低壓保護(hù)裝置開發(fā)指南文檔合集

WJQ-642

電動機(jī)綜合保護(hù)測控

裝置

技術(shù)說明書

使用說明書

目錄

第一部分..........................................................................1

技術(shù)說明書........................................................................1

1概述..........................................................................2

1.1裝置特點(diǎn).................................................................2

1.2主要功能..................................................................3

1.2.1保護(hù)功能..............................................................3

1.2.2實(shí)時測量與處理功能....................................................4

1.2.3開關(guān)量輸LJ功能........................................................4

1.2.4開關(guān)量輸入功能........................................................4

1.2.5操作控制功能..........................................................5

1.2.6事件記錄及故障錄波功能................................................5

1.2.7設(shè)備自檢功能..........................................................5

1.2.8通訊功能..............................................................5

2技術(shù)參數(shù)......................................................................7

2.1額定參數(shù)...................................................................7

2.2技術(shù)指標(biāo)...................................................................7

2.2.1保護(hù)元件..............................................................7

2.2.2時間元件..............................................................8

2.2.3參量精度..............................................................8

2.3過載能力...................................................................9

2.4環(huán)境條件..................................................................9

2.5絕緣性能...................................................................9

2.6耐濕熱性能.................................................................9

2.7機(jī)械性能..................................................................10

2.8電磁兼容...................................................................10

2.9型式試驗(yàn)..................................................................10

2.10測控性能.............................................................10

3裝置硬件.....................................................................11

3.1機(jī)箱結(jié)構(gòu)...............................................................11

3.2硬件平臺..................................................................11

3.3硬件原理..................................................................11

3.3.1交流采樣與電源插件（AI/P0WER插件）....................................12

3.3.2保護(hù)及MM：插件（CPU插件）..............................................12

3.3.3開入開出插件（D1/RO插件）..............................................12

3.3.4操作電路模塊插件....................................................12

3.3.5總線板...............................................................13

4保護(hù)原理.....................................................................14

4.1電機(jī)啟動判斷..............................................................14

4.2定時限過流保折............................................................14

4.3反時限過流保擔(dān)............................................................15

4.4過負(fù)荷保護(hù)................................................................16

4.5欠負(fù)荷保護(hù)................................................................16

4.6零序過流保護(hù)..............................................................16

4.7小電流接地選線保護(hù)........................................................17

4.8負(fù)序過流保護(hù)..............................................................17

4.8.1負(fù)序定時限過流保護(hù)...................................................17

4.8.2負(fù)序反時限過流保護(hù)...................................................18

4.9過電壓保護(hù)................................................................18

4.10低電壓保護(hù).............................................................19

4.11?????????????????????????????????????????????????????????19

4.12F-C閉鎖功能.............................................................19

4.13啟動超時保護(hù)............................................................20

4.14過熱保護(hù)................................................................20

4.15差動保護(hù)................................................................21

4.15.1差動速斷保護(hù).......................................................21

4.15.2比率差動保護(hù).......................................................21

4.15.3CT斷線判別...........................................................21

4.16非電量保護(hù).............................................................22

4.17直流量保護(hù).............................................................22

4.18頻率異常告警...........................................................22

4.19PT斷線檢測..............................................................22

4.20控制回路斷線檢測.......................................................23

第二部分.........................................................................24

使用說明書.......................................................................24

1裝置介紹.....................................................................25

1.1面板布局..................................................................25

1.2信號指示燈................................................................26

1.3按鍵簡介..................................................................26

1.4密碼系統(tǒng)..................................................................27

2菜單與操作...................................................................28

2.1菜單結(jié)構(gòu)..................................................................28

2.2菜單圖形標(biāo)識..............................................................28

2.3運(yùn)行顯示狀態(tài)..............................................................29

2.4主菜單....................................................................30

2.5運(yùn)行狀態(tài)菜單..............................................................31

