箱式變專(zhuān)用開(kāi)關(guān)柜綜合保護(hù)測(cè)控裝置（HZS9000F）

產(chǎn)品研發(fā)背景概述

隨著風(fēng)機(jī)容量不斷增速發(fā)展，目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量已經(jīng)發(fā)展至3MW以上，同時(shí)配套箱變單臺(tái)容量在3300KVA以上。如果箱變35KV側(cè)保護(hù)還沿用傳統(tǒng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)+熔斷器保護(hù)方式，已經(jīng)滿足不了保護(hù)需求，原因是箱變35KV側(cè)額定電流已接近63A，這時(shí)候在國(guó)內(nèi)已經(jīng)無(wú)法選到合適的熔斷器，至此箱變35KV側(cè)過(guò)負(fù)荷時(shí)熔斷器已不能保護(hù)箱變，所以現(xiàn)有箱變35KV側(cè)必須裝設(shè)斷路器保護(hù)。而小型化的35KV斷路器柜寬度只有500mm寬，在斷路器柜保護(hù)小室面板上若同時(shí)裝設(shè)箱變測(cè)控裝置和35KV綜自保護(hù)裝置，則面板正面根本裝不下，同時(shí)由于采用了多種輔助設(shè)備，使得整個(gè)系統(tǒng)接線故障點(diǎn)增多，調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)難度相對(duì)較大。又牽涉多個(gè)廠家的設(shè)備，為產(chǎn)品在投運(yùn)、調(diào)試和維護(hù)中的協(xié)調(diào)工作增加難度。在這種市場(chǎng)需求的背景下，經(jīng)過(guò)公司研發(fā)人員不斷創(chuàng)新突破，將這兩套裝置合并為一套一體化裝置，最終研制出適用于大容量風(fēng)電場(chǎng)對(duì)箱變及開(kāi)關(guān)的一體化智能保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置。并為企業(yè)節(jié)約了大量的資金成本及維護(hù)工作。

HZS9000F系列數(shù)字式風(fēng)電箱變專(zhuān)用開(kāi)關(guān)柜綜合保護(hù)測(cè)控裝置適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套的35kV及以下電壓等級(jí)的箱式變壓器及開(kāi)關(guān)柜的保護(hù)及監(jiān)控。該系列數(shù)字式保護(hù)與控制系統(tǒng)融為一體，高精度的A/D轉(zhuǎn)換器，大容量的RAM和Flash Memory。針對(duì)用戶(hù)的特點(diǎn)及需求，集中多種保護(hù)測(cè)控、非電量保護(hù)、通訊、就地控制等功能，一臺(tái)設(shè)備即可完成多個(gè)設(shè)備才能協(xié)調(diào)完成的任務(wù)，在保證產(chǎn)品對(duì)變壓器及開(kāi)關(guān)柜的保護(hù)、測(cè)控、信息交換等相同的功能前提下，降低了產(chǎn)品使用難度和運(yùn)行維護(hù)成本。一體化裝置能夠?qū)ο渥?/span>及開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行保護(hù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，全面實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電箱變及開(kāi)關(guān)柜的“遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)”功能；實(shí)現(xiàn)風(fēng)電工程的“少人值班” 的運(yùn)行管理模式。保護(hù)無(wú)電位器調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了傻瓜型保護(hù)的概念。全漢化大屏幕液晶顯示操作指南，做到了人性化、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，是新一代理想的配電自動(dòng)化產(chǎn)品。

應(yīng)用范圍

風(fēng)電箱變專(zhuān)用開(kāi)關(guān)柜綜合保護(hù)測(cè)控裝置主要應(yīng)用于風(fēng)力電站箱式變壓器開(kāi)關(guān)柜全部信息的遠(yuǎn)程管理和自動(dòng)化監(jiān)控。

裝置硬件

■ 后插拔方式，強(qiáng)弱電分離；加強(qiáng)型單元機(jī)箱按抗強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)干擾設(shè)計(jì),可分散安裝。

■ 采用32 位高性能嵌入式微機(jī)處理器，雙CPU協(xié)同工作；大容量的RAM 和FlashMemory；數(shù)據(jù)處理、邏輯運(yùn)算和信息存儲(chǔ)能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，可靠性高。

■ 采用12 位高精度ADC，測(cè)量精度高，計(jì)量準(zhǔn)確。

■ 可保存跳閘記錄、告警記錄、操作記錄等事件報(bào)告。

■ 采用大屏幕液晶，全中文顯示，菜單式操作。

主要特點(diǎn)

■ 模塊化編程；實(shí)時(shí)性好，可靠性高。

■ 變壓器全方位保護(hù)控制。

■ 標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，方便與微機(jī)監(jiān)控或保護(hù)管理機(jī)聯(lián)網(wǎng)通訊。

■ 自愈式環(huán)形光纖以太網(wǎng)接口，保證長(zhǎng)距離的通信可靠性。

■ -40℃～70℃寬溫工作環(huán)境，滿足風(fēng)電場(chǎng)惡劣條件。

1 基本配置

HZS9000F系列 應(yīng)用于風(fēng)力電站箱式變壓器低壓側(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)全部信息的遠(yuǎn)程管理和自動(dòng)化監(jiān)控。

