在现场安装过程中，操作人员可能会碰到紧挨装置的开关或断路器，应该对这些开关或断路器做上相关标记或采取其它安全措施，避免造成安全事故。2.2接线Ufit-u后面板的端子分左右排列，如图2.2所示。其中宽度为10mm的B端子（指电流回路接线端子），由于接入装置的电流可能较大，接线时要求制作U型或O型线头，以增大接触面积，并保证可靠连接；其它宽度为5mm的绿色A、C端子（指直流输入回路、开关量输入回路、信号继电器输出回路、断路器操作回路、电压回路和电源的接线端子），接线时应制作针型线头。注意：UFit-u通用型保护测控装置1、所有接线必须严格按照工程接线图纸进行，根据导线电气编号按顺序接线。一旦接线完成，严禁随意更改或触碰端子。2、装置的继电器输出涉及到断路器分闸/合闸操作，因此需要特定的防范措施。3、由于工程人员在现场检修、升级或更换Ufit-u时，需要断开装置与运行系统间的所有电气接线，并从屏柜上取下装置，因此在初始安装时，就应该全面考虑以下操作的方便性：²交流电压输入回路应该有装在源端的空气开关或保险丝进行保护，保证装置能被安全断开；²交流电流输入回路应该装设电流短接片，使装置在电流互感器不开路情况下能被安全断开；²所有导线的布置和走线都应该以方便于在装置端子上拆线、打开装置后盖，甚至将装置整个拆除为原则。8UFit-u通用型保护测控装置2.3维护Ufit-u的平均无故障时间为100,000小时（相当于11年）。在装置正常工作期限内，不需要用户投入额外的维护工作。2.4校正Ufit-u的校正是指对数据采集通道系数进行校正，是保证装置测量精度的有效和必要步骤。装置在出厂前其精度已校正完成，在装置的正常使用寿命内，一般是不需要对装置进行重新校正。Ufit-u的校正操作十分方便，具体步骤为：①在要求校正的回路输入标准信号；②在装置面板上查看对应的数据，是否与标准信号相符；③若显示数据大于标准信号，则减少对应的通道系数；④若显示数据小于标准信号，则增加对应的通道系数；⑤通道系数可通过菜单“设置„”的“系数”进入；⑥重复步骤①到⑤，直到校正完装置所有回路的通道系数。也可以使用随机的工具软件Ufit/s1或我公司的监控系统软件自动或手动修改。2.5现场服务注意事项为防止由于误操作引起Ufit-u装置的损坏和安全事故，在现场检修、升级和更换装置时必须将装置的所有电气接线从运行系统中断开，并从屏柜上拆下装置。在电压/电流互感器一次侧有电的情况下，其二次侧将会产生危险的电压和电流，因此在现场安装或检修设备时，必须采取适当的安全防范措施，如断开电压互感器一次侧或二次侧保险丝，短接电流互感器二次侧接线等。UFit-u通用型保护测控装置3操作说明3.1上电注意：只有当所有安装操作和电气接线已完成，并检查确认安装和接线正确后，才可以对装置进行上电操作。为防止可能发生的意外情况，在装置第一次上电之前，应将各种受装置出口继电器控制的一次设备退出运行。主机模块初始化Ufit-u主机模块上电初始化时，直接从EEPROM内并行读取系统参数、保护定值、逻辑图程序等数据，并检查这些数据的正确性；在读取数据并检查无误后，主机模块的初始化工作完成。如果EEPROM内的数据无效，则装置会退出功能，并发送装置自检出错信号。但测量、监视功能保留。初始化程序首先测试装置面板上所有指示灯和液晶显示屏，此过程中所有指示灯顺序点亮，液晶显示屏背光点亮；在初始化完成后，面板上的运行指示灯亮，其他指示灯为用户自己定义，用户可以根据现场情况自行判断。若所有指示灯和显示屏背光一直处于亮的状态，则表示主机模块初始化异常，请立即与我司客户服务中心联系。