DF3222馈线保护装置技术说明书

DF3222馈线保护装置技术说明书烟台东方电子信息产业股份有限公司2000年10月目录1概述11.1 用途11.2 型号及含义11.3 使用环境11.4 技术特点12主要技术参数32.1 额定数据32.2 电流精确工作范围32.3 主要技术性能32.4 通信接口42.5 温度影响42.6 触点容量42.7 绝缘性能42.8 冲击电压52.9 抗电磁干扰性能52.10功率消耗52.11重量53工作原理63.1 保护启动元件63.2 三段式相间电流保护63.3 两段式相间距离保护63.4 重合闸73.5 低周减载83.6 PT断线检测83.7 遥信、遥测、遥控功能83.8 告警83.9 硬件说明84使用说明104.1 装置的应用场合104.2 定值整定104.3 人机对话124.4 事故报告185结构和安装195.1 装置的结构尺寸195.2 装置面板布置195.3 装置接线端子205.4 装置内部插件位置206用户安装调试说明216.1 通电前检查216.2 装置通电检查216.3 模拟短路试验216.4 耐压试验227运行维护237.1 装置的投运237.2 装置的运行237.3 保护动作信号及报告237.4 其它注意事项238订货须知239附录24DF3222馈线保护装置技术说明书1概述1.1 用途DF3222馈线保护装置（以下简称装置），适用于35kV及以下电压等级的输电线路。作为输电线路的主保护，其主要保护功能如下：a) 三段式相间电流保护（可带方向或低电压闭锁）；b) 两段式相间距离保护；c) 三相一次重合闸（检无压、检同期、非同期）；d) 低周减载功能；e) PT断线检测功能。 以上各种功能均可选择投/退，保护配置灵活、方便。 1.2 型号及含义序号线路保护110kV变电站综合自动化系统变电站综合自动化产品企业代号1.3 使用环境 a) 环境温度：-10+50，24小时内平均温度不超过+35； b) 贮存温度：-25+70，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化， 温度恢复后，装置应能正常工作；c) 相对湿度：不超过85%；d) 大气压力：80110kPa ；e) 工作位置：偏离基准位置不超过5；f) 使用地点不允许有爆炸危险的介质，周围介质中不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质，不允许充满水蒸汽及有较严重的霉菌存在；g) 使用地点应具有防御雨、雪、风、沙、灰的设施。1.4 技术特点本产品具有如下技术特点：l 采用先进的工业级芯片，具有总线不出芯片的特点，电气隔离和电磁屏蔽设计符合国际标准，使装置的硬件系统具有极高的抗干扰能力和工作可靠性；l 保护原理成熟可靠，并已经历长时间的现场运行考验；l 采用14位A/D转换芯片，提高了数据采集的分辨率和测量精度；l 配有高速数据通信网接口，通信规约采用部颁继电保护设备信息接口配套标准。可以作为独立的保护单元工作，也可通过通信接口和变电站内其它保护和监控设备联网构成变电站综合自动化系统，满足变电站无人值班、少人值班和集中控制等多种运行管理模式要求；l 采用大屏幕液晶显示，汉化菜单操作，人机界面良好，使用方便；l 主要芯片采用表面贴装技术，结构为插件式整面板结构。2主要技术参数2.1 额定数据a) 交流额定电流：5A；b) 交流额定电压：100V，57.7V；c) 额定频率：50Hz；d) 额定直流电压：220V，允许偏差-20%+10%。2.2 电流电压精确工作范围a) 保护电流： 0.1In20In (In为额定值，以下相同)；b) 测量电流： 01.2In；d) 相电压： 0120V。