(116-129)PA150-B1技术说明.doc

PA150-B1微机综合保护测控装置
PA150-B1微机综合保护测控装置

1 基本功能
1.1 基本保护配置
1）Ⅰ段电流保护（可设为合闸速断、低电压闭锁速断）；2）Ⅱ段电流保护； 3）Ⅲ段电流保护； 4）过负荷； 5）母分自投； 6）非电量保护； 7）断路器控制回路断线监测； 8）装置故障告警。
1.2 主要测控功能
1） 本地或遥控断路器分合闸。
2） 16路开入信号量的采集（其中12路开入量为有源接点，需外接电源；另外四路开入量MC1-MC4为装置内部12V供电，请勿接入外接电源），除部分有特殊定义外，其余开入量可由用户定义。
3） Ⅰ段相电压：Ua1、Ub1、Uc1；Ⅰ段线电压：Uab1、Ubc1、Uca1；Ⅰ段电流IL1；
Ⅱ段相电压：Ua2、Ub2、Uc2；Ⅱ段线电压：Uab2、Ubc2、Uca2；Ⅱ段电流IL2；
计量电流：Ia、Ib、Ic；保护电流：IaB、IbB、IcB；
Ⅰ段母线频率：f1；Ⅱ段母线频率：f2；
4） 4路信号量的输出、1路装置失电故障信号输出。
5）事件顺序记录功能。
6）波形显示及故障录波功能。
7）带防跳功能继电器板，内部有防跳继电器，可取代老式微机保护所用的外部防跳操作箱并予留有外接分合闸及就地/遥控切换功能。如用户控制回路为交流或不需要装置内部带防跳，在定货时需指明。
1.4 通讯功能
采用RS485/RS422通讯接口，各功能单元可与主控计算机（或通信管理机）进行通讯，从而实现信息的远方传送和交换。通过主控计算机（或通信管理机）还可实现对保护装置定值的远方查询、整定功能以及对装置的远方控制功能。
2 技术数据
2.1 电源
类型
电压
波形
频率
功耗
纹波
波形失真
直流
100V~250V
直流
———
<20W
<5%
———
交流
85V~265V
交流
50±5Hz
<20W
———
<5%
2.2 实时性
内容
开关动作分辨率
数据采集
通讯
画面刷新
调画面时间
接口报警时间
上位机到下位机命令
参数

＜2ms
模拟量
≤1s
波特率
1200～9000
（默认4800）

≤1s

≤1s

≤1s

≤1s
2.3 计量精度
内容
条件
精度
电流
（10%～120%）×In
<±0.2%
电压
（20%～120%）×Un
<±0.2%
有功功率
————
<±0.5%
无功功率
————
<±0.5%
频率
45～55Hz
<±0.02Hz
2.4 保护性能参数
内容
参数
内容
参数
Ⅰ段电流动作值误差
<±3%
Ⅰ段电流动作时间误差
<35ms
Ⅱ段电流动作值误差
<±3%
Ⅱ段电流动作时间误差
<±15ms
Ⅲ段电流动作值误差
<±3%
Ⅲ段电流动作时间误差
<±15ms
过负荷动作值误差
<±3%
过负荷动作时间误差
<±15ms
母分自投跳闸等待（跳对侧）时间误差
<±15ms
母分自投合闸等待（合备用）时间误差
<±15ms
开入量跳闸时间误差
<±15ms

2.5 定值整定（在“11. 定值显示整定”子菜单中整定）
序号
名称
单位
符号
整定值范围
分辨率
000
电流Ⅰ段定值
A
Izd1
（0.2～20）×In
0.01A
001
电流Ⅰ段时间
s
T1
0～100s
0.01s
002
Ⅰ段低压定值
V
Udy
（0.2～）Un
0.01V
003
Ⅰ段开放时间
s
Tys
0.1～100s
0.01s
004
电流Ⅱ段定值
A
Izd2
（0.2～20）×In
0.01A
005
电流Ⅱ段时间
s
T2
0.1～100s
0.01s
006
电流Ⅲ段定值
A
Izd3
（0.2～20）×In
0.01A
007
电流Ⅲ段时间
s
T3
0.1～100s
0.01s
008
过负荷定值
A
Izd4
（0.2～20）×In
0.01A
009
过负荷时间
s
Tzd4
0.1～100s
0.01s
010
低压等待时间
S
Tdy
0.1～100s
0.01s
011
跳闸等待时间
s
Ttz
0.1～100s
0.01s
012
合闸等待时间
s
Thz
0.1～100s
0.01s
013
进线无流定值
A
IwL
0.05～5A
0.01A
014
母线失压定值
V
Usy
（0.2～）Un
0.01V
015
非电量跳闸时间
s
TIN1
0.1～100s
0.01s
016
非电量告警时间
s
TIN2
0.1～100s
0.01s
注1
各段电流定值为电流值（CT二次侧定值）。电压定值为电压值（PT二次侧定值）。
注2
In为电流额定值，默认为5A。Un为电压额定值，默认为100V。

