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1、UNT-PCK智能PC测控装置技术说明书第一章 装置简介1.1概述UNT-PCK智能PC测控装置是保定市尤耐特电气有限公司联合电力系统专家,高校科研机构，在研究国外同类产品，总结国内大量电气系统典型设计经验的基础上，并通过多年不断的工程积累，开发出的为适应工业自动化发展，针对PC(Power Center)回路设计特点的新一代集测量，控制，通讯，辅助保护为一体的高性能的数字式测控装置。传统的设计方案中，PC回路的主要供电设备空气开关（框架式断路器）一般都配有功能完善的智能脱扣器或电子脱扣器，但由于结构尺寸和产品功能格局的限制，较少考虑装置的控制功能监测功能、联锁逻辑功能的合理性和完善性，使得二
2、次回路设计方案众多且电路复杂，导致了设计效率低，用户现场维护工作量大，同时出现设备与技术发展不相匹配的被动局面。UNT-PCK智能PC测控装置的推出，取代了传统的测量仪表，合跳闸按钮，转换开关,指示灯等多种二次分立元件，并且节省了大量二次电缆，使设计方案简单且标准化。产品主要与框架断路器、塑壳断路器（配电动操作机构）等配合,用于馈线、分支、母线分段等回路的辅助保护和测控。经过多年的工程实践，UNT-PCK系列产品已经广泛服务于电力、化工、造纸、冶金、市政、煤炭、核工业等众多领域，运行稳定可靠。1.2装置特点n 采用32位工业级微处理器，速度快、精度高n 全金属外壳设计，有效屏蔽外界电磁干扰n
3、通过了“国家继电器质量监督检验中心”的15项电磁兼容检验，严酷等级为级n 内置光电隔离的420mA输出接口，输出电量可选，且范围可调n 内置小型PLC可编程逻辑模块，可以实现灵活丰富的联锁逻辑关系，并且在现场更改逻辑关系时无需变动二次接线。编程简易，无需学习复杂的梯形图和编程语言n 三地控制方式更灵活，可以通过软硬件两种方式实现n 开关量输入回路（可编程输入回路和固定输入回路）采用强电源控制，传输距离远，可靠性高n 和脱扣器配合使用，构成电源回路完善的保护功能，解决了脱扣器只有电流型保护而较少考虑电压型保护的问题n 采用工业现场总线技术（PROFIBUS/MODBUS/CAN）可以快捷地与监控
4、系统、DCS、PLC通讯联网，实现了远方高级管理功能n 双网络接口设计，可实现网络冗余，可靠性高n 完善的事件记录功能，可记录最新的20条事件（合跳闸、报警等）n 汉字液晶显示，人机界面友好1.3装置功能介绍控制功能n 可通过装置面板、远方硬接点、远方通讯进行合跳闸操作；也可通过装置内置的PLC模块进行合跳闸的操作，且权限可设n PLC的联锁逻辑控制功能监测功能n 合跳闸回路断线监视n 断路器异常监视n PT断线监视n 各相(线)电压、电流、开口三角电压、零序电流、功率、电度、功率因数等的测量n 一路远传4-20mA信号输出，输出量可以任意指定辅助保护功能n 低电压保护功能n 单相接地保护功能
5、事件记录功能n 20条合闸、跳闸、复归、事故、报警等事件记录通讯功能n 可通过Profibus-DP工业现场总线实现系统组网n 可通过RS485通讯接口，以ModbusRTU通讯协议实现系统组网n 可通过CAN现场总线进行通讯组网第二章：功能原理描述2.1 装置原理逻辑图4-20mA输出按 键 及 显 示跳闸出口控制输出保护输出报警事故控制断线接地低电压可编程输出1(两对触点)可编程输出2(两对触点)可编程输出3(两对触点)可编程输出通讯口A通讯口B通讯口装置失电装置故障装置异常+-合闸出口电 流IaIbIc3I0电 压UaUbUc3U0隔离变换电路隔离变换电路开关量输入远方合闸远方跳闸辅助常
6、开辅助常闭弹簧储能可编程输入1可编程输入2可编程输入3可编程输入4可编程输入5隔离变换电路装置电源L+N-大地DCAC(DC)+5V+5VGND+24V+24VGND32位微处理器控制逻辑保护逻辑可编程输出逻辑(PLC)通讯口失电与故障检测逻辑人机接口模拟量输出接口输入公共端光电隔离光电隔离光电隔离光电隔离光电隔离隔离变换8路A/DI/O2.2 基本的控制功能2.2.1基本控制功能简介 UNTPCK智能PC测控装置具有远方合、跳控制输入口（X3-1，X3-2）可以实现远方硬手操功能;也可通过现场总线通讯方式实现远方软手操；装置面板还设有合、跳闸按钮，可以方便地实现就地控制。三种操作方式可通过装
7、置键盘（软件方式）进行简单设定，也可以通过外接转换开关来进行转换，三地之间互为闭锁，三种操作方式不能同时有效。除了以上操作方式外，内置的PLC逻辑模块也可进行合跳闸的操作，且权限可设。2.2.2控制功能原理及注意事项为了实现对断路器的正常操作和监视断路器的状态，需要引入4个断路器的辅助接点。其中：1个常闭接点串入合闸回路（X1-1、X1-2）用于断路器的正常操作1个常开接点串入跳闸回路 (X1-3、X1-4 )1个常开接点接入装置的X3-3用做断路器的状态识别1个常闭接点接入装置的X3-4合闸过程如下：装置内部的合闸继电器动作后，装置的X1-1和X1-2接通，合闸线圈将通电动作。当装置检测到合
