微机保护与测控装置技术培训资料手册(5)

微机保护与测控装置技术培训手册

第３部分 产品功能拓展

3.1 线路保护的遥控和手动同期合闸

手动和遥控同期合闸，是在310Hb保护中已经增加的内容．在新的以太网版本程序中，准备增加上去。同期合闸采用的是脉冲启动，准同期方式合闸。但为了简化处理，只针对线路同期设计，不增加越前角合闸功能。

3.2 电动机的正/反转控制

电动机正、反转控制，是为了适应需要电机正转，也同时需要反转两种情况下保护和测量。为了能实现在反转时，功率的正确计算，正、负序分量提取正确。增加了一个反转开入。在电机反转合闸前，给出该信号。装置通过开入判断后，确认是反转。自动调整正、负序分量算法。同时根据反转选相中的反转相序(AB\\AC\\BC)，来调整功率算法。

3.3 电动机的软启动功能

电动机软启动功能，是针对一些需串电抗器或者电阻启动的电机。下面是电动机软启动控制一个一次接线图。其中，QF1在启动柜内，QF2在运行柜内。启动的模式是，首先先合启动柜，QF1先合闸。当电机的启动时间到或者启动电流下降到一定值。则合运行柜，合QF2。这样相当于把串入的电抗器短接掉，完成了整个的启动过程。当保护跳闸时，一般只需要跳启动柜，而运行柜通过启动柜的跳闸而启动运行柜的跳闸。一般保护不去跳运行柜。

BusQF1启动柜MotorLQF2运行柜

图 12 电动机软启动一次接线图

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合QF2的时机，有两种模式，一个是启动时间和启动电流“与”逻辑，另一种是“或”逻辑。“与”对系统的冲击更小些，但启动耗能比较大；“或”逻辑对系统冲击相对“与”逻辑要大一些，但启动耗能小一些。因此，这两个条件都有应用，在软件设计时充分的考虑了这个问题，作成了选择项，适应不同的应用要求。下面给出310Hb中软启动的逻辑框图。

QF合 & QF2分 QF2合闸 软启动成功返回 电流小于Irqdset方式投入& & & 电流曾大于Irqdset 发合39-40出口命启动时间到软启动投退令，500ms出口返 QF2拒动回；3S后检QF2位跳QF 置。 电流小于Irqdset软启动方&式退出 &≥ 电流曾大于Irqdset 启动时间到

图 13 电动机软启动控制逻辑框图

3.4 电动机启动电流记录

电动机启动电流的记录，是为方便用户分析电动启动时的最大电流，启动时间等增加的新功能。启动电流记录的是Ia电流的有效值，记录间隔为200ms，记录150个点，记录时间为30s。用户可以从菜单中查询到这150个点，然后可以画出电机启动曲线，找到最大启动电流。

3.5 GPS硬对时功能

GPS硬对时是最近一段时间新增加的功能，以前是按照GPS的硬脉冲方式作为对时方式。但采用脉冲对时存在着带载容量小，传输距离短等问题。最新的GPS对时是采用RS422电平，通过双绞线对时。这种对时方式的优点是，带载容量大，传输距离远，和RS485通讯模式相同。RS422电平和RS485电平是兼容的，RS422是全双工，RS485是半双工。但应用在GPS对时，只是GPS装置发，而保护装置收，因此和RS485是相同的。

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下图是GPS对时的接线示意图：

下发对时脉冲天线GPSGPS对时总线保护1保护n管理机下发广播时间通讯总线

图 1４ GPS对时接线示意图

当装置收到GPS的脉冲，通过脉冲沿来统一的设置时间时刻（对时脉冲有秒、分，秒脉冲豪秒清０，分脉冲秒和豪秒清０），而通讯下发的对时，只下发到秒级。当装置发现有GPS脉冲对时，装置自动读取硬件时钟，作为软件时钟的基准。软件时钟开始运行。当装置经过一段时间发现没有了GPS脉冲后，则自动停止软件时钟，切换到硬件时钟。由于管理机下发的时间有网络延时，有可能管理机刚刚下了对时时间，而对时脉冲马上就到来了，导致装置比管理机快了一对时间隔。为了防止这种现象的发生，软件上进行了舍入处理。比如对于GPS秒脉冲对时，当管理机下了时间后，GPS对时脉冲到来，装置将判断豪秒是否已经大于500ms，如果大于500ms则，秒加１，毫秒清０，否则忽略对时脉冲。