UFit-u通用型保护测控装置3.2面板操作面板功能Ufit-u的前面板设计简洁明了、布置合理，符合人机工程设计要求。面板主要部件包括：①液晶显示屏②1个运行指示灯和8个用户自定义指示灯③7按键薄膜键盘液晶显示屏Ufit-u的液晶显示屏采用分辨率为128³64的超大液晶，其对比度在出厂前已由厂家调节到最佳状态（常温20℃下）,一般情况下，不需要用户在现场重新调整液晶显示对比度。为了延长液晶显示屏的使用寿命，Ufit-u在出厂时都设定了屏幕保护方案，即：在用户最后一次按键操作二分钟后，装置将自动关闭显示屏背光电源；五分钟后，自动关闭液晶显示屏，即处于屏幕保护状态；按任意键，显示屏和背光电源将全部打开，液晶显示屏恢复到正常显示状态。在装置有故障或告警信号时，显示屏和背光电源自动打开，屏幕保护功能自动关闭。采用此技术可大大地延长液晶的使用寿命。指示灯装置左侧的指示灯为运行电源指示，其它的8个指示灯用来指示用户自定义的状态。用户可通过逻辑图编程来设置各备用指示灯要求指示的内容，如重合闸充电指示、备自投充电指示、通讯状态、断路器的位置等等。按键液晶显示屏操作按键包括“▲”、“▼”、“►”“◄”“确认”、“返回”“复归”七个按键。Ufit-u的显示屏分三种状态，即主菜单状态、子菜单状态和显示主画面状态。1、当显示屏处于主画面状态时，按“确认”键进入主菜单状态，按“取消”键从菜单状态返回到主画面状态。2、当显示屏处于主菜单状态时，“▲”、“▼”按键用于向上、向下移动条形光标，按“确认”键进入子菜单或对应画面状态；3、当显示屏处于子菜单状态时，“▲”、“▼”按键用于向上、向下移动条形光标，按“确认”键进入对应画面状态，子菜单响应“取消”按键并回到主菜单状态；UFit-u通用型保护测控装置3.3显示内容说明Ufit-u的液晶显示菜单结构如下：Ufit-u提供的主菜单如下图所示。以下章节就每个菜单对应的显示内容做详细说明。上电后主画面的显示内容如下：上电后主画面第一行为当前时间；第二行为保护B相电流；第三行为当前功率因数，五角星表示当前有告警，五角星后面的数字表示当前的告警个数，有告警时告警画面会自动弹出，在主画面时告警内容可以根据菜单察看，也可以由用户自定义的LED指示灯得知；第四行为当前有功功率。UFit-u通用型保护测控装置在主画面时按“确认”键，即出现主菜单，用户可使用“▲”、“▼”按键选择察看内容。主菜单开入量的画面如下，其中第一行自左至右依次对应开入1-8，第二行自左至右依次对应开入9-15。开入量的画面模拟量画面如下，分别对应保护A、B、C三相电流，接地零序电流，A、B、C三相相/线电压，零序电压，测量擦C、A相电流，零序电流，负序电流，功率因数，频率，有功功率，无功功率，有功电度，无功电度。当光标在第18、19项时，可以按“确认”键切换到编辑状态，然后用“▲”、“▼”按键修改电度低数。用户还可以使用“►”“◄”键来选择察看一次值或二次值。UFit-u通用型保护测控装置装置有以下事件时，会生成报告，且弹出告警画面。具体事件有：过流一段、过流二段、过流三段、负序一段、负序二段、零序一段、零序二段、低周减载、过电压、低电压、接地动作、后加速动作、远动出口等。报告画面其中，第一行为报告内容和报告总数及报告索引，第二行为故障时的模拟量数值，第三行为故障相别，第四行为故障发生时间。当装置显示在主画面，发生以下事件且相应的控制字投入时，装置会自动弹出告警画面。具体事件有：过流一段动作、过流二段动作、过流三段动作、负序一段动作、负序二段动作、零序一段动作、零序二段动作、低周减载动作、过电压动作、零序电压过高、重合闸动作、14UFit-u通用型保护测控装置低电压动作、失电动作、控制回路断线、PT断线、过负荷、小电流接地、重合闸充电、备自投充电、后加速动作、备自投动作、保护启动、自检告警等。