2.3 主要技术性能 2.3.1 三段式相间电流保护：a) 电流定值：0.1In20In；b) 方向元件：采用按相启动方式；最大灵敏角为-30，动作范围为1755；c) 低电压闭锁：2100V（线电压）；d) 定值误差：不超过3%。2.3.2 两段式距离保护：a) 电阻定值： 0.320；b) 电抗定值： 0.320。2.3.3 低周减载功能：a) 低周定值：4550Hz；b) 低电流闭锁：0.1In20In；c) 低电压闭锁：1060V（相电压）；d) 频率变化率整定范围：010Hz/s；e) 定值误差： 频率：不超过0.03Hz。2.3.4 时间定值： a) 整定范围： 0.110.0s；b) 整定误差：100兆欧交流电压回路对地 用开路电压1000V摇表测交流电流回路对地交流电流和交流电压回路之间交流回路和直流回路之间直流电源回路对地 用开路电压500V摇表测开入回路对地开出接点对地开入回路和开出接点之间2.7.2 介质强度装置能承受表2-2所示的工频耐压试验，一分钟无击穿或闪络现象：表2-2 装置工频耐压试验 试验部位 耐压水平（工频，一分钟）交流电压回路对地 2000V交流电流回路对地 2000V交流电流和交流电压回路之间 2000V直流电源回路对地 1500V交流回路和直流回路之间 2000V开入回路对地 500V24V开出接点对地 500V开入回路和24V开出接点之间 500V2.8 冲击电压装置能承受表2-3所示的标准雷电波冲击试验：表2-3 装置标准雷电波冲击试验 试验部位 冲击电压交流电压回路对地 5000V交流电流回路对地 5000V直流电源回路对地 5000V24V开入回路对地 1000V开出接点对地 1000V2.9 抗电磁干扰性能 2.9.1 脉冲干扰试验能承受频率为1MHz及100kHz电压幅值共模2500V，差模1000V的衰减振荡波脉冲干扰试验。2.9.2 静电放电测试能承受IEC1000-4-2标准级、试验电压6kV的静电放电试验。2.9.3 辐射电磁场干扰测试能承受IEC1000-4-3标准级、干扰场强10V/m的辐射电磁场干扰试验。2.9.4 快速瞬变干扰测试能承受IEC1000-4-4标准级的快速瞬变干扰试验。2.10功率消耗a) 直流回路：在额定电压下，正常工作时15W，动作时25W；b) 交流电压回路：1.0VA/相；c) 交流电流回路：8V；b) 最小线电压T_QD 其中： k-当前采样点 T-采样周期 T_QD-突变量定值 当上式满足时，保护装置转向故障处理程序，开放出口24V正电源。 另外，保护装置还取I1、I2、I3中的最小值的0.98倍作为保护装置的模启动定值。建议：T_QD的值为0.3 0.4Inb) 重合闸检同期电压：重合闸检同期电压的整定公式为： VTQ=2 * U * Sin(d/2) 式中： VTQ-重合闸检同期电压定值 U-线电压、取100 V d-重合闸同期角4.3 人机对话本装置具有非常灵活的人机对话系统，为方便操作，在前面板设有一个液晶显示屏，七个按键、一个复位按钮及若干信号指示灯。七个按键功能定义如下：键：菜单选择时，左移光标；键：菜单选择时，右移光标；键：菜单选择时，上移光标；修改定值或参数时，数值加1；键：菜单选择时，下移光标；修改定值或参数时，数值减1；Esc键：退出功能键；Ent键：选择确认键；Rst键：系统复位键。信号指示灯含义在面板上有注明。复位按钮用于复归自保持信号指示灯。装置出厂后的初始设定密码为030030。该装置有两种主菜单：运行主菜单和调试主菜单。系统上电后自动进入运行方式，显示本装置相关信息画面如图4-1。 DF3222 馈线保护装置 Ver 10 XXXX 图4-1下面对以上两种界面分别介绍如下。