微机配电变压器保护测控装置

YH-B2100PDB型微机配电变压器保护测控装置 0

YH-B2100PDB型

微机配电变压器保护测控装置

技术说明书

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第一章 概 述

YH-B2100PDB型微机配电变压器保护测控单元作为新一代数字式变电站线路保护测控装置，适用于110KV及以下电压等级的各种箱式变压器、出线变压器等配电变压器，对其进行控制、保护、测量、远动通信、故障录波、事件记录等功能。该装置既可单独供货，亦可与YH-B2100型系统其他装置及监控系统一起组成变电站综合自动化系统。

该装置具有以下特点：

★ 采样元件采用精密电压电流互感器，体积小，重量轻，负载小。

★ 测量采用12位A/D转换器，精度达0.5级，并计及11次谐波，符合国家对RTU 的要求。

★ 人机界面采用128×64全汉化大屏幕液晶显示器，界面友好直观，操作简单，使用方便。

﹡ 就地及远方定值整定功能（定值、时限独立整定）； ﹡ 实时显示运行参数及保护定值功能； ﹡ 远方就地位置显示。

★ 软硬件均采用标准化模块设计，适用于各种配置要求，能方便的实现用户不同要求的保护组合，硬件通用性好，互换性强。

★ 提供一路CANBUS接口和一路232接口，支持与变电站综合自动化系统相关单元通信。

★ CANBUS波特率为33333 BPS，报文具有优先级，可主动上发报警，大大提高了故障响应时间。

★ 可显示测量和保护电量参数的幅值及相位，便于用户检查接线。

★ 可记录保护动作前3个周波、故障后5个周波，跳闸前8个周波的电压电流波形，通过CANBUS总线传至后台机或录波显示及打印单元打印或显示。 ★ 事件顺序记录。

★ 可通过就地的分合按钮或后台机遥控命令，控制一台断路器。 ★ 断路器压力异常闭锁功能。

★ 双层印制电路板布线技术及SMT表面贴装工艺，抗干扰能力强。 ★ 体积小的全密封装置，安装方便，外形美观，内部结构紧凑合理。

第二章 工作原理

本单元集远动通信、保护、控制、测量、故障录波、事件记录为一体，采用交流采样技术，采样频率为1200HZ，保护电量的基波及谐波通过数字滤波，用差分和付氏算法求得，做出保护逻辑判断，驱动或闭锁单元上的出口继电器，该算法有利于消除模拟通道的零漂，具有较高的可靠性。测量的电量参数通过模拟量有效值算法求得（计及11次谐波），在大屏幕液晶显示器上显示，精度较高。为保证开关拒动时使继电器不损坏，单元设有完善的防跳回路，同时还具有可靠的自保持回路及断路器控制电路。

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第三章 主要技术参数

3．1额定参数

★ 交流电流：5A；

★ 交流电压：100V、 100/?3V； ★ 频率：50Hz； ★ 直流电压：220V。 3．2 功耗

★ 交流电流回路每相不大于0.5VA； 交流电压回路每相不大于0.5VA；

★ 直流电源回路：当正常工作时，不大于15W； 当保护动作时，不大于20W。 3．3 保护动作特性指标

各保护元件的固有动作时间不大于50ms(在1.2倍的整定值下测试)。 3．4主要技术性能指标 ★ 电流速断保护

a、速断整定范围：2.5A~80A、级差0.1A； b、电流速断保护整定值误差不超过±3%； c、速断整定时间：0~5S、级差0.1S；

d、在1.2倍整定值下电流速断动作时间整定误差不超过±（1%整定值 +50ms）。 ★ 过电流保护

a、过流整定范围：2A~80A、级差0.1A； b、过电流保护整定值误差不超过±3%； c、过流整定时间：0~99S、级差0.1S；

d、在1.2倍整定值下过电流保护动作时间整定误差不超过±（1%整定值

+50ms）。

★ 高压侧反时限过负荷保护

a、过负荷保护定值整定范围：1A~60A 级差0.1A ； b、过负荷保护整定值误差不超过±3%； ★ 低压侧反时限零序电流保护

a、低压零序电流保护定值整定范围：0.5A~80.0A 级差0.1A； b、低压零序电流保护整定值误差不超过±3%； ★ 高压侧零序电流保护

a、高压零序电流保护整定范围：0.1A~6.0A、级差0.01A； b、高压零序电流保护整定值误差不超过±3%；

c、高压零序电流保护延时整定范围：0~99S 级差0.1 S；

d、在1.2倍整定值下高压零序电流保护动作时间整定误差不超过±（1%整

定值+50ms）。 ★ 零序电压保护

a、零序电压保护定值整定范围：3.0V~100.0V 级差 0.1V； b、零序电压保护整定值误差不超过±3%；

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c、零序电压延时整定范围：0.1~99.0S 级差0.1 S；

