• 風電光伏產品

    ZL-XBJK箱變智能監控裝置

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    第 1 章 產品概述

    1.應用范圍

           光伏電站工程一般按“少人值守”的運行管理方式設計,整個光伏電場的集控室設置在升壓站側。光伏電場的分布比較分散,距離中控室最近的有幾十米或幾百米,最遠的可達幾十公里,而每個之間的距離也有500米到1000米。

           由于上述原因,一直以來升壓站綜自系統都無法實現對箱變的監視和控制,使箱變系統成為光伏電場的信息孤島和監控盲區。作為光伏發電的第一個變電環節,實現對光伏箱變的遠程管理和自動化監控,滿足光伏電站工程“少人值守”的運行管理方式,已經勢在必行。

           為此,我公司專門設計開發了一套ZL-XBJK系列箱變智能監控裝置,可以很好地實現光伏箱變全部信息的監測、非電量保護、控制和通訊功能。

    2. 產品特點
    Ø產品是專門針對光伏廠箱變測量、控制和通訊的實際需要設計,是箱變監控的完整解決方案。

    Ø裝置采用工業級器件,可適用于光伏場-40℃~70℃的寬溫工作環境。

    Ø硬件平臺統一,模塊化設計,內部無可調元件,使裝置現場安裝調試更加方便。

    Ø采用高性能DSP處理器和大容量的FLASHRAM存貯器,使裝置具有極強的數據處理和存取能力。

    Ø豐富多樣的通訊接口(雙RS485/CAN、雙以太網、雙光纖通訊接口),使可方便地接入現場監控系統。

    Ø裝置顯示及操作由專用的巡檢儀,通過無線/有線兩種方式與巡檢儀通訊。

    Ø裝置結構按箱變開關柜要求設計,尺寸較小,安裝方式簡單,配線方便。
     

    第 2 章 技術指標

    1、環境條件

    工作環境 應安裝在無爆炸危險和無導電塵埃、無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的地方。
    工作環境溫度 -40℃~+70℃
    儲存環境溫度 -40℃~+85℃,相對濕度不大于85%,宜儲存于防雨、防雪的室內,周圍空氣中不含有酸性、堿性或其它腐蝕性及爆炸性氣體。
    相對濕度 在最高溫度為+75℃時相對濕度不超過50%;在較低溫度下可以有較高的相對濕度,例如20℃時達90%,因溫度變化偶爾產生的凝露,應采取特殊措施。
    大氣壓力 80kPa~110kPa

    2、絕緣性能 

    絕緣電阻檢驗 100MΩ/500V
    介質強度檢驗 0.5 kV(額定絕緣電壓≤63V 時) 2.0kV(額定絕緣電壓>63 V 時); 50Hz,1min
    沖擊電壓檢驗 1.0 kV(額定絕緣電壓≤63V 時), 5.0kV(額定絕緣電壓>63 V 時)。

    3、電磁兼容(EMC)性能

    靜電放電抗擾度檢驗: GB/T 14598.14-1998(IEC 60255-22-2:1996) 4級
    震蕩波抗擾度檢驗:GB/T 14598.13-2008(IEC 60255-22-1:2007) 3級
    射頻電磁場輻射抗擾度檢驗: GB/T 14598.9-2002(IEC 60255-22-3:2000) 4級
    電快速瞬變脈沖群抗擾度檢驗: GB/T 14598.10-2007(IEC 60255-22-4:2002) 4級
    浪涌抗擾度檢驗(1.2/50μs): GB/T 14598.18-2007(IEC 60255-22-5:2002) 4級
    工頻抗擾度檢驗:GB/T 15153.1998(IEC 60255-22-7:2003) 3級

    4、額定參數

    額定工作電壓 AC/DC220V 測量交流輸入電壓 AC690V 或AC400V
    額定功耗 不大于20W 測量交流頻率 50Hz 或60Hz
    開關量輸入 AC/DC220V 外部有源接點 污染等級 3 級
    控制繼電器輸出 交流220V 回路:AC250V,8A 交流380V 回路:AC380V,1.9A 直流回路:DC250V,1.5A 安裝類別 Ⅲ級
    測量交流輸入電流 5A/1A    

    5、測量精度

    項目 范圍 精度 項目 范圍 精度
    電流 10%~120%Ie 0.5級 功率因數 0~1 ±1%
    電壓 50%~150%Ue 0.5級 功率 0~7200W ±1%
    頻率 45Hz~65Hz ±0.02Hz 模擬量 4~20mA 1級
    熱電阻 200~15000Ω 2級      

     

    第 3 章 產品功能

    1、裝置功能表
    ZL-XBJK裝置分別對箱變低壓側2分支實現以下功能的監控:

