ST200B备用电源自投说明书进线保护及备自投.doc

ST200B微机型备用电源自投装置技术说明书珠海思创电气有限公司ZHUHAISTRONGELECTRICCO.,LTD目录1.装置概述 21.1应用范围 21.2功能特点 22.技术性能指标 52.1工作环境条件 52.2电气技术参数 53.装置原理结构 83.1软硬件平台 83.2结构与安装 94.功能介绍 114.1备用电源自投 114.2保护功能 124.3监测功能 124.4事件记录 144.5故障录波 155.参数设定说明 175.1系统参数 175.2定值参数 196.人机界面使用说明 206.1信号指示灯 206.2小键盘 206.3液晶显示 21附图一、交流回路原理图附图二、操作回路原理图附图三、装置端子排图1.装置概述1.1应用范围ST200B是由双处理器构成的基于交流采样原理的数字式备用电源自投保护装置，主要适用于66KV及以下电压等级小电流接地系统它属于ST2000中低压变电站成套保护测控装置系列中的一员1.2功能特点本装置在软硬件及结构设计上采用了最新技术，保护功能完善，测量精度高，性能可靠，抗干扰能力强，可直接分散安装于开关柜上该装置主要具备以下一些特点：☆ 硬件采用美国德州仪器公司(TEXASINSTRUMENTS)的高性能工业级DSP(数字信号处理)芯片+专用微处理器，双CPU结构，综合处理速度是常用16位微处理器的数十倍。

☆ 整机全部采用贴片工业级芯片，集成度高，工作稳定可靠☆ 采用国际最新铁电存储器存储重要数据，具有容量大、掉电不丢失数据、使用寿命无限、存取速度快等特点☆ 软件采用C++高级语言及嵌入式汇编语言编程，模块化结构，便于升级维护☆ 机箱为标准2U机箱，全封闭铝合金双层结构，美观大方上层为CPU板，采用了四层印刷电路板，下层为交流模块板及操作回路板，上下层板间采用金属隔板隔离，抗干扰性能良好，结构紧凑可靠，安装调试方便☆ 保护配置灵活齐全，各种保护功能均可通过控制字自由投退，具备远方修改定值功能其中发电机保护、变压器主后备保护等具有复杂出口逻辑的装置具有软件可编程输出逻辑功能，大大增加了装置的适应能力☆ 保护和监测的电流回路各自独立，既保证了测量的精度要求，又保证了保护的安全性、可靠性☆ 装置的模拟量输入、开关量输入、电源输入及通讯接口部分采用了变压器隔离、光电隔离、TVS管保护等抗干扰措施，使得装置的抗干扰能力特别强☆ 采用全中文简体汉字液晶显示界面，多层菜单、图标方式显示操作，显示信息丰富，薄膜小按键操作方便显示屏幕采用128*64点阵蓝光高亮液晶模块，人机界面极为友好☆ 装置可记录100次历史事件记录，记录内容详细。

☆ 具有故障录波功能，可记录7次录波数据，每条记录包含各交流通道10周波采样数据及开关输入量状态，装置屏幕可以显示录波数据及实时交流量波形图☆ 装置提供谐波分析功能，可以提供三相电压电流的直到11次的奇次谐波数据☆ 操作回路板设计新颖，采用最新的保持电流自适应设计，无需用户选择断路器跳合闸保持电流☆ 装置具备完善的动静态自检功能，监视装置各部分工作状况，装置的两个CPU之间可以相互监视工作状况，当发现装置某部分工作不正常时自动发出告警信号，并闭锁相关保护出口，大大提高了装置工作可靠性☆ 装置具有三级看门狗，外部硬件看门狗、CPU硬件定时器看门狗和软件看门狗，使装置在各重情况下均不会死机装置具有强大的通信功能，用户可以选择RS485或CAN总线通讯方式2.技术性能指标2.1工作环境条件2.1.1环境温度： -20°C–60°C2.1.2相对湿度： 5%-95%2.1.3大气压力： 86-106KPA2.2电气技术参数2.2.1额定数据: 交流电流：5A或1A交流电压：100V频率：50Hz电源：DC(AC)220V(110V)，允许偏差±20%2.2.2过载能力： 交流电流回路 长期运行------2In10s-----------10In1s------------40In 交流电压回路 1.5Un连续工作2.2.3功率消耗： 直流回路不大于15W交流回路不大于0.5VA2.2.4精确测量范围： 保护电流 0.1In-20In 测量电流 0.1In-2In 电压 5V -200V2.2.5测量精度： 保护电流 <2% 测量电流 <0.2% 保护电压 <1%2.2.6保护整定范围： 电流 0.1In-20In 级差 0.01A电压 5V -200V 级差 0.1V 时间 0s -100s 级差 0.01s2.2.7保护动作时间： 在1.5倍定值下所有保护固有动作时间不大于35ms2.2.8开入回路： DC(AC)220V，2mA（外部提供电源） 或DC24V，1mA（装置内部提供电源）2.2.9开出接点： DC24V(线圈)；触点可连续通过DC220V，5A电流2.2.10绝缘电阻： 装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100MW。

