CSC-831系列低压保护测控装置说明书(0SF.455.059)_V1_01

CSC-831 系列低压保护测控装置

说明书

CSC-831 系列低压保护测控装置

说明书

编制:张传永校核:王晓峰

标准化审查:梁路辉审定:奚志江

出版号:V1.01

文件代号:0SF.455.059

出版日期:2011年4月

版权所有:北京四方继保自动化股份有限公司

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目录

第一篇装置技术说明 (1)

1 概述 (1)

1.1 适用范围 (2)

1.2 装置主要特点 (2)

2 技术条件 (3)

2.1 环境条件 (3)

2.2 电气绝缘性能 (3)

2.2.1 介质强度 (3)

2.2.2 绝缘电阻 (3)

2.2.3 冲击电压 (3)

2.3 机械性能 (3)

2.3.1 振动 (3)

2.3.2 冲击和碰撞 (3)

2.4 电磁兼容性 (4)

2.4.1 脉冲群干扰 (4)

2.4.2 静电放电干扰 (4)

2.4.3 辐射电磁场干扰 (4)

2.4.4 快速瞬变干扰 (4)

2.5 安全性能 (4)

2.6 热性能(过载能力) (4)

2.7 功率消耗 (4)

2.8 输出触点容量 (4)

2.9 装置主要技术参数 (5)

2.9.1 额定参数 (5)

2.9.2 整定范围 (5)

2.9.3 动作值误差 (5)

2.9.4 测量表计精度 (5)

2.9.5 精确工作范围 (5)

3 装置构成 (5)

3.1 装置CT模块 (6)

3.2保护测控模块 (9)

3.2.1 端子图 (9)

3.2.2 尺寸结构与组成 (10)

3.2.3 电源输入 (11)

3.2.4 电压信号输入 (11)

3.2.5 电流信号输入 (11)

3.2.6 开关量输入 (11)

3.2.7 继电器输出 (12)

3.2.8 模拟量输出接口(4~20mA) (12)

3.2.9系统时钟 (12)

3.2.10 事件记录 (12)

3.2.11装置通信 (13)

3.3操作显示器 (13)

3.4抗晃电电源模块 (14)

4 CSC-831L低压配电保护测控装置 (17)

4.1 CSC-831L装置简介 (17)

4.1.1 CSC-831L保护功能 (17)

4.1.2 CSC-831L测控功能 (17)

4.2 CSC-831L保护功能 (17)

4.2.1 低电压保护 (17)

4.2.2 三段三时限过流保护 (18)

4.2.3 接地保护 (18)

4.2.4 过电压保护 (18)

4.2.5 PT断线告警 (18)

4.2.6 跳闸失败 (19)

4.3 CSC-831L定值清单及说明 (20)

4.3.1 CSC-831L软压板清单 (20)

4.3.2 CSC-831L定值清单及说明 (20)

4.3.3 CSC-831L控制字各位定义 (21)

4.4 CSC-831L典型接线示意图 (22)

5 CSC-831M 低压电动机保护测控装置 (24)

5.1 CSC-831M装置简介 (24)

5.1.1保护功能 (24)

5.1.2 测控功能 (24)

5.1.3 管理功能 (25)

5.1.4 运行控制功能 (25)

5.2 CSC-831M保护功能 (25)

5.2.1 过载保护 (25)

5.2.2 三段三时限过流保护 (27)

5.2.3 堵转保护 (27)

5.2.4 长起动保护 (27)

5.2.5 接触器分断能力保护 (28)

5.2.6 不平衡保护 (28)

5.2.7 负序过流保护 (29)

5.2.8 接地保护 (29)

5.2.9 过压保护 (29)

5.2.10 低电压保护 (29)

5.2.11 PT断线告警 (30)

5.2.12 起动过程中保护元件的投退 (30)

5.3 CSC-831M运行控制功能 (30)

5.3.1 电机的起机、停机 (30)

5.3.2 起动时间 (31)

5.3.3 起动方式 (31)

5.3.4 转换时间 (31)

5.3.5 失压重起动控制功能 (32)

5.3.6 上电自起设置 (33)

5.4 CSC-831M定值及整定说明 (34)

5.4.1 CSC-831M软压板清单 (34)

5.4.2 CSC-831M保护定值 (34)

5.4.3 CSC-831M控制定值 (36)

5.5 CSC-831M典型应用接线示意图 (37)

5.5.1 断路器模式 (37)

5.5.2 接触器直接起动模式 (39)

5.5.3 接触器双速(双向)起动 (41)

5.5.4 接触器星/角起动(Y/△起动) (43)

6 CSC-831P 低压PT保护测控装置 (45)

6.1 CSC-831P装置简介 (45)

6.1.1 保护功能 (45)