    功能分類 裝置功能
    測量功能 三相電壓、三相電流、頻率、功率因數、有功功率、無功功率、有功功率電度、無功功率電度、零序電流、零序電壓,溫度
    電氣量保護功能 過流保護、過負荷、過壓保護、欠壓保護、低頻、PT斷線及閉鎖 高溫保護、直流保護。
    非電量保護功能 跳閘:重瓦斯、超高溫 報警:輕瓦斯、高溫、變壓器油位低、壓力釋放
    控制功能 6路開出:35KV開關分合閘;低壓側2路分支開關分合閘
    通訊功能 2路RS485或2路以太網或2路光纖接口
    直流模擬量輸入 2路4~20mA直流 1路PT100熱電阻
    開關量輸入 16路(外部提供DC220/110/48/24V或AC220/110V電源或無源輸入均可)
    事件記錄 100條

    2.測量功能

    裝置具有12路交流量輸入,分別為低壓側2路分支的三路測量電流輸入,三路電壓輸入。電壓輸入方式可以通過整定值進行整定,可選擇的方式有三相四線星形(三個相電壓)、三相三角形(三個線電壓)。

    裝置顯示單元可顯示出采集到各路交流量的實時值及相位,電壓及測量電流的幅值以一次值顯示,相位則均以UA為基準向量顯示。

    裝置根據所監測的電流電壓情況計算得到系統的功率因數。

    裝置計算得到有功、無功功率,其顯示值折算到一次側。

    裝置根據計算得到的有功、無功功率進行累計得到的電能統計。

    裝置根據A相電壓得到系統的頻率。

    其中各相角均以UA為參考,裝置的相角測量未作精度要求,但能顯示各輸入量的相位關系,可直觀的反映現場的接線是否出錯。

    裝置可實時測量各種電氣量并在顯示單元進行顯示,亦可通過通信口隨時將當地測量參數內容上傳后臺機。

    積分電能參數是一個累計值,基本的電能參數包括:

    ● 有功電能(KWH)

    ● 無功電能(KVARH)

    電能讀數是真有效值,所有的電能參數表示三相的總和。電能讀數的分辨率為0.01度,最大范圍為199999999.9度。超出最大值,積分電能自動歸零后繼續累加。所有電能參數均為其電能總量(表示三相電能輸入和輸出的總量)。

    編程模式下,可將積分電能累加器清零、置數。

    提供3路DC4~20mA或熱電阻模擬量輸入,用于采集溫度變送器等傳送過來的信號。

    3.開關量輸入

    裝置能夠低壓側2支路分別采集16路開關量輸入。開入回路中均可設置為無源方式或有源方式(訂貨時注明)。

    無源方式:裝置將輸出一路DC24V電壓作為開關量采集的電源。只需要將公共端與相應的開入端子接通(電阻小于100Ω)即可采集到該開關量。

    有源方式:開關量采集的工作電壓由外部提供,工作電壓可以選擇為DC220V、DC24V、AC220V等(特殊電壓可由用戶特別提出)。此時公共端接負(或零線),相應的開入端子接正(或火線)。

    裝置的開關量采集電路采取了嚴格的防雷、防瞬變電磁干擾措施,保證了遙信采集的高可靠性。開入中兩路(B1、B2)已經定義為低壓側開關的合位信號輸入,另外14路用戶可以自行定義。儀表的面板可以查看到各路開入的實時狀態。

    開入的變位可以由儀表記錄下來,在儀表菜單中事件記錄一欄可以查看到變位時的狀態、時間。事件記錄中的時間分辨率為1ms。

    4.開關量輸出

    控制器低壓側2支路各有6個獨立的繼電器輸出,采用干接點形式輸出。繼電器的輸出方式(電平和脈沖/脈寬可設置)可編程設置,繼電器的用途可根據用戶需要編程設置。

    5.通信接口

    控制器能夠低壓側各提供兩個通訊接口。兩個通信口均可選配為RS485、以太網或光纖接口以太網。兩個通信口相互獨立,可以與兩個獨立的通信管理機(后臺)同時通信,實現完整的雙網通信。

    通過通訊電纜將通信口與一臺PC機連接,通過在PC機上運行的專用調試軟件,用戶可以完全監視儀表的運行狀況及各種實時數據,也可以修改儀表的各種參數或控制繼電器的輸出,甚至可以獲得儀表的一些高級應用功能。多臺儀表可以通過通訊接口掛接在同一總線上(具體數量由現場環境、通訊速率等因數決定)與計算機監控系統連接。

    裝置顯示菜單中通訊地址、通訊波特率可編程設置。

    6.保護功能

    本產品可以對箱變低壓側2支路實現以下保護功能,所有的保護功能均按照簡單的過量/欠量原理工作。各種保護可以通過軟壓板整定為跳閘、報警或退出,其保護啟動的出口可以任意整定。

