一、產(chǎn)品概述
1、概述
我國(guó)的中壓電網(wǎng)絕大多數(shù)是小電流接地系統(tǒng)(也即中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng))，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，規(guī)程雖允許帶故障運(yùn)行2小時(shí)，但由于過(guò)電壓危害絕緣，仍可能引發(fā)事故。供配電系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)表明，單相接地故障發(fā)生的概率占66%以上，因此迅速確定單相接地時(shí)的接地位置對(duì)供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行意義重大。
隨著電力系統(tǒng)規(guī)模和容量的擴(kuò)大，中壓電網(wǎng)逐步采用了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的運(yùn)行模式，且一般又運(yùn)行于過(guò)補(bǔ)償方式，由此也導(dǎo)致了單相接地故障選線(xiàn)的困難。近年來(lái)，一些基于傳統(tǒng)算法的接地選線(xiàn)裝置相繼問(wèn)世，但在實(shí)際應(yīng)用中選線(xiàn)正確率仍然不高。目前，這一問(wèn)題正成為改善電能質(zhì)量、提高供電可靠性的主要困難之一。
正是在這種背景之下，經(jīng)過(guò)多年跟大學(xué)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合實(shí)驗(yàn)和分析研究，我公司找到了以往選線(xiàn)方法正確率低的原因，提出了新的算法，并運(yùn)用新一代采樣和處理技術(shù)，推出了一代產(chǎn)品——JZY-XD系列小電流接地選線(xiàn)裝置。
本裝置采用的軟硬件設(shè)計(jì)方法，以暫態(tài)過(guò)渡過(guò)程為分析基礎(chǔ)，通過(guò)判斷小接地電流來(lái)實(shí)現(xiàn)選線(xiàn)。硬件方面，應(yīng)用超大規(guī)模邏輯電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集硬件化;應(yīng)用同步采樣技術(shù)，保證了分析數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。算法方面，專(zhuān)門(mén)針對(duì)難度的過(guò)補(bǔ)償高阻接地，開(kāi)發(fā)成功了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心算法。裝置還運(yùn)用其它多種算法同時(shí)分析，以動(dòng)態(tài)權(quán)值處理多條回路多個(gè)算法的判別打分，使選線(xiàn)運(yùn)算更加可靠、穩(wěn)定。裝置技術(shù)性能指標(biāo)符合DL/T 478-2001《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件》、DL/T871-2004《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)產(chǎn)品動(dòng)模試驗(yàn)》、DL/T 872-2004《小接地電流系統(tǒng)單相接地保護(hù)裝置》等國(guó)家有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
3、工作原理
本機(jī)在啟動(dòng)工作后，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，零序電壓會(huì)觸發(fā)本機(jī)進(jìn)入采集狀態(tài)采集各回路零序電流，取出數(shù)據(jù)后進(jìn)行階段運(yùn)算。如1、2、3、4 號(hào)線(xiàn)的電流分別為-15A、+4A、+5A、+6A。此時(shí)消弧設(shè)備判斷接地類(lèi)型，如果是金屬接地，消弧設(shè)備不動(dòng)作;如果是弧光接地，消弧設(shè)備把弧光接地強(qiáng)行變?yōu)榻饘俳拥兀緳C(jī)再進(jìn)行采集狀態(tài)采集各回路零序電流，根據(jù)本次數(shù)據(jù)進(jìn)行第二階段運(yùn)算 。如果是金屬接地，此時(shí)接地1、2、3、4 號(hào)線(xiàn)的電流將可能約為-15A、+4A、+5A、+6A，故障線(xiàn)(1號(hào)線(xiàn))電流與非故障線(xiàn)電流相反且至較大，故可直接判斷選線(xiàn)。如果是弧光接地，此時(shí)接地1、2、3、4 號(hào)線(xiàn)的電流方向一致，可能約為+5A、+4A、+5A、+6A，此時(shí)四條線(xiàn)路電流分別與階段的-15A、+4A、+5A、+6A 分別相減的增量差為20A、0A、0A、0A，故障線(xiàn)(1號(hào)線(xiàn))的增量為20A，是增量的一路線(xiàn)，即可選出故障線(xiàn)。然后把所選出的接地信息在液晶顯示屏上顯示，并閉合相應(yīng)的跳閘口，若接地現(xiàn)象消失、排除，本機(jī)返回工作狀態(tài)，跳閘口斷開(kāi)。
