1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DF3322E線路電流電壓方向保護測控裝置技術(shù)說明書DF3322E線路電流電壓方向保護測控裝置技術(shù)說明書DF3322E線路電流電壓方向保護測控裝置技術(shù)說明書 1 概 述 1.1 適用范圍 DF3322E線路電流電壓方向保護測控裝置（以下簡稱裝置），主要適用于輸電線路，也可用于小型變壓器及分段斷路器，實現(xiàn)保護、測量、控制及通信功能，是一個綜合的“四合一”裝置。 母線 1 圖1.1 裝置典型使用 2 1.2 裝置功能 a) 保護功能 1) 三段相電流過流保護（可選擇帶方向、復合電壓閉鎖、兩相式/三相式、外部

2、復壓并聯(lián) 啟動、開入閉鎖） 2) 三段零序過流保護（可選擇帶方向、零壓閉鎖，其中零序過流III段可選擇跳閘或告警） 3) 相反時限過流保護（符合IEC255-3的三種特性可供選擇） 4) 兩段負序過流保護 (可選擇帶開入閉鎖) 5) 低壓保護（可選擇帶電流閉瑣） 6) 三相二次重合閘(一次重合閘可選檢無壓，檢同期或非同期。二次重合閘可選檢無壓) 7) 相電流過流加速保護（可選擇前加速或后加速） 8) 零序過流加速保護（可選擇前加速或后加速） 9) 過流母充保護（可選擇復合電壓閉鎖、外部復壓并聯(lián)啟動） 10) 零流母充保護（可選擇零壓閉鎖） 11) 兩段過負荷保護（過負荷跳閘，和過負荷告警） 1

3、2) 低周減載（可選擇電流閉鎖、電壓閉鎖、滑差閉鎖） 13) 低壓減載或低壓解列（低壓解列可選擇開入閉鎖） 14) 反向閉鎖母線保護 15) 四路非電量保護 b) 輔助功能 1） 接地選線 2） 手合/遙合同期操作 3） 外部同期操作 4） 零序過壓告警 5） 母線PT斷線告警 6） 線路PT斷線告警 7） 檢修壓板 8） 保護功能硬壓板 9） 可實現(xiàn)動態(tài)錄波功能，按事件觸發(fā)錄波，記錄觸發(fā)前5個周波，觸發(fā)后10個周波 10）具有獨立整定的16套定值 11）連續(xù)記錄64份保護動作報告和64份告警報告 12）連續(xù)記錄128份SOE報告和255份操作事項 13）在線自診斷功能 14）打印功能（定值、

4、壓板、報告、錄波數(shù)據(jù)等） 15）功能強大的筆記本電腦維護分析功能 16）具有定值區(qū)復制、模擬報告、觸發(fā)錄波和觸發(fā)自檢等功能 c) 測控功能 1) 遙測功能：裝置可選擇兩表法或三表法，完成一條線路Ia、Ib、Ic、Uab、Ubc、Uca、P、Q、cos?、F、3U0、Ux、?、?F，或Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、P、 3 Q、cos?、F、3U0、Ux、?、?F的測量 2) 遙信功能：裝置可采集14路外部遙信 3) 脈沖電度采集功能：可采集4路脈沖電度 4) 遙控功能：可以完成1臺斷路器的操作 d) 通信功能 通信接口可以選擇如下說明的接口之一 1) 可選的雙以太

5、網(wǎng)絡(luò)接口，采用插卡方式，通信媒介可采用光纖或屏蔽電纜，通信速率為10/100Mbps，通信規(guī)約建立在國際標準的TCP/IP協(xié)議之上 2) 可選的FDKBUS接口，采用插卡方式，通信媒介采用屏蔽電纜，可實現(xiàn)雙網(wǎng)冗余，通信速率為187.5k1Mbps，通信規(guī)約采用FNP（Fieldbus Network Protocol）規(guī)約 3) 可選的光纖FDKBUS環(huán)網(wǎng)接口，采用插卡方式，通信媒介采用光纖，可實現(xiàn)基于FDKBUS的光纖冗余雙環(huán)通信方式，通信速率為187.5k1Mbps，通信規(guī)約采用FNP規(guī)約 4) 可選的標準RS485通信接口，通信媒介可采用屏蔽電纜，通信速率為9600bps，通信規(guī)約采用I

6、EC60870-5-103規(guī)約 1.3 裝置特點 a) 采用先進的工業(yè)級芯片，裝置采用MOTOROLA的32位CPU芯片，硬件系統(tǒng)工作可靠， 抗干擾能力強 b) 采用14位A/D采集芯片，提高了數(shù)據(jù)采集的分辨率和測量精度 c) 主要芯片采用表面貼裝技術(shù) d) 電氣隔離和電磁屏蔽設(shè)計符合國際標準,電磁兼容性能指標滿足IEC61000-4中規(guī)定的最嚴 酷等級（級）的要求 e) 采用的保護原理成熟可靠，并且已經(jīng)有豐富的現(xiàn)場運行經(jīng)驗 f) 保護功能相對獨立，本間隔所完成的保護和測控功能決不依賴通信網(wǎng) g) 裝置通信接口采用插卡方式，可以滿足不同類型的變電站對通信網(wǎng)絡(luò)的要求 h) 可采用光纖冗余自愈雙環(huán)