2.5.1保護(hù)有效值............................................................31

2.5.2測量有效值............................................................33

2.5.3開入量狀態(tài)............................................................34

2.5.4電能值................................................................34

2.5.5諧波電量..............................................................35

2.5.6內(nèi)部位置.............................................................37

2.6報(bào)告顯示菜單.............................................................37

2.6.1保護(hù)事件..............................................................38

2.6.2告警信息.............................................................40

2.6.3開入變位..............................................................41

2.6.4操作記錄.............................................................43

2.6.5清除報(bào)告.............................................................45

2.7保護(hù)定值菜單及其整定.....................................................46

2.7.1切換定值區(qū)號.........................................................46

2.7.2修改保護(hù)定值.........................................................48

2.7.3整區(qū)定值復(fù)制.........................................................55

2.8系統(tǒng)設(shè)置菜單.............................................................55

2.8.1電力參數(shù).............................................................56

2.8.2裝置參數(shù).............................................................56

2.8.3通訊參數(shù).............................................................57

2.8.4電能清除.............................................................58

2.8.5開入設(shè)置.............................................................59

2.8.6通道系數(shù).............................................................61

2.8.7系統(tǒng)時間............................................................62

2.8.8開入矩陣............................................................63

2.8.9出口矩陣............................................................64

2.8.10裝置初始............................................................65

2.8.11廠家配置............................................................66

2.9系統(tǒng)測試菜單.............................................................67

2.9.1出口傳動............................................................68

2.9.2模擬事件............................................................70

2.9.3綜自功能.............................................................70

2.9.4硬件測試.............................................................70

2.10關(guān)于裝置菜單..........................................................71

3通訊.........................................................................73

4安裝與接線....................................................................74

4.1外形與開孔尺寸...........................................................74

4.2端子定義.................................................................75

4.3典型接線..................................................................77

5訂貨需知......................................................................79

TIANSUWJQ-642電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

第一部分

技術(shù)說明書

I

TIANSUWJQ-642電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

1概述

WJQ-600系列微機(jī)保護(hù)測控裝置是南京町Q自動化控制系統(tǒng)有限公司最新研制的高起點(diǎn)、高性能并具

有很強(qiáng)靈活性和廣闊應(yīng)用范圍的新一代保護(hù)測控裝置,該系列微機(jī)保護(hù)測控裝置是為滿足66kV及以下系

統(tǒng)內(nèi)變電站、llOkV及以下終端配電站、各種廠礦企業(yè)，市政用電場所而設(shè)計(jì)的。

WJQ-642電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置適用于3?10kV電壓等級的中、高壓異步電動機(jī)的主保護(hù)和后備保護(hù)。

可應(yīng)用于發(fā)電廠、冶金、化工、水泥等各種工業(yè)及電力行業(yè)。

1.1裝置特點(diǎn)

■采用高性能32位的DSP作保護(hù)邏輯運(yùn)算、控制和通訊，并選用32位ARM作MMI處理，這使裝置具備

很強(qiáng)的保護(hù)、測控和通訊功能以及良好的人機(jī)界面。

■可采用高精度、低功耗的16位A/D轉(zhuǎn)換芯片,每周波64點(diǎn)的采樣密度以及頻率跟蹤技術(shù)，使裝置具

有很高的保護(hù)和測量精度：同時，裝置還配備了毫秒級高精度硬件時鐘模塊，其具備GPS對時功

能，可以實(shí)現(xiàn)站內(nèi)系統(tǒng)同步采樣；

■也可采用CPU內(nèi)部AD,其具有較好的精度、線性度，所以把測量電流和電壓信號（20V量程）采

用高阻抗電阻分壓方式分壓出0-3V電壓輸入內(nèi)部AD,每周波64點(diǎn)的采樣密度以及頻率跟蹤技術(shù)，

使裝置具有很高的保護(hù)和測量精度；

■高可靠性的鐵電串行存儲器用于保存10組保護(hù)定值和裝置事件，可選配并行存儲器保存故障錄波

數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)掉電不丟失。

■裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡潔緊湊,接觸安全可靠°裝置全部采用表面貼片封裝芯片,同時采用四層板制

造工藝。從硬件到軟件的設(shè)計(jì)都充分考慮了裝置的抗干擾性能。裝置的所有電磁兼容指標(biāo)都達(dá)到

國家標(biāo)準(zhǔn)的最高等級。

■完備的硬件平臺自檢功能、出口自動檢測以及硬件故障自動閉鎖保護(hù)功能確保裝置能夠一直處于

正常的工作狀態(tài)，提高了保護(hù)的可靠性。

■盡心的電氣設(shè)計(jì)體現(xiàn)了免調(diào)試觀點(diǎn)，裝置內(nèi)部沒有任何可調(diào)節(jié)元件，這既方便用戶使用乂提高了