其中,0表示无此告警，1表示当前有告警，此时按“确认”键可以察看相应的报告。告警画面光标在自检告警行的“+”上时，可以展开具体的自检内容。Ufit-u具有很强的自检能力，发现异常能自动发出告警，其中“0”表示自检正常，“1”表示自检出错。自检画面UFit-u通用型保护测控装置装置的配置菜单提供用户使用键盘修改、测试装置的功能。用户要设置某参数（如：保护定值），可以通过按“▲”、“▼”键来选择对应的子菜单（闪烁光标将跟随“▲”、“▼”键上下移动），按“确认”键，进入相应的设置画面；按“取消”键，返回系统主菜单。当进入保护定值、线路参数、电度量参数、开关量参数、精度校正系数、电度底码设置和保护功能设置画面时，其显示内容与浏览画面基本相同，不同之处在于设置画面显示一个黑色的修改提示框，指示用户可以修改的当前参数项。用户可以通过“▲”、“▼”按键来选择需要修改的参数项；选定后，按“确认”键，系统显示闪烁光标，提示用户选择对应的参数；再次按“确认”键，闪烁光标消失，该参数项的修改完成。Ufit-u中可以修改的参数包括两大类：一是数值修改（如：电流、电压和时间整定值等）；二是选择项修改（如：保护的投退、事件类型等）。在进行数值修改时，按“▲”、“▼”键可以实现从数字0～9的循环选择；而进行选项修改时，用户只能在系统提供的选择项中用“▲”、“▼”键实现选择，如对保护投退状态的修改，用户只能从“1”（保护投入）和“0”（保护退出）中选择一项。配置菜单定值子菜单中，显示装置当前启用的保护功能及与该保护功能相关的投退状态、保护定值、时限定值及闭锁条件等信息，如下图所示。Ufit-u的标准保护库中集成了17种常用保护，某种保护功能是否启用取决于装置保护功能配置表中设定的内容。保护定值显示画面UFit-u通用型保护测控装置当光标在KG0-KG3所在行的“+”上时，按“确认”键，可进入控制字设置子菜单，如下图所示：控制字设置子菜单当在校时菜单时，用户可以用户依次进行年、月、日、时、分、秒设置。修改时，用“►”“◄”键移动光标，用“▲”、“▼”键改变大小。注意：如果装置作为变电站/配电站综合自动化系统的一个节点被集成到SCADA系统软件中，则不需要用户进行时间设置，SCADA系统软件每隔5分钟自动进行广播校时，严格保证每台装置的系统时间与SCADA系统保持一致。当Ufit-u单独作为保护继电器使用时，由于时钟芯片长时间运行会产生偏差，这时需要用户定期对系统时间进行整定校时菜单在测试菜单下，用户可以测试串口和进行传动试验。测试串口时，须将装置的两个串口的A线和B线用导线短接，如果两个串口都正常，测试完成后将出现符号“√”。测试菜单UFit-u通用型保护测控装置系数菜单用来修改装置各个数据采集通道的校正系数，包括三相保护电流、三相测量电流、零序电流、三相电压、零序电压和辅助电压。Ufit-u设计有11个相对独立的数据采集通道，这些通道的校正系数对于保证数据采集精度有着重要的影响。如果系数设定不合适，将会导致数据采集精度降低。当校正系数为1000H时，对应实际系数1；增大或减小校正系数，相应的模拟量数值也会增大或减小。注意：Ufit-u在出厂时已经由厂家对各个通道的系数进行了校正，可以保证达到0.2级测量精度，一般来说不需要在现场进行系数校正。系数菜单3.4现场编程现场编程主要包括系统参数设定、保护功能配置、保护投退与定值整定、开关量参数设定、通道系数校正、逻辑图编程等工作。由于装置在出厂前已按典型应用的要求完成了配置，因此现场编程工作量并不大，用户只需根据当前工程的具体要求作相应调整。