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绝缘电阻不小于1.5MΩ,介质耐压强度不低于2.3.2规定的介质强度试验电压幅值的75%。 2.4 电磁兼容性能 2.4.1脉冲干扰
装置能承受GB6162规定的干扰试验,试验电源频率为100kHz和1MHz,试验电压为共模2500V,差模1000V的衰减振荡波。试验时给被试装置预先施加电源,按GB6162第3.3的表所列临界条件叠加干扰试验电压,装置不误动、不拒动。 2.4.2 快速瞬变干扰
装置能承受IEC255-22-4标准规定的IV级(4KV±10%)快速瞬变干扰试验。 2.4.3 静电放电 2.5 机械性能 2.5.1振动
装置能承受GB7261中16.3规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。 2.5.2冲击
装置能承受GB7261中17.5规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。 2.5.3碰撞
装置能承受GB7261第18章规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。 2.6 环境条件
a) 环境温度:工作:-5℃~?40℃,24小时内平均温度不超过35℃。 根据用户要求可实现:-40℃~?70℃
贮存:?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。
b) 相对湿度:最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均
最低温度为25 ℃且表面无凝露。最高温度为+40℃时,平均最大相对湿度不超过50%。
d) 大气压力:86~106kPa(相对海拔高度2km以下)。
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3装置硬件
本装置在总体设计及各模块设计上均充分考虑了可靠性的要求,经试验,在本装置任何端子上实施4KV瞬变干扰脉冲,在装置任何部位实施8KV空间静电放电干扰或6KV接触静电放电干扰,本装置未出现CPU复位,未出现异常信号或异常液晶信息显示,保护不拒动、不误动。装置组屏或安装于开关柜上时,不需安装另外的交、直流输入抗干扰模件。 3.1 机箱结构
装置采用1/3的6U机箱,整面板形式,美观大方。面板上包括汉化液晶显示器、信号指示灯、操作键盘等,面板靠下部位的运行操作区还设置了手动分闸、合闸开关及用于区分就地与远方操作等功能的切换开关,跳闸、合闸出口压板也设置于运行操作区。安装本装置时,无需其它任何配件,大大简化组屏及现场施工。 3.2 交流插件
电压输入元件由电压变换器构成,其输入为交流100V时输出为交流3V左右。线性范围为0.4V-120V。
电流输入元件由电流变换器和并联电阻构成,有三种规格:
1) In=5A电流:输入为20In时的输出为5/2 ,线性范围为0.04In-20In;
2) In=5A电流:输入为1.1In时的输出为5/2 ,线性范围为0.005In-1.1In,测量级CT; 3) In=1A电流:输入为20A时的输出为5/2 ,线性范围为100mA-20A; 交流插件的原理参见说明书后的附图。 3.3 CPU插件
由以下几部分构成: 1) CPU系统
CPU系统由高性能的32位微处理器和大容量的ROM、RAM及Flash构成,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。可记录的录波报告多达50个,可记录的事件数不少于1000条。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。
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2) 数据采集系统
保护系统采用的数据采集系统由高可靠性的14位精度的A/D转换器、多路开关及滤波回路组成,最新技术的A/D转换芯片内部包含了采样保持及同步电路,具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点,故本装置的采样回路无可调整元件,也不需要在现场作调整,具备高度的可靠性。
测量系统则采用了最新采样技术的测量芯片,测量精度达24位,且无需采用任何软件技术就解决了因频率误差而导致测量误差增大的问题。测量系统具备测量精度单次调整后自动记忆的功能,在现场无需再作调整。本部分为选配件。
3)开关量输入及输出部分
本装置CPU插件内共设置了16路开入量,其中供外部输入的开关量10路,由装置提供的专用24V电源提供输入电平;另有一路专供GPS对时用,该路输入量可由内部或外部24V电源提供电平;剩余5路用于监视装置内部状态,例如监测本系统的开出回路,当前断路器位置,控制回路是否断线等。
开出共13路,分为两类,一类是用于驱动出口及信号继电器的, 此种开出的+24伏电源都是经过本装置逻辑插件告警继电器常闭接点闭锁的;另一种用于驱动告警、呼唤及信号复归等继电器,其+24伏电源是不经过闭锁的。 本装置本地告警信号及中央告警信号由两种方式驱动:告警和呼唤,告警用于检测到必须闭锁本CPU开出的致命异常状况时,呼唤则用于不需闭锁开出的情况,例如“PT断线”等异常工况时。详见逻辑继电器插件说明。
4) 通信部分
本插件内含通信速度极高、具备通用性接口的以太网络芯片,以太网为本装置接入系统的主要通信接口。通常方式,装置提供RJ45通信接口,以UTP5线为通信介质。特殊情况下,也可提供光纤接口。
5) 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。本装置还考虑了硬件对时电路,接收GPS的脉冲对时信号。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。 3.4 电源插件
本插件为直流逆变电源插件。直流220V或110V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的三组直流电压,即5V,24V(1)和24V(2),三组电压均不共地,且采用浮
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地方式,同外壳不相连。 3.5 逻辑及跳闸插件
本插件内包括逻辑继电器及跳闸继电器两类: 1)逻辑继电器:实现闭锁、告警信号复归等逻辑;
2)跳闸继电器:实现保护跳合闸功能、包含自保持及防跳回路。
跳闸、合闸保持电流的调整可通过选择并联于相应继电器线圈的分流电阻的数目达到,本装置共分为八档:0.5A,1A,1.5A,2A,2.5A,3A,3.5A,4A。跳合闸保持电流的配置在装置出厂前根据订货要求由本公司完成。本装置也可不使用装置内部防跳回路而改用断路器自身防跳回路的方式,只需分别短接TBJ及HBJ的线圈即可。 3.6 人机对话(MMI)插件
人机对话(MMI)插件的核心为一总线不出芯片的单片机,避免了保护CPU大量的总线外引,提高了保护装置的可靠性。显示窗口采用四行,每行十二个汉字的液晶显示器,人机界面清晰易懂,配置以YH-B5000系列保护装置通用的键盘操作方式,使得人机对话操作方便、简单。
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4电动机保护原理说明
速断保护作为电动机绕组及引出线发生相间短路时的主保护,通过判断各相电流的大小来实现的,其整定值分为启动值和运行值,范围为(4~12)Ie。速断保护在启动过程中按启动值动作,启动结束后转入正常运行态按运行值动作,这样即可以有效地躲过电动机的大启动电流,又可以保证正常运行过程的灵敏度;速断保护设有一段延时,整定为0表示速断,对于采用F-C回路控制的电动机,可经整定的延时跳闸以躲过融断时间。 4.1.差动速断元件
当任一相差动电流大于差动速断整定值时,动作于总出口继电器。用于在电动机差动区发生严重故障情况下快速切除电动机。差动速断定值应能躲过外部故障的最大不平衡电流和空投电动机时的励磁涌流,并考虑到电流互感器饱和因素,一般取6~12倍的额定电流。 4.2.比率差动元件
本装置采用常规比率差动原理,动作判据如下:两式同时满足程序规定的次数时即跳闸。 i. | Id |≥Icd ii. | Id |≥ K1 *| Izd | 其中: Id 为差动电流;
Icd 为差动保护整定定值; K1 为比例制动系数; Izd 为制动电流
设Ih为电动机机端电流,Il为电动机中性点电流;
则:Id,Izd 根据下式计算 Id = Ih - Il Izd = Ih + Il
Icd 0 Ir K1 Id Ir0 程序中按相判别,任何一相满足以上动作判据时,差动动作,动作特性如上图所示。
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