d、在1.2倍整定值下零序电压保护动作时间整定误差不超过±（1%整定值+50ms）。

★ 超高温保护

超高温保护动作，动作时间误差不超过30ms。 ★ 瓦斯保护

重瓦斯保护动作，动作时间误差不超过30ms。 3．5采样回路电流、电压精确工作范围 ★ 电压输入范围： 0~128V； ★ 测量电流输入范围： 0~6.4A；

★ 保护电流输入范围： 0~80A（如用户有特殊要求可达到100A）； ★ 零序电流输入范围： 0.1~6A。 3．6绝缘性能 ★ 绝缘电阻

各带电导电回路分别对非带电金属部分及外壳之间，无电气联系的各带电导电回路之间，用开路电压为500V的兆欧表测定其绝缘电阻值不小于100M?。 ★ 介质强度

各带电导电回路分别对非带电金属部分及外壳之间，无电气联系的各带电导电回路之间，能承受交流50HZ，电压2KV（有效值），历时1min的工频耐压试验而无绝缘击穿闪络及元器件损坏现象。 3．7 冲击电压

各输入输出端子分别对地，交流回路与直流回路之间，交流电压回路和交流电流回路之间，能承受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击电压试验，装置无绝缘损坏。

3．8 抗电气干扰能力

能承受频率为1MHZ及100KHz衰减振荡波脉冲干扰检验，严酷等级为III级的静电放电干扰检验，严酷等级为III级的辐射电磁场干扰检验，严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰检验。 3．9 机械性能

★ 工作条件：能承受严酷等级为I级的振动耐久响应，冲击耐久响应检验。 ★ 运输条件：能承受严酷等级为I级的振动耐久，冲击耐久及碰撞检验。 3．10 环境条件 ★ 环境温度

a、工作：–5℃～45℃；

b、贮运：–20℃～55℃，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。

★ 环境湿度：45％~75％，最湿月的月平均最大相对湿度为90?，同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露。 ★ 大气压力：86kPa~106kPa。 ★ 周围环境：

装置的使用地点应无爆炸危险、无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动源，不允许有超过变电站范围内可能遇到的电磁场存在。有防御雨、

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雪、风、沙、尘埃及防静电措施。 3．11 外形及开孔尺寸

★ 单元外形尺寸：285mm×150mm×70mm。 ★ 安装开孔尺寸：（长）267mm×（宽）147mm。

第四章 装置硬件原理

装置的硬件原理结构图如下图所示：

Ia*IaIb*IbIc*IcIA*IAIC*RAMICI01*I01I02*外部开关量I02UAUB光耦锁存器EPLD低通运放限幅CPUROM规模光耦A/D大驱动器出口继电器TEST通讯总线CANBUS光耦接口液晶键盘UCUAU0*U0配电变压器保护测控单元硬件原理框图

第五章 保护配置及原理

BT2000-PDB型数字式线路保护测控装置保护功能配置逻辑图如下：

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I>t>I>t>I>t>I>t>10I >t>20I >t>电流速断I段电流速断II段过电流高压侧反时限过负荷高压侧零序过流低压侧反时限零序过流零序电压+保护出口U >0t> 重瓦斯动作 超高温动作 轻瓦斯动作 温度过高报警*注：“*”指本保护仅报警不跳闸，其余保护跳闸的同时报警配电变压器保护测控单元保护配置逻辑框图★ 速断保护

当A、B、C三相中任何一相电流幅值大于整定值时，相应定时器启动，若持续到整定时限，且保护处于投入状态则出口动作。若在整定时限内电流返回方终止定时器。保护可瞬时动作。返回系数大于0.95。其动作判据为：

｜Id｜>Idset

式中：Id为速断动作值，Idset为速断整定值。 ★ 限时速断保护

当A、B、C三相中任何一相电流幅值大于整定值时，相应定时器启动，若持续到整定时限，且保护处于投入状态则出口动作。若在整定时限内电流返回方终止定时器。保护可瞬时动作或带短延时。返回系数大于0.95。其动作判据为：

｜Id｜>Idset T>Tset

式中：Id为限时速断动作值，Idset为限时速断整定值，Tset为整定时限。

★ 过电流保护

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当A、B、C三相中任何一相电流幅值大于整定值时，相应定时器启动，若持续到整定时限，且保护处于投入状态则出口动作。若在整定时限内电流返回方终止定时器。保护可瞬时动作或带短延时。返回系数大于0.95。其动作判据为：

｜Id｜>Idset T>Tset

式中：Id为过流动作值，Idset为过流整定值， Tset为整定时限。 ★ 高压侧反时限过流保护

针对高压侧正序电流对高压侧额定电流的比值而设定的反时限曲线：当正序电流大于额定电流时，根据所设定的时间常数计算出延时时间，当时间到且保护投入则出口动作。其公式为：

T=τ/[(I1/Ie)-1.05]

2

2

式中：T为出口动作时间； τ为时间常数； I1为正序电流 Ie为高压侧额

定电流

★ 高压侧零序过流保护

当高压侧零序电流大于整定值时，相应定时器启动，若持续到整定时限，且保护处于投入状态则出口动作。若在整定时限内电流返回方终止定时器。返回系数大于0.95。其动作判据为：