2.2.11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，历时1min试验，而无绝缘击穿或闪络现象2.2.12电磁兼容特性 辐射电磁场干扰试验：符合国标GB/T14598.9的规定快速瞬变干扰试验：符合国标GB/T14598.10的规定脉冲群干扰试验： 符合国标GB/T14598.13的规定抗静电放电干扰试验：符合国标GB/T14598.14的规定3.装置原理结构3.1软硬件平台装置采用本公司新一代保护软硬件通用平台主芯片采用美国德州仪器公司(TEXASINSTRUMENTS)的高性能工业级DSP(数字信号处理)芯片TMS320LF2407A，该芯片处理速度为40MIPS，具有强大的数字信号处理能力；协处理器采用TI的超低功耗微处理器MSP430F149，该芯片为总线不出芯片的16位单片机，具有丰富的片上外设，有很强的控制处理能力两个芯片通过高速同步串口(SPI)通讯，相互协作，共同完成装置的各项功能装置硬件扩展了美国RAMTRON公司最新的大容量铁电存储器(FRAM)，该存储器具有菲易失性、存储速度快、容量大等特点，用于保存保护定值、故障录波数据、历史事件记录等重要数据。

模拟量变换由交流输入板完成该板采用超小型CT、PT，完成大电流、电压到微处理器可接受的低电压的转换装置软件是基于本公司最新的保护软件开发平台开发完成，该平台大部分代码采用C++高级语言编写，对于涉及到硬件最底层功能或特殊保护功能则采用汇编语言编写，这样既保证了软件的可读性，又满足了装置的实时性要求保护装置硬件框图如图3.1.1LPFLPFRELAYRELAYUSERINTERFACEPOWERSUPPLYCANBUSSPICoprocessorMainProcessor.........图3.1.1硬件框图3.2结构与安装装置采用2U标准铝机箱，嵌入式安装于屏(柜)上内部结构采用抽屉方式，面板为整面板形式电气部分采用上下两层结构，CPU板在中间隔离金属板上侧，操作回路板、开关电源固定在隔离板的下侧交流量输入板固定在机箱底部整个电路部分均由金属板隔离，大大提高了装置的抗干扰性能当需要维修拆卸电路板时，首先切断装置供电电源，取掉机箱后部可插拔端子，将面框上下四个固定螺钉拆掉，然后在面框右侧背后解掉交流量输入电缆头，即可将装置整体电气部分（交流量输入板除外）一起抽出29792160UNIT:mm机箱外形尺寸如图3.2.1，安装开孔尺寸如图3.2.2，安装示意图如图3.2.3。

图3.2.1装置外形尺寸图28289图3.2.2安装开孔尺寸图 图3.2.3安装示意图4.功能介绍进线21进线4.1备用电源自投1DL2DL图4-1系统主接线示意图如图4-1，进线1为主电源，进线2为备用电源由主电源转为备用电源供电的动作过程由装置自动完成；由备用电源恢复回主电源供电的动作过程由手动方式进行转换备自投充电条件：1、有关软硬压板投入；2、进线1、进线2均有电压；3、1DL处于合位，2DL分别处于分位；4、无闭锁条件以上条件均满足，15S后装置完成充电过程备自投放电条件：1、 有关软硬压板退出；2、 闭锁接点闭合；3、 两进线处于相同位置；4、 备用进线（2#）无压；5、 装置保护动作；以上任一条件满足，装置立刻放电初始条件是1DL处于合位，2DL处于分位，进线均有压满足以上条件15S后，装置充好电当发现进线1失压，装置启动自投逻辑：首先跳开1DL，然后合上2DL，完成自投动作逻辑过程此时检测相关开关位置应正常转换（1#进线处于分位，2#进线处于合位）成功，装置报告自投成功；否则自投逻辑启动15S之后，装置报告自投失败当由于外部原因发生装置自投失败，必须由运行人员检查外接设备工作状态后，装置才能恢复正常工作。

4.2保护功能4.2．1三元件二段相间过流保护装置取样Ia、Ib、Ic实现两元件三段相间过流保护功能：速断、限时速断和过流速断保护为无延时跳闸，二段、三段保护跳闸时间可以分别整定三段保护可分别用软压板投退三段相间过流保护动作后备自投自动放电4.2．2零序过流保护对于接地电流比较大的场合，装置提供零序过流保护零序电流由专门的零序CT提供零序过流保护带一段定时限，可以选择跳闸或告警4.3监测功能4.3.1交流量监测 装置具有专门的测量电流回路输入，用于实现高精度的电量监测功能装置通过交流采样计算可以提供电压、电流、三相有功、三相无功、三相视在功率、三相功率因数、四相限电度、频率等电气量装置的功率采用两表法测量，因此必须正确接入测量电流的A相和C相，接入电压的相序也必须正确本装置接入了两段母线电压，在计算功率时，优先采用1段电压，当1段无压时，则采用2段母线电压上述电气量可以在装置的液晶屏幕上察看，也可以通过通讯总线上传电压、保护电流及电度量显示方式为二次值，测量电流、功率则直接显示一次值 借助于DSP的高性能数据处理能力，装置提供了两段母线电压(Uab1、Ubc1、Uab2、Ubc2)、母联保护电流(Ia、Ic)的谐波分析功能。

可以提供每路交流量3、5、7、9、11次谐波的幅值大小，并可以柱状图形式直观显示各次谐波与基波的百分比值4.3.2非电量监测装置共具有14路非电量输入回路输入回路可以选用多种供电方式：DC(或AC)220V（或110V），这几种方式需在外部输入端子提供相应电压；DC24V，在这种方式下，非电量输入回路的电源由装置内部DC/DC提供，外部端子只需接入无源接点即可采用何种供电方式由用户在订货时提供装置已在硬件和软件上充分考虑了非电量采集的去抖措施，没有特殊要求时装置可以分辨到10ms的脉冲宽度，分辨精度为2ms一般情况下，装置的前四路和最后四路非电量已作内部定义，前四路定义为：备自投投入硬压板，闭锁备自投，#1进线跳闸位置，#2进线跳闸位置后四路非电量输入定义为：跳闸位置，合闸位置，手动跳闸，手。