6.1.2 测量功能 (45)

6.2 CSC-831P保护功能 (45)

6.2.1 低电压保护 (45)

6.2.2 过电压告警 (45)

6.2.3 零序过压告警 (45)

6.2.4 PT断线告警 (46)

6.3 CSC-831P定值及整定说明 (46)

6.3.1 CSC-831P PT保护测控装置软压板清单及说明 (46)

6.3.2 CSC-831P PT保护测控装置定值清单及说明 (46)

6.4 CSC-831P典型接线示意图 (47)

第二篇用户安装使用说明 (49)

7 开箱检查 (49)

8 安装调试 (49)

8.1 安装 (49)

8.2 装置通电检查 (49)

8.3 开出检查 (50)

8.4 跳合闸回路试验 (50)

8.5 站内通信检验 (50)

8.6 保护功能试验 (50)

8.7 运行检查 (50)

9 人机接口及其使用说明 (51)

9.1 装置人机界面布置 (51)

9.1.1保护测控模块人机接口及其使用说明 (51)

9.1.2操作显示器人机接口 (51)

9.2 操作显示器菜单及使用说明 (53)

9.2.1 菜单结构 (53)

9.2.2 主菜单 (54)

9.2.3 工程菜单 (55)

9.2.4 测试菜单 (56)

10 运行及维护 (57)

10.1 装置投运 (57)

10.2 装置运行 (57)

10.3 运行注意事项 (57)

10.4 装置维护 (58)

10.5 运行环境 (58)

11装置配置表 (59)

12 运输、贮存 (60)

第一篇装置技术说明

1 概述

CSC-831 系列低压保护测控装置适用于交流50Hz、额定工作线电压100V或380V的发电厂、石化、冶金、煤炭、轨道交通等行业的低压系统中,具备完善的保护、测量、控制与监视功能,为低压系统的保护与控制提供了完整的解决方案,可有力保障配电系统的安全稳定运行。

本系列装置建立在一个通用的软硬件平台基础上,采用分体式模块化结构。装置由保护测控模块、操作显示器、装置CT(装置CSC-831P 不需配置CT,下同)三部分组成,其中操作显示器可根据应用要求选配。整个装置具有体积小、结构紧凑、安装方便等特点,可安装在常用的GCS、GCK、GHK168、MNS、GZT 等包括1/4抽屉柜在内的成套柜及各种控制箱内。

图1-1 装置结构组成

1.1 适用范围

CSC-831系列装置适用范围见表1-1。

表1-1 CSC-831 系列装置适用范围

1.2 装置主要特点

CSC-831系列低压保护测控装置具有以下特点:

1)采用32位嵌入式处理器,具备强大的数据处理能力;

2)提供Profibus DP/RS485(Modbus)现场总线接口,为用户提供完善的组网方案;

3)详尽的故障事件记录,为运行优化和事故分析提供数据信息;

4)故障录波功能,录取故障时模拟量、开入量、状态量,为事故分析提供强大支持;

5)全面的设备运行信息和谐波分析功能,全面了解运行设备工况;

6)具备远方查看下传装置定值功能,方便了装置的维护;

7)人机接口界面友好、操作简便,各种运行信息采用中文显示,一目了然;

8)高标准的电磁兼容性能,为装置稳定运行提供了保障。

2 技术条件

2.1 环境条件

装置在以下环境下能正常工作:

1)工作环境温度:-10℃~+55℃。运输中短暂的储存温度-25℃~+70℃,在此极限值下不加

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;

2)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;

3)大气压力:80kPa~110kPa;

4)适用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危机装置安全的危险和超出本说明书规定的振动、冲击和

碰撞。

2.2 电气绝缘性能

2.2.1 介质强度

装置能承受GB/T14598.3-2006规定的交流电压为2kV(强电回路)或1000V(弱电回路)、频率为50Hz、历时1min的介质强度试验,而无击穿和闪烁现象。

2.2.2 绝缘电阻

用开路电压为500V的测试仪器测定装置的绝缘电阻值不小于100MΩ,符合GB/T14598.3-2006规定。

2.2.3 冲击电压

装置能承受GB/T14598.3-2006规定的峰值为5kV(强电回路)或1kV(弱电回路)的标准雷电波的冲击电压试验。

2.3 机械性能

2.3.1 振动

装置能承受GB/T 11287-2000规定的I级振动响应和振动耐受试验。

2.3.2 冲击和碰撞

装置能承受GB/T 14537-1993规定的I级冲击响应和冲击耐受试验,以及I级碰撞试验。

2.4 电磁兼容性

2.4.1 脉冲群干扰

装置能承受GB/T 14598.13-2008规定的1Mhz和100kHz脉冲群干扰试验(共模为2.5kV,差模为1kV)。

2.4.2 静电放电干扰

装置能承受GB/T 14598.14-1998规定的III级(接触放电6kV)静电放电干扰试验。

2.4.3 辐射电磁场干扰

装置能承受GB/T 14598.9-2002规定的III级(10V/m)的辐射电磁场干扰试验。

2.4.4 快速瞬变干扰

装置能承受GB/T 14598.10-2007规定的III级(试验电压为2kV)的快速瞬变干扰试验。

2.5 安全性能

满足GB/T14598.27安全标准要求。

2.6 热性能(过载能力)

