线路保护测控装置.doc

线路保护测控装置使用说明书

一、概述
适用范围
本装置适用于66kV及以下电压等级的非直接接地或不接地系统中的进线、馈线保护及测控。可集中组屏，也可在开关柜就地安装，全面支持变配电所综合自动化系统。
功能及特点
1．保护功能
◆ 三相/两相三段式方向电流保护（速断、限时速断、过流）
◆ 零序电压闭锁方向零序过流保护（可选择跳闸或告警）
◆ 失压保护
◆ 低压闭锁、滑差闭锁的低频减载保护
◆ 过负荷告警
2．辅助功能
◆ 三相三次重合闸(检无压，检同期)，重合次数可设定
◆ 检无压/检同期合闸
◆ 合闸后加速
◆ PT断线告警
◆ 控制回路断线告警
◆ 装置故障告警
◆ 故障录波
◆ 保护定值和时限的独立整定
◆ 自检和自诊断
3．测控功能
◆ 电量测量（遥测量）：母线电压、线路电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、功率因数、电网频率等
◆ 遥信量：装置共有14路开入量，其中：12路为采集外部遥信，2路为内部开关量信号
◆ 遥控量：完成1台断路器就地或遥控分合闸操作
4．闭锁功能
◆ 断路器就地和遥控操作互为闭锁且具有防跳功能
5．通讯功能
◆ CAN总线，以及标准的RS485多机通讯接口
6．特点
◆ 采用分层分布式设计，可组屏安装或直接安装于开关柜上
◆ 封闭、加强型单元机箱，抗强干扰设计，适用于恶劣环境，可靠性高、抗干扰能力强，符合IEC电磁兼容标准
◆ 可以实现远方定值整定与修改
◆ 事件顺序记录并上传SOE事件
◆ 汉字液晶显示，键盘操作
◆ 设有独立的起动元件用来开放继电器电源，提高装置的安全性
二、基本原理
三段式方向电流保护（速断、限时速断、过流）
针对A、C（或A、B、C）相电流基波最大值，当任一相达到整定值，则定时器启动，若持续到整定时限，且相应保护的投退控制字处于投入状态，装置则发出跳闸控制信号，并记录和上传相应的SOE事件。若在整定时限内电流返回则复位计时器。当电流达到速断定值时，且速断保护投退控制字处于投入状态，则立即跳闸，同时给出保护动作、事故音响信号，并记录和上传相应的SOE事件。

图1 三段式方向电流保护逻辑框图

方向元件
速断、限时速断、过流均有方向元件，并可投退。当线电压均小于3V时，电压取故障前的记忆电压；当PT断线后，方向元件退出，为无方向的电流保护。
方向元件采用接线方式，最大灵敏角450，动作区1800，动作示意图如下：

零序电压闭锁方向零序过流保护

零序过流保护逻辑图如下图。

注：3Uo为采样值；3Io为采样值；3Io’为计算值（Ia+Ib+Ic）。
图2 零序过流保护逻辑框图

失压保护
当母线PT隔离开关和线路断路器在合闸位置，同时三个相间电压均小于无压保护定值且线路中的电流小于无流定值，时间超过整定时间时,失压保护动作。

图3 失压保护逻辑框图

低频减载、低周解列
当检测到系统的频率低于低频减载频率值，线电压Uab高于低电压闭锁低频定值时，延时后动作。

图4 低频减载逻辑框图

过负荷告警
针对A、C（或A、B、C）相电流基波最大值，当任一相达到过负荷整定值，则定时器启动，若持续时间达到整定时限则告警。同时给出告警音响及预告信号，并记录和上传相应的SOE事件。若在整定时限内电流返回则复位计时器。

