PXS875箱变智能测控装置

1．装置概述

最近几年，我国的风电发展较为迅速，在国家政策的大力支持下，光伏产业也异军突起，随着一大批电站的并网运行，对电站少人值守、智能管理提出更高的要求，传统的监控方案已经无法满足电站防火、防盗、巡检、通讯等需求，从而给生产和维护造成不便，以及隐含的设备和人员的安全隐患。

以目前的光伏电站为例，现场的测控和通讯设备种类繁多，而光伏发电单元距离分散、运行环境严酷，对装置的稳定性、可靠性等有更加严格的要求。锡自电力自主研发的PXS875系列箱变智能测控装置，具备智能箱变监控、通信管理机的功能；同时内置以太网络接口、光纤以太网接口、485通讯接口，方便站内信号统一接入，无缝接入电站综合自动化系统。

PXS875的出现，实现了对发电单元的远程集中监控，既保证了设备的稳定高效运行，又减少了设备重复投资和后期维护费用，大大提高了电站的智能化水平。

保护功能：

l  三段式过流保护

l  反时限相间过流保护

l  零序过流

l  低电压保护

l  过电压保护

l  非电量保护：重瓦斯跳闸、变压器超高温跳闸、轻瓦斯报警、压力释放阀动作、变压器高温报警、变压器油位低报警等

测控功能：

l  29路遥信开入采集

l  4个保护及遥控跳、合闸出口，2个备用出口

l  交流遥测量：可采集：三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率等电量参数

通讯功能：

l  以太网：2个10/100Base-TX(电口)，标准RJ45接口（可选）

l  光纤接口：2个10/100Base-FX（光口），光口类型：单模ST接口

l  串口：5路RS485

2.主要技术指标

2.1 技术参数

额定工作电压               AC220、DC220V或DC110V  (订货注明)

额定技术数据

a) 交流电流：              5A或1A     (订货注明)

b) 交流电压：              100V -1000V (订货注明)

c) 频率：                  50Hz

功率消耗

工作电源：                 正常工作时,不大于8W；

保护动作时,不大于15W。

交流电流回路：                           < 1VA/相   (IN =5A)；

                                                             < 0.5VA/相 (IN =1A)；

交流电压回路：                           < 0.5VA/相；

精确工作范围：

电流：                                           0.04In～20In

电压：                                           0.4V～1.2Un

频率：                                           0.9Fn～1.1Fn

时间：                                           0～100s

保护部分精度：

a) 定值精度：                             ≤±5%；

b) 时间精度：                             <±1％ 整定时间+40ms

c) 整组动作时间：                            ≤40ms；

d) 频率精度：                             ≤0.02Hz；

开关量输入：

输入类型：                                   有源

光电隔离输入数量：                   29

工作电压：                                   DC24V

开出接点容量：

a) 出口继电器

触点额定载流容量：                   250Vac/220Vdc,5A

输出类型：                                   无源(空接点)

b) 信号继电器：

触点额定载流容量：                   250Vac/220Vdc,5A

输出类型：无源(空接点)

通信接口

电气特性：RS485

通信协议：Modbus、 IEC60870-5-104或IEC60870-5-103

地址：    1～255

波特率：  9600bps

2.2 环境参数

2.2.1 电气环境

a)      绝缘电阻

在正常试验大气条件下,装置的带电电路部分和非带电金属及外壳之间,以及电气无联系的各电路之间,用开路电压500V的兆欧表测量绝缘电阻值；正常试验大气条件下,各回路绝缘电阻应不小于100 MΩ。

b)      介质强度

在正常试验大气条件下,装置能承受频率为50Hz, 试验电压2000V历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。

c)      冲击电压

在正常试验大气条件下,装置的直流输入回路、交流输入回路、信号输出触点诸回路对地以及回路之间，能承受(1.2/50)μs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV，无绝缘损坏。

d)      脉冲群干扰

装置能承受GB/T14598.13-1998( idt IEC60255-22-1:1988)规定的1MHz和100kHz脉冲群干扰试验。试验严酷等级Ⅲ级, 试验电压共模2.0Kv, 差模1kV。

e)      辐射电磁场干扰

装置能承受GB/T14598.9-1995( idt IEC60255-22-3:1989)中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验,即试验场强为10V/m。

f)         静电放电干扰

装置能承受GB/T14598.14-1998( idt IEC60255-22-2:1996)中规定的严酷等级为IV级,即接触放电试验电压为8kV、允许偏差±5%,空气放电试验电压为15kV、允许偏差±5%的静电放电干扰试验。

g)      快速瞬变干扰

装置能按GB/T14598.10-1996( idt IEC60255-22-4:1992)中规定的严酷等级为Ⅲ级快速瞬变干扰试验,即试验电压为2kV,允许偏差±10%。

