1?概述

1.1?應用范圍

裝置適用于10kV及以下電壓等級變電站或配電所。

2?線路保護裝置適用于35kV及以下電壓等級的線路及饋出線保護；

2?變壓器保護裝置適用于35kV及以下電壓等級的廠用變、所用變或接地變的保護；

2?電容器保護裝置適用于35kV及以下電壓等級的變電站或配電所裝設(shè)的并聯(lián)電容器的保護；

2?電動機保護裝置適用于35kV及以下電壓等級2000kW以下中小型異步電動機的保護。

1.2?產(chǎn)品特點

2?系列裝置元器件全部采用工業(yè)級，穩(wěn)定性、可靠性高，可以在工業(yè)惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行；

2?全鋁型材金屬機箱設(shè)計，維護更方便；完善的軟硬件自檢功能和免調(diào)節(jié)電路設(shè)計，調(diào)試更簡單；

2?裝置硬件設(shè)計采用多種隔離、屏蔽措施，軟件設(shè)計采用數(shù)字濾波技術(shù)和先進的保護算法及其它抗干擾措施，使得保護的抗干擾性能大大提高；

2?靈活強大的通信功能：既支持RS485串行通信模式也支持以太網(wǎng)通信模式；通信規(guī)約支持DL/T667-1999（IEC-60870-5-103）、Modbus規(guī)約，可靈活實現(xiàn)與其它廠家的自動化系統(tǒng)通信；

2?具有完善的測量功能，可完成裝置所在間隔功率點的測量和上送，測量精度可達±0.5%；

2?具有完善的遙信和遙控功能，后臺遙控斷路器跳/合閘簡單可靠，站內(nèi)SOE分辨率可達1ms；

2?完善的事件保護處理，可存儲事件報告記錄，動作報告記錄，故障錄波；

2?友好的人機界面，全中文類菜單模式，結(jié)構(gòu)清晰，使用方便；

操作回路配置靈活，可以適應各種操作機構(gòu)

?弧光保護功能需要配置單獨的弧光板方可使用。常規(guī)裝置不含此功能。

?裝置可擴展一路串口485和一路以太網(wǎng)通訊接口。常規(guī)裝置不含此功能。

?裝置電源默認為DC/AC（85-265V），若需DC48V或DC24V需要訂貨前注明。

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1?技術(shù)指標

1.1??基本電氣參數(shù)

1.1.1?額定交流數(shù)據(jù)

2?交流電壓： ????V，100V；可支持定制380V

2?交流電流： ????5 A或者1A；

2?零序電流： ????5 A或者1A；

2?額定頻率： ????50 Hz。

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1.1.2?額定電源數(shù)據(jù)

2?額定電源電壓: ?AC/DC220V（85-265V）或DC48V(訂貨時注明規(guī)格)；

2?額定電源電壓允許變化范圍：80%～115%。

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1.1.3?功率消耗

2?交流電流回路： 每相不大于1 VA；

???????????????零序電流回路不大于0.5VA；

2?測量交流電流回路：每相不大于0.75 VA；

2?交流電壓回路： ???每相不大于0.5 VA；

2?直流回路：正常運行時，不大于8 W；保護動作時，不大于12W。

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1.1.4?過載能力

2?交流電流電路： 2倍額定電流，長期連續(xù)工作；

50倍額定電流，允許1 s；

2?交流電壓電路： 1.2倍額定電壓，長期連續(xù)工作；

1.4倍額定電壓，允許10 s。 ??

1.2?主要技術(shù)指標

1.2.1?保護定值整定范圍及誤差

2?定值整定范圍

交流電壓： ?2V～100V；

交流電流： ?0.2A～75A；

延 ???時： ?0s～600s；

頻 ???率： ????40Hz～60Hz；

滑 ???差： ????1.0Hz/s～5Hz/s。

2?定值誤差

電 ???流： ????< ±4%；

電 ???壓： ????< ±4%；

頻 ???率： ????< ±0.02Hz；

滑 ???差： ????< ±10 %；

2?延時誤差

定時限延時平均誤差不超過整定值的±2％或±40ms；反時限延時平均誤差不超過理論計算值的±5%或±100ms。

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1.2.2?測量精度

2?電流精度：±0.2％；

2?電壓精度：±0.2％；

2?頻率精度：±0.01 Hz；

2?功率測量：有功功率P、無功功率Q、功率因數(shù)；測量精度為：±1％；

2?遙信開入：根據(jù)裝置規(guī)格輸入電壓等級為AC/DC220V或者AC/DC110V輸入或者DC48V，帶光電隔離；事件順序記錄站內(nèi)分辨率：≤1 ms。

