Basis Informatie.
Model NR.
JC-1200 ARC Microcomputer Arc Protection Device
Type
Diffuse reflectie type fotocel
Output Signal Type
Schakelen Type
Production Process
Normale wond
Materiaal
Roestvrij staal
Transportpakket
Wooden Box
Specificatie
JC-1200 ARC Microcomputer Arc Protection Device
Beschrijving
Microcomputer-apparaat voor bescherming tegen vlambogen
Intelligent Arc Protection Device
Introductie van Arc en zijn beveiligingssysteem
1.1 Overzicht
De schade aan belangrijke apparatuur en persoonlijke schade wordt voornamelijk veroorzaakt door de boog in de kortsluitingsfouten van lage- en middenspanningsrails. De meeste low- en medium-voltage rails in China zijn echter alleen voorzien van het eenvoudige booglassuppingsapparaat en het back-up beveiligingssysteem voor transformatoren zonder het snelle beveiligingssysteem voor rails. Door minder intelligentie en trage beweging van deze beveiligingssystemen wordt de tijd voor het oplossen van storingen vaak verlengd om de mate van schade aan apparatuur verder te vergroten en zelfs ernstige ongelukken als brand en brandwonden te veroorzaken. Wanneer de impulstransformator eenmaal draait, zal de veiligheidswerking van het gehele elektriciteitsnet worden beïnvloed.
Het boogbeschermingssysteem is een nieuw systeem voor bescherming tegen vlambogen met unieke innovatieve technologie, een grote beschikbaarheid en een hoge betrouwbaarheid, Die onafhankelijk door ons bedrijf is ontwikkeld na het absorberen van de kenmerken van het buitenlandse boogbeveiligingssysteem , gebaseerd op de binnenlandse feitelijke situatie volgens relevante specificaties voor industriële testen en beschermingsconfiguratie. Het wordt gekenmerkt door een snelle beschermingsbeweging en een hoge betrouwbaarheid, omdat het het dubbele criterium van boogdetectie en stroomdetectie hanteert.
1.2 oorzaken van vlamboog
De storing van de vlamboog-kortsluiting van de schakelinstallatie kan worden veroorzaakt door vele redenen, die over het algemeen in de volgende vijf categorieën zijn verdeeld:
1) Isolatiestoring: Deze wordt voornamelijk veroorzaakt door onvoldoende kruipafstand van isolatiematerialen in de schakelinstallatie, en voldoet niet aan de eisen van versterkte isolatie. Deze fout treedt op in een vuile omgeving en bij nat weer. Bovendien wordt de schakelinstallatie met een lange gebruiksperiode als gevolg van materiaaldefecten geïsoleerd en verouderd onder invloed van een sterk elektromagnetisch veld, wat ook schade aan en storingen aan de isolatie kan veroorzaken.
2) slechte stroomvoerende lus: Door onvoldoende verbindingsdoorsnede, losse bevestigingsbouten en los contact van handwagenschakelapparatuur kan de verwarming en vonkvorming optreden wanneer de hoge stroom vloeit, zodat de fase faseerd wordt en de aardfase doorvalt.
3) Ingang van vreemde voorwerpen: Kleine dieren (zoals de muis) komen bijvoorbeeld in de schakelinstallatie of gereedschappen blijven in de schakelinstallatie achter nadat het onderhoudspersoneel zijn werk heeft voltooid.
4) wanwerking: Zoals toegang tot een verkeerd interval, verkeerde werking, geen aarding op de werkplek en geen controle van onder spanning staande delen op de werkplek.
5) systeemredenen: Bijvoorbeeld het vergroten van de systeemcapaciteit, verandering in de aardingsmodus, het verhogen van het gebruik van kabels, onjuiste bescherming en zelfbesturende apparatuur en resonerende overspanning van het systeem.