装置的热性能(过载能力)符合DL/T 478-2001的以下规定:

1)交流电流回路:在2倍额定电流下连续工作,10倍额定电流下允许10s,20倍额定电流下1s;

2)交流电压回路:在1.2倍额定电压下连续工作,1.4倍额定电压下10s。

2.7 功率消耗

装置的功率消耗符合DL/T 478-2001的以下规定:

1)电源回路:不大于10W;

2)交流电流回路:当In=5A时,不大于1VA/相;当In=1A时,不大于0.5VA/相;

3)交流电压回路:在额定电压下不大于0.5VA/相。

4)4-20mA电流回路:不大于0.5W;

2.8 输出触点容量

出口触点容量:

1)工作容量:电压不大于AC250V,允许长期通过电流为8A;电压不大于DC30V, 允许长期工作电

流为8A。

2)断开容量:阻性负载下AC250V,8A;DC30V,8A。

2.9 装置主要技术参数

2.9.1 额定参数

1)工作电源:AC220V、DC110V或DC220V;

2)交流线电压:100V或380V;

3)交流电流输入:1A、5A、16A、64A(订货时注明);

4)开入电压:DC24V、DC110V或220V(订货时注明);

5)频率:50Hz。

2.9.2 整定范围

1)电流整定范围:0.2In~16In;

2)电压整定范围:0.2Un~1.2Un;

3)时间整定范围:0.0s~99.9s。

2.9.3 动作值误差

1)电流动作误差值不超过±3%;

2)电压动作值误差不超过±3%;

3)整定时间误差不超过±1.5%或±40ms。

2.9.4 测量表计精度

2.9.5 精确工作范围

1)电压:0.2Un~1.2Un(Un―――额定电压);

2)电流:0.2In~16In(In―――ZMCT互感器额定电流);

3 装置构成

CSC-831系列低压保护测控装置由装置CT、保护测控模块、操作显示器三部分组成。不同的产品由功能相同的模块或组件组合配置,实现了模块及组件的标准化。

3.1 装置CT模块

CSC-831 系列低压保护测控装置CT是三孔或四孔穿芯式结构,有16倍线性的过载能力。工程设计时选取余量较大,可节省小型电动机改造工程外配CT的费用。功率大于75kVA以上的大型电机需外配一次CT。目前ZMCT系列装置CT主要有如下规格可选,如果不是以下标准型号也可以根据用户参数订制。

表3-1 装置CT规格

注:1. ZMCT306型及ZMCT305型电流互感器是三孔穿芯结构,不带零序电流互感器;

2. ZMCT401型是带零序电流互感器的四孔穿芯结构;

3. 相过载电流为各相额定电流(1A/5A/16A/64A)的16倍,零序电流过载电流为零序额定值的10倍。

装置CT结构如下:

1)ZMCT305型装置CT的外观及尺寸:

图3-1 ZMCT305型装置CT外观

图3-2 ZMCT305型装置CT尺寸2)ZMCT306型电流互感器的外观及尺寸:

图3-3 ZMCT306型装置CT外观

图3-4 ZMCT306型装置CT尺寸3)ZMCT401型电流互感器的外观及尺寸如下图所示:

图3-5 ZMCT401型装置CT外观

图3-6 ZMCT401型装置CT尺寸

3.2保护测控模块

3.2.1 端子图

1234 1 2 3 4 5 6 7 8信号1信号2出口1出口2出口3出口4 9101112131415161718UN UC UB UA 空电源输入+2122232425262728开入1

2930313233343536373820194039电源输入-电源保护地

J1开入2

开入3

开入4

开入5

开入6

开入7

开入8

开入9

开入10

开入公共端

AO+

AO-

4850-A/DP0-A

4850-B/DP0-B

4851-A/DP1-A

4851-B/DP1-B

通讯地

56J2COM1COM2电流端子IA IB IC IN IO+I0-液晶接口CT 屏蔽地

图3-7 CSC-831系列装置端子图

3.2.2 尺寸结构与组成

保护测控模块是CSC-831系列低压保护测控装置的主要组成部分,由32位CPU单元和各种信号处理单元组成。与各种电气量的输入输出及其他辅助模块均有电气连接。

保护测控模块的外观及尺寸如下图所示:

