南京国辰GCS2321系列数字式高压保护测控装置说明书V2.0.doc

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1、 GCS2321系列数字式高压保护测控装置GCS2321系列数字式高压保护测控装置说明书版本号：2.0南京国辰电气控制有限公司31目 录一 概述1二 技术参数12.1额定参数12.2 主要技术性能22.3 绝缘性能32.4 抗电磁干扰性能32.5 机械性能4三 装置硬件53.1 保护CPU 模块53.2 人机对话模块53.3 交流、开入量、继电器模块53.4 电源模块63.5 零序电流互感器6四 主要功能641主要保护功能642主要监控功能743联网及远方监控功能8五 保护原理及整定说明95.1 短路保护95.2 过流保护95.3 过载反时限保护105.4 过电压保护115.5 低电压保护11

2、5.6 失压保护125.7 漏电保护125.8 电缆绝缘监视保护135.9 瓦斯保护14六 人机接口系统的使用方法146.1 交流采样菜单操作说明156.2 主菜单操作说明176.3子菜单操作说明17七 装置引脚说明22八 典型接线图25九 典型安装尺寸图29一 概述GCS2321系列数字式高压保护测控装置，是采用先进的32位DSP数字处理技术，为各系列矿用隔爆型高压配电柜专门设计的集保护、测控、通信一体化装置，是实现煤矿井下电力自动化控制的终端设备，具有多种通信接口，开放的通信平台，方便与各种通信分站连网，可以真正的实现煤矿井下电力自动化控制要求。GCS2321系列数字式高压保护测控装置可适

3、用于10kV及以下电压等级的中性点不接地配、变电系统中，可替代传统各型模拟保护器和微电脑保护器，也可用于老开关的更新、改造。保护装置先进的失压延时功能，有效的解决了以往因电网短时失电，保护装置即无法正常工作的缺憾。装置对先进技术的引用及可靠的性能深受广大客户好评。型号标准接口适用范围GCS2321FT凤凰端子弹簧操作机构GCS2321FY凤凰端子永磁操作机构GCS2321HT26芯航空端子弹簧操作机构GCS2321HY26芯航空端子永磁操作机构二 技术参数2.1额定参数2.1.1 工作电源额定电压：交流100V、50Hz，来自电压互感器（TV）的输出电压供电。该装置在额定电压的(55120)%

4、范围内变化时能正常工作。2.1.2 对弹簧操作机构而言开关跳闸电源采用开关电源供电方式装置采用带有延时功能的双路开关电源，一路用于装置自身正常工作的需要，一路用于开关分励脱扣需要，在电网短时失电时，保护在经过一定的失压延时后，开关电源还能储备足够的能量用于当故障时，使开关分励脱扣。2.1.3 额定交流数据a) 交流电压 ：100 V或57.7Vb) 交流电流：5A 或1A c) 额定频率：50Hz2.1.4 功率消耗a) 直流回路：正常工作时不大于20W，装置动作时不大于25W。b) 交流电压回路：每相不大于0.5VAc) 交流电流回路：额定电流为5A 时每相不大于1.0VA；额定电流为1A

5、时每相不大于0.5VA。2.2 主要技术性能2.2.1 采样回路精确工作范围及误差见表1表1 采样回路精确工作范围及误差电量保护回路测量范围精度三相电压0V120V3%三相电流0A100A3%零序电压0V200V3%零序电流0A-20A3%测量回路的基准值为额定值，保护量的基准值为整定值。2.2.2 过载能力交流电流回路：2倍额定电流，连续工作； 10倍额定电流，允许10秒； 交流电压回路：1.2倍的额定电压，连续工作。2.2.3 接点容量出口触点容量：5A/250VA 5A/30VDC 2.2.4 各类元件定值误差电流元件定值误差：3%电压元件定值误差：3%时间元件:50ms方向元件角度误差