7、網(wǎng)結(jié)構(gòu)，或雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)通信的可靠性 i) j) l) 具有多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可供選擇，提高了系統(tǒng)組網(wǎng)的靈活性 具有與GPS的IRIG-B格式對時功能 裝置采用嵌入式整面板密閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為插件式，可以集中組屏，也可以就地安裝 k) 采用大屏幕漢化液晶顯示和東方徽形簡化鍵盤。人機界面友好美觀，菜單豐富，操作簡單 4 2 技術(shù)參數(shù) 2.1 額定參數(shù) a) 直流工作電壓：220V或110V（標稱范圍±20%，直流中交流分量不大于直流額定值的5%） b) 交流輸入電壓：100/V或100V, 頻率50Hz（標稱范圍±2.5Hz） c) 交流輸入電流：5A或1A,頻率50Hz（標

8、稱范圍±2.5Hz） 2.2 電流電壓精確工作范圍 a) 交流電流：0.05In20In(In為額定值，以下相同) b) 交流電壓：0.5V150V c) 交流零序電流：0.01A1.5A或0.1A20A或0.5A100A 2.3 功率消耗 a) 直流電壓回路：在額定電壓下，正常工作時<15W，動作時<20W b) 交流電壓回路：小于1.0VA/相（Un=57V） c) 交流電流回路：小于1.0VA/相（In=5A），<0.5VA/相（In=1A） 2.4 交流過載能力 a) 交流電流回路：2倍額定電流，連續(xù)工作, 20倍額定電流，允許1秒

9、b) 交流電壓回路：1.2倍額定電壓，連續(xù)工作 2.5 輸出觸點容量 a) 輸出觸點容量：在電壓不大于250V，電流不大于1A，時間常數(shù)L/R=5±0.75ms的直流有 感負荷回路中，觸點斷開容量為50W，允許長期導通電流5A。 b) 其它觸點容量：在電壓不大于250V，電流不大于0.5A，時間常數(shù)L/R=5±0.75ms的直流 有感負荷回路中，觸點斷開容量為30W，允許長期導通電流3A。 2.6 環(huán)境條件 a) 環(huán)境溫度：-25+55，24小時內(nèi)平均溫度不超過+35 b) 環(huán)境濕度：5%95% c) 貯存溫度：-25+70，在極限值下不施加激勵量，裝置不出現(xiàn)不可逆變化，溫

10、度恢 復后，裝置能正常工作 d) 相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90%，同時該月的月平均最低溫度為25且表 5 面無凝露 e) 大氣壓力：80kPa110kPa f) 工作位置：偏離基準位置不超過5° 電介質(zhì)，不允許充滿水蒸汽及有較嚴重的霉菌存在 h) 使用地點應(yīng)具有防御雨、雪、風、沙、灰的設(shè)施 g) 使用地點不允許有爆炸危險的介質(zhì)，周圍介質(zhì)中不應(yīng)含有腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導 2.7 主要技術(shù)指標 2.7.1 定值范圍及誤差 a) 相電流過流保護 1) 電流定值 范圍：0.2In20In 誤差：不超過±3% 2) 低壓定值 范圍：2V100V 誤差：不超過

11、77;3% 3) 負序電壓定值 范圍：2V60V 誤差：不超過±3% 4) 動作時間定值 范圍：過流段為0s80.0s，過流段和過流段為0.1s80.0s 誤差：不超過±15ms或±1.5%；速斷誤差<40ms 5) 方向元件 接線方式：90°接線 最大靈敏角: -30°，誤差±5° 動作范圍：170°± 10° b) 零序過流保護 1) 零序電流定值 范圍：0.01A1.5A、或0.1A20A、或0.5A100A三種可以選擇 誤差：不超過±0.05A或±3%

12、2) 動作時間定值： 范圍：零流段為0s80.0s，零流段和零流段為0.1s80.0s 誤差：不超過±40ms或±3% c) 相反時限過流保護 1) 電流整定值 范圍：0.2In20In 2) 時間常數(shù)整定值 范圍：0.01s9.0s 6 3) 動作時間 誤差：小于1s時不大于30ms；1s10s時誤差不超過±5%；大于10s時誤差不超過±10% d) 重合閘 動作時間定值范圍：0.1s 9.0s 動作時間定值誤差：不超過±40ms或±3% e) 加速保護 動作時間范圍：0s1.0s 動作時間誤差：不超過±40ms f) 過

13、負荷保護 1) 電流定值 范圍：0.2In20In 誤差：不超過±3% 2) 動作時間定值 范圍：0.1s80.0s 誤差：不超過±40ms或±3% g) 低周減載 1) 頻率定值 范圍：45.0Hz49.5Hz 誤差：不超過±0.02Hz 2) 動作時間定值 范圍：0.1s80.0s 誤差：不超過±40ms或±3% 3) 滑差閉鎖定值 范圍：110.00Hz/s 誤差：1Hz/s3Hz/s不超過±0.5Hz/s、3Hz/s10Hz/s不超過±1Hz/s(在F=0.5Hz, t=0.1s條件下測試) h) 低壓減載