3 主要保护功能原理

3.1二段定时限过流保护：
1）动作条件
在保护压板投入时，当任一相电流I大于整定值时，保护动作。
I＞Izd2，保护经过时间T2后动作，跳开断路器；I＞Izd3，保护经过时间T3后动作，跳开断路器；
2）保护逻辑
Ⅱ段保护投入
T2
≥1
≥1 ＞Izd2
&
IaB 显示、录波
IbB 事件记录
IcB
≥1 ＞Izd3
≥1

告警
&

T3

≥1
Ⅲ段保护投入
出口

3.2 合闸瞬间Ⅰ段电流保护、低电压闭锁Ⅰ段电流保护：
1）动作条件：
为了防止出线故障引起母分跳闸影响供电可靠性，装置设置了合闸I段电流保护，当“Ⅰ段电流”保护及“合闸Ⅰ段开放”保护（Ⅰ段电流在“3.1 主要保护投退”中投入；“合闸Ⅰ段开放”在“3.2辅助保护投退”中投入）同时投入时则在合闸后延时时间Tys内Ⅰ段电流保护起作用，当任一保护电流I＞Izd1时在T1时间后跳闸，如未发生过流现象，在Tys后I段电流保护闭锁，在“1.1一次系统状态显示”子菜单中显示的“Ⅰ段过流开放” 字样变为“Ⅰ段过流闭锁”。
本单元还设有低电压闭锁I段电流保护，当“低压闭锁Ⅰ段”（“低压闭锁Ⅰ段”在“3.2辅助保护投退”中设置）投入时，只有满足任一相电流大于Ⅰ段电流整定值且该相电压小于低电压整定值Udy时I段电流速断保护才起作用，否则闭锁Ⅰ段电流保护。

2）保护逻辑：
低压压板
&
Uc＜ULzd
IcB＞Izd1

&
Ub＜ULzd
IbB＞Izd1
≥1
&

&
Ua＜ULzd 显示、录波、事件记录
IaB＞Izd1 跳闸
Tys
Ⅰ段电流保护投入
延时开放投入

注：低压压板未投入时为“1”。

3.3 过负荷
1） 动作条件
在保护压板投入时，当任一相电流I大于整定值时，保护动作。
I＞Izd4，保护经过时间Tzd4后动作，保护出口。
2） 保护逻辑
≥1 ＞Izd4
IaB
Tzd4
&
IbB
IcB 出口
过负荷投入 显示、事件记录
告警

3.4备自投：
1）保护定值定义：
低压等待时间：装置检测到母线失压、进线无流的时间起，到装置准备发跳失压开关令的一段时间，此时间设定必须大于40ms；
跳闸等待时间：装置准备发跳失压开关令的时间起，到装置发出跳失压开关令的一段时间；
合闸等待时间：装置发出跳失压开关令的时间起，到装置发合母联开关令的一段时间；
2）动作条件：
 当本装置检测到进线1开关DL1、进线2开关DL2均在合闸位置；Ⅰ、Ⅱ段母线均有电压（二次侧任一相电压U>Usy）；母分开关DL3在分闸位置。则备自投保护经5s充电时间后可以投入，液晶显示屏上“备自闭锁”字样变为“备自允许”。
 当本装置检测到某一段母线失压（二次侧三个相电压U<Usy）且进线开关无流（二次侧相电流IX<IwL），备自投保护经低压等待时间Tdy后开始启动。先由开出量输出跳失压侧进线开关，其整定时间为跳闸等待时间Ttz，然后再合母联开关，其整定时间为合闸等待时间Thz。Tdy、Ttz、Thz时间由用户自行整定（低压等待时间Tdy必须大于40ms）。如用户进线开关有失压保护跳闸的，应将备自投低压等待时间Tdy整定为大于进线失压跳闸时间，才能保证本装置检测到进线是由于失压跳闸，备自投仍会动作，而由于电流造成的保护动作，备自投会闭锁。当两段母线都失压时备自投保护也会闭锁。
备自投动作后故障指示灯亮，人工复位后备自投才能重新启动,保证只重合一次。
Ⅱ段母线
I段母线
DL1
DL2
DL3
PT1
PT2
进线1
进线2

