1、环网柜微机保护装置技术及使用说明书（V2.0） 2018.09环网柜微机保护装置技术说明书目 录环网柜微机保护装置产品介绍 1一、概述 1二、主要技术指标 2三、主要功能 3四、保护配置及工作原理 4五 操作说明 .8环网柜微机保护装置技术说明书- 1 -环网柜微机保护装置产品介绍一、概述环网柜 微机保护及自动装置是我公司为了适应电力系统各发电厂、变电站、配电站等对继电保护的要求而专门开发的新一代微机型继电保护设备。为 35KV及以下电压等级架空线路、电缆线路、变压器、电动机、电容器等一次设备提供完善的保护功能。环网柜 微机保护及自动装置由高集成度、总线不出芯片的单片机、高精度电流电压互感器、
2、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。具有集成度高、保护配置齐全、抗干扰能力强、功耗小、抗恶劣环境等优点，特别适合于直接分散安装在开关柜上。环网柜 微机保护及自动装置具有以下特点： 采用高性能模数混合数字处理器，该处理器内含单周期乘法器、硬件除法器、 DSP处理单元、大容量静态 RAM,使其具有极强的数据计算和逻辑运算能力。继电保护所需要的各种算法在其上能够轻松准确及时完成，保证了保护的准确性和及时性。 采用统一的硬件框架、软件平台，产品一致性好。 装置采用全密封铝合金结构，使其具有极强的抗静电、抗电磁干扰、抗机械震动能力。装置的结构设计便于安装和配线 保护功能配置灵活齐全，
3、各种保护功能均可以通过控制字投退。 模拟量输入、开关量输入、电源输入及通讯接口部分采用了变压器隔离、光电隔离、磁隔离、 TVS保护的抗干扰措施，使得装置的抗干扰能力特别强。 装置具备完善的自检功能，当发现装置工作不正常时可靠闭锁保护出口，保证装置不误动。 采用专用时钟芯片，由单独的晶振支持，带有备用电池，时钟即使在装置掉电后也能正确走时，使装置能准确记录各种故障信息。 内部线路板采用表贴工艺，所用元器件全部采用一线品牌，保证了装置的可靠性和稳定性 装置具有三级看门狗，外部硬件看门狗、 CPU硬件定时器看门狗和软件看门狗，保证装置在任何情况下不会死机。 具有高速磁隔离技术的 RS485通讯接口，
4、通讯稳定可靠，通信协议采用 IEC60870-5-103协议，可以与 SCADA系统直接通信 装置中软件采用模块化设计，具有多种冗余措施，并经过了长时间的现场运行考验，程序运行稳定可靠。 采用全中文液晶显示界面，多层菜单显示，显示信息丰富，人机界面友好，无需复杂培训即可完成调试工作。二、主要技术指标1、工作环境条件环网柜微机保护装置技术说明书- 2 - 环境温度： -15C +60C 相对湿度： 5%95% 大气压力： 86106KPa2、主要电气技术参数 电源： 交直流两用， AC/DC85-265V(工作电源为 DC24V和 DC48V订货时注明 )允许偏差 20% ，纹波系数不大于 5%
5、 交流电流： 5A, 或 1A（订货注明） 交流电压： 100V (线电压或 V V接线 ) 额定频率： 50Hz 功率消耗： 直流回路不大于 5W交流回路不大于 0.5VA 精确测量范围： 相电流 0.1In 20In零序电流 0.1A6.25A电压 5V 150V 测量精度： 电流 0.5%电压 0.5% 保护动作时间： 在 1.5倍定值下所有保护固有动作时间不大于 35ms 开入回路： 直流 24V， 5mA（装置内部提供） 开出接点： 可持续接通 DC220V， 5A电流 （纯阻性负载）3、绝缘电阻、介质强度和冲击电压 绝缘电阻： 50 M 介质强度： 2KV， 50Hz， 1min
6、冲击电压： 5KV， (1.2/50)s4、振动符合 IEC60255-21-1中 3.2.1、 3.2.2的有关规定。5、冲击 符合 GB/T14537-1993中 4.2.1、 4.2.2的有关规定。6、碰撞符合 GB/T14537-1993中 4.3的有关规定。7、抗电磁干扰性能环网柜微机保护装置技术说明书- 3 - 能承受频率为 1MHz及 100KHz，电压幅值共模 2500V，差模 1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验。 能承受 IEC1000-4-2标准 级、试验电压 8kV的静电放电试验。 能承受 IEC1000-4-3标准 级、干扰场强 10V/m的辐射电磁场干扰试验。 能承受
