110KV线路后备保护DPL11Z说明书6U.docx

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110KV线路后备保护DPL11Z说明书6U

DPL-11Z

分布式微机零序过流保护装置

_________________________________________

技术和使用说明书

南京恒星自动化设备有限公司

SUNNANJINGAUTOMATIONEQUIPMENTCO.,LTD

南京恒星自动化设备有限公司版权所有2005.12（V1.1）

本说明书适用于DPL-11Z保护装置，V1.30版本

本说明书和产品今后可能会有小的改动，请核对实际产品与说明书的版本是否相符。

目录

1．概述4

1．1DP系列产品概述4

1．2应用范围4

1．3保护配置4

1．4性能特征4

1．5规范性引用文件5

2．技术条件6

2．1环境条件6

2．2电源7

2．3交流回路7

2．4过载能力7

2．5装置的主要功能8

2．6主要技术性能指标8

2．7测量元件9

3．工作原理10

3．1主要保护工作原理10

3．1．1零序过流保护10

3．1．2三相一次重合闸10

3．1．3电压回路断线监视回路11

4．辅助功能11

4．1定值组切换11

4．2测量12

4．3对开关的控制12

4．4事故记录12

4．5故障录波12

4．6事件记录12

5．面板及操作13

5．1面板说明13

5．1．1面板图13

5．1．2面板按键说明14

5．1．3指示灯说明15

5．1．4操作箱的使用15

5．2键盘操作15

5．3界面内容15

5．3．1默认界面15

5．3．2目录界面15

5．3．3监测界面16

5．3．4系统界面16

5．3．5控制界面16

5．3．6整定界面16

5．3．7设置界面17

5．3．8记录界面17

5．3．9校准界面及调试界面17

5．3．10重要数据浏览界面17

6.安装与对外接线17

6．1开箱与安装17

6．1．1开箱和包装17

6．1．2安装现场要求17

6．1．3安装尺寸18

6．1．4保护和系统接地18

6．2连接20

6．2．1连接测量和辅助回路20

6．2．2连接电源20

6．2．3连接开关量输入20

6．2．4连接通讯口120

6．2．5连接亮屏控制20

6．2．6面板LED平面发光管的使用21

6．2．7电源模块脉冲输入设置说明21

附录一．信息表22

附录二．DPL-11Z保护装置逻辑框图33

附录三．DPL-11Z保护装置开出原理图33

附录四．DPL-11Z保护装置对外接线原理图33

DPL-11Z型分布式微机受电保护装置

1．概述

1．1DP系列产品概述

DP系列的保护在开发时借鉴了当前国内外同类产品的成熟经验，并根据我国电力系统运行的实际要求，以及数字式保护今后的发展趋势，在制定设计方案时要求做到：

●满足变电站综合自动化的要求，有按标准规约制定的网络接口，所有保护的运行数据能够在数据总线上交流，配合监控软件可以组成变电站自动化系统。

●保护原理先进，配置合理、完善，既能满足大网的运行要求，也能适应小网特别是小水电网的要求。

●结构可靠密封好，具有良好的抗干扰和防尘能力。

●减小安装尺寸，分布式安装时可直接装于开关柜上，集中组屏时可减少屏数，降低造价。

使用与操作简单，适应低电压等级运行人员的技术水平。

●装置的核心部件（CPU）采用了处理能力强的32位系统，替代了以往2~3个CPU才能实现的功能，大大提高装置的可靠性。

●对于交流信号处理电路，转换精度为16位，最高采样速度可达250KHz/s，大大提高了系统数据的采集精度和加速了数据采集。

●整个系统基于嵌入式系统的技术，采用C语言和汇编语言混合编程，以由硬件驱动程序实时多任务操作系统，数据服务三部分组成的实时软件平台技术为基础，保证了产品功能的高可靠性、灵活配置、可移植性。

●采用新的交流采样快速算法，不仅计算简单、速度快、精度高，同时可完全滤清暂态超越时产生的衰减非周期分量及奇次谐波分量，极大地提高了滤波能力，特别适合于需要快速动作的继电保护。