裝置的現(xiàn)場使用可靠性。

■使用現(xiàn)場總線通訊技術(shù)，同時集成了IEC-60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，可以實(shí)現(xiàn)雙CANBUS、雙RS485

（選配其一）和雙EthcrNet通訊。485、CAN網(wǎng)和以太網(wǎng)通訊具備SOE事件主動上傳功能，大大提

高了系統(tǒng)測量和SOE的響應(yīng)速度。

■人性化的人機(jī)界面：可同時適用196X64的FSTN灰白底灰黑字作為顯示界面，柔和的銀色背光液

晶顯示，主流的9鍵輸入，菜單內(nèi)容詳細(xì)明了、操作簡便。

2

WJQ-742電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

1.2主要功能

1.2.1保護(hù)功能

WJQ-642電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置的保護(hù)功能配置如下表所示:

保護(hù)功能說明

三段式定時限

定時限過流保護(hù)低電壓閉鎖

負(fù)序電壓閉鎖

反時限過流保護(hù)一般、非常、極端反時限

過負(fù)荷保護(hù)告警或跳閘

欠負(fù)荷保護(hù)告警或跳閘

二段式定時限

負(fù)序過流保護(hù)

一般、非常、極端反時限

三段式定時限

零序過流保護(hù)

零壓閉鎖

零序方向保護(hù)小電流接地選線，告警或跳閘

過壓保護(hù)告警或跳閘

告警或跳閘

欠壓保護(hù)

電流閉鎖

零序過壓保護(hù)告警或跳閘

過熱保護(hù)告警或跳閘

降壓啟動功能適合降壓啟動方式的啟動判據(jù)

啟動時間過長保護(hù)告警或跳閘

非電量保護(hù)告警或跳閘

直流量保護(hù)告警或跳閘

速斷差動、比率差動

差動保護(hù)

CT斷線閉鎖、二次諧波閉鎖

運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視頻率異常

3

WJQ-742電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

PT斷線告警

CT斷線告警

表1/WJQ-642保護(hù)功能配置表

1.2.2實(shí)時測量與處理功能

本裝置可選用16位高速AD芯片和DSP內(nèi)部12位AI)采集12路電流電壓,UX使用內(nèi)部12位AD采樣，

每周波采樣64點(diǎn)，并且應(yīng)用頻率跟蹤技術(shù)和快速FFT算法?因此能夠精確實(shí)時采集三相電壓和電流，實(shí)

時計(jì)算有功功率、無功功率、功率囚數(shù)以及。?31次諧波，為分析系統(tǒng)電能質(zhì)量提供豐富的信息。

也可采用CPU內(nèi)部AD,其具有較好的精度、線性度，所以把測量電流和電壓信號(2OV量程)采用

高阻抗電阻分壓方式分壓出O-3V電壓輸入內(nèi)部AD,每周波64點(diǎn)的采樣密度以及頻率跟蹤技術(shù)，使裝置

具有很高的保護(hù)和測量精度。

(1)實(shí)時電量

■裝置實(shí)時采集一次側(cè)和二次側(cè)電量：UAB、UBC、UCA、IA、IB、IC、P、Q、PF、F.

