SCR-A05通用保护测控装置技术及使用手册

SCR-A05电压互感器保护测控装置说明书SCR-A05电压互感器保护测控装置技术及使用手册上海驰瑞电力科技有限公司SHANGHAICHIRUIPOWERTECHNOLOGYCO.LTD.目录TOC\o"1-3"\h\z1.概述 11.1. 适用范围 11.2. 逻辑可编程功能 11.3. 友好的人机交互 11.4. 高可靠性设计 11.5. 高精度测量 21.6. 全面的事故分析记录 21.7. 精准的校时 21.8. 实时数据打印功能 21.9. 强大灵活的通讯 22. 技术参数 22.1. 环境条件 22.2. 工作电源 32.3. 控制电源 32.4. 交流电压回路 32.5. 开关量输入回路 32.6. 继电器输出回路 32.7. 测量及计量精度 32.8. 绝缘性能 42.9. 电磁兼容性 42.10. 机械性能 42.11. 装置接口资源 42.12. 通讯功能详述 43. 保护原理 53.1. PT断线告警（I、II段） 53.2. 过电压保护（I、II段） 53.3. PT失压保护（I、II段） 53.4. 母线接地保护（I、II段） 63.5. PT并列 63.6. PT切换（I、II段） 74. 整定说明 84.1. 保护功能投退控制字表 84.2. 保护定值整定表 84.3. 监控参数定值表 84.4. 事故记录表（SOE） 95. 安装与接线 95.1. 安装 95.2. 接线 96. 基本操作和使用 106.1. 面板操作 106.1.1. 高亮度LED指示灯 106.1.2. USB程序烧写口 106.1.3. “分、合闸”按键 106.1.4. “确认”按键 116.1.5. “复归”按键 116.1.6. “方向”按键 116.1.7. “取消”按键 116.1.8. 液晶显示屏 116.2. 菜单操作 116.2.1. 主接线图界面 116.2.2. 主菜单界面 116.2.3. 保护量显示界面 116.2.4. 测量显示界面 116.2.5. 保护投退界面 126.2.6. 保护定值界面 126.2.7. 出口测试界面 126.2.8. 事件记录界面 126.2.9. 故障录波界面 126.2.10. LED测试界面 126.2.11. 交流校准界面 136.2.12. 监控参数界面 136.2.13. 运行状态界面 136.2.14. 设备参数界面 136.2.15. 型号选择界面 136.2.16. 出口设置界面 136.2.17. 打印处理界面 136.2.18. 设备信息界面 136.2.19. 系统初始化界面 136.2.20. 模拟量输出界面 146.2.21. SOE测试界面 14附图I：装置开孔尺寸图 15附图II：装置端子接线图 16附图III：装置控制回路原理图 171感谢您选用SCR-A05电压互感器保护测控装置。我们建议在安装和使用SCR-A05电压互感器保护测控装置之前请仔细阅读本手册。请将本手册妥善存放，以备您将来的使用。订货前，请垂询本公司或当地经销商以获悉本产品的最新规格。本手册当前版本V1.11.概述SCR-A05电压互感器保护测控装置是上海驰瑞电力科技有限公司根据电力系统自动化及无人值守的要求，总结国内外发电厂、变电站微机保护及控制的先进经验，在国电公司领先微机技术的基础上联合上海交通大学、华中科技大学，中国矿业大学等国内知名大学，采用当今最先进的自动化、计算机、通信等高科技技术，研制出新一代具有可编程技术的数字继电保护测控终端。它所具有的强大、灵活的保护和控制可编程功能，可最大限度的满足用户的要求，改变了以往微机保护装置型号繁杂、备品备件困难的局面。该系列产品基于各种顶尖硬件、顶尖技术，采用大容量、资源冗余设计，使其各项指标均达到国内领先水平。