6、 IP ； I 为故障电流定值，IP为启动电流； T t ；t为跳闸时间；5.3.2定值单及整定说明1过载保护的定值单如表3： 定值定值范围步长过载反时限曲线曲线类型标准/非常/极端反时限启动电流0.00A-80.00A0.01A反时限时间常数0.1-100.12整定说明过载保护定、反时限可同时使用，定时限可作为短路故障后备保护，反时限保护具有能量释放累积功能。5.4 过电压保护5.4.1原理概述装置包含一段过电压保护，当任一线电压大于过电压保护定值时，过电压保护经整定延时跳闸。过电压保护逻辑图如图3所示。过电压保护逻辑图5.4.2定值单及整定说明1过电压保护的定值单如下：定值定值范围步长过

7、电压保护投退投/退/过电压定值0.0V120.0V0.1V过电压时限0.0s99.9s0.1s2整定说明过电压定值一般整定为120V电压,要求按照二次值整定。5.5 低电压保护5.5.1原理概述装置包含一段低电压保护，当线电压小于低电压保护定值时，低电压保护经整定延时跳闸。 低电压保护逻辑图5.5.2定值单及整定说明1 低电压保护的定值单如下：定值定值范围步长低电压保护投退投/退/低电压定值0.0V120.0V0.1V低电压保护时限0.0s99.9s0.1s2 整定说明低电压定值一般整定为70V电压,要求按照二次值整定。5.6 失压保护 原理同低电压保护，定值一般整定为30V电压，时间一般设为

8、0.3s要求按照二次值整定。5.7 漏电保护5.7.1原理概述当电网出现单相接地故障时，采用漏电保护。装置采用基波零序电压启动，基波零序电流的方向和大小判别接地线路。当然也可设置为仅通过零序电流和零序电压法检测漏电保护。 漏电保护逻辑图5.7.2定值单及整定说明1漏电保护的定值单如下：定值定值范围步长漏电保护投退投/退/零序电流启动值0.02A-20A0.01A漏电动作时限0.0s-99.9s0.1S漏电保护跳闸投退投/退/零序功率方向投退投/退/零序电压启动值5.0V-80.0V0.1V2整定说明 小电流接地中的零序电流定值采用的是一次值。零序电压定值采用二次值。通过选择控制字可以退出漏电保

9、护，也可选择投入且动作时告警或投入且动作时跳闸，当零序功率方向选择退出时，漏电保护为纯粹的零序电流型保护。5.8 电缆绝缘监视保护5.8.1 原理概述对高压开关负载侧使用的双屏蔽电缆的屏蔽芯线、屏蔽地线实行绝缘监视保护。监视超限时报警。电缆绝缘监视保护逻辑图如图6。 电缆绝缘监视保护逻辑图 绝缘监视保护动作特性:保护动作状态JS与ID之间回路电阻JS与JD之间绝缘电阻可靠动作1.5K3.0K允许动作0.8K1.5 K3.0K5.5 K不允许动作5.5K5.8.2 定值单及整定说明1、电缆绝缘监视保护的定值单如下: 定 值定值范围步 长绝缘监视投退投/退/绝缘监视跳闸投退投/退/绝缘电阻判别延时

10、0.0s-99.9s0.1S2、电缆绝缘监视说明 在电缆的末段的监视芯线和监视地线之间要接一个终端电阻，阻值为1.1K/1W，用户自行配备,也可由我公司配备。5.9 瓦斯保护5.9.1 原理概述 判断变压器瓦斯接点信号，作用于保护跳闸，可设定保护跳闸延时。瓦斯接点可接常开接点亦可接常闭接点，通过设置选择接点属性。5.9.2 定值单及整定说明 瓦斯保护的定值单如下:定值定值范围步长瓦斯投退投/退 /瓦斯延时0.0s-100.0s0.1S瓦斯接点选择常开/常闭/六 人机接口系统的使用方法本装置人机接口显示为中文显示，操作简单直观。用户在阅读完本说明书后即可以直接通过按键进行人机对话。但有几点要说明

11、如下：本装置只有确认、移位、复位三个操作键。“确认键”用于确认操作，如进入各级菜单、整定定值、查看事件记录等。“移位键”用于移动光标位置或修改定值。“复位键”用于对故障状态复位，故障动作后，一定要对保护复位后才能进行合闸操作，否则保护认为故障一直存在将拒绝合闸！Ua=57.74VUb=57.74VUc=57.74VUo=01.28V6.1 交流采样菜单操作说明Uab=100.0VUbc=100.0VUca=100.0VTp=0.040Ia=5.000AIb=5.000AIc=5.000AIo=0.050A绝缘监视 良好瓦斯监视 正常0123456789ABCDEFP=744.8WtQ=240.

