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GN580-KA矿用高压微机综合保护器

GN580-KA高压微机综合保护器，适用于矿用一般型高压开关柜，适合非煤安矿用区使用。微机保护装置是以电流、电压保护为基本配置的数字式保护单元，适用于35KV及以下等级的小电流接地系统，作为各类电气设备和线路的主保护或后备保护。

1、简介

1.1 应用范围

微机保护装置是以电流、电压保护为基本配置的数字式保护单元，适用于35KV及以下等级的小电流接地系统，作为各类电气设备和线路的主保护或后备保护。

1.2 主要特点

◆微机保护装置不仅拥有继电保护完整的保护功能，而且对所有测量量进行数字化的处理和计算，保证了继电保护的可靠性和安全性。

◆微机保护装置采用了高性能数字信号处理器，具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力，具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性，各种继电保护算法可以轻松完成。

◆全封闭金属机箱，具有很强的抗静电、抗电磁干扰、抗机械振动能力，适合于分布式就地安装在开关柜上或集中组屏；装置设计新颖，结构合理，便于安装、配线和调试。

◆产品具有优异的抗干扰性能，顺利通过了IEC60255-22-4标准规定的Ⅲ级快速瞬变干扰试验、IEC60255-22-2标准规定的Ⅲ级静电放电试验。

◆表面贴工艺，重要器件（如电源模块、互感器、继电器、液晶显示器、接线端子等）均采用国内外知名企业的成熟产品，保证装置平均无故障时间大于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，能有效防止接线错误和非正常运行引起的装置永久性损坏。

◆人机接口符合人机工程设计要求，蓝色液晶屏幕显示（128*64），菜单化设计，全中文显示。可显示内容包括测量数据、开关量状态、事件记录、保护定值和系统参数等等。

1.3 通讯功能

◆采用RS485总线和MODBUS-RTU通讯协议，保证信息传输的实时性，最高速率达  9600kbps，一条总线最多允许挂32个设备。

◆将所有运行信息实时发送到上一级SCADA系统，包括遥测，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。

2、安装

危险：在安装保护装置过程中，装置带有的危险电压有可能会导致设备永久性损坏或人员伤亡。这些电压主要分布在装置端子中电流采样输入、电压采样输入、工作电源、控制电源等回路。本装置的安装、调试和检修操作仅限于经过授权和严格培训的工程技术人员。

2.1 外形及开孔尺寸

注：外形尺寸：149*192mm          嵌入深度：70mm         开孔尺寸：146*172mm

注：外形尺寸：149*192mm 嵌入深度：70mm   开孔尺寸：146*172mm

环境条件

必须安装在远离热源和强电磁场的干燥、整洁处（如开关柜二次仪表室)要求安装装置的屏柜能够防止装置遭受油气、盐雾、灰尘、腐蚀性蒸汽或其它能通过空气扩散的有害物质的污染。为便于接线和现场调试，要求屏柜的门能完全打开、安装空间有一定的裕量，用于接线和放置柜内的端子排、短接片、按钮、指示灯及其它附件。

具体安装操作

首先要在屏柜前面板上开孔，具体开孔尺寸参见上页《外观及开孔尺寸》。将装置从正面推入方孔内，然后分别安装两个安装螺丝，用力拧紧，使装置面板贴紧在屏柜前面板上，要求无晃动，无倾斜。

注意：在现场安装过程中，操作人员可能会碰到紧挨装置的开关或者断路器，应该对这些开关或者断路器做上相应标记或采取其他安全措施，避免造成安全事故。

2.2接线

后面板的端子分左右排列，如图1.1所示。20A绿色端子（指交流输入回路、开关量输入回路、信号继电器输出回路、断路器操作回路、电压回路和电源的接线端子），接线时应制作针型线头。

                                 图1.1 A后面板接线端子图                                                                      图1.2 L后面板接线端子图

◆液晶显示屏

的液晶显示屏分辨率为128×64蓝色背光LED显示器，其对比度在出厂前已由厂家调节到最佳状态（常温20℃下），一般情况下，不需要用户在现场重新调整液晶显示对比度。为了延长液晶显示屏的使用寿命，在出厂时都设定了屏幕保护方案，即：在用户最后一次按键操作一分钟后，装置将自动关闭液晶显示屏，即处于屏幕保护状态；按任意键，显示屏和背光电源将全部打开，液晶显示屏恢复到正常显示状态。在装置有故障、告警或自检出错信号时，显示屏和背光电源将自动打开，屏幕1分钟后进入保护功能。

