一． 微机综合保护装置简介

1.装置概述

1.1装置简介

新一代数字式保护测控装置适用于110kV以下各电压等级的间隔单元的保护测控，具备完善的保护、测量、控制、备用电源自投及通信监视功能，为变电站、发电厂、高低压配电及厂用电系统的保护与控制提供了完整的解决方案，可有力地保障高低压电网及厂用电系统的安全稳定运行。可以和其它保护、自动化设备一起,通过通信接口组成自动化系统。全部装置均可组屏集中安装，也可就地安装于高低压开关柜。

具体功能型号划分：

1.2装置特点

u  采用全密封式结构，具有良好的抗震、防尘性能

u  小型化设计，体积小，重量轻，外形美观，安装方便

u  采用独特的可靠性设计，无可调元件，装置稳定性好，抗干扰性强

u  全汉化液晶显示，人机界面清晰易懂，操作整定极为方便

u  装置供电电源为交直流两用、装置操作电源为DC220V，如需DC110V，AC110V，AC220V需订货时注明。

u  具有RS485总线串行通信口，并集成了MODBUS标准通信规约

u  具有事件顺序记录功能，可记录150条事件，数据掉电不丢失

u  具备完善的自检功能，完整的异常记录、事件记录、操作记录，所有信息掉电保持

u  外形小巧精细、结构合理，采用高等级、高品质的元器件及多层板技术和SMT工艺，使产品具有很高的电气性能

u  内部集成零序电流（电压）合成算法可外加零序PT（CT）也可不外加零序CT（PT），实现零序过流电压保护。

u  采用精密合成算法，可通过按键MENU操作来实现V-V接法和Y型接法通用。

u  具有完整的断路器操作回路

u  超低功耗

1.3引用标准

GB6162-85      《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》

GB7261-87      《继电器及继电保护装置基本试验方法》

GB2887-89      《计算机站场地技术条件》

GB 14258-93    《继电保护和安全自动化装置技术规程》

GB 50062-92    《电力装置的继电保护和自动化装置设计规范》

DL/T 527-2002  《静态继电保护装置逆变电源技术》

IE870-5-103    《继电保护信息接口标准》

GB /T15145-94  《微机线路保护装置通用技术条件》

GB/T16435.1-1996《远动设备及系统和接口（电气特征）》

GB /T17626.2   《静电放电抗扰度试验》

GB /T17626.3   《射频电磁场辐射抗扰度试验》

GB/T17626.4    《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》

GB/T17626.5    《浪涌冲击抗扰度试验》

GB /T17626.6   《射频场感应的传导骚扰抗扰度试验》

GB/T17626.8    《工频磁场抗扰度试验》

GB /T17626-1998《电磁兼容试验和测量技术》

GB/T14537-1993 《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》

1.4 装置结构

1.4.1 结构

采用标准机箱，整面板、背插式结构，嵌入式、后接线安装方式，强弱电隔离，大大加强了其产品的电气性能。

1.4.2 插件

本装置的插件上包括CPU插件、AC和TRIP插件：其中CPU插件为装置的核心，为高度集成的CPU,其中包括了RAM、Flash Memory和AD等芯片的功能；AC插件包括电源和模拟量采集；TRIP插件包括出口、开入和操作回路。

1.4.2.1 CPU

1）CPU系统

CPU系统由微处理器CPU、RAM、ROM、Flash Memory等构成。包括高性能的16位微处理器CPU，大容量的ROM、RAM及Flash Memory，使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据，可记录的事件数不少于500次。保护定值等运行配置信息也存入该存储器中，这些信息在装置掉电后均不会丢失。

2）开关量输入及输出部分

开入量分为内部开入和外部开入，内部开入采用DC5V开入，电源由装置电源本身提供，外部开入采用一级光耦，实现DC220V直接输入电平。

开出是用于驱动出口的继电器， 共有2个，一个为跳闸继电器，一个为合闸继电器。

3)通信部分

本插件内含通信速度极高、具备通用性接口的RS485总线网络芯片，RS485网为本装置接入系统的主要通信接口。

4)时钟回路

插件内设置了硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电保持。

另外，CPU插件采用了多层印制板及表面封装工艺，外观小巧，结构紧凑，大大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力。

1.4.2.2 开入、开出及操作回路

1)外部开入回路：设置有8路外部开入回路，均采用DC220V直接开入方式，装置软件采取了防抖措施，避免了误发信。

2)逻辑继电器：逻辑继电器由CPU插件直接驱动，这类继电器包括：跳闸继电器、合闸继电器。

3)操作回路：DC220V或AC220为操作电源，它由各种操作回路跳闸继电器组成。其中包括了跳闸位置继电器（TWJ）、合闸位置继电器（HWJ）、手动跳闸继电器STJ、跳闸保持继电器TBJ、合闸保持继电器HBJ等。跳闸、合闸保持电流的调整采用自适应方式，范围0.5A～4A，采用此种电路避免了跳合闸参数变化后需更换相应继电器的麻烦。