其突出特点是功能强大，应用灵活，稳定可靠。适用范围适用于110kv及以下电压等级电网的保护、控制、测量和监视。可用于不同的主接线方式，如单母线，双母线及多母线方式接线；支持不同类型的电网，如中性点不接地系统，经消弧线圈接地系统和小电阻接地系统。逻辑可编程功能SCR-A05提供支持IEC-61131-3图形可编程标准的PLC逻辑可编程功能。通过配套的SCR-A00软件包就可以在Windows环境下用逻辑图形符号对保护元件、输入信号、继电器出口、指示灯、故障录波触发等资源进行编程，形象直观。PLC功能使变电站自动化系统所需要的自动化功能和顺序逻辑控制功能集中到一个装置中。友好的人机交互SCR-A05面板设计美观、简洁、使用方便、简单。大液晶显示屏上可以显示主接线图、开关和隔离刀、地刀的实时位置，也可以同事显示测量实时值。SCR-A05包括10个可以编程的3色LED指示灯，1个USB接口、3个用于设备控制的按键（分、合、远方/就地切换），1个复归键和一套由上、下、左、右、确认、退出组成的人机交互键。高可靠性设计SCR-A05本着稳定可靠、经久耐用的设计原则，全部采用工业级元器件、所有与外界的连接均做到了充分的电气隔离，并内置抗雷击保护电路和电源滤波器，专业的EMC设计。对装置的输入电源、模拟和数字电源进行实时监测，配合完善的在线自监测程序，从根本上保证了其运行的可靠性。高精度测量SCR-A05的测量功能包括对UA1、UB1、UC1、3U01、UA2、UB2、UC2、3U02、F等所有电力数据的准确测量，其中电压的测量精度达到了0.2级，测频偏差最大0.01Hz。采用频率跟踪技术，实时监视系统频率的变化，实时调整数据采样的时间间隔，可以彻底消除基频波动引起的计算误差，能保证在基频偏离工频50Hz很大的情况下准确计算出当时系统的基频分量、谐波分量和序分量。全面的事故分析记录SCR-A05能为用户提供用于事故分析诊断的掉电不丢失的20个故障录波文件和80条SOE事件。其中故障录波的长度为故障前2个周波和故障后10个周波，实时记录包括9个交流量、16个开入量、10个开出量、所有保护模块的状态；SOE除了记录各种保护动作信息外，还记录经过滤波的开入变位、装置自检错误、信号复归等信息；精准的校时SCR-A05的校时有三种：IRIG-B码、脉冲校时和通讯校时。其中IRIG-B码和脉冲校时的精度小于或等于1ms，通讯校时的精度精确到毫秒级。精准的校时保证了故障录波和SOE信息的可信度，提升了他们在事故分析中的价值。即使SCR-A05发生复位或者短暂掉电，也不影响时钟的精度。实时数据打印功能SCR-A05提供了1组RS485打印口，当外接打印机后，在打印参数界面下进行操作，打印各种SOE数据、还可打印装置的内部设定参数。方便了现场人员对事故的分析和判定。强大灵活的通讯SCR-A05支持双以太网、光纤、RS485、CAN等多种通讯方式，以满足不同用户、不同工业现场、不同网络环境、不同规模的系统对通信和网络结构的要求。支持双网模式，并行或以热备用方式工作。提供IEC-60870-5-103、MODBUS和内部规约以实现与上层设备的通讯。不同的规约可以在不同的网络上同时运行，进一步提高了通讯的可靠性。