14、和低壓解列 低壓定值范圍：32.00V100.00V 低壓定值誤差：不超過±3% 2.7.2 測量回路 a) 測量精度： 1) 電流和電壓：±0.5% 2) 功率：±1% 3) 頻率：0.01Hz b) 測量范圍： 1) 電流：01.2In 2) 電壓：0120V 7 c) 被測信號頻率范圍：45Hz55Hz 2.7.3 數(shù)字量輸入 裝置可采集14路外部開入量(其中開入11開入14可通過“開入屬性”設(shè)置為遙信或脈沖電度)； a) 開關(guān)量（遙信）： 1) 2) 3) 4) 1) 2) 3) 去抖時間設(shè)置范圍：09999ms SOE分辨率：不大于2ms 隔離方式：光電

15、隔離，耐壓500V 觸點方式：無源觸點 脈沖寬度要求：大于10ms 脈沖幅度：12V或24V 隔離方式：光電隔離，耐壓500V b) 脈沖量： 2.7.4 溫度影響 裝置在-25+55溫度下動作值因溫度變化而引起的變差不超過±3% 2.7.5 絕緣性能 a) 表2.1 裝置絕緣電阻試驗 絕緣電阻 裝置絕緣電阻滿足表2.1所示要求。 b) 介質(zhì)強度 裝置能承受表2.2所示的工頻耐壓試驗，一分鐘無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。 表2.2 裝置工頻耐壓試驗 8 2.7.6 沖擊電壓 裝置能承受表2.3所示的標準雷電波沖擊試驗。 表2.3 裝置標準雷電波沖擊試驗 2.7.7 抗電磁干擾性能 a) 脈沖干擾

16、試驗 能承受頻率為1MHz及100kHz電壓幅值共模2500V，差模1000V的衰減振蕩波 脈沖干擾試驗。 b) 靜電放電試驗 能承受IEC1000-4-2標準級，試驗電壓接觸放電8kV，空氣放電15kV。 c) 輻射電磁場干擾試驗 能承受IEC1000-4-3標準級，干擾場強10V/m的輻射電磁場干擾試驗。 d) 快速瞬變干擾試驗 能承受IEC1000-4-4標準級。 2.7.8 重量 裝置的總重量不大于8kg。 9 3 安裝及硬件說明 3.1 裝置安裝 3.1.1 安裝開孔圖 裝置采用19/3機箱，全封閉式、防水、防塵、抗振動的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可嵌入式安裝于屏體及開關(guān)柜，機箱結(jié)構(gòu)及尺寸見圖3.1

17、。 10 圖3.1 裝置安裝開孔尺寸圖 3.1.2 裝置裝配圖 裝置主要由交流插件、CPU插件、出口插件、電源插件、面板構(gòu)成。各插件按照導軌槽上的插入位置標識來確定固定位置，硬件裝配圖見圖3.2。 圖3.2 裝置內(nèi)部硬件裝配 裝置內(nèi)部插件聯(lián)系原理見圖3.3。 11 開入回路 EEPROM 1M RAM 交流 14位AD 插件 512K ROM CPU插件 通信接口 通信卡 MCU 開出回路 出口插件 電源插件 面 板通信網(wǎng)絡(luò) FDK網(wǎng)絡(luò)或以太網(wǎng) 指示燈液晶鍵盤維護口 圖3.3 插件聯(lián)系原理 3.2 裝置端子 本裝置端子主要有D端子（電源插件端子），C端子（出口插件端子），B端子（CPU插件端子

18、），和A端子（交流插件端子）。另外有通信板接頭，RS485/232通信接頭及裝置屏蔽地接線螺絲。接線時應(yīng)保證裝置的屏蔽地可靠與變電站地網(wǎng)連接，端子的詳細布置情況見圖3.4。 12 圖3.4 裝置端子定義（后視圖） 3.3 CPU插件 3.3.1 CPU插件功能說明 本插件是保護裝置的核心插件，主要完成交流電量的采集、計算，保護邏輯功能的處理，外部開入信號的采集，部分通信功能的處理與發(fā)送，出口及信號的第一級處理等。本插件采用多種抗干擾技術(shù)，如：大規(guī)模EPLD技術(shù)，表面貼裝技術(shù)，多層印制板設(shè)計等，保證了裝置工作的可靠性及安全性。以下對插件的有關(guān)情況進行說明。 本插件所用CPU為高集成度32位工業(yè)控

19、制用芯片，片外邏輯均通過I/O芯片隔離和CPU連接，具有極強的抗干擾能力。 13 采用14位A/D轉(zhuǎn)換芯片，有13路模擬輸入通道，模擬量經(jīng)兩級RC濾波接入模數(shù)轉(zhuǎn)換回路。 有22路開關(guān)量輸入回路(其中8路輸入回路供內(nèi)部使用)。 有8路開關(guān)量輸出回路，用于驅(qū)動出口跳閘繼電器和告警繼電器。 設(shè)一個標準RS485/232通信接口。 3.3.2 CPU插件使用說明 圖3.5 CPU插件布置示意 CPU插件上設(shè)有插座、插頭及跳線器，改變跳線器可對部分功能或使用做出變更，使用時要格外注意。以下對CPU插件上的插座、插頭及跳線的使用進行說明。 XS1：CK電纜插座； XS2：CPU電纜插座； XS6、XS8、

