第 1 章 產品概述
1.應用范圍
光伏電站工程一般按“少人值守”的運行管理方式設計，整個光伏電場的集控室設置在升壓站側。光伏電場的分布比較分散，距離中控室近的有幾十米或幾百米，遠的可達幾十公里，而每個之間的距離也有500米到1000米。
由于上述原因，一直以來升壓站綜自系統都無法實現對箱變的監視和控制，使箱變系統成為光伏電場的信息孤島和監控盲區。作為光伏發電的一個變電環節，實現對光伏箱變的遠程管理和自動化監控，滿足光伏電站工程“少人值守”的運行管理方式，已經勢在必行。
為此，我公司專門設計開發了一套ZL-XBJK系列箱變智能監控裝置，可以很好地實現光伏箱變全部信息的監測、非電量保護、控制和通訊功能。
2. 產品特點
Ø產品是專門針對光伏廠箱變測量、控制和通訊的實際需要設計,是箱變監控的完整解決方案。
Ø裝置采用工業級器件，可適用于光伏場-40℃～70℃的寬溫工作環境。
Ø硬件平臺統一，模塊化設計，內部無可調元件，使裝置現場安裝調試更加方便。
Ø采用高性能DSP處理器和大容量的FLASHRAM存貯器，使裝置具有極強的數據處理和存取能力。
Ø豐富多樣的通訊接口（雙RS485/CAN、雙以太網、雙光纖通訊接口），使可方便地接入現場監控系統。
Ø裝置顯示及操作由專門的巡檢儀，通過無線/有線兩種方式與巡檢儀通訊。
Ø裝置結構按箱變開關柜要求設計，尺寸較小，安裝方式簡單，配線方便。
第 2 章 技術指標
1、環境條件
| 工作環境 | 應安裝在無爆炸危險和無導電塵埃、無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的地方。 |
| 工作環境溫度 | -40℃～+70℃ |
| 儲存環境溫度 | -40℃～+85℃，相對濕度不大于85%，宜儲存于防雨、防雪的室內，周圍空氣中不含有酸性、堿性或其它腐蝕性及爆炸性氣體。 |
| 相對濕度 | 在較高溫度為+75℃時相對濕度不超過50％；在較低溫度下可以有較高的相對濕度，例如20℃時達90%，因溫度變化偶爾產生的凝露，應采取特殊措施。 |
| 大氣壓力 | 80kPa～110kPa |
2、絕緣性能
| 絕緣電阻檢驗 | 100MΩ/500V |
| 介質強度檢驗 | 0.5 kV（額定絕緣電壓≤63V 時） 2.0kV（額定絕緣電壓＞63 V 時）； 50Hz，1min |
| 沖擊電壓檢驗 | 1.0 kV（額定絕緣電壓≤63V 時）， 5.0kV（額定絕緣電壓＞63 V 時）。 |
3、電磁兼容（EMC）性能
| 靜電放電抗擾度檢驗： GB/T 14598.14-1998（IEC 60255-22-2：1996） | 4級 |
| 震蕩波抗擾度檢驗：GB/T 14598.13-2008（IEC 60255-22-1：2007） | 3級 |
| 射頻電磁場輻射抗擾度檢驗： GB/T 14598.9-2002（IEC 60255-22-3：2000） | 4級 |
| 電快速瞬變脈沖群抗擾度檢驗： GB/T 14598.10-2007（IEC 60255-22-4：2002） | 4級 |
| 浪涌抗擾度檢驗（1.2/50μs）： GB/T 14598.18-2007（IEC 60255-22-5：2002） | 4級 |
| 工頻抗擾度檢驗：GB/T 15153.1998（IEC 60255-22-7：2003） | 3級 |
4、額定參數
| 額定工作電壓 | AC/DC220V | 測量交流輸入電壓 | AC690V 或AC400V |
| 額定功耗 | 不大于20W | 測量交流頻率 | 50Hz 或60Hz |
| 開關量輸入 | AC/DC220V 外部有源接點 | 污染等級 | 3 級 |
| 控制繼電器輸出 | 交流220V 回路：AC250V，8A 交流380V 回路：AC380V，1.9A 直流回路：DC250V，1.5A | 安裝類別 | Ⅲ級 |
| 測量交流輸入電流 | 5A/1A |
5、測量精度
| 項目 | 范圍 | 精度 | 項目 | 范圍 | 精度 |
| 電流 | 10%～120%Ie | 0.5級 | 功率因數 | 0～1 | ±1% |