◆装置面板布置图和说明

图2.1 操作面板

本装置采用人性化面板设计：配置全中文蓝白液晶显示，八个轻触式按键。根据菜单提示可显示各种数据、事件，也可完成参数修改、硬件测试等操作；配置六个指示灯，用于指示装置运行状态、开关位置、保护动作情况等。

◆信号灯说明

>"运行"灯为绿灯，装置正常运行时，每秒闪烁1次；

>"跳位"灯为绿灯，指示断路器处于分闸状态；

>"合位"灯为红灯，指示断路器处于合闸状态；

>"动作"灯为红灯，正常运行时熄灭，任一保护功能跳闸时点亮；

>"告警"灯为黄灯，正常运行时熄灭，任一保护功能告警或装置自检出错时点亮；

>"储能"灯为黄灯，当线路处于正常运行状态(断路器在合位)，无闭锁重合闸信号，经10S延时充电完成，"储能"灯点亮；

◆安全注意事项：

>所有接线必须严格按照工程接线图纸进行，根据导线电气编号按顺序接线。接线完成，严禁随意更改或触碰端子；

>装置的继电器输出涉及到断路器分闸/合闸操作，因此需要特定的防范措施；

>由于工程人员在现场检修、升级或更换时，需要断开装置与运行系统之间的所有电气接线，并从屏柜上取下装置，因此在初始安装时，就应该全面考虑以下操作的方便性；

a、交流电压输入回路应该有装在源端的空气开关或保险丝进行保护，保证装置能被安全断开；

b、交流电流输入回路应该装设电流短接片，使装置在电流互感器不开路情况下能被安全断开；

c、所有导线的布置和走线都应该以方便在装置端子上拆线，甚至将装置整个装置拆除为原则。

2.3 维护

的平均无故障时间为100,000小时（相当于11年）。在装置正常工作期限内，不需要用户投入额外的维护工作。

2.4 现场服务注意事项

为防止由于误操作引起装置的损坏和安全事故，在现场检修、升级和更换装置时必须将装置的所有电气接线从运行系统中断开，并从屏柜上拆下装置。在电流互感器一次侧有电的情况下，其二次侧将会产生危险的电压和电流，因此在现场安装或检修设备时，必须采取适当的安全防范措施，如断开电压互感器一次侧或二次侧保险丝，短接电流互感器二次侧接线等。

3 操作说明

3.1 上电

注意：只有当所有的安装操作和电气接线已完成，并检查确认安装和接线正确后，才可以对装置进行上电操作。为防止可能发生的意外情况，在装置第一次上电之前，应将各种受装置出口继电器控制的一次设备退出运行。

主机模块初始化

主机模块上电初始化时，直接从装置的串行FLASH芯片读取系统参数、保护定值等数据，并检查这些数据的正确性；在读取装置并检查无误后，主机模块的初始化完成。如果从FLASH芯片读取数据失败，则装置会禁止相关的功能（包括保护、测量、监视、控制等），并发送装置自检出错信号。

面板模块初始化

系列面板模块的上电初始化过程如下：

1、初始化程序首先测试装置面板上所有指示灯和液晶显示屏，此过程中所有指示灯和液晶显示屏背光全部点亮；

2、等待主机初始化模块完成；

3、面板模块通过并行通信方式从主机存储模块中接收系统参数、保护定值等数据；

4、关闭所有指示灯，液晶屏上显示主菜单。

注意：如果在初始化过程中，面板上的所有指示灯和显示屏背光一直处于亮的状态，则表示主机初始化异常，请立即与我公司客户服务中心联系。

3.2 面板操作

的前面板设计简洁明了、布置合理，符合人机工程设计要求，如图2.1面板

主要部件包括：

①液晶显示屏

②运行状态指示区

③操作按键

3.3 按键说明

键盘上控制键包括“取消”、“确认”、“△”、“▽”、“◁”、“▷”、“+”、“-”其功能分述如下：

1. 取消键：主要用于对当前操作的撤销或返回上级菜单，也可对当前操作进行取消。连续快速按动两次“取消”可用于对保护动作、告警信号的复归操作；如果发生保护动作，则保护动作LED点亮，同时动作信号接点闭合，一直保持到连续快速按动两次取消键进行复归操作；如果发生保护告警，则告警灯亮，同时告警信号接点闭合，如果告警条件仍存在则连续快速按动两次取消键也不能完成复归操作。