7、 IEC1000-4-4标准 级的快速瞬变干扰试验。 能承受 GB/T 14598.18-2007 规定的严酷等级为级的浪涌抗扰度试验8、过载能力 2倍额定电流： 连续工作 10倍额定电流： 16S 20倍额定电流： 1S三、主要功能 速断保护 定时限过流保护 过流 段，过流 段 反时限过流保护 告警 /跳闸可以选择 一般，极端，非常，三条曲线可自由选择 过负荷保护 告警 /跳闸可以选择 过压保护 告警 /跳闸可以选择 失压保护 告警 /跳闸可以选择 零序过流保护 告警 /跳闸可以选择 反时限零序过流保护 告警 /跳闸可以选择 一般，极端，非常，三条曲线可自由选择 三相一次重合闸 轻瓦斯告警
8、重瓦斯跳闸环网柜微机保护装置技术说明书- 4 - 高温告警 超温跳闸 PT断线告警 遥测 实时采集三相电流、三相电压、零序电流、有功功率、无功功率、功率因数 遥信 6路开关量输入 遥控 两路遥控继电器，远方控制断路器合、分 保护事件 告警事件 遥信变位事件 操作记录事件 高速磁隔离技术的 RS485总线 中文汉字显示四、保护配置及工作原理3.1 速断保护本装置提供电流速断保护 ,任一相保护电流大于速断整定值并达到整定延时保护动作。本功能可通过软压板投退。3.2两段 定时限过流保护本装置提供两段定时限过流保护，任一相保护电流大于过流整定值并达到整定延时后保护跳闸动作。保护功能可分别由软压板投退，
9、各段电流及时间定值可分别独立整定。3.3 过负荷保护本装置提供过负荷保护。过负荷元件三相电流，当任一相电流大于整定值并达到整定延时后保护动作。 此功能可通过软压板投退，保护出口于跳闸或告警可通过控制字设定。3.4 反时限过流保护装置设有反时限过流保护，可由软压板进行投退。本装置共集成了 3 种特性的反时限过流保护，用户可根据需要通过控制字选择任何一种特性的反时限曲线， 保护出口于跳闸或告警可通过控制字设定。特性 1、2、3 采用了国际电工委员会标准（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1966）规定的三个标准特性方程，分别列举如下：环网柜微机保护装置技术说明书- 5 -特性 1（一般
10、反时限）： ppTIt*1)(0.42特性 2（非常反时限）： ppIt)(3.5特性 3（极端反时限）： ppTIt*1)(802以上三个方程式中，I 为保护采集电流； t 为动作时间；Ip 为电流基准值，取反时限过流保护启动电流；Tp 为时间常数，取反时限过流保护时间常数。3.5 过压保护本装置配置了过电压保护。过压保护动作条件如下所示1 电压大于过压保护整定值2 延时达到过压保护延时设定值3 断路器处于合位置以上三个条件同时达到过压保护即动作，过压保护动作方式可选择跳闸或告警。3.6 失压保护当断路器处于合位且三个线电压均小于失压保护的整定值并达到延时后保护即动作。为防止未投运时失压保护
11、动作，本保护加设断路器分位闭锁，也就是断路器在分位时闭锁本保护出口。失压保护动作方式可选择跳闸或告警。3.7 零序过流保护装置中设零序过流保护，当零序电流大于零序过流保护整定值且达到延时整定值后保护动作，可由软压板进行投退，零序过流保护可通过控制字选择告警或跳闸。3.8 反时限零序过流保护装置设有反时限零序过流保护，可由软压板进行投退。本装置共集成了 3 种特性的反时限过流保护，用户可根据需要通过控制字选择任何一种特性的反时限曲线， 保护出口于跳闸或告警可通过控制字设定。特性 1、2、3 采用了国际电工委员会标准（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1966）规定的三个标准特性方程，
12、分别列举如下：特性 1（一般反时限）： ppTIt*1)(0.42环网柜微机保护装置技术说明书- 6 -特性 2（非常反时限）： ppTIt*1)(3.5特性 3（极端反时限）： ppIt)(802以上三个方程式中，I 为保护采集零序电流； t 为动作时间；Ip 为零序电流基准值，取零序反时限过流保护启动电流；Tp 为时间常数，取零序反时限过流保护时间常数。3.9三相一次重合闸3.9.1 启动方式三相一次重合闸启动方式：重合闸功能只在三段式过流保护（速断，过流 I段 ,过流 II段）和零序过流保护动作跳闸后进入重合闸逻辑判断过程，如果此时无闭锁条件，经延时后就对开关进行重合操作，重合闸必须在充
