微机综合保护器说明指导书.doc

GDB-2微机智能综合保护器

安装使用阐明书

深圳市国电旭振电气技术有限公司

一、 概述
GDB-2微机智能综合保护器是针对水力发电机、柴油机等保护存在问题而专门设计智能型保护装置。它以电脑芯片为核心，硬件简朴，精度较高，稳定性、可靠性好，整定灵活，功能多样。它具备过载、过流、短路三段反时限电流保护，以及过压、欠压、过速（飞车）、欠速保护，过速、欠速保护会自动依照发电机并网（电流>6%Ie视为并网状态）状况作不同解决。
本保护器为了减少不必要误操作，参数修改必要对的输入密码才干进行。此外保护器尚有对参数设定值定期比较、刷新功能，做到万无一失。
本保护器可完全取代老式多继电器式、机械式保护装置，简化了安装提高了可靠性。此外装置还兼有发电机电压、电流、频率数显功能，直接显示实际值（不再是比例值），便于观测与操作，使用非常以便。可合用于中小型电站与老电站改造，能极大地提高电站保护可靠性和安全性，同步对于提高电站自动化水平也具备积极意义。

二、 技术指标
1. 合用范畴： 各类中、小型高压和低压发电机组
2. 输入信号
(1) PT电压： a. 标称100V发电机PT（电压互感器）电压
b. 标称230V发电机相电压
c. 标称400V发电机线电压
(2) 三相电流：标称5A发电机三相CT (电流互感器)电流信号
3. 输出信号： 继电器开关信号(常开)
触点容量：AC380V/3A AC220V/5A DC110V/0.8A DC220V/0.2A
a. 故障输出（用于分断并网开关）
b. 飞车保护输出（用于控制调速器减速或“水旁路”）
建议在外面负载（线圈）为交流时，在线圈两端并联一种不不大于0.1uf（CBB）交流电容，负载为直流时，反并联一种二极管。其接法如图1所示,保护器出厂时C1已接好。继电输出信号逻辑组合如图2所示.
4. 电压测量精度:不低于±1％
5. 电流测量精度:不低于±1％
6．频率测量精度:不低于±0.01％
7. 工作电源：交流150V～360V 直流200V～250V
8. 功耗:不大于6W
9. 工作环境
环境温度:-5℃～＋45℃
相对湿度:不不不大于90%(40℃)
海拔2500米如下地区
10. 外型尺寸：（长）112×（宽）112×（深）108mm
11．开孔尺寸：114×114（113×113）见安装示意图

图1

注意：当低速保护（抱轴）关闭时，可以取消中间继电器，“故障”输出直接用来跳闸，“飞车”输出直接用来“折水”（水旁路或关阀）。

三、 重要功能：
1．过压保护
系统运营中，当发电机电压持续高于设定过压保护值一定期间（此时间可设定）时，保护器判为过压故障。保护器不论并网以否都发出常规“跳闸”命令（所谓常规“跳闸”命令即：“故障” 继电器与“飞车” 继电器同步动作，10秒后若测出发电机频率≤52HZ，则解除继电器动作）用于“跳闸”（并网时）和调速器减速，同步发出常规告警信号（断续蜂鸣告警声、故障批示灯亮），数码显示自动切到电压值显示状态，实时显示此时电压值，同步电压批示灯闪烁。常规告警信号延时设定一段时间后，如发电机电压恢复正常，则解除告警信号，退出故障状态。
注意：任何故障状态都可以人工提前退出，按一下《参数》键（虽然没有进入参数状态也同样）几秒后即退出故障状态，用《增》、《减》键可以解除蜂鸣告警声，但不能提前退出故障状态。
2．欠压保护
发电机电压持续低于设定欠压保护值时，保护器判为欠压状态。并网前故障继电器不动作，但发出常规告警信号，在没有其他故障时，数码显示自动切到电压值显示状态，电压批示灯闪烁。发电机电压正常后，自动退出故障状态。并网后，如果参数01选取为欠压需要跳闸（LUYY）时，那么欠压象过压同样解决，发常规“跳闸”命令和常规告警信号，进入故障状态。此外欠压保护可以关闭，当欠压设定选取低于额定电压50%时（49%）关闭此功能。
3．过载保护
并网运营中，发电机三相电流中最大一相电流持续不不大于过载设定值（102%～110%Ie）一定期间（此时间较长可设定）时，保护器判为过载故障。过载故障与过流故障解决不尽相似，当参数02选取为过载需要跳闸（LLYY）时它们很类似，解决办法参见下节过流故障解决；但当参数02选取为过载不需要跳闸（LLnO）时它们则不同，此时过载仅发出常规告警信号，可以人工提前退出故障状态。
保护器有反时限控制功能，设实测电流减过载设定值差与百分之一额定电流（1%Ie）比为N，过载设定期间为Tas，那么实际过载时间Ta为：Ta=Tas/(1+N/50)。过载时间Ta计时是累加，计时中间容许中断，但当最大一相电流不大于90%Ie时，计时将减少，直到减至0为止（电流每小1% Ie，Ta计时减少速率为原则计时1/50，即如果最大一相电流为40%Ie时，那么过载计时将在同样时间内减至0）。
4．过流保护
并网运营中，发电机三相电流中最大一相电流持续不不大于设定过流设定值（110%～150%Ie）一定期间（此时间可设定）时，保护器判为过流故障，发常规“跳闸”命令和常规告警信号。数码显示自动切到电流值显示状态，显示跳闸时刻电流值，同步电流批示灯闪烁。延时设定一段时间后，自动解除告警信号，退出故障状态。同样可以人工提前退出故障状态。过流保护也是反时限控制，在设定过流延时跳闸时间基本上，保护器依照“温升相等”原则自动修改过流动作时间，过流越大，则保护动作也越快。计算办法如下：
设实测电流减过流设定值差与百分之一额定电流（1%Ie）比为N，过流设定期间为Tbs，那么实际过流时间Tb为：Tb=Tbs/(1+N/40)。过流时间Tb计时也是累加，计时中间容许中断，但当最大一相电流不大于75%Ie时，计时将减少，直到减至0为止（电流每小1% Ie，Tb计时减少速率为原则计时1/40）。
过载保护与过流保护是同步进行，当实际电流不不大于过流设定值时，过流计时开始，但过载计时不中断继续进行，谁先达到设定值，谁先动作。