20、XS9：用于開發(fā)及公司產(chǎn)品維護人員編程使用； 14 XS7：用于開入擴展插件使用（本裝置不能使用）； 表3.1 CPU插件跳線說明 J5J12都必須設(shè)置為開入功能。 以上插座、插頭和跳線器使用標號、位置情況及使用方法參見圖3.5CPU插件布置示意。 3.3.3 CPU插件端子接線說明 本插件的端子主要用于開入和脈沖電度采集，及非電量保護功能的信號輸入。具體接線見圖3.6（24V開入回路端子接線）、圖3.7（220V開入回路端子接線）。本插件端子的屏蔽地端子已經(jīng)通過短接片與裝置機殼連接，不用單獨處理。 D B 電 源 CPU 開入11開入12開入11-12開入13開入14開入13-14開入01開

21、入02開入03開入04開入05開入06開入07開入08開入09開入10開入01-10屏蔽地 圖3.6 24V開入回路端子接線 15 DB 電 源 CPU 開入11開入12開入11-12地開入13開入14開入13-14地開入01開入02開入03開入04開入05開入06開入07開入08開入09開入10開入01-10地屏蔽地 圖3.7 220/110V開入回路端子接線 本裝置可接14路外部開入，其中開入11-14可根據(jù)需要在開入屬性菜單中設(shè)置成脈沖電度或遙信功能，注意兩者只能選擇其一。用于非電量保護功能時，開入11-14必須設(shè)置為“遙信”，不用此保護功能時可做普通開入功能使用。 開入采集回路采用可靠

22、的光電隔離器件及成熟的設(shè)計電路，使裝置內(nèi)部電路與外部復雜環(huán)境隔離，從而保證了保護裝置的可靠運行，開入采集的原理示意圖如圖3.8。 外部接點 圖3.8 開入回路原理 16 3.4 電源插件 3.4.1 電源插件功能說明 本插件主要提供CPU及其外圍芯片的工作電源，采集運放等芯片的工作電源，外部開入采集的工作電源，開出回路的工作電源及通信插件的工作電源。 本插件的主要功能說明如下： 本插件工作電壓為直流220V或110V兩種（直流電源電壓等級由定貨時予以確定），直流輸入經(jīng)逆變后輸出裝置所需四組直流電壓：（四組電壓均不共地，且采用浮地方式，同機殼不相連）。另外還有如下工作電壓等級。 +5V： 為CP

23、U及其外圍芯片提供工作電源。 ?12V： 開出24V： 開入24V： 為模擬輸入回路運放及A/D芯片提供工作電源。 為開出回路提供電源。 為開入回路提供電源。 本插件上有一個網(wǎng)絡(luò)接口，采用插板方式，通信媒介可以采用光纖或屏蔽電纜。可實現(xiàn)FDKBUS網(wǎng)絡(luò)、光纖雙環(huán)自愈網(wǎng)、以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)方式。 電源插件工作原理圖見圖3.9。 D01 D02 +12V D05 D06 開出+24V D08開出24V地12V地-12V+5V5V地 YJ1 D03 YJ2 +5V開出+24VD04 DYJ YJ 5V地開出24V地 圖3.9 電源插件原理 17 3.4.2 電源插件使用說明 電源插件的布局圖見圖3.10。

24、要注意本插件上插座的使用情況， XS11：CK電纜插座 XS12：CPU電纜插座 XS13：LCD電纜插座 XS14：以太網(wǎng)板插座 XS15：FDKBUS通信板插座 XS11、XS12、XS13插座為裝置內(nèi)部電纜的插座，XS14及XS15插座的使用要根據(jù)用戶訂貨來確定，當使用FDKBUS方式時使用XS15，使用以太網(wǎng)形式時使用XS14。裝置的使用情況出廠后即確定。 注：裝置內(nèi)部電纜的使用情況見裝置的裝配圖。 圖3.10 電源插件布置 3.4.3 電源插件端子接線說明 裝置端子圖(后視圖)最左邊一列為裝置電源接線端子D，包括開入采集用的開入+24V及開入24V地，裝置電源失電監(jiān)視用的常閉節(jié)點一對

25、，裝置屏蔽地端子，裝置的電源端子，具體布置如圖 3.11。本插件端子的屏蔽地端子已經(jīng)通過短接片與裝置機殼連接，不用單獨處理。 18 D 電 源 0102030405060708 +KM -KM 圖3.11 電源端子及基本接線 3.5 交流插件 3.5.1 交流插件功能說明 本插件將系統(tǒng)電壓互感器、電流互感器二次側(cè)強電信號變換成保護裝置所需的弱電信號，同時起隔離和抗干擾作用。交流插件的交流回路原理參見圖3.12。 A2A2A1A1A1A2 A0A0A0A1BA1A1A1A1A1A1A2A2A0A0 A0A0A0A0圖3.12 交流插件原理 19 3.5.2 交流插件使用說明 交流插件接線端子能可

26、靠保證交流插件在插拔的過程中電流回路不開路，電壓回路不短路，保證裝置維護的安全性。具有交流插件緊固鏍絲，有效地保證了在運行過程中交流連接的可靠性。 本插件可根據(jù)需要選擇額定電流5A或1A兩種。零序CT可選擇0.01A2.0A、0.1A30A或0.5A150A。 本裝置的交流插件的交流量有三相電壓Ua、Ub、Uc，零序電壓3U0，線路電壓UX，三相測量電流IA、IB、IC，三相保護電流Ia、Ib、Ic，零序電流I0，其中IA、IB、IC的CT為測量專用高精度CT，以保證測量精度。 3.5.3 交流插件端子接線說明 本裝置可獨立完成一條線路（也可用于分段斷路器或變壓器斷路器）的交流量采集。電流的工

