SHK-JDZ-II消弧消谐柜使用说明书

JDZ电网故障智能专家测控装置

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用

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上海合凯电力保护设备有限公司

JDZ电网故障智能专家测控装置使用说明书

1. JDZ电网故障智能专家测控装置及其特点

微机综合控制器采用了多核16位微处理器，具有功能强大的改进型哈佛结构和数字信号处理计算功能，内部集成了多路10位A/D转换器，可以利用DSP高速、重复的数据处理能力实现傅立叶分析，通过对电压互感器的二次信号进行快速采样、分析，及时准确地对常见的电压越限、系统断线、单相接地、铁磁谐振等各类故障进行识别并发出报警信号或控制指令。通过对线路零序电流互感器的二次信号进行采样、分析，快速准确地判断出故障区域和故障线路，并发出故障报警信号或按照功能设置发出跳闸信号。微机综合控制器具有以下优点：

①模块化设计，结构紧凑，技术先进，高速DSP核处理器使运算实时性和动作准确性得以保证；

②各模块间采用带有自纠错功能、自动仲裁、多主方式的CAN总线通讯，大量数据交换共享；

③配置工业标准的RS-485通讯接口，采用惯用的MODBUS通讯规约，可以向上位机传送系统运行的实时数据和记忆数据；

④特殊的电路设计和高质量的元件使得微机综合控制器具有良好的电磁兼容性，适合在强电磁干扰的复杂环境中应用；

⑤特殊设计的双硬件看门狗电路，确保系统运行的可靠性；

⑥配备了320×240点阵的中文彩色液晶显示屏和键盘式按键进行人机信息交换、数据记忆和密码保护等功能，运行状态清晰，不同信息的颜色对比鲜明，图形+文字说明的菜单式操作，一目了然，方便易用；

⑦可方便地通过面板上的操作按钮进行时间设置、密码设置、参数设置（如CT变比、PT变比、线路编号等）、功能设置（如分相接地开关动作方式、复位方式、故障线路是否跳闸等）以及装置调试和事件记录的查询。

2. 功能与原理

JDZ智能专家柜可装设在户内3～35kV变电所各级母线上，用以对电网常见的容易引起跳闸事故的电压越限、系统断线、单相接地、铁磁谐振等故障进行识别、控制与处理，并能对系统正常运行电压进行实时监测。

微机综合控制器通过对电压互感器、电流互感器的二次信号进行采样、分析，快速准确地识别电网各种故障状态，并发出相应的控制、报警、闭锁指令。JDZ 智能专家柜的功能与工作原理如下：

①运行监测功能

正常运行时微机综合控制器对电压互感器送来的A、B、C三相电压和开口三角电压信号进行实时采集、计算，面板上显示系统运行相电压和线电压的有效值，还可以通过JDZ智能专家柜的端子排向外部回路提供二次电压信号，取代常规的PT柜及其监测仪表，正常运行电压监测界面如图4所示。

②越限报警功能

当系统运行的线电压超过或低于预先设定的限值（默认为超过130V或低于70V）时可及时报警，如图6和图7所示，面板显示故障类型和故障时的电压，并输出接点信号，用户可以用作信号报警或跳闸。

③断线报警功能

当开口三角电压越限（大约18V左右）而且非故障相电压不高时，根据相

电压是否低于限值来判断出单相断线、两相断线或三相断线。一旦系统发生断线故障，如图9、图10或图11所示，面板上显示断线相别和三相电压，并输出接点信号，用户可以用作发信号或闭锁容易误动作的继电保护。

④接地控制功能

当开口三角电压越限（大约18V左右）而且有二相电压接近或超过线电压时，微机综合控制器根据故障相对地电压的变化判断是单相弧光接地还是单相金属接地故障，根据功能设置向故障相接地开关发出合闸指令。故障相接地开关合闸后将故障相直接接地，熄灭接地电弧，限制弧光接地过电压，有效控制接地故障的继续发展。如果设置为自动复位方式，则在故障相接地开关合闸后延时2s 钟自动分闸，对于瞬时性故障则系统恢复正常，对于永久性故障则接地开关再次合闸并不再分闸；若设置为手动复位方式，则须将故障线路退出后再通过面板上的复位按钮或远方复位按钮将故障相接地开关分闸。如图12、图13和图14所示，发生单相接地故障时，面板显示故障日期、时间、类型（金属接地或弧光接地）、相别、故障线路编号及故障时的各相电压。若系统发生单相弧光接地时分相接地开关合闸，则在面板上还显示系统接地电流，如图12所示；若分相接地开关合闸后出现熔断器熔断，则在故障界面中还显示熔断器熔断时的接地电流，如图14所示。

⑤接地选线功能

在开口三角电压越限后微机综合控制器同时启动线路零序电流的采样与处理程序，根据电弧熄灭前后只有故障线路零序电流变化最大这一显著特征，对两段母线的16路出线和2路进线较准确地选出故障区域和故障线路，并在图12、图13或图14所示的界面中显示故障线路编号。

⑥过压限制功能

JDZ智能专家柜配置的三相组合式过电压保护器，可以把发生在相对地和相与相之间的雷电过电压及各种系统内部过电压限制到较低的水平；当系统发生弧光接地时JDZ智能专家柜中的故障相接地开关合闸后，可把3.1～7.0倍弧光接地过电压限制在线电压的安全水平。

⑦数据远传功能

JDZ智能专家柜配置了RS485微机通讯接口，可按照给定的通讯规约（默认为MODBUS通讯规约）实现与微机监控系统的数据远传，用户可以在监控中心实时监测系统运行电压，调阅故障类型、故障状态及故障时的电气参数。

⑧消除谐振功能

当开口三角电压越限后，微机综合控制器立即进行开口三角电压幅值的运算和傅里叶级数分析，根据开口三角电压的幅值和频率判断出铁磁谐振的类型（1/4、1/3、1/2分频谐振、基频谐振或2～9次高频谐振）。若判断为铁磁谐振故障，系统立即启动微机消谐功能投入相应的阻尼电阻，持续0.2S钟自动切除后若谐振仍然存在则再次投入阻尼电阻。若连续五次（持续6s钟）不能消除谐振，则停止微机消谐功能，同时输出报警信号（无源继电器接点）。发生谐振时，显示屏显示发生谐振的频次和时间，如图8所示，同时记录故障时的数据，最多可以保留最近10次谐振故障信息。记录的故障数据包括故障日期、时间、谐振频率、频次、消谐次数、开口三角电压和各相电压。

当谐振故障消失后，显示屏返回到正常电压监测界面。

也可按照用户要求配置不饱和电压互感器或本公司特殊研制的一次消谐器