5．短路保护
当发电机三相电流中最大一相电流达到短路设定值（1.8～3.0Ie）时，保护器判为短路故障，故障继电器及时动作，其他解决与过流故障类似。注意电流显示值为跳闸前电流值。
6．低速保护
低速保护分“并网”前和“并网”后，在“并网”前，当发电机转速从正常状态减至35HZ如下时保护器判为“低速”状态（刚开机时低速状态不会）。保护器“飞车” 继电器动作（“故障” 继电器不动作），与“故障” 继电器“常闭”组合后可以作为发电机低速保护（通惯用来抱轴，解决低速轴承油膜问题），见下图，同步发出常规告警信号，普通数码显示会自动切到频率显示状态，频率批示灯闪烁。此功能可以通过参数03关闭。当低速保护关闭时，“折水”（水旁路或关阀）信号可以直接由“飞车”输出控制，不再需要如图2所示连接。
“并网”后，在某些小型电网，发电机转速也许不稳定，当发电机转速不大于低速设定值（46.5HZ～49.5HZ）时保护器判为“低速” 故障，发常规“跳闸”命令和常规告警信号。除了“跳闸” 切断发电机输出外，还组合出“减速”信号，控制调速机减速（或“水旁路”）。虽然是“低速” 故障，普通来说不应当再去减速，但发电机“跳闸”后必然会升速，因而依然应当减速，10S后再检测“跳闸”后发电机转速如果不大于52HZ则退出“低速” 故障状态。低速保护功能可以人工选取46.5HZ去除（由于频率低至46.5HZ电网几乎不存在）。
7．过速（飞车）保护
过速（飞车）保护同样分“并网”前和“并网”后，“并网”前过速咱们普通叫“飞车”，在系统甩负荷以及保护跳闸后，水轮机来不及关闭水阀，发电机也许浮现飞车现象。当本保护器确认发电机频率（转速）超过设定值（55.0HZ～75.0HZ）时判为“飞车”故障，“故障” 继电器与“飞车” 继电器同步动作，组合出“减速”信号控制调速机减速（或“水旁路”），同步发出常规告警信号，普通数码显示会自动切到频率显示状态，频率批示灯闪烁。10 S后若发电机转速不大于52HZ则退出“过速” 故障状态。
“并网”后，在某些小型电网，发电机转速也许不稳定，当发电机转速不不大于过速设定值（50.5HZ～53.5HZ）时保护器判为“过速” 故障，发常规“跳闸”命令和常规告警信号。故障其他解决与“并网”后“低速” 故障解决同样。过速保护功能同样可以人工选取53.5HZ去除（由于频率高至53.5HZ电网几乎不存在）。
8．电压输入线掉线
当电压输入线掉线或发电机电压为零判为“掉线”故障，故障继电器不动作，但发出常规告警信号。在没有其他故障时数码显示自动切到频率显示状态。电压、频率显示都为0000。电压输入正常时自动退出故障状态。