27、作范圍及電壓的接線形式（線電壓或相電壓）需在定貨時確定。典型相電壓的交流接線見圖3.13。交流插件的屏蔽地已與機殼屏蔽地相連。 母A線BIC 測量CT 保護CT 圖3.13 典型交流端子接線 20 3.6 出口板插件 3.6.1 出口板插件功能說明 本插件上設(shè)有啟動繼電器，用來閉鎖跳閘繼電器的24V電源,在裝置未啟動時防止出口繼電器誤出口。保護動作后，由本插件的繼電器跳、合相應(yīng)的斷路器，再給出保護動作信號觸點，同時點亮面板指示燈。檢測到告警時，由本插件的告警繼電器發(fā)出告警信號。 3.6.2 出口板插件接線說明 端子1-4提供帶保持的跳、合閘信號觸點。1為保護跳閘信號公共端，2為保護跳閘信號觸點

28、，3為低周跳閘信號觸點，4為重合閘信號觸點 端子5、6為跳位繼常開觸點 端子7、8為控制回路斷線常開觸點 端子9、10提供同期/閉鎖母線保護常開觸點，端子31、32提供同期/閉鎖母線保護常閉觸點 端子11、44接直流操作電源。11接正，44接負 端子12、33、34、35為跳閘連片。12為跳閘連片公共端，33為保護跳1連片，34為保護跳2連片，35為低周低壓跳連片，接線時12與33、12與34、12與35之間各接一跳閘連片，如無連片則12與33、12與34、12與35短接 端子13為合閘連片。接線時13與14接合閘連片，若無連片則13與14要短接 端子38、17分別接跳閘線圈和合閘線圈。如斷路

29、器帶防跳回路，37接斷路器位置輔助觸點，如不帶則37與17要短接 端子14為強電合閘入口，可接直流220V或110V（根據(jù)裝置型號中的直流電壓參數(shù)確定，以下同）直流實現(xiàn)合閘 端子18為強電跳閘入口，可接直流220V或110V直流實現(xiàn)跳閘 端子39為直接合閘入口，可接直流220V或110V直流實現(xiàn)合閘 端子15為直接跳閘入口，可接直流220V或110V直流實現(xiàn)跳閘 端子19、21分別為跳閘閉鎖、合閘閉鎖，引入直流220V或110V，即可分別閉鎖跳閘操作、合閘操作。20為跳合閘閉鎖，引入直流220V或110V即可既閉鎖跳閘操作，又閉鎖合閘操作。 端子22為本地遠動切換控制。根據(jù)裝置型號引入直流22

30、0V或110V即可實現(xiàn)遠方到本地的切換 端子23、24為外部信號復歸觸點，其中23為，24為 端子25、26為告警觸點。當發(fā)生母線PT斷線、線路PT斷線、過負荷告警、零序過流告警、零序過壓告警、裝置本機故障或線路的告警故障時，該觸點閉合 端子27-30提供不帶保持的跳、合閘信號觸點。27為動作信號公共端，28為保護跳閘觸點，29為低周低壓跳閘觸點，30為重合閘觸點 端子36為手合輸出端子，當不使用手合同期功能時應(yīng)將端子36和端子14短接。當使用手合同期功能時應(yīng)將手合同期開關(guān)在端子36和14間接入，并配合外部同期操作開入信號一起使用。 端子40為防跳觸點，使用防跳功能時，應(yīng)將40與44短接 端子

31、41為五防觸點。需要五防閉鎖功能時，可在11與41之間接入五防閉鎖。若不需要五防閉鎖功能，應(yīng)將11與41短接 21 端子42、43為跳閘閉鎖備自投觸點，手跳及遙控跳閘時可用來閉鎖備自投裝置 22 ) 保護啟動 跳位繼電器 手跳重動繼電器合閘回路保護動作2 低周動作 出跳閘回路 本 跳閘地 遠方 保護動作 低周動作重合閘 重合允許 合位告警 信 號 指 示箱內(nèi)接線 號復歸本地信手跳閉鎖 跳閘位置 跳閘閉鎖 復歸信號 本地控制 手合開入合閘跳閘動遠 復歸繼電器 本地遠動控制繼電器 合閘閉鎖 口重合閘回 閉鎖母線遠控預(yù)置繼電器 本地遠動控制切換 合閘 告警路護 保防跳閉鎖保護動作1C 合閘保持 合位

32、繼電器 跳閘 保持防跳 起動 手跳閉鎖備投 保護跳 保護動作信 號重合閘指跳位繼接示控回斷線 告警 內(nèi)部開關(guān)量信號 跳合閘低周跳接重合閘點 閉鎖母線常閉 同期/閉鎖母線常3.6.3 出口板插件使用說明 24(+) 圖3.14 出口板插件原理 23 3.7 通信板 3.7.1 通信板種類 通訊板共有3種類型、5個具體型號可選，分別為：FDK 通信板類（可選“FDK電纜通訊板E”或“FDK光纖通訊板E”）、以太網(wǎng)通信板類（可選“Ethernet電纜通訊板E”或“Ethernet光纖通訊板E”）、打印及對鐘板類。 3.7.2 FDK通信板 可提供1到2路FDKBUS 接口以及IRIG-B格式輸入接口

