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智能PC测控单元

  1.1 产品概述:
  ZT-PCK型智能PC(power center)测控单元是在总结大量电气系统运行经验和设计经验的基础上,为适应电气系统二次设备智能终端化的趋势,针对PC回路的设计特点推出的新一代数字式、强抗干扰型智能PC测控单元。
  PC回路主要供电设备----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,使得二次配套设备由于各PC供电回路的性质不同,配置的杂而繁,导致了用户现场维护工作量大。
  ZT-PCK型智能PC测控单元的推出:
  ◆ 由于其完善的控制、监测、逻辑处理及辅助保护等功能,采用的通用化设计理念,极大提高了设计与生产效率,同时降低了用户现场维护工作量。
  ◆ 为过程自动化系统(如:DCS、SCADA)提供了一个优秀的智能终端,并且节省了大量二次电缆和I/O设备,从而在降低整个监控系统造价的基础上,提高了系统运行的可靠性。

  1.2 装置功能及特点
  控制功能
  ◆ 远方和就地控制功能
  PC测控单元具有远方开入量合闸/跳闸指令输入口,可以实现远方硬手操功能;
  通过现场通讯总线或I/O方式也可实现远方合闸/跳闸操作控制(远方软手操功能);
  装置面板上还设有合闸/跳闸按钮,可以方便的实现就地控制(不受CPU控制)。
  为保证远方和就地操作的互为闭锁,装置面板上设有远方/就地切换开关
  装装置内部设有完善的具有防跳功能的操作回路。
  可编程的联锁逻辑功能
  PC测控单元可以实现丰富的联锁逻辑功能,装置设有一路固定输入用来连接现场事故按钮,以实现紧急情况的跳闸;除此之外,本装置还设有四路可编程输入,与工艺有联锁要求的一些量可以通过这些端子实现联锁控制。这些联锁输入端子接受外来信号均为无源接点方式。
  除可编程输入外, PC测控单元还设有三路可编程输出,可编程输出通过设定可以实现以下功能:某一输出报警信号的重动功能(即信号继电器放大功能);与本回路的运行状态、设定状态以及可编程输入的状态相关联的的联锁。可编程输出共可以输出五对接点,通过设定可以实现工艺上要求的复杂的联锁功能。
  联锁逻辑功能采用书写编程方式实现,逻辑关系给定直观、操作简便,用户只需在给定界面上进行逻辑书写,即可实现所需的逻辑。
  运行方式选择功能
  ◆ 互为备用方式选择;
  ◆ 专用备用方式选择;
  ◆ 一般负荷馈线方式。
  装置具有的运行方式选择功能简化了功能接线、简化了操作程序。
  自检功能
  ◆ 装置故障报警;
  ◆ 装置失电报警。
  监测功能
  ◆ 事故信号
  装置可输出如下事故跳闸信号:   
  ◆ 报警信号
  装置可输出如下报警信号:   
  ◆ 合、跳闸回路断线监视
  PC测控单元具有合、跳闸回路断线监视功能,可分别输出报警信号。
  ◆ 测量功能
  装置内部设有高速(168MHz)数据采集芯片,对采集的数据进行滤波计算之后,在装置面板的液晶显示Uab、Ubc、Uca、 Ia、Ib、Ic、P、Q、S、WH、PF、F、Θ等的测量值。通过自校偏系数设定,使测量值更加准确。
  ● 装置4~20mA输出接口可定义为U或I或W;
  ● 电压、电流的2~15次谐波测量;
  ● 故障录波功能;
  ● 一路4~20mA信号输入:接受外来模拟量显示或逻辑处理。
  保护功能
  ◆ 低电压保护功能
  根据电动机的重要性不同,装置提供可整定时限的低电压保护功能,以保证电压短暂降低时,系统的自恢复和重要电机的连续工作。
  低电压保护动作依据:
  1)启动条件:I≥10%Ie(额定电流);
  2)判别条件:U≤KUe ;K:动作系数,Ue:额定电压;
  3)闭锁条件:I≥120%Ie(额定电流);
  4)动作时限:T=t(整定时间);
  ◆ 单相接地保护功能
  a 大电流接地系统的单相接地保护功能;
  判别条件:I0d≥KIe; K:动作系数,Ie:额定电流。
  b 对于小电流接地系统,本单元装置采用零序功率方向原理,能精确的指出故障线路。
  判别条件:I0超前U0的角度≥150
  ◆ 后加速保护功能
  装置配有后加速保护功能,以避免电源回路自动切换不成功所造成的故障范围扩大。
  保护动作逻辑如下:
  ◆ 过热保护功能
  针对电动机回路,装置设有过热保护功能(请参阅本资料:2 智能MCC控保装置之2.3装置功能—过流及过热保护)。
  通讯功能
  ◆ 可通过ProfiBus-DP工业现场总线实现系统组网;
  ◆ 可通过RS485通讯接口,以ModBus@RTU通讯协议实现系统组网。