技术参数环境条件环境温度及湿度：运行温度范围：-20℃~+运行及存储温度：-35℃~+湿度：15%~95%，不结凝工作电源电压范围：交流或直流85~265V 频率范围：40Hz~60Hz正常功耗：10W最大功耗：15W电源跌落：200ms隔离耐压：4kV控制电源额定电压：220V（交流或直流）（额定电压为110V时必须在订货时注明）过载能力：60%~120%额定电压，连续工作隔离耐压：4kV交流电压回路额定电压：100/√3V功率消耗：<0.5VA线性测量范围：0.2V~120V隔离耐压：4kV开关量输入回路电压额定值：220VDC或AC允许偏差±20%24VDC允许偏差±20%消耗电流：<3mA滤波时间：0ms~999ms可设隔离耐压：4kV继电器输出回路连续通电：6A接通电流：30A分断能力（跳闸）：5A/30VDC、10A/220VAC分断能力（信号）：5A/30VDC、10A/220VAC动作时间：<5ms隔离耐压：4kV测量及计量精度电压：±0.2%相角：±0.5°频率：±0.01Hz绝缘性能回路和地之间：2.5kV/50Hz，1分钟（弱电回路1kV）独立回路之间：2.5kV/50Hz，1分钟冲击耐压：±5kV(1.2/50us，0.5J)绝缘电阻：>500M,500V兆欧表电磁兼容性脉冲群干扰：IEC60255-22-13级（100kHz，1MHz，2.5kV共模及1kV差模）抗静电放电：IEC60255-22-24几（±8kV接触放电，±15kV空寂放电）抗工频磁场干扰：IEC61000-4-85级（100A/m）抗辐射电磁场干扰：IEC60255-22-33级（10V/m）快速瞬变干扰：IEC60255-22-44级（±4kV，5kHZ）抗雷击浪涌干扰：IEC1000-4-54级（±4kV共模，±2kV差模）机械性能能承受GB7261-87-16标准规定的严酷等级I的振动试验能承受GB7261-87-17标准规定的严酷等级I的冲击试验能承受GB7261-87-18标准规定的严酷等级I的碰撞试验装置接口资源16路开关量输入；10路开关量输出，其中2个为告警、事故，其他8个为可编程出口；可选择是否带操作回路和防跳回路；1路4-20ma输出；1路温度输入；8路模拟量输入；通讯接口：1个光纤、2个网口、1个RS485、1个ECAN；通讯功能详述RS485：波特率1200、2400、4800、9600、19200、38400可选光纤：ST型连接器，可用单模或多模的玻璃光纤，可选波特率与RS485相同，典型通讯距离可达40kM(单模）或2km（多模）CAN口：支持CAN2.0A和CAN2.0B的11位ID标准帧，波特率50k、100k、125k、250k、500k、1M可选IRIG-B输入：RS422或TTL：采用RS422电气标准或TTL电平接收IRIG-B非调制信号T TL接收负载：<2mA保护原理PT断线告警（I、II段）动作条件：PT断线控制字投入；负序电压大于8V；测量通道中测得的零序电压3U0小于8V；延时3秒后动作；逻辑框图：过电压保护（I、II段）当任一相线电压超过电压定值时，经可设定的延时时间，保护动作。动作条件：过电压保护投入；任一线电压大于设定的电压定值Uset；延时超过设定的时间定值Tset。逻辑框图PT失压保护（I、II段）三个线电压均小于失压保护定值,时间超过整定时间时,失压电压保护动作。装置能自动识别PT断线并闭锁PT失压保护（此时PT断线需投入）。动作条件：PT失压保护投入；所对应的PT（I、II段）隔离开关在合位；任一线电压小于设定的失压定值Uset；延时超过设定的时间定值Tset；PT未断线。逻辑框图：母线接地保护（I、II段）测量通道中测得的零序电压大于设定值，经可设置的延时时间，保护动作。动作条件：母线接地保护投入；3U0大于设定的母线接地定值3U0set；延时超过设定的时间定值Tset。逻辑框图：PT并列动作条件：PT并列控制字投入；两段PT的隔离开关只有一个合上，另外一个被拉开(即两个隔离开关位置选择定值对应开入只有一个有开入)，在保护定值中的“1GL合位开入”和“2GL合位开入”分别对应两段PT的隔离开关的状态；母联合位对应开入闭合；PT并列切换开入闭合；延时超过设定的时间定值Tset。注意：为提高动作可靠性，请在母联合位开入信号回路中串联母联相应的隔离刀（或手车）的辅助节点。