33、，可采用雙絞線或塑料光纖兩種介質(zhì)，對應(yīng)FDK 通信板分別為“FDK電纜通訊板E”和“FDK光纖通訊板E”兩種，板上無現(xiàn)場可設(shè)置元件。FDKBUS通訊速率為187.5kbps。 a) 雙絞線介質(zhì)接口（FDK電纜通訊板E） 接口物理層: 隔離平衡傳送，采用DB9/F孔式插座，5類8芯屏蔽雙絞線； 通訊距離: 1200米，超過1200米需加中繼器。 IRIG-B格式電平為24V。 FDKBUS 網(wǎng)接口引腳定義： 1：FDK-BUSA + 2：FDK-BUSA- 3、4、5：:空 6：IRIG-B+ 7：IRIG-B- 8：FDK-BUSB + 9：FDK-BUSB- b) 光纖介質(zhì)接口（FDK 光纖

34、通訊板E） 采用光纖雙環(huán)網(wǎng)時，F(xiàn)DK 光纖通訊板上共有4個光纖收發(fā)器件，分為兩組組成光纖雙環(huán)網(wǎng)，每組發(fā)送（灰色）、接收（黑色）光器件各一個。采用1毫米塑料光纖（POF）。 通訊距離：兩接點間不超過100米。 3.7.3 以太網(wǎng)通信板 可提供2路10BASE-T（或1路10BASE-F）以太網(wǎng)接口，可采用5類8芯屏蔽雙絞線或多模光纖兩種介質(zhì)，對應(yīng)以太網(wǎng)通訊板分別為“Ethernet電纜通訊板E”和“Ethernet光纖通訊板E”兩種，板上有看門狗跳線（X4）、暫保留跳線（X14），正常運行過程中無須更改位置。下面的口為A網(wǎng)，上面口為B網(wǎng)。目前標準配置中可接2路10BASE-T接口或者1路10BA

35、SE-F接口。 以太網(wǎng)通信板上的DB9插座提供自身的RS232維護口、24V IRIG-B格式接口，接口定義為： 1：IRIG-B+； 2：RXD； 3：TXD； 5：RS232 GND； 6：IRIG-B-； a) 10BASE-T雙絞線接口（Ethernet電纜通訊板E） 接口型式：RJ45-8插座； 引腳定義： 1、TPRX+ 2、TPRX- 3、TPTX+ 6、TPTX- 其余：空； 通信速率: 全雙工 10M bps。 b) 多模光纖接口（Ethernet光纖通訊板E） 接口型式：ST標準多模光纖接收器、發(fā)送器，深灰色為發(fā)送器，淺灰色為接收器； 通信速率: 全雙工 10M bps。

36、24 3.7.4 打印及對鐘板 對應(yīng)通訊板為“PRT電纜通訊板E”可提供RS232串行打印接口以及IRIG-B格式對鐘輸入接口，板上無現(xiàn)場可設(shè)置元件。 上面DB9口是24V IRIG-B格式對鐘輸入接口，引腳定義： 1、2、 3、4、5：:空 6：IRIG-B+ 7：IRIG-B- 8、9：空。 下面DB9口是RS232串行打印口，引腳定義： 2：RXD； 3：TXD； 5： GND； 其余管腳為空。 3.7.5 通信接線 本裝置有多種通信方式供現(xiàn)場使用，通信方式1-4采用插件方式，表3.2中除去6通信方式外，其它要在定貨時說明通信方式。 表3.2 通信方式 具體的通信插件背面端子定義見圖3.

37、15。 注： 1.維護口位于裝置前面板，用于裝置維護，其余通信口位于裝置后部。 2.通信接口1通信接口4，出廠時根據(jù)需要裝配其中一種。 3.RS485/RS232通信接口的選擇由CPU插件上的跳線來決定，具體情況見CPU插件跳線說明。 25 26 通信接口1通信接口2FDKBUS屏蔽電纜FLFDKBUS光纖FDFDKBUS口光纖雙環(huán)口通信接口3通信接口4 屏蔽電纜以太網(wǎng)EL光纖以太網(wǎng)EFCOM.IRIG_BCOM.IRIG_B 以太網(wǎng)口2光纖口2光纖口1 打印及對鐘板RS485/RS232通信接口COM.IRIG_BRS485/RS232口維護口打印口 維護口圖3.15 通信接口及定義 4 主

38、要功能及原理 4.1 保護啟動元件 裝置設(shè)有啟動元件，啟動元件動作后開放出口回路24V電源。滿足以下判據(jù)中任一個，啟動元 a) 相電流突變量啟動 件動作： it-i?i(t-T)-i?Iqd 其中：T采樣周期， b) 過電流啟動 （4.1） Iqd突變量啟動定值； 至少有一段相電流過流保護投入，且在最大相電流大于過流電流定值時啟動。 c) 零序電流啟動 至少有一段零序過流保護投入（零序過流III段投跳閘），且零序電流大于零序過流電流定值時啟動。 d) 反時限電流啟動 相反時限過流保護投入，且在最大相電流大于反時限電流定值的1.1倍時啟動。 e) 低壓保護啟動 1) 不投電流閉鎖時，在最小線電壓

