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絕緣監(jiān)測儀

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  • ZJJ-101A直流系統(tǒng)接地監(jiān)測裝置

    產(chǎn)品概述:ZJJ-101A直流系統(tǒng)接地監(jiān)測裝置用于對直流母線和支路的絕緣狀況進行實時在線監(jiān)測。此裝置采用直流平衡電阻的檢測方法,不對母線產(chǎn)生任何交流或直流干擾信號,不會造成人為絕緣電阻下降,適用于任意等級的發(fā)電廠、變電站。

  • 詳細介紹

   1.概述

  ZJJ-101A直流系統(tǒng)接地監(jiān)測裝置用于對直流母線和支路的絕緣狀況進行實時在線監(jiān)測。此裝置采用直流平衡電阻的檢測方法,不對母線產(chǎn)生任何交流或直流干擾信號,不會造成人為絕緣電阻下降,適用于任意等級的發(fā)電廠、變電站。

  本裝置使用標準工業(yè)控制電腦結(jié)構(gòu)和10英寸VGA液晶顯示,全軟件功能控制,完善的人機界面,操作運行過程有全程屏幕提示,操作運維人員可以輕松掌握。

  2.特點

  10英寸標準工業(yè)控制器結(jié)構(gòu), 體積小重量輕,安裝維護方便;

  直流平衡電阻檢測法, 無母線干擾;

  RS232打印機和RS232/485/RS422通訊接口;

  可自動/手動巡檢支路。

  3.功能

  3.1監(jiān)測顯示

  雙段母線電壓值;

  雙段母HJ線正負端對地電壓值;

  雙段母線正負端對地電阻值;

  所有支路號,漏電流值,絕緣電阻值;

  最后發(fā)生的44次故障;

  每次故障的類型、接地支路號、數(shù)據(jù)、時間。

  3.2報警項

  瞬間接地報警;

  母線絕緣報警;

  支路接地報警;

  母線過、欠壓報警。

  3.3參數(shù)設(shè)定

  過欠壓、母線絕緣、支路接地報警門限值;

  報警延遲時間;

  串口速率和方式;時鐘設(shè)置。

  4.工作原理

  4.1 母線絕緣電阻的檢測方法  

  傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)絕緣探測方法是電橋平衡法,如ZJJ-1絕緣監(jiān)察繼電器,其局限是不能檢測正負母線絕緣電阻同時下降的情況。交流和變頻探測的方法因?qū)δ妇€的干擾和不能應付大的分布電容而應用受到限制。

  近年發(fā)展了一種人為介入探測電阻的直流不平衡電橋法,實際使用中發(fā)現(xiàn),為了探測正負側(cè)同時存在的接地電阻,需不斷的接入單側(cè)探測接地電阻,導致正負母線對地電壓不斷變化,使運行人員因無法依據(jù)傳統(tǒng)手測電壓方式檢察母線狀況而無所適從,甚至有因?qū)ζ涔ぷ髟聿涣私舛`判為故障的現(xiàn)象發(fā)生。

  在本裝置的設(shè)計中,對直流不平衡電橋法進行了修正。在不平衡電橋探測方法中,為了探測可能的同時接地,不斷接入單側(cè)探測電阻,實際上等效于一種人為的擾動。這種可能的同時接地需要滿足兩個條件:1.雙側(cè)接地電阻必須相等;  2.漏電必須同時發(fā)生。這兩種情況同時發(fā)生實際上極為罕見。

  基于以上分析,在正常運行中,本裝置運用的是直流平衡電阻探測法,原理見下圖。正常狀態(tài)下只接入經(jīng)精確調(diào)整的兩個檢測分壓用1M電阻,正、負母線對地電壓V+和V-應相等。當有接地電阻RL+、RL-存在時,只要V+和V-之差大于設(shè)定值,裝置自動接入經(jīng)精確校準的兩個100K平衡電阻,這將矯正偏離的平衡電壓,測量并取得此時的V+’和V-’;根據(jù)V+、V-、V+’、V-’,求解簡單的二元一次方程,即可求出正負母線的絕緣電阻RL+、RL-。這種檢測方法不破壞母線對地的平衡狀態(tài),無論從原理上和實際運行中都可被廣泛接受。

  母線和支路檢測等效原理圖

  4.2支路接地電阻的檢測方法

  只有檢測到的母線絕緣電阻小于設(shè)定值而報警后,本裝置才進入支路巡檢狀態(tài),在一次支路檢測中完成所有的支路掃描,但只對設(shè)定有效的支路進行故障判定。并且在一次母線接地故障中,支路只被巡檢一次。母線絕緣報警復歸后,支路接地報警同時復歸。

