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1、DGP-12教学发电机后备保护装置使用说明书XXXXXXXX有限公司1概述12技术指标13结构54装置硬件55装置原理116安装调试207运行维护218229供应成套性2210订货须知2212312附图311概述DGP-12数字发电机后备保护装置是由XXXXX电子技术有限公司自主研发生产的新一代数字保护装置。产品采用国际先进的DSP和表面贴装技术,工艺成熟可靠,适用于中小容量的各种发电机。实现发电机的后备保护、失磁保护、过负荷、过电压、逆功率等保护功能。装置主要特点如下:先进的设计理念保证了装置的优良性能;采用DSP和串行的双14位A/D同步采样技术;软硬件设计标准化、模块化,便于现场维护和装
2、置功能的升级;灵活的通讯方式:可选的现场总线(CAN-BUS)或以太网通讯方式。装置主要功能如下:复合电压闭锁过流保护功能;失磁保护功能;负序过流保护功能;负序功率方向保护功能;逆功率保护和程控跳闸逆功率保护功能;过负荷保护功能;过电压保护功能;过频及低频保护功能;PT断线检测功能;故障录波、事故记录、告警记录、通信等功能。2技术指标2.1 额定工作电源DC220V或DC110V。2.2 额定交流数据额定交流电流In:5A或1A;额定交流电压Un:100V;频率fn:50Hzo2.3 交流回路过载能力施加l.2Un装置可持续工作;施加21n装置可持续工作;DGP-12数字发电机后备保护装置使用
3、说明书施加10ln持续10s;施加401n持续Is后无绝缘损坏。2.4 功率消耗直流回路不大于10W;交流回路不大于0.5VA/相。2.5 出口触点在电压不超过250V,电流不超过0.5A,时间常数为50.75ms的直流有感回路中,装置输出触点的断开容量为50W,长期允许接通电流不超过5A。2.6 主要技术数据2.6.1 复合电压闭锁过流保护 过流整定范围:0.2ln10ln,整定级差:0.01A; 低电压及记忆电压整定范围:0.2Unl.OUn,整定级差:0.1V; 负序电压整定范围:0.02Un0.2Un,整定级差:0.1V; 动作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过5%;
4、 动作时间:0.019.99s,施加1.2倍的动作电流下测得动作时间一致性不大于20ms,动作时间平均误差不超过35ms。2.6.2 失磁保护功能 阻抗圆心电抗整定范围:0.160.0。,级差0.1Q; 阻抗圆心电阻整定范围:0.160.0Q,级差0.1Q; 阻抗圆半径整定范围:1.0100.0Q,级差0.1Q; 转子低电压定值:5.0V250.0V,级差:0.1V; 变励磁电压比率定值:0.2010.00,级差:0.01; 发电机凸极功率定值:0.01Pn-0.50Pn,级差:0.1W; 异步运行时间:1.03200S,级差0.1S;动作时间平均误差不超过1%或土0.2S; 系统低电压定值:
5、0.2Unl.OUn,级差:0.1V; 失磁后过电流定值:0.2ln10ln,级差:0.01A; 强减励磁电压定值:0.5Un-2Un,级差:0.1V; 短路故障电流定值:0.2ln10ln,级差:0.01A; 负序电压定值:0.02Un0.2Un,整定级差:0.1V; 负序电流定值:O.lln0.2ln,级差:0.01A; 电压和电流的动作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过土5%; 阻抗的动作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过5%。DGP-12数字发电机后备保护装置使用说明书2.6.3 过负荷保护 整定范围:0.2ln2.0ln,整定级差:0.01A; 动
6、作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过5%; 动作时间:0.0199.99s,施加1.2倍的动作电流下测得动作时间一致性不大于0.1s,动作时间平均误差不超过0.1s。2.6.4 负序过流保护 整定范围:O.lln2.0ln,整定级差:0.01A; 动作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过5%; 动作时间:0.019.99s,施加1.2倍的动作电流下测得动作时间一致性不大于20ms,动作时间平均误差不超过35ms。2.6.5 负序功率方向 负序电流整定范围:O.lln2.0ln,整定级差:0.01A; 负序电压整定范围:0.05Un0.2Un,整定级差:0.01
7、V; 动作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过5%; 最大零敏角为75。2,动作范围为-5155。,平均误差不超过5。,一致性不大于5; 动作时间:0.019.99s,级差0.01S;1.2倍动作值下测得动作时间一致性不大于20ms,动作时间平均误差不超过土35mso2.6.6 程控跳闸逆功率保护功能2.6.6.1 逆功率保护 逆功率整定范围:0.05Pn-0.10Pn,整定级差:0.1W; 动作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过5%; 动作时间:0.1999.9s,在1.2倍的动作值下测得动作时间一致性不大于0.1s,动作时间平均误差不超过1%或土0.2So