4.3.1 运行主菜单开机上电或系统复位时，系统自动进入运行方式，液晶画面如图4-1。在运行方式下，按任意键（除复位键外）液晶上显示运行菜单画面，见图4-2。 测量查看 故障查看开入查看定值整定系统信息A/D测试RUN 10：01：08 图4-2注:测量查看阴影处为光标所在位置，用 、 、 、 键可改变光标位置，选择不同功能菜单。下面分别介绍运行菜单各子菜单功能及操作方法：1. 测量查看光标移至“测量查看”后，按Ent键进入该项子菜单，则能够查看装置保护CT、测量CT、电压、有功、无功、频率及功率因数值。图4-3为第一屏显示画面。该子菜单共分四屏显示：第一屏光标在“I1”处，显示保护CT三相电流（B相电流由A相、C相软件合成）；第二屏光标在“I2”处，显示测量CT两相电流；第三屏光标在“U”处，显示三相电压及线路抽取电压。第四屏光标在“P”处显示有功、无功、频率及功率因数值。用 、 键切换显示。查看结束时，按Esc键返回运行菜单。 Ia=5.00 A Ib=5.00 A Ic=5.00 A*-I1-I2-U-P- 图4-32. 故障查看光标移至“故障查看”后，按Ent键进入该项子菜单，则可查阅各次故障报告。故障报告编号从1到16，1号为最新一次报告，16号为最旧一次报告。保护动作事件报告分屏显示，第一屏显示故障时间，动作事件，动作时间，第二屏显示故障电量（用 、 键切换显示屏），如图4-44-7所示；告警报告只一屏显示，显示告警时间和告警事件。查看结束时，按Esc键返回运行菜单。故障时间： 03:15:42.444保护启动动作时间： 03:15:42.446 2000/10/03 图4-4故障时间： 03:15:42.444电流I段保护跳闸动作时间： 03:15:42.470 2000/10/03故障时间： 03:15:42.444保护重合闸动作动作时间： 03:15:43.470 2000/10/03 Ia=25.43 AIb=25.42 A Ic=25.44 A 图4-5 图4-6 图4-73. 开入查看光标移至“开入查看”后，按Ent键进入该子菜单，则可查看开入状态，见图4-8所示。本装置开入信号定义见表4-5，当某开入量位置处于合位时，其开入状态为1；当开入量位置处于跳位时，开入状态为0。查看结束时，按Esc键返回运行菜单。在装置中，TWJ、控制回路断线、手动/远动三路开入装置内部已经接好，并作为遥信量通过485通讯上传。开入查看*A987654321PQ -000000000000 图4-8表4-5标号开入内容标号开入内容标号开入内容P有功电度31：手动 0：远动7遥信量Q无功电度4手合8遥信量1TWJ5手跳或外部闭锁重合闸9遥信量2控制回路断线6遥信量A遥信量4. 定值整定光标移至“定值整定”后，按Ent键进入该子菜单后，可查阅、修改和投入保护定值（见图4-9），通过、键选择相应子菜单功能，按Ent键进入下一级菜单，此时若按Esc键则返回运行菜单。保护最多可存入8套定值，上电或复位后自动投入最近一次投入区的定值。各子菜单操作使用方法介绍如下：运行区号 定值查看修改定值 定值投入 图4-91） 运行区号选择“运行区号”子菜单后，进入如图4-10所示画面，显示当前装置正在投入的区号。 当前运行区号：0 图4-102） 定值查看选择“定值查看”子菜单后，进入该菜单画面。如图4-11，在光标处输入要查看的定值区号，按、键改变区号，确定要查看的区号后按Ent键，则进入该区查看画面，按、键翻阅该区不同定值。查看结束时，按Esc键返回上一级菜单。 请您输入 定值区号 0 图4-113） 修改定值选择“修改定值”子菜单后，为安全起见，先进入一个密码画面如图4-12所示，输入正确的密码后，按Ent键就进入定值修改功能界面。