随着电网规模越来越大,单机容量及网压水平也越来越高,电力系统安全稳定问题日趋严重。电力系统在故障切除慢、静稳极限不够、失去或者投入大容量负荷、非同期重合闸等情形下均可能导致失步振荡。
为此,我司在消化吸收国内外同类产品先进经验的基础上研制的基于32位ARM Cortex-M4技术的故障解列装置可为电力系统失步、低频低压等极端紧急情况下实施解列控制,提高电力系统的安全稳定运行。
GB /T17626.2 《静电放电抗扰度试验》
GB /T17626.3 《射频电磁场辐射抗扰度试验》
GB/T17626.4 《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》
GB/T17626.5 《浪涌冲击抗扰度试验》
GB /T17626.6 《射频场感应的传导骚扰抗扰度试验》
GB/T17626.8 《工频磁场抗扰度试验》
GB /T17626-1998 《电磁兼容试验和测量技术》
GB11920-89 《电站电气部分集中控制装置通用条件技术》
GB 16836-1997 《量度继电器和保护装置安全设计的一般要求》
GB J63-90 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
GB/T14537-1993 《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》
GB /T15145-94 《微机线路保护装置通用技术条件》
1) 采用全汉化2.8寸320*240分辨率65K彩色液晶显示(4.3寸为480*272),人机界面清晰 易懂,操作整定极为方便
2) 采用32位ARM Cortex-M4内核,配备高精度的A/D芯片,使得装置性能稳定、运算速快、 精度高;
3) 完整的异常记录、事件记录、操作记录,所有信息掉电保持;
4) 完善的自诊断和监视功能,对故障可具体定位,方便调试;
5) 完善的软硬件看门狗,保证装置可靠运行;
6) 完善的在线运行状态监视功能;
7) 高精度的时钟芯片;
8) 配备高速以太网通信接口(支持2路,标配1路);
9) 标配1路RS485通信接口;
10) 高等级、高品质保证的元器件选用,采用多层板技术和SMT工艺;
采用5U 、19/3英寸标准机箱,整面板、背插式结构,嵌入式、后接线安装方式,强弱电隔离,大大加强了其产品的电气性能。
外部电流经隔离互感器隔离变换后,由低通滤波器输入至A/D芯片,CPU经采样数字处理后,构成各种数字式保护继电器,并实时计算各种测量值。
电流采集保护和测量独立,保证了保护电流的宽范围采集及测量电流的精度要求。
电源采用交直流宽电压输入,输出2组完全隔离的直流电压为装置供电。
CPU插件主要由以下几部分构成:
1) CPU系统
CPU系统由32位ARM Cortex-M4内核微处理器、SRAM、EEPROM、Flash等构成。高性能的32位微处理器,大容量的SRAM、EEPROM及Flash,使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力,可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。EEPROM及Flash用于存储保护定值、故障录波报告、事件等,这些信息在装置掉电后均不会丢失。EEPROM支持不少于1,000,000 次擦写操作,数据可支持保存100年,Flash支持不少于100,000 次擦写操作,数据可至少保存20年。
2) 数据采集系统
数据采集系统由前级高精度滤波阻容器件(电阻精度0.5%,温漂系数50ppm/℃,电容精度1%,温漂系数C0G),高精度的差分A/D转换芯片组成,转换芯片内部包含了采样保持及同步电路,具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点,故本装置的采样回路无可调整元件,也不需要在现场作调整,具备高度的可靠性。
3)开关量输入及输出部分
开入量分为内部开入和外部开入,内部开入采用DC24V光耦隔离输入,电源由装置电源本身提供,外部开入采用稳压控制的光耦隔离,实现交直流220V(或直流110V)直接输入电平。
开出经过高CTR光耦驱动继电器,开出部分I/O经多重闭锁,保证了继电器的稳定可靠。
4) 通信部分
本插件内含通10M/100M以太网接口(标配1路,可扩展至2路)和RS485通讯接口,特殊情况下也可提供光纤接口。
5) 时钟回路
插件内设置了硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电保持。