13、电完成后才能动作。3.9.2 充电条件重合闸满足以下条件后开始充电，达到 15秒后充电完成，置充电标志，重合闸逻辑投入。 开关处于合位无闭锁重合闸信号3.9.3 闭锁重合闸条件下面任一条件满足，闭锁重合闸： 过负荷动作 反时限过流保护动作 反时限零序过流保护动作 过压保护动作 失压保护动作 弹簧未储能开入 重瓦斯开入 轻瓦斯开入 超温开入 高温开入3.10 本体保护本装置具有轻瓦斯报警、重瓦斯跳闸、高温报警、超温跳闸、四个本体保护开关量输入接环网柜微机保护装置技术说明书- 7 -口。开入量电源为内部 24V供电，硬件和软件都进行了抗干扰设计，可以可靠分辨到 10ms脉冲信号。3.11 PT断线
14、检测PT断线采用以下判据： 三个线电压均小于 18V，且任一相电流大于 0.5A，经过 3秒判为三相断线； 任两个线电压差大于 18V时 , 经过 3秒判为不对称断线；判据 是用来判别对称性三相断线判据 是用来判别不对称性 PT断线3.12定值表名称 类型 单位 范围 步进定值 字 A 0.10100.00 0.01延时 字 S 0.000.10 0.01速段投入 位 /定值 字 A 0.10100.00 0.01延时 字 S 0.03 100.00 0.01过流段投入 位 /定值 字 A 0.10100.00 0.01延时 字 S 0.03 100.00 0.01过流段投入 位 /定值 字
15、A 0.10100.00 0.01延时 字 S 0.03 100.00 0.01投入 位 /过负荷保护方式 位 跳闸/告警启动定值 字 A 0.5020.00 0.01时间常数 字 S 0.001-2.000 0.001曲线选择 字 一般/非常/极端投入 位 /反时限过流保护方式 位 跳闸/告警定值 字 A 0.106.25 0.01延时 字 S 0.03 100.00 0.01投入 位 /零序过流保护方式 位 跳闸/告警启动定值 字 A 0.5020.00 0.01时间常数 字 S 0.001-2.000 0.001曲线选择 字 一般/非常/极端投入 位 /反时限零序过流保护方式 位 跳闸/
16、告警定值 字 V 0.5150.00 0.01过压保护延时 字 S 0.03 100.00 0.01环网柜微机保护装置技术说明书- 8 -投入 位 /保护方式 位 跳闸/告警定值 字 V 0.5150.00 0.01延时 字 S 0.03 100.00 0.01投入 位 /失压保护保护方式 位 跳闸/告警无流定值 字 A 0.10-2.00 0.01延时 字 S 0.50-100.00 0.01重合闸投入 位 /PT 断线 投入 位 /PT 变比 字 12200 1CT 变比 字 12000 1零序 CT 变比 字 11000 1显示一次值 位 /告警延时 字 1600 1其他弹簧未储能延时
17、字 1-600 1五 操作说明指示灯说明运行：绿灯。装置运行时为闪烁，当故障启动时运行灯常亮。合位：红灯。用来指示断路器位置，当断路器在合位时点亮，在分位时熄灭。事故：红灯。装置正常运行时熄灭，动作于跳闸的保护动作时点亮，复归后熄灭。告警：红灯。装置正常运行时熄灭，动作于告警的保护动作时或装置发生故障时点亮。复归后熄灭通信：红灯。用来指示通信状态，当通信联通后点亮，通信断开后熄灭。按键说明面板上提供有一个按键键盘，各键盘功能如下： 按键名称 按键功能正常运行时显示主菜单取消当前操作同时作为复归按键“ESC”返回上级菜单命令执行“ENT” 确认修改命令菜单选择“” 数字修改状态下数字加命令菜单选
18、择“” 数字修改状态下数字减环网柜微机保护装置技术说明书- 9 -按键名称 按键功能“” 光标左移“” 光标右移主界面显示及菜单说明页面类型 页面 说明主界面13:24:36微机保护装置装置上电后，自动进入【主界面】页面。屏幕右上角显示的是当前时间，格式为时：分：秒。中间显示的是装置类型，在主界面下按“ENT”键会进入【主菜单】页面主菜单实时数据事件管理定值设置系统管理【主菜单】共六项：【实时数据】，【事件管理】，【定值设置】，【系统管理】，【开关控制】。通过“”、“”键选择要进入的菜单，反显黑色为光标所在位置，按“ENT”键，即进入光标所在项子菜单。按“ESC”键会返回到【主界面】。实时数据
