珠海万力达电气股份有限公司
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MCPR-610Hb微机型电容器保护测控装置用户手册
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文件编号：WLD[K]-JY-236-2010 版本号:V2.04.01
出版日期：2010 年 5 月
版权所有：珠海万力达电气股份有限公司
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前言
前言
1.型号说明
MCPR-610Hb系列保护结构型式为Hb型,MCPR-610Hb可支持A、B、C三相电流保护，也可支持两相电流保护。定货时，请声明。
2.引用标准
《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》 DL 478-2001
《继电保护和安全自动装置技术规程》 GB/T 14285-2006
《电力装置的继电器保护和自动装置设计规范》 GB50062-92
3.使用注意事项
◆本系列保护所涉及负序电压均以相电压合成得到，所有复合电压闭锁过流中低电压元件
取线电压，三个线电压中有一个小于低电压定值，低电压元件动作，开放过电流保护。
◆本系列装置中涉及4种标准曲线的反时限保护，如果故障电流超过额定电流的15倍时，
反时限元件将按照15倍时的动作时间出口。
◆装置通电前，必须进行外观检查，保证面板完好无划痕、紧固螺钉无松动、装置可靠接
地、各插件紧固螺丝拧紧以及端子接触良好。
◆装置加上电源后，面板上“运行”指示灯应该闪烁、数码管循环显示一次测量值、液晶
循环显示保护、测量等运行数据。
◆装置D25～D28端子为4～20mA直流信号测量回路，测试时必须由特定的设备提供信号源，
严禁直接使用继电保护测试仪加入信号。（选配）
◆装置为不接地系统配置时，D07，D08端子为零序小电流输入端子，输入交流电流信号限
定在2A以内，测量电流输入限定在6A以内，测试时注意，不可加入太大信号，以免损坏元器件。
◆装置内部的操作回路只适用于直流电源，若为交流电源，须经整流滤波后接入。
◆禁止带电插拔各插件板，否则损坏装置。
◆禁止装置在带一次设备运行中，进行开出实验。
1.产品说明
1.1适用范围
MCPR-610Hb微机型线路保护测控装置主要适用于110kV及以下电压等级的非直接接地系统或电阻接地系统中所装设的单Y、双Y、Δ接线的并联电容器组的保护及测控装置。可在开关柜就地安装。
1.2功能及特点
1.2.1保护功能
◆两段定时限过流保护
◆零序过流保护
◆不平衡电流保护
◆不平衡电压保护
◆过压保护
◆失压保护
◆本体保护
◆PT断线
◆非电量保护（2路）（选配）
1.2.2辅助功能
◆谐波频谱分析
◆相位显示
◆小电流选线
◆故障录波
◆积分电度和脉冲电度（脉冲电度可选配）
◆装置自检故障告警
◆保护定值远方召唤和修改
◆一（或两）路可编程4～20mA输出
◆支持以太网网络打印功能(手动打印定值、手动\自动打印报告)（选配）
1.2.3测控功能
◆电量测量（遥测量）：电压、电流、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率
因数、电网频率、非电量测量（选配）等
◆遥信量：装置共有15路开入量，其中：12路为外部采集，3路为内部采集
1.2.4通讯功能
◆两路标准RS485多机通讯端口
◆两路工业以太网口（选配）
◆支持单网、双网通讯，能够完全实现网络的冗余互备
◆IEC-60870-5-103（RS485通讯模式）、IEC-60870-5-104（工业以太网通讯模式）标准
通信规约（选配）
1.2.5GPS对时功能（选配）
◆装置可以通过RS485差分电平接收GPS硬时钟分对时（或秒对时），同后台监控系统配合，
可以完成GPS的精确对时。
1.2.6装置特点
◆采用了32位DSP微处理器
◆实时多任务操作系统及C++编程技术，可实现在线编程
◆双屏显示（液晶汉化显示和数码管显示），方便运行人员巡检
◆1（或2）路4～20mA直流量输出，可灵活设置成对应任一电气量(如电流、电压、功率、
频率等)
◆可采集2路4～20mA直流量，完成对温度、压力等非电量的测量，可实现在线监测（选配）◆具有电能质量分析功能，具有完善的谐波分析功能
◆集成了完善的表计功能，具有计量功能
◆硬件互换性好，方便用户维护及减少备件的数量
◆保护出口继电器可灵活配置，方便用户使用
◆采用6U、19/3英寸标准机箱，后插式结构，可就地安装在开关柜上或集中组屏
1.2.7主要技术参数
◆额定数据
装置电源：DC/AC 86～265V
操作电压：DC 220V 或DC 110V
交流电压：100/3V或100V
交流电流：5A或1A
频率： 50Hz
◆功率消耗
直流回路：＜10W（正常工作时）；＜15W（保护动作时）。
交流电压回路：＜0.5VA/相
交流电流回路：＜1VA/相（In=5A）；＜0.5VA/相（In=1A）。