8、闸完成(X3-3闭合且X3-4断开)后，装置内部的合闸继电器立即返回，完成合闸。如果装置内部的合闸继电器动作2秒后仍然没有检测到合闸完成，合闸继电器将立即返回，以保证合闸线圈短时通电，不被烧毁。跳闸过程与此类似。以上是控制框架式断路器的情形。对于塑壳断路器，需要加装电动操作机构。具体的接线方法详见第五章：装置典型设计原理图。合闸继电器和跳闸继电器的触点容量为220VAC/30A。：工程设计时合闸回路必须串接断路器常闭辅助触点，跳闸回路必须串接断路器常开辅助触点，否则装置不能实现正常操作。另外，如果控制电源采用直流电源，还应注意电源极性不能接错，合闸回路电流从X1-1端子流进，从X1-2端子流出
9、；跳闸回路电流从X1-3端子流进，从X1-4端子流出。：工程设计时，要求断路器的1个常闭辅助接点接入装置的X3-4,1个常开辅助接点接入装置的X3-3, 用作断路器的状态识别，否则装置无法正常判断断路器的合跳闸状态。2.2.3具体针对性的控制对象：控制对象内部继电器控制方式附录A：典型设计原理图框架断路器双继电器控制UNTFT01电动操作机构双继电器控制UNTFT022.2.4完善的控制方案：具体控制地点闭锁方式附录A两地控置就地远方显示器面板DCS硬接点面板软件设定UNT-FT03外接转换开关UNT-FT04外接操作按钮DCS硬接点面板软件设定UNT-FT05外接转换开关UNT-FT06三地
10、控置就地远方显示器面板DCS硬接点通讯操作面板软件设定UNT-FT07外接转换开关UNT-FT08外接操作按钮DCS硬接点通讯操作面板软件设定UNT-FT09外接转换开关UNT-FT102.3测量功能2.3.1常规信息采集装置内部有高速数据采集芯片，通过高档 32 位处理器对采集的各相电压，电流数据进行滤波计算之后，可以通过装置面板的液晶显示 Ua、Ub、Uc 、Uo、(Uab、Ucb)、Ia 、 Ib、Ic、Io 、W 、var、VA、Wh 、Varh、F、cos 的测量值。对电压和电流的测量精度达到0.5% ,其它电量的测量精度达到1%。2.3.2 三相电流输入本装置支持两种额定输入电流1
11、A或5A，当额定电流超5A时，订货时另需注明。电流测量精度和动稳定、热稳定特性符合国家及行业标准，详见第七章装置技术参数。2.3.3 零序电流输入在精度要求不高的场合，关于零序电流的测量可通过三相电流经内部处理芯片计算获得，此项数据一般可作为监测用，不参与保护。对于使用保护及要求测量精度相对较高的场合，零序电流的测量需要引入零序CT，零序CT的选择很重要，它的精度直接影响到测量及保护的准确度。另外其他因素也有可能影响到读数的准确性，如零序CT回路的接线电缆应尽量短并且不能太细，以减小损耗；零序CT的负载能力必须大于PCK、连接电缆和其它接入设备的功耗总和且与负载阻抗相匹配。建议采用负载能力3V
12、A以上，精度等级为0.5，具有变比的零序CT。2.3.4 有功功率和有功电度的测量有功功率和有功电度的测量是很多用户比较关心的问题，装置内部有EEPROM存储空间，可长期存储电度数据，即使装置掉电也不会消失，很大地方便了用户的查询。2.3.5 波形采集及分析功能 装置还具有实时波形采集的功能，用于分析系统的电力质量，可提供详细的波形失真和谐波数据，波形采集功能用户可以采用Ua、Ub、Uc、Uo、Ia、Ib、Ic、Io作为采集量，共有八个输入通道，所有采样都与线路频率F同步，并且在一个输入周波之内等间隔高速采样128个点，保证不失真地实时跟踪线路波形，方便了用户的监测。2.3.6 4-20mA远
13、传功能外装置通过 4-20mA输出接口可将以上测量值中Ua、Ub、Uc 、Uo、(Uab、Ucb)、Ia、Ib、Ic、P的任意一个传送至控制中心，实现遥测功能。本公司4-20mA的模拟量输出模块内置，无需外加任何附件，节省了安装空间,且范围可调。2.3.7 事件记录功能 本装置可以记录20次最近发生的有关控制操作方面的事件，包括：事故跳闸、正常跳闸（合闸）、复归、报警及其时间。如果是事故或者报警，还记录了事故或报警的原因。2.4 辅助保护功能本装置设有两种辅助保护：低电压保护和接地保护。每种保护都可以设定相关的定值，可以选择动作于事故还是报警，并且有投退的设置。 装置无论在合闸前还是合闸后都对
14、保护条件进行检测，当辅助保护设定为报警时，如果检测到保护条件成立，装置发出报警信号，仍然允许进行合闸跳闸操作；当辅助保护设定为事故时，如果在合闸前检测到保护条件成立，装置发出报警信号并禁止合闸，如果在合闸后检测到保护条件成立，装置发出事故信号与跳闸。事故跳闸后必须进行复归操作后才能重新合闸。2.4.1低电压保护概述：对于框架回路，一般的框架断路器都配备完善的智能型脱扣器，脱扣器一般为电流型保护器件，往往较少考虑电压型保护。UNT-PCK针对这种现况，开发了低电压保护功能，与脱扣器配合使用，使电源回路的保护更加完善，可靠。低电压判据以三相电压为依据，当三相电压全部低于低电压设定值时，经延时后装置可以输出事故或报警信号。PT 断线可以实现对低电压功能的闭锁。低电压保护可以投入/退出。逻辑图：相关参数设定：需要设定的参数符号范围步长低电压整定值Uddy0 380V0.1V低电压延时tddy0 100S0.1S保护输出 低电压保护动作于事故或报警方式，两种方式可以设定。当设定为事故时，事故信号(