2. “△”、“▽”键：在修改参数设置时具有选择功能。在菜单操作中主要用于对当前页面中箭头的上下移动，操作一次该键则箭头上移或下移一个条目；

3. “◁”、“▷”在普通修改页面，+_位；对于连续的页面还有翻页功能当箭头指向该页面的第一个条目时按下相应键则显示与该页连续的上一页或下一页。

4. “+”、“-”在修改参数设置时具有递增、递减功能，包括数值的增加和减少，在“修改密码”、“修改日期”、“修改时间”等操作中，具有对光标所在的数字加1或减1的功能；

5. “确认”：主要用于对当前操作的确认或进入下级菜单，也可对某项操作进行确认。

3.4 使用说明

装置的所有查看及设置功能都须在主菜单中进入，主菜单中分别有“测量数据”、“开入状态”、“事件记录”、“保护定值”、“系统系统”、“系统时间”、“装置状态”、“自检信息”八个项目。

a.选择“测量数据”按“确认”键进入实时监测界面，可以按“+”、“-”键对所有的保护测量值查看，按“取消”返回主菜单。

b.选择“开入状态”按“确认”键进入开入量查看界面，可以按“△”、“▽”键查看开入量状态，按“取消”键返回主菜单。

c.选择“事件记录”按“确认”键进入事件记录查看界面，可以按“◁”、“▷”键查看最近发生的三十一条事件记录，也可以选择“清除记录”子菜单，输入高级管理密码，清空装置内所有事件记录。

d.选择“保护定值”按“确认”键进入定值查看和设置界面，可以选择“定值查看”和“定值设置”两个子菜单按“确认”进入子菜单操作。在“定值查看”子菜单中，按“◁”、“▷”键翻页可以查看相应定值参数；在“定值设置”子菜单中，按“◁”、“▷”键可以选择不同定值类型，按“△”、“▽”键可以选择当前定值的参数，按“确认”键通过“+”、“-”可以修改定值参数，然后按“取消”键返回上一级菜单，系统将会自动保存当前修改。

e.选择“系统参数”按“确认”键进入输入正确的密码进入子菜单；在“参数设置”子菜单中，通过“◁”、“▷”键选择不同参数，按“确认”键后可以通过“+”、“-”键修改当前参数，按“取消”键返回上一级菜单，系统自动保存当前参数；在“开入设置”子菜单中，通过“◁”、“▷”键选择不同参数，按“确认”键后可以通过“+”、“-”键修改当前参数，按“取消”键返回上一级菜单，系统自动保存当前参数。

f.选择“装置状态”按“确认”键，输入正确密码进入“装置测试”页面，选择相对应的继电器（丝印图对应端子号）按“确认”键，相应继电器闭合3S后自动分断。

4 保护原理

微机保护装置根据不同的型号配置了相应的保护功能，针对不同的保护对象，保护的实现原理有一定的差异，分述如下：

4.1 CT断线告警

【逻辑框图】

4.2 电流速断保护

当任意一相电流大于电流速断保护定值时，装置出口跳闸，保护出口跳闸时间不大于35ms(包括继电器固有动作时间)，为了躲过线路避雷器的放电时间，电流速断保护也设置了可以整定的延时时间。