■分相測量，支持兩相兩元件功率算法。

■顯示相位，相位校正。

(2)諧波分析

■實(shí)時測屋3個電壓和3個電流的。?31次的諧波分最。

■采用FFT算法。

(3)電能計(jì)量

本裝置可以通過以下兩種方式采集電能：

■采集累計(jì)正、反方向的有功和無功四路脈沖量。

■裝置本身也具備有功、無功和總的電度量的積分累計(jì)功能。

1.2.3開關(guān)量輸出功能

(1)就地手動分合斷路器。

(2)遠(yuǎn)方系統(tǒng)分合斷路器。

(3)可以遙控每個可配置的動作出口。

(4)可以通過操作菜單檢測每個出口。

(5)出口采用可矩陣配置方式。

1.2.4開關(guān)量輸入功能

(1)可根據(jù)需求選擇10路或者14路開入曷輸入狀態(tài)(訂貨忖需要說明)。

4

WJQ-742電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

(2)監(jiān)視控制回路的開關(guān)位置，監(jiān)視手動操作狀態(tài)。

(3)開入量采用矩陣可配置方式。

1.2.5操作控制功能

(1)新型操作及防跳回路，自動適應(yīng)跳閘(合閘)電流。

(2)手動跳閘和合閘，遠(yuǎn)方跳閘和合閘，在不修改裝置內(nèi)部線路的前提下可以外接帶防跳或不帶防跳的斷

路器。對斷路器帶防跳回路的情況，可以通過短接板件上的跳針取消裝置本身的防跳功能。

1.2.6事件記錄及故障錄波功能

(1)48個保護(hù)動作事件記錄：歷史序號，啟動、動作、復(fù)歸時間，故障數(shù)據(jù)有效值，動作類型。

(2)48個裝置自檢告警記錄：告警、復(fù)歸時間，告警類型。

(3)48個遙信變位記錄：變位時間，變位狀態(tài)。

(4)48個裝置操作記錄：設(shè)定裝置參數(shù)，就地或者遠(yuǎn)方操作裝置，設(shè)備上電。

(5)1M位的故障錄波深度：采用鐵電存儲芯片.存儲速度快,數(shù)據(jù)保存可靠，每個錄波事件可以記錄所有

保護(hù)電量和開入開出狀態(tài)的數(shù)據(jù)。每個事件記錄故障啟動前4個、啟動后2個、保護(hù)動作后6個共12

個波形。可以記錄22個事件，只記錄保護(hù)動作事件，擾動不記錄。

1.2.7設(shè)備自檢功能

(1)上電自檢：設(shè)備上電時自檢FRAM(鐵電)、RAM、FLASH程序燒寫代碼。

(2)實(shí)時自檢：實(shí)時自檢AD、RAM參數(shù)存儲區(qū)，F(xiàn)RAM定值存儲區(qū)，出口光隔，出口運(yùn)行電壓。

(3)閉鎖功能：在發(fā)現(xiàn)設(shè)備硬件故障、程序跑飛以及CPU徹底不工作的情況下，閉鎖保護(hù)出口。

1.2.8通訊功能

裝置通過現(xiàn)場總線EtherKet網(wǎng)絡(luò)、CAN網(wǎng)絡(luò)或RS485網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)連接組成自動化系統(tǒng)，使用現(xiàn)場總線

通訊技術(shù)具有.很好解決網(wǎng)絡(luò)競爭問題、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢。

(I)以太網(wǎng)接口：實(shí)現(xiàn)TCP/IP,在UDP的基礎(chǔ)上運(yùn)行103規(guī)約。

(2)CAN接口：在CAN底層協(xié)議基礎(chǔ)上運(yùn)行103規(guī)約。

(3)RS485接口：運(yùn)行103規(guī)約。

后臺系統(tǒng)通過運(yùn)行103規(guī)約，可以實(shí)現(xiàn)以下主要通訊功能：

■采集電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)及系統(tǒng)頻率，14路(10路)開入量狀態(tài)。

■采集甩網(wǎng)的電流和電壓的0?31次諧波分量。

■采集、置數(shù)脈沖和電度量。

■查看、修改保護(hù)定值，切換定值區(qū)，投退保護(hù)功能。

5

WJQ-742電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

■帶返校的遠(yuǎn)方遙控合閘與分閘。

■SOE事件主動上傳，后臺系統(tǒng)主動召集保存在裝置里的歷史事件。

■故障錄波數(shù)據(jù)主動上傳。

6

TIANSUWJQ-642電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

2技術(shù)參數(shù)

2.1額定參數(shù)

工作電源

輸入范圍85~264Vac(47?63Hz)或85?264Vde

允許偏差-20%?+15%

額定功耗靜態(tài)不大于25W,動態(tài)不大于30W

額定交流

交流電壓100/行V(L-N),100V(L-L)

