1 装置介绍
1.1 概述
AM5SE系列微机保护测控装置(以下简称装置)集保护、控制、测量、通讯和监视功能于一体,资源丰富、配置完善、维护方便、性能稳定,适用于35kV及以下电压等级电力系统的保护和测控,实现进线、主变、配电变、电动机、电容器、母联、PT等保护。应用领域覆盖电力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行业。
装置硬件设计采用可靠性配置,软件配以专门的保护算法,抗干扰性能强,可靠性高,保护实现方式灵活,能与Acrel-2000Z电力监控系统配套使用,为电力系统的安全可靠运行提供保障。
1.2 特点
? 高性能的硬件平台
装置采用主频为168MHz的处理器,16位同步采样A/D,每周波48点高速采样、实时并行计算;配置512K字节Flash、(192 4)K字节Sram、外置4M字节NorFlash、外置512K字节Sram,硬件资源充足,可靠性高。
? 统一的硬件设计和完善的保护功能
装置硬件包括电源模块、CPU模块、开入开出模块、控制回路模块、模拟量采集、通讯模块等采用模块化设计,通用性强。在同一硬件平台上针对不同对象进行保护功能设计,实现35kV及以下电压等级的电力系统保护,适用于进线、馈线、主变(一般容量2000kVA以上)、配电变压器(一般容量2000kVA以下)、高压电动机、高压电容器、母联、PT等设备的保护和自动控制功能。
? 丰富的接口资源
12路(可扩展到14路)交流电压/电流通道,测量三相电流、两路零序电流、三相电压、零序电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能。保护电流的测量不仅反映基波,还可以通过逻辑可编程软件增加测量2~10次谐波,具有带谐波制动的保护功能。
独立操作回路,可自适应0.25~5A开关跳合闸电流;
2路4~20mA直流模拟量变送输出,可通过逻辑可编程软件自定义变送量;
20路有源开关量输入通道、10路独立无源开关量输出通道;
2路RS485串行通讯接口,支持IEC60870-5-103、Modbus-RTU规约;
2路以太网接口,支持TCP IEC60870-5-103、TCP Modbus-RTU规约;
GPS对时功能,支持IRIG-B对时方式(RS485接口);
1个UBS接口,可通过U盘升级装置程序,也可导出装置的定值、故障录波数据,方便故障分析;
1个RS232接口,可通过USB转232数据线升级装置程序,还可上传装置定值、动作事件信息和故障录波数据,方便现场事故分析。
? 人性化
装置采用全汉化大屏幕液晶显示,人机界面清晰易懂。
灵活、舒适的按钮设计,菜单式操作简单、便捷。
保护功能的出口可通过跳闸矩阵进行设置,方便用户选择要动作的继电器。
配备计算机界面的调试与分析软件,调试及维护简单方便。
? 透明化
实时记录交流量、开入量、开出量和所有保护模块的状态。
装置记录内部各元件动作行为、动作时间和录波数据,共可记录16条故障录波,每条录波可触发12次录波,每次录波可录故障前8个周波、故障后4个周波波形,共计46s。每个采样点录波至少包含12个模拟量、10个开关量波形。
? 可靠性设计
装置采用全图形编程技术设计每个保护功能,以提高程序的可靠性及正确性。
软硬件具有持续完善的自检功能,抗干扰性能好,装置通过多项电磁兼容检测认证,电快速瞬变脉冲群、静电放电、浪涌抗干扰性能均达到IV级标准。
1.3 装置选型表
1.4 装置功能对照表
AM5SE 主要功能 |
-F |
-T |
-M |
-B |
-C |
-MD |
-D2 |
-D3 |
-TB |
-IS |
-K |
-UB |
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硬 件 资 源 |
电流采集 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
9 |
9 |
9 |
8 |
8 |
8 |
0 |
|||
电压采集 |
6 |
4 |
4 |
6 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
6 |
6 |
8 |
||||
开入量采集 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
||||
继电器输出 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
||||
操作回路 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
||||||||
保 护 功 能 |
三段过流保护 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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三段过流带方向闭锁 |
√ |
√ |
√ |
√ |
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比率制动差动保护 |
√ |
√ |
√ |
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差动速断保护 |
√ |
√ |
√ |
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CT断线告警 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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两段过流保护 |
√ |
√ |
√ |
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两段I01过流 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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两段I02过流 |
√ |
√ |
√ |
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反时限过流保护 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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I01反时限过流保护 |
√ |
√ |
√ |
√ |
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I02反时限过流保护 |
√ |
√ |
√ |
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两段式间隙零序过流保护 |
√ |
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两段式正序过流保护 |
√ |
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正序反时限保护 |
√ |
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两段式负序过流保护 |
√ |
√ |
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负序反时限保护 |
√ |
√ |
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过负荷保护 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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启动风冷 |
√ |
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调压闭锁 |
√ |
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控制回路断线告警 |
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√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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低电压保护 |
√ |
√ |
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低电压告警 |
√ |
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失压跳闸 |
√ |
√ |
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失压告警 |
√ |
√ |
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PT断线告警 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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三相一次重合闸 |
√ |