1.3 boogharmen
Het vermogen wanneer de kortsluiting in de boog optreedt in de schakelinstallatie is 100 MW, en de energie die wordt gegenereerd door de verbranding van de boog neemt exponentieel toe met de brandtijd van de boog en de variatie van de kortsluitstroom (zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding). De hoge temperatuur en de hoge druk die door de verbranding worden gegenereerd, zullen geleidelijk de componenten, koperen staven en de schakelapparatuur in lijn vernietigen, en de zeer heldere boog en het giftige gas hebben ook enorme schade aan het menselijk lichaam.
Om te verzekeren dat de apparatuur niet structureel beschadigd raakt, moet de tijd voor het vrijmaken tot een minimum worden beperkt.
De schatting van de mate van schade aan de apparatuur, afhankelijk van de verschillende boogtijden die door vreemde materialen worden geïntroduceerd, is als volgt:
Boogontlading | Mate van beschadiging van de apparatuur |
35 ms | Geen significante schade; dit product kan over het algemeen in gebruik worden genomen na het testen van de isolatieweerstand |
100 ms | Lichte schade; reiniging of enkele kleine reparaties zijn vereist voordat de schakelinstallatie weer in gebruik wordt genomen. |
500 ms | Omdat de apparatuur ernstig beschadigd is en het personeel op de locatie ook ernstig gewond raakt, moeten sommige apparatuur worden vervangen voordat deze in gebruik wordt genomen. |
1.4 functie en toepassingsgebied van het vlamboogbeveiligingssysteem
Het vlamboogbeveiligingssysteem werkt als volgt:
1) de schade die boogvorming aan het menselijk lichaam berokkent, te verminderen of te verminderen;
2) de schade aan de apparatuur door kortsluiting naar vlambogen te verminderen of te verminderen;
3) de schade aan de dynamische stabiliteit die wordt veroorzaakt door de storing van de stroomrail in de nabijheid van de transformator te voorkomen en de levensduur van de transformator te verlengen;
4) de tijd voor het vrijmaken van boogfouten verkorten om aanzienlijke verliezen te voorkomen die worden veroorzaakt door het DC-systeem in het station;
5) de shutdown-tijd van de apparatuur als gevolg van de storing in de vlamboog te verkorten en de stroom sneller te herstellen;
Het vlamboogbeveiligingssysteem wordt voornamelijk toegepast in de volgende situaties:
1) stroomsubstation
2) schakelapparatuur railruimte en invoerkast aan het elektrische gedeelte van thermische centrale
3) Verzamellijnschakelinstallatie van boosterstation van windpark
4) Box-substation
5) grote DC gelijkrichterkast in de aluminium- en magnesiumindustrie
Hoofdstuk II samenstelling van het Arc Protection System
2.1 Binnenlandse bestaande beschermingssystemen die in lage en middenspanningssystemen en hun beperkingen
1) Back-up-systeem voor bescherming tegen overstroom voor transformator: De gemiddelde beschermingstijd is 1,2 sec.~2 sec.
2) Back-up-systeem voor bescherming tegen overstroom voor transformator dat gebruik maakt van directe uitschakelbeveiliging en vergrendeling van de invoerder: De typische bewegingstijd van de beveiliging is 300 ms ~ 500 ms.
3) Hoge impedantie raildifferentieelbeveiliging: De typische bewegingstijd van de beveiliging is 30 ms~50 ms.
Alle bovenstaande beveiligingssystemen hebben een fatale zwakte -- slow motion. Zoals getoond in het schema voor de vlamboog kan de bewegingstijd van beveiligingsapparaten niet langer zijn dan 20 ms, anders kan onherstelbare schade aan het apparaat worden veroorzaakt om de hersteltijd voor de storing te verlengen.
2.2 Technische voordelen van dit systeem
1). Snelle en betrouwbare beweging:
Door het betrouwbare FAST-algoritme te gebruiken, kunnen de boog- en stroomveranderingssignalen worden beoordeeld en snel naar de uitlaat worden gestuurd in een korte tijd. Het tijdsinterval tussen het ontdekken van de storing en het uitschakelen bij de uitlaat is korter dan 10 ms om ervoor te zorgen dat de boog in de schakelinstallatie binnen 75 ms kan worden verwijderd.
