GN600-KA矿用高压微机综合保护器

一． 600-KA系列综合保护测控装置简介

1.装置概述

1.1装置简介

600系列综合保护测控装置适用于110kV以下各电压等级的间隔单元的保护测控，具备完善的保护、测量、控制、备用电源自投及通信监视功能，为变电站、发电厂、高低压配电及厂用电系统的保护与控制提供了完整的解决方案，可有力地保障高低压电网及厂用电系统的安全稳定运行。可以和其它保护、自动化设备一起,通过通信接口组成自动化系统。全部装置均可组屏集中安装，也可就地安装于矿用高低压开关柜。

具体型号划分：

1.2装置特点

• 采用全密封式结构，具有良好的抗震、防尘性能
• 小型化设计，体积小，重量轻，外形美观，安装方便
• 采用独特的可靠性设计，无可调元件，装置稳定性好，抗干扰性强
• 全汉化液晶显示，人机界面清晰易懂，操作整定极为方便
• 装置供电电源为交直流两用，控制回路默认为直流电源
• 具有RS485总线串行通信口，并集成了MODBUS标准通信规约
• 具有事件顺序记录功能，可记录64条事件，数据掉电不丢失
• 具备完善的自检功能，完整的异常记录、事件记录、操作记录，所有信息掉电保持
• 外形小巧精细、结构合理，采用高等级、高品质的元器件及多层板技术和SMT工艺，使产品具有很高的电气性能
• 具有完整的断路器操作回路
• 超低功耗

1.3引用标准

GB6162-85      《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》

GB7261-87      《继电器及继电保护装置基本试验方法》

GB2887-89      《计算机站场地技术条件》

GB 14258-93    《继电保护和安全自动化装置技术规程》

GB 50062-92    《电力装置的继电保护和自动化装置设计规范》

DL/T 527-2002  《静态继电保护装置逆变电源技术》

IE870-5-103    《继电保护信息接口标准》

GB /T15145-94  《微机线路保护装置通用技术条件》

GB/T16435.1-1996《远动设备及系统和接口（电气特征）》

GB /T17626.2   《静电放电抗扰度试验》

GB /T17626.3   《射频电磁场辐射抗扰度试验》

GB/T17626.4    《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》

GB/T17626.5    《浪涌冲击抗扰度试验》

GB /T17626.6   《射频场感应的传导骚扰抗扰度试验》

GB/T17626.8    《工频磁场抗扰度试验》

GB /T17626-1998《电磁兼容试验和测量技术》

GB/T14537-1993 《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》

1.4 装置结构

1.4.1 结构

采用标准机箱，整面板、背插式结构，嵌入式、后接线安装方式，强弱电隔离，大大加强了其产品的电气性能。

1.4.2 插件

本装置的插件上包括CPU插件、AC和TRIP插件：其中CPU插件为装置的核心，为高度集成的CPU,其中包括了RAM、Flash Memory和AD等芯片的功能；AC插件包括电源和模拟量采集；TRIP插件包括出口、开入和操作回路。

1.4.2.1 CPU

1）CPU系统

CPU系统由微处理器CPU、RAM、ROM、Flash Memory等构成。包括高性能的16位微处理器CPU，大容量的ROM、RAM及Flash Memory，使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据，可记录的事件数不少于500次。保护定值等运行配置信息也存入该存储器中，这些信息在装置掉电后均不会丢失。

2）开关量输入及输出部分

开入量分为内部开入和外部开入，内部开入采用DC5V开入，电源由装置电源本身提供，外部开入采用一级光耦，实现DC220V直接输入电平。

开出是用于驱动出口的继电器， 共有2个，一个为跳闸继电器，一个为合闸继电器。

3)通信部分

本插件内含通信速度极高、具备通用性接口的RS485总线网络芯片，RS485网为本装置接入系统的主要通信接口。

4)时钟回路

插件内设置了硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电保持。

另外，CPU插件采用了多层印制板及表面封装工艺，外观小巧，结构紧凑，大大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力。

1.4.2.2 开入、开出及操作回路

1)外部开入回路：设置有8路外部开入回路，均采用DC220V直接开入方式，装置软件采取了防抖措施，避免了误发信。

2)逻辑继电器：逻辑继电器由CPU插件直接驱动，这类继电器包括：跳闸继电器、合闸继电器。

3)操作回路：DC220V或AC220为操作电源，它由各种操作回路跳闸继电器组成。其中包括了跳闸位置继电器（TWJ）、合闸位置继电器（HWJ）、手动跳闸继电器STJ、跳闸保持继电器TBJ、合闸保持继电器HBJ等。跳闸、合闸保持电流的调整采用自适应方式，范围0.5A～4A，采用此种电路避免了跳合闸参数变化后需更换相应继电器的麻烦。