2.2.2 自然环境

工作温度：-10℃～+55℃

存储温度：-40+85℃

湿度：595%RH

2.2.3 机械环境

a) 工作条件：能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应、冲击响应；

b) 运输条件：能承受严酷等级为Ⅰ级的振动耐久、冲击耐久、碰撞。

3.产品特点

1 适用于光伏电站-40℃～70℃的宽温工作环境。

2 可采集负荷开关位置、接地刀位置、低压侧开关位置等普通开关量信号；可实现重瓦斯、轻瓦斯、压力释放阀动作、变压器高温报警、变压器超高温跳闸、变压器油位低等非电量保护功能。

3 带电气量保护功能的光伏智能监控单元，具体保护功能有：三段式相间过流、、低电压保护、过电压保护（因装置具有2个功率点采集功能，故以上电气量保护具有2套）.

4 装置具有多种通讯方式可供用户选择，可满足光伏电站的不同通讯要求，接口可满足自愈式环形光纤以太网或电以太网的通信要求，通信规约采用标准IEC60870-5-104或IEC60870-5-103，可方便地接入光伏电站监控系统。

5 装置提供5路RS485通讯接口,通信规约满足Modbus-RTU,可方便地接入监控系统的通信管理机，目前该方式广泛用于现有的光伏电站。

6装置具有LED显示接口，电流/电压等电气参数、保护信号和开关量输入信号等可通过显示接口方便的显示，同时还可以方便地设置装置的各种参数。

7 装置结构按箱变开关柜要求设计，尺寸较小，安装方式简单，配线方便。

8 装置自身集成了通讯管理功能及光纤自愈环形以太网交换功能，具有完善的通讯规约库，支持多种电力行业标准规约，规约接入支持大部分厂商的配套智能化设备，如逆变器、汇流箱、数字电度表、数字测控仪表等，支持与各种不同智能设备之间的通讯互联、数据交互。

4.功能说明

4.1 相间过流保护

相间过流保护包括带复合电压闭锁的三段定时限，和一段反时限，作为相间短路故障的保护。各段相间过流保护动作，一般用于跳开高压侧断路器。

相间过流保护设有软压板控制，软压板为退出时，四段相间过流保护均退出；为投入时，某段相间过流保护的投退控制定值为投入，该段保护才投入

4.1.1 三段复合电压闭锁定时限相间过流保护

三段定时限相间过流的投退控制定值取值含义为：

0:退出, 1～2:投入--1:单纯过流。

4.1.2 反时限特性

相间反时限过流控制定值取值含义如下：

0：退出，1、2、3：投入（分别对应使用(1)、(2)和(3)式）。

               一般反时限特性：          （1）

               非常反时限特性：            （2）

               极端反时限特性：            （3）

4.2 低电压保护

线低电压保护的投退控制定值的取值含义为：

0:退出, 1：告警，2：跳闸。

装置设置母线低电压保护。断路器在合位情况下，三个相间电压均小于定值均且U1大于0.15Un，低电压保护经整定延时动作。U1大于0.15Un的条件用于防止PT三相断线。

低电压保护功能设有软压板，只有软压板为投入且投退控制定值为1，低电压保护才投入。

4.3 过电压保护

装置设有过电压保护，电压取自母线PT电压，过电压保护设有控制字定值，取值含义如下：

0：退出，1：告警，2：跳闸。

当max(UAB、UBC、UCA)大于整定值，过电压保护经整定延时动作。

过电压保护设有软压板，只有软压板和控制字定值均为投入时，相应的保护才投入。

4.4 非电量保护

根据变压器的特征，装置接入重瓦斯报警和跳闸接点、压力释放报警和跳闸接点、超高温报警和跳闸接点、轻瓦斯报警接点、高温报警接点，其控制定值的取值含义都为：

0:退出, 1: 投跳闸, 2: 投报警。

5.压板清单

6.定值清单

6.1 定值

7.1 PXS875装置背板图

7.2  PXS875装置开孔图