2. Volledig digitaal ontwerp:
Het apparaat is volledig digitaal ontworpen, dat wordt gekenmerkt door een flexibele configuratie en een hoge bewegingsnauwkeurigheid en sluit de verborgen problemen van fouten die worden veroorzaakt door de knop of een ander mechanisch ontwerp uit.
3. Eenvoudig en rationeel beschermingsbeginsel
Het apparaat hanteert het dubbele criterium van boog en stroom, afhankelijk van de karakteristieken wanneer de boog wordt gegenereerd. De criteria zijn eenvoudig en kunnen de nauwkeurigheid van de beweging effectief garanderen.
4. Sterke elektrische prestaties:
De vlambooglassonde en verbindingsdraad zijn gemaakt van hittebestendige en vlamvertragende polymeermaterialen die een superieur elektrisch isolatieeffect hebben. Het apparaat voldoet volledig aan de EMC-standaard en garandeert de algehele stabiliteit van het boogbeveiligingssysteem en de betrouwbaarheid van bewegingen.
5. Uitgebreide registratie van storingsinformatie
Nadat de foutboog is opgetreden en een trip heeft veroorzaakt, kan de hoofdregeleenheid of de invoerderbeveiligingseenheid de locatiegegevens van de foutboog die door de vlamboog wordt gedetecteerd nauwkeurig registreren en de driefasige stroomwaarde op het moment van beweging in detail registreren.
6. Meerdere extra beschermingsfuncties :
De hoofdregeleenheid is niet alleen voorzien van het vlamboogbeveiligingssysteem , maar ook van extra beveiligingssystemen zoals het beveiligingssysteem tegen storingen van de breaker . Deze beveiligingssystemen worden rationeel toegewezen als een effectieve aanvulling op het vlamboogbeveiligingssysteem.
2.3 bescherming tegen vlambogen
Het boogbeschermingssysteem bestaat voornamelijk uit de hoofdregeleenheid, de boogverwervingseenheid en de boogsensor. Om te voldoen aan de vereisten voor de toepassing in het veld, is het onderverdeeld in een boogbeveiligingssysteem voor bussen en een vlambeveiligingssysteem voor de invoerder. Zoals weergegeven in de volgende afbeelding:
Uitschakeluitgang |
Hoofdregeleenheid boogbeveiliging |
Ethernet (toegang tot achtergrond) |
Sensor |
Hogesnelheids-bus |
Arc acquisitie-eenheid |
2.3.1 Hoofdregeleenheid
De hoofdregeleenheid vormt de kern van het bussysteem voor boogbescherming. Het detecteert en analyseert het foutsignaal, ontvangt en analyseert het boogfoutsignaal van de acquisitie-eenheid, en maakt de uitgebreide analyse en beoordeling van de twee signalen. Wanneer aan de uitschakelvoorwaarde is voldaan, geeft deze de uitschakelinstructie om de storing te verhelpen.
De hoofdregeleenheid wordt gewoonlijk geïnstalleerd op het secundaire bedieningspaneel van de toegangskast of de schakelkast in de buurt van de toegangskast. De hoofdregeleenheid omvat:
1) 16 interfaces voor detectie van boogsignalen die worden gebruikt om signalen van boogfouten van boogsensoren te ontvangen.
2) 4 datacommunicatie-interfaces, 1-route RS485, 1-route CAN-bus en 1-route Ethernet.
3) 4-weg snelle uitschakeluitgangen die voldoen aan de IEC255-23-relaisstandaard.
4) 2-route alarm verlaat, waarvan er een is dat het apparaat defect is
5) 12-route stroomingang die 4 groepen van driefasige stroomsignalen detecteert en de foutstroom beoordeelt.