图5 过负荷告警逻辑框图

三相三次重合闸

装置具有三相重合闸（三次）功能。重合闸启动方式采用保护启动。当重合闸不投时可通过设置保护控制字退出。重合闸条件为检同期或检无压，可通过相应的保护投退控制字选择其投退。
重合闸必须在：判断出断路器处于分位﹑充电完成﹑没有闭锁条件﹑满足同期条件及线路无压（在投入该项保护条件时起作用）的情况下才能够经延时出口动作。重合闸出口除了动作合闸外，还置后加速标志﹑重合次数减一﹑并置重合闸标志（此三项在程序内部实现）用于为下一次重合做准备。
重合闸充电：手动或遥控合闸后，判断到断路器处于合位，经过15秒充电完成。
重合闸闭锁条件：值班人员手动分闸或遥控分闸﹑失压保护动作﹑低频保护动作﹑有外部闭锁重合闸信号（B6）输入。

图6 三相三次重合闸逻辑框图

检无压/检同期合闸
合闸分不检条件合闸、检无压合闸和检同期合闸。操作方式分遥控合闸和当地合闸两种，合闸不成功时将告警。

图7 检无压/检同期合闸逻辑框图
合闸后加速
合闸（含重合闸）时，若遇故障将后加速跳闸。

图8 合闸后加速逻辑框图

PT断线告警

为防止由于PT断线使得CPU检测到电压值不正常而导致保护误动，装置配有PT断线检查功能，可通过保护控制字投退。判据如下：
当任一线电压低于无压定值且任一相电流大于无流定值或负序电压大于PT断线负序电压定值时，经延时10s后发告警信号。

注：Uab、Ubc、Uca为母线侧电压；2Uab、2Ubc、2Uca为线路侧电压。

图9 PT断线告警逻辑框图

异常告警
控制回路断线：断路器在合位时检测跳闸回路，断路器在分位时检测合闸回路。
装置异常：电源消失或自检出错（ROM、RAM、EPROM定值检验出错），发出告警并闭锁开出继电器。
测 量
测量系统频率f，母线电压Ua、Ub、Uc、3Uo，线路电压2Uab、2Ubc，电流Ia、Ic、3Io及有功功率P、无功功率Q、功率因数cosφ，另外可接收两路电度脉冲输入，计数值上传给上位机。
控 制
装置可接受遥控命令对所保护的线路开关实行远方跳、合闸控制，还可以在面板上设置对开关进行手动跳合闸，每次须间隔10s。
事件记录
可以存储不少于60次的各项记录，包括事件日期、时间、事故电流（电压）、保护动作类型等，并可传送到管理系统或监控系统。
故障录波
可以保存事故发生时的电流电压波形。

三、操作说明

装置的面板由LCD显示器、LED指示灯及简易键盘组成。
LED 指示灯指示装置的工作状态及保护信号。其中 “+24V”指示灯指示装置工作电源是否正常，正常运行时这个灯应常亮。“运行”指示灯指示装置运行状态，正常运行时运行指示灯应有规律地闪动。故障指示灯有3个，其中“预告”和“事故”指示灯分别表示有未复归的保护信号，“装故”指示灯指示装置通过自检发现有故障。
Uab=10.0 kV
Ia= 260 A
Ic= 260 A
f= 50.00 Hz
当保护动作或装置发生故障时，面板上相应的“预告”、“事故”、“装故”信号指示灯会亮，并在LCD显示器的最后一行显示保护动作或装置故障的类型。请注意：此时显示的内容不表示事件发生的顺序。若要进一步了解详细情况，可在主菜单中选择“事件记录”来查看事件顺序记录（SOE）。
装置的当地监控功能通过面板上的LCD显示器及简易的键盘操作实现。
LCD显示器为带背光的8*4汉字字符液晶显示模块，简易键盘由“∧”、“∨”、“＜”、“＞”、“退出”、“确认”及“复归”七个触摸键组成。
正常运行时液晶显示器自动循环显示各遥测量及一些保护模拟量的一次值。若需查看未显示的项目，可按“∧”、“∨”键选择。需要显示的项目可在“出厂设置”菜单下设定。若需要复归保护动作或装置故障信号，可按下“复归”键，选择“是”后再按“确认”键即可。
01．保护投退
02．保护定值
03．事件记录
04．输入输出
05．采样数值
06．实时时钟
07．电能脉冲
08．出厂设置
09．设备信息
10．退 出
按下“＜”、“＞”或“确认”键，LCD显示器则显示上图所示的主菜单。
通过“∧”、“∨”键可选择任一种功能，按“确认”键后进入该菜单的功能，按“退出” 键或选择“退出”菜单则回到自动循环显示界面。
保护投退
速断
RLP01 投入
速断方向
RLP02 退出
将光标移至“保护投退”并按“确认”键后，进入保护投退设置功能。保护投退设置的界面如下图所示（以线路保护为例，不同的保护装置可能投退的项目不同）。
此时光标位于第1个投退项目即“速断”的投退设置。通过按“∧”、“∨”键可选择其它投退项目。当光标位于某一项目时，可通过“＜”、“＞”键来改变设置。当全部投退项目设置完成后，可按“确认”键来保存这些设置。

