安科瑞分布式光伏發電項目用并網柜防孤島保護裝置

1 分布式光伏發電項目用并網柜防孤島保護裝置介紹

1.1 概述

AM5SE系列微機保護測控裝置（以下簡稱裝置）集保護、控制、測量、通訊和監視功能于一體，資源豐富、配置完善、維護方便、性能穩定，適用于35kV及以下電壓等級電力系統的保護和測控，實現進線、主變、配電變、電動機、電容器、母聯、PT等保護。應用領域覆蓋電力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行業。

裝置硬件設計采用可靠性配置，軟件配以專門的保護算法，抗干擾性能強，可靠性高，保護實現方式靈活，能與Acrel-2000Z電力監控系統配套使用，為電力系統的安全可靠運行提供保障。

1.2 特點

??高性能的硬件平臺

裝置采用主頻為168MHz的處理器，16位同步采樣A/D，每周波48點高速采樣、實時并行計算；配置512K字節Flash、（192+4）K字節Sram、外置4M字節NorFlash、外置512K字節Sram，硬件資源充足，可靠性高。

??統一的硬件設計和完善的保護功能

裝置硬件包括電源模塊、CPU模塊、開入開出模塊、控制回路模塊、模擬量采集、通訊模塊等采用模塊化設計，通用性強。在同一硬件平臺上針對不同對象進行保護功能設計，實現35kV及以下電壓等級的電力系統保護，適用于進線、饋線、主變（一般容量2000kVA以上）、配電變壓器（一般容量2000kVA以下）、高壓電動機、高壓電容器、母聯、PT等設備的保護和自動控制功能。

??豐富的接口資源

12路（可擴展到14路）交流電壓/電流通道，測量三相電流、兩路零序電流、三相電壓、零序電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能。保護電流的測量不僅反映基波，還可以通過邏輯可編程軟件增加測量2~10次諧波，具有帶諧波制動的保護功能。

獨立操作回路，可自適應0.25~5A開關跳合閘電流；

2路4～20mA直流模擬量變送輸出，可通過邏輯可編程軟件自定義變送量；

20路有源開關量輸入通道、10路獨立無源開關量輸出通道；

2路RS485串行通訊接口，支持IEC60870-5-103、Modbus-RTU規約；

2路以太網接口，支持TCP IEC60870-5-103、TCP Modbus-RTU規約；

GPS對時功能，支持IRIG-B對時方式（RS485接口）；

1個UBS接口，可通過U盤升級裝置程序，也可導出裝置的定值、故障錄波數據，方便故障分析；

1個RS232接口，可通過USB轉232數據線升級裝置程序，還可上傳裝置定值、動作事件信息和故障錄波數據，方便現場事故分析。

??人性化

裝置采用全漢化大屏幕液晶顯示，人機界面清晰易懂。

靈活、舒適的按鈕設計，菜單式操作簡單、便捷。

保護功能的出口可通過跳閘矩陣進行設置，方便用戶選擇要動作的繼電器。

配備計算機界面的調試與分析軟件，調試及維護簡單方便。

??透明化

實時記錄交流量、開入量、開出量和所有保護模塊的狀態。

裝置記錄內部各元件動作行為、動作時間和錄波數據，共可記錄16條故障錄波，每條錄波可觸發12次錄波，每次錄波可錄故障前8個周波、故障后4個周波波形，共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關量波形。

??可靠性設計

裝置采用全圖形編程技術設計每個保護功能，以提高程序的可靠性及正確性。

軟硬件具有持續完善的自檢功能，抗干擾性能好，裝置通過多項電磁兼容檢測認證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達到IV級標準。

1.3 裝置選型表

1.4 裝置功能對照表

注：√表示具備此功能，■表示可選功能， 空白表示無此功能。

2 技術參數

2.1 額定參數

2.1.1 工作電源

額定電壓：AC/DC 220V或AC/DC 110V

范    圍：額定電壓×（1±20%）

功    耗：≤15 VA

2.1.2輸入激勵電壓

額 定 值：線電壓AC 100V或相電壓V

測量范圍：0.1V～120V

準 確 度：±1%

功率損耗：每相功率損耗不大于0.5VA

過載能力：1.2倍額定電壓，連續工作；

2倍熱過載，允許10s。

    注：AM5SE-IS防孤島保護裝置額定電壓為線電壓AC380V或相電壓220V

        測量范圍：0.1V～456V

2.1.3輸入激勵電流（保護電流）

額 定 值：AC 5A 或1A

測量范圍：0.04In～20In

功率損耗：每相功率損耗不大于0.5VA

過載能力：2倍額定電流，連續工作；

          40倍額定電流，允許1s。

2.1.4輸入激勵電流（測量電流）

額 定 值：AC 5A 或1A

測量范圍：0.04In～1.2In

功率損耗：每相功率損耗不大于0.5VA

過載能力：1.5倍額定電流，連續工作；

 4倍額定電流，允許1s。

2.1.5頻率

額定頻率：50Hz或60Hz

頻率范圍：47～63Hz

準 確 度：±0.1Hz

2.1.6開關量輸入

額定電壓：AC/DC 220V或AC/DC 110V

電壓范圍：額定電壓×（1±20%）

功率消耗：每通道功率消耗≤1W（DC220V）

2.1.7開關量輸出

機械壽命：≥10000次

接通容量：≥1000W, L/R = 40ms

導通電流：連續≥5A，短時（200ms）≥30A

斷開容量：≥30W, L/R = 40ms

2.2 主要技術性能

電壓元件：整定值容許誤差應不大于±3%；過壓返回系數0.95，欠壓返回系數1.05；

電流元件：整定值容許誤差應不大于±3%；過流返回系數0.95，欠流返回系數1.05；

頻率元件：整定值容許誤差應不大于±0.02 Hz；

比較元件：過量比較元件返回系數為0.95，欠量比較元件返回系數1.05；

反時限元件：反時限動作時間誤差為±5%或±40ms；返回系數：0.95；

時間元件：延時時間2s內誤差≤40ms；延時時間大于2s，誤差≤（2%）整定值±40ms；

差動保護：

         動作時間：差動速斷  ＜25ms （1.5倍整定值）

                   比例差動  ＜35ms （2  倍整定值，無涌流制動）

         電流定值誤差不大于±3%。

         比率差動制動系數一折段固定0.5，二折段固定0.7。

2.3 正常工作環境條件

環境溫度： -10℃～＋55℃；

裝置的貯存、運輸允許的環境溫度為-25℃～＋70℃；

相對濕度：5％～95％（產品內部不凝露，不結冰）；

海拔高度：≤2500m；

防護等級：IP20。

2.4 絕緣性能

絕緣電阻：>100MΩ, 500Vdc

介質強度：回路和地之間，獨立回路之間：工頻耐壓2kV

沖擊電壓：±5kV(1.2/50μs, 0.5J)

2.5 電磁兼容性能 

3 裝置操作說明

3.1 前面板說明

裝置的人機交互主要在面板上進行，包括四個部分：液晶顯示、LED燈指示、按鍵和RS232（DB9）維護口。

液晶顯示屏采用256*160點陣，可以顯示測量電流、電壓、功率等電參量實時值，遙信量，事件記錄，裝置參數，定值參數，時間，裝置版本號信息等。

LED燈用來指示裝置的運行狀態、保護動作等信息，具體指示內容可根據用戶需要進行任意配置，圖3.1中為出廠默認配置。