ARC300F测控一体化微机发电机后备保护装置

1.概述ARC300F测控一体化微机发电机后备保护装置

    ARC300F测控一体化发电机后备保护装置是悍客电气（上海）有限公司在总结了国内外同行多年应用经验基础上，结合国内综合自动化系统的实际特点，开发研制的集保护、监视、控制、通信等多种功能于一体的电力自动化*产品，是构成智能化开关柜的理想电器单元。多种功能的高度集成，灵活的配置，友好的人机界面，使得ARC300F测控一体化发电机后备保护装置可作为35KV及以下电压等级的不接地系统、小电阻接地系统、消弧线圈接地系统、直接接地系统的各类各类电器设备和线路的保护及测控，也可作为部分66KV、110KV电压等级中系统的电压电流的保护及测控。

ARC300F测控一体化微机发电机后备保护装置

1.1   ARC300F测控一体化发电机后备保护装置的应用范围

    ARC300F测控一体化发电机后备保护装置内置一个由二十多个标准保护程序构成的保护库，具有对一次设备电压电流模拟量和开关量的完整强大的采集功能，自带自适应型操作回路，配备标准RS485和工业CAN通讯口。以上基本功能通过合理配置可实现以下间隔的保护和测控功能：

（1）发电机后备保护测控

1.2   ARC300F测控一体化发电机后备保护装置的主要特点

■ 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。

■ 采用32位数字信号处理器（DSP），具有*内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性，过去由于CPU性能等因素而无法实现的保护算法可轻松实现。

■ 支持常规的RS485总线及DeviceNet（CAN）现场总线通信，CAN总线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。速率1Mbps，长距离10km，一条总线多允许挂接110个设备。

■ 全封闭金属机箱，超薄型设计，机箱净深仅100mm，可适用安装于任何柜型，特别是环网柜。机箱防水，防尘，并具有很强的抗静电、抗电磁干扰和抗机械振动能力；既可分布式就地安装在开关柜上，也可集中组屏安装；装置结构合理，便于安装、配线和调试。

■ 表面贴工艺，重要器件（如电源模块、互感器、继电器、液晶显示屏、接线端子等）均采用国内外企业的成熟产品，平均*时间达100,000小时。

■ 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*运行引起误差增大。

■ *通用输入电源模块，兼容85～264V交流或直流工作电源，更在电源跌落和电压突变方面有出色表现。

■ 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。强化的断路器操作管理功能，对各种运行方式的变电站、配电站均能适用。

■ 开关量输入支持直接跳闸或告，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。

■ 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。

■ 具有事件记录功能，可记录与电力系统安全运行相关的所有事件，时间分辨率小于1ms，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。

■ 具有故障录波功能，可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息，记录密度每周波24点，记录长度为故障前2周波，故障后7周波，掉电不丢失。

■ 具有多套保护定值手动切换功能。

1.3    保护功能

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置功能配置如下：

     序号                      保护功能        

      1            I段过流（速断）保护 （带方向闭锁、低压闭锁、负压闭锁、定值加倍） 

      2            Ⅱ段过流（*速断）保护 （带方向闭锁、低压闭锁、负压闭锁、定值加倍） 

      3            Ⅲ段过流（定时限过流）保护 （带方向闭锁、低压闭锁、负压闭锁、保护退出) 

