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1、 最新一代 SEPCOS-NG微机牵引保护装置说明书 1、 概述SEPCOS-NG 是新一代的高科技产品，能够满足直流输配电系统绝大多数安全需求。SEPCOS-NG 控制和保护系统是基于多微处理器的功能齐全的系统。用于保护和控制变电所中的馈线柜和整流器。SEPCOS-NG 保护的开发基于铁路安全标准 EN50126、EN50128 和 EN50129 等。升级版的 SEPCOSNG，设计为一个通用单元，代替过去在许多领域证明有用和高效 SEPCOS。SEPCOS-NG 控制和保护系统是一个独立的、模块化的、可扩展的、可编程的系统。此外，它具有很好的开放性，支持以太网通讯与串行口维护（通过预置的
2、串行 RS232 接口） 。2、 SEPCOS-NG 相关执行标准 EMC 试验依据 IEC60255-26 电压与绝缘耐受测试依据 IEC60255-5 依据 EN50128,EN50129 开发 IEC61131 PLC 标准可编程 环境试验 冷储存与冷测试依据 IEC60068-2-1 热储存与热测试依据 IEC60068-2-1 盐雾测试依据 IEC60068-2-52 震动试验 震动试验依据 IEC60255-21-1 冲击试验依据 IEC60255-21-23、技术参数 工作环镜: 储存温度: -40/+85 工作温度: -25/+70 相对湿度:10%-95% 海拔高度: 不大于
3、 2000m 工作电源: 24-48 VDC 60-125VDC 220 VDC4、 SEPCOS-NG 主要特点 模块化 PLC 结构，输入/输出可扩展，最大 54 输入/30 输出 5.6 寸图形化触摸屏显示 完全符合铁路准 EN50255-22 高模拟量采样速率，保护的采样分辩率高达 25 微秒，故障录波采样分辩率达 100 微秒 直接支持以太网通讯 控制功能IEC61113 标准可编程断路器分合功能联跳功能自动重合闸功能防跳功能D 型线路测试外部自动对时测量监控 输入输出 LED 状态显示5、 开放的通讯接口与协议现场总线: MODBUS-RTU以太网: MOBUS-TCP 通讯速度
4、10M通讯连接示意图如下所示； SEPCOS-NG SEPCOS-NG SEPCOS-NG . SEPCOS-NG以 太 网 交 换 机光 纤 以 太 网 转 换 模 块至 SCADA系 统以 太 网光 纤 以 太 网以 太 网通讯连接示意图6、 SEPCOS-NG 保护应用构架基于 SEPCOS 的微机综合测控与保护系统主要由以下四部分组成： SEPCOS 型微机综合测控与保护装置 MIU10 测量放大器和分流器 触摸屏式显示操作单元 SEPCOS_I 应用监控软件控制与保护系统的典型配置示意图 6.1 SEPCOS-NG 控制与保护装置的基本配置根据用途，SEPCOS 型微机综合测控与保护
5、装置由具有各种特定功能的模数化板组成，根据工程的实际需求，可灵活配置：1. PRO 单元的通讯板2. PRO 单元 CPU 板3. PRO 单元输入输出板4. 电源板5. PLC 模块的输入输出板6. 通讯板7. PLC 主板8. 存储器板9. 以太网通讯板10. 显示单元通讯板SEPCOS-NG 保护组件示意图SEPCOS-NG 由 SEPCOS-PLC 控制功能板与 SEPCOS-PRO 保护功能板组成，控制功能与保护功能完全独立，在控制功能失效的情况下仍能保证保护功能的可靠执行，提高了系统的可靠性。SEPCOS-PLC（执行控制功能）主要技术指标如下： 采用 486DX2 ATLAS S
6、TPC 处理器，工作频率 120MHZ 实时多任务操作系统 PC-104 总线构架 系统程序与应用程序串口下载，以太网远程维护SEPCOS-PRO（执行电量保护功能）主要技术指标如下： 采用 ATMEL 的 ARM7 32 位 RISC 微处理器 实时多任务操作系统 PC-104 总线构架 系统程序与应用程序串口下载 四模拟量输入与两模拟量输出。 模拟量采样速度 25 us 快速输出接口（1ms） 16 位高精度 A/D 转换器6.2 MIU10 测量放大器和分流器MIU10 测量放大器和分流器配合使用，用于电流和电压值的测量。MIU10 测量放大器输入和输出隔离，其绝缘水平可达 10kV。信
7、号在端子 IN1 和 IN2 处测量，然后通过一个拨位选择开关获得后放大（60，90，150mV）放大的信号经过转化为电压信号，最终经过放大和过滤后输出。MIU10 测量放大器电流测量： 电压测量： 6.3 SEPCOS-NG 显示单元SEPCOS 显示操作单元采用 1/4 VGA 触摸显示屏，图形化操作。显示单元直接由保护装置供电无需外部电源。SEPCOS 显示单元外观图 集成的 LED 指示灯信号显示在显示单元右侧集成有 8 个 LED 指示灯，可配置显示开关柜的各种状态，如分合位置、故障、闭锁等。 控制功能通过触摸屏控制断路器和隔离开关的分合，以及旁路线路测试等命令的操作。开关控制界面