◆过载能力
交流电压： 1.2倍额定电压连续工作
测量电流： 1.2倍额定电流连续工作
保护电流： 2倍额定电流连续工作
10倍额定电流，允许10 s
40倍额定电流，允许1 s
◆定值整定范围及误差
定值最大整定范围：
电压元件：1V～120V
电流元件：0.1In～20In
频率：45.00Hz～55.00Hz
时间元件：0.00s～100.00s
定值误差：
电流及电压定值：≤±3%整定值
频率定值：≤±0.02Hz
角度定值：≤±2°
整组动作时间(包括继电器固有时间)：
保护的固有动作时间：2 倍整定值时，不大于45ms。
◆测量精度
交流电流： 0.2级
交流电压： 0.2级
4～20mA直流量输入：≤± 1%
功率： 0.5级
积分电度： 1级（有功），2级（无功）
频率：≤±0.02Hz
SOE分辨率：≤2ms
脉冲量的脉冲宽度：≥10ms
4～20mA直流量输出：≤± 1%
◆跳、合闸出口接点容量
可长期接通DC 250V，8A。
◆GPS对时误差
对时误差≤2ms
◆环境条件
环境温度：
工作：-20℃～+55℃。
储存：-25℃～+70℃，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内；在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。
相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度不大于90%，同时该月的月平均最低温度不低于25℃且表面不凝露。最高温度为+40℃时，平均最大湿度不超过50%。
大气压力：80kPa～110kPa(相对海拔高度2WC 以下)。
1.2.8硬件结构
装置采用6U、19/3英寸标准机箱，铝合金外壳，整体嵌入式安装。显示板安装在前面，其他插件采用后插安装方式，后视从左至右依次是电源插件、I/O插件、CPU插件和交流插件。
外型尺寸及安装开孔图
结构外型尺寸图结构安装开孔图装置上屏装配步骤：先松开上屏紧固螺钉，将上屏支架拆下；将装置从保护屏的前面往后推入，直到紧贴固定板；先装上屏支架2，再装上屏支架1，然后用上屏紧固螺钉从上屏支架1的后孔插入，再拧入上屏支架2的螺孔内拧紧；上下支架的安装方式相同；用接地螺丝连接接地线。
2. 装置功能
2.1
两段定时限过流保护
本装置设两段定时限过流保护，各段电流定值和时限定值可单独整定，分别设置整定控制字控制这两段保护的投退，保护动作逻辑如图2-1。
图2-1
定时限过流保护动作逻辑图
2.2 零序过流保护
设置一段零序过流保护，可分别设置为跳闸或告警，两者都投时选跳闸功能，告警功能自动解除。保护动作逻辑如图2-2。
对于不接地系统，在系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。装置通过通讯上传零序电流的幅值和方向，由上位机进行小电流接地选线。VV 接线方式或投入PT 断线，且有PT 断线告警，就不上传变位标志。
图2-2 零序过流动作逻辑
2.3
不平衡电流保护
为了反应电容器组中电容器的内部击穿，设置不平衡电流保护，保护动作逻辑如图2-3。
图2-3 不平衡电流动作逻辑 2.4
不平衡电压保护
保护动作逻辑如图2-4。
图2-4 不平衡电压动作逻辑
2.5
过压保护
为防止系统稳态过电压造成电容器损坏，设置过压保护，可分别设置为跳闸或告警，两者都投时选跳闸功能，告警功能自动解除，保护动作逻辑如图2-5。
Ia ≥Ib ≥Ic ≥定时限过流 保护出口序列
Umax=Max{ Uab ，Ubc ，Uca}。
图2-5 过电压保护动作逻辑
2.6
失压保护
为防止系统故障、母线失电源后，线路重合又使母线重新带电，使电容器组承受合闸过电压而损坏，装置设置失压保护，保护动作逻辑如图2-6。失压保护经整定可选择是否经电流闭锁（电流大于定值时闭锁保护），以防止PT 断线时保护误动。
Imax=Max{ Ia ，Ib ，Ic }。 图2-6 失压保护动作逻辑
2.7
本体保护
装置设有重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警、超温跳闸、温度告警4路本体保护，延时出口，延时时间和投退可单独整定。
2.8
PT 断线
根据接线方式不同，PT 断线的判据也不同。PT 断线闭锁功能投入时，如果PT 断线，则闭锁低电压保护和复合电压元件、电流方向元件。PT 断线判据如下： V-V 方式接线
电流最大的一相，其电流值小于最大负荷电流。
① 最大相间电压小于30V ，且任意一相电流大于0.1In ； ② 负序电压大于8V 。
满足以上任一条件延时(可整定)报PT 断线，断线消失后返回。 Y-Y 方式接线
电流最大的一相，其电流值小于最大负荷电流。
① |Ua+Ub+Uc|>7V 时，且最大线电压和最小线电压的模差大于18V 时,认为一相或两相PT 断线；
② |Ua+Ub+Uc ∣> 7V ，最小线电压小于18V ；用于检测两相断线。