｜3I0｜>3I0set T>Tset

式中：3I0为零序过流动作值，3I0set为整定值， Tset为整定时限。 ★ 低压侧零序反时限过流保护

低压侧零序反时限所取的电流为低压侧零序电流，其判断公式如下：

T=τ/[(I－Ir)/ Ie]

式中：T为出口动作时间； τ为与熔断器配合的时间常数；

Ir为零序启动电流 Ie为低压侧额定电流

★ 零序电压保护

当零序电压大于整定值时，相应定时器启动，若持续到整定时限，且保护处于投入状态则出口动作。若在整定时限内电流返回方终止定时器。返回系数大于0.95。其动作判据为：

｜3U0｜>3U0set T>Tset

式中：3U0为零序电压动作值，3U0set为整定值， Tset为整定时限 ★ 瓦斯保护

包括重瓦斯、轻瓦斯。采取强电直接跳闸（可以减少中间环节，确保非电量保护可靠跳闸），同时将信号采入CPU进行处理，以便保护就地在大屏幕液晶显示器上显示及向监控系统传送。 ★ 超温保护

包括超温跳闸、过温报警。采取强电直接跳闸（可以减少中间环节，确保非电量保护可靠跳闸），同时将信号采入CPU进行处理，以便保护就地在大屏幕液晶显示器上显示及向监控系统传送

第六章 液晶显示说明及操作方法

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在面板左上部是128×64全汉化大屏幕液晶显示器，根据不同的工况和按键显示各种信息。装置刚上电或复位后，液晶显示屏将自动显示主画面即数据查询画面： 显示画面（1）：

电流： IA=0.0A IC=0.0A 功率： P=0KW Q=0KVar COS=0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 遥信： 0 0 0 0 0 0 0 0 01-01-01 04：03：14

注 ： IA、IC是计及基波及11次谐波的一次有效值，所显示的数值均为实际值，用户无须换算。8个遥信量YX1(断路器的分合状态)： 1表示断路器合，0表示断路器分；YX2(表示控制回路状态)：1表示控制回路断线，0表示正常；YX3(开关远方/就地位置)：1表示就地，0表示远方； YX5(重瓦斯)：1表示重瓦斯动作，0表示正常；YX6(超温跳闸)：1表示超温跳闸动作，0表示正常、YX7(轻瓦斯)：1表示轻瓦斯报警，0表示正常、YX8(过温)：1表示过温报警，0表示正常；YX4由用户从端子排引入。

按“▽”键显示画面（2）： 电压 UAB=0.00KV UBC=0.00KV UCA=0.00KV 3U0 =0.00 V 角度 UAB=0.0° UBC=0.0° UCA=0.0? 频率 f=50.00HZ

按“▽”键显示画面（3）： Ia=0.00A Ib=0.00A 保护 Ic=0.00A I1=0.00A（正序） 电流 3I01=0.00A(高压侧零序) 3102=0.00A(低压侧零序)

按“▽”键显示画面（4）：

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IA：0.0° 电流 IC：0.0° Ia：0.0° 角度 Ib：0.0? Ic：0.0°

按“显示”键，在显示画面将光标定位到“报警查询”，按“▽”键显示报警查询画面（该画面共保存16条最新的故障记录信息）：

01-01 00：00：01：500

速断I段保护动作

Ia=2.5A Ib=2.5A Ic=2.5A 第01页 依次显示报警时间：月-日 时：分：秒：毫秒；故障种类（如果是保护动作，将显示保护类型和动作值）；最后显示页数。

按“显示”键，在显示画面将光标定位到“时间设定”，按“▽”键显示时间设定画面：

年：01 时：01 月：01 分：00 日：01 秒：46

按“显示”键，在显示画面将光标定位到“定值设定”，按“▽”键显示定值设定画面：

显示画面（1）：

按“▽”键显示显示画面（2）：

速断I段保护： 退 速断I段定值＝ 0.0 A 速断I段延时＝ 0.0 S YH-B2100PDB型微机配电变压器保护测控装置 9

速断II段保护： 退 速断II段定值＝ 0.0A 速断II段延时＝ 0.0 S

按“▽”键显示显示画面（3）：

按“▽”键显示显示画面（4）：

过流保护： 退 过流定值＝ 0.0 A 过流延时＝ 0.0 S

按“▽”键显示显示画面（5）：

过负荷保护 ： 投 过负荷跳闸 ： 投 高压额定电流＝ 0.0A 过负荷时间常数＝ 0.0S

按“▽”键显示显示画面（6）：

高压零流保护 ：投 高压零流跳闸 ：投 高压零流定值＝ 0.0 A 高压零流延时＝ 0.0 S

低压零流保护 ：投 低压额定电流＝ 0.0A 零流启动电流＝ 0.0 A 零流时间常数＝ 0.0 S

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