请输入密码000000 请按Ent确认图4-12同“定值查看”一样先要选择修改区号，按Ent键进入修改画面。本装置一次只能修改一个定值项，即输入一次要修改定值项的序号，按Ent键确认后，相应的定值显示在屏上，进入修改状态。修改定值时，用 、 键选择该定值不同的位，用、键对选定的位进行修改，一个定值修改完毕，按Ent键后才能修改下一个定值。若本区定值修改完毕，按Esc键退出时，液晶会出现提示是否存储新修改定值的画面（如图4-13），光标选择“Y（存入）”或“N（不存入）”，按Ent键确认并返回上一级菜单。若还需修改其它区定值，按上述方法修改即可。定值修改完成，只有在图4-9所示的菜单中，选择“定值投入”投入该组定值后方可生效。是否存入Y/N 图4-134） 定值投入本装置只能使用八组定值中的一组，若要使用另一组，须用“定值投入”菜单功能投入另一组定值。进入该菜单后，也会出现如图4-12所示的输入密码的菜单，只有输入正确的密码后，才能进入如图4-14所示的画面，在光标对应位选择要投入的区号，按Ent键该区定值即投入成功。 定值投入 请您输入 定值区号 0 图4-145系统信息进入“系统信息”子菜单后，主要显示装置的系统信息，该子菜单有六个选择项，如图4-15所示： “网络地址”菜单项显示本装置在同管理机通讯时的网络编号。“额定参数”菜单项显示线路的一次侧电压、电流额定值，二次侧电压、电流额定值。“开关信息”菜单项显示断路器的动作次数和遮断容量。“时钟修改”菜单项显示本装置的时钟信息，并能够修改时钟。“清除报告”菜单项清除报告区内所有的报告。网络地址 额定参数开关信息 时钟修改遥信设置 清除报告 图4-15进入“遥信设置”菜单，会出现如图4-16所示的画面：遥信去抖 脉冲电度 图4-16“遥信去抖”显示装置的外接遥信量610的去抖时间以及控制回路断线“Y_dx”的去抖时间；“脉冲电度”显示有功电度脉冲数和无功电度脉冲数，显示方式为16进制显示。在运行态“脉冲电度”界面中和调试态“脉冲电度”界面中脉冲数都是每10s钟刷新一次。在上述的各种操作中，按Esc键均返回上一级菜单。6A/D测试进入“A/D测试”功能菜单后，液晶画面显示如图4-17。在光标处选择不同的采样通道号，就可查看不同通道采用一次差分全周付氏算法求得的模拟量实部、虚部和采用一周采样值（16点采样）累加的和除以16求得的零漂值(用16进制数表示)。按、键选择不同的采样通道，依次为Ua、Ub、Uc、Ul、Ia、Ic、IA、IC（小写为保护CT、大写为测量CT），通过比较电压、电流的实部、虚部可以画出电压、电流的向量图，以此来判别保护装置的接线是否正确，按Esc键返回运行主菜单。 通道号： 0 实部： 0000 虚部： 0001 零漂： FFF8 图4-174.3.2 调试主菜单如果将“Ent”和“”同时按下，再按系统复位键或上电，则装置进入调试状态。调试状态监控系统进入调试主菜单，其液晶显示画面见图4-18。 测量查看 开出传动开入查看 定值整定系统信息 A/D测试 DEBUG 10：01：08 图4-18从调试菜单上可看出，将运行菜单中的“故障查看”项改成“开出传动”项，就跟调试菜单界面完全相同。在调试菜单中，“测量查看”、“开入查看”、“定值整定”及“A/D测试”四个选项的功能和运行菜单中的功能完全相同，这里不再叙述。下面介绍其它两项菜单功能及操作：1系统信息进入“系统信息”子菜单后，出现如图4-19所示的菜单：网络地址 额定参数开关信息 密码修改测量校正 遥信设置 图4-19上述选项除具有运行菜单中“系统信息”中的各选项的功能外，还可修改各项内容。现用修改网络地址的实例说明修改各项内容的方法，从调试菜单进入系统信息子菜单后，把光标移至“网络地址”处，按Ent键后系统会要求输入密码（输入密码参见修改定值）。