PASSWORD1：0000
按下“确认”键后，进入输入PASSWORD界面，如下图所示。通过按“∧”、“∨”键可改变PASSWORD各位数字的值，通过按“＜”、“＞”键可选择要改变的位。若用户没有修改过PASSWORD，则出厂默认的PASSWORD为1000或0000均可（修改PASSWORD的方法见“保护定值”的使用方法）。
当输入正确的PASSWORD后，就将所修改的保护投退设置保存好了。
保护定值
保护定值套数
00：001.00
一次电压系数
Kv1 01：035.00
进入保护定值功能后，即可对装置整定值进行当地修改。本装置可存贮三套定值。“0”号定值为当前使用的定值套号（1、2或3），其余号定值为装置对应于0号定值的本套定值。显示格式如下图。
通过“∧”、“∨”键可选择显示或要修改的定值，按下“＞”键进入光标所在定值的编辑状态。在编辑状态下，通过“∧”、“∨”、“＜”、“＞”键可对定值进行编辑。编辑完成后按“确认”键，在核实输入正确的口令后，再按“确认”键后本号定值修改有效，按“退出”键无效。
整定值定义及说明详见后面“定值清单”。
注：一次电压、电流系数*10后为实际的一次PT、CT变比。
事件记录
No.00 02-06-26
时间11:21:22.525
开关变位：
开入3 分->合
本单元可存储不少于60次事件记录，其中第0号为最新记录，第1号为上一次记录，依次类推。该记录存放在非易失性存贮器中，具有掉电长期保存功能，事件记录分开关变位、保护动作和装置故障三种类型。事件记录显示格式如下图。
其中，No.后为记录号，02-06-26 为该事件发生的日期，即2002年6月26日。11:21:22.525该事件发生的时间，即11时21分22秒525毫秒。
通过按“∧”、“∨”键可选择显示其余的事件。
当事件类型为保护动作时，可以按“确认”键去查看该保护的动作值，再按“退出”键返回。
输入输出

1．开入
2．开出
选择输入输出菜单后将显示以下内容。
通过“∧”、“∨”键可选择查看开入量还是进行开出操作。当选择开入时，屏幕显示如下：
开入量
01－08：00000010
09－16：00001000

其中“0”表示输入的开关未闭合，“1”表示输入的开关已闭合，在上图中，第7个和第13个开入量为1，其余为0。
按“退出”键可退出并返回上一级菜单。
当选择开出时，屏幕显示如下：

开出FEDCBA9876543210

0000000000000000

通过“∧”、“∨”、“＜”、“＞”键可对开出量进行编辑。“1”对应输出继电器闭合或指示灯亮，“0” 对应输出继电器断开或指示灯灭。编辑完成后按“确认”键，在核实输入正确的口令后，再按“确认”键后，相应的继电器就能出口。
采样数值
0 5.00 5.01
2 56.80 57.02
4 56.87 4.98
6 4.78 5.11
在主菜单中选择“采样数值”后屏幕显示以下内容：
由于屏幕只能显示4行，需要查看屏幕外的数据时，可通过按“∧”、“∨”键来选择。其中本装置的0通道为A相测量电流，1通道为C相测量电流，2通道为A相测量电压，3通道为B相测量电压，4通道为C相测量电压，5通道为A相保护电流，6通道为B相保护电流，7通道为C相保护电流。8~12通道在不同类型的装置中各不相同（见采样实时显示）。

