1、北京圣晖东泰电气有限公司圣晖电气 PIM710S微机综合保护装置使用手册北京圣晖东泰电气有限公司2017 年 10 月 22 日2PIM710S 微机综合保护装置说明书一、概述 11.1 应用范围 11.2 主要特点 11.3 装置功能配置 21.4 装置开孔尺寸及端子定义图 3二、技术参数 42.1 环境条件 42.2 额定数据 42.3 功率消耗 42.4 过载能力 42.5 绝缘耐压性能 52.6 电磁兼容性能 52.7 机械性能 5三、基本操作及使用 63.1 面板功能区介绍 63.1.1 状态指示灯 63.1.2 操作键盘 63.2 菜单界面介绍 73.2.1 显示主界面 73.2.
2、2 事故告警自动弹界面 73.2.3 “实时数据 ”子菜单界面显示 83.2.4“开关量状态 ”子菜单界面显示 83.2.5“复归信息 ”子菜单界面显示 93.2.6 “保护定值 ”子菜单界面显示 93.2.7 “传动调试 ”子菜单界面显示 103.2.8 “事件记录 ”子菜单界面显示 103.2.9 “时间设置 ”子菜单界面显示 113.2.10“开关量设置 ”子菜单界面显示 113.2.11 “一次测量数据 ”子菜单界面显示 11四、保护功能 124.1 保护元件清单 124.2 保护逻辑图 14五、注意事项： 205.1 通电前检查 205.2 投运检查及说明 205.3 常见问题解决
3、20六、典型原理接线图 210PIM710S 微机综合保护装置说明书一、概述PIM710S数字式微机保护装置适用于10kV 及以下小电流/小电阻接地系统，集保护、控制、通信、监视等功能。装置运用元件可编程设计思想减少了维护工作量和备品备件，其能灵活地满足多种应用场合需求,是传统电磁式继电保护最理想的替代产品。1.1应用范围 进（馈）线保护 母联分段保护 变压器保护 电动机保护 电容器保护 PT 监控切换1.2 主要特点 采用高性能32位数字信号处理器（DSP），提供强大的运算处理能力，电路设计精洁，配备工业级元件，保障装置稳定可靠运行。 特有的元件级-工程级-用户级三级编程模式，元件类型现场可
4、设定。开关量输入、继电器输出可编程。 高速、高精度交流信号测量，采样频率达1600Hz。在毫秒级完成多个交流信号FFT计算。取样数值有数字化校正，并能有效抑制噪声与偏移。 强大的矢量化计算方法，可得到多种派生交流信号特征，包括正、负、零序，相-线变换，角度，阻抗，功率等。 能够连续记录 30 次事件，具有故障时间、类型、峰值的保护动作全事件记录。 采用图形液晶显示屏（128x64），图形、图标和全中文显示。 主要信号回路配有电磁干扰吸收元件，可满足恶劣电磁环境下的工作环境。 增强的MODBUS通信接口，除正常数据之外，还可传输实时波形、矢量数据等。 完善的自检功能，包括整定参数，记录，操作回路
5、，电流、电压回路等异常监视。 全封闭薄型金属机箱，防水、防尘，并具有很强的抗静电、电磁干扰能力；即可分布式就地安装在开关柜上，也可集中组屏。 表面贴工艺，重要器件（如电源模块、互感器、继电器、液晶显示器、接线端子等）1PIM710S 微机综合保护装置说明书均采用国内外知名企业的成熟产品，保证装置平均无故障时间大于100,000 小时。1.3 装置功能配置功能配置保护功能 保护电流 保护电压 电流测量 电压测量 测量功能 速断保护 定时限过电流保护 过电流保护 过电流反时限 过负荷告警 零序过电流保护（高压 1A） 负序电流保护 电机起动过电流 复合电压过电流 过压保护 欠压保护 零序过压保护
6、PT 监控切换 进线备用电源自投 主电源自复 PT 断线自检 CT 断线自检 母线绝缘监察 非电量保护 保护跳闸出口 防跳电路 （外部）事件记录功能 通讯端口 注：表示有此功能 表示没有2PIM710S 微机综合保护装置说明书1.4 装置开孔尺寸及端子定义图外观及尺寸：178mm（H）/150mm（W）/ 60mm（D）3PIM710S 微机综合保护装置说明书二、技术参数2.1 环境条件正常温度： -1055极限温度： -3070存储温度： -4085相对湿度： 95% 不凝露大气压力： 80Kpa110Kpa2.2 额定数据装置电源：DC220V/AC220V交流回路：电流 5A，1A电压