2.3.2 boog-acquisitie-eenheid
De vlamboog-verzameleenheid wordt gebruikt in combinatie met de hoofdregeleenheid, die een belangrijk onderdeel is van het boogbeschermingssysteem. Deze wordt voornamelijk gebruikt om de storingsboog te verzamelen en het beoordelingsresultaat via de hogesnelheids-bus naar de hoofdregeleenheid te verzenden. Een enkele boog-acquisitie-eenheid kan worden geïnstalleerd met 16 boogsondes, en het aantal boogacquisitie-eenheden kan willekeurig worden toegevoegd en afgetrokken afhankelijk van de grootte van het systeem. De boogacquisitie-eenheid wordt gewoonlijk geïnstalleerd in de geselecteerde schakelkast. De eenheid voor boogopname heeft
1) 16 interfaces voor detectie van boogsignalen die worden gebruikt om signalen van boogfouten van boogsensoren te ontvangen.
2) 1 datacommunicatie-interfaces, 1-weg CAN-bus;
2.3.3 boogsensor
De sonde in de booksensor wordt in elk interval van de kast geïnstalleerd, die de selectieve bescherming van eenvoudig tot complex kan realiseren. De boogsensor wordt gebruikt als een lichtsensorelement om een plotselinge toename van de lichtintensiteit te detecteren wanneer een vlamboog defect raakt. De mainstream-toepassingen zijn onderverdeeld in twee typen: Optische-vezelbooksensor en kabelbooksensor.
De voorsonde van een optische-vezeltype-booksensor verzamelt de speciale spectrale informatie van het boogsignaal en verzendt het optische signaal naar de boogverwervingseenheid of de hoofdbesturingseenheid via de speciale optische vezel; en de boogeenheid of de hoofdbesturingseenheid voltooit de analyse, verwerking en acquisitie van het optische signaal.
2) boogsensor van het kabeltype
De voorsonde van een vlambooksensor van het kabeltype verzamelt de speciale spectrale informatie van het boogsignaal, en voltooit de conversie van optisch signaal en elektrisch signaal bij de sonde, en voert een stroomsignaal van 4-20 mA uit naar de boogunit of de hoofdregeleenheid van de boogbeveiliging.
2.4 Technische kenmerken
Het systeem heeft de volgende technische kenmerken:
1) het voldoet aan alle elektromagnetische compatibiliteitsnormen (EMC);
2) het voldoet aan de eisen van de Chinese normen voor het ontwerpen van relaisbescherming;
3) het hanteert het dubbele criterium van overstroom en boogspanning, met een hoge betrouwbaarheid.
4) het apparaat is aangesloten en verzendt het met nieuwe optische vezels, en de foto-elektrische conversie wordt voltooid in het apparaat, met een sterke elektromagnetische interferentieweerstand;
5) er wordt een nieuw type booksensor gebruikt om het storingslicht te filteren om het storingslicht te filteren en de werking van de sensor voor zichtbaar licht als gevolg van de invloed van omgevingslicht te voorkomen.
6) de uitschakeltijd van de uitlaat is minder dan 10 ms, wat veel sneller is dan de traditionele busbeveiliging. De totale verwijderingstijd van interne boogfouten van schakelkasten kan binnen 75 ms worden geregeld.
7) het wordt weergegeven met volledige Chinese tekens, en de werkingsgewoonten zijn identiek aan traditionele digitale bescherming.
8) de logica van de trip-uitgang is programmeerbaar.
2.5. Instructies voor het principe van de hulpmiddelen
1) functie voor bescherming tegen vlambogen.
De bescherming tegen vlambogen is gegroepeerd op basis van de huidige eenheden. De vlambooglatsonde kan worden afgestemd op en gecorreleerd aan elke groep stroomsignalen.