简单现场编程工作（如系统参数设定、保护功能配置、保护投退与定值整定等）可以在装置面板上直接进行，其它高级的现场编程工作则必须使用Ufit-S1编程工具软件或CIS2000当地监控系统软件来完成。UFit-u通用型保护测控装置4调试大纲4.1通电前检查1.检查装置型号是否与工程图纸设计一致由于Ufit系列产品各种型号之间存在着功能配置差别，一般来说不能互相替代。所以，现场安装必须严格保证装置型号与工程图纸设计型号一致，不允许用户和现场服务人员随意调换不同型号的装置。2.检查装置产品配置表是否与订货单一致装置背面的产品配置表中需要用户关注的配置项包括装置型号、通信接口、工作电源、控制电源、电流/电压额定值和过载倍数等。如发现配置参数与订货单不一致，请及时联系我司客户服务中心协商解决。3.检查装置的端子接线是否牢固针对装置不同类型的接线端子，用户必须制作相应的U形、O形或针形接线头，以增大端子接触面积，保证可靠连接。4.检查装置接地线是否可靠连接装置的接地线必须可靠接入开关柜的接地线，不允许将开关柜前面板与柜体的连接轴作为接地连接，而且接地线的阻抗必须满足低阻抗要求（小于1Ω）。4.2通电检查1.检查装置工作状态合上装置工作电源开关，装置正常工作特征如下：²上电瞬间，装置指示灯全亮，程序进行初始化；初始化结束后，指示灯正常显示，液晶屏幕显示系统主菜单；²用户自定义指示灯正常；UFit-u通用型保护测控装置2.菜单操作检查²根据菜单操作说明，逐一进行菜单操作，检查菜单项目对应的显示内容是否正确。²进入“版本”子菜单,检查设备型号是否与产品配置表中的设备型号一致。3.保护功能试验²进入“配置”子菜单的“定值”菜单，进行保护投退和定值整定；²逐项加入电流、电压，按保护原理进行功能调试；²检查保护动作事件记录和故障、告警指示灯；²检查信号复归功能；4.开入量功能试验进入“开入量”菜单，按设计图纸对实际接入的开关量逐一进行变位试验，检查画面显示与实际状态是否一致。4.3系统联调对不涉及后台监控系统（仅作为独立的继电保护测控装置使用）的产品可以省略本节。1.系统联调条件²各装置单项功能试验完毕，且均正常工作；²各装置单独与SCADA集成化保护监控系统软件通讯正常；2.初始化设置²设置通讯地址，同一条总线上的各装置的通信地址不能重复（1～127）；²设置通信速率，同一条总线上的各装置的通信速率必须相同；3.系统联调内容与步骤²遥控操作试验；²遥信上送试验；²遥测上送试验；²SOE事件上送试验；4.4投运前检查1.装置工作是否正常；2.检查保护投退、保护定值、时限和闭锁条件是否正确；UFit-u通用型保护测控装置3.检查系统参数设置是否正确；4.5投运后注意事项1.投入运行后注意检查电流、电压、有功、无功、功率显示是否与实际情况一致；2.检查电压、电流相位是否正确；3.检查断路器、接地刀开关位置是否与实际状态一致；4.检查装置各指示灯是否正常；4.6运行维护注意事项1.如果装置的故障、告警指示灯亮，应检查事件记录，确认事件后复归；2.检查液晶显示是否正常；3.遥控/本地锁是否切换到运行要求位置，钥匙应由专人负责保管；4.建议用户不要随意更改装置的口令。口令修改后应妥善保管，以防遗失；5.严禁随意更改装置的系统设置；6.用户方技术人员一般应在厂家指导下更换备件；UFit-u通用型保护测控装置5保护原理Ufit-u保护测控装置集成了多种保护功能，用户可根据运行需要通过定值选择相应的保护，任何保护的输出保护动作标志均可通过逻辑图灵活配置成跳闸告警，或添加其它闭锁条件。