交流電流5A或IA（訂貨時需注明）

額定頻率50Hz或60Hz

功率消耗

交流電壓回路每相<0.5VA

交流電流回路每相〈0.5VA（5A時），每相vO.WA（1A時）

出口容量

信號出口1250VA、150W(最大開斷電流：30V(DC)、220V(AC)/5A)

動作出口2000VA>I50W(最大開斷電流：30V(DC)、220V(AC)/5A)

操作回路出口2000VA>150W(最大開斷電流：30V(DC)、380V(AC)/8A)

開入電平

GPS脈沖DC24V(18V?30V)

遙信開入DC/AC220V(110V),DC24V(訂貨時需注明)

2.2技術(shù)指標(biāo)

2.2.1保護(hù)元件

測量電流

范圍0.05IN?2.0IN，（IN為額定電流）

級差0.001A

誤差W0.2%

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WJQ-742電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

保護(hù)電流

范圍().05h?20IN（IN為額定電流）：0.1A-20A（小電流接地系統(tǒng)零序電流）

級差0.01A

誤差《2%

保護(hù)電壓

范圍O.5V-12OV（相/線電壓），0.5V?200V（零序）

級差OJV

誤差W2%

角度

范圍0-3600

級差1°

誤差W3°

頻率

范圍45?65Hz

級差0.01Hz

誤差W0.01Hz

2.2.2時間元件

瞬時動作誤差1.2倍額定值：W40ms,5.0倍額定值：W20ms

延時動作誤差W±20ms

反時限誤差W3%

2.2.3參量精度

有功功率誤差±0.5%

無功功率誤差±1.0%

有功電度誤差±0.5%

無功電度誤差±1.0%

遙信分辨率W2ms

8

WJQ-742電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

2.3過載能力

交流電流通道2In,連續(xù)；2()In,10s；40In,Is

交流電壓通道1.2Un,連續(xù)；1.4Un,10s

2.4環(huán)境條件

工作溫度-10℃?+55℃（可定制-25℃?+70℃,訂貨需說明）

貯存溫度-40℃?+80℃

相對濕度￡95%（無凝露）

大氣壓力80~110Kpa

2.5絕緣性能

絕緣電阻

各電氣上無聯(lián)系的導(dǎo)電回路對地、各電氣上無聯(lián)系的導(dǎo)電回路之間，用開路電壓為500V的兆歐表測量

它們之間的絕緣電阻值，電阻值均不小于20MC。

介質(zhì)強(qiáng)度

在正常試驗(yàn)人氣條件下，裝置能承受頻率為50Hz,歷時Imin的工頻耐壓試驗(yàn)而無擊穿閃絡(luò)及元器件損

壞現(xiàn)象，試驗(yàn)電壓施加情況如下：

施加部位施加電壓

交流回路之間2000V

交流回路對地2000V

出口接點(diǎn)對地2000V

直流電源對地2000V

沖擊電壓

各輸入、輸出端子分別對地能承受5kV（峰值）的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊檢驗(yàn)

交流回路和直流回路之間能承受5kV（峰值）的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊檢驗(yàn)

交流電流回路和交流電壓回路之間能承受5kV（峰值）的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊檢驗(yàn)

2.6耐濕熱性能

絕緣電阻

9

WJQ-742電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置VI.00說明書

各電氣上無聯(lián)系的導(dǎo)電回路對地、各電氣上無聯(lián)系的導(dǎo)電回路之間，用開路電壓為5OOV的兆歐表測最

它們之間的絕緣電阻值，電阻值均不小于1.5MQ。

介質(zhì)強(qiáng)度

不小于正常情況下規(guī)定的試驗(yàn)電壓的75%。

2.7機(jī)械性能

振動裝置能承受國標(biāo)GB7261中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為I級的振動耐久和響應(yīng)試驗(yàn)

沖擊裝置能承受國標(biāo)GB7261中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為I級的沖擊耐久和響應(yīng)試驗(yàn)

碰撞裝置能承受國標(biāo)GB7261中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為I級的碰撞試驗(yàn)

2.8電磁兼容

靜電放電通過GB/T14598.14—1998(idt1EC60255-22-2:1996)規(guī)定的4級試驗(yàn)

輻射電磁場騷擾通過GB/T14598.9-2002(IEC60255-22-3:2()00,IDT)規(guī)定的3級試驗(yàn)

