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摘 要:本文通过分析CDMP200型综合继电保护装置的原理及特点,介绍了在芬雷公司新集二矿分公司主厂房6KV系统的具体应用,得出了CDMP200型综合继电保护装置是集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体,同时溶入了先进的软件二次设计思想,真正意义上实现在线可编程功能(包括保护可编程和控制可编程)的数字式多功能继电器,它具备一台装置即可完成开关柜内所有的自动化功能,简化了开关柜二次设计和施工,代替了各种常规继电器和测量仪表,节省了大量的安装空间和控制电缆。
关键词:CDMP200型综合继电保护装置工作原理结构及功能特点应用
中图分类号:TD948 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2011)08(c)-0068-01
1 引言
国投新集二矿选煤厂主体设备是1999年全套引自德国索菲娅?雅科巴选煤厂,年洗选能力为400万吨,辅助设备国内配套完善,全厂自动化水平居国内领先地位。选煤厂主厂房6KV系统设备主要包括:6KV双回路进线,6KV出线7回,6KV母联2回。其6KV供电系统继电保护原采用GL-15型两相两继电器式或三相三继电器式反时限过电流继电保护。通过对国内继保产品的筛选,采用了由杭州德力西集团有限公司生产的CDMP200型综合继电保护装置对其进行改造。经过半年多的实际运行,CDMP200型综合继电保护装置以其智能化和免维护特点达到预期效果。
2 CDMP200型综合继电保护装置保护原理
CDMP200通用型保护测控装置为用户提供的在线监视和保护功能,用户可通过《参数设置》菜单对这些功能进行灵活的选择和配置。另外,装置提供了8个自定义保护,可由用户根据需要配置为非电量保护或其它特殊保护。
2.1 电流速断保护
当任一相电流大于电流速断保护电流定值时,保护动作,从故障电流启动到保护动作出口的最短时间不大于40ms(包括继电器固有动作时间),为了躲过线路避雷器的放电时间,电流速断保护也设置了可以整定的延时时间。
2.2 定时限过流保护
当任一相电流大于定时限过流保护电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。另外该装置还支持CT回路断线告警、PT回路斷线告警、控制电源失电告警、合闸回路断线告警、跳闸回路断线告警、方向闭锁、电动机保护、低压闭锁、反时限过流保护、后加速保护、过负荷保护、负序电流保护、零序电流保护、单相接地保护、(过、低、失)压保护等功能。
3 CDMP200型综合继电保护装置特点
CDMP200型综合继电保护装置采用智能模块具有保护功能同时具有测控功能,计量、保护采用不同CT准确等级,保护功能不依赖于监控系统,所有保护和安全自动装置的定值可独立整定(包括就地和远方),所有断路器设有就地/远方操作,并相互闭锁。
(1)集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体;专门针对开关柜进行“单元化”设计,一台装置即可完成开关柜内所有的自动化功能,简化了开关柜二次设计和施工,代替了各种常规继电器和测量仪表,节省了大量的安装空间和控制电缆。
(2)在线保护和控制可编程,采用电气工作人员熟悉的梯形图(LAD)编程,符合IEC1131-3标准;通用性强,内置保护库,用户可根据运行需要配置相应的保护,减少了装置类型和备品备件。
(3)采用32位数字信号处理器(DSP),具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。
(4)DeviceNet(CAN)现场总线通信,具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制,保证信息传输的实时性和可靠性。
(5)完善的自检能力,发现装置异常能自动告警;具有自保护能力,有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏;免维护设计,无需在现场调整采样精度,测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。
(6)国际通用输入电源模块,兼容85～264V交流或直流工作电源。
(7)断路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳闭锁模块,分/合闸操作回路的电流大小不影响模块正常工作。