下面是原理框圖：
二、操作說(shuō)明
1. 裝置通電開(kāi)機(jī)后液晶屏顯示如下圖界面，界面顯示本臺(tái)裝置輸入電流路數(shù)，時(shí)鐘逐秒跳動(dòng)表示裝置正在運(yùn)行。如果顯示的并不是當(dāng)前日期和時(shí)間，請(qǐng)參考下面提及的步驟進(jìn)行設(shè)置。
2. 在裝置顯示開(kāi)機(jī)界面時(shí)，按下面板上的OK鍵，進(jìn)入主菜單，如上圖。主菜單由兩個(gè)界面顯示組成，可以使用按鍵1和按鍵4在兩個(gè)主菜單界面間切換顯示，再按一次OK鍵即可返回開(kāi)機(jī)界面。在主菜單顯示界面，按菜單項(xiàng)前數(shù)字對(duì)應(yīng)的按鍵，即可進(jìn)入相應(yīng)菜單項(xiàng)。比如想進(jìn)入“時(shí)間設(shè)置”重新設(shè)定日期和時(shí)間，則可按裝置面板上的4鍵。
3. 故障記錄追憶：本裝置內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器可以記下最近發(fā)生的32次故障記錄，可顯示發(fā)生接地故障線(xiàn)路的母線(xiàn)段號(hào)和線(xiàn)號(hào)，及日期和時(shí)間。在主菜單界面上，按裝置面板上的1/+鍵，進(jìn)入“故障記錄”，如下圖。然后再按1/+鍵可進(jìn)行下翻頁(yè)，按2/-鍵進(jìn)行上翻頁(yè)，逐條查詢(xún)記錄。按OK鍵可返回主菜單。注意：裝置出廠前所做的模擬實(shí)驗(yàn)的記錄也會(huì)保留在Flash存儲(chǔ)器里，這些記錄用戶(hù)無(wú)需關(guān)注。
4. 零序電流顯示及裝置調(diào)零：在主菜單界面，按2/-鍵選擇“電流顯示”功能。當(dāng)有零序電流進(jìn)入選線(xiàn)裝置時(shí)，液晶屏上將顯示該電流值及其輸入的通道，單位為安培。在電流顯示界面，按3 鍵進(jìn)入裝置調(diào)零界面，按照界面上顯示的要求完成后，按4 鍵進(jìn)行裝置調(diào)零，按OK鍵返回主菜單。
注意：調(diào)零開(kāi)始前需要把裝置后的電流和電壓信號(hào)輸入全部拔出。
5. 線(xiàn)路設(shè)置：在主菜單上，按3 鍵選擇“線(xiàn)路設(shè)置”功能，設(shè)置各個(gè)線(xiàn)路的變比，母線(xiàn)號(hào)及跳閘口。進(jìn)入設(shè)置界面，按3 鍵設(shè)置本線(xiàn)，按1/+鍵和2/-鍵可設(shè)置*符號(hào)對(duì)應(yīng)的項(xiàng)。如果現(xiàn)場(chǎng)所有出線(xiàn)的零序CT 或三相式CT 變比都一致，則不須設(shè)置，但如果CT 變比有一個(gè)不同就必須設(shè)置。設(shè)置完成后，按OK鍵保存所做的設(shè)置，按1/+鍵進(jìn)行下翻頁(yè)，開(kāi)始下一線(xiàn)路的設(shè)置。按OK鍵返回主菜單。
注意：對(duì)于沒(méi)有投運(yùn)的線(xiàn)路把此線(xiàn)路對(duì)應(yīng)的接線(xiàn)端子短接。如要把1 段母線(xiàn)和2 段母線(xiàn)并聯(lián)使用，則要把所有母線(xiàn)號(hào)為2 的線(xiàn)路母線(xiàn)號(hào)改為1 。如要把1 段母線(xiàn)和2 段母線(xiàn)再分開(kāi)使用，則要把前面母線(xiàn)號(hào)改為1的線(xiàn)路編號(hào)改回母線(xiàn)號(hào)為2。同理：如要現(xiàn)場(chǎng)把1 段母線(xiàn)和3 段母線(xiàn)并聯(lián)使用，則要把所有母線(xiàn)號(hào)為的線(xiàn)路母線(xiàn)號(hào)改為1 。如要現(xiàn)場(chǎng)把2段母線(xiàn)和3段母線(xiàn)并聯(lián)使用，則要把所有母線(xiàn)號(hào)為3的線(xiàn)路母線(xiàn)號(hào)改為2 。如要現(xiàn)場(chǎng)把1 段母線(xiàn)、2 段母線(xiàn)、3 段母線(xiàn)并聯(lián)使用，則要所有母線(xiàn)號(hào)為2 和3 的線(xiàn)路母線(xiàn)號(hào)改為1。