√ |
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低频减载 |
√ |
√ |
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高频保护 |
√ |
√ |
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后加速过流 |
√ |
√ |
√ |
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过电压保护 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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堵转保护 |
√ |
√ |
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欠电压保护 |
√ |
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不平衡电压保护 |
√ |
√ |
√ |
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不平衡电流保护 |
√ |
√ |
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零序过压保护 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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零序过压告警 |
√ |
√ |
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正序过压保护 |
√ |
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负序过压保护 |
√ |
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非电量保护 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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启动时间过长 |
√ |
√ |
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逆功率保护 |
√ |
√ |
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热过载保护 |
√ |
√ |
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相序保护 |
√ |
√ |
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电压断相保护 |
√ |
√ |
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进线备投/母联备投 |
√ |
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FC闭锁 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
||||||||||
PT并列解列 |
√ |
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自产零序过流保护 |
√ |
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检同期 |
√ |
√ |
√ |
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频率突变跳闸 |
√ |
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有压自动合闸 |
√ |
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检修状态闭锁 |
√ |
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其 他 功 能 |
通讯 |
双RS485接口 |
√ |
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双以太网接口 |
■ |
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故障录波 |
√ |
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GPS对时 |
√ |
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4-20mA输出 |
■ |
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断路器分合次数统计 |
√ |
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测量功能 |
U、I、P、Q、PF、Fr、Ep、Eq |
U、Fr |
注:√表示具备此功能,■表示可选功能, 空白表示无此功能。
2 技术参数
2.1 额定参数
2.1.1 工作电源
额定电压:AC/DC 220V或AC/DC 110V
范 围:额定电压×(1±20%)
功耗:≤15 VA
2.1.2输入激励电压
额 定 值:线电压AC 100V或相电压V
测量范围:0.1V~120V
准 确 度:±1%
功率损耗:每相功率损耗不大于0.5VA
过载能力:1.2倍额定电压,连续工作;
2倍热过载,允许10s。
注:AM5SE-IS防孤岛保护装置额定电压为线电压AC380V或相电压220V
测量范围:0.1V~456V
2.1.3输入激励电流(保护电流)
额 定 值:AC 5A 或1A
测量范围:0.04In~20In
功率损耗:每相功率损耗不大于0.5VA
过载能力:2倍额定电流,连续工作;
40倍额定电流,允许1s。
2.1.4输入激励电流(测量电流)
额 定 值:AC 5A 或1A
测量范围:0.04In~1.2In
功率损耗:每相功率损耗不大于0.5VA
过载能力:1.5倍额定电流,连续工作;
4倍额定电流,允许1s。
2.1.5频率
额定频率:50Hz或60Hz
频率范围:47~63Hz
准 确 度:±0.1Hz
2.1.6开关量输入
额定电压:AC/DC 220V或AC/DC 110V
电压范围:额定电压×(1±20%)
功率消耗:每通道功率消耗≤1W(DC220V)
2.1.7开关量输出
机械寿命:≥10000次
接通容量:≥1000W, L/R = 40ms
导通电流:连续≥5A,短时(200ms)≥30A
断开容量:≥30W, L/R = 40ms
2.2 主要技术性能
电压元件:整定值容许误差应不大于±3%;过压返回系数0.95,欠压返回系数1.05;
电流元件:整定值容许误差应不大于±3%;过流返回系数0.95,欠流返回系数1.05;
频率元件:整定值容许误差应不大于±0.02 Hz;
比较元件:过量比较元件返回系数为0.95,欠量比较元件返回系数1.05;
反时限元件:反时限动作时间误差为±5%或±40ms;返回系数:0.95;
时间元件:延时时间2s内误差≤40ms;延时时间大于2s,误差≤(2%)整定值±40ms;
差动保护:
动作时间:差动速断 <25ms (1.5倍整定值)
比例差动 <35ms (2 倍整定值,无涌流制动)
电流定值误差不大于±3%。
比率差动制动系数一折段固定0.5,二折段固定0.7。
2.3 正常工作环境条件
环境温度: -10℃~+55℃;
装置的贮存、运输允许的环境温度为-25℃~+70℃;
相对湿度:5%~95%(产品内部不凝露,不结冰);
海拔高度:≤2500m;
防护等级:IP20。
2.4 绝缘性能
绝缘电阻:100MΩ, 500Vdc
介质强度:回路和地之间,独立回路之间:工频耐压2kV
冲击电压:±5kV(1.2/50μs, 0.5J)
2.5 电磁兼容性能
试 验 项 目 |
要 求 |
|
1 |
辐射发射限值检验 |
满足GB/T 14598.26-2015规定 |
2 |
传导发射限值检验 |
满足GB/T 14598.26-2015规定 |
3 |
射频电磁场辐射抗扰度 |
满足GB/T 14598.26-2015规定,严酷等级10V/m |
4 |
静电放电抗扰度 |
满足GB/T 14598.26-2015规定,严酷等级为IV级 |
5 |
射频场感应传导骚扰抗扰度 |
满足GB/T 14598.26-2015规定,严酷等级骚扰电平10V |
6 |
电快速瞬变脉冲群抗扰度 |
满足GB/T 14598.26-2015规定,严酷等级为A级 |
7 |
慢速阻尼振荡波抗扰度 |
满足GB/T 14598.26-2015规定,共模2.5kV,差模1kV |
8 |
浪涌抗扰度 |
满足GB/T 14598.26-2015规定,严酷等级为IV级 |
9 |
交流和直流电压暂降中断影响试验 |
满足GB/T 14598.26-2015规定 |
10 |
工频磁场抗扰度 |
满足GB/T 14598.26-2015规定,严酷等级为IV级 |