1．2应用范围

DPL-11Z型110KV分布式微机零序过流保护装置是DP系列保护中的一种，可构成110KV线路的零序保护。

1．3保护配置

●四段式定/反时限零序过流保护

●三相一次重合闸

●电压回路断线监视回路

1．4性能特征

●动作速度快，速断故障跳闸时间<35ms。

●交流采样算法速度快，精度高并可完全滤除非周期分量。

●硬件上采取了全封闭机箱，结构可靠密封好，具有良好的抗干扰和防尘能力。

●事故报文，可保存最新的16条故障数据，7次故障录波报文，以及1024次最新的装置操作记录。

●此保护可采用分布式安装，简化接线。

具有良好的中文人机交互界面，可通过面板整定定值。

●具备遥测功能，正常运行时能够上报各种运行参数，故障时能够记录并上报所有故障数据。

●可以接入脉冲电度表的计数脉冲。

●对开关有就地和远方的控制功能。

●对跳、合闸回路接线的状态有在线监视功能。

●灵活的通信方式，配有RS-485和以太网接口。

1．5规范性引用文件

下列文件中的条款通过在本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB9361-1988计算站场地安全要求

GB16836-1997量度继电器和保护装置安全设计的一般要求

GB/T191-2000包装储运图示标志（eqvISO780:

1997）

GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范

GB/T3047.4-1986高度进制为44.45mm的面板、架和柜的基本尺寸系列

GB4208-1993外壳防护等级（IP代码）（eqvIEC529:

1989）

GB/T7261-2000继电器及装置基本试验方法

GB/T8367-1987量度继电器直流辅助激励量的中断与交流分量（纹波）（eqvIEC60255-11:

1979）

GB/T11287-2000电器继电器第21部分：

量度继电器和保护装置的振动、冲击与碰撞和地震试验第1篇：

振动试验（正玄）（idtIEC60255-21-1:

1988）

GB/T14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（eqvIEC60255-21-2：

1988）

GB/T14598.3-1993电气继电器第5部分：

电气继电器的绝缘试验（eqvIEC60255-5：

1977）

GB/T14598.9-2002电器继电器第22部分：

量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇：

辐射电磁场干扰试验（IdtIEC60255-22-3：

1989）

GB/T14598.10-1996电器继电器第22部分：

量度继电器和保护装置的电气干扰试验第4篇：

快速瞬变干扰试验（IdtIEC60255-22-4：

1992）

GB/T14598.13-1998电器继电器第22部分：

量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1篇：

1MHz脉冲干扰试验（eqvIEC60255-22-1：

1988）

GB/T14598.14-1998电器继电器第22部分：

量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2篇：

静电放电试验（IdtIEC60255-22-2：

1996）

GB/T17626.5-1999电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（idtIEC61000-4-5:

1995）

JB/T7828-1995继电器及装置包装储运技术条件

GB/T13729-2002远动终端设备

DL/T630-1997交流采样远动终端技术条件

GB/T17626.8-1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验（idtIEC61000-4-8:

1993）

DL/T478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件

GB/T2900.49-1994电工术语电力系统保护（eqvIEC60010（448）：

1987）

GB/T17742-1999中国地震烈度表

GB/T14598.16-2002电气继电器第25部分：

量度继电器和保护装置的电磁发射试验（IEC60255-25:

2000,IDT）

GB/T17626.6-1998电磁兼容试验和测量技术射频场的传导骚扰抗扰度试验

GB/T17626.9-1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

（idtIEC61000-4-9:

1993）

GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验（idtIEC61000-4-10:

1993）

GB/T17626.11-1999电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

IEC60255-22-7:

2003电气继电器第22-7部分：

量度继电器和保护装置的电气骚扰

试验—工频抗扰度试验

IEC60255-5:

2000电气继电器第5部分：

量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验.

2．技术条件

2．1环境条件

2．1．1正常工作的大气条件

a）环境温度：

-20℃～+55℃；

b）相对湿度:

≤90%（相对湿度为90%时，环境温度不低于25℃，继电器内无凝结及冰形成）；

c）大气压力：

86kPa～106kPa

2．1．2试验的标准大气条件

a）环境温度：

+15℃～35℃；

b）相对湿度：

45%～75%；

c）大气压力：

86kPa～106kPa.

2．1．3仲裁试验的标准大气条件：

a）环境温度：

+20℃±2℃。

b）相对湿度：

45%～75%。

c）大气压力：

86kPa～106kPa.

