ZJJ-101C,D主从式直流系统接地监测装置1.概述ZJJ-101C主从式系统为复杂的、多回路、多馈出柜的直流母线系统而设计,为母线和支路的绝缘状况的实时在线监测提供完善的解决方案。
多馈出回路、多馈出柜的系统中,单主机所带检测回路数或者数量有限,或者导致屏间联线过于繁复。
ZJJ-101C系统采用分布式检测,通过485串行总线连接各从机模块同步工作,使系统接线简单,工作可靠,并降低了总成本。
由于主机自身也带有32回路检测,也可单机使用。
全部模块包括配套电源均使用导轨安装。
体积更小,适用性更强。
由于采用直流平衡电阻的检测方法,不对母线产生任何交流或直流干扰信号,不会造成人为绝缘电阻下降,正常运行也不会导致母线对地电压的人为跃变,因此适用于任意电压等级的发电厂、变电站。
ZJJ-101C具有微型点阵液晶,重新设计了软件功能,新的操作系统使人机界面极为丰富,操作使用更加方便。
针对双段母线多馈出柜多回路系统,回路管理采用了创新的模块分组管理方式,使用一个从机可以检测一套馈出柜上的2段独立母线的馈出回路,模块现场设置和使用极为方便。
2.特点模块化标准工业控制器结构, 所有主机、从机、电源均导轨安装,安装维护简便;全汉字显示介面,易操作,所有主要参数均可查阅;ZJJ-101C主机自带32回路监测,可独立工作;ZJJ-101D从机带32回路,主机最多可外接251个从机,扩展至8064个回路。
直流平衡电阻检测法, 无母线干扰;支路快速检测,所有从机同步检测,巡检时间短;测量结果不受母线分布电容影响;双段母线过、欠压单独设定,更适用于同时监测控制母线和动力母线;可自动/手动巡检支路;双段母线混合分组的馈出回路管理系统,可现场将任意检测回路定义至任一母线;可自行配套及增减直流漏电流传感器,配置灵活方便;双通讯接口全隔离,MODBUS/艾默生通信协议全兼容;工业级工作温度范围。
3.功能监测显示双段母线电压值;双段母线正负端对地电压值;双段母线正负端对地电阻值;所有支路号,绝缘电阻值;报警项母线绝缘报警;支路接地报警;母线过、欠压报警;从机通信状态母线巡检提示4.工作原理本装置采用直流平衡电阻探测法,原理见下图。
正常状态下的平衡电阻是电压检测分压电阻,这时正、负母线对地电压V+和V-相等。
当有接地电阻RL+、RL-存在时,只要V+和V-之差大于设定值,装置自动接入两个150K平衡电阻,这将矫正偏离的平衡电压,测量取得此时的V+’和V-’;根据V+、V-、V+’、V-’,即可求出正负母线的绝缘电阻RL+、RL-。
这种检测方法不破坏母线对地的平衡状态,不影响母线的任何运行状态和性能,而且可以实现快速的测量。
当母线绝缘电阻小于设定值而报警后,装置延时后自动进入支路巡检状态。
并同时进入支路显示界面。
支路检测原理:先检测电流传感器的零漂电流I,然后K1闭合接入阻值更小的平衡电阻R+、R-,只要RL+和RL-不相等,漏电流便有变化而得电流值I’,两者之差与实际漏电流成正比。
根据平衡电压的变化值,检测出每个回路的漏电流值,可求出支路绝缘电阻RL+,RL-。
这种原理可以避免漏电流传感器零漂的影响。
检测控制策略上采用累进积分式判定法,即当母线对地电压失衡后,对母线和支路的检测只进行一次,只有当接地状况进一步变化,或者恢复,引起电压继续变化时,才唤起第二次检测,以避免频繁接入电阻,影响母线运行。
当母线接地从故障中恢复后,装置会自动运行一次支路巡检,用以恢复故障报警的支路。
由于拥有完善详尽的运行策略,装置完全可以在无人干预下全自动运行。