对于开关量保护如温度、瓦斯等，可通过梯形图编程实现报警跳闸、启动风机等控制逻辑。5.1主要元件构成原理5.1.1保护启动元件装置设有启动元件，采用突变量电流启动和有效值辅助启动两种方式，启动元件动作的前提是三段过流、后加速、反时限过流或三段零序过流保护至少有一项投入，启动元件动作后开放出口回路24V电源。满足以下两个判剧中任一个，启动元件动作：1)相电流突变量启动：|｜i（t）-i(t-T)｜-｜i（t-T）-i(t-2T)｜|≥IqdT—采样周期，Iqd—突变量启动定值；当任一相电流连续两个采样值的突变量大于启动定值时，保护启动并进入三段过流判别。在Ufit系列装置中，启动电流Iqd固定为3A.。2)有效值辅助启动：有效值辅助启动发生在没有明显突变量情况下，其判据为：MAX（IØ）>MIN（Id）。IØ为相电流，Id为各段电流定值。在最大相电流大于三段过流定值及反时限过流启动定值时启动，条件满足时保护启动并进入三段过流判别。5.1.2三段电流保护本装置设三段电流保护，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段可通过定值控制字KG3.3选择三相式/两相式，三相电流均从外部引入。当选择两相式时，保护不判断B相电流。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作时限可单独整定。三段都可以独立地用配置字选择是否带功率方向及是否经复压闭锁，并且三段都有独立的复压闭锁定值。Ⅲ段可以用控制字（KG1.3）选择是否选用反时限，以及反时限的特性曲线（控制字KG3.6）。三段保护分别为速断、限时速断、定时限过流段保护。方向元件取90o接线方式，并按相启动，灵敏角可通过控制字选择30°或45°，若IA在-45°-135°相对Ubc方向范围，方向元件动作。方向闭锁投入，过流相的方向条件满足；低压闭锁投入，低电压条件满足三相22UFit-u通用型保护测控装置过流判别中，采用了不搭接数据窗重复计算的方法，这样就进一步提高了装置的抗噪声能力及动作的可靠性。若有故障，条件满足则保护跳闸，动作后若故障消失则保护快速返回；若无故障，或条件不满足，保护最多延时10秒后整组复归。在本装置作为电动机保护使用时，须将定值控制字（KG3.2）过流一二段时间闭锁投入，且须整定定值中过流一二段时间闭锁定值（T_gl1bs），该时间定值相当于电动机的启动时间。此时，I段可以作为电动机的速断保护，II段可以作为电动机的堵转保护，III段可以作为电动机的启动时间过长保护。电流速断保护反映电动机的定子绕组或引线的相间短路而动作。动作时限可整定为速断或带较短的时限。其整定值应躲过电动机的起动电流。任一相电流大于整定值，电流速断保护经整定延时跳闸。下图为电动机正常起动后的电流变化曲线。起动前电流为零，合上断路器后，电流瞬间增大，随着电动机转速的升高，电动机的电流逐渐减小。当电动机达到额定转速后，电动机的电流也稳定在额定电流附近。装置根据电流特征自动判断电动机的状态。当电动机的电流<0.1Ie时，认为电动机处于停止状态。从时刻t1开始，电动机电流从无到有，认为电动机进入了起动状态。当电流由大变小，并稳定在额定电流附近时（t2时刻），则认为电动机已进入稳定运行状态。上图中的Tst为整定值，整定时应使Tst稍大于电动机的最长起动时间。当电动机起动后，电流经过时间Tst依然不能降到额定电流附近时，仍然认为电动机已进入运行状态。定值控制字（KG3.2）过流一二段时间闭锁投入后，若装置监测到电流自小而大变化，当大于0.1In（In为额定电流，一般为5A）时，装置判为电动机启动，在T_gl1bs时间内，过流I段的电流定值会自动增大1倍，同时过流II段会自动闭锁，以躲过电动机的启动电流。