1.2.3?記錄容量

2?故障錄波內(nèi)容和故障事件報告容量

保護裝置可循環(huán)記錄不少于16次故障錄波。

2?事件記錄容量

可循環(huán)記錄100次事件記錄和裝置自檢報告。事件記錄包括軟壓板投退、開關(guān)量變位等；裝置自檢報告包括硬件自檢出錯報警等。

1.2.4?觸點容量

2?出口跳合閘觸點

在電壓不大于250V，電流不大于1A，時間常數(shù)L/R為5ms±0.75ms的直流有感負荷電路中，觸點斷開容量為50W，長期允許通過電流不大于5A。

在電壓不大于250V，電流不大于2A的交流回路（cosφ=0.4±0.1）中，觸點斷開容量為250VA，長期允許通過電流不大于5A。

2?出口信號及其它觸點

在電壓不大于250V，電流不大于0.5A，時間常數(shù)L/R為5ms±0.75ms的直流有感負荷電路中，觸點斷開容量為20W，長期允許通過電流不大于5A。

1.2.5?絕緣性能

2?絕緣電阻

裝置所有電路與外殼之間的絕緣電阻在標準試驗條件下，不小于100 MΩ。

2?介質(zhì)強度

裝置的額定絕緣電壓小于60 V的通信接口電路與外殼的介質(zhì)強度能耐受交流50 Hz，電壓500 V(有效值)，歷時1 min試驗，其它電路與外殼的介質(zhì)強度能耐受交流50 Hz，電壓2 kV(有效值)，歷時1 min試驗，而無絕緣擊穿或閃絡現(xiàn)象。

2?沖擊電壓

裝置的額定絕緣電壓小于60 V的通信接口電路與外殼對地，能承受1kV(峰值)的標準雷電波沖擊檢驗；其各帶電的導電端子分別對地，交流回路和直流回路之間，交流電流回路和交流電壓回路之間，能承受5kV(峰值)的標準雷電波沖擊檢驗。

1.2.6?機械性能

2?工作條件

能承受國家或行業(yè)標準規(guī)定的嚴酷等級為Ⅰ級的振動和沖擊響應檢驗。

2?運輸條件

能承受國家或行業(yè)標準規(guī)定的嚴酷等級為Ⅰ級的振動耐久、沖擊耐久及碰撞檢驗。

1.2.7?抗電氣干擾性能

2?脈沖群干擾試驗：能承受GB/T14598.13－2008規(guī)定的頻率為1MHz及100kHz衰減振蕩波（第一半波電壓幅值共模為2.5kV，差模為1kV）脈沖群干擾試驗。

2?快速瞬變干擾試驗：能承受GB/T14598.10－2012第四章規(guī)定的嚴酷等級為A級的快速瞬變干擾試驗。

2?輻射電磁場干擾試驗：能承受GB/T14598.9－2010第四章規(guī)定的嚴酷等級的輻射電磁場干擾試驗。

2?靜電放電試驗：能承受GB/T14598.14-2010中4.1規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的靜電放電試驗。

2?電磁發(fā)射試驗：能承受GB/T14598.16－2002中4.1規(guī)定的傳導發(fā)射限值及4.2規(guī)定的輻射發(fā)射限值的電磁發(fā)射試驗。

2?工頻磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.8－2006第5章規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的工頻磁場抗擾度試驗。

2?脈沖磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.9－2011第5章規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的脈沖磁場抗擾度試驗。

2?阻尼振蕩磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.10－1998第5章規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗。

2?浪涌抗擾度試驗：能承受GB/T14598.18－2012第4章規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的浪涌抗擾度試驗。

2?傳導騷擾的抗擾度試驗：能承受GB/T14598.17－2005第4章規(guī)定的射頻場感應的傳導騷擾的抗擾度試驗。

2?工頻抗擾度試驗：能承受GB/T14598.19－2007第4章規(guī)定的工頻抗擾度試驗。

1.3?環(huán)境條件

2?工作溫度：-25 ℃～+55 ℃。

2?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，溫度恢復后，裝置應能正常工作。

2?運輸溫度：-40 ℃～+70 ℃，在極限值下不施加激勵量，裝置不出現(xiàn)不可逆變化的損壞。

2?大氣壓力：86 kPa～110kPa。

2?相對濕度：5%～90%(產(chǎn)品內(nèi)部既無凝露、也無結(jié)冰)。

1.4?通信接口

2?串口通信配置：RS485串口，可選2路。

2?以太網(wǎng)通信配置：以太網(wǎng)口可選配2路。

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2?裝置功能

本裝置的保護功能設(shè)計，基于分層、分模塊的設(shè)計思想，將保護功能實現(xiàn)按數(shù)據(jù)處理、元件計算、保護邏輯、出口邏輯等進行劃分。