2．1．4储存、运输极限环境温度：

-25℃～70℃

2．1．5周围环境

a）不允许有超过2.11规定的电磁干扰存在.

b）场地应符合GB9361-1988中B类安全要求的规定.

c）使用地点不出现超过GB/T11287-2000规定的严酷等级为1级的振动；不发生超过GB/T17742-1999规定的烈度为ⅤⅡ度的地震。

d）装置的使用地点应无爆炸危险的物质,周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面涂覆层的介质及导电介质,不允许有明显的水气,不允许有严重的霉菌存在,

e）应具有防御雨、雪、风、沙、尘埃的措施.

f）接地电阻应符合GB/T2887中2.4的规定.

2．1．6特殊使用条件

当超出2.1.1～2.1.5规定的正常工作条件时,由用户与本公司商定.

2．2电源

2．2．1交流（直流）电源：

a）额定电压：

220V（也可根据用户要求改为110V）；交流时频率为50Hz（或60Hz）

b）电压允许偏差：

-20%～+15%；频率误差：

±1Hz

c）纹波系数：

≤5%

2．3交流回路

a）额定电流：

In=5A。

（根据用户需要可为1A）

b）额定电压：

100V/

c）额定频率：

50Hz（根据用户需要可为60Hz）。

d）电流回路功耗:

额定电流为5A时,每相不大于1VA；额定电流为1A时,每相不大于0.5VA；

e）电压回路功耗:

额定电压时每相不大于0.5VA；

2．4过载能力

2．4．1交流回路

a）电流:

2倍额定电流,连续工作；

10倍额定电流,允许10s；

40倍额定电流,允许0.1s.

b）电压:

1.2倍额定电压,连续工作；

1.4倍额定电压,允许10s.

2．4．2电源回路:

80%～120%额定电压,连续工作；1.4倍额定电压,允许10S；

2．4．3施加过载电流的时间允许延长，但一般不超过5s。

时间的换算可以按下式进行

式中：

K-----1s内允许的过载电流的倍数；

Kt-----ts内允许的过载电流的倍数。

2．4．4装置经受过电流或过电压后，应无绝缘损环（包括液化、炭化或烧焦等现象）。

有关电气性能仍应符合产品标准的规定。

2．5装置的主要功能

2．5．1装置适用于35KV以下馈线的完整保护

2．5．2该装置的所有保护的运行数据能在数据总线上交换,配合监控软件可以组成变电站自动化系统

2．5．3具有手动合闸、跳闸功能，逻辑功能同自动重合闸。

2．5．4开关量输入（光耦接口）

数量：

8个

功耗：

＜10mA

使用：

可自由配置

输入电压：

DC220V（也可根据要求改为DC24V）

2．5．5具备遥测功能,正常运行时能够上报各种运行参数,故障时能够记录并上报所有故障数据

2．5．6对开关有就地和远方的控制功能

2．5．7继电器输出

输出继电器共6路,其中T1和T2具有从动出口。

另外,还有4个信号继电器出口.

2．5．8接口

具有RS485（或CAN）通信接口：

波特率38.4Kbit,另外还具有网络接口.

2．5．9提供专用整定软件,可以实现后台和远方更改定值和投停保护.

2．5．10对跳、合闸回路接线的状态有在线监视功能.

2．5．11具有故障录波功能.可保存最后7次事故的波形和各种信息.

2．5．12具有良好的中文人机交互界面,可通过面板整定定值.

2．5．13装置可存放四组定值,装置支持两种方式切换定值组,为防止在发生故障时,装置对定值的误切换,在保护启动的情况下,装置退出定值切换功能.两种定值切换方式为人工切换和开关量切换.

2．5．14测量元件可实时计算出系统运行时的电压、电流、有功功率、无功功率、频率及功率因数等.

2．5．15具有事件记录功能,可记录16次事件的各项数据,包括事件日期、时间,事故电流、电压、故障相别、事故前系统频率等等.并可传送到管理单元或监控系统.

2．5．16具有4路电度量输入接口,最高输入频率为10Hz.一个卫星钟秒脉冲输入接口

2．6主要技术性能指标

2．6．1保护元件的准确度

a）整定值误差：

≤±3%

b）变差：

≤±3%

2．6．2时间元件的误差：

±3%或±30ms（取大值）

反时限元件的误差：

±10%或±100ms（取大值）

2．6．3精确工作电流、电压范围

a）精确工作电流范围：

（0.2～16）倍额定电流

b）精确工作电压范围：

（0.1～1.2）倍额定电压

2．6．4接点容量

装置的跳闸出口触点容量：

250V,5A,能动作105次以上

2．6．5保护动作性能指标

2．6．5．1零序过流保护

具有四段过流，可选择定/反时限（共4种），Ip为定值，当测量电流I/Ip≥20时,按速断出口。

当延时时间Tp≥1000秒时,按1000秒延时。

各段保护可选择是否经零序电压闭锁，是否带方向，各段保护可选择在跳闸后是否启动自动重合闸，过流继电器的返回系数不小于92%。

a）电流启动值范围：

0.8～80A

b）零序启动电压范围：

0～200V

c）跳闸延时范围：

0～65S

d）反时限系数范围：

0.10～20.00

2．6．5．2三相一次重合闸

重合闸共有3种方式可供选择，能满足各种运行方式的需要.

