GPZB-I高压保护器使用说明书

1、GPZB-I微电脑智能综合保护装置说明书济源市维创自动化科技有限公司目 录1 系统综述31.1 系统概述31.2 系统特点31.3 系统构成42 产品特点53 技术指标53.1 工作环境要求53.2 功率消耗53.3 主要保护功能配置54 保护原理64.1 速断保护64.2 零序过流保护64.3 过电压保护74.4 过载反时限保护74.5 低电压保护84.6 绝缘监视保护94.7 三相不平衡95 人机对话操作说明95.1 人机对话简介95.2 主菜单说明105.3 测量数据115.4 定值整定125.5 保护功能整定及解释125.6 密码管理165.7 事件查询175.8 试验项目175.9 附加功能185.10 出厂设置 206 关于B相电流206.1 只对开关A相通电流216.2 只对开关C相通电流216.3 A相、C相同时通电流（接线方式1） 226.4 A相、C相同时通电流（接线方式2） 227 关于485通讯238 关于CAN通讯（选配）239 用户安装调试、维护说明23注意事项2310常见故障排查 2411航插（26芯）引脚说明24附件：产品接线图1、系统综述1.1 系统概

2、述煤矿井下高压供电系统线路短、多级变电所级联，高压供电线路的布线特点使得常规继电保护装置不能通过整定值和时间级差的方式有选择的跳开故障点开关，出现“越级跳闸”问题。我们根据煤矿井下高压供电线路的实际情况，采用全系统智能零时限防越保护方式，以辐射型高速通讯网络实现上下级继电保护装置的配合，为井下的高压供电系统的每台高爆开关提供可靠、全时、动态、高速的防越信息通道，每一台开关不再独立运行，而是以相同的节拍成为防越保护系统一部分，基于全站的防越保护系统提高了高压供电线路的可靠性和故障动作时间的实时性。GPZB-I高压综合保护装置，是集继电保护、综合测控、数据通信功能于一体的矿用综合保护装置。保护采用了先进的32位ARM处理技术，吸收并借鉴了地面电站综合自动化装置成熟的软硬件技术，在保护功能的可靠性、实时性方面提供了有力的技术保障。GPZB-I高压综合保护装置具有智能零时限速断保护、短路保护、反时限过载保护、过流I段保护、过流II段保护、过压保护、欠压保护、零序过压、零序过流、相不平衡保护、选择性漏电保护和电缆绝缘监视等保护功能。GPZB-I高压综合保护装置，是我公司KJ384煤矿供电监控系统

3、的组成部分。本保护装置可以独立作为矿用隔爆型高压配电装置综合保护器，也可以和KJ384-F矿用本安型电力监控分站一起组成矿用供电监控系统。1.2 系统特点智能零时限防越保护系统特点：1.采用故障特征码启动防越信号，在故障发生的同时，防越信号能实时到达各自的上级开关，保证任意点故障时，故障点保护动作的瞬动性。2.变电所内部采用辐射型网络，点对点的平衡式传输方式，任意一条通讯线路故障时，不影响其它通讯线路，提高通讯系统的健壮性和抗干扰能力。变电所之间采用光纤连接，保证远距离时信息的可靠传输，本系统通讯网络的布局也使施工简洁，易维护。 3.智能零时限防越保护系统具备自检功能，全系统自检周期仅3-5毫秒，当防越信号电缆出现断路或短路故障时，可以在小于四分之一周波的时间内调整保护装置的闭锁逻辑，故障线路的保护装置自动闭锁，且立即转为常规的三段式保护，以保证其它线路正常工作，并发出报警信号。1.3 系统构成如图中所示，将高压配电系统中的保护装置按照变电所位置划分为多级保护系统，级与级之间设定上下级关系，当下级发生故障时，距离故障点最近的下级保护装置启动零时限电流保护，同时启动防越信号传送至上级开关

4、保护装置，上级开关保护装置收到防越信号后闭锁本开关保护装置的电流保护，并同时调整电流保护的动作时间，若距离故障点最近的下级开关保护装置跳闸成功，则闭锁信号自动转为正常信号，若下级保护的闭锁信号持续80160ms后仍不消失，则上级保护装置判定为下级开关拒动，上级保护装置随即发出跳闸命令切除故障，实现快速后备保护。基于全站的防越系统将每一台保护装置联合起来成为一个整体，每一台保护装置的速断保护延时定值均可整定为零时限，且不需要将上下级速断保护电流定值作明显区分。智能零时限防越保护的通讯使用成熟的光纤通信技术，采用专用的光纤通信通道，实现上下级保护之间的防越信息的可靠互换。2、产品特点 更快的运算速度，更高的采样精度，采用美国TI的32位高速DSP芯片，双极性A/D转换器，快速FFT运算。 保护器内部使用电力系统专用互感器进行高保真采样，保证了装置能测量到20倍额定电流且线性度优良，有利于保护运算结果的正确可靠。 大电路板整体设计，真正达到防潮、抗振动，适合安装于井下潮湿、高温的现场环境下运行。 装置自带大电流操作回路，在弹操结构的开关中不需要附加中间继电器就可带动合闸电机进行合闸操作。 采