      4            反时限过流保护 （IEC标准反时限四种特性曲线） 

      5            后加速保护 

      6            过负荷保护 

      7            负序电流保护 

      8            零序电流保护 

      9            单相接地选线保护 （可选五次谐波判据） 

      10            过电压保护 

      11            低电压保护 

      12            失压保护 

      13            负序电压保护

      14            风冷控制保护 

      15            零序电压保护 

      16            低周减载保护 （带电压闭锁、滑差闭锁、欠流闭锁） 

      17            低压解列保护 （带滑差闭锁、欠流闭锁） 

      18            重合闸保护 （带检无压、检同期） 

      19            备自投保护（带自投自复，检无压，检无流） 

      20            过热保护 

      21            逆功率保护 

      22            启动时间过长保护 

      23            定时限Ix过流保护 

      24            反时限Ix过流保护 （IEC标准反时限四种特性曲线） 

      25            保护选项：电动机参数（注1） 

      26            保护选项：PT控制（注2） 

      27            保护选项：PT并列切换（注3） 

      28            非电量保护1～8（注4）

      29            复压开出保护（注5）

      注1： 电动机参数选项开放后在定值菜单里会出现电动机额定电流及启时时间设置参数，只有先设置此参数电动启动时间过长和三段过流的启动加倍和启动退出才有意义，否则投入无效。

      注2： PT控制功能被开放后，装置将具有PT控制逻辑，装置对PT单元进行测控时需要开放此参数。

      注3： PT切换并列功能被开放后，装置将具有PT切换并列的功能，在PT单元需要并列时开放此参数。

      注4：非电量保护用于实现瓦斯、温度等非电量保护，也可实现标准保护库中未提供的特殊保护。

      注5：复压开出保护用于主变后备保护各侧复合电压条件需要并列的情形，驱动备用3继电器，当复合电压条件不取其它侧时，可不开此保护。

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置保护功能的优点：

■ 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。

■ 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”。

■ 自定义保护功能可实现标准保护库中未提供的特殊保护，大限度的满足用户要求。

■ 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。

■ 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。

■ 支持多套保护定值手动切换。

■ 与事件记录、故障录波、通信功能紧密配合，使继电保护技术的应用达到一个新的水平。

1.4   测量功能

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置能测量以下电气参数：

序号                 测量参数                                   测量精度 

 1            三相测量电流（IA、IB、IC）                              0.2% 

 2            三相相电压 （Ua、Ub、Uc）                               0.2% 

 3            三相线电压（Uab、Ubc、Uca）                              0.2% 

 4            频率（F）                                          0.02Hz 

 5            有功功率（P）、无功功率（Q）、功率因数（COS）               0.5% 

 6            有功电度（PhI、PhE）、无功电度（QhI、QhE）                     0.5% 

 7            四路脉冲电度（PE1～PE4） 

以上测量值能根据CT、PT接线方式和变比，自动进行工程量转换，并分别显示一次侧值和二次侧值。

另外，ARC300F测控一体化发电机后备保护装置能够显示与保护相关的数据，便于用户调试和分析，具体如下：

序号                     保护数据 

 1            三相保护电流（Ia、Ib、Ic） 

 2            零序电流（3I0）、负序电流（I2） 

 3            零序电压（3U0）、负序电压（U2） 

 4            辅助电流（Ix） 

 5            辅助电压（Uxab） 

 6            辅助电压频率（Fx） 

1.5   监视功能

■ 开关量监视

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置支持16路外部无源接点信号输入，开关量名称可由用户定义，并能设置事件类型，将接点变位信息保存在事件记录中，同时可启动跳闸或告警；为消除开关接点抖动和电磁干扰等引起误变位，ARC300F测控一体化发电机后备保护装置同时采用硬件电路滤波和软件时间窗技术，保证遥信正确率达100％。

■ 系统异常告警

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置在线监视系统的运行状况，发现异常自动发出告警信号。监视的内容包括：控制电源失电、合闸回路断线、跳闸回路断线、CT断线、PT断线等。

■ 装置自检

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置具有完善的自检能力，发现装置工作异常将自动发出自检信号。自检的项目包括：设备参数、保护定值、保护定值1、保护定值2、保护定值3、开入电源、A/D通道、CAN通信、Time芯片、Flash芯片、RAM1、RAM2、FRAM、继电器线圈等。