  1.3 装置型号及功能定义
  智能PC测控单元型号表示方式及意义如下:
  ZT-PCK-A B C D E F
  
  举例:某一回路要求420mA输入、420mA输出、无通讯功能及后加速功能、系统为小电流接地系统、控制电压DC110V。型号表示为:ZT-PCK-211222。

  1.4 装置示意图及安装尺寸
  1) 装置面板示意图:
  
  2) 面板硬件设置及说明
  液晶显示窗:正常运行时显示电压、电流、功率、电度、功率因数、频率、可编程输入、断路器辅助触点、时间等信息;异常运行或故障时(事故/报警)显示相应信息。按任意键背光亮,显示更清晰,汉字菜单显示、易于操作。
  指示灯从上至下为:
  运行——合闸时常亮(红色);
  停止——跳闸时常亮(绿色);
  事故信号——大电流接地保护、低电压保护、过热保护、应急跳闸、外部跳闸等事故信息后闪烁(红色),事故信号复归后熄灭;
  报警信号——弹簧储能未满、PT断线、小电流接地保护、跳闸失败、应急报警等报警信息发生时常亮(红色),报警信号复归后或信号消失时熄灭;
  通讯1——装置在通讯1口下此灯闪烁;
  通讯2——装置在通讯2口下此灯闪烁。
  触摸键盘共包括6个键,分别为:“确认、返回”和四个方向键,方向键用来选择菜单、功能或更改数值大小,“确认、返回”键用来确认或返回某项操作。
  按钮:装置面板上设有就地控制按钮。红色:合闸按钮(断路器合闸操作);绿色:跳闸按钮(断路器跳闸操作)。
  远方/就地选择开关:装置面板上设有远方/就地选择开关,用来进行远方和就地的互为闭锁的切换。当此开关打到“就地“位置时,装置面板上的控制按钮可以用来进行断路器的合、分操作,远方控制功能失效(指装置端子引出的外接控制按钮,不包括可编程的输入联锁功能和基于现场总线的控制功能),当此开关打到“远方”位置时,装置可以进行远方控制(指装置端子引出的外接控制按钮,包括可编程的输入联锁功能和基于现场总线的控制功能),装置面板上的控制按钮失效。
  3) 装置在柜体面板上的开孔尺寸为134mm152mm(宽高)
  装置典型接线图:
  

  1.5 设计与接线
  1)装置典型接线图
  

  ※ 外配PT(V-V)接线,二次侧不能接地。   

  2)输出接点容量
  

  3)模拟量输入、输出
  
  装置显示电流、电压为现场一次测量值,即二次测量值乘以PT、CT变比。
  4)电源输入(X5-1、X5-2)
  ZT-PCK输入电源为AC220V或DC220V、DC110V,功耗小于5W。电源输入端子为X5-1和X5-2。X5-1用来连接交流电源相线(L)或直流电源正极,X5-2用来连接交流电源零线(N)或直流电源负极。
  5)固定输入与可编程输入
  装置具有六个固定输入:
  X1-6用来连接现场事故按钮,可以为常开或常闭形式的输入,用于跳闸并输出事故信号;
  X1-1、X1-2用来连接远方控制输入,从而实现远方操作功能;
  X1-3、X1-4用来接断路器的辅助接点(常开、常闭);
  X1-5为操作机构储能未满信号输入,如果操作机构储能未满则闭锁合闸操作同时输出报警信号。
  装置具有四个可编程输入:
  X1-7、X1-8 、X1-9、X1-10可编程输入可以实现复杂的逻辑联锁功能。
  6)可编程输出(X4-17、X4-18,X4-19、X4-20, X4-21、X4-22; X4-23、X4-24,X4-25、X4-26)
  通过编程可以根据负荷的运行状态(合闸、分闸、事故或报警信息等)、可编程输入的状态等综合判断,输出三路(5个接点)联锁控制信号,此信号输出方式有多种,可以根据现场工艺情况进行选择
  7)接地(X5-3)
  X5-3为ZT-PCK的接地端子,工程设计时应将此端子可靠连接于系统大地。

  1.6 独立的后台装置程序
  装置不仅可以通过面板设置一些必要的参量,还可以利用后台装置程序全方位的设置产品的所有参量。例如:一些“与”“ 或”“ 非”逻辑的设置只能通过后台装置程序实现。