2.1?三段式帶低壓閉鎖的定時限電流方向保護（線路保護中配置）

裝置設(shè)有速斷、限時、常規(guī)過流的三段式帶低壓閉鎖的電流方向保護，各段電流及時間定值可獨立整定，通過分別設(shè)置整定控制字控制這三段保護的電壓元件、方向元件的投退。

三段帶低壓閉鎖的電流方向保護原理如圖所示。

圖3.1??三段式帶低壓閉鎖的電流方向保護原理圖

1.1?三段式帶復壓閉鎖的定時限電流方向保護（變壓器保護中配置）

裝置設(shè)有速斷、限時、常規(guī)過流的三段式帶復壓閉鎖的電流方向保護，各段電流及時間定值可獨立整定，通過分別設(shè)置整定控制字控制這三段保護的電壓元件、方向元件的投退。

三段帶復壓閉鎖的電流方向保護原理如下圖所示。

以速斷過流保護為例（限時過流保護和過流保護相同）：

1.1?反時限過流保護（線路、廠用變、電容器、電動機保護配置）

裝置設(shè)有反時限過流保護，可由軟壓板進行投退。本裝置共集成了3種特性的反時限過流保護，用戶可根據(jù)需要選擇任何一種特性的反時限保護。

特性1、2、3采用了國際電工委員會標準（IEC255-4）和英國標準規(guī)范（BS142.1966）規(guī)定的三個標準特性方程，分別列舉如下：

特性1（一般反時限）： ??

????????

特性2（非常反時限）：? ? ? ? ??

特性3（極端反時限）：?

以上三個方程式中，I為保護采集電流；t為動作時間；Ip為電流基準值，取反時限過流保護基準值；Tp為時間常數(shù)，取反時限過流保護時間常數(shù)。反時限過流保護原理如圖所示。

圖3.3?反時限過流保護原理框圖

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?備注：零序反時限的功能可參考過流反時限。

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1.1?過流加速保護（線路保護配置）

對線路保護裝置設(shè)置了獨立的過流加速保護， 可通過定值選擇功能投入。后加速方式是線路上均裝有選擇性的保護和重合閘，線路故障時保護按有選擇性的方式動作跳閘，再重合，當重合于故障或者手合于永久性故障時，后加速保護無選擇性的動作跳閘，加速故障的切除。
???裝置設(shè)置了獨立的過流加速段電流定值及相應的延時時間定值，與傳統(tǒng)的保護相比，使保護配置更加靈活，過流加速保護原理如圖所示。

圖 3.4 過流加速保護原理框圖

備注：零序加速保護功能可參考過流加速保護原理圖。

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1.1?過負荷保護（線路、廠用變、電動機保護配置）

裝置設(shè)有過負荷保護，由壓板進行投退。過負荷保護由控制字選擇跳閘或告警。對于電動機保護裝置，在電動機啟動過程中，過負荷保護自動退出。過負荷保護原理框圖如圖所示。

圖 3.5?過負荷保護原理框圖

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1.1?零序過流保護（線路、廠用變、電容器、電動機保護配置）

在小電流接地系統(tǒng)，當系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時，其接地故障點的零序電流基本為電容電流，且幅值很小，用零序過流繼電器來保護接地故障很難保證其選擇性。在本裝置中接地保護實現(xiàn)時，由于各裝置通過網(wǎng)絡互聯(lián)，信息可以共享，故采用上位機比較同一母線上各線路零序電流基波的方法來判斷接地線路。用于接地選線的零序電流必須外加，即必須給裝置提供外部輸入的零序電流，不能使用裝置自產(chǎn)的零序電流。

在經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)中，接地零序電流相對較大，可以采用直接跳閘方法。用于跳閘或報警的零序電流須從裝置的零序TA 引入。

裝置中設(shè)三段零序過流保護，可由軟壓板進行投退。三段零序過流保護可通過控制字選擇告警或跳閘（整定為“0”表示告警，整定為“1”表示跳閘）。零序過流保護原理框圖如圖所示。