在T_gl1bs时间后，即电动机启动完成后，过流I段的电流定值会自动恢复，同时过流II段会自动投入，III段作为电动机的启动时间过长保护，可以一直投入，不必退出。UFit-u通用型保护测控装置本装置复压闭锁动作判据为：注：开入闭锁投入及闭锁Ⅰ、Ⅱ段过流是用可编程逻辑实现的，可以根据用户的需求选用。过流保护逻辑框图5.1.3反时限过流保护本装置过流第III段和零序一段可以设为反时限过流保护，特性符合IEC标准，可通过整定选择IECA（非常反时限）、IECB（极端反时限）两种反时限特性中的一种，曲线特性见24UFit-u通用型保护测控装置下图a、b。其数学表达式分别为式（3-1）、（3-2）。a)IECB（非常反时限）b）IECC（极度反时限）反时限曲线特性图t=13.5Tp80Tp（3-1）t=（3-2）⨯⨯2I1010⎛I⎫-1IpIp⎪⎪-1⎝⎭式中，t动作时间Tp时间整定值Ip电流整定值I故障电流保护启动/返回特性：启动门槛为1.1Ip；如果电流小于1.1Ip持续1个周波以上，保护返回。保护动作时间特性：当2<(I/Ip)<20时，动作时间误差小于±5%或±30ms；当（I/Ip）≥20时，保护按定时限动作。5.1.4两段零序电流保护本装置设两段零序电流保护，其中I段可以用控制字选择反时限或定时限。装置零序CT25UFit-u通用型保护测控装置可选用两种CT，测量范围分别是0.01-1.5A和0.1-20A，其中：0.01-1.5A用于不接地系统或经消弧线圈接地系统，0.1-20A用于小电阻接地系统。保护逻辑图见下图。图3-3零序电流保护逻辑图5.1.5两段负序过流保护变压器和电动机三相电流不对称时，会产生负序电流。负序电流将在转子中产生2倍工频的电流，使转子发热增加。如果负序电流较大，会使转子过热，危及电动机的安全运行。本装置设置了两段负序过流保护。第一段负序过流保护用来保护电动机的断相、反相、匝间短路等故障。第二段作为灵敏的不平衡电流保护。5.1.6过电压保护过电压保护主要用于电容器保护。为避免使用相电压在单相接地时引起过电压保护误动，过电压保护采用线电压。过电压保护取母线电压是为了防止母线电压过高时损坏电容器，且切除电容器可降低母线电压。为防止电容器未投时误发信号或保护动作后装置不复归，过电压保护中加有断路器位置判据。过电压保护可通过可编程逻辑选择跳闸或告警。5.1.7低电压保护低电压保护主要用于电容器保护。如果母线因失去电源而造成失压，当母线电压恢复正常时，可能因电容器组未放完电而使电容器承受过电压，为此装置设有低电压保护，在发现过压保护逻辑框图UFit-u通用型保护测控装置母线电压低于定值后带时延，切除电容器组。为防止低电压保护在PT断线时误动，装置设置有PT断线闭锁和有流闭锁。另外，装置还设置有断路器位置闭锁判据。以防止低电压保护在电容器组未投时误动作。跳闸低电压保护逻辑框图过负荷元件监视三相保护电流，有单独的电流及时间定值，并有控制字可投退。当负荷电流持续超过过负荷电流定值，达到过负荷延时定值时，过负荷保护动作。过负荷跳闸与告警的可以通过可编程逻辑选择。过负荷是否同时闭锁重合闸也可以通过可编程逻辑选择。5.1.9三相一次重合闸1）启动方式重合闸启动方式有两种：分别是保护和断路器偷跳启动。重合闸必须在充电完成后投入,重合闸充电时间装置固定为15秒。三段电流保护的任一段及零序电流保护和反时限电流保护动作后都可以启动重合闸。任一投入重合闸功能的保护动作，动作前断路器位置为合位且动作后检定无流时启动第一次重27UFit-u通用型保护测控装置合闸，保护跳闸后检无流时间为1秒，超过1秒认为跳闸失败，重合闸功能退出。