| 電壓 | 50%～150%Ue | 0.5級 | 功率 | 0～7200W | ±1% |
| 頻率 | 45Hz～65Hz | ±0.02Hz | 模擬量 | 4～20mA | 1級 |
| 熱電阻 | 200～15000Ω | 2級 |
第 3 章 產品功能
1、裝置功能表
ZL-XBJK裝置分別對箱變低壓側2分支實現以下功能的監控：
| 功能分類 | 裝置功能 |
| 測量功能 | 三相電壓、三相電流、頻率、功率因數、有功功率、無功功率、有功功率電度、無功功率電度、零序電流、零序電壓,溫度 |
| 電氣量保護功能 | 過流保護、過負荷、過壓保護、欠壓保護、低頻、PT斷線及閉鎖 高溫保護、直流保護。 |
| 非電量保護功能 | 跳閘：重瓦斯、高溫報警：輕瓦斯、高溫、變壓器油位低、壓力釋放 |
| 控制功能 | 6路開出：35KV開關分合閘；低壓側2路分支開關分合閘 |
| 通訊功能 | 2路RS485或2路以太網或2路光纖接口 |
| 直流模擬量輸入 | 2路4～20mA直流 1路PT100熱電阻 |
| 開關量輸入 | 16路(外部提供DC220/110/48/24V或AC220/110V電源或無源輸入均可) |
| 事件記錄 | 100條 |
2．測量功能
裝置具有12路交流量輸入，分別為低壓側2路分支的三路測量電流輸入，三路電壓輸入。電壓輸入方式可以通過整定值進行整定，可選擇的方式有三相四線星形（三個相電壓）、三相三角形（三個線電壓）。
裝置顯示單元可顯示出采集到各路交流量的實時值及相位，電壓及測量電流的幅值以一次值顯示,相位則均以UA為基準向量顯示。
裝置根據所監測的電流電壓情況計算得到系統的功率因數。
裝置計算得到有功、無功功率，其顯示值折算到一次側。
裝置根據計算得到的有功、無功功率進行累計得到的電能統計。
裝置根據A相電壓得到系統的頻率。
其中各相角均以UA為參考，裝置的相角測量未作精度要求，但能顯示各輸入量的相位關系，可直觀的反映現場的接線是否出錯。
裝置可實時測量各種電氣量并在顯示單元進行顯示，亦可通過通信口隨時將當地測量參數內容上傳后臺機。
積分電能參數是一個累計值，基本的電能參數包括：
● 有功電能（KWH）
● 無功電能（KVARH）
電能讀數是真有效值，所有的電能參數表示三相的總和。電能讀數的分辨率為0.01度，較大范圍為199999999.9度。超出較大值，積分電能自動歸零后繼續累加。所有電能參數均為其電能總量(表示三相電能輸入和輸出的總量)。
編程模式下，可將積分電能累加器清零、置數。
提供3路DC4～20mA或熱電阻模擬量輸入，用于采集溫度變送器等傳送過來的信號。
3．開關量輸入
裝置能夠低壓側2支路分別采集16路開關量輸入。開入回路中均可設置為無源方式或有源方式（訂貨時注明）。
無源方式：裝置將輸出一路DC24V電壓作為開關量采集的電源。只需要將公共端與相應的開入端子接通（電阻小于100Ω）即可采集到該開關量。
有源方式：開關量采集的工作電壓由外部提供，工作電壓可以選擇為DC220V、DC24V、AC220V等（特殊電壓可由用戶特別提出）。此時公共端接負（或零線），相應的開入端子接正（或火線）。
裝置的開關量采集電路采取了嚴格的防雷、防瞬變電磁干擾措施，保證了遙信采集的高可靠性。開入中兩路（B1、B2）已經定義為低壓側開關的合位信號輸入，另外14路用戶可以自行定義。儀表的面板可以查看到各路開入的實時狀態。
開入的變位可以由儀表記錄下來，在儀表菜單中事件記錄一欄可以查看到變位時的狀態、時間。事件記錄中的時間分辨率為1ms。
4．開關量輸出
控制器低壓側2支路各有6個獨立的繼電器輸出，采用干接點形式輸出。繼電器的輸出方式（電平和脈沖/脈寬可設置）可編程設置,繼電器的用途可根據用戶需要編程設置。
5．通信接口
控制器能夠低壓側各提供兩個通訊接口。兩個通信口均可選配為RS485、以太網或光纖接口以太網。兩個通信口相互獨立，可以與兩個獨立的通信管理機（后臺）同時通信，實現完整的雙網通信。