3） 保护逻辑：
合
备自投投入
合
DL1位置 一次系统图显示“备自允许”

Ttz
分
DL2位置
DL3位置 跳失电侧开关

Thz
Ⅰ段母线有压 合母联
Ⅱ段母线有压 开关
5s

&
显 示 事
件记录
 告警
Tsy
&

 I段进线无电流
Ⅰ段母线失压
Ⅱ段进线无电流
Ⅱ段母线失压&
⊕
&

3.5 非电量保护
1） 动作条件
当投入非电量保护软压板后，本装置的IN11、IN12 分别对应为非电量告警输入、非电量跳闸输入。当装置检测到IN11闭合后，经过非电量告警延时TIN1后发告警信号；当装置检测到IN12闭合后，先发告警信号，经过非电量跳闸延时TIN2后发跳闸指令。当非电量保护压板没有投入时，IN11、IN12可做为普通开入量使用。
2）保护逻辑

TIN1
&

非电量告警接点闭合 显示、事件记录
≥1

告警
非电量保护投入

TIN2
&
显示、事件记录
非电量跳闸接点闭合 跳闸

3.6 控制回路断线报警：
1） 动作条件：
装置是通过监测断路器位置及控制回路电压来判断控制回路是否断线。
装置在合闸状态下判断跳闸回路是否有电压，若无电压则延时20s发告警信号，并在事件记录中记“跳闸回路断线”；在分闸状态下判断合闸回路是否有电压，若无电压则延时20s发告警信号，并在事件记录中记“合闸回路断线”。
2） 保护逻辑：&

跳闸回路无电压
20s
显示、事件记录
跳闸回路断线告警
断路器位置
合

20s
显示、事件记录
合闸回路断线告警
&
分

合闸回路无电压

3.7 装置故障告警
当装置失电、装置内部故障时单元通过X3-01、02出口。当装置失电时X3-01、02一直有出口；当装置内部RAM、ROM、定值、继电器、A/D通道、测量通道系数出错时单元X3-01、02发间断的告警信号。

4 装置背板端子定义及接线示意
4.1 装置背板端子定义图见附图1“PA150-B1端子定义图（带防跳AT板、不带防跳C板）”和附图2“PA150-B1端子定义图（无防跳分合闸出口独立C1板）”
4.2 X1端子定义说明
端子X1—01～06：保护电流互感器二次电流A相、B相、C相输入。如无B相电流将03～04端子悬空。
端子X1—07～12：测量电流互感器二次电流A相、B相、C相输入。如无B相电流将09～10端子悬空。
端子X1—13～14：Ⅰ段进线电流输入。
端子X1—15～16：Ⅱ段进线电流输入。
端子X1—17、19、21、23：Ⅰ段母线电压互感器二次电压输入，互感器为星形接法；如无N线将23端子应和19端子短接。
端子X1—18、20、22、24：Ⅱ段母线电压互感器二次电压输入，互感器为星形接法；如无N线将24端子应和20端子短接。
4.3 X3端子定义说明
4.3.1 X3端子定义（带防跳AT板、不带防跳C板）说明
端子
编号
定义说明
X3—01、02
ALARM
装置故障告警（常闭接点）
X3—03、04
XJ1
跳I段进线
X3—05、06
XJ2
告警信号继电器
X3—07、08
XJ3
故障信号继电器
X3—09、10
XJ4
跳II段进线
X3—11、12
空