  檢測原理見上圖,斷開K,先檢測電流傳感器的零漂電流I1,然后K1閉合接入阻值更小的平衡電阻R+、R-,只要RL+和RL-不絕對相等,便有漏電流流過電流傳感器而得測量電流值I1’,兩者之差與實際漏電流成正比。根據(jù)漏電流和因此導致的平衡電壓變化可求出支路絕緣電阻RL+,RL-的并聯(lián)值,根據(jù)母線的絕緣狀況即可判斷出支路正負母線的絕緣狀態(tài)。

  4.3特殊情況  

  如果檢測出的正負母線絕緣電阻值近似相等,裝置將啟動不平衡電橋的檢測方式,可求解更精確的母線和支路絕緣電阻值。這種工作方式在有關(guān)文章和廠家的產(chǎn)品中已有說明,這里不再單獨介紹。

  在控制母線和合閘母線分離系統(tǒng)中,兩種母線可能共正極或共負極,通常合閘母線的電壓高于控制母線,當其高端的正極或低端的負極接地時,計算所依據(jù)的母線變動電壓將發(fā)生失準。此時所得的絕緣電阻值可能小于實際絕緣電阻值,誤差則正比于兩種母線的電壓差,裝置將提前絕緣報警。

  5.技術(shù)參數(shù)表

 

數(shù)

符號

測試條件

 型

輸入電壓等級

Vin

 

 

24,48,110,220

 

V

輸入電壓范圍

Vf

 

80%Vin

 

140%Vin

V

電壓測量精度

 

Vin=Vf

 

 

±0.5%

 

母線電阻范圍

Rm

Vin=Vf

0.0

 

999.9

母線電阻精度

 

 

 

 

±5%

 

支路電阻范圍

Rz

Vin=Vf

0.0

 

100.0

支路電阻精度

 

 

 

 

±5%

 

每段支路數(shù)

n

 

0

 

32

 

 額定功耗

Po

 

 

30

 

W

工作溫度范圍

Tj

 

-10

 

50

報警觸點容量

Pf

直流無感

 

 

220V0.3A

  6.操作說明

  6.1操作要點

  本機設(shè)有5個顯示頁面,所有參數(shù)和其設(shè)置均可在此五個頁面中顯示。開機顯示主頁面,欲顯示其它頁面,必須先按照鍵提示返回主頁面。自動或手動進入巡檢支路時,鍵功能將失效直到巡檢完畢。

  除了主頁面和模擬顯示頁面,其它任何頁面在10分鐘以內(nèi)若無鍵操作都將返回主頁面。每一個頁面屏幕下端都有相應的鍵功能提示,每一步操作都在屏幕下端有相應的漢字提示。

  6.2 頁面顯示圖

  7. 使用說明

  7.1電源

  裝置從所接被測母線獲取工作電源。1段、2段母線并聯(lián)供電。并允許直接在輸入端子上將1、2段母線端接,把單母線虛擬成雙母線運行。此時每段母線都將對方視為已存在正負1M的平衡的接地電阻。由于阻抗足夠高,不會影響正常的檢測和報警。

  7.2默認設(shè)置狀態(tài)

  裝置出廠時所有設(shè)置置于默認值,通常可以滿足所適用的直流系統(tǒng)運行要求。如果有強干擾或其他異常導致設(shè)置值丟失或不在正常范圍,裝置在上電開機時將檢查設(shè)置值并將之重新置于默認值。

  7.3蜂鳴音控制

  裝置本身的報警蜂鳴音可通過參數(shù)設(shè)置永久關(guān)閉。報警時按消音鍵可使裝置暫時消音10分鐘左右。無報警時按此鍵不會屏蔽故障時的蜂鳴音。蜂鳴音以2秒為周期斷續(xù)。

  7.4背光控制

  以下情況可點亮背光:上電開機  B.任何鍵操作   C.出現(xiàn)任意故障

  背光延續(xù)十分種左右重新變暗,處于半亮度狀態(tài)。故障狀態(tài)下背光常亮。故障消失后背光延續(xù)十分種左右變暗。背光的亮度與背光射線管的溫度相關(guān),因此在剛點亮時背光可能稍暗,等候1至2分鐘后可達到額定亮度。