现场人员在母线维修的全过程中不必对其进行任何操作,同时自带显示界面可以为维修过程提供完善的数据参考。
5.技术参数表参数符号测试条件最小典型最大单位输入电压等级Vin 24,48,110,220 V输入电压范围Vf 80%Vin 140%Vin V电压测量精度Vin=Vf ±0.5%母线电阻范围Rm Vin=Vf 0 999 KΩ母线电阻精度±5%支路电阻范围Rz Vin=Vf 0.0 100.0 KΩ支路电阻精度±5%主机/从机支路数量N 0 32额定功耗主机/从机Po 2/1 W工作温度范围Tj -10 50 ℃报警触点容量Pf 直流无感220V0.2A6.系统结构作为复杂检测系统,本装置使系统的总体结构设计趋于最简化。
理解此结构有助于更好的了解如何布线和操作。
结构图如下主机本身自带点阵液晶显示和操作键盘,可以独立工作。
从机不带显示单元,只带有工作状态指示灯。
在上图显示了一个一只主机和3个从机组成的典型系统,由此可以衍生出其他组合:例如单主机系统,单母线系统,最多252个从机的巨系统等,都可在此基础上删减而成,系统连接完毕后,只需在主机上通过键盘设定即可。
主机上自带32个漏电流传感器输入回路,即可以检测32个馈出回路;每个从机上也带32回路。
对于主机或者任意从机而言,可以在32个回路以内任意设置有效回路,在同一个模块上,可以指定某些回路用于1段母线,其余回路用于2段母线。
但回路顺序必须连续。
例如2号馈出柜有1段母线的8个馈出回路,2段母线的9个馈出回路,则设置此从机的1段母线有效顺序号为1-8,二段母线有效顺序号9-17,其余馈出回路将不被检测和显示。
母线的有效顺序号也可设置成“无”,此主机或从机将完全用于另一段母线的馈出回路检测。
有完善和易于理解的设置界面完成这些设置功能。
在支路数据显示时,设置无效的支路将被忽略。
支路数据显示按照从机地址号分组,可以轻松地定位故障回路。
在主机上错误的馈出回路软件设置可能导致漏检,但通常情况下不会导致严重的误报警。
7.操作面板说明1.主机面板,如下图主机上有LCD显示屏和3个按键,以及8个指示灯。
LCD是微型高精度点阵宽温液晶,蓝色背光。
按键分别是“上”“下”“支路/设定”,相应功能在操作说明中详解。
上电则电源指示绿灯亮。
任何异常参数如果被设定允许报警,报警指示红灯亮。
如果蜂鸣器被设置打开,同时发出断续讯响信号。
报警继电器触点闭合。
6个绿色通信状态指示灯用于监测上位机和从机2个通信口的状态。
这些指示灯接于硬件级别,不受本机CPU控制。
当本机接收串口数据时,接收指示灯闪烁;当本机CPU发送数据时,允许和发送指示灯闪亮。
接线错误也可能导致接收指示灯常亮,这样便于掌握通信口的接线和查找故障。
面板上标示出接线端子号,端子接线定义见后面章节。
2.从机面板,没有按键和显示,如下图:面板上只有3个指示灯,分别表示工作状态、通信的接收、发送指示,都是绿灯。
主机在每个循环依次寻呼所有从机,确定从机的工作状态,这时接收指示灯闪烁。
被选中的从机依次启动发送数据,相应发送指示灯闪烁。
在主机屏幕上给出故障从机号的提示。
也可以在“从机状态”界面读出所有从机的通信状态,参见工程附件文档。
状态指示灯有3种闪烁频率:最慢、中速、高速。
最慢的闪烁表示所有外接传感器正常,并且本身工作者正常;也对应所有端子没有外接传器的情况中速闪烁表示有外接传感器的零漂电流超差,大于1mA;由于系统可以自校准,这未必代表传感器故障,只是一种提示,有可能是由未精调或者现场的磁场影响所致。
可以在主机的“支路测试”界面监测并读出所有传感器的零漂电流,参见工程附件文档。