3.6 103规约双RS485通讯，104规约以太网通讯

600Hb最新的硬件和程序，开始支持103规约和104规约。其中103规约通讯的介质是双RS485接口，而104的通讯介质是双以太网接口。这点在以后的应用中，需要注意。

3.7 AD的动态自检测功能

600Hb最新的硬件和程序，开始支持ＡＤ的动态自检测功能。防止由于ＡＤ的电压异常和ＡＤ本身的损坏以及外部回路损坏引起保护的误动作。

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+5V10K200200+2.5V103AD103运放构成的跟随器10KAGND 图 1５ ＡＤ自检测硬件回路

ＡＤ自检测程序，每个采样周期都时刻检测直流采样值。如果该值在2.5(1±10%)V以内时，则认为正常，如果超过这个电压范围，经过一段时间后，报ＡＤ异常。如果自检测通道出现了电压突变，经过连续的3点变化值大于一个门槛，则认为元件上出现了异常，短时闭锁保护一段时间后再开放保护。

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第４部分 常见问题分析

4.1 测量电流或电压反相序对功率的影响

在现场实验或者现场服务中，经常出现测量电压或电流反相序或者极性接反导致功率的计算错误。而一般现场又很难校对相角，因此应该在两表法计算功率的前提下，能对上述的一些问题能够进行一些理论分析。

对于一般的电动机而言，或一些系统而言。功率因数一般都在0.8～0.9之间，作为理论分析的前提假设，设功率因数为0.866，既功率因数角为30°。并假设满负荷运行，Ua = Ub = Uc = 57.7V,Ia = Ib = Ic =5A(5A系统)。正常运行时系统的矢量图为：

UabUa30o30oIaUcbIc30o30oUcIbUbφ1 = 60oφ2 = 0o

此时的功率为：

φ1 ＝ 60° φ2 ＝ 0°

P = Uab*Ia*cosφ1 + Ucb*Ic*cosφ2 = 500*(0.5+1) = 750w Q = Uab*Ia*sinφ1 + Ucb*Ic*sinφ2 = 500*(0+0.866) = 433w Cosφ = 0.866

这个计算是和理论计算相符合的。下面对不同情况的反相序和极性反接 a) 测量电流Ia和Ic反相序（两者对调）

φ1 ＝ -60° φ2 ＝ 120°

P = Uab*Ia*cosφ1 + Ucb*Ic*cosφ2 = 500*(0.5-0.5) = 0w Q = Uab*Ia*sinφ1 + Ucb*Ic*sinφ2 = 500*(0.866-0.866) = 0w Cosφ = 0 或 不固定（由于零飘的原因） b) 测量电流Ia和Ib反相序（两者对调）

φ1 ＝ 180° φ2 ＝ 0°

P = Uab*Ia*cosφ1 + Ucb*Ic*cosφ2 = 500*(1-1) = 0w Q = Uab*Ia*sinφ1 + Ucb*Ic*sinφ2 = 500*(0+0) = 0w Cosφ = 0 或 不固定（由于零飘的原因） c) 测量电流Ib和Ic反相序（两者对调）

φ1 ＝ 60° φ2 ＝ -120°

P = Uab*Ia*cosφ1 + Ucb*Ic*cosφ2 = 500*(0.5-0.5) = 0w Q = Uab*Ia*sinφ1 + Ucb*Ic*sinφ2 = 500*(0.866-0.866) = 0w Cosφ = 0 或 不固定（由于零飘的原因）

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