逻辑框图：PT切换（I、II段）动作条件：PT切换控制字投入；母联断路器在合位；PT并列切换开入闭合；需要PT切换的线路母线侧隔离开关合位；延时超过设定的时间定值Tset。注意：为提高动作可靠性，在母联合位开入信号回路中串联母联相应的隔离刀（或手车）的辅助节点。逻辑框图：整定说明保护功能投退控制字表序号保护名称保护投退备注I段PT接地投入/退出I段PT失压投入/退出I段PT过压投入/退出I段PT断线投入/退出II段PT接地投入/退出II段PT失压投入/退出II段PT过压投入/退出II段PT断线投入/退出PT并列投入/退出PT切换投入/退出保护定值整定表在主菜单显示界面选择进入“保护定值”子菜单。如果需要修改定值，首先按“确认”键，进入输入密码菜单，装置密码为：“→”、“↑”、“→”、“↓”，然后再按“确认”键，确认密码已经输入，如密码输入正确，则进入修改界面。保护定值整定的内容，根据保护功能设置情况而定。序号定值名称整定范围备注1PT接地定值0.10–90.00V2PT接地延时0–60s3PT失压定值0.10–100.00V4PT失压延时0–60s5PT过压定值0.10–173.00V6PT过压延时0–60s71GL合位开入号1–1482GL合位开入号1–149母联合位开入号1–1410PT并列切换开入1–1411PT并列延时0–60s12PT切换延时0–60s监控参数定值表序号名称范围备注1PT变比1–9999设备所连的电压互感器的变比2CT变比1–9999设备所连的电流互感器的变比3设备地址1–255为装置通讯的通讯地址4网口一端口0–1024以太网通讯端口号5网口一IP地址0–255第一个网口的IP地址6网口一子网掩码0–255装置以太网通讯子网掩码7网口二端口0–1024以太网通讯端口号8网口二IP地址0–255第二个网口的IP地址9网口二子网掩码0–255装置以太网通讯子网掩码10MAC地址0–255装置的物理地址，在以太网通讯时，需将所相连装置的物理地址设为不同数值11日期年：2000–2099月：0–12日：0–31装置当前日期12时间时：0–23分：0–59秒：0–59装置当前时间事故记录表（SOE）可以存储不少于60次的各项记录，包括事件日期、时间、事故电流（电压）、保护动作类型等，并可传送到管理系统或监控系统。以下是各种常用保护的事件记录表。位含义位含义D0I段母线接地D6II段母线过压D1I段母线失压D7II段PT断线D2I段母线过压D8PT并列D3I段PT断线D9切换到I段PTD4II段母线接地D10切换到II段PTD5II段母线失压D11装置故障安装与接线安装安装在屏柜上的步骤：首先要在屏柜面板上开孔，具体开孔尺寸可参考下图“SCR-A05保护测控装置屏柜开孔图”；将装置正面推入开孔内，然后分别安装装置的四个安装螺丝，用力拧紧，使装置面板紧贴在屏柜前面板上，要求无晃动、无倾斜。注：具体的安装尺寸见“附图I：装置安装开孔尺寸图”接线SCR-A05有5个接线端子：分别为通讯端子A；开关量输入端子B；交流采样端子CD；电源及信号开出端子E；继电器出口端子F；以及一个接地端子。通讯端子A：包括1组CAN接口、1组RS485接口、1组GPS对时接口、1组光纤接口、2个以太网接口；开关量输入端子B：包括14路开关量输入和2个公共口，使用开入量时需外接220V电源；交流采样板CD：包括母线I电压（UA1、UB1、UC1、UL1）输入、母线II电压（UA2、UB2、UC2、UL2）输入；电源及信号开出E；包括工作电源输入、控制电源输入、合闸接点、合闸出口、分位监视、合位监视、分闸接点、分闸出口；继电器出口F：包括8路独立的继电器出口、1路事故信号出口、1路预告信号出口。