系统确认密码正确后，液晶显示如图4-20所示画面。在光标处修改地址代号，修改完成按Ent键，会出现又一提示画面（见图4-21），通过 、 键移动光标选择Y或N，选择Y按Ent键表示网络地址修改完成并返回上一级菜单，选择N按Ent键表示网络地址修改无效并返回上一级菜单。 网络地址 00 网络地址 04 按Ent确认：Y/N 图4-20图4-21“测量校正”子菜单是对装置的测量精度的校验。当装置外加三相电压Ua=57.7350，Ub=57.735-120，Uc=57.735120，两相电流（测量CT）IA=5.000 0，IC=5.000 120，进入该菜单后，装置会出现如图4-22所示的界面： Please wait! 图4-22装置外加如上所示的电流、电压值时，经过1分钟左右，显示如图4-23所示的界面，表示校正完成；否则，显示如图4-24所示的界面，表示校正不成功。 Please wait! Check err ! Please wait! Check over! 图4-23 图4-242传动试验 进入传动试验子菜单后，系统要求输入密码（参见修改定值）。系统确认密码正确后，液晶上显示传动试验画面见图4-25： 传动试验选择开出标号：00开出时间：0000 图4-25开出编号见表4-6：表4-6标号开出内容标号开出内容01保护跳闸04保护合闸02低周跳闸05远方合闸03远方跳闸06远方复归开出时间是开出脉冲宽度，以毫秒为单位，正确输入各项后，并按Ent键，系统会出现一画面询问“请您确认参数Y/N”，用光标选择Y或N确认参数正确与否，选Y后按Ent键进行传动试验，若需修改参数，将光标移至N下，按Ent键后重新输入参数再确认。如要取消传动试验，按Esc键返回调试主菜单。4.4 事故报告装置对故障或报警等信息有报告方式的信息输出，增强了分析的透明度和帮助性。有三种报告处理方式：a) 液晶显示方式；b) 调用存放在装置E2PROM中的报告通过液晶显示方式；c) 通过串行通信接口上传监控单元，可存放、打印、显示等，便于事后分析。5结构和安装本装置采用嵌入安装的插件式标准4U机箱，装置接线采用后接线方式，面板为整面板形式，插件具有锁紧机构。5.1 装置的结构尺寸DF3222馈线保护装置的结构尺寸见图5-1： 图5-15.2 装置面板布置装置的面板布置见图5-2所示： 图中所示的1为816液晶显示屏；2为信号指示灯；3为七键键盘；4从上到下分别为手动/远动切换按钮、手合按钮、手跳按钮和信号复归按钮。图5-25.3 装置接线端子DF3222背后接线端子定义参见附图8。5.4 装置内部插件位置DF3222 装置共有5个插件，装置的内部模块布置见图5-3：交流插件CPU插件出口插件操作箱插件电源插件图5-36用户安装调试说明6.1 通电前检查 a) 检查装置的型号及各电量参数是否与订货一致。 b) 拔出所有插件，逐个检查各插件上的元器件是否松动，脱落，有无机械损伤及连线 是否有被扯断等现象。 c) 检查各插件与插座之间的插入深度是否到位，锁紧机构能否锁紧，检查完后插件仍 需全部拔出。6.2 装置通电检查在通电检查时请注意：a) 不允许带电插拔插件。b) 电源接线正确，CPU插件、出口插件及操作箱插件与面板之间相连的电缆接线正确，才允许通电。6.2.1 整机通电检查按图5.3顺序插入装置的全部插件，接通直流工作电源，检查装置是否正常工作。正常工作表现为：a) 面板上只有电源灯、运行灯发绿灯平光，跳位、合位灯显示断路器的位置状态，其它指示灯灭。b) 液晶显示运行菜单，并无异常报警，则装置已处于正常工作状态。6.2.2 开入量检查给各开入量输入端子分别加+24V电源，此时对应开入量应变为1，利用面板上的人机对话功能可查询相应开入状态，如有错误应检查相应开入电路或光隔芯片。