a.不检定方式；

b.检无压方式：

线路无压且母线有压；

母线无压且线路有压；

母线和线路均无压；

线路无压（不判母线电压）

母线无压（不判线路电压）

线路无压或母线无压

c.检同期方式：

分为两要素和三要素两种检定方式。

两要素：

检定电压差（可选择检定同期电压类型）；

检角度差（在装置内部已归算为对应的电压差，无需整定。

）

三要素：

检电压差；

检角度差；（可选择检定同期电压类型）

检频率差。

装置具备一次三相自动重合闸功能,重合闸动作的间隔为24秒。

重合闸定值范围：

a）合闸允许误差角：

0～30°；误差±2°

b）两测最大电压差范围：

1～15%额定电压

c）合闸延时范围：

0～20S（自动重合闸）

d）同期检定时间：

0.1～10S

e）同期允许频差:

0～1.00Hz；误差±0.02Hz。

f）检测有压范围:

50～100%额定电压

g）检定无压范围：

10～70%额定电压

2．6．5．3电压回路断线监视

当装置测量到的三相电压UA+UB+UC>10V，这时起动回路在10s内没有动作，判为电压回路发生断线故障，发出“电压断线”报警信号，通知运行人员注意。

2．7测量元件

a）电压测量范围:

0.2Ue～1.2Ue

b）电流测量范围:

0.2In～1.2In

c）直接测量误差:

≤±0.5%

d）计算误差:

≤±0.5%

3．工作原理

3．1主要保护工作原理

3．1．1零序过流保护

3．1．1．1回路构成框图

装置共设有四段零序电压相过电流保护，保护逻辑回路完全一样，图1.1给出了其中一段的逻辑框图,共有四组动作时间特性方程（曲线）供用户选择使用，后三组动作方程根据IEC255-4标准和英国标准BS142制定：

1·常用反时限，T=

。

2·一般反时限，T=

。

3·非常反时限，T=

。

4·极端反时限，T=

。

其中，Tp为时间系数，取值范围为0.10～20.00，Ip为启动电流。

另外当故障电流I大于定值IP20倍以上时,则速断动作；反时限延时最长时间为1000s,即超过1000秒按1000秒计。

3．1．1．2动作过程

当被保护线路发生故障，起动继电器（突变量电流继电器）动作，保护投入工作。

如果测量到的电流超过预先给定的定值，持续时间大于整定延时保护动作出口。

各段保护是否带方向可独立选择。

图1.1零序过流保护回路逻辑框图

3．1．2三相一次重合闸

3．1．2．1方式选择

重合闸共有3种方式可供选择，能满足各种运行方式的需要。

a.不检定方式；

b.检无压方式：

线路无压且母线有压；

母线无压且线路有压；

母线和线路均无压；

线路无压（不判母线电压）

母线无压（不判线路电压）

线路无压或母线无压

c.检同期方式：

分为两要素和三要素两种检定方式。

两要素：

检定电压差；

检角度差（在装置内部已归算为对应的电压差，无需整定。

）

三要素：

检电压差；

检角度差；（母线电压和线路电压的固有角度可以修正）

检频率差。

3．1．2．2动作过程

当保护发出跳闸命令后起动重合闸，经重合闸延时时间后,重合闸根据预先整定方式在检定时间内开始检测合闸条件是否满足；如果满足合闸条件，并且所有保护均未启动或均已复归,则发出合闸命令，并给出“重合闸动作”信号。