图3-8 保护测控模块外观

图3-9 保护测控模块尺寸结构图

保护测控模块可同时提供标准的DIN导轨和螺丝固定两种不同的安装方式,在开关柜或抽屉柜内可任意水平或垂直安装,安装方便。下图为DIN导轨安装的示意图:

3.2.3 电源输入

装置的电源输入分两种情况:

1)直接通过18、19输入AC220V、DC110V或DC220V外部电源;

2)当使用抗晃电电源模块时,外部电源(AC88~264V或者DC88~370V)可通过该模块的6、7(L2、

N2)端子或者8、9(L1、N1)端子输入,为增加可靠性,也可以同时输入两路外部电源。模块

电源的第一路输出1、2(V1、G)接控制器的18、19(电源+、电源—)端子,为控制器模块

提供电源;另一路输出4、3(V2、G)为控制器开关量输入回路提供110V的开入电压。

注:1. 电源模块的端子10(FG)及控制器端子20(地)必须安全接地;

2.如果需要配置抗晃电电源模块,须在订货时注明。

3.2.4 电压信号输入

CSC-831系列低压保护测控装置具有三相交流电压输入功能,输入线电压100V或380V。如果采用三相四线制输入,只需将Ua、Ub、Uc、Un分别与J1端子16、15、14、13一一连接即可。

注:当装置控制对象为断路器时,三相交流电压应取自母线侧电压(断路器上侧),当控制对象为断路器下侧的接触器时,三相交流电压应取自电动机主回路侧(断路器下侧)。

3.2.5 电流信号输入

随产品附带的ZMCT型三相小型专用电流互感器把穿芯电流转转后接入测控保护模块的J1(1-4)专用插座。保护测控模块中的接地保护建议采用自产零序来实现,即根据零序电流(三相电流矢量和叠加计算得到)进行判断来实现接地保护,无须配置独立的外部零序CT。如需采用零序电流互感器实现接地保护,须将零序电流穿过相应的 ZMCT401或者ZMCT402型电流互感器,转换后接入保护测控模块的J1(5,6)插座。

装置ZMCT系列互感器适用于额定电流在100A以下的配电系统,对于大于100A的情况需外接一次CT,将大电流转换成1A或者5A再通过装置穿芯CT变换后将电流信号引入保护测控模块。

3.2.6 开关量输入

CSC-831 系列低压保护测控装置具有10路状态量输入(DI)及6路继电器输出(DO)接口。

状态量输入DI用于通用状态量(例如采集断路器位置,刀闸位置等)采集,其中DI8用于允许远方操作,其他各开出量根据产品的不同型号有不同的定义。开入电压可接DC24V、DC110V或DC220V(订货时需根据订货编码指定)。对于无直流电源系统的情况,开入电压有如下三种方式可供选择: 1)直接使用装置本身提供的24V电源。

2)使用外置“抗晃电电源模块”,订货时须选择110V开入电压。该电源模块属于选配功能,如果需要选用该功能,订货时需提出。

3)使用直流电源系统(DC110V或DC220V)。

图3-10 开入接线图

3.2.7 继电器输出

CSC-831 系列低压保护测控装置具有6路继电器输出,4路用于控制输出,2路用于信号输出。

3.2.8 模拟量输出接口(4~20mA)

CSC-831系列低压保护测控装置可选配一路 AO(4~20mA)输出,A0输出采用内部回路供电方式,即用户不需要外接24V电源。

AO输出对应的模拟量可通过编程设定,出厂时设定为A相电流,20mA对应一次模拟量额定量程值的2倍,4mA对应值为0。根据应用需要,模拟量输出选择范围如下:A相电流、B相电流、C相电流、A相电压、Uac电压、有功功率等。输出回路负载能力≤900Ω。

模拟量输出值I(4-20mA)与实测值的关系:

测量电压电流时:

I(mA)= 4 + 16*实测值/(2*额定值)

测量功率时:

I(mA)=4 + 16*实测值/(2*额定电压值*额定电流)

例如,当测量A相电流时,如果A相电流额定值为1A,实际输出电流为1A,则输出直流I = 4+ 16*1/2 =12(MA)。

3.2.9系统时钟

装置具有掉电不丢失的高精度时钟,该时钟不但用于时间指示(通过显示模块),也作为保护动作时间记录的时标。该时钟值既可以通过显示模块来设定,也可以通过通信接口对时。

3.2.10 事件记录

装置保存最近40次的保护跳闸事件,包括保护动作原因、动作参数、发生时间(年、月、日、时、分、秒、毫秒)。所有上述记录数据都保存在非易失存储器中,掉电后数据不丢失。不但可通过操作显示器查阅历史记录,也可通过通信方式来读取历史记录。

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