圖 3.6 零序過流保護原理框圖

1.1?低壓側(cè)零序過流保護（廠用變保護選配）

裝置中設(shè)低壓側(cè)零序過流保護，可由軟壓板進行投退。低壓側(cè)零序過流保護作為低壓側(cè)接地保護，可通過控制字選擇告警或跳閘（整定為“0”表示告警，整定為“1”表示跳閘）。低壓側(cè)零序過流保護原理框圖如圖所示。

圖3.7?低壓側(cè)零序過流保護原理框圖

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1.1?兩段定時限負序過流保護（線路、廠用變、電動機保護配置）

裝置設(shè)置兩段定時限負序過流保護，可由軟壓板進行投退。負序過流保護分別對反相、斷相、匝間短路以及較嚴重的電壓不對稱等異常運行狀況提供保護。其中，負序Ⅰ段作為不平衡保護的主保護，只動作于跳閘；負序Ⅱ段為不平衡保護的后備保護，可由控制字選擇跳閘或告警（整定為“0”表示告警，整定為“1”表示跳閘）。負序定時限過流保護原理框圖如圖所示。

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圖3.8?負序過流保護原理框圖

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1.1?低頻減載（線路、廠用變、電動機保護配置）

裝置設(shè)有低頻減載功能，可由軟壓板進行投退。低頻減載設(shè)有電壓閉鎖、滑差閉鎖。當系統(tǒng)發(fā)生故障，頻率下降過快超過滑差閉鎖定值時瞬時閉鎖低頻減載保護。線路保護中低頻減載保護動作。低頻減載保護原理如圖所示。

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圖 3.9 低頻減載原理框圖

1.1?過電壓保護（線路、變壓器、電容器、電動機、PT保護配置）

裝置設(shè)有過電壓保護，可由軟壓板進行投退。位于合位或有流時才投入過電壓保護，對于電容器保護來說，過電壓保護可通過控制字選擇告警或跳閘（整定為“0”表示告警，整定為“1”表示跳閘）。電動機保護中只有跳閘功能。過電壓保護原理如圖所示。

Uset：動作電壓設(shè)定值

Tset：動作時間設(shè)定值

圖 3.10??過電壓保護原理框圖

1.1?低電壓保護（廠用變、電容器、PT保護配置）

裝置設(shè)有低電壓保護，可由軟壓板進行投退。

Umax：線電壓最大值

Umin：線電壓最小值

Uset：動作電壓設(shè)定值

Tset：動作時間設(shè)定

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圖3.11低電壓保護原理框圖

1.1?失壓保護（廠用變、電動機、PT保護配置）

裝置設(shè)有失壓保護，可由軟壓板進行投退。

圖3.12失壓保護原理框圖

1.1?零序過電壓保護（線路、變壓器、電容器、電動機、PT保護配置）

裝置設(shè)有零序過電壓保護，可由軟壓板進行投退。零序電壓默認為自產(chǎn)零序電壓。也可通過硬件采集零序電壓實現(xiàn)。

在不接地或小電流接地系統(tǒng)中，當發(fā)生接地故障時，其接地故障點的零序電流基本為容性電流，且幅值很小，用零序過流繼電器來檢測接地故障很難保證其選擇性，因此可投入零序過壓保護作為不接地或小電流接地系統(tǒng)中廠變高壓側(cè)接地時的保護。

零序過壓保護可通過控制字選擇告警或跳閘（整定為“0”表示告警，整定為“1”表示跳閘）。零序過電壓保護原理如圖所示。

備注：

（1） 自動投切動作時間建議大于2 ?秒；

（2） 為防止誤自投于故障電容器，手跳、遙跳、保護動作或有閉鎖投切開入時，本保護裝置自動退出“ 自投切”

1.1?不平衡電壓保護（電容器保護配置）

裝置設(shè)有不平衡電壓保護，可由軟壓板進行投退。不平衡電壓保護主要反映電容器組內(nèi)部故障。不平衡電壓保護原理如圖所示。

圖 3.15?不平衡電壓保護原理框圖

1.1?重合閘（線路保護配置）

裝置設(shè)有三相一次重合閘功能，可由軟壓板進行投退。重合閘當開關(guān)位于合位，且無外部閉鎖時充電，充電時間為20s。當開關(guān)由合位變?yōu)樘粫r重合閘啟動。啟動后，若10秒內(nèi)不滿足重合閘條件則放電。