12、9VarPf=0.864Fq=50.00Hz装置在正常运行时实时循环设备的一次或二次采样值。但有几点作如下说明：a) 装置第一次上电时，显示的交流采样值为二次值，若用户想看一次值，只要同时按下“确认”键和“移位”键保持3秒钟后，交流采样值自动切换为显示一次交流采样值。在显示交流采样一次值的状态下，再同时按下“确认”键和“移位”键保持3秒钟后，交流采样值自动切换为显示二次交流采样值。b) 由于本装置正常运行时显示的交流采样值内容较多，因此采用循环显示的方式，每屏显示4个交流采样值，用户可通过“移位”键进行切换到自己想看的交流采样值的画面。c) 本装置带有锁屏功能，即用户长按“移位”键3秒钟，显示

13、屏上将出现锁的状态标志，此时交流采样显示将不在循环显示，停留在被锁住的那一屏的显示状态下，用户此时还可通过“移位”键进行切换到自己想看的交流采样值的画面。观察采样值是否符合要求。d) 若交流采样值误差比较大，用户可以到厂家参数菜单中，对相应的交流采样系数进行微调整。本装置采样值精度在装置出厂前已调整，用户一般不用调整！如需调整请先与公司联系后方可调整，千万不能随意改动，以免采样不准确造成保护误动作。e) 交流采样显示代号的意义：UaA相电压 UbB相电压 UcC相电压 Uo零序电压 UabAB相线电压 UbcBC相线电压 UcaCA相线电压 W温度测量 IaA相电流 IbB相电流 IcC相电流

14、 Io零序电流 P有功功率 Q无功功率 Pf功率因数 Fq电网频率0F为16进制数分别代表16路遥信，对应数字上的方框为遥信状态，该位遥信为“1”是方框为实心方框，该位遥信为“0”是方框为空心方框。0号遥信为开关状态，1号遥信为瓦斯状态，2号遥信为远控闭锁状态，37号遥信备用，8号、9号遥信为绝缘监视状态，10-F号遥信无实际意义。保 护 设 置 参 数 设 置 运 行 记 录 时 间 设 置 厂 家 参 数 装 置 复 归 保 护 试 验 退 出6.2 主菜单操作说明装置在正常运行显示下，按“确认”键后，即显示主菜单结构，进入主菜单后，通过按“移位”键移动显示屏中的到相应的子级菜单名称前，然

15、后在按“确认”键即可进入相应的子菜单。6.3子菜单操作说明6.3.1保护设置菜单操作说明速 断 保 护 过 流 保 护 漏 电 保 护 欠 压 保 护 失 压 保 护 过 压 保 护绝 缘 监 视 保 护瓦 斯 监 视 保 护 退 出装置在主菜单显示下，选择“保护设置”按“确认”键后，即显示保护设置菜单结构，进入后，通过按“移位”键移动显示屏中的到相应的子级菜单名称前，然后在按“确认”键即可进入相应的子菜单。6.3.11保护定值菜单操作说明装置在定值菜单显示下，按“移位”键选择要整定的项目后，按“确认”键选中要修改的内容变为高亮，在通过按“移位”键进行修改，然后再按“确认”键对修改的内容进行保

16、存。速断保护 投入速断电流 040.0A保护延时 000.0S退 出定 时 限 投入过流电流 008.0A保护延时 000.5S 反 时 限 投入曲线类型 A启动电流 005.0A时间常数 001.5退 出漏电保护 投入 零序电流 0.500A保护延时 000.5S漏电跳闸 跳闸零序电压 030.0V零序方向 投入退 出欠压保护 投入 欠压电压 070.0V保护延时 005.0S退 出失压保护 投入 欠压电压 030.0V保护延时 001.0S退 出过压保护 投入 过压电压 070.0V保护延时 005.0S退 出绝缘监视 投入保护延时 005.0S绝缘动作 跳闸退 出瓦斯保护 投入保护延时