1.4.2.3 交直流回路

1)直流逆变电源：DC220V电压输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要直流电压,且采用浮地方式,同外壳不相连。

2)模拟量采集：外部电流经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU经采样数字处理后，构成各种数字式保护继电器，并实时计算各种测量值。UA、UB、UC 、U0 、IA、IB、IC、I0端子为保护模拟量输入, Ia、Ib、Ic为测量模拟量输入。

1.4.3 人机对话插件（MMI）

人机对话（MMI）插件主要功能是显示保护CPU输出的信息，本插件上的显示窗口采用四行，每行八个汉字的液晶显示器，人机界面清晰易懂，配置通用的键盘操作方式，使得人机对话操作方便、简单。本插件上还配置了灯光指示信息，使本装置的运行信息更为直观。

2 主要技术指标

2.1 技术参数

1）  额定工作电压  AC220、DC220V或DC110V  (订货注明)

2）  额定操作回路电源  DC220V（DC110V  AC110V  AC220V需订货时注明）

3）  额定技术数据

a) 交流电流：    5A或1A     (订货注明)

b) 交流电压：    400V 或100V (订货注明)

c) 频率：        50HZ

4）  功率消耗

工作电源：       正常工作时,不大于5W；

保护动作时,不大于10W。

交流电流回路：   < 1VA/相   (IN =5A)；

                 < 0.5VA/相 (IN =1A)；

交流电压回路：   < 0.5VA/相；

5）  精确工作范围：

电流：            0.04In～20In

电压：            0.4V～1.2Un

频率：            0.9Fn～1.1Fn

时间：            0～100s

6）  保护部分精度：

a) 定值精度：     ≤±5%；

b) 时间精度：     <±1％ 整定时间+35ms

c) 整组动作时间： ≤35ms；

d) 频率精度：     ≤0.01Hz；

6)  测控部分精度：

a) 交流量精度：                 ≤±0.2%；

b) 有功无功：                   ≤±0.5%；

7)  开关量输入：

输入类型：        无源

光电隔离输入数量：8

工作电压：        AC220V、DC220V或DC110V

8)  开出接点容量：

a)出口继电器

触点额定载流容量：250Vac/220Vdc,5A

输出类型:         无源(空接点)

b)信号继电器：

触点额定载流容量：250Vac/220Vdc,5A

输出类型:         无源(空接点)

9)  通信接口

数目：            1

电气特性：        RS485

传输方式：       异步

通信协议：       MODBUS

地址：           1～99

波特率：         ≤1Mbps

通信介质：       双绞线或光纤

2.2 环境参数

2.2.1 电气环境

a).  绝缘电阻

在正常试验大气条件下,装置的带电电路部分和非带电金属及外壳之间,以及电气无联系的各电路之间,用开路电压500V的兆欧表测量绝缘电阻值；正常试验大气条件下,各回路绝缘电阻应不小于100 MΩ。

b).  介质强度

在正常试验大气条件下,装置能承受频率为50Hz, 试验电压2000V历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。

c).  冲击电压

在正常试验大气条件下,装置的直流输入回路、交流输入回路、信号输出触点诸回路对地以及回路之间，能承受(1.2/50)μs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV，无绝缘损坏。

d).  脉冲群干扰

装置能承受GB/T14598.13-1998( idt IEC60255-22-1:1988)规定的1MHz和100kHz脉冲群干扰试验。试验严酷等级为Ⅲ级, 试验电压共模2.5Kv, 差模1kV。

e).  辐射电磁场干扰

装置能承受GB/T14598.9-1995( idt IEC60255-22-3:1989)中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验,即试验场强为10V/m。

f).  静电放电干扰

装置能承受GB/T14598.14-1998( idt IEC60255-22-2:1996)中规定的严酷等级为IV级,即接触放电试验电压为8kV、允许偏差±5%,空气放电试验电压为15kV、允许偏差±5%的静电放电干扰试验。

g).  快速瞬变干扰

装置能按GB/T14598.10-1996( idt IEC60255-22-4:1992)中规定的严酷等级为IV级快速瞬变干扰试验,即试验电压为4kV,允许偏差±10%。

2.2.2 自然环境    

工作温度：-25℃～+70℃

存储温度：-40～+85℃

湿度：5～95%RH

2.2.3 机械环境

a) 工作条件：能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应、冲击响应；

b) 运输条件：能承受严酷等级为Ⅰ级的振动耐久、冲击耐久、碰撞。