7、100V频率 50HZ直流回路：DC220V注：DC110V 系统时订货需注明2.3 功率消耗 交流电流回路 Ie=5A 每相不大于 0.5VA交流电压回路 U=100V 每相不大于 0.8VA直流电源回路 正常工作 不大于 5W保护动作 不大于 5W2.4 过载能力交流电流回路 2 倍额定电流 连续工作10 倍额定电流 允许工作 10S40 倍额定电流 允许工作 1S交流电压回路 1.2 倍额定电压 连续工作电源回路 80%110%额定电压 连续工作4PIM710S 微机综合保护装置说明书2.5 绝缘耐压性能交流输入对地 大于 500 兆欧直流输入对地 大于 500 兆欧信号及输出触点对地
8、大于 500 兆欧开入回路对地 大于 500 兆欧各回路之间 大于 500 兆欧能承受 2KV、持续 1 分钟的工频耐压及 5KV 的冲击电压2.6 电磁兼容性能能承受 GB/T14598.14-1998(idt IEC255-22-2)标准规定的严酷等级 III 的静电放电试验。能承受 GB/T14598. 9-1995(idt IEC255-22-2)标准规定的严酷等级 III 的辐射电磁场干扰试验。能承受 GB/T14598. 9-1995(idt IEC255-22-2)标准规定的严酷等级 III 的 1MHz 脉冲群干扰试验。能承受 GB/T14598.13-1995(idt IEC
9、255-22-3)标准规定的严酷等级 III 的快速瞬变干扰试验。能承受 IEC61000-4-5 标准 III 级,开路试验电压 2KV 的雷击浪涌干扰试验。2.7 机械性能能承受 GB/T7261 中 16.3 规定的严酷等级为 级的振动耐久能力试验能承受 GB/T7261 中 17.5 规定的严酷等级为 级的冲击耐久能力试验能承受 GB/T7261 中第 18 章规定的严酷等级为 级的碰撞试验5PIM710S 微机综合保护装置说明书三、基本操作及使用3.1 面板功能区介绍PIM710S系列微机保护装置面板由三部分组成，1块128*64图形点阵液晶、5个指示灯及6个操作按纽组成。3.1.1
10、 状态指示灯状态指示灯由5个指示灯组成，各灯功能如下：指示灯 功 能分位 断路器分位时指示灯亮。事故 主设备或线路出现故障保护动作跳闸时点亮。告警 在出现控制回路断线等各种预告信号时点亮。保护 保护动作时点亮。合位 断路器合位时指示灯亮。3.1.2 操作键盘键盘由6 个键组成，各键功能如下：按键 主 要 功 能确定 用于对参数设定后的保存确认和进入子目录返回 用于对参数设定后的取消和退出子目录，信号复归 双功能键,用于翻阅和参数的递加 双功能键,用于翻阅和参数的递减用于子目录和项的左向选择用于子目录和项的右向选择6PIM710S 微机综合保护装置说明书1 实时数据2 开关量状态3 复归信息4
11、保护定值2010-08-07-11:16:26:19 事故告警信息A10 轻瓦斯告警事故告警信息8#低电压3.2 菜单界面介绍3.2.1 显示主界面主菜单内容如下：1. 实时数据2. 开关量状态3. 复归信息4. 保护定值5. 传动调试6. 事件记录7. 时间设置8. 开关量设置9. 一次数据进入各子菜单的操作方法：用 键上下移动光标，按“确认”键进入子菜单界面。3.2.2 事故告警自动弹界面在发生事故或者告警时，自动显示告警提示界面，按返回键退出解释：A10表示：外端子A-108#表示：“保护设置”菜单里的第8号保护元件，为低电压保护。7PIM710S 微机综合保护装置说明书IPa= 0.0