17、005.0S输入接点 常开瓦斯动作 跳闸退 出6.3.2参数设置菜单操作说明通信地址 0001 CT变比 0020 PT变比 0100 零序系数 0000 温度低 0000 温度高 0000 退 出在装置与分站通信时应对通信地址进行设定。通信地址范围为1-254在需要显示一次值时，要对CT及PT变比进行设定。CT变比：指保护安装的电流互感器变比，如100/5的互感器应设为20。PT变比：指保护安装的电压互感器变比，如10000/100的互感器应设为100。在使用不同厂家的零序电流互感器时，要对零序系数进行设定。本保护配备我公司的专用零序电流互感器，不需要对零序系数进行设定。温度系数做备用，不用

18、设定。6.3.3运行记录菜单操作说明16/01 ！绝缘监视动作2007-5-812-48-26退出 查询16/01：表示有16条保护事件记录，当前画面显示的是第一条记录。！绝缘监视动作：表示记录的动作类型。2007-5-8 12-48-26：表示当前画面发生的故障时间为2007年5月8日12点48分26秒。退出：按“移位”键即可退出运行记录菜单。查询：按“确认”键即可顺序查询其他保护事件记录。装置最大事件存储为16条保护事件记录，保护事件存储方式为动态存储，当不满16条保护事件时，用空记录补充到16条。6.3.4时间设置菜单操作说明 07年 18时05月 26分07日 38秒退出时间设置菜单用

19、于对时间进行设置。装置具有内部时钟记忆功能，一般不需要进行时间设置。如要进行设置可通过“移位”键和“确认”键进行操作。先通过“移位”键选择要修改的位置，然后按“确认”键，要修改的数字变亮，再按“移位”键对数字进行修改，修改好后再按“确认”键保存。6.3.5厂家参数设置菜单操作说明Ia系数 1.000Ic系数 1.000Io系数 1.000Ua系数 1.000Ub系数 1.000Uo系数 1.000遥信极性 正向退出厂家参数设置菜单主要用于对交流采样的精度进行校准，范围为0.951.05，瓦斯极性主要用于对瓦斯接点性质的调整。此菜单为厂家使用，装置在出厂前已调整好，希望用户不要随意调整此菜单内容

20、以免影响保护性能！6.3.6装置复归菜单操作说明确认复归吗？退出 确认当保护动作后，保护动作画面推出后，当按“复位”键后，即出现复归菜单选择是否进行复归。当按“确认”键后，保护动作才能复归，才能进行合闸操作。当按“移位”键后，保护装置暂时退出动作画面，进入正常显示十秒钟后又将推出动作画面，要求进行复归操作。6.3.7保护试验菜单操作说明 速断试验 漏电试验 绝缘试验确认速断试验吗？ 此操作将导致分闸 退出 确认在现场不具备实际试验条件下，可通过保护模拟试验进行试验，在进入保护试验菜单后，通过“移位”键和“确认”键选择相应的保护试验后，即推出上述画面提示用户进行下一步操作，当按“确认”键后保护

21、试验命令就执行下去把开关跳开，同时推出相应保护动作画面，试验后要对保护动作画面进行复归后才能进行合闸。当按“移位”键后，保护将退出模拟试验菜单，收回模拟试验命令。6.3.8保护动作菜单操作说明！绝缘监视动作2007-5-812-48-26退出 复归！绝缘监视动作：表示记录的动作类型。2007-5-9 12-48-26：表示当前画面发生的故障时间为2007年5月8日12点48分26秒。退出：按“移位”键即可退出故障画面，但过10秒中后，故障画面又将重新推出，提醒用户进行复归操作。复归：按“复位”键对保护事件进行复位操作，进入复位确认画面，再按“确认”键进行复归确认后，保护才允许重新合闸。七 装置引脚说明八 典型接线图九 典型安装尺寸图