5、用12864大点阵蓝膜液晶汉字显示器，外形美观。 兼有遥测、遥控、遥信、遥脉功能。3、技术指标3.1 工作环境要求正常工作温度：-15+50，24小时内平均温度不超过35，(-40 +70，可由用户指定选择)。贮存及运输温度：-25 +70 ，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。3.2 功率消耗交流电流： 1VA/相 （In=5A） 0.5VA/相 （In=1A）交流电压： 0.5VA/相直 流： 正常时 10W跳 闸 时： 15W3.3 主要保护功能配置装置主芯片采用德州仪器的TMS320C2000系列DSP器件，拥有更快的运算速度，因此我们配备更强大的保护功能、更加精确的保护定值。以下列出了本装置配备的保护功能。因三段式电流保护的辅助功能不常用，配备闭锁元件和方向性元件时需用户在订货时指定。n 速断保护功能n 过流I段保护功能n 过流II段保护功能n 过载反时限保护功能n 零序过流保护功能n 零序过压保护功能n 方向型漏电保护功能，带方向型保护n 欠压保护功能，带断相保护n 过压保护功能n 绝缘监视保护功能n 风电瓦斯闭锁保护功能n 相不平

6、衡保护4、保护原理4.1 速断保护速断保护即短路保护，保护功能可以独立地用控制字选择，当任一相电流大于整定值后，判别元件动作。现场运行中多会发生单相对地短路，而三相短路的几率相对稍小，当发生三相短路时，短路电流最大，系统电压下降到最低值，由于保护器的电源来自高压开关电压互感器的副边，出现三相短路时，母线电压的快速下降势必影响保护器的供电，因此本保护器内部使用大容量储能元件作为装置的后备电源，当母线电压下降时，将能量释放给保护装置使用，保证在三相短路的情况下有足够的能量进行跳闸操作。4.2 零序过流保护零序过流保护是针对接地系统而设置。零序过流的方向有大电流接地系统和小电流接地系统之分，在大电流接地系统故障中，零序电流超前零序电压95110，所以我们设置了70的灵敏角，煤矿井下610KV电压等级的中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，小电流接地系统的方向我们采用了和图4-1相反的动作区。图4-1 大电流接地系统方向元件的动作范围4.3 过电压保护为避免单相接地时引起过电压保护误动，过电压保护采用线电压，过电压保护动作于跳闸。其逻辑框图见图4-2。图4-2 过电压保护逻

7、辑框图4.4 过载反时限保护反时限保护的动作时限与被保护线路中负荷电流的大小成反比,通过平移动作曲线,可以非常方便地实现被保护线路的全线配合。见图4-3所示。即电流值越大，其允许开关工作的时间越短。即充分发挥了被保护设备的效益，又不致使设备长时间过热而损坏。由于过载反时限保护在原理上与很多负载的故障特性相似，因此，在很多场合它比定时限电流保护具有更优越的保护性能。图4-3 过载反时限特性其中：K-热容系数；Iset-反时限启动电流；tmin-为最小时间。图4-3列出了过载反时限的计算公式，Iset为反时限启动电流，当开关负荷大于这个定值时，保护启动反时限保护，进行热量积累，热量累计的速率随负荷电流的变化而变化，启动电流的设置可根据开关负荷的大小计算出来，本装置提供更为方便的反时限投入方式，只需根据负载选择过载曲线号，曲线号如表4-1所示。Ie为反时限保护的启动电流，可以开关额定工作电流，也可以是根据负荷的计算值。表4-1：过载电流与延时时间的反时限特性表延时时间过载电流整定位置1档2档3档4档1.05 Ie1.20 Ie4060秒60秒2分2分3分3分6分1.50 Ie2040秒3060秒1分1分30秒1分30秒2分30秒2.00 Ie1120秒1420秒2040秒4060秒6.00 Ie8秒8秒8秒8秒4.5 低电压保护当供电线路的电压降低或者故障引起的供电线路的电压降低时，低电压保护元件启动，电压降低到定值以下时，保护根据控制字动作于跳闸。为防止电压互感器回路断线引起误动作，本保护可选配电流闭锁功能，即当任一相电

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