快速瞬變干抗通過GB/T14598.10-2007(idtIEC60255-22-4:1992)規(guī)定的A級試驗(yàn)

1MHz脈沖群干擾通過GB/T14598.13—1998(eqvIEC60255-22-1:1988)規(guī)定的3級試驗(yàn)

浪涌（沖擊）抗擾度通過GB/T17626.5—1999(idtIEC61000-4-5:1995)規(guī)定的4級試驗(yàn)

射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷通過GB/T14598.17-2005規(guī)定的3級試驗(yàn)

擾的抗擾度

工頻磁場抗擾度通過GB/T17626.8—2006(IEC6100048)規(guī)定的5級試驗(yàn)

脈沖磁場抗擾度通過GB/T17626.9-1998規(guī)定的5級試驗(yàn)

阻尼振蕩磁場抗擾度通過GB/T17626.10-1998規(guī)定的5級試驗(yàn)

電壓暫降、短時中斷和通過GB/T17626.1l-2008(IEC61000-4-11)規(guī)定的最嚴(yán)酷級標(biāo)準(zhǔn)

電壓變化的抗擾度

2.9型式試驗(yàn)

符合DIJT478-2001,靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動裝置通用技術(shù)條件

符合GB/T7261-2008,繼電器及裝置基本實(shí)驗(yàn)方法

2.10測控性能

符合DUT630-1997,交流采樣遠(yuǎn)動終端技術(shù)條件

10

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3裝置硬件

3.1機(jī)箱結(jié)構(gòu)