注：直流通道（C14,D14）:可选为4-20mA输出或测温电阻输入，默认为4-20mA输出，如需测温，请事先与我公司工程部工程师确认。详细的接线方法请参考“附图II：装置端子定义图”和“附图III：控制回路原理接线图”基本操作和使用面板操作SCR-A05保护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：高亮度LED指示灯装置USB烧写口操作确认键信号复归按键操作方向键操作取消键液晶显示屏高亮度LED指示灯SCR-A05保护设计有10个高亮度的LED指示灯，从上到下依次为：“运行”、“告警”、“事故”、“保护1”、“保护2”、“保护3”、“保护4”、“分位”、“运行”指示灯用于指示装置的运行状态。装置正常运行时，该指示灯每个一秒闪烁一次，长时间的亮或灭或闪烁不均匀都表示装置运行异常；“通讯”指示灯用于指示装置的通讯状态。装置正常通讯时，该指示灯每个一秒闪烁一次，长时间的亮或灭或闪烁不均匀都表示装置通讯异常；“告警”指示灯表示非跳闸保护动作，如PT断线告警、母线接地告警等；“事故”指示灯表示跳闸保护动作，如速断、过流保护等；“保护1”~“保护4”用来指示用户自定义状态，如：用户可将速断保护定义到“保护1”，则当速断动作时，“保护1”等将亮。“分闸”、“合闸”指示灯分别对应于断路器的分、合位状态。USB程序烧写口SCR-A05保护设计有1个USB接口用于修改装置程序。“分、合闸”按键SCR-A05保护设计有1个“分闸”按键和1个“合闸”按键，当用户需要操作断路器合闸时，可按下“合闸”按键，然后输入密码，装置密码为：“→”、“↑”、“→”、“↓”，密码正确后执行合闸命令，分闸操作方法一样。注：目前此功能已被屏蔽。“确认”按键SCR-A05保护设计有1个“确认”按键，当在主接线图界面时按下后，可进入主菜单界面。“复归”按键SCR-A05保护设计有1个“复归”按键用于复位事故和告警信号。用户按下“复归”按键后，装置自动关闭“事故”和“告警”指示灯；并释放事故和告警出口。“方向”按键SCR-A05保护设计有4个“方向”按键，在修改定值或参数界面，“↑”、“↓”按键用于修改数值大小，“←”、“→”用于移位操作。“取消”按键SCR-A05保护设计有1个“取消”按键，功能与“确认”键相反。液晶显示屏SCR-A05保护的液晶显示屏采用分辨率为320×240蓝色背光LCD显示器，其对比度在出厂前已有厂家进行过最佳设置，不需要用户在现场重新调整。菜单操作SCR-A05保护具有友好的人机界面，丰富的功能选择，简洁的菜单界面、便捷的操作感受。以下章节就每种菜单对应的内容做详细说明。主接线图界面SCR-A05保护在上电运行后，显示主接线图界面，界面上显示的内容包括：一次接线图显示断路器和隔离开关以及接地刀的状态显示各种测量量（线电压、相电流、总有功、总无功、总功率因数、系统频率）的显示保护的投退情况，投上后压板垂直竖起，退出时压板水平卧倒当前日期、时间当前装置的型号主菜单界面主菜单界面可通过在主接线图界面下按“确认”键进入，SCR-A05保护采用了图形与字符相结合的主菜单界面，再配合4个方向键，可以使用户操作起来更加方便、快捷。其中包括了20个子菜单选项。光标可通过方向键控制，进入子菜单的方法均为按“确认”键，返回按“取消”键。保护量显示界面SCR-A05保护提供了保护量的实时监控界面，其中显示的量包括三相电压(Ua、Ub、Uc)、零序电压(U0)、三相保护电流（Ia、Ib、Ic）、零序电流（I0）、抽取电压（Ux）、正序电流（I1）、负序电流（I2）、正序电压(U1)、负序电压(U2)、系统频率（F）。