【动作条件】

1) 保护压板投入；

2）任意一相电流大于设定的速断定值Iset；

3）超过设定的延时定值Tset。

【逻辑框图】

4.3 限时电流速断保护

当任意一相电流大于限时电流速断保护定值时经延时(延时时间可设)，发生保护动作

1) 保护压板投入；

2）任意一相电流大于设定的限时速断定值Iset；

3）超过设定的延时定值Tset。

【逻辑框图】

4.4 定时限过流保护

当任意一相电流大于定时限过流保护定值，经延时(延时时间可设)，发生保护动作

1) 保护压板投入；

2）任意一相电流大于设定的限时速断定值Iset；

3）超过设定的延时定值Tset。

【逻辑框图】

4.5 反时限过流保护

反时限保护是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件,通过平移动作曲线,可以方便的实现全线的配合。当任一相电流大于反时限电流定值时，时限满足反时限曲线，装置出口跳闸。反时限特性曲线符合IEC60255-3和BS142标准，共四种：一般反时限（SIT）、长反时限（LIT）、极端反时限（EIT）和非常反时限（UIT）。各反时限动作特性公式如下：

一般反时限

长反时限

极端反时限

非常反时限

t:跳闸时间,以秒（S)为单位；

I:运行电流；

IfsxgI:基准电流；

TfsxgI:时间常数。

除了长反时限需要电流大于1.1倍的基准电流才能启动外，其它三种反时限需要电

流大于1.3倍的基准电流才能启动。

【动作条件】

1）保护压板投入；

2）任意一相电流大于设定的限时速断定值IfsxgI；

3）时限满足设定反时限曲线。

【逻辑框图】

4.6 后加速保护

后加速保护适用于当手合或保护重合于故障线路时，可加速跳闸，防止故障扩大。后加速保护只在合闸3秒内起作用，合闸3秒后加速功能自动退出。若在3秒内保护启动，则后加速保护将一直延续到保护动作或保护返回后才能自动退出。当任一相电流大于后加速保护电流定值时，经可设定的延时时间，该保护动作。对于母联的充电保护只需将后加速压板投入，整定加速电流及时间定值。

1）保护压板投入；

2) 合闸3秒内；

3）任意一相电流大于设定的限时速断定值Iset；

4）超过设定的延时定值Tset。

【逻辑框图】

4.7 过负荷保护

当任一相电流大于过负荷电流定值时，经延时(延时时间可设)，该保护动作。

【动作条件】

1）保护压板投入；

2）任意一相电流大于设定的过负荷电流定值Iset超过设定的延时定值Tset。

【逻辑框图】

4.8 零序电流保护

当线路发生单相接地时，会产生零序电流，零序电流由专用的零序互感器输入装置，当零序电流大于设定的零序电流定值时，经延时(延时时间可设)，该保护动作。

【动作条件】

1）保护软压板投入；

2）零序电流大于设定的零序电流定值Iset；

3）超过设定的延时定值Tset。

【逻辑框图】

4.9 过电压保护

当线路电压超过电压定值，经延时(延时时间可设)，该保护动作。

【动作条件】

1）保护软压板投入；

2）断路器在合位；

3）任一线电压大于设定的电压定值Uset；

4）超过设定的延时定值Tset。

【逻辑框图】

4.10 低电压保护

该保护可实现分散式的电压控制，当线电压低于设定值时，保护动作切除负荷。

【动作条件】

1）保护软压板投入；

2）断路器在合位；

3）任一线电压小于设定的低压定值Uset；

4）超过设定的延时定值Tset。

【逻辑框图】

4.11失压保护

当系统电压消失时，经延时(延时时间可设)，该保护动作。

【动作条件】

1）保护软压板投入；

2）断路器在合位；

3）两个线电压均小于设定的电压定值Uset；

4) 三相电流均小于0.2A；

5）超过设定的延时定值Tset；

【逻辑框图】

4.12 零序电压保护

当由于系统单相接地或电压不平衡引起的零序电压大于设定值时，经可设定的延时时间，该保护动作。

【动作条件】

1）零序电压保护投入；

2）断路器在合位；

3）3UO大于设定的零序电压定值Uset；

【逻辑框图】

4.13 三相一次重合闸

本装置三相一次重合闸设有投退控制、重合闸延时、重合闸出口脉冲时间，电流速断等保护动作后线路无流且“储能”灯点亮，重合闸起动。重合闸合闸脉冲缺省值为120ms，可修改重合闸出口脉冲时间定值予以修改。重合闸必须在充电完成后才具备起动条件。