1.4.2.3 交直流回路

1)直流逆变电源：DC220V电压输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要直流电压,且采用浮地方式,同外壳不相连。

2)模拟量采集：外部电流经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU经采样数字处理后，构成各种数字式保护继电器，并实时计算各种测量值。UA、UB、UC 、U0 、IA、IB、IC、I0端子为保护模拟量输入, Ia、Ib、Ic为测量模拟量输入。

1.4.3 人机对话插件

人机对话插件主要功能是显示保护CPU输出的信息，本插件上的显示窗口采用四行，每行八个汉字的液晶显示器，人机界面清晰易懂，配置600系列通用的键盘操作方式，使得人机对话操作方便、简单。本插件上还配置了灯光指示信息，使本装置的运行信息更为直观。

2 主要技术指标

2.1 技术参数

• 额定工作电压 AC220、DC220V或DC110V  (订货注明)
• 额定技术数据

1. a) 交流电流： 5A或1A (订货注明)
2. b) 交流电压： 400V 或100V (订货注明)
3. c) 频率： 50HZ

• 功率消耗

工作电源：       正常工作时,不大于5W；

保护动作时,不大于10W。

交流电流回路：   < 1VA/相   (IN =5A)；

                 < 0.5VA/相 (IN =1A)；

交流电压回路：   < 0.5VA/相；

• 精确工作范围：

电流：            0.04In～20In

电压：            0.4V～1.2Un

频率：            0.9Fn～1.1Fn

时间：            0～100s

• 保护部分精度：

1. a) 定值精度： ≤±5%；
2. b) 时间精度： <±1％ 整定时间+35ms
3. c) 整组动作时间： ≤35ms；
4. d) 频率精度： ≤01Hz；

6)  测控部分精度：

1. a) 交流量精度： ≤±2%；
2. b) 有功无功： ≤±5%；

• 开关量输入：

输入类型：        无源

光电隔离输入数量：8

工作电压：        AC220V、DC220V或DC110V

• 开出接点容量：

a)出口继电器

触点额定载流容量：250Vac/220Vdc,5A

输出类型:         无源(空接点)

b)信号继电器：

触点额定载流容量：250Vac/220Vdc,5A

输出类型:         无源(空接点)

• 通信接口

数目：            1

电气特性：        RS485

传输方式：       异步

通信协议：       MODBUS

地址：           1～110

波特率：         ≤1Mbps

通信介质：       双绞线或光纤

2.2 环境参数

2.2.1 电气环境

绝缘电阻

在正常试验大气条件下,装置的带电电路部分和非带电金属及外壳之间,以及电气无联系的各电路之间,用开路电压500V的兆欧表测量绝缘电阻值；正常试验大气条件下,各回路绝缘电阻应不小于100 MΩ。

介质强度

在正常试验大气条件下,装置能承受频率为50Hz, 试验电压2000V历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。

冲击电压

在正常试验大气条件下,装置的直流输入回路、交流输入回路、信号输出触点诸回路对地以及回路之间，能承受(1.2/50)μs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV，无绝缘损坏。

脉冲群干扰

装置能承受GB/T14598.13-1998( idt IEC60255-22-1:1988)规定的1MHz和100kHz脉冲群干扰试验。试验严酷等级为Ⅲ级, 试验电压共模2.5Kv, 差模1kV。

辐射电磁场干扰

装置能承受GB/T14598.9-1995( idt IEC60255-22-3:1989)中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验,即试验场强为10V/m。

静电放电干扰

装置能承受GB/T14598.14-1998( idt IEC60255-22-2:1996)中规定的严酷等级为IV级,即接触放电试验电压为8kV、允许偏差±5%,空气放电试验电压为15kV、允许偏差±5%的静电放电干扰试验。

快速瞬变干扰

装置能按GB/T14598.10-1996( idt IEC60255-22-4:1992)中规定的严酷等级为IV级快速瞬变干扰试验,即试验电压为4kV,允许偏差±10%。

2.2.2 自然环境     

工作温度：-25℃～+70℃

存储温度：-40～+85℃

湿度：5～95%RH

2.2.3 机械环境

1. a) 工作条件：能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应、冲击响应；
2. b) 运输条件：能承受严酷等级为Ⅰ级的振动耐久、冲击耐久、碰撞。