测量显示界面SCR-A05保护提供了测量的实时监控界面，界面中显示的均为二次值，包括三相电压(Ua、Ub、Uc)、三相线电压(Uab、Ubc、Uca)、零序电压(U0)、三相测量电流（Ia、Ib、Ic）、零序电流（I0）、总有功功率（P）、总无功功率（Q）、功率因数（COSΦ）、系统频率（F）。保护投退界面SCR-A05的保护投退界面是与装置当前型号对应的，因为不同型号的装置对应的保护功能是不同的。当装置型号变化后，相应的保护投退界面也将立即更新。保护投退的操作步骤：首先按“确认”键进入密码界面，接着输入密码，装置密码为：“→”、“↑”、“→”、“↓”，然后按“确认”键，此时可看到屏幕上会有光标出现，此时按“←”、“→”键可进行保护的投退切换，按“↑”、“↓”键在各种保护间切换，当操作完场后按“确认”键保存，光标自动指向下一行。保护定值界面SCR-A05的保护定值界面和保护投退界面一样都是与装置当前型号对应的。当装置型号变化后，相应的保护定值界面也会更新。保护定值修改的操作步骤：首先按“确认”键进入密码界面，接着输入密码，装置密码为：“→”、“↑”、“→”、“↓”，再按“确认”键，此时可看到屏幕右侧有光标出现，此时按“确认”键进行数值修改，“←”、“→”键进行移位操作，按“↑”、“↓”键修改定值大小，当操作完场后按“确认”键保存，光标自动指向下一行。出口测试界面SCR-A05保护提供了10组独立的出口继电器，在此界面中用户可以看到各个继电器的实际分、合情况，也可通过操作测试继电器出口是否正常。操作步骤：先按“确认”键进入密码界面，接着输入密码，装置密码为：“→”、“↑”、“→”、“↓”，然后按“确认”键进入修改界面。此时在屏幕右侧会出现光标，按“←”、“→”键修改分、合位状态，按“↑”、“↓”键选择出口，修改好后按“确认”键保存。事件记录界面SCR-A05保护提供了最多80条事件记录，按发生时间的先后顺序排列，事件序号01一直对应最近发生的事件。当超过80条记录后，最早发生的记录自动被覆盖。界面显示内容包括事件序号、事件发生时间（时间格式为：yy.mm.dd.hh.:mm:ss:ms）、相应事件类型和简单的文字描述。按“↑”、“↓”键选择相应事件，按“确认”键可看到详细的事件动作情况。此界面包括了：事件的动作时间事件的动作类型以及各故障量数据：三相电流（FIa、Fib、Fic）、零序电流（FI0）、三相电压（FUa、FUb、FUc）、零序电压（FU0）、正序电压（FU1）、正序电流（FI1）、负序电流（FI2）、负序电压（FU2）、频率（FF）故障录波界面SCR-A05保护提供了最多20条录波文件，显示装置所记录的录波文件序号和故障发生时间。序号01总是对应最近发生的录波文件，往后按照事故发生时间先后顺序进行排列。按“↑”、“↓”键选择相应的录波文件，按“确认”键进入查看界面，查看界面显示了相应的采样点号及此刻各保护量的瞬时值。按“↑”、“↓”键查看不同点号，按“←”、“→”键切换不同的保护量。装置1个周波采集24个点，一个录波文件包含12个周波（故障前2个、故障后10个），总共288个点。LED测试界面SCR-A05保护提供了所有指示灯的测试界面，共有12个指示灯，分别对应于装置面板上的指示灯的状态。测试方法：首先按“确认”键进入密码界面，装置密码为：“→”、“↑”、“→”、“↓”，接着输入密码进入修改界面，然后通过“←”、“→”键修改指示灯的状态，“↑”、“↓”键用来在不同的指示灯间切换，修改完成后按“确认”键进行测试。交流校准界面交流校准界面是用于装置交流量采集校准的，装置在出厂时都已进行过精确校准，不需要用户再次校准。注意：请用户慎用此操作界面，一般不需进行操作，除非在厂家的指导下进行。监控参数界面SCR-A05保护在现场调试时，需在监控参数界面中设置各项参数，包括：TV变比、TA变比、零序TA变比、设备的通讯地址、波特率、网口1的端口号、网口1的IP地址、网口1的子网掩