裝置采用標(biāo)準(zhǔn)5U高度機(jī)箱，表面噴漆處理。內(nèi)部采用抗干擾性能良好的“前總線板+后插件”結(jié)構(gòu)模

式.，其中，總線板、液晶模塊和按鍵為一個整體，被固定在前面板上。其他每個插件帶單獨(dú)的后底板和助

拔螺絲，便于調(diào)試和維護(hù)。

3.2硬件平臺

采用32位的TI工控DSP作為保護(hù)、測控和通訊的處理中心；可采用外置16位SPI總線AD作為主

要模擬量的采集芯片，同時采用DSP內(nèi)置的12位高速AD完成第13路交流量的采集和系統(tǒng)電壓的監(jiān)測。

也可采用TMS32OF28335內(nèi)部AD,其具有較好的精度、線性度，所以把測最電流和電壓信號（20V量程）

采用高阻抗電阻分壓方式分壓出0-3V電壓輸入內(nèi)部AD,完成數(shù)據(jù)采集。

平臺不采用離散的邏輯芯片，而選用工業(yè)級別的CPLD實(shí)現(xiàn)邏輯控制、出口閉鎖、總線隔離和在DSP

故障不工作時輸出告警信息等功能。

3.3硬件原理

操AI/A0

作

開

電

交

入

路

流//

輸

開

控

入

出

制FLASHRAM通訊

出

口

高速AD液晶顯不

（可選配）出口次綱

總線板

圖3-1裝置硬件原理圖

由圖3-1可以看出，裝置在標(biāo)準(zhǔn)配置下有5個模塊插件，下面將對它們分別作詳細(xì)介紹。

II

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3.3.1交流果樣與電源插件（AI/POWER插件）

裝置選用高性能的開關(guān)電源作為工作電源，開關(guān)電源位于插件的上部。開關(guān)電源可產(chǎn)生5V、±12V

以及24V四組電壓供給裝置使用。

插件上還安裝了共13個模擬量輸入互感器，其中包括9個電流互感器和4個電壓互感器。為了提高

測量精度，裝置.配置了保護(hù)CT和測量CT。經(jīng)過互感器變換和隔離后的信號直接通過總線板輸入到CPU

插件的無源濾波通道。

3.3.2保護(hù)及MMI插件（CPU插件）

此插件為本裝置的核心，插件上的元件安裝全部采用SMT貼片工藝，以此提高抗干擾能力和大批量

生產(chǎn)能力。插件上有一個CPU模塊：保護(hù)及人機(jī)接口處理模塊。CPU具有很高的數(shù)據(jù)處理速度，因此測

量數(shù)據(jù)的速度很快。

（1）MMI處理模塊

該模塊負(fù)責(zé)裝置的人機(jī)界面處理（液晶顯示和鍵盤操作）

（2）DSP保護(hù)模塊

該模塊負(fù)責(zé)裝置的開入采集、電量運(yùn)算、保護(hù)邏輯判斷、出口傳動和故障錄波等工作。模塊的運(yùn)算

CPU采用先進(jìn)的工業(yè)級DSP處理器。這樣的硬件平臺，使得裝置具備很高的運(yùn)算速度和測量精度。該模

塊還包括一個硬件測頻單元和一個出口檢測回路。

通訊方面，模塊提供了2個RS485接口、2個CAN接口和2個Ethernet接口。

開入量方面，選配的10路開入集成在主板上，可根據(jù)需要焊接，其硬件和設(shè)置與開入開出插件上14

路類似。

3.3.3開入開出插件（DI/RO插件）

該插件配置了14路開入量輸入通道，其中10路有一個公共端，另外4路有一個公共端。每個開入通

道可以硬件選擇AC/DC220V、DCI10V或DC24V電壓，訂貨時需注明。每個開入回路可以通過菜單或者

調(diào)試軟件自由配置，可選擇功能包括位置、功能投退、外部操作。

該插件上有6路開出通道。它們既可用作控制出口又可川作信號出口，用戶可通過裝置菜單或通訊方

式分別對它們的具體用途進(jìn)行靈活配置，可定義的信號包括：保護(hù)跳閘出口和信號、非電量跳閘、非電量

告警等。

3.3.4操作電路模塊插件

該插件同時集成了繼電器出口和斷路器操作電路兩部分功能。各獨(dú)立回路分別設(shè)計(jì)全波（或半波）整

流電路，同時增加電壓匹配電阻跳針，使得板件可以適用于交直流220V/110V操作電壓。

（1）繼電器出口由兩部分組成：斷路器控制出口和信號出口。

a）斷路器控制出口包括:

12

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■保護(hù)跳閘一組（如有需要，可以再外擴(kuò)一組，第二組接口主要用于跳閘配變低壓側(cè)斷路器，

可以自定義開入開出插件上的備用出口實(shí)現(xiàn)）；

■斷路器遙控分合出口一組。

b）信號出口包括：

■預(yù)告總信號（常閉接點(diǎn)，可按鍵復(fù)歸）；

■故障信號（常閉接點(diǎn)，該信號發(fā)生時同時啟動預(yù)告總信號）；

■動作信號。

（2）操作電路具備跳合閘保持、防跳、斷路器位置監(jiān)視、跳合閘回路監(jiān)視等功能，其能夠提供兩類出

口：位置信號出口和異常信號出口。

a）位置信號有：

■斷路器合位、分位位置；

■合后位置

b）異常信號有：

■事故總信號（自保持，只能通過加手動分間信號復(fù)歸）；

控制回路斷線，同時啟動預(yù)告總。

3.3.5總線板

總線板作為一個載體，用以將裝置的各個功能插件聯(lián)系起來。同時，總線板上集成了用于人機(jī)顯示的

196X64點(diǎn)陣液晶（顏色為白底黑字）、9個菜單操作鍵和8個LED信號燈。在保證抗干擾性良好的前提

下，如此的設(shè)計(jì)使得裝置結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，拆卸方便，利于現(xiàn)場維護(hù)。

13

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4保護(hù)原理

4.1電機(jī)啟動判斷

電動機(jī)的起動判據(jù)如下：當(dāng)進(jìn)線無流（Lmaxvo.lln）時間大于0.5秒后認(rèn)為電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，裝置開始

投入啟動判斷。當(dāng)進(jìn)線最大的相電流大于數(shù)倍（可整定）電機(jī)運(yùn)行額定電流In時，即認(rèn)為電動機(jī)開始啟動。