    6.1 過流保護、過負荷動作邏輯框圖如下:(各軟壓板均投入)

    6.2 過電壓保護
    為避免在發生單相接地故障時單相電壓升高,引起過壓保護誤動,裝置過壓保護電壓取母線線電壓。其保護邏輯圖如下(各軟壓板均投入)

    6.3  欠壓保護

    欠壓保護電壓取母線線電壓,可根據整定選擇任意線電壓低于欠壓定值(或邏輯)或三個線電壓全低于欠壓定值(與邏輯)。

    欠壓保護可根據設定選擇是否需要有流閉鎖、PT斷線閉鎖。

    欠壓保護電壓取母線線電壓,其保護邏輯圖如下:(各軟壓板均投入)

    圖3-3 欠壓保護邏輯圖

    欠壓保護可根據設定選擇是否需要有流閉鎖。

    6.4 低頻率保護邏輯圖如下(各軟壓板均投入)

    圖4-4 低頻率保護邏輯圖

    6.5 PT斷線及斷線閉鎖

    PT斷線、PT失壓在采用不同的PT接線方式時判據分別為:

    A、裝置PT接線方式設定為四線星型(Y型)時判據

    ① PT失壓檢測的判據如下:

    三相電壓均小于10V,三相電流小于0.06In,斷路器處于合位,判為三相PT無壓,裝置報“PT無壓”事件。

    ② PT斷線檢測的判據如下:

    在下面三個條件之一得到滿足時,裝置報“PT斷線”事件。

    1)三相電壓均小于10V,任一相電流大于0.06In,斷路器處于合位,判為PT斷線;

    2)三相電壓向量和大于18V,最小線電壓小于18V,判為PT斷線;

    3)三相電壓向量和大于18V,最大線電壓與最小線電壓的差值大于18V,判為PT斷線。

    B、裝置設定PT接線方式為三線三角型(V型)時判據

    ① PT失壓檢測的判據如下:

    三線電壓均小于10V,三相電流小于0.06In,斷路器處于合位,判為三相PT無壓,裝置報“PT無壓”事件

    ② PT斷線檢測的判據如下:

    在下面二個條件之一得到滿足時,裝置報“PT斷線”事件。

    1)三線電壓均小于10V,任一相電流大于0.06In,斷路器處于合位,判為PT斷線;

    2)線電壓最大值減其余兩線電壓和的差值(絕對值)小于20V且線電壓最大值大于80V,判為PT斷線;

    PT斷線保護、PT無壓均動作于發信,兩保護出口可獨立任意整定(通信方式)。

    ③ PT斷線閉鎖

    裝置在檢測到PT斷線后,根據PT斷線閉鎖的設置方式來判定是否閉鎖有關電壓保護。

    PT斷線解除后,閉鎖保護亦相應解除。

    6.6 高溫保護

    保護裝置檢測到測到的溫度超過設定值,保護經設定延時跳閘。

    圖3-5 高溫保護動作邏輯圖

    6.7 直流保護

    裝置采樣的兩路直流4~20mA信號分別配置DC1、DC2兩路保護,采樣值經過轉換后的數據超過設定值,保護經設定延時跳閘。

    7. 聯鎖控制功能
    裝置低壓側各自提供6組聯鎖控制功能。每一組的聯鎖控制可獨立設定其工作方式,可最多控制6個繼電器輸出(出口可獨立任意整定),并可設定相應的延時時間。

    參與聯鎖控制的開入量可以選擇高電平或低電平,可選擇相與和相或的邏輯關系。

    聯鎖控制的動作條件是:【聯鎖控制方式】選擇方式0或方式1或方式2,當【開入選擇】所選擇參與的開入量滿足【聯鎖邏輯關系】后經過【聯鎖時間定值】所設定時間后,裝置將按照【聯鎖出口方式】所設定控制出口繼電器動作,并產生相應的聯鎖動作事件記錄。

    8.裝置告警
    置檢測到下列硬件故障時,發出運行異常信號并報警,并同時閉鎖保護出口。硬件故障包括:RAM、NVRAM、定值出錯時等。

    9.事件記錄功能
    裝置低壓側各自可記錄NO.00至NO.99共100個帶有精確到1ms的事件記錄,其中顯示NO.00為最近一次事件記錄??偸录?00個,則最早產生的事件記錄將被新近產生的事件記錄覆蓋。裝置掉電后事件記錄仍可保存。

    事件記錄主要內容有:

    ● 保護動作類型及動作參數;

    ● 裝置告警情況;

    ● 遙信變位;

    ● 控制監視(如“遙控選擇”合/分操作等)

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    冀公網安備 13060202000939號

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