39、低于低壓保護定值時啟動。 2) 投電流閉鎖時，在最小線電壓低于低壓保護定值，且最大相電流大于電流閉鎖定值時啟動。 f) 負序電流啟動 至少有一段負序過流保護投入，且負序電流大于負序過流電流定值時啟動。 g) 過流母充啟動 過流母充保護投入，斷路器由分到合（或手合），且最大相電流大于過流母充電流定值時啟動 h) 零流母充啟動 零流母充保護投入，斷路器由分到合（或手合），且零序電流大于零流母充電流定值時啟動 i) j) 過流前加速啟動 “過流加速”和“重合閘前加速”配置投入，且最大相電流大于過流加速定值時啟動。 零流前加速啟動 “零流加速”和“重合閘前加速”配置投入，且零序電流大于零流加速定值時啟

40、動。 低壓保護功能投入且滿足以下任一條件啟動 4.2 相電流過流保護 本裝置設(shè)有三段相電流過流保護：過流段、過流段、和過流III段。 三段相電流過流保護都有自己獨立的軟壓板、硬壓板、配置及定值，三段都可以獨立地用方式字來選擇是否經(jīng)功率方向、是否經(jīng)復壓閉鎖、是否經(jīng)外部復壓并聯(lián)啟動、是否為三相式，及是否經(jīng) 27 圖4.1以過流I段為例說明相電流過流保護的動作邏輯。（未發(fā)生PT斷線） 過流I方式字Max(Ia,Ib,Ic)方式字Max(Ia,Ic)開入閉鎖定值方式字方式字出口 方式字功率方向滿足 圖4.1 相電流過流保護邏輯 a) 三相式 投入“三相式”配置時三相電流均從外部引入。 退出“三相式”配

41、置時，表示選擇兩相式，保護不判斷B相電流。 b) 復壓閉鎖和外部復壓 方式字中選擇“復壓閉鎖投入”時，相電流過流保護的復壓動作判據(jù)為： min(Uab,Ubc,Uca) < 低電壓定值，或 U2 >負序電壓定值。其中：U2為負序電壓。 方式字中選擇“外部復壓并聯(lián)啟動投入”時，過流保護的外部復壓動作判據(jù)為：復壓開入有效（開入為1）。 復壓閉鎖和外部復壓并聯(lián)啟動功能同時投入時，任意一個動作條件滿足，解除復壓閉鎖。 c) 相間功率方向元件 相間功率方向元件采用90?接線，按相啟動方式，靈敏角為-30?。為消除出口處三相短路方向死區(qū)，功率方向元件帶記憶功能，死區(qū)線電壓門檻值

42、為5V。三個相間功率方向元件如表4.1所示。 表4.1 相間功率方向元件 ge?j30I? 對于相間功率方向元件，其動作方程為：?90?arg （4.2） ?90gU 28 4.3 零序過流保護 本裝置設(shè)有三段零序過流保護：零流段、零流段、和零流III段。 三段零流保護都有自己獨立的軟壓板、硬壓板、配置和定值，三段都可以獨立地用方式字選擇是否經(jīng)功率方向，及是否經(jīng)零壓閉鎖。 其中零流段可選擇跳閘或告警。零流段方式字KG67N3中選擇“零流段跳閘”時為零序過流段跳閘功能，選擇“零序過流告警”時為零序過流告警功能。 裝置零序CT 可選用測量范圍分別是0.01-2A、0.1-30A和0.5-150A的

43、三種CT，可根據(jù)應(yīng)用場合適用。 圖4.2以零流I段為例說明零序過流保護的動作邏輯（未發(fā)生PT斷線），圖4.3說明零序過流告警的邏輯。 I0方式字方向滿足 方式字 出口 圖4.2 零序過流保護邏輯 方式字零序過流I0圖4.3 零序過流告警邏輯 告警 a) 零壓閉鎖 方式字中選擇“零壓閉鎖投入”時，零序過流保護的零壓閉鎖判據(jù)為： 零序電壓3U0 < 零序電壓定值 b) 零序方向 每段零序過流保護的零序方向可用方式字來投退。零序方向元件的動作方程為： ?0e?j1103I?90?arg?90 （4.3） 3U0? c) 母線PT斷線 在裝置未檢出母線PT斷線時，零序過流保護的零壓閉鎖及

44、零壓方向的3U0均采用自產(chǎn)3U0(由Ua、Ub、Uc軟件合成)。 當方式字KGPTM中選擇“母線PT斷線不閉鎖零流的零壓方向”，且檢出母線PT斷線時，裝 29 置零序電流保護的零序方向和零序電壓的3U0采用外接3U0(開口三角側(cè)電壓)。 4.4 相反時限過流保護 本裝置設(shè)有相反時限過流保護功能，可用軟壓板和配置字投退。其特性符合IEC標準，可通過定值選擇IEC A（一般反時限）、IEC B（非常反時限）、IEC C（極度反時限）三種反時限特性中的任一種，曲線特性見圖4.4，數(shù)學表達式分別為式（4.4）、（4.5）、（4.6）。 a） IEC A（一般反時限） b） IEC B（非常反時限） c

45、）IEC C（極度反時限） 圖4.4 反時限曲線特性 t?13.5TpTp80Tpt? （4.4） （4.5） （4.6） t?0.022101010?I?I?1?1?Ip?Ip?1Ip?0.14? 式中： t動作時間； Tp時間整定值（T51P）； Ip電流整定值(I51P)； I故障電流。 保護啟動/返回特性：啟動門檻為1.1IP；如果電流小于1.1IP持續(xù)1個周波以上，保護返回。 保護動作時間特性：當2<(I/IP)<20時，動作時間誤差不超過?5% 或 不大于30ms；當I/IP20時，保護按定時限動作。 4.5 負序過流保護 裝置設(shè)有兩段負序過流保護：負序