合闸脉冲持续2s。

如果在检定时间内合闸条件不满足，装置将发出“检定失败”信号，不再进行重合。

重合闸动作的间隔时间为24秒。

几点说明：

1．过流二、三和四段保护动作时，装置启动自动重合闸回路。

考虑到永久性故障，速断保护动作时，故障电流大，可能对变压器产生冲击，故过流一段不启动自动重合闸回路。

2．在线路带有感性负载，装置合闸时，为避免负载产生的冲击电流引起跳闸，所有的后加速保护均带有100mS左右的延时。

3．在同期检定中，装置认可的最低电压为额定电压的50%。

3．1．3电压回路断线监视回路

装置运行时，实时监测PT的工作情况，在PT断线时，装置发出报警信号，通知运行人员注意。

装置在同时满足下列条件时，延时10秒发出报警信号：

1.计算零序电压大于10V

2.保护为启动

在不满足启动条件，并且三相电压都大于70%Ue时，装置复归PT断线信号。

4．辅助功能

4．1定值组切换

装置可存放四组定值，装置支持两种方式切换定值组，为防止在发生故障时，装置对定值的误切换，在保护启动的情况下，装置退出定值切换功能。

1、人工切换

通过后台监控系统和面板的操作，可人工切换四组定值。

为避免该切换方式和其他切换方式产生冲突，建议在选用其他切换方式时，不用该方式切换定值组。

2、开关量切换

装置还可通过外部信号进行定值组切换。

在外部信号定义中，通过选择定义“定值1组投入”、“定值2组投入”、“定值3组投入”、“定值4组投入”来通知装置使用该信号进行定值组切换，装置在开关量切换定值组时，按以下方式进行工作：

1、仅有一个定值投入信号闭合，并且和原有定值组不同时，装置切换定值组；

2、有两个或两个以上信号闭合时，装置报警，不进行保护定值切换；

3、如果所有已定义的定值切换信号皆为分开位置，装置报警，不进行保护定值切换；

4、如果没有定义此类信号，装置退出开关量切换定值组功能。

4．2测量

装置内安装了两只用于测量的专用电流互感器，其量程范围为0～6A，可接于线路测量CT的A、C相电流回路。

根据母线三相电压，可实时计算出系统运行时的电压、电流、有功功率、无功功率、频率及功率因数等。

装置还安装了4个累加量（脉冲）接口，可接入脉冲电度表的记数脉冲。

装置能够将脉冲量转换为对应的电度数。

装置共有8个开关量采集接口，可以用于开关位置、刀闸和接地刀闸等开关量的采集，并可对这些输入量作出定义和相应的逻辑处理。

以上测量数据均可通过RS485数据串口实时地传送到监控管理单元或监控系统。

4．3对开关的控制

装置可接受遥控命令对所保护的线路开关实行远方跳、合控制。

还可以通过装置面板上设置的按钮对开关进行手动跳合，每次操作需间隔24S。

4．4事故记录

可记录下最后16次事故的各项数据，包括事故时间、保护类型、事故电流、电压、故障相别、故障点位置，事故前系统频率等等。

并可传送到管理单元或监控系统。

4．5故障录波

可保存最后7次事故的波形。

每次事故的波形包括16个开关量动作信息和8个交流量的波形，录取长度为故障前两个周波至保护动作全部过程。

4．6事件记录

可记录下最新1024次装置操作和动作的各种记录，包括当时的准确时间，并可传送到管理单元或监控系统。

5．面板及操作

5．1面板说明

5．1．1面板图

根据用户要求本装置有二种面板供选择

图7（面板一）

图8（面板二）

5．1．2面板按键说明

：

左键，翻至上一页或左移光标

：

右键，翻至下一页或右移光标

：

上键，选择上一个选项

：

下键，选择下一个选项

：

确认键，用于执行本次操作或确认本次输入

：

取消键，取消本次操作或本次输入,或退回上一层

合闸：

出口2（对应控制合闸操作）

分闸：

出口1（对应控制分闸操作）

5．1．3指示灯说明

运行：

装置正常运行时，每秒闪烁。

装置故障：

装置内部发生故障时点亮。

通信：

当串口通信有数据时闪烁。

零序过流：

零序过流保护启动时点亮，复归后按任意键灭。

速断：

速断过流保护启动时点亮，复归后按任意键灭。

重合闸：

重合闸动作时点亮，复归后灭。

保护动作：

绿色，装置正常

红色，保护动作

橙色，保护退出

合位：

开关合状态时点亮。

分位：

开关分状态时点亮。

5．1．4操作箱的使用

5．1．4．1操作箱上设合闸、跳闸按钮，远方/当地开关及跳合闸出口压板合位、分位指示灯。

5．1．4．2远方/当地开关指示在远方位置只能通过调度系统发出跳合闸命令操作跳闸合闸，远方/当地开关指