通過通訊電纜將通信口與一臺PC機連接，通過在PC機上運行的調試軟件，用戶可以完全監視儀表的運行狀況及各種實時數據，也可以修改儀表的各種參數或控制繼電器的輸出，甚至可以獲得儀表的一些高級應用功能。多臺儀表可以通過通訊接口掛接在同一總線上（具體數量由現場環境、通訊速率等因數決定）與計算機監控系統連接。
裝置顯示菜單中通訊地址、通訊波特率可編程設置。
6．保護功能
本產品可以對箱變低壓側2支路實現以下保護功能，所有的保護功能均按照簡單的過量/欠量原理工作。各種保護可以通過軟壓板整定為跳閘、報警或退出，其保護啟動的出口可以任意整定。
6.1 過流保護、過負荷動作邏輯框圖如下：（各軟壓板均投入）
6.2 過電壓保護
為避免在發生單相接地故障時單相電壓升高，引起過壓保護誤動，裝置過壓保護電壓取母線線電壓。其保護邏輯圖如下（各軟壓板均投入）
6.3 欠壓保護
欠壓保護電壓取母線線電壓，可根據整定選擇任意線電壓低于欠壓定值（或邏輯）或三個線電壓全低于欠壓定值（與邏輯）。
欠壓保護可根據設定選擇是否需要有流閉鎖、PT斷線閉鎖。
欠壓保護電壓取母線線電壓，其保護邏輯圖如下：（各軟壓板均投入）
圖3-3 欠壓保護邏輯圖
欠壓保護可根據設定選擇是否需要有流閉鎖。
6.4 低頻率保護邏輯圖如下（各軟壓板均投入）
圖4-4 低頻率保護邏輯圖
6.5 PT斷線及斷線閉鎖
PT斷線、PT失壓在采用不同的PT接線方式時判據分別為：
A、裝置PT接線方式設定為四線星型（Y型）時判據
① PT失壓檢測的判據如下：
三相電壓均小于10V，三相電流小于0.06In，斷路器處于合位，判為三相PT無壓，裝置報“PT無壓”事件。
② PT斷線檢測的判據如下：
在下面三個條件之一得到滿足時，裝置報“PT斷線”事件。
1）三相電壓均小于10V，任一相電流大于0.06In，斷路器處于合位，判為PT斷線；
2）三相電壓向量和大于18V，較小線電壓小于18V，判為PT斷線；
3）三相電壓向量和大于18V，較大線電壓與較小線電壓的差值大于18V，判為PT斷線。
B、裝置設定PT接線方式為三線三角型（V型）時判據
① PT失壓檢測的判據如下：
三線電壓均小于10V，三相電流小于0.06In，斷路器處于合位，判為三相PT無壓，裝置報“PT無壓”事件
② PT斷線檢測的判據如下：
在下面二個條件之一得到滿足時，裝置報“PT斷線”事件。
1）三線電壓均小于10V，任一相電流大于0.06In，斷路器處于合位，判為PT斷線；
2）線電壓較大值減其余兩線電壓和的差值小于20V且線電壓較大值大于80V，判為PT斷線；
PT斷線保護、PT無壓均動作于發信，兩保護出口可獨立任意整定（通信方式）。
③ PT斷線閉鎖
裝置在檢測到PT斷線后，根據PT斷線閉鎖的設置方式來判定是否閉鎖有關電壓保護。
PT斷線解除后，閉鎖保護亦相應解除。
6.6 高溫保護
保護裝置檢測到測到的溫度超過設定值，保護經設定延時跳閘。
圖3-5 高溫保護動作邏輯圖
6.7 直流保護
裝置采樣的兩路直流4～20mA信號分別配置DC1、DC2兩路保護，采樣值經過轉換后的數據超過設定值，保護經設定延時跳閘。
7. 聯鎖控制功能
裝置低壓側各自提供6組聯鎖控制功能。每一組的聯鎖控制可獨立設定其工作方式，可較多控制6個繼電器輸出（出口可獨立任意整定），并可設定相應的延時時間。
參與聯鎖控制的開入量可以選擇高電平或低電平，可選擇相與和相或的邏輯關系。
聯鎖控制的動作條件是：【聯鎖控制方式】選擇方式0或方式1或方式2，當【開入選擇】所選擇參與的開入量滿足【聯鎖邏輯關系】后經過【聯鎖時間定值】所設定時間后，裝置將按照【聯鎖出口方式】所設定控制出口繼電器動作，并產生相應的聯鎖動作事件記錄。
8．裝置告警
置檢測到下列硬件故障時，發出運行異常信號并報警，并同時閉鎖保護出口。硬件故障包括：RAM、NVRAM、定值出錯時等。
9．事件記錄功能
裝置低壓側各自可記錄NO.00至NO.99共100個帶有精確到1ms的事件記錄，其中顯示NO.00為近一次事件記錄。總事件超出100個，則較早產生的事件記錄將被新近產生的事件記錄覆蓋。裝置掉電后事件記錄仍可保存。
事件記錄主要內容有：
● 保護動作類型及動作參數；
● 裝置告警情況；
● 遙信變位；
● 控制監視（如“遙控選擇”合/分操作等）