(8)开关量输入支持直接跳闸或告警,用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术,有效消除开关接点抖动和电磁干扰,保证遥信正确率达100%。
(9)人机接口符合人机工程设计要求,带背光图形液晶,菜单化设计,全中文显示,合理化屏幕保护控制。显示内容包括测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。
(10)具有事件记录功能,可在线记录事件100条,掉电不丢失,便于分析故障原因和诊断设备缺陷。
(11)具有故障录波功能。
(12)具有多套保护定值手动和自动切换功能。装置能自动识别电气运行方式的变化,并自动切换保护定值区,特别适合于无人值班和电气运行方式经常变化的场合。
4 该装置所具备的保护功能
(1)保护库中配置有二十几种常用保护,满足用户对不同电气设备或线路的保护要求。(2)用户可根据实际运行需要配置相应的保护,真正实现为用户“量身定做”。(3)自定义保护功能可实现标准保护库中未提供的特殊保护,最大限度的满足用户要求。(4)结合梯形图可编程功能,可实现保护动态投退和出口重定向,所有保护出口(即保护动作后的行为)均可配置成是否跳闸和是否发告警或故障信号,也可经梯形图编程实现特殊要求的出口,提高了保护应用的灵活性。(5)各保护功能相对独立,保护定值、时限、闭锁条件和保护投退可独立整定和配置。(6)保护功能的实现不依赖于通信网络,满足电力系统对保护的可靠性要求。(7)支持多套保护定值手动和自动切换,更适合于电气运行方式经常变化的场合。
改造前,控制回路接线繁琐,节点多,不直观明了,且回路中各种电气元器件(如继电器、测量仪表等)用量较多、较分散,占有空间较大;又控制回路较复杂,中间过渡环节、闭锁点较多,这样增加了故障点的机率;另因采用GL型感应式过流继电器作为保护元件,其动作的可靠性和灵敏度都较低,整定值和实际动作值误差较大;但改造后的二次控制回路,因采用了微机综合保护装置作为主控单元,很好地避免了上述缺陷,由于该装置功能强大,改造后拆除了高压开关柜原有的电度表、过流继电器、中间继电器、信号继电器等元器件,不仅节省了大量空间,而且由于中间环节的减少即降低了维护工作量又减少了故障率。整个控制回路简洁明了,接线简易而且清晰便于故障查询,同时该综保动作的可靠性和灵敏度都很高。
5 结语
综上所述,CDMP200型综合继电保护装置的应用为我厂6KV供电系统的安全可靠运行提供了保障,即降低了维护工作量又简化了故障查询及判断,提高了企业自动化水平,达到了良好的效果。
参考文献
[1] 天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册第2版[M].北京:机械工业出版社,2005.
关键词:CDMP200型综合继电保护装置工作原理结构及功能特点应用
中图分类号:TD948 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2011)08(c)-0068-01
1 引言
国投新集二矿选煤厂主体设备是1999年全套引自德国索菲娅?雅科巴选煤厂,年洗选能力为400万吨,辅助设备国内配套完善,全厂自动化水平居国内领先地位。选煤厂主厂房6KV系统设备主要包括:6KV双回路进线,6KV出线7回,6KV母联2回。其6KV供电系统继电保护原采用GL-15型两相两继电器式或三相三继电器式反时限过电流继电保护。通过对国内继保产品的筛选,采用了由杭州德力西集团有限公司生产的CDMP200型综合继电保护装置对其进行改造。经过半年多的实际运行,CDMP200型综合继电保护装置以其智能化和免维护特点达到预期效果。
2 CDMP200型综合继电保护装置保护原理
CDMP200通用型保护测控装置为用户提供的在线监视和保护功能,用户可通过《参数设置》菜单对这些功能进行灵活的选择和配置。另外,装置提供了8个自定义保护,可由用户根据需要配置为非电量保护或其它特殊保护。
2.1 电流速断保护
当任一相电流大于电流速断保护电流定值时,保护动作,从故障电流启动到保护动作出口的最短时间不大于40ms(包括继电器固有动作时间),为了躲过线路避雷器的放电时间,电流速断保护也设置了可以整定的延时时间。
2.2 定时限过流保护
当任一相电流大于定时限过流保护电流定值时,经可设定的延时时间,保护动作。另外该装置还支持CT回路断线告警、PT回路斷线告警、控制电源失电告警、合闸回路断线告警、跳闸回路断线告警、方向闭锁、电动机保护、低压闭锁、反时限过流保护、后加速保护、过负荷保护、负序电流保护、零序电流保护、单相接地保护、(过、低、失)压保护等功能。
3 CDMP200型综合继电保护装置特点