12、 Ua= 0.0IPa= 0.0 Ua= 0.0IPa= 0.0 Ua= 0.0I0= 0.0 U0= 0.0下页1断路器位置 ON2. 手车工作位置 OFF3. 手车试验位置 ON4. 弹簧储能位置 ON下页10 非电量保护 告警外接端子： 8开入延时： 0.00s3.2.3 “实时数据”子菜单界面显示进入“实时数据”菜单项，界面如图所示。该菜单项共有 3 个子页面，依次显示二次值有：保护电流（Ipa，Ipb ，Ipc） 、相电压（Ua，Ub，Uc） 、线电压（Uab ，Ubc ，Uca） 、零序电流（ Io） 、零序电压（Uo） 、有功功率（P） 、无功功率（ Q） 、功率因数（ PF）
13、、计算零序电压（Uoz ） 、正序电压（U1） ，负序电压（U2） 、计算零序电流（Ioz） 、正序电流（I1 ） ，负序电流（I2 ） 。3.2.4“开关量状态”子菜单界面显示装置共有 8 路开入量，分别对应 A4-A11，如下图所示：ON 表示对应的开入量闭合OFF 表示对应开的入量断开如果需要对开入量的名称进行修改，可进入“开关量设置”菜单，进入菜单后输入正确密码即可修改，修改完成后需保存。A8-A11四路开入量可进行告警或跳闸关联设置，具体设置可进入“保护定值”子菜单的10-13屏，界面如图所示： 图中各参数意义如下：非电量保护： 保护名称告警： 关联的动作外接端子： A8所对应的开入
14、量8PIM710S 微机综合保护装置说明书1TV 断线 正常2. 装置自检 正常3. 保护动作 异常 4. 非电量保护 正常5. 保护告警 正常 下页P0-1 P5-0 P10-1P1-0 P6-0 P11-0P2-0 P7-0 P12-0P3-0 P8-0 P13-0P4-0 P9-0 上页00 速断过电流 跳闸过电流值： 12.0A动作时限： 0.00S14 基本参数 通讯地址： 1CT 变比： 100A/5PT 变比： 10KV装置密码： 1开入延时： 延时动作时间3.2.5“复归信息”子菜单界面显示当面板上的“告警”或“事故”灯亮起时，依照以下步骤查找告警源并做相应处理：参看第一个界面
15、是否有异常 ，如果异常项为3、4、5项，再下翻至下一页查看为哪一个保护元件动作，如下面右图所示，P0-P14对应保护设置中的15个保护元件，指示为“1”表示为动作元件：3.2.6 “保护定值”子菜单界面显示在该菜单顶中共设有 15 项子界面，其中前 14 项（0-13）为保护元件，最合一项为装置的基本参数设置。【注 意】 该界面是保护装置重要信息，须谨慎设定！3.2.6.1.元件选择 ：位于界面的左上角的数字为元件序号，取值为 0-14，当光标停留在该数字上时，可用 键来改变序号选择所需编辑的元件， 光标可用 键来移动。0-9 交流保护元件，有过流保护等 18 种保护类型。10-13 非电量保
16、护，可实现开入量关联跳闸，告警信号。14 基本参数，用于通讯站号、电压变比、电流变比、密码等参数设置。3.2.6.2. 定值设置：9PIM710S 微机综合保护装置说明书按确认键继电器动作请输入密码 100 0 #保护动作名称： 定时限过电流动作值： 5.2A 时间： 10-04-0810:48:50.45下页01 A8 开入量 闭合名称： 高温告警时间： 10-04-0810:48:50.44下页当选择好元件后，可移动光标到需修改的子项上，用 键进行修改，当全部参数修改完成后，按“确定”键并输入密码进行保存。注意：保护元件不采用的必须将右上角的动作选项设为 “退出” 。3.2.6.3. 基本
17、参数设置基本参数设置位于本菜单的最后一项，各参数设置方法同上，各参数的意义如下：“CT 变比”：输入电流互感器的一次额定值，如 100/5 的互感器，输入 100。“PT 变比”： 输入电压互感器一次额定值，如 10KV/100V 的互感器，输入 10。“装置密码”：在未输入正确密码时本项数字被掩盖，出现有效数字，表明口令输入正确，出厂口令为“1”。3.2.7 “传动调试”子菜单界面显示操作方法：本界面必须输入口令后方能进入，用 键移动光标到需测试的继电器上，按“确认”键，弹出密码输入框，如果密码正确，继电器动作并且返回调试菜单。3.2.8 “事件记录”子菜单界面显示事 件记录包括 时间、序号