8、2.6.6.2 程控跳闸逆功率保护 逆功率整定范围:0.05PnO.lOPn,整定级差:0.1W; 动作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过5%; 动作时间:0.019.99s,在1.2倍的动作值下测得动作时间一致性不大于20ms,动作时间平均误差不超过35ms。2.6.7 过电压保护 电压整定范围:0.5Un2.0Un,整定级差:0.1V; 动作值的准确度:一致性不大于整定值的5%;平均误差不超过5%; 动作时间:0.019.99s,施加1.2倍的动作值下测得动作时间一致性不大于20ms,动作时间平均误差不超过35ms。DGP-12数字发电机后备保护装置使用说明书2.6.8
9、低频和过频保护 频率整定范围:40-65HZ;整定级差:0.01Hz; 频率动作值的准确度:一致性不大于0.01Hz;平均误差不超过0.02Hz; 动作时间:0.10-99.99s,整定级差:0.01s,动作时间的准确度:一致性不大于30ms,动作时间平均误差不超过50ms。2.6.9 故障录波、事故记录、告警记录、通信等功能 通过对故障时刻输入模拟量、数字量及装置的状态的详细记录便于事故分析,全汉化大屏幕显示; 提供直观、详细、完整的信息,完善的自检功能,检测运行时硬件的完好,全面提高装置的可靠性; CANBUS可靠性高、开放性强、组网灵活、成本低。2.6.10 遥信分辨率不大于2mSo27
10、绝缘性能1.1.1 绝缘电阻装置所有电路与外壳之间绝缘电阻在标准实验条件下,不小于100MQo1.1.2 介质强度装置所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz,电压2KV(有效值),历时1min试验,而无绝缘击穿或闪络现象。当复查介质强度时,试验电压值为规定值的75%O2.8 冲击电压装置的导电部分对外露的非导电金属部分及外壳之间,在规定的试验大气条件下,能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验。2.9 抗干扰能力 装置能承受GB/T14598.13规定的频率为1MHz及lOOKHz衰减振荡波(第一个半波电压幅值共模为2.5KV,差模为1KV)脉冲干扰试验; 装置能承受GB/T14598.
11、14规定的严酷等级为IV级的静电放电干扰试验; 装置能承受GB/T14598.9规定的严酷等级为III级的辐射电磁场干扰试验; 装置能承受GB/T14598.10规定的严酷等级为IV级的快速瞬变干扰试验。2.10 机械性能工作条件:装置能承受严酷等级为1级的振动响应、冲击响应检验;运输条件:装置能承受严酷等级为1级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。2.11 环境条件环境温度使用说明书DGP-12数字发电机后备保护装置工作:-10+50;贮存:-25+70在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆变化,温度恢复后装置应能正常工作;大气压力:86-106kPa(相当于海拔高度2km及以下);相对湿度:
12、不大于95%,无凝露;其它条件:装置周围的空气中不应含有带酸、碱、腐蚀或爆炸性的物质。3结构本装置采用插件式结构,外壳封闭;机箱采用嵌入式安装方式,箱后接线。外形尺寸如下图所示。装置端子定义见附图4所示。图1装置外形尺寸图4装置硬件4.1 装置型号及其含义4.2 装置重量净重不大于5千克。4.3 硬件说明本装置包括5个功能插件,从左到右依次为交流插件、DSP插件、电源插件、继电器使用说明书DGP-12数字发电机后备保护装置出口插件、操作回路插件,另外有人机对话的MMI板和背板。4.3.1 交流插件交流插件上共有10个模拟量输入变换器,用于将二次交流信号隔离变换为小电压信号,然后在DSP上经调整
13、输入到A/D中去,插件的原理图如附图I。4.3.2 DSP插件DSP插件采用40MIPS的嵌入式数字信号处理器(DSP)构成简洁高效的数据采集和处理系统,独特的设计和先进的表面贴安装工艺大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力;硬件具有两级看门狗保证系统在异常时能及时复位;完善的软硬件自检还能使系统在运行时保证各种参数完好无损;用具有多重写闭锁功能的串行E2PROM保存定值、系数和配置,确保这些参数不被误修改;模数转换采用转换精度为14位,转换时间约5uS,除2个通道用于电压自检,其余14个通道用于对外部输入量的模数转换;有16路开关量输入(引到外部13个)和14路输出(包括运行、告警、复归、启动和
14、II个出口命令);DSP通过RS232口与液晶MMI板通讯,并通过CAN-BUS或以太网与上位管理机交换数据。4.3.3 出口插件该插件接收DSP下发的命令并完成控制命令的输出;提供装置运行、装置故障、保护动作指示灯,当装置故障或电源消失后装置故障继电器返回同时点亮告警灯,原理图详见附图2所7Jo4.3.4 操作回路插件该插件接收来自出口插件的控制命令,完成操作机构的跳闸、合闸操作及防跳跃功能;同时产生S兆闸位置、合闸位置信号;控制回路断线后,发控制回路断线信号,原理图详见附图3所示。4.3.5 电源插件电源插件采用220V交直流两用的开关电源,可输出+5V/2A、15V/O.3A、+24V/0.4A。其中+5V用于CPU系统、15V用于A/D采集部分、24V用于开入量和开出量部分的继电器及光耦。4.3.6 人机对话板(MMI板)使用说明装置设计了便捷的键盘操作和128x64汉化液晶显示,为用户提供了友好的使用界面。