当从机收到主机的巡检指令,开始检测所接传感器的偏移电流时,状态指示灯高速闪烁,并只维持10秒左右。
地址标记栏用于标记出厂时的从机地址,从1开始递增。
左边的2进制标记栏给出从机内部拨码开关的相应位置,用于参照。
用户也可以自行改变拨码设置。
卸掉从机上罩,从左到右按从高位到低位的顺序读出或改变拨码盘。
同一系统的任何2个从机的地址不能相同,否则将产生通信冲突,产生检测错误。
面板直接标示出端子号和接线定义,也可以参照后面章节的详解。
7.操作说明本机有“上”、“下”“设定/支路”3个按键,所有功能和设置均可通过此3个按键完成。
按键功能分常态监测和设置两部分,以下分别描述:1.常态主监测界面按“上”“下”按键在1段/2段主参数显示之间切换。
如下图按“设定/支路”按键在支路电阻数据界面和主监测界面之间切换,支路电阻数据每页显示某模块的16个支路,屏幕最左边有模块地址号的提示码。
这个界面如果无键操作,将自动在2分钟后返回主监测界面。
下图是一个有1个从机的系统的例子进入显示支路电阻界面后,按“上”“下”顺序显示主机和各个从机的支路电阻。
在任何情况下,再次按“设定/支路”,返回主监控界面。
在多从机时,可以按住“上”“下”键,来加速翻页。
超过报警设定值的参数被反黑显示,以明确提示。
2.设定界面如下图示操作界面,长按“设定/支路”键,可进入参数设定界面;在任何设定界面,长按“设定/支路”键,将会返回主监测界面。
如果2分钟内无操作,设定界面也会自动返回主监测界面。
进入设定(1)界面后,接着按“支路/设定”按键,注意不是长按,只需点击,即可切换激活的设定项,激活的设定项被反黑显示。
本页全部选项切换完毕后,会自动翻页进入下一个设定界面,并依次循环。
按“上”“下”可改变激活项的设定值。
长按“上”“下”可以加速数值的变化。
如果选中相应的功能或者进入下一级菜单,也用“上”或“下”键来执行。
有关设定界面和选项的解释:设定(1)界面:双段母线的过欠压值是分别单独设定的,这样不仅适用于双控制母线隔离的系统,也适用于分别监测控制母线和动力母线的单母线系统,而且可以对控制母线和动力母线的馈出回路分别单独检测和计算,精度更高。
依显示的对应关系分别可设定1段和2段的过、欠压数值。
母线电阻是母线接地的报警阈值,单位千欧。
系统在监测到母线对低电压失衡后,自动检测母线接地电阻。
如果接地电阻没有变化,那么检测只进行一次。
监测到的接地电阻小于此设定值后,报警将在延时后发出,延时时间可在工程菜单里设定。
出厂默认延时时间在1分钟左右。
这个用来区分偶发的瞬间接地,避免误报。
设定(2)界面:“支路下限”单位也是千欧。
当检测到母线电阻低于设定的报警母线电阻值,并且延时、报警后,再延时设定的时间,才进入支路巡检。
即使针对最多的支路数量,由于全部模块进行并行工作,检测时间也不多于1分钟。
如果检测到任一支路的接地电阻值小于此支路设定值,系统立刻报警。
支路和母线报警值分别单独设定,可以避免误报并提高监测的敏感度,并避免频繁检测对母线运行的影响。
“外接模块”设定用于确定外接从机的数量。
主机从地址1开始循环扫描各个从机,外接模块的设定决定了扫描从机的总数。
如果从机的通信连接断开或者掉电等,会导致从机无应答,主监控界面会反黑显示故障的从机地址号,提示操作人员检修,但不会启动报警。
多个从机的故障则循环显示,直至故障恢复,提示将自动消失。
如下图,提示3号从机故障。
“双段有效”可在“双段有效”、“1段有效”、“二段有效”之间切换。