1.6   控制功能

■ 断路器控制

断路器状态通过辅助接点接入装置IN01获得，并在面板上以 “分位”、“合位”指示灯显示。ARC300F测控一体化发电机后备保护装置上带有“分闸/合闸”按键和“本地/遥控”切换锁，用于断路器的操作，强化了断路器的控制和管理功能，包括：

?操作回路带硬件防跳保持功能

?断路器遥控/本地操作

?断路器外部联动控制

?断路器合闸闭锁控制

?断路器拒动信号输出

?断路器分/合线圈保护

?断路器操作信息统计

因此，ARC300F测控一体化发电机后备保护装置不仅仅是一般意义上的保护测控装置，更是断路器在线监测管理器和智能化开关柜的控制管理中心。

■ PT控制

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置具有PT控制功能，当PT控制功能开放后，测控装置就会根据PT柜隔离刀辅助接点的断合及PT回路是否有故障决定输出或断开电压小母线，为PT并列和PT检修做好准备。

■ PT并列

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置具有PT并列功能，当PT并列功能开放后，测控装置就会根据分段柜断路器位置及隔离刀辅助接点的位置及两侧PT柜小母线是否断开的信息决定并列或断开两侧电压小母线。保证检修或某段母线PT有故障时供电的连续进行，提高供电的可靠性。

1.7     事件记录

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置具有SOE事件记录功能，可在线记录发生的100条事件，并可在装置显示屏上显示查看。记录的时间分辨率小于1ms，掉电不丢失，便于分析故障原因和设备缺陷诊断。为了给事件记录提供高精度的时间戳，ARC300F测控一体化发电机后备保护装置内置了由可充电电池供电的内部时钟，并可接收上一级SCADA系统的通信校时和在装置本地修改系统时间。

1.8     故障录波

ARC300F测控一体化发电机后备保护装置支持故障录波功能。装置一般按故障跳闸作为触发故障录波的触发事件，也可由用户自行设定触发事件，只要触发事件发生，故障录波器就自动将发生该事件前后的电流、电压等信息完整真实地记录下来，采样密度每周波24点, 每次录波的记录周波数为12*9=108个周波，每个通道记录故障前2个和故障后7个波形，装置多能保存4个录波波形。录波波形可在装置显示屏或相关软件上被显示和分析。

1.9     人机接口

■  ARC300F测控一体化发电机后备保护装置采用带高亮度背光的蓝屏液晶，菜单化设计，全中文显示。合理化的屏幕保护控制逻辑，有效延长液晶显示屏的使用寿命，并在出现故障、告警、自检异常时提供醒目的信号。

■ 液晶屏上可显示测量数据、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信息。

■ 10个高亮度LED指示灯，分别表示运行、通信、自检、合位、分位、遥控、停用、本地、故障、告警。

■ 3个备用LED指示灯可由用户显示其它信息，如重合闸充电指示、备自投充电指示、弹簧储能状态等。

■ 6个操作按键，用于操作菜单和当地参数设置功能。

■ 1个复归按键，于本地复归故障和告警信号。

■ 分/合闸按键，用于本地操作断路器。

■ RS232调试端口，通过通信线与便携式电脑连接，对装置进行高级设置。

■ 为配合电气运行和管理需要，装置支持三个权限等级的工作模式：

?普通操作员：被*进行保护投退和定值区手动切换。

?高级管理员：被*进行保护定值整定和系统参数修改。

?系统维护员：被*进行装置高级设置。

1.10     通信功能

■ 采用DeviceNet（CAN）现场总线和RS485总线双总线方式，保证信息传输的实时性和可靠性，CAN速率达1Mbps，长距离达10km，一条总线多允许挂接110个设备。

■ 支持标准MODBUS通信规约。

■ 将所有运行信息实时发送到上一级SCADA系统，包括遥测、遥信、保护定值、系统参数等。

■ 能接收上一级SCADA系统下发的同步校时、遥控、遥调和保护定值整定、保护投退、系统参数修改等命令，实现变电站无人值班方案。