充电条件有两个：①重合闸控制字已投入；②断路器在合位。当两个条件同时满足时充电，充电达20s置重合闸充电标志。2）闭锁条件满足以下任一条件重合闸放电：控制回路断线、低周跳闸、过负荷跳闸、遥控跳合闸，手动跳合闸。另外，装置还设有外部重合闸闭锁输入端，该输入为15路开入中的任一路，即闭锁输入端变位时，重合闸放电，这样便可确保在遥控跳闸和手动跳闸方式下不启动重合闸，而保护跳闸和断路器偷跳情况下能够启动重合闸。重合闸逻辑框图5．1．10后加速保护装置配置了独立的加速段保护，可选择使用过流加速和零序电流加速，过流和零流加速的电流和时间定值及后加速投入时间均可整定。断路器由分位变为合位后或重合闸动作后,加速功能会自动投入，后加速投入3秒时间延时后,加速功能会自动退出，因此采用该加速段可实现母线充电保护的功能。选择加速后，手合及重合于故障线路时装置将以加速时间动作。加速延时可整定一个短延时以避开合闸冲击电流。5.1.11低周减载低周减载元件可实现分散式的频率控制，当系统频率低于整定值时，该元件能自动判定是否切除负荷。低周减载可经低电流闭锁、低电压闭锁及滑差闭锁，可通过配置字选择其投退，其中，滑差闭锁以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额；低电流闭锁可防止高压侧开关跳闸，而负荷侧电动机反充电引起的低频减载误动，闭锁电流定值可考虑按线路最小负荷电流来整定。线路退出运行即断路器处于分位低周减载功能自动退出，低周保护动作时同时闭锁重合闸。装置投入工作时，若频率已小于整定值，低周保护不动作，当频率由大于整定值变化至小于整定值时，低周保护才会动作。频率取自三相电流和三相电压及零序电流中的任一相，只要任一个模拟量存在，装置都UFit-u通用型保护测控装置会自动检测到频率。频率测量范围为4256Hz。但应注意到，低频减载功能只在稳态时动作，当三相线电压都低于闭锁电压定值时，闭锁保护。5.1.12闭锁母差当三段电流保护、三段零序电流保护或加速保护满足动作条件时，无延时输出一空触点，用于闭锁母线保护。母线保护反相互锁原理是：任何负荷线过流动作，闭锁进线（相对于辅助母线）上的快速保护。如果在任何负荷线上不存在故障时，将不闭锁进线上的高定值过流保护，对母线故障提供可靠的保护。用此方法，有选择的快速的过流继电器配置于进线和馈线上，相互配合构成母线保护。继电器通过接点输入和输出互联，能够区分各种类型的故障和位置并有选择性的动作，只跳系统中有故障的元件。在单电源或双电源的串联级连供电电路中，利用这种互锁原理和Ufit的保护启动信号，可以彻底解决串联级连供电电路中的越级跳闸问题。5.1.13PT断线以下两个判剧中满足任意一个，认为是PT断线。检测到PT断线后，延时5s告警，PT断线告警可通过可编程逻辑输出至装置面板LED指示灯，PT断线判据如下：●任一相有电流，而三相电压均小于10V，判为三相PT断线。●三相电压和大于18V，最大线电压小于18V，判为两相PT断线。●三相电压和大于18V，最大线电压与最小线电压差大于18V，判为单相PT断线。PT断线闭锁保护功能投入时，某段电流保护只有在其复压闭锁或功率方向功能投入的情况下，发生PT断线才闭锁该段保护。5.1.14零序过压装置配有零序电压保护，动作值及动作延时定值都可以整定，动作后置标志，可通过可编程逻辑输出至装置面板LED指示灯。UFit-u通用型保护测控装置5.1.15小电流接地选线装置具有小电流接地选线功能,采用零序电压、零序电流的基波分量作判据。