四、 参数设立：
要进入参数设立状态必要对的输入密码。按《参数》键开始进入“密码输入” 状态，参数批示灯闪烁，停止输入操作6秒后自动退出“密码输入” 状态。设“参数”键为0，“增” 键为1，“减”键为2，按序输入8位密码0112即进入参数设立状态（第一次“参数” 输入涉及在内），参数批示灯亮。在参数设立状态下，普通数码管第一位（个别前二位）显示参数标志或参数序号，参数标志闪烁，后三位（个别后二位）显示要修改参数值。每按一次“参数”键，参数序号加1，依次递增，到最后循回到参数00。可用“增”、“减”键修改所选项参数值。在参数修改状态下，当选取关于电压参数项时，电压批示灯会闪亮；选取关于电流参数项时则电流批示灯闪亮；设立低速、过速关于频率项时，则频率批示灯闪亮。若6.5秒钟内未作任何操作，则会自动退出参数设立状态，并记忆所作修改。也可以持续按“参数”键0.8秒退出参数设立状态。
本装置所有参数均已按出厂值设定好，在实际运营中，参数值可依照电站状况进行修改。参数
修改在任何状况下均可进行。
（1） 参数00，100V、400V、230V电压选取。参数标志为“U”。当接入为100VPT电压时，选100V档；接入为400V、230V线、相电压时，选取相应电压档为U400、U230。出厂设定为U400。注意，400V、230V从同一对端子接入，100V从另一对端子接入。
（2） 参数01，欠压保护跳闸选取，参数标志为“LU”。LUYY为欠压保护需要跳闸，LUnO为欠压保护不需要跳闸，出厂设定为不需要跳闸。
（3） 参数02，过载保护跳闸选取，参数标志为“LL”。LLYY为过载保护需要跳闸，LLnO为过载保护不需要跳闸，出厂设定为不需要跳闸。
（4） 参数03，低速保护选取，参数标志为“Fd”。FdYY为有低速保护，Fd--为取消低速保护。出厂设定为有，FdYY。
（5）参数1 PT电压变比设定，当参数00选100V时有效，若发电机额定电压为6000V，PT电压互感器变比普通为60。参数设立范畴为1～85，出厂设立为60。
（6）参数2 过电压阀值设立，参数值为与额定电压比例值。参数设立范畴为105%～130%，出厂设定为120。
（7）参数3 欠电压阀值设立，参数值为与额定电压值比例，设立范畴为50%～90%，出厂设定为70%。当其值设为49%时，即可关闭欠压保护功能。
（8）参数4 过电压检测时间设定，设定范畴为0.2～5.0 秒，出厂值为0.5秒。
（9）参数5 发电机CT(电流互感器)电流变比设定，设定范畴为1～900，出厂值为100。即电流互感器为500A∶5A。（GDB-2可调）（电流偏大往下调）
（10）参数6 发电机额定电流值设立。其值为与CT标称值之比例。例如标称值为500A电流互感器，如发电机额定电流值为400A，则其比例为80%，80即为本参数值。设定范畴：30～100，出厂值设为80。（GDB-2可调）
（11）参数7 电流过载值设立。参数值为过载电流值与发电机额定电流值比例。设定范畴为102～110，出厂值设定为105。
（12）参数8 过载检测时间设立。设立过载时，持续多长时间后发过载保护动作。设定范畴：5.0～50.0分，最小设立单位为0.2分，出厂设立为30分，实际运营时有反时限控制功能。
（13）参数9 过电流阀值设立。设定值为过电流值与发电机额定电流值比例。设定范畴为110～150，出厂值设定为120。
（14）参数10 过流检测时间设立，参数标志为“A”。设立过流时，持续多长时间后过流保护动作。设定范畴为2～60S，出厂设定为30秒，实际运营时有反时限控制功能。
（15）参数11 短路保护设立，参数标志为“b”。参数值为短路保护阀值与发电机额定电流值倍数，设定范畴：1.8～3.0，出厂值设定为2.2倍。
（16）参数12 故障恢复时间设定，参数标志为“C”。设立故障跳闸后，延迟多长时间装置自动退出故障状态重新恢复正常检测。设定范畴为0.4～20.0分，最小设立单位为0.2分，出厂设立为5分。可以用《参数》键提前退出故障状态。
（17）参数13 低速检测阀值设立，参数标志为“d”。其值为“并网”后低速保护值，设定范畴为46.5HZ～49.5HZ，最小设立单位为0.1HZ，出厂值设立为48HZ。当设定值=46.5HZ时事实上关闭了低速保护（由于频率低至46.5HZ电网几乎不存在），“并网”前低速保护值固定为35HZ。
（18）参数14 过速检测阀值频率设立。参数标志为“E”。其值为“并网”后过速保护值，设定范畴为50.5HZ～53.5HZ，最小设立单位为0.1HZ，出厂值设立为52HZ。当设定值=53.5HZ时事实上关闭了过速保护（由于频率高至53.5HZ电网几乎不存在）。
（19）参数15 飞车检测阀值频率设立。参数标志为“F”。其值为“并网”前或“跳闸”后飞车保护值，设定范畴为55.0HZ～75.0HZ，最小设立单位为0.5HZ，出厂值设立为60HZ。
（20）参数16 电压测量修正，调试参数，顾客普通不能进入。用来校正电压测量电路制造误差。
（21）参数17 电流测量修正，调试参数，顾客普通不能进入。用来校正电流测量电路制造误差。