8、参数设定通过触摸屏可对保护装置所有参数设定。 参数设置界面 事件记录通过显示单元，可直接读取 SEPCOS 内记录的所有事件。事件记录读取界面 录波曲线显示读取最后一次电流保护跳闸的电流电压和 di/dt 曲线。电流曲线 电压曲线 di/dt 曲线 6.4 SEPCOS-I 维护软件SEPCOS_I 可以提供快捷准确的菜单支持的各种保护参数整定、事件查阅、故障分析等内容操作。以下为 SEPCOS_I 功能的相关描述： 用户管理用户按操作权限对保护装置进行相应管理与维护 参数设置SEPCOS-I 软件保护设置界面 事件记录读取SEPCOS-I 软件事件记录读取界面 故障波形读取与存储SEPCOS
9、-I 软件波形录波界面 7、 SEPCOS 保护特性7.1 保护主要特点 最后 3 次故障录波曲线的记录(2500 采样点):-电流变化率-故障电流-故障电压-断路器输入输出状态的记录 故障录波间隔: 100us-5s 采样速率: 25 us 1000 条事件记录:1ms 时标7.2 保护功能描述 1）DDL 保护应用场合：主要用于远距离或电阻型故障的检测，动作电流值小于断路器门限, 通过分析馈线电流增量Delta I 及时间 t 来判断故障。 DDL保护分为DDL + Delta I 与DDL + Delta T 保护，保护功能可单独投退。主要参数设置表：名称 设定范围 单位 保护设置说明E
10、 1-1000 KA/S 保护启动值F 1-1000 KA/S 保护返回值Delta Imax 1-12000 A DDL + Delta I 保护设定值t Delta Imax 0-65535 ms DDL + Delta I 保护延时时间Delta Imin 0-12000 A DDL + Delta T 保护设定值Tmax 0-65535 ms DDL + Delta T 保护延时时间保护不断监测馈线电流 If 及电流变化率 di/dt。当电流变化率 di/dt 高于设定值 E，保护启动。 （di/dt E） ，如果电流变化率 di/dt 低于 F 且未有跳闸出口，则DDL 保护停止。D
11、DL + Delta I 保护如果测量到的电流增量 Delta I 高于参数设定 Delta Imax 的时间大于或等于参数t Delta Imax， DDL + Delta I 保护动作同时跳闸信号启动。若在保护出口动作前检测到电流变化率 di/dt 低于 F，整个保护复归，相关参数清零。DDL + Delta T 保护如果 Delta t 的测量值 高于参数 Tmax 同时 Delta I 的测量值 高于参数 Delta Imin，DDL + Delta T 保护动作同时跳闸信号启动。若在保护出口动作前检测到电流变化率 di/dt 低于 F，整个保护复归，相关参数清零。DDL + Delt
12、a I 保护与DDL + Delta T 保护的启动值与返回值为同一设置。 DDL + Delta I 跳闸特性曲线DDL + Delta T 跳闸特性曲线2）热过负荷保护应用场合：该保护主要用于接触网或接触轨的热过负荷保护。描述：参数设置名称 设定范围 单位 保护设置说明In 1-12000 A 热保护电流设定值Tau 1-1000 Min 热保护时间常数ALARM 1-12000 % 热保护报警门限保护装置对当前馈线电流的持续监测。负荷的计算是设定值 In（I 额定值）与 设备的时间常数 的函数。 热量计算公式：PLC 通电时 的初始化值为： t0 = 98% 报警门限。当断路器处于合位时
13、馈线断路器承受大电流，当报警设定值到达时，PLC发报警信号。如果负荷继续增加，当负荷达到门限值时，t 101%。PLC发跳闸信号使断路器分闸。冷却与加热过程具有相同的时间常数 。3）电流定时限保护 Imax+, Imax+应用场合：断路器本体大电流脱扣的后备保护，电流设定值一般小于断路器本体的定值，主要通过分析馈线电流识别故障。描述：参数设置：名称 设定范围 单位 保护设置说明Imax+ 1-12000 A 电流过负荷设定值T+ 1-65535 ms 电流过负荷设定时间Imax+ 1-12000 A 电流速断设定值T+ 1-65535 ms 电流速断设定时间保护装置不断监测当前正向电流最大值
14、Imax+。如电流大于设定值并超过设定时间T+，跳闸启动与相应输出激活。如电流小于设定值则保护返回。Imax + 跳闸特性曲线（正向）（4）低电压保护应用： 用于机车的正常工作电压保护描述：参数设定名称 设定范围 单位 保护设置说明UL Min 0-1000 V 电流过负荷设定值T UL Min 0-65535 ms 电流过负荷设定时间保护装置不断检测馈线电压，如馈线电压低于 Ul Min 且延时时间大于等于T UL Min，则保护出口。低电压保护特征曲线（5）双边联跳保护描述：联跳功能（或转移联跳）主要对同一区段供电的断路器柜间的相互联锁控制，保证与故障（例如短路）线路的完全隔离。出于安全考虑，信号采用硬线连接。根据保护装置的工作模式，装置可发出脉冲或持续的联跳信号。只有在工作位置时保护装置才发送联跳信号。双边联跳方案：直流双边联跳保护，其功能是通过联跳电缆及两侧直流开关柜中配置的联跳继电器来实现的。双边联跳可通过开关或显示单元投退。 双边联跳示意图 相邻变电所间双边联跳当本变电所一台断路器跳闸时，必须使相邻变电所内向同一区间供电的断路器同时跳闸；其功能可通过联跳电缆及两侧直流开关柜中的联跳继电器来实现，每条馈线 SEPCOS 数字式保护监控单元的联跳接收与发送采用独立的回路。其具体实现过程为：首先，由一个变电所的一