Wanneer de boogeenheid het lichtsignaal van de boogsensor naar de hoofdregeleenheid verzendt, werkt het element met stroom en werkt de boogbeveiliging; het apparaat kan het actiecriterium voor het boogsignaal kiezen als het logische oordeel van de actie.
Van de vlamboog sensor |
Van CT |
Of logica |
En logica |
Snel relais |
Stroomonderbreker |
2) zelftest van het apparaat
Wanneer het apparaat zijn eigen hardwarefout detecteert, geeft het het alarmsignaal af en wordt de beveiliging als geheel vergrendeld. Hardwarestoringen zijn onder andere: Storing in het samplingcircuit, RAM-fout en fout met vaste waarde.
Hoofdstuk III uiterlijk en structuur van het Arc Protection System
3.1 grootte van de structuur van de hoofdregeleenheid
De hoofdregeleenheid gebruikt de volledig gesloten 5U 1/3 standaardbehuizing en is gemonteerd op het scherm (kast). De plug-in is een aan de achterzijde geplaatste geleiderail met strakke schroeven omhoog en omlaag. De afmetingen van de montagegaten zijn als volgt:
Resetten |
Functie |
Alarm |
Uitschakeling |
Storing |
Reserve |
OK |
Annuleren |
Terug |
3.2 instructie van de configuratie van de hoofdregeleenheid
Het belangrijkste regelapparaat van de boogbescherming is het kernonderdeel van het boogbeschermingssysteem. Het is verantwoordelijk voor het verzamelen, meten, berekenen en beoordelen van invoergegevens, het realiseren van de beveiligingslogica van het systeem, het communiceren met het bewakingssysteem in het station, het zelf controleren en andere hulpfuncties. De behuizing van het apparaat is voorzien van de originele structuur voor montage aan de voorzijde en aansluiting op de aansluiting, dat wil zeggen dat het LCD-display aan de voorzijde is bevestigd, en andere plug-ins zijn aangesloten op een aansluitcontact, gemakkelijk te onderhouden.
Hardwareconfiguratie | Functies | Opmerkingen |
plug-in | Met 12-route AC-stroomingang kan deze direct drie-fase stroominformatie van 4 inkomende lijnen verzamelen. | AC-module heeft toegang tot 4 inkomende stroomsampling |
Aansluiting voor boogverlichting | De interface van de boogsensor kan rechtstreeks worden aangesloten op vlamboogdetectoren van 1-16 en het bijbehorende sondeadres is 1~16. | |
Plug-in communicatiepoort | 2-route 485 communicatie-interfaces, 1-route CAN communicatie-interface en 1 Ethernet-interface. | De MODBUS-standaard die is uitgegeven door het Ministerie van Communicatie wordt ondersteund door het communicatieprotocol. De communicatiemodus is flexibel en kan eenvoudig worden gebruikt voor het geïntegreerde, onafhankelijke systeem in het station. |
Aansluiting voor de uitlaat | 1) 3-weg signaalrelais (alarm, ongeval en storing) 2)12-weg conventioneel relais | |
Displaymodule | Er wordt een LCD-display met een temperatuur van 160*160 breed gebruikt, en de achtergrondverlichting is ontworpen om elektriciteit te besparen; het indicatielampje is gemaakt van een LED met een hoge helderheid. | De displaymodule kan worden gebruikt voor interactie tussen mens en machine van apparatuur, en kan de verwerking van het toetsenbord en het LCD-scherm compleet maken. Het display heeft een LCD-scherm en de man-machine-interface is duidelijk en gemakkelijk te begrijpen. |
3.5 boogsensor
De sonde in de booksensor wordt in elk interval van de kast geïnstalleerd, die de selectieve bescherming van eenvoudig tot complex kan realiseren. Als optische sensor detecteert de vlambooglassonde de plotselinge toename van de lichtintensiteit wanneer er een boogstoring optreedt, zet het lichtsignaal door een speciale module om in een stroomsignaal van 4-20 mA en brengt het lichtsignaal over naar de boogunit of de hoofdregeleenheid van de boogbeveiliging.