18、、事件类型和详情信息用 键键查看各事件记录，序号越小，事件发生的时间越近，0号为最近的一次事件。10PIM710S 微机综合保护装置说明书生产厂家：上海桂电科技设备型号：GDB100软件版本：V1.0时间设置：10-04-09 09:42:381. 断路器位置2. 手车工作位置3. 手车试验位置4. 弹簧储能位置下页 5. 接地刀位置6. 重瓦斯跳闸7. 超高温跳闸8. 高温告警上页3.2.9 “时间设置”子菜单界面显示操作方法：用 键移动光标到需修改项上，用 键进行修改，确认无误后按“确定”键返回，修改的时间生效。3.2.10“开关量设置”子菜单界面显示操作方法：用 键移动光标到需修改项上，
19、用 键进行名称修改，修改完成后按“确定”键并输入口令进行保存。3.2.11 “一次测量数据”子菜单界面显示进入“一次测量数据”菜单项，界面如图所示。分别依次显示一次测量电流（Ia，Ic ） 、线电压（Uab， Ubc） 、有功功率（P ） 、无功功率（Q）和功率因数。注意：正确显示一次电气量的前提条件是必须正确设置电流互感器与电压互感器的变比。 （变比在保护定值菜单中设置） 。Uab: 0.00KVUbc: 0.00KVIa: 0.0AIc: 0.0A 下页P: 0.00KWQ: 0.00KVACOS：0.00 上页11PIM710S 微机综合保护装置说明书四、保护功能4.1 保护元件清单序号
20、 名称 整定参数 整定范围 步长 备注1 基本参数 通讯地址CT 变比PT 变比装置密码01990-3000A020KV0-99915A12 速断过电流 过电流值动作时限060A099.99S0.1A0.01S3 限时速断过电流 过电流值动作时限060A099.99S0.1A0.01S4 过电流 过电流值动作时限060A099.99S0.1A0.01S过负荷保护：投退报警5 一般反时限 额定电流值时间常数060A099.99S0.1A0.01S动作时间公式：t=0.14 /(I/Ie) 0.02-16 零序过电流 过电流值动作时限01.29A099.99S0.01A0.01S不接地系统7 负序
21、过电流 过电流值动作时限基波系数负序系数 060A099.99S0109.90.1A0.01S10.1多用于电机保护，以充分考虑负序电流发热效应。取 负序系数 3 意味更多考虑负序电流发热效应。基波系数=0, 负序系数=1 对应纯负序电流保护8 电机起动过电流 过电流值动作时限电机起动时限起动电流倍数060A099.99S099S199.90.1A0.01S0.1S0.19 电机过热保护 额定电流值时间常数负序电流系数060A099991200.1A0.010.1动作时间公式：t=/K1（I1/Ie)2+K2(I2/Ie)212PIM710S 微机综合保护装置说明书散热时间 0999Min 1
22、 -1.05210 低电压 低电压值动作时限0159V0499.9S 1V0.1S电压定值为线电压11 过电压 过电压值动作时限0159V0499.9S 1V0.1S电压定值为线电压12 零序过电压 过电压值动作时限0159V0499.9S 1V0.1S13 负序过电压 负序电压动作时限0159V0499.9S 1V0.1S14 重合闸 无意义重合时间 010S 0.1S15 非电量保护 外接端子开入延时0-80-99S10.01S外接端子对应 A4-A1116 II 段低电压 低电压值动作时限0159V0499.9S 1V0.1S电压定值为线电压17 II 段过电压 过电压值动作时限0159