X3—13
SDHJ
外部合闸入口
X3—14
SDTJ
外部跳闸入口
X3—15
CS
合闸回路断线监测
X3—16
TS
分闸回路断线监测
X3—17
HQ
合闸线圈
X3—18
TQ
跳闸线圈
X3—19
+KM
控制电源
X3—20
-KM
控制电源
注：控制回路为直流电源。
如控制回路为交流电源或不需要内部带防跳功能，定货需特殊说明。
对于该板，防跳和不防跳的端子定义相同，但内部接线是不一样的。

4.3.2 X3端子定义（无防跳分合闸出口独立C1板）说明
端子
编号
定义说明
X3—01、02
ALARM
装置故障告警（常闭接点）
X3—03、04
XJ1
跳I段进线
X3—05、06
XJ2
告警信号继电器
X3—07、08
XJ3
故障信号继电器
X3—09、10
XJ4
跳II段进线
X3—11、12、13
空

X3—14
HJ+
合闸出口
X3—15
HJ-
合闸出口
X3—16
CS
合闸回路断线监测
X3—17
空

X3—18
TJ+
分闸出口
X3—19
TJ-
分闸出口
X3—20
TS
分闸回路断线监测
注：控制回路为直流电源。 如控制回路为交流电源，定货需特殊说明。
该板内部不带防跳分合闸出口独立，即分闸和合闸之间没有公共端。

4.4 X4端子定义说明
X4
01
IN1
断路器位置
02
IN2
断路器位置
03
IN3
手车试验位置/隔离刀1位置
04
IN4
手车工作位置/隔离刀2位置
05
IN5
Ⅰ段进线断路器位置
06
IN6
Ⅱ段进线断路器位置
07
IN7
开关量输入
08
IN8
开关量输入
09
IN9
开关量输入
10
IN10
开关量输入
11
IN11
非电量告警输入
12
IN12
非电量跳闸输入
13
INCOM
开入量公共端
14
空

15
MC1
开关量输入
16
MC2
开关量输入
17
MC3
GPS校时输入
18
MC4
信号复归
19
MC_COM
MC开入量公共端
20
空

21
电源＋
装置供电端口
22
电源－
装置供电端口

IN1-IN12路开入量默认为有源接点，需外接直流电源，如用户要求为空接点输入，定货时说明；另外四路开入量MC1-MC4为装置内部12V供电，请勿接入外接电源。

4.5 带防跳功能AT板控制回路原理图：附图3
4.6 不带防跳功能C板控制回路原理图：附图4
4.7 无防跳功能分合闸出口独立C1板控制回路原理图：附图5
4.8 交流及开关量输入接线示意图：附图6

-123-
PA150-B1微机综合保护测控装置
X1
0111X1X1X1
保
护
电
流
IA*
01
02
IA
保
护
电
流
IB*
03
04
IB
IC*
05
06
IC
计
量
电
流
Ia*
07
08
Ia
计
量
电
流
Ib*
09
10
Ib
Ic*
11
12
Ic
进线电流
IL1*
13
14
IL1
进线电流
IL2*
15
16
IL2
Ⅰ段母线电
压
器
Ua1
17
18
Ua2
Ⅱ
段母线电
压
器
Ub1
19
20
Ub2
Uc1
21
22
Uc2
Un1
23
24
Un2
X2
01
TX+
02
TX-
03
RX+
04
RX-
X3
01
ALARM+
装置故障告警（常闭接点）
02
ALARM-
03
XJ1+
跳Ⅰ段进线开关
04
XJ1-
05
XJ2+
告警信号继电器
06
XJ2-
07
XJ3+
故障信号继电器
08
XJ3-
09
XJ4+
跳Ⅱ段进线开关
10
XJ4-
11
空

12
空

13
SDHJ
外部合闸入口
14
SDTJ
外部跳闸入口
15
CS
合闸回路断线监测
16
TS
分闸回路断线监测
17
HQ
合闸线圈
18
TQ
跳闸线圈
19
+KM
控制电源
20
-KM
控制电源
附图1
X4
01
IN1
断路器位置
02
IN2
断路器位置
03
IN3
手车试验位置/隔离刀位置
04
IN4
手车工作位置/ 开关量输入
05
IN5
Ⅰ段进线断路器位置
06
IN6
Ⅱ段进线断路器位置
07
IN7
开关量输入
08
IN8
开关量输入
09
IN9
开关量输入
10
IN10
开关量输入
11
IN11
非电量告警输入
12
IN12
非电量跳闸输入
13
INCOM
开入量公共端
14
空