五、用法：
1. 安装与接线
安装时，将随机两块固定顶板扣于机身两侧，顺时针拧紧顶板螺杆固定于控制屏面板即可。接线集中于背壳接线座，如背板接线图所示。
（1）PT电压
输入PT电压有两种选取：一是直接引入小型发电机400V（230V）线（相）电压，此时接“400V”与“COM”两端口；二是引入标称100V发电机PT（电压互感器）电压，此时接“100V”与“COM”端口，同步参数00应作相应修改。
（2）三相电流输入
将发电机三相电流互感器（标称电流5A）输出端相应接入A*、B*、C*，A、B、C端口，注意同名端接同一侧。可以任意按三相六线，三相四线，三相三线接法接。三相六线时，三相电流互感器输出端分别接入A*—A，B*—B，C*—C即可。三相四线（Y接，带中线）时A、B、C端口短接跟三相电流互感器中线O连接；三相三线时只A、B、C端口短接即可。
（3）电源线
本机工作电源为交、直流两用，按二.7电压规定范畴接入电源端口即可。
（4）继电器输出
由于本机继电器触点容量有限，现场安装时如必要应通过中间继电器间接控制断路器，如果负载为交流，建议在线圈两端并联一种不不大于0.1uf（CBB）交流电容（咱们出厂时随机备有两个电容）；负载为直流时，反并联一种二极管。
（5）接地
为提高本机抗干扰性，应将本机接地点接地。
2．操作办法
操作界面如面板示意图，有三种操作显示状态。各按键操作蜂鸣器均会“滴”一声，表达已接受按键操作。
（1）正常工作状态
保护器上电后，如有正常电压、电流输入，数码管应能显示当前电压、电流（自动显示三相电流中最大电流有效值）和频率等数值。按《增》或《减》键，可使电压、电流、频率显示值顺序切换，相应电压、电流、频率批示也会点亮。虽然是故障状态依然可以用《增》或《减》键切换显示值。所有电压、电流、频率显示均为实时值，电压单位为伏，电流单位为安，频率单位为HZ；小数点自动设立，若显示9999有也许为数值显示溢出。
（2）参数修改状态
参照第四节参数设立操作办法，按一下“参数”键，对的输入密码可以使保护器从正常显示状态进入参数修改状态，停止操作6.5秒后自动退出参数修改状态，或持续按“参数”键0.8秒退出参数设立状态。
（3）故障告警状态
保护器对发电机故障分为三类，一类只告警，不“跳闸”，不操作，如：普通“欠压” 故障、电压输入线“掉线” 故障等。第二类只告警，不“跳闸”，但有操作，如：“并网前低速” 故障（“飞车” 继电器动作去“抱轴”）；“并网前过速”即“飞车” 故障，“故障” 继电器与“飞车” 继电器同步动作，组合出“减速”信号控制调速机减速（“故障” 继电器虽然动作，但不是去“跳闸”）。这两类故障都使保护器进入告警状态，故障批示灯亮、蜂鸣器断续鸣叫（告警音可通过《增》或《减》键予以取销），数码管自动切换到显示有关故障内容。一旦故障解除系统恢复正常，保护器及时退出故障告警状态。
第三类故障又告警，又“跳闸”，尚有操作，如：“过压”、“过载需跳闸”、“过流”“短路”、“欠压需跳闸”，“并网后低速”、“并网后过速” 。第三类故障同样使保护器进入告警状态，故障批示灯亮、蜂鸣器断续鸣叫（告警音可通过《增》或《减》键予以取销），数码管自动切换到显示有关故障内容。但此类故障解除系统恢复正常后，保护器不会及时退出故障告警状态。始终延长到参数12设定期间到才结束，可以用《参数》键提前退出故障告警状态。

图3装置面板示意图 图4背板接线图
注：三相电流同一侧为CT同名端

图5 安装示意图

图6 原理框图

六．注意事项
1．本装置出厂前，电流、电压测量显示值均已校准。但在使用前中，有必要对其测量显示值进行核对，如出入不大，可投入使用，否则请将信息反馈给咱们。
2．投入使用前，应依照本站发电机实际状况设立合理参数，以便有效保障发电机安全运营。
3．注意保持保护器外部接线良好接触，选用正保证险管容量。
4．本装置因质量问题履行半年包换，保修一年，发现装置问题时请即时与咱们联系。

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