圖 3.16?重合閘保護原理框圖

1.1?非電量保護（線路、廠用變、電容器、電動機保護配置）

裝置設(shè)有非電量保護，均可以由軟壓板控制投退，出口時間可以整定。非電量可以通過控制字選擇動作于跳閘或告警。當非電量跳閘或者告警以后如果非電量故障狀態(tài)一直存在，則跳閘信號燈或告警信號燈一直點亮，直到非電量故障狀態(tài)解除。

圖 3.17?非電量保護原理框圖

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開門跳閘、溫度保護、瓦斯保護等均屬于非電量保護。

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1.1?弧光保護（線路、廠用變、電容器、電動機保護選配）

裝置設(shè)有三路弧光保護，均可以由軟壓板控制投退，出口時間可以整定。非電量可以通過控制字選擇動作于跳閘或告警。當非電量跳閘或者告警以后如果非電量故障狀態(tài)一直存在，則跳閘信號燈或告警信號燈一直點亮，直到非電量故障狀態(tài)解除。

圖3.18??電弧光保護邏輯圖

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1.1?充電保護（線路保護、備自投保護）

相對于母線的充電保護，其工作原理相當于一套特殊速斷保護，當母線(充電保護較多地用于雙母線或分段母線上，保護設(shè)置于母聯(lián)開關(guān)或聯(lián)絡開關(guān)上)初次送電新投運或檢修完成后進行投運時，應啟用充電保護，此時，如果母線有故障（如接地線未拆除），將由充電保護迅速切除故障，當母線充電完成后，充電保護自動退出。

圖3.19??充電保護邏輯圖

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1.1??PT斷線檢測

當正序電壓小于30%Ue，而任一相電流大于0.3A。負序電壓大于8%Ue，而任一相電流大于0.3A，經(jīng)過延時的整定時間后，驅(qū)動告警信號繼電器，面板告警燈亮。

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圖3.20??PT斷線保護邏輯圖

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1.1??CT斷線檢測

當三相電流最大值減去三相電流最小值＞0.75倍的三相電流最大值，且三相電流均大于0.5A，斷路器處于合位，經(jīng)過延時的整定時間后，驅(qū)動告警信號繼電器，面板告警燈亮。

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圖3.21??CT斷線保護邏輯圖

1.1??控制回路斷線檢測

當合位節(jié)點和跳位節(jié)點同時處于閉合狀態(tài)或者同時處于斷開狀態(tài)，經(jīng)過延時的整定時間后，驅(qū)動告警信號繼電器，面板告警燈亮。

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圖3.22??PT斷線保護邏輯圖

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1.1??PT并列（PT并列保護）

當PT并列投入，裝置通過判斷開入量中1PT、2PT、母聯(lián)開關(guān)位置來進行分合閘操作。開入量（PT并列允許）有信號PT并列功能開放。當1#PT處于試驗位置，裝置會自動并列，PT并列出口動作，同理，當2#PT處于試驗位置，PT并列出口動作。當并列允許斷開，裝置PT并列功能自動解列。

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1.2??充電保護（備自投保護）

當備自投或快切動作時，如果遇到故障，為了能快速切除故障，裝置設(shè)有充電保護（后加速保護）。該保護監(jiān)視開關(guān)由分位變?yōu)楹衔缓?秒鐘內(nèi)的電流，如任一相電流大于定值，經(jīng)延時，裝置跳閘。3秒鐘過后，充電保護（后加速保護）自動退出。

1.1??過負荷閉鎖（備自投保護）

當任意一相電流大于設(shè)定電流時，經(jīng)延時告警。如果選擇此功能投入，則用戶在“整定定值”中 “過負荷閉鎖”設(shè)置電流動作值時需將電流動作定值設(shè)定為兩段進線過負荷定值的總和；否則有可能在備投動作后，一路進線帶兩段母線時造成嚴重過負荷或過流保護動作。

1.2??PT斷線判別（備自投保護）

可由控制字來選擇PT斷線檢測投入/退出。

??I母PT斷線判據(jù)：

1)任意兩相線電壓之差>18V；

2)Umax1<0.1Un，I1有電流(>0.08In)或母聯(lián)開關(guān)在合位且I2有電流(>0.08In)。

以上判據(jù)滿足時，判為I母PT斷線，延時10s告警，報告“I母PT斷線”。

??II母PT斷線判據(jù)：

1)任意兩相線電壓之差>18V；

2)Umax2<0.1Un，I2有電流(>0.08In)或母聯(lián)開關(guān)在合位且I2有電流(>0.08In)。

以上判據(jù)滿足時，判為II母PT斷線，延時10s告警，報告“II母PT斷線”。