另外,CPU插件采用了多层印制板及表面封装工艺,外观小巧,结构紧凑,大大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力。
开关量插件由开出和开入组成。开出由各种继电器提供,其中包括了信号出口、备用出口等。开入采用稳压控制的光耦隔离,实现交直流220V(或直流110V)直接输入电平。
人机对话(MMI)插件采用2.8寸320*240分辨率65K彩色液晶显示,可选配4.3寸480*272分辨率65K彩色液晶显示,可显示一次图,人机界面清晰易懂,配置系列通用的键盘操作方式,使得人机对话操作方便、简单。本插件上还配置了灯光指示信息,使本装置的运行信息更为直观。
1) 额定装置电源 DC220V 、DC110V 、AC220V或AC127V(订货注明)
2) 额定技术数据
a) 交流电流: 5A/1A自适应 (订货注明);
b) 相电压: 57.7V 或100V,支持Y和VV接线 (订货注明);
c) 频率: 50Hz或60Hz (订货注明);
3) 功率消耗
直流工作电源: 正常工作时,不大于10W;
保护动作时,不大于15W。
交流电流回路: < 1VA/相 (IN =5A);
< 0.5VA/相 (IN =1A);
交流电压回路: < 0.5VA/相;
4) 精确工作范围:
电流: 0.04In~6In
电压: 0.5V~120V
频率: 0.9Fn~1.1Fn
时间: 0~100s
5) 精度:
a) 交流量精度: ≤±0.2%;
b) 有功无功: ≤±0.5%;
c) 脉冲输入量:允许脉冲宽度 ≥6ms;
d) 频率分辨率: ≤0.01Hz;
6) 开关量输入:
输入类型: 无源
工作电压: AC、DC220V或DC110V
7) 开出接点容量:
触点额定载流容量: 1250VA
动作寿命: 100,000次
8) 通信接口:
类型: 以太网(标配1路,可扩至2路)、RS485
协议: IEC870-5-103、Modbus-RTU
9)对时:
类型: 网络对时、IRIG_B(DC)即B码对时(订货说明)
5.2.1 电气环境
a) 直流电源
电压波动范围:额定电压80%~120%,
纹波系数:不大于5%
b) 绝缘电阻
在正常试验大气条件下,装置的带电电路部分和非带电金属及外壳之间,以及电气无联系的各电路之间,用开路电压500V的兆欧表测量绝缘电阻值;正常试验大气条件下,各回路绝缘电阻应不小于100 MΩ。
c) 介质强度
在正常试验大气条件下,装置能承受试验电压值为2000V,频率为50Hz,历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。
d) 冲击电压
在正常试验大气条件下,装置的直流输入回路、交流输入回路、信号输出触点诸回路对地以及回路之间,能承受(1.2/50)μs的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压5kV,无绝缘损坏。
e) 静电放电抗干扰度
通过GB/T 17626.2-1998标准、静电放电抗干扰4级试验。
f) 射频电磁场辐射抗干扰度
通过GB/T 17626.3-1998标准、射频电磁场辐射抗干扰度3级试验。
g) 电快速瞬变脉冲群抗扰度
通过GB/T 17626.4-1998标准、电快速瞬变脉冲群抗扰度4级试验。
h) 浪涌(冲击)抗扰度
通过GB/T 17626.5-1999标准、浪涌(冲击)抗扰度4级试验。
i) 射频场感应的传导骚扰度
通过GB/T 17626.6-1998标准、射频场感应的传导骚扰度3级试验。
j) 工频磁场抗扰度
通过GB/T 17626.8-1998标准、工频磁场抗扰度5级试验。
k) 脉冲磁场抗扰度
通过GB/T 17626.9-1998标准、脉冲磁场抗扰度5级试验。
l) 阻尼振荡磁场抗扰度
通过GB/T 17626.10-1998标准、阻尼振荡磁场抗扰度5级试验。
m) 振荡波抗扰度
通过GB/T 17626.12-1998标准、振荡波抗扰度4级试验。
5.2.2 自然环境
a) 环境温度:
工作:-10℃~+55℃。
贮存:-25℃~+80℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的化,温度恢复后,装置应能正常工作。
b) 相对湿度:5%~95%(不凝露)
c) 大气压力: 80kPa~110kPa。
5.2.3 机械环境
a) 工作条件:能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应、冲击响应;
b) 运输条件:能承受严酷等级为Ⅰ级的振动耐久、冲击耐久、碰撞。