6.2.3 电流电压刻度检查 a) 将电流回路同极性串联，通入额定交流电流，要求串入0.2级（或0.5级）电流表。 b) 根据4.3节利用人机对话将保护装置置为调试状态，利用测量查看命令观察各通道 有效值，读数和表计指示误差应小于5%，若不满足要求，请厂家更换CPU插件。6.2.4 定值输入完成上述全部检查后，按照第.3节说明通过人机对话将全部保护定值输入并固化。6.2.5 开出传动试验按照4.3节使用说明，进入开出传动的子菜单，用键盘逐项驱动各开出回路，观察各继电器是否正确动作。6.3 模拟短路试验6.3.1 试验目的及项目试验目的是检查保护各项定值是否准确，及动作行为是否正确。试验注意事项：试验采用模拟突然短路的方法进行。6.3.2 试验方法装置按图6-1接线进行模拟短路试验。(以三段式电流保护为例)DF3222 R A K IaIa*图6-1 模拟短路试验接线图可根据实际情况需要选择下面的保护功能进行测试，每个项目重复进行三次，并记录。设模拟短路试验定值清单如下：T_QD2.0AI110.0AI2=8.0AI3=5.0Aa) KG10001（投电流保护段） Ia=12.0A(1.2倍动作值),保护装置应可靠动作，装置面板上保护跳灯点亮，液晶上有 电流段保护动作报告信息显示。 Ia=8.0A(0.8倍动作值)，保护装置应可靠不动作。b) KG10010（投电流保护段） Ia=9.6A(1.2倍动作值),保护装置应可靠动作，装置面板上保护跳灯点亮，液晶上有 电流段保护动作报告信息显示。 Ia=6.4A(0.8倍动作值)， 保护装置应可靠不动作。c) KG10080（投电流保护段） Ia=6.0A(1.2倍动作值)，保护装置应可靠动作，装置面板上保护跳灯点亮，液晶上有电流段保护动作报告信息显示。 Ia=4.0A(0.8倍动作值)，保护装置应可靠不动作。6.4 耐压试验每台装置出厂前都应按表2-2的技术条件做耐压试验，在现场安装前一般不宜再做工频耐压试验，但应按技术要求测定绝缘电阻。7运行维护7.1 装置的投运a) 投入直流电源，电源灯、运行灯发绿灯平光，根据开关所处的实际位置与面板上的“跳位”（绿灯）、“合位”（红灯）灯相对应。b) 核对保护定值清单，无误后存档。c) 电流相序应正确，同名端应正确。7.2 装置的运行a） 电源指示灯和运行指示灯发绿灯平光，定值选择区号与实际系统的运行方式相对应。b） 装置面板液晶显示的信息应与实际相一致。7.3 保护动作信号及报告a） 保护动作，如跳闸，则跳闸信号指示灯亮，并且有一份报告输出。b） 装置故障时，告警I信号灯亮，告警原因排除后，可按Rst按钮复位告警。c） 非正常运行时，告警II信号灯亮，当系统恢复正常运行后，指示灯自动熄灭。7.4 其它注意事项a） 运行中，不允许不按指示操作程序随意按动面板上的键盘。b） 特别不允许随意操作如下命令： 1) 开出传动； 2) 修改定值； 3) 设置模块网络地址； 4) 改变定值。8订货须知订货时需说明:a) 产品型号、名称、规格b) 技术要求c) 订货数量d) 收货单位及收货人。e) 定货时需确定交流额定电流是5A还是1A。f) 定货时需确定直流额定电压是220V还是110V。g) 定货时需确定是否需要提供五防闭锁接点。9附录附图1DF3222装置内部插件联系图附图2DF3222 装置内部原理展开图一附图3DF3222装置内部原理展开图二 附图4 DF3222 装置交流插件原理图附图5DF3222装置出口插件原理图附图6DF3222装置操作箱插件原理图附图7DF3222装置电源插件原理图附图8DF3222装置端子图附图9DF3222装置接线图*第 24 页 共24页*