实时时钟
日期
04年06月26日
时间
15时36分50秒
本单元具有掉电运行的实时时钟功能，进入实时时钟模块后，LCD显示器将显示装置的实时时钟，如下图所示：
通过简易键盘可对时钟进行修正。按“确认”键后进入时钟编辑状态。在编辑状态下，通过“∧”、“∨”、“＜”、“＞”键可对时钟进行编辑。编辑完成后按“确认”键，修改完成。若此时不想修改时钟，可按“退出”键退出时钟编辑状态。
该时钟也可由通信网统一校时（精确到2ms），以使整个系统保持同一时基。
实时时钟主要作为事件顺序记录的时间依据。
电能脉冲
进入电能计量模块后，可对脉冲电度表脉冲计数进行初值设定，初值设定后，该值将随着电能脉冲的累积而变化，直到下一次重新设定初值。每个装置共安排了2路脉冲计数输入。
出厂设置
出厂设置在装置出厂前已设置完成，用户通常不必更改。出厂设置项目如下表所示：

序号
代 号
名 称
整 定 范 围
0
Kv2
二次电压比例系数
11.80(12)
1
Kic
二次测量电流比例系数
235.50(140)
2
Kib
二次保护电流比例系数
14.20(14.8)
3
Ki0
二次零序电流比例系数
235.20(14.8)
4
Kv0
二次零序电压比例系数
4.75(14.8)
5
Imp/kWh 1
脉冲电能表常数1
每千瓦(乏)时脉冲数/1000
6
Imp/kWh 2
脉冲电能表常数2
每千瓦(乏)时脉冲数/1000
7
Imp/kWh 3
脉冲电能表常数3
每千瓦(乏)时脉冲数/1000
8
Imp/kWh 4
脉冲电能表常数4
每千瓦(乏)时脉冲数/1000
9
Inalarm
开关量报警设定
(Σ2(n-1) )/100
10
PU0
PT零序系数

11
Disp
滚动显示项目选择

12
Address
装置通讯地址
1~243
13
Baud Rate
装置通讯波特率

14
Realy Check
自检出口继电器设置

其中，二次电压比例系数、二次测量电流比例系数、二次保护电流比例系数、二次零序电流比例系数、二次零序电压比例系数由二次互感器类型及满量程值确定。（注意：我公司在产品出厂之前已经按相应的PT、CT型号设置好二次系数，请用户勿要擅自修改！）
PT零序系数：为PT主绕组与开口三角形绕组额定电压不同时的修正系数。设置值为：
PU0 = PT开口三角形绕组额定电压 ∕ PT主绕组额定电压
开关量报警设定：当某些开入量发生变化时，若需要启动报警信号，可通过设置该项来实现。设置值=∑(2(n-1)/100)。式中，n为第n个开入量。例如，当需要第3个开入量变位时发出报警信号，则设置值=2(3-1)/100=0.04。可以同时设定多个开关量报警，只要分别算出每个开入量的设置值并将它们相加即可。
滚动显示项目选择：选择显示项目时，大部分可按下表的设置值确定，将所选的各项目设置值相加。

显示项目
设置值
显示项目
设置值
Uab
0.01
2Ubc
0.64
Ubc
0.02
2Uca
1.28
Uca
0.04
P
2.56
Ia
0.08
Q
5.12
Ic
0.16
cosφ
10.24
2Uab
0.32
f
20.48

装置通讯地址：装置通讯地址的设置范围为1~243。
装置通讯波特率：装置通讯波特率的单位为kbps。例如要设置通讯波特率为9600bps，其设定值为9.60。
自检出口继电器设置：设定值为∑2(n-1)，式中n为第n路开出。例如，某装置有1K、2K、3K、4K共4个开出继电器，自检设定值应为20+21+22+23=15。
设备信息
设备信息将显示装置的一些基本信息，如版本、装置类型及型号，程序存贮器校验码等。