馈出线正常运行时由于线路与大地间存在分布电容，因此零序电流3I0超前零序电压3U090°，其方向为母线流向线路。当馈出线发生单相接地时，该线路始端的零序电流3I0为整个电网非故障元件的零序电容电流之和，并且其方向为线路流向母线。因此小电流接地选线的动作条件为1零序电流3I0大于设定值2零序电压3U0大于30V3零序功率方向满足以上条件满足且持续5秒后，小电流接地选线动作标志置位，可通过可编程逻辑配置为跳闸或告警。数学表达式为：⎛-j903U0⋅e-90<arg3I0⎝⎫⎪⎪<90⎪⎭5.1.16备自投充电条件1、本侧开关在合位2、本侧母线线电压>70V上述条件满足后经20秒延时备自投充电完成，置充电标志。动作条件1、备自投充电完成2、检测到电源对侧发出启动本侧备投的开关量输出命令。经时间t可整定延时后合本侧开关。UFit-u通用型保护测控装置对侧电源和本侧电源的保护装置应在保护动作后首先断开各自开关，然后发出启动对侧备投的开关量输出命令，这一点可以非常方便地利用可编程逻辑实现。5.1.17失电监测失电监测功能可以判断该路电源是否无压、无流。动作条件为：1、电压小于定值中低电压的定值。2、电流小于0.1A（CT额定5A）。3、失电监测功能投入。4、无PT断线。5.1.18装置告警装置具有自检功能，能自检如下故障：RAM故障，ROM校验出错，EEPROM定值出错，采样异常，开出光隔击穿，开出光隔失效，内部参考电压异常，测频错误，串口损坏等。当CPU自检出装置故障时，置故障告警标志，利用可编程逻辑可使其输出到面板LED或继电器，并闭锁保护。告警内容可以通过`主菜单----告警信息----自检信息菜单察看。UFit-u通用型保护测控装置6装置编程6.1编程环境及功能简介Ufit系列保护测控装置内部集成了一个功能强大的PLC，采用电气人员人人都会的逻辑图编程，只需具有初步的数字逻辑电路常识就能应用编程软件，轻松的设计出各种控制逻辑。编程工具为我公司CIS2000监控软件或S1调试软件。S1调试软件可以编辑、编译用户逻辑的逻辑关系，并能够下载和上传。使用时用户只需根据提示和帮助几分钟即可使用。附录A技术参数表UFit-u通用型保护测控装置A.1装置技术参数表UFit-u通用型保护测控装置A.2保护技术参数表UFit-u通用型保护测控装置UFit-u通用型保护测控装置附录B系统参数整定表B.1保护定值整定表UFit-u通用型保护测控装置UFit-u通用型保护测控装置B.2精度调整参数表UFit-u通用型保护测控装置UFit-u通用型保护测控装置附录C端子图及典型电气接线图1UFit-u通用型保护测控装置新端子图UFit-u通用型保护测控装置附录DUFit-u操作说明索引：说明：“确认”对操作的认可“返回”返回上一级菜单“∨”、“∧”菜单的移行或修改定值时数值的增减。“〈”“〉”修改定值时，光标位置的移动。本文中的符号“→“表示下一步的操作1、一次值（电压、电流）查看：在主画面下，按“〉”，此时主画面显示的测量C相电流即为一次值。画面如下：按“〈”，返回主画面,显示二次值。在模拟量画面，操作同样有效。2、查看模拟量主画面下，按“确认”，进入主菜单按“∨”、“∧”到2.项，确认可查看各模拟量3、查看报告记录UFit-u通用型保护测控装置主画面下，按“确认”，进入主菜单按“∨”、“∧”到3.项，确认可查看各类型故障记录。第二行的电流的数值分别为：A相、B相、C相故障电流第三、四行为发生事故的时间。4、定值修改HYPERLINK"/retype/zoom/9bc5bd5fbe23482fb4da4c27?pn=43&x=0&y=0&raww=2