③ MAX{Uab ，Ubc ，Uca}<7V 且任意一相电流大于0.1In 时，认为PT 三相断线。 满足以上任一条件延时(可整定)报PT 断线，断线消失后返回。
保护出口序列
Imax PT 断线 图2-7 PT断线动作逻辑 2.9非电量保护（4－20mA输入，该功能选配，如不选，端子图上相关DCS输入部分 内容无意义）（选配） 装置设有两路非电量保护功能，由控制字投/退。 2.10脉冲电度/积分电度（脉冲电度可选配） 脉冲电度 装置的脉冲电路采用内部电源，外部输入无源电度脉冲，由软件完成脉冲电度的累加计数。 积分电度 由软件实时地将有功功率、无功功率累积成有功电度、无功电度。 2.11故障录波 记录装置采入的各保护电压和电流波形数据，具体请参照通讯发码表。 3.装置参数及定值设置说明3.1系统参数 3.2定值清单 4.开入开出及模拟量说明 4.1模拟量的监测 在【状态显示】菜单项中的【保护数据显示】、【测量数据显示】、【脉冲电度】菜单下，对模拟量进行监测，可以通过“⑦”、“⑧”键进行翻页查看。装置出厂精度已经调准。保护 4.2开入量检验 在【状态显示】菜单项中的【开入量】菜单下，对开入量进行检验，可以通过“⑦”、 4.3开出量检验 5.操作说明 5.1装置面板示意图 ? 128*64点阵液晶显示（液晶在无键盘操作一段时间后自动熄灭，当按动任意键、保护跳闸或告警时，液晶自动点亮。） ?信号指示灯：运行、通讯、动作、告警、本体、故障（装置故障）。 ?断路器状态指示：指示断路器当前的状态（“分”、“合”位指示） ?键盘： 、 、 、 、取消、-、+、确认、复归 ? 6位数码管实时显示一次测量值：IA、IB、IC、Uab、Ubc、Uca、P、Q、Cosφ。（请在系统参数菜单中设置正确的PT、CT变比）。功率在数码管上的最大显示范围为：99999。 注：测量IA：A????A，测量IB：b????A,测量IC：C????A 电压Uab：Ab????KV，电压Ubc：bC????KV，电压Uca：CA????KV 有功功率：P?????KW，无功功率：q?????KVar，功率因数：H????? 5.2键盘使用及液晶显示说明 装置正常运行时，循环显示测量电流、功率、时间，按“确认”键进入主菜单，主菜单为树形结构多级菜单，按“⑦”“⑧”键移动光标选择相应的条目，按“确认”键可进入该条目，如果按“取消”键则返回上一级显示画面。如下一级画面仍为菜单选择，可继续按“⑦”“⑧”键选择相应的条目，按“确认”键进入再下一级画面，按“取消”键返回上一级菜单，如无菜单选择画面，必须按“取消”键返回上一级菜单。下图中间为主菜单，两边为所对应条目的子菜单。 主界面循环显示一次运行参数，一次电流最大显示6000.0A，对额定电流5A系统，CT 变比整定不得超过2000。一次功率显示，功率大于1000kW时，显示单位为MW，否则显示 注1：定值整定菜单详见具体装置描述。 状态显示 【状态显示】菜单包括保护数据、测量数据、开入量、脉冲电度、相角、谐波数据、直流显示和分闸次数统计8个子菜单，显示内容的说明如下： 注：装置标准配置开入回路为带电源接入，采用外部220V 直流控制电源，当现场没有直 流控制电源或控制系统采用110V 直流控制电源时，可以通过硬件局部调整，使用110V 直流控制电源直接接入，或采用装置的24V 电源作开入电源（此时开入公共端为+24V ，端子号为：B14，端子B01悬空）。但订货时需注明。 保护数据 ↑ ↓ Ia = □□□2□□ A Ib = □□□2□□ A Ic = □□□2□□ A Uab = □□□2□□ V Ubc = □□□2□□ V Uca = □□□2□□ V U2 = □□□2□□ V I0 = □□□2□□ A …… 保护CT 二次的电流值 PT 二次的线电压值 零序电流 测量数据 ↑ ↓ IA = □□□2□□ A IB = □□□2□□ A IC = □□□2□□ A Ua = □□□2□□ V Ub = □□□2□□ V Uc = □□□2□□ V P = □□□□2□ W Q = □□□□2□ var Cos φ = □2□□□ …… 测量CT 二次的电流值 PT 二次的相电压值 电压与电流夹角的余弦函数，－90°<φ<90°时COS φ为正；90°<φ<270°时COS φ为负 折算到PT 、CT 二次的有功功率 折算到PT 、CT 二次的无功功率 显示“合”时，表示储能未完成 开入量 ↑ ↓ 断路器位置 ：□ 小车工作位置：□ 小车试验位置：□ 接地刀位置 ：□ 弹簧未储能 ：□ 重瓦斯跳闸 ：□ 轻瓦斯跳闸 ：□ 超温跳闸 ：□ 温度告警 ：□ 开入10 ：□ …… 不同保护有不同描述，详见具体保护的端子图 显示“合”时，表示断路器处于合位状态；显示“分”时，表示断路器处于分位状态。注：断路器位置与保护逻辑有关，位置固定。 显示“合”时，表示小车处于工作位置 显示“合”时，表示处于合位状态 显示“合”时，表示小车处于试验位置 负序电压
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