采样实时显示

采样实时显示
通道00
测量电流Ia （C7,D7）
通道06
保护电流Ib（C10,D10）
通道01
测量电流Ic （C8,D8）
通道07
保护电流Ic（C11,D11）
通道02
母线电压Ua（C1,D1）
通道08
零序电流3Io（C12,D12）
通道03
母线电压Ub（C2,D2）
通道09
零序电压3Uo（C4,D4）
通道04
母线电压Uc（C3,D3）
通道10
线路电压2Uab（C5,D5）
通道05
保护电流Ia（C9,D9）
通道11
线路电压2Ucb（C6,D6）

定值清单

定值序号
代 号
定 值 名 称
整 定 范 围
01
Kv1
一次电压比例系数
实际变比/10
02
Ki1
一次电流比例系数
实际变比/10
03
Isd
电流速断定值
1~100A
04
Ixs
限时速断定值
1~100A
05
txs
限时速断延时
0.1~10s
06
Igl
过电流定值
1~100A
07
tgl
过电流延时
0.1~10s
08
Ch-num
重合闸次数
1~3
09
Iwl
无流定值
0.1~10A
10
tchzd1
第一次重合闸延时
0.1~10s
11
tchzd2
第二次重合闸延时
0.1~10s
12
tchzd3
第三次重合闸延时
0.1~10s
13
thjs
后加速延时
0.1~2s
14
Jtc
检同期允许角差
0~30
15
Udp
低频低压闭锁定值
42~99V
16
fdp1
低频减载I频率
45~49.5Hz
17
tdp1
低频减载I延时
0.1~99s
18
df/dt
减载II滑差闭锁值
0.3~3Hz/s
19
fdp2
低频减载II频率
45~49.5Hz
20
tdp2
低频减载II延时
0.1~99s
21
Iog
零序过流定值
1~100A
22
tog
零序过流延时
0.1~10s
23
Uog
零序电压闭锁定值
5~180V
24
Ifh
过负荷定值
1~100A
25
tfh
过负荷延时
0.1~10s
26
Utc
同期电压选择
RLP22投入时：1：Uab
2：Ubc
3：Uca
RLP22退出时：1：Ua
2：Ub
3：Uc
27
Uwy
失压定值
0.1~100V
28
twy
失压延时
0~10s

保护投退

保护序号
代 号
保 护 名 称
整 定 方 式
01
RLP1
速断
投入/退出
02
RLP2
速断方向
投入/退出
03
RLP3
限时速断
投入/退出
04
RLP4
限时速断后加速
投入/退出
05
RLP5
限时速断方向
投入/退出
06
RLP6
过电流
投入/退出
07
RLP7
过电流后加速
投入/退出
08
RLP8
过电流方向
投入/退出
09
RLP9
过负荷
投入/退出
10
RLP10
重合闸
投入/退出
11
RLP11
重合闸检无压
投入/退出
12
RLP12
重合闸检同期
投入/退出
13
RLP13
低频减载I
投入/退出
14
RLP14
低频减载II
投入/退出
15
RLP15
低压闭锁低频减载
投入/退出
16
RLP16
低频减载II滑差闭锁
投入/退出
17
RLP17
母线PT断线报警
投入/退出
18
RLP18
线路PT断线报警
投入/退出
19
RLP19
合闸不检条件
投入/退出
20
RLP20
手合/遥合检无压
投入/退出
21
RLP21
手合/遥合检同期
投入/退出
22
RLP22
同期电压为线电压
投入：同期电压为线电压
退出：同期电压为相电压
23
RLP23
零序过流
投入/退出
24
RLP24
零序电压闭锁
投入/退出
25
RLP25
零序方向
投入/退出
26
RLP26
零序电流取值
投入：从零序CT采样
退出：由三相CT计算
27
RLP27
零序过流跳闸/告警
投入：零序过流跳闸
退出：零序过流报警
28
RLP28
失压
投入/退出
29
RLP32
故障录波
投入/退出

事故记录

位
含义
位
含义
D0
速断动作
D8
低频减载I动作
D1
限时速断动作
D9
低频减载II动作
D2
过电流动作
D10
母线PT断线
D3
过负荷动作
D11
线路侧PT断线
D4
后加速动作
D12
零序过流动作
D5
重合闸动作
D13
失压动作
D6
备用
D14
备用
D7
控制回路断线
D15
备用

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