6. 啟動(dòng)電壓設(shè)置：按4 鍵進(jìn)入下一主菜單顯示界面，按2/-鍵選擇“啟動(dòng)電壓”功能。進(jìn)入如下圖的設(shè)置界面，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理的調(diào)高或調(diào)低開(kāi)口啟動(dòng)電壓。當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)口電壓高于設(shè)定值時(shí)，裝置開(kāi)始選線(xiàn)運(yùn)算。按OK鍵保存所做的設(shè)置并返回主界面。
7. 通信站號(hào)設(shè)置：裝置出廠默認(rèn)站號(hào)為01。如需更改，在主菜單界面上，按裝置面板上的3鍵，進(jìn)入如下圖的設(shè)置界面。每按一次1/+鍵，站號(hào)加1，每按一次2/-鍵，站號(hào)減1，設(shè)置完畢后按OK鍵保存并返回主菜單。
注意：在通信過(guò)程中請(qǐng)勿更改站號(hào)。
8. 日期時(shí)間設(shè)置：如需更改裝置日期時(shí)間，在主菜單界面上選擇“時(shí)間設(shè)置”功能，進(jìn)入如下圖的設(shè)置界面。首行年份設(shè)置，每按一次1/+鍵，年份加1，每按一次2/-鍵，年份減1。
年份設(shè)置完畢后，按3鍵進(jìn)入月份設(shè)置，如下圖，同樣按1/+鍵和2/-鍵增減月份。類(lèi)似的，再按3鍵依次進(jìn)入日、時(shí)、分、秒等的設(shè)置。全部設(shè)置完畢后，按OK鍵保存并返回主菜單，或者按4鍵取消設(shè)置并返回主菜單。
四、裝置端子接線(xiàn)圖
說(shuō)明：24路產(chǎn)品無(wú)端子F和G。
六、通訊規(guī)約
本裝置采用MODBUS(RTU模式)通訊規(guī)約，RS-485通信方式, 波特率為9600bps，1位起始位,8位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)，1位停止位，即1字節(jié)數(shù)據(jù)共10比特位。裝置出廠時(shí)站號(hào)設(shè)置為01，用戶(hù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況重新設(shè)置。
1、 主站查詢(xún)裝置故障記錄
說(shuō)明：年用兩位數(shù)字表示，0BH代表2011年。不可發(fā)送不存在的時(shí)間，否則可能導(dǎo)致裝置軟件錯(cuò)誤。
4、 舉例(假設(shè)裝置站號(hào)設(shè)為01)：
主站發(fā)送下列數(shù)據(jù)，用以查詢(xún)裝置條故障記錄，其中D5H CAH為CRC16校驗(yàn)碼：
01H 03H 00H 01H 00H 08H 15H CCH
裝置回應(yīng)下列數(shù)據(jù)，表示09年7月8日5點(diǎn)30分10秒1段母線(xiàn)第3號(hào)線(xiàn)發(fā)生接地故障，其中89H 8EH為CRC16校驗(yàn)碼：
01H 03H 08H 09H 07H 08H 05H 1EH 0AH 01H 03H 89H 8EH
主站發(fā)送下列數(shù)據(jù)，用以設(shè)定裝置時(shí)間為09年5月8日15點(diǎn)20分0秒，其中35H FDH為CRC16校驗(yàn)碼：
01H 04H 09H 05H 08H 0FH 14H 00H 35H FDH
主站發(fā)送下列數(shù)據(jù)，用以查詢(xún)各線(xiàn)路狀態(tài)：
01H 05H 00H 00H 00H 06H 4DH C8H
裝置回應(yīng)下列數(shù)據(jù)，表示當(dāng)前第2段第8路故障：
01H 05H 06H 02H 00H 00H 00H 00H 80H A1H 1DH
裝置回應(yīng)下列數(shù)據(jù)，表示當(dāng)前線(xiàn)路正常：
01H 05H 06H 00H 00H 00H 00H 00H 00H A1H 5FH
5、 注意事項(xiàng)
建議主站向本裝置發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求的時(shí)間間隔大于3秒。
若要更改裝置站號(hào)，建議先停止后臺(tái)通信。
裝置上電前，建議先停止后臺(tái)通信，待上電后再開(kāi)始后臺(tái)通信。