  7.5通訊

  裝置同時具備隔離RS232/485/422串口,可按設(shè)定通訊規(guī)約工作。如無特殊要求可按附錄規(guī)約與本裝置通訊。

  8.機械特性

  裝置外殼尺寸  寬×高×深 = 295 × 220 × 80mm

  面板安裝開孔尺寸     285 × 192 mm

  9.接線說明

  9.1端子圖

  9.2端子功能表

 

端子號

   稱

         能

  1,18,

  19,36

COM 傳感器共地端

電流傳感器的共地端,所有傳感器的地端必須接到此4個端子中之一。

  2-17,

  20-35,

  38-53,

  56-71

 

IN  傳感器輸入端

 

接電流傳感器的輸出端,應按照回路順序號接入。

  37,54,

+12V傳感器正電源  

  接傳感器+12V電源端,為其提供工作電流

  55,72

   -12V傳感器負電源

    接傳感器-12V電源端,為其提供工作電流

  73-84

   1段母線報警觸點

    1段母線報警輸出觸點,具體定義見圖示。

  85-96

   2段母線報警觸點

    2段母線報警輸出觸點,定義順序與1段相同。

  97

    1段+KM

    1段母線正極輸入

  98

    2段+KM

    2段母線正極輸入

  99,100

    GND

    接地線,應接至柜體或大地,亦為整機共地端。

  101

    2段-KM

    2段母線負極輸入

  102

    1段-KM

    1段母線負極輸入

  10.電流傳感器

  電流傳感器是高靈敏漏電流專用直流傳感器,采用磁調(diào)制原理,有磁屏蔽。

  電流傳感器分兩種, Ф20mm和Ф40mm。請按現(xiàn)場要求在定貨時提出。若無特殊要求按Ф20mm提供。母線的穿向按照傳感器外殼標示,箭頭所指應為負載方向。

  兩種傳感器外形和端子定義參考下圖:

  11.端口

  打印機使用3線RS232接口與本裝置通訊,接口不隔離。必須給打印機提供單獨的5V隔離電源。打印機型號TpuP-40。

  通訊接口提供全隔離的3線普通RS232串口、2線RS485、4線RS422接口。三者同時有效。不必經(jīng)任何跳線或開關(guān)選擇。但同時只能選用一種方式與外部一個終端通信。

  附件3:MC-101A通信協(xié)議

  1通訊格式

 

起始符

目的站

源站

字節(jié)數(shù)

命令碼

信息段

校驗碼

結(jié)束碼

4字節(jié)

1字節(jié)

1字節(jié)

2字節(jié)

1字節(jié)

 

1字節(jié)

2字節(jié)

  起始符:EB,90,EB,90

  本裝置站號:  50-5FH,單機為50H

  字節(jié)數(shù):從命令碼到校驗碼的字節(jié)數(shù),包含校驗碼

  校驗碼:信息段之代數(shù)和。信息段長度為0時,校驗碼為0

  結(jié)束碼:90,EB

  2通訊方式

  1BIT起始位,8BIT數(shù)據(jù)位,1BIT停止位,異步,無奇偶校驗,半雙工,波特率由設(shè)定頁面設(shè)定,設(shè)定完畢立即生效。

  3上位機下傳命令

  取母線數(shù)據(jù)  C1

  下傳格式:EB,90,EB,90,目的站,源站,00,02,C1,00,90,EB

  取支路電阻 C3

  下傳格式:EB,90,EB,90,目的站,源站,00,02,C3,00,90,EB

  4回送上傳格式

  回送母線數(shù)據(jù)格式: EB,90,EB,90,目的站,源站,字節(jié)數(shù),C2,信息,校驗碼,90,EB

  回送支路數(shù)據(jù)格式: EB,90,EB,90,目的站,源站,字節(jié)數(shù),C4,信息,校驗碼,90,EB

  5信息段格式

  母線數(shù)據(jù): A.1段母線電壓;B.1段正對地電壓 ;C.1段負對地電壓;D.1段正對地電阻;E.1段負對地電阻;F.2段母線電壓;G.2段正對地電壓;H.2段負對地電壓;I.2段正對地電阻;J.2段負對地電阻。

  支路數(shù)據(jù): 每組數(shù)據(jù)3字節(jié)。第一字節(jié)是支路號;第二字節(jié),第三字節(jié)是電阻數(shù)據(jù),只上傳小于100.0K的絕緣下降支路;2段母線支路號從32-64.

  支路號用單字節(jié)HEX碼表示;所有數(shù)據(jù)用雙字節(jié)壓縮BCD碼表示,取1位小數(shù)。

  例:母線電壓220.8V: 22H,08H

  2段母線12號支路電阻值是89.1K:2CH,08H,91H

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