19、菜单测量数据信 号 量【实时数据】菜单共两项：【测量数据】，【信号量】。【测量数据】菜单用于查看装置采样到的电压电流值及功率功率因数等，【信号量】菜单用于查看装置采集到的开关量状态。通过“”、“”键选择要进入的菜单，反显黑色为光标所在位置，按下“ENT”键，即进入光标所在项子菜单。按“ESC”键会返回到【主菜单】。测量数据UAB 100.02VUBC 100.04VUCA 100.01VU0 57.76V在【测量数据】菜单中通过“”、“”键翻页以查看不同的数据，按“ESC”键返回【实时数据】菜单。环网柜微机保护装置技术说明书- 10 -信号量断路器合位 弹簧未储能 超温跳闸 高温报警 在【信号
20、量】菜单中通过“”、“”键翻页以查看不同的数据，按“ESC”键返回【实时数据】菜单。代表开入量为1，代表开入量为0。事件管理事件查询删除记录【事件管理】菜单共两项：【事件查询】，【删除记录】。【事件查询】菜单用于查看装置发生过的事件记录，【删除记录】菜单为清空当前事件记录的命令。通过“”、“”键选择要进入的菜单，反显黑色为光标所在位置，按下“ENT”键，即进入光标所在项子菜单。按“ESC”键会返回到 【事件管理】。事件查询过流 I 段IA = 5.64A 动作16-05-21 32/5421：48:38:564在【事件查询】菜单中通过“”、“”键翻页以查看不同的事件记录，按“ESC”键返回【事
21、件查询】菜单。左图意义为，发生的事件为过流 I段，动作相别为 IA,动作电流大小为 5.64A，动作时间为 16 年 5 月 21 日 21 点 48 分 38 秒 564 毫秒。当前以发生事件数为 54 个，当前事件序号是第 32个。删除记录 请输入密码 000000在【事件管理】菜单中，通过“”、“”键把光标选择到删除记录项上，按“ENT”键会弹出请输入密码界面，在输入密码界面中按“”、“”移位，按“”、“”键改变数字大小输入密码，输入密码后按“ENT”键就删除了事件记录。如果不删除事件记录，按“ESC”键返回到【事件管理】菜单。定值设置定值查询定值修改定值固化【定值设置】菜单共三项：【定
22、值查询】，【定值修改】，【定值固化】。【定值查询】菜单用于查看定值信息，不可修改定值，【定值修改】菜单用于修改定值，【固化定值】菜单用于修改定值后保存定值。通过“”、“”键选择要进入的菜单，反显黑色为光标所在位置，按下“ENT”键，即进入光标所在项子菜单。按“ESC”键会返回到 【主菜单】。环网柜微机保护装置技术说明书- 11 -定值修改速断保护过流 I 段过流 II 段过负荷保护【定值修改】菜单项数根据不同型号的保护而不同，通过“”、“”键选择要进入的定值项菜单，反显黑色为光标所在位置，按下“ENT”键，即进入光标所在项子菜单。按“ESC”键会返回到【定值设置】菜单。（下面举例设置过流 I段
23、定值来说明修改定值相关操作）过流I 段投入X定值 005.40A延时000.50S通过“”、“”键选择选待修改的参数项，通过“ENT” 键进入修改模式，通过“”、“”键选择输入数位，通过“”、“”键改变数值大小。定值修改好后按“ESC”键返回到【定值修改】菜单以设置其他项定值。按照先修改在保存的原则，此时定值修改后并没有保存，也不会起作用，需要退出到定值管理菜单选到定值固化选项来保存定值。定值固化请输入密码000000在【定值设置】菜单中，通过“”、“”键把光标选择到【定值固化】项上，按“ENT”键会弹出请输入密码界面，在输入密码界面中按“”、“”移位，按“”、“”键改变数字大小输入密码，输入密码后按“ENT”键定值就保存了。如果不保存定值，按“ESC”键返回到【定值设置】菜单。系统管理地址参数密码修改时间设置系数校正【系统管理】菜单共四项：【地址参数】，【密码修改】，【时间设置】，【系数校正】。看通过“”、“”键选择要进入的菜单，反显黑色为光标所在位置，按下“ENT”键，即进入光标所在项子菜单。按“ESC”键会返回到【主菜单】。