CDMP200型综合继电保护装置采用智能模块具有保护功能同时具有测控功能,计量、保护采用不同CT准确等级,保护功能不依赖于监控系统,所有保护和安全自动装置的定值可独立整定(包括就地和远方),所有断路器设有就地/远方操作,并相互闭锁。
(1)集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体;专门针对开关柜进行“单元化”设计,一台装置即可完成开关柜内所有的自动化功能,简化了开关柜二次设计和施工,代替了各种常规继电器和测量仪表,节省了大量的安装空间和控制电缆。
(2)在线保护和控制可编程,采用电气工作人员熟悉的梯形图(LAD)编程,符合IEC1131-3标准;通用性强,内置保护库,用户可根据运行需要配置相应的保护,减少了装置类型和备品备件。
(3)采用32位数字信号处理器(DSP),具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。
(4)DeviceNet(CAN)现场总线通信,具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制,保证信息传输的实时性和可靠性。
(5)完善的自检能力,发现装置异常能自动告警;具有自保护能力,有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏;免维护设计,无需在现场调整采样精度,测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。
(6)国际通用输入电源模块,兼容85～264V交流或直流工作电源。
(7)断路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳闭锁模块,分/合闸操作回路的电流大小不影响模块正常工作。
(8)开关量输入支持直接跳闸或告警,用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术,有效消除开关接点抖动和电磁干扰,保证遥信正确率达100%。
(9)人机接口符合人机工程设计要求,带背光图形液晶,菜单化设计,全中文显示,合理化屏幕保护控制。显示内容包括测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。
(10)具有事件记录功能,可在线记录事件100条,掉电不丢失,便于分析故障原因和诊断设备缺陷。
(11)具有故障录波功能。
(12)具有多套保护定值手动和自动切换功能。装置能自动识别电气运行方式的变化,并自动切换保护定值区,特别适合于无人值班和电气运行方式经常变化的场合。
4 该装置所具备的保护功能
(1)保护库中配置有二十几种常用保护,满足用户对不同电气设备或线路的保护要求。(2)用户可根据实际运行需要配置相应的保护,真正实现为用户“量身定做”。(3)自定义保护功能可实现标准保护库中未提供的特殊保护,最大限度的满足用户要求。(4)结合梯形图可编程功能,可实现保护动态投退和出口重定向,所有保护出口(即保护动作后的行为)均可配置成是否跳闸和是否发告警或故障信号,也可经梯形图编程实现特殊要求的出口,提高了保护应用的灵活性。(5)各保护功能相对独立,保护定值、时限、闭锁条件和保护投退可独立整定和配置。(6)保护功能的实现不依赖于通信网络,满足电力系统对保护的可靠性要求。(7)支持多套保护定值手动和自动切换,更适合于电气运行方式经常变化的场合。
改造前,控制回路接线繁琐,节点多,不直观明了,且回路中各种电气元器件(如继电器、测量仪表等)用量较多、较分散,占有空间较大;又控制回路较复杂,中间过渡环节、闭锁点较多,这样增加了故障点的机率;另因采用GL型感应式过流继电器作为保护元件,其动作的可靠性和灵敏度都较低,整定值和实际动作值误差较大;但改造后的二次控制回路,因采用了微机综合保护装置作为主控单元,很好地避免了上述缺陷,由于该装置功能强大,改造后拆除了高压开关柜原有的电度表、过流继电器、中间继电器、信号继电器等元器件,不仅节省了大量空间,而且由于中间环节的减少即降低了维护工作量又减少了故障率。整个控制回路简洁明了,接线简易而且清晰便于故障查询,同时该综保动作的可靠性和灵敏度都很高。
5 结语
综上所述,CDMP200型综合继电保护装置的应用为我厂6KV供电系统的安全可靠运行提供了保障,即降低了维护工作量又简化了故障查询及判断,提高了企业自动化水平,达到了良好的效果。
参考文献
[1] 天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册第2版[M].北京:机械工业出版社,2005.