23、V0499.9S 1V0.1S电压定值为线电压18 II 段零序过电压 过电压值动作时限0159V0499.9S 1V0.1S19 双 PT 并列 失压定值动作时限0129V099.99S1V0.01S电压定值为线电压13PIM710S 微机综合保护装置说明书4.2 保护逻辑图4.2.1 定时限过电流工作原理：任一相电流大于整定值时，经过给定的时限延时后保护跳闸或告警。将三个定时限过电流保护元件设置成不同的时限就可构成三段式过电流保护，时限设为 0 时构成电流速断保护。如果与告警信号继电器进行关联，在满足动作条件后，报警继电器出口同时动作。t 1I z d 动作电流值 ； t 1 动作时限告警
24、信号&I p a投入 = 告警投入 = 跳闸I p bI p c 1 I z d&跳闸4.2.2 一般反时限过电流工作原理：该保护主要用于变压器和电机，当任一相电流大于额定工作电流时，保护启动，经 Tfs 延时后动作，其中 Tfs为标准反时限曲线，公式为：t=0.14/（I/Ie） 0.02-1 t：保护动作时间；：反时限时间常数 Ie：额定工作电流，为了使电机或变压器有一定的过载能力，Ie 设定可适当提高，如设为 1.05 倍的额定电流。 I：回路实际电流值。 2）动作逻辑 I p aI p cI p b投入 = 跳闸投入 = 告警跳闸&t 1 I et 根据反时限函数计算得到的动作时间 ；
25、 I e 设备的额定电流&告警信号14PIM710S 微机综合保护装置说明书4.2.3 负序过电流工作原理：该保护主要用于电动机保护，当电动机电流不对称时，会出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生 2 倍的工频电流，使转子发热大大增加，危及电动机的安全运行。在保护出口投入时，当电动机三相电流有较大不对称，出现负序电流高于整定负序电流并且超过整定时限时，保护出口动作。带比例调整的定时限负序过流保护可作为匝间短路、反相、断相等故障的主保护，还可作为不对称短路时的后备。告警信号TK 1 * M a x （ I p a ， I p b ， I p c ） + K 2 * I 2 I z dK 1
26、 ： 基波电流系数 ； K 2 ； 负序电流系数 I z d 电流动作值 ； T 动作时限&投退 = 跳闸投退 = 告警跳闸&4.2.4 定时限零序过电流工作原理该保护准对中性点不接地系统（经消弧线圈接地） ，零序电流回路额定电流为 1A； 15PIM710S 微机综合保护装置说明书I o I z d投退 = 告警跳闸&TI z d 动作电流整定值 ； T 保护动作时限投退 = 跳闸告警信号4.2.5 电机起动过程过电流保护工作原理电动机启动时有较大的启动电流，为了更可靠的保护电动机，特设了参数 1（启动时间）和参数 2（启动中的上调倍数）用来躲过电动机的正常启动电流，电动机启动时，参数1（启
27、动时间）计时开始，启动时间内的保护电流等于整定电流值乘以参数 2（启动中的上调倍数） ，超过启动时间后自动恢复到定时限过流保护（I ） ；这样，既可有效防止启动过程中因启动电流过大引起的误动作，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏度。电动机启动超过启动时间后任一相电流没有超过整定电流值为正常启动。I p aI p cI p b投退 = 跳闸投退 = 告警跳闸&T 1 I z d 1 I z d * K 1&t t 1I z d 电流动作值 ； T 保护动作时限 ； t 1 电动机启动时间 ； K 1 启动电流倍数&告警信号4.2.6 定时限低电压保护工作原理当三相电压中任意一线电压低于设定动