箱變?nèi)轿痪C合保護(hù)裝置功能列表

序號(hào)	功能分組	功能描述	功能選擇
1	電氣量保護(hù)部分	電流速斷保護(hù)	未投/告警/跳閘
2		定時(shí)限過(guò)流保護(hù)	未投/告警/跳閘
3		反時(shí)限過(guò)流保護(hù)	未投/告警/跳閘
4		過(guò)負(fù)荷保護(hù)	未投/告警/跳閘
5		負(fù)序電流保護(hù)	未投/告警/跳閘
6		零序電流保護(hù)	未投/告警/跳閘
7		過(guò)電壓保護(hù)	未投/告警/跳閘
8		低電壓保護(hù)	未投/告警/跳閘
9		零序電壓保護(hù)	未投/告警/跳閘
10	非電量保護(hù)	重瓦斯跳閘保護(hù)	未投/告警/跳閘
11		輕瓦斯告警保護(hù)	未投/告警/跳閘
12		超高溫跳閘保護(hù)	未投/告警/跳閘
13		高溫告警	未投/告警/跳閘
14		油位低告警	未投/告警/跳閘
15	測(cè)量控制功能	系統(tǒng)三相電壓值、三相電流值、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數(shù)等模擬量的遙測(cè)。
16		3路溫度傳感器（PT100）； 3路4-20mA直流測(cè)量輸入。
17		32路遙信開(kāi)入量檢測(cè)，信號(hào)電壓為AC/DC220V
18		6路繼電器輸出，可用于配置成遙控及保護(hù)口使用。
19	通信功能	3路以太網(wǎng)接口，2組單模SC光纖接口；可組成自愈式光纖環(huán)網(wǎng)。
20		采用IEC60870-5-104通訊規(guī)約。
21		8路485從機(jī)接入口。通訊管理模塊可實(shí)現(xiàn)MODBUS協(xié)議到IEC104協(xié)議的轉(zhuǎn)換。注：此模塊選配。	選配

2 技術(shù)特點(diǎn)

HZS9000F 裝置采用了目前繼電保護(hù)領(lǐng)域全球最為先進(jìn)的32位CPU硬件平臺(tái)，裝置超強(qiáng)抗干擾能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，根本上杜絕了誤動(dòng)拒動(dòng)的可能。

3 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

抗干擾設(shè)計(jì)

■ 環(huán)境溫度：工作：-40℃～+70℃。

貯存：-40℃～+80℃, 相對(duì)濕度不大于80%，周?chē)諝庵胁缓兴嵝?、堿性或其它腐蝕性及爆炸性氣體的防雨、防雪的室內(nèi)；在極限值下不施加激勵(lì)量，裝置不出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的變化，溫度恢復(fù)后，裝置應(yīng)能正常工作。

■ 相對(duì)濕度：最濕月的月平均最大相對(duì)濕度為90%，同時(shí)該月的月平均最低溫度為25℃且表面無(wú)凝露。最高溫度為+40℃時(shí),平均最大相對(duì)濕度不超過(guò)50%。

■ 大氣壓力：（80～110)kPa（相對(duì)海拔高度2km以下）。

4 裝置圖片

備注：以實(shí)物為準(zhǔn)

5 裝置功能介紹

5.1 測(cè)量與控制

遙測(cè)

外部電流及電壓經(jīng)隔離互感器隔離變換后輸入，經(jīng)低通濾波器輸入至模數(shù)變換器，CPU采樣后對(duì)數(shù)字進(jìn)行處理，計(jì)算各種遙測(cè)量。

IA、IB、IC為用電流輸入。UA、UA、UC為電壓輸入，與IA、IB、IC一起計(jì)算形成P、Q、COSj等遙測(cè)量。

遙信

各種保護(hù)動(dòng)作信號(hào)及斷路器位置遙信、開(kāi)入遙信等。共32路開(kāi)入量，開(kāi)入電壓AC/DC220V

遙控

遠(yuǎn)方控制跳/合閘。共6路開(kāi)出量。

遙脈

裝置內(nèi)部通過(guò)計(jì)算得到的P和Q累積計(jì)算出±Kwh、±Kvarh電度量

輔助測(cè)量

DC1+、DC1-,DC2+、DC2-，DC3+、DC3-為三路PT100輸入。

DC4+、DC4-,DC5+、DC5-，DC6+、DC6-為三路4-20mA直流遙測(cè)量輸入。

5.2非電量保護(hù)

裝置設(shè)有重瓦斯跳閘、輕瓦斯告警、超高溫跳閘、高溫告警保護(hù)、油位低告警、壓力異常告警保護(hù)。當(dāng)非電量跳閘或告警以后如果非電量故障狀態(tài)一直存在，則跳閘信號(hào)或告警信號(hào)一直保持，直到非電量故障狀態(tài)解除，按復(fù)歸鍵可以復(fù)歸掉跳閘或告警信號(hào)。

5.3裝置故障告警

保護(hù)裝置的硬件發(fā)生故障（開(kāi)出故障、A/D 故障等），裝置的LCD 可以顯示故障信息，處理完故障后，重新上電后，就可以把告警燈復(fù)歸掉。