15
INMC1
开关量输入
16
INMC2
开关量输入
17
INMC3
GPS校时输入
18
INMC4
信号复归
19
INMC_COM
MC开入量公共端
20
空

21
电源＋
装置供电端口
22
电源－
装置供电端口
PA150-B1端子定义图（带防跳AT板、不带防跳C板）

注：当一次图显示设为手车柜方式时，IN3对应手车试验位置，IN4对应手车工作位置。
当一次图显示设为固定柜方式时，IN3对应上隔离刀1位置，IN4对应隔离刀1位置。
IN1、IN2只需任意一个接入断路器位置即可。装置中判别是或的关系。
X1
0111X1X1X1
保
护
电
流
IA*
01
02
IA
保
护
电
流
IB*
03
04
IB
IC*
05
06
IC
计
量
电
流
Ia*
07
08
Ia
计
量
电
流
Ib*
09
10
Ib
Ic*
11
12
Ic
进线电流
IL1*
13
14
IL1
进线电流
IL2*
15
16
IL2
Ⅰ段母线电
压
器
Ua1
17
18
Ua2
Ⅱ
段母线电
压
器
Ub1
19
20
Ub2
Uc1
21
22
Uc2
Un1
23
24
Un2
X2
01
TX+
02
TX-
03
RX+
04
RX-
X3
01
ALARM+
装置故障告警（常闭接点）
02
ALARM-
03
XJ1+
跳Ⅰ段进线开关
04
XJ1-
05
XJ2+
告警信号继电器
06
XJ2-
07
XJ3+
故障信号继电器
08
XJ3-
09
XJ4+
跳Ⅱ段进线开关
10
XJ4-
11
空

12
空

13
空

14
HJ+
合闸出口
15
HJ-
合闸出口
16
CS
合闸回路断线监测
17
空

18
TJ+
分闸出口
19
TJ-
分闸出口
20
TS
分闸回路断线监测
附图2
X4
01
IN1
断路器位置
02
IN2
断路器位置
03
IN3
手车试验位置/隔离刀位置
04
IN4
手车工作位置/ 开关量输入
05
IN5
Ⅰ段进线断路器位置
06
IN6
Ⅱ段进线断路器位置
07
IN7
开关量输入
08
IN8
开关量输入
09
IN9
开关量输入
10
IN10
开关量输入
11
IN11
非电量告警输入
12
IN12
非电量跳闸输入
13
INCOM
开入量公共端
14
空

15
INMC1
开关量输入
16
INMC2
开关量输入
17
INMC3
GPS校时输入
18
INMC4
信号复归
19
INMC_COM
MC开入量公共端
20
空

21
电源＋
装置供电端口
22
电源－
装置供电端口
PA150-B1端子定义图（无防跳分合闸出口独立C1板）
X1
0111X1X1X1
保
护
电
流
IA*
01
02
IA
保
护
电
流
IB*
03
04
IB
IC*
05
06
IC
计
量
电
流
Ia*
07
08
Ia
计
量
电
流
Ib*
09
10
Ib
Ic*
11
12
Ic
进线电流
IL1*
13
14
IL1
进线电流
IL2*
15
16
IL2
Ⅰ段母线电
压
器
Ua1
17
18
Ua2
Ⅱ
段母线电
压
器
Ub1
19
20
Ub2
Uc1
21
22
Uc2
Un1
23
24
Un2

注：当一次图显示设为手车柜方式时，IN3对应手车试验位置，IN4对应手车工作位置。
当一次图显示设为固定柜方式时，IN3对应上隔离刀1位置，IN4对应隔离刀1位置。
IN1、IN2只需任意一个接入断路器位置即可。装置中判别是或的关系。
附图3：带防跳功能AT板控制回路接线原理图

附图4：不带防跳功能C板控制回路接线原理图

附图5：无防跳功能分合闸出口独立C1板控制回路接线原理图

-129-
附图6：交流及开关量输入接线示意图