3.6 boogsensor
In open ruimte, zoals in de busruimte, kan het installatieinterval van de booksensor 4 meter bereiken. De sensor kan op het scheidingsbord of frame van de schakelkast worden geïnstalleerd om de onderdelen in de schakelkast te beschermen . De bootsensor kan ook met montageplaat in het beschermingsgebied worden geïnstalleerd.
Hoofdstuk IV toepassingen van het beveiligingssysteem voor de boog
4.1 typische voorbeelden van een voeding met één rail
In dit schema zijn één hoofdbesturingseenheid en één of meerdere (bepaald op basis van bewakingspunten) Arch-acquisitie-eenheden aanwezig. In het geval van een storing in de rail zullen beide stroomonderbrekers QF1 en QF2 uitschakelen; wanneer de stroomonderbrekers QF1 en QF2 defect raken, zullen de stroomonderbrekers QF3 en QF4 trippen.
4.2 typische voorbeelden van de voeding van de verdeelrails
In dit schema worden twee hoofdeenheden en één of meerdere boogacquisitie-eenheden geleverd. In geval van een storing in de rail zullen beide stroomonderbrekers QF1 en QF2 uitschakelen en de railbinder K1 vergrendeld (of uitgeschakeld) worden. Wanneer de stroomonderbrekers QF1 en QF2 defect raken, zullen QF3 en QF4 trippen.
Hoofdstuk V bedieningsinstructies van de hoofdbesturingseenheid voor de beveiliging van de boog
5.1 schema en instructies van het hoofdbedieningspaneel
Voor dit apparaat is een gebruiksvriendelijk paneelontwerp toegepast.
Er is een LCD in puur Chinees. Menupagina's worden niveau per niveau bediend. Verschillende gegevens en gebeurtenissen die door het apparaat zijn verworven, kunnen worden bewaakt en geregistreerd volgens de aanwijzingen in de menu's. Parameterwijzigingen, foutopsporing en andere bewerkingen kunnen op dit apparaat worden uitgevoerd. Er zijn indicatoren voor de werking van het apparaat aanwezig. Met deze indicatoren kunnen operators de bedrijfsstatus van de voeding, het apparaat en de communicatie, enz. visueel begrijpen. Ook zijn er negen aanraaktoetsen op dit apparaat aanwezig.
5.2 instructies voor het signaleren van lampen
A) het lampje „bedrijf” brandt groen als het is ingeschakeld. Wanneer het apparaat normaal werkt, knippert de lamp eenmaal per seconde. Abnormaal knipperen duidt op abnormale werking.
b) het waarschuwingslampje is rood wanneer het brandt. Wanneer het apparaat normaal werkt, is de lamp uit. Het lampje brandt wanneer een beveiligingsfunctie alarm geeft of wanneer er een fout is opgetreden bij de zelftest van het apparaat.
c) het lampje „Act” brandt rood als het lampje is ingeschakeld. Deze is uitgeschakeld wanneer u normaal werkt. Het lampje brandt wanneer een beveiligingsfunctie wordt geactiveerd.
5.3 instructies voor sleutels
Er zijn negen toetsen op het toetsenbord, namelijk „Reset”, „Confirm”, „Cancel”, „”+, „-”, „omhoog”, „omlaag”, „ Links” en „rechts”. De functies ervan worden als volgt beschreven:
A) "Reset": Voor het resetten van de waarschuwingssignalen;
b) "bevestigen": Voor het bevestigen van een specifieke handeling of ga naar het volgende menu;
c) "Annuleren": Om de bewerking te annuleren of terug te keren naar het vorige menu;
D) "+", " -": Voor aanpassingen, inclusief waardestijging en -daling;
E) cursorverplaatsingsknoppen „+”, „↓”, „→” en „→”→”: Voor het aanpassen van de cursorbeweging en de waarde.