46、過流段和負序過流段。 兩段負序過流保護都有自己獨立的軟壓板、硬壓板、配置和定值，兩段都可以獨立地用方式字選擇是否經(jīng)開入閉鎖。本裝置的負序過流保護適用于正相序的系統(tǒng)（ABC相序）。 負序電流的計算：I21?) ；其中：I2為負序電流。 ?IC?(IA?2?IB3 圖4.5以負序過流I段為例說明負序過流保護的動作邏輯。 30 負序過流I 負序過流II2I50Q1 出口 圖4.5 負序過流保護邏輯 4.6 低壓保護 本裝置設(shè)有低壓保護功能，低壓保護有獨立的軟壓板、硬壓板、配置和定值。 為適應(yīng)某些現(xiàn)場采用電流保護性能較差，對電流保護的保護區(qū)很小甚至為零，可能影響到與相鄰保護之間的配合的情況，可以用帶電

47、流閉鎖的低壓保護來改善對此情況的保護性能。低壓保護對運行方式變化較大，而且線路較短的情況有較大優(yōu)勢，并可避免在正常負荷較小，但故障電流較大時CT選型對保護的影響。 圖4.6說明低壓保護的動作邏輯。 母線PT方式字KG27硬壓板開入定值硬壓板開入無效 圖4.6 低壓保護邏輯 出口 a) 電流閉鎖 低壓保護可選擇是否經(jīng)電流閉鎖。方式字中選擇“低壓保護電流閉鎖投入”時： 1) 低壓保護的電流閉鎖判據(jù)為：max(Ia,Ib,Ic)<低壓保護電流閉鎖定值I27； 2) 低壓保護的返回判據(jù)是：min(Uab,Ubc,Uca)<低壓保護電壓定值V27且max(Ia,Ib,Ic)&

48、amp;lt; 有流定值。其中有流定值在系統(tǒng)參數(shù)中整定。 b) 母線PT斷線 “母線PT斷線檢查”配置投入，且發(fā)生母線PT斷線告警時閉鎖低壓保護。 4.7 重合閘 本裝置可實現(xiàn)三相一次重合閘或三相二次重合閘。重合閘功能有獨立的軟壓板、硬壓板、配置和定值。圖4.7說明三相一次重合閘動作邏輯。 31 T79_1不為0 出口圖4.7 三相一次重合閘邏輯 圖4.8說明三相二次重合閘動作邏輯。 T79_2不為0 出口圖4.8 三相二次重合閘邏輯 a) 充電條件 圖4.9說明重合閘充電邏輯，重合閘充電允許后點亮“重合允許”燈。 斷路器在合位 開入閉鎖定值 圖4.9 重合閘充電邏輯 b) 啟動方式 重合閘啟

49、動方式有兩種：分別是保護跳閘和偷跳啟動重合閘。偷跳啟動重合閘可通過配置字投退。 可用相電流過流保護、零序電流保護、相反時限過流保護、低壓保護、加速保護及負序過流保護中的任一種保護的方式字來選擇動作完畢后是否啟動重合閘。保護動作后，檢定無流時啟動一次重合閘，檢無流時間為1秒，超過1秒認為跳閘失敗，重合閘功能退出。保護跳閘后閉鎖偷跳啟動重合閘。 c) 重合閘方式 裝置可選擇非同期、檢同期或檢無壓重合，檢同期和檢無壓定值可整定。本裝置線路抽取電壓可由同期相別定值選定為Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca中的任一種。在檢無壓及檢同期同時投入32 時，如果檢出有壓則自動轉(zhuǎn)入檢同期；只投入檢無壓功能而

50、退出檢同期功能時，裝置一旦檢測到無壓條件不滿足，則退出重合閘過程而不進行同期判斷；當只投入檢同期功能時，當在定值描述的檢測時間內(nèi)同期條件不滿足時退出重合閘，在使用過程中要加以注意區(qū)分不同的情況。 對同期的處理情況分為三種，同網(wǎng)、異網(wǎng)及單電源，同期過程與同期操作相同，詳見同期操作部分。 d) 放電條件 滿足以下任一條件時重合閘放電（即閉鎖重合閘）：重合閘配置、軟壓板或硬壓板退出，控制回路斷線，低周跳閘，過負荷跳閘，低壓解列跳閘或低壓減載跳閘，遙控跳合閘，手動跳合閘，及重合閘閉鎖開入信號有效。 4.8 加速保護 裝置設(shè)有獨立的過流加速保護和零流加速保護，二者共用后加速投入時間，但各自有獨立的軟壓板、硬壓板、配置和定值。 可通過配置字選擇重合閘加速方式。若重合閘前加速投入，則后加速功能退出。當重合閘前加速動作，一次重合閘后線路仍有故障，則由時限保護（三段電流保護、三段零序電流保護、負序過流保護、低壓保護或反時限過流保護）按延時動作。若重合閘前加速配置退出，且過流加速方式字或零流加速方式字中投入“啟動重合閘”，則重合閘動作后，后加速功能會自動投入。 a) 過流加速 圖4.10說明相電流過流前加速的動作邏輯，圖4.11說