重合闸充电条件：线路处于正常运行状态(断路器在合位)，无闭锁重合闸信号，经10秒延时充电完成，

"储能"灯点亮；

重合闸放电条件：就地、远方手动跳闸发生或过负荷动作跳闸。当放电后，重合闸保护会重新充电；

【动作条件】

• 三相一次重合闸投入；

• 重合闸充电完成，断路器储能完成；

• 三段式过流保护后线路无流。

【逻辑框图】

4.14 非电量保护

开入量提供了任意设置，可在“开入状态”中查看开入量功能定义。也可以在“系统参数”中的“开入设置”修改非电量保护定义，非电量保护由一次主设备(如变电器、电动机)本体来的非电量信号(如温度、瓦斯等)，开入量接入到装置，非电量保护可独立投退。出厂默认设置如下：

【动作条件】

1)保护软压板投入；

2)相应的开入量接点信号闭合；

3)超过设定的延时定值；

4)断路器位置合位。

5 调试大纲

5.1 通电前检查

1、检查装置型号是否与工程图纸设计一致

由于产品各种型号之间存在着功能配置差别，一般来说不能互相替代。所以，现场安装必须严格保证装置型号与工程图纸设计型号一致，不允许用户和现场服务人员随意调换不同型号的装置。

2、检查装置产品配置表是否与订货单一致

装置背面的产品配置表中需要用户关注的配置项包括装置型号、工作电源、控制电源、电流/电压额定值和过载倍数等。如发现配置参数与订货单不一致，请及时联系我公司客户服务中心协商解决。

心协商解决。

3、检查装置的端子接线是否牢固

针对装置不同类型的接线端子，用户必须制作相应的U型、O型或针型接线头，以增大端子接触面积，保证可靠连接。

4、检查装置接地线是否可靠连接

装置的接地线必须可靠接入开关柜的接地线，不允许将开关柜面板与柜体的连接轴作为接地连接，而且接地线的阻抗必须满足低阻抗要求（小于1Ω）。

5.2 通电检查

1、检查装置工作状态

合上装置工作电源开关，装置正常工作特征如下：

>上电瞬间，装置指示灯全亮，程序进行初始化；初始化结束后，指示灯正常指示，屏幕显示系统主菜单。

>断路器跳位、合位指示灯正常。

2、菜单操作检查

>根据菜单操作说明，逐一进行菜单操作，检查菜单项目对应的显示内容是否正确。

3、保护功能试验

>进入“参数设置”的“保护定值设定”，进行保护投退设置和定值整定。

>逐项加入电流、电压，按保护原理进行功能调试。

>检查保护动作事件记录和故障、告警指示灯。

>检查信号复归功能。

4、开入量功能试验

开入量采用装置内部DC24V电源，无需外部引入电源，直接连接相应空节点；进入“开关量状态”菜单，按设计图纸对实际接入的开关量逐一进行变位试验，检查画面显示与实际状态是否一致。

5.3 投运前检查

1、装置工作是否正常。

2、检查保护投退、保护定值时限和闭锁条件是否正确。

3、检查系统参数设置是否正确。

5.4 投运后注意事项

1、投入运行后注意检查电流、电压显示是否与实际情况一致。

2、检查电流、电压相位是否正确。

3、检查断路器、接地刀开关位置是否与实际状态一致。

4、检查装置各指示灯是否正常。

5.5 运行维护注意事项

1、如果装置的事故告警指示灯点亮，应检查事件记录，确认事件后复归。

2、检查液晶显示是否正常。

3、严禁随意更改装置的系统设置。

4、装置CT接线模式可采用3CT或2CT，通过装置内部参数设置。如采用2CT电流保护，则B相电流端不接线；

5、对装置电源系统和交流采样输入和控制输出等有特殊要求的，请在订货时予以说明，详细参见《技术参数表》；

附录A 技术参数表

附录B 系统参数整定表

B.1 设备参数整定表

B.2 保护定值整定表

附录C 常见故障及排除方法

附录D 三包服务

本成品自出厂之日起一年内非人为故障免费保修。在产品保修期内，因人力不可抗拒因素引起的装置损坏，本公司可以提供有偿维修服务。在保修期内，因用户使用不当引起的装置损坏，如接线错误引起的装置输出继电器接点烧坏等，本公司提供有偿维修服务。如果用户需要我司提供现场调试服务，需提前一星期联系我公司，并按合同支付相关费用。