裝置需要設(shè)置電動機(jī)的額定啟動時間TQD,在電動機(jī)開始啟動以后，裝置開始計(jì)時，在到達(dá)TQD時

間置保護(hù)定值切換標(biāo)記。在TQD時間之內(nèi)，過流保護(hù)運(yùn)行段、過熱保護(hù)等保護(hù)功能均被閉鎖；在TQD時

間之后，才投入以上的保護(hù)判斷。

裝置針對電動機(jī)降壓啟動的情況，設(shè)置了一個降壓啟動時間定值。在電動機(jī)啟動并到達(dá)降壓啟動時間

定值之后，裝置投入“電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)”的電流判據(jù)。投入該電流判據(jù)后，如果最大相電流小于1.15倍

的額定電流，則裝置認(rèn)為電機(jī)已進(jìn)入扭矩平衡的運(yùn)行狀態(tài)，此時不管TQD時間是否到達(dá)都將投入運(yùn)行段

的保護(hù)功能，這樣在降壓啟動時即使不能確定額定啟動時間，裝置也能及時的投入運(yùn)行段保護(hù)功能，防止

因?yàn)門QD的整定不準(zhǔn)出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)。

電機(jī)啟動以后，如果最大相電流小于1.15In,則認(rèn)為電動機(jī)開始進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。此判斷與TQD

是否已計(jì)時滿無關(guān)，只是純粹反映電機(jī)的旋轉(zhuǎn)情況。

4.2定時限過流保護(hù)

裝置配置三段兩相或三相式電流保護(hù)：瞬時電流速斷保護(hù)（過流I段保護(hù)）、限時甩流速斷保護(hù)（過

流n段保護(hù)）、定時限過電流保護(hù)（過流in段保護(hù)）。

過流保護(hù)作為相間短路、兩（三）相接地故障的保護(hù)。每段保護(hù)可經(jīng)控制字獨(dú)立選擇投退，每段保護(hù)

可經(jīng)控制字選擇低電壓閉鎖元件和負(fù)序電壓閉鎖元件，每段保護(hù)的電流定值及動作時限可獨(dú)立整定。

需要注意的是，電流速斷保護(hù)采用兩組保護(hù)定值：在啟動時間TQD之內(nèi)，速斷保護(hù)的電流定值采用

Isdqd（速斷啟動定值）；在TQD之后，采用Isdyx（速斷運(yùn)行定值）。

在電機(jī)的啟動階段，裝置僅投入“啟動段”的過流I段保護(hù)（起作用的是速斷啟動定值），而過流n

段保護(hù)、過流IH段保護(hù)以及運(yùn)行段的過流I段保護(hù)在啟動過程中要被閉鎖，在TQD之后才投入。

過流保護(hù)動作條件是：IMAX>INZD其中,【MAX為最大相電流，INZD為第N段過流定值.保護(hù)邏輯框

圖如下圖所示：

KULBI1

UeMin<ULBS

KU2BI1

U22J2BS\I___

電機(jī)啟動時間〈TQD》fIKIl

In,,I-------出口組態(tài)

14>max>Isdqd&~I&

電機(jī)啟動時間〉TQD

I<t>max>Isdyx

14

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注：注〉max為:為電流鼓大值，：sdqd為啟動段電流整定整，Isdyx為運(yùn)行段電流整定值，TU動作時限整定值，Umnin

為線電壓最小值。

圖4-1過流I段保護(hù)邏輯圖

KULBIn

注：16max為三相電流最大值，Irzd為過流n段電流整定值(n=2、3),Tin為過流n段動作時限，U-vin為線電壓最小

值。

圖4-2過流保護(hù)邏輯圖(過流II、HI段)

整定原則：過流I段保護(hù)的電流整定值按躲過電動機(jī)的最大啟動電流整定。當(dāng)采用真空斷路器或少油

斷路器控制時，動作時限Os；當(dāng)采用熔斷器-高壓接觸器控制時，動作時限應(yīng)與熔斷器時間配合，延時時

間應(yīng)大于熔斷器時間并有一定的裕度。過流II段保護(hù)的電流整定值應(yīng)躲過外部短路故障切除電壓恢復(fù)過程

中電動機(jī)的自啟動電流，還應(yīng)躲過供電母線三相短路故障時電動機(jī)的反饋電流。過流III段保護(hù)的電流整

定值?般取1.3?1.5倍的額定電流，動作時限應(yīng)躲過電動機(jī)自啟動的最長啟動時間。

4.3反時限過流保護(hù)

由于定時限電流保護(hù)越靠近電源