28、作电压（Uzd）时，且断路器处于合闸位置时，经设定时限（T）动作跳闸。告警信号U a b U z d投退 = 告警T &跳闸告警信号U z d 动作电压值 ； T 动作时限投退 = 跳闸&4.2.8 电机过热保护1）工作原理电机过热保护综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应，为电机的运行过热提供保护。该保护还可作为电机起动时间过长、堵转、匝间短路等后备保护。过热保护计算公式如下：t=/K1（I1/Ie） 2+K2（I2/Ie） 2-1.05t: 保护动作延时时间；: 电动机的发热时间常数，对应电机的过热（过负荷）承受能力；I1：电机正序电流；I2：电机的负序电流；Ie: 电机的额定电流（
29、二次值） ；K1：正序电流电流系数，冷起动时自动取 0.5，正常起动后自动取 1；K2：负序电流发热系数，建议取 6。根据上述公式，在电机出现不正常状态时，装置开始计算电机的热积累值：H=K1（I1/Ie） 2+K2（I2/Ie） 2-1.05t当热积累值达到所设定的跳闸热时间常数时，装置跳闸。当热积累值在跳闸值的 50%以上可设置发报警信号，电机恢复正常，热累积值下降低于报警设定值时，报警信号复归。17PIM710S 微机综合保护装置说明书4.2.9 三相一次重合闸本重合闸方式采用保护启动方式，在每个跳闸保护元件中均有 “重合”设置选项；当检测到投入的保护动作后且已选择启动重合闸，重合闸自动
30、投入计时开始，在设定的时限内未出现异常后，进行重合。当重合于故障线路时，如果启动重合闸的保护为合闸后加速保护，则瞬时跳闸；其它保护启动的重合闸则按其所整定的时限跳闸。4.2.10 TV 自动并列功能 本装置具备 TV 自动并列允许 /闭锁控制功能，当 TV 自动并列允许连片投入时，在外部条件满足情况下，自动实现两段电压小母线并列运行；当 TV 自动并列允许连片断开时，可手动控制两段电压小母线并列运行或解列运行。 1、工作原理 当装置监测到一段 TV 处于投入位置且任一线电压大于 60V，另一段TV 处于退出位置且母联断路器处于合位置时，合上小母线并列继电器。I 段 （ 或 I I 段 ） T
31、V 合位I I 段 （ 或 I 段 ） T V 退出母联断路器合位I 段 （ 或 I I 段 ） 线电压大于 6 0 VT V 并列出口动作&18PIM710S 微机综合保护装置说明书五、注意事项：5.1 通电前检查1) 核对保护装置背面的产品铭牌中的工作电压、控制电源、交流电流、电压额定值等参数是否与订货单一致，如果不一致请与本公司联系。2) 装置的接地线必须可靠接入开关柜的接地线，不允许将开关柜前面板与柜体的连接轴作为接地连接，并且接地线必须满足低阻抗要求（小于 1 欧姆） 。5.2 投运检查及说明1) 检查装置各电缆及背后端子是否连接固定可靠。2) 通电后液晶和指示灯显示是否正常。3)
32、开入量输入检查：进入“开关量状态”菜单、按设计图纸对实际接入的开关量逐一进行变位试验，检查画面显示与实际状态是否一致。4) 开出量、 。5) 模拟量输入检查：从开关柜（PK 屏）的交流电流（5A） 、电压（57.7V）输入端加入额定值，在“二次电气量”进入“开关量状态”菜单、按设计图纸对实际接入的开关量逐一进行变位试验，检查画面显示与实际状态是否一致。6) 第一次运行产品时，必须进行相关定值整定才能确保保护装置正常运行。7) 保护定值按电力调度定值整定通知单整定，定值单所有保护定值整定好后，核对无误后存档。 （未要求的保护项目设定退出） 。19PIM710S 微机综合保护装置说明书5.3 常见问题解决问题 1：断路器已经合上闸，微机面板仍显示分位。答：微机分合位指示灯与开入量 1（A4）有关。1、 确认断路器辅助开接点一端接 A-4，另外一端接-KM。2、 断路器在合位时，用万用表测量 A4 跟 A12 正常有 AC/DC220 的电压。3、 直接在 A-4 跟 A-12 上加 AC/DC220，微机指示灯显示合位。问题 2：保护装置发生故障跳闸或者告警时如何查看。答：可在“事件记录”屏中查询故障或者告警信息，30 条事件记录，
