DF3222馈线保护装置技术说明书

D F3222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 (1)1.1用途 (1)1.2型号及含义 (1)1.3使用环境 (1)1.4技术特点 (1)2．主要技术参数 (3)2.1额定数据 (3)2.2电流精确工作范围 (3)2.3主要技术性能 (3)2.4通信接口 (4)2.5温度影响 (4)2.6触点容量 (4)2.7绝缘性能 (4)2.8冲击电压 (5)2.9抗电磁干扰性能 (5)2.10功率消耗 (5)2.11重量 (5)3．工作原理 (6)3.1保护启动元件 (6)3.2三段式相间电流保护 (6)3.3两段式相间距离保护 (6)3.4重合闸 (7)3.5低周减载 (8)3.6PT断线检测 (8)3.7遥信、遥测、遥控功能 (8)3.8告警 (8)3.9硬件说明 (8)4．使用说明 (10)4.1装置的应用场合 (10)4.2定值整定 (10)4.3人机对话 (12)4.4事故报告 (18)5．结构和安装 (19)5.1装置的结构尺寸 (19)5.2装置面板布置 (19)5.3装置接线端子 (20)5.4装置内部插件位置 (20)6．用户安装调试说明 (21)6.1通电前检查 (21)6.2装置通电检查 (21)6.3模拟短路试验 (21)6.4耐压试验 (22)7．运行维护 (23)7.1装置的投运 (23)7.2装置的运行 (23)7.3保护动作信号及报告 (23)7.4其它注意事项 (23)8．订货须知 (23)9．附录 (24)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：80～110kPa ；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：●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；●保护原理成熟可靠，并已经历长时间的现场运行考验；●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；●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；●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；●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：0.1In～20In (In为额定值，以下相同)；b) 测量电流：0~1.2In；d) 相电压：0~120V。

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：0.1In～20In；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175±5°；c) 低电压闭锁：2～100V（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： 0.3～20Ω；b) 电抗定值： 0.3～20Ω。

2.3.3 低周减载功能：a) 低周定值：45～50Hz；b) 低电流闭锁：0.1In～20In；c) 低电压闭锁：10～60V（相电压）；d) 频率变化率整定范围：0～10Hz/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： 0.1～10.0s；b) 整定误差：<1.0s时，不超过±15ms；≥1.0s时，不超过±1.5%。

2.3.5 整组动作时间a) 相间电流Ⅰ段（1.2倍整定值）：不大于30ms；b) 相间距离Ⅰ段（0.7倍整定值）：不大于35ms。

2.3.6 数字化整定级差所有保护整定值均可以连续数字化整定，级差可以达到0.01单位。

2.3.7 电流保护返回系数不小于0.95。

2.3.8 测量精度电流：0.5级；电压：0.5级；有功：1.0级；无功：1.0级；SOE分辨率： 4ms。

2.4 通信接口RS485，可采用光纤或双绞线作为传输媒介。

2.5 温度影响装置在-10～+50℃温度下动作值因温度变化而引起的变差不大于±3%。

2.6 触点容量装置的出口继电器触点最大导通电流为8A。

2.7 绝缘性能2.7.1 绝缘电阻装置绝缘电阻满足表2-1所示要求：表2-1 装置绝缘电阻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：2.8 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2.9 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Ⅲ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Ⅲ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Ⅲ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：<1.0VA/相。

2.11重量装置的总重量不大于8kg。

3．工作原理3.1 保护启动元件本装置启动元件分为两部分：突变量启动和模启动。

突变量启动定值为外部整定(T_QD)，模启动定值为I1、I2、I3三段电流保护定值中最小值的0.98倍。

两者中只要有一个条件满足，保护将进入故障处理程序中，开放出口24V正电源。

3.2 三段式相间电流保护本装置设三段式相间电流保护，Ⅰ段、Ⅱ段可以独立地用控制字选择经方向或不经方向闭锁。

同时Ⅰ、Ⅱ两段还配置了低电压元件，可构成电流、电压联锁保护；Ⅲ段则不经方向和低电压闭锁。

本装置电流保护Ⅰ段、Ⅱ段为二相式（按照两相不完全星形接线），Ⅲ段为三相式（完全星形），其中Ib由Ia、Ic软件合成产生。

方向元件的电流电压按90︒接线，如表3-1所示。

方向元件和电流元件接成按相启动方式，而各相电流元件仅受表中所示相应相别的方向元件控制。

为消除出口三相短路时方向元件的死区，方向元件带有记忆功能。

本装置电流保护Ⅰ段可通过控制字选择是否投100ms延时，用以躲开线路避雷器的放电时间，Ⅱ、Ⅲ段的延时值可单独整定。

图3-1为三段式电流保护逻辑图。

FA、FC分别为A相、C相功率方向检测元件。

图3-13.3 两段式相间距离保护本装置设两段式相间距离保护，接线方式为0︒方式，如表3-2所示，装置设立有三个阻抗元件，其阻抗特性如图3-2所示。

距离Ⅰ段的延时值也可整定为是否带100ms延时，距离Ⅱ段延时值可单独整定。

图3-33.4 重合闸a) 启动回路：装置采用保护启动重合闸方式。

b) 重合方式：装置可通过控制字选择是检同期、检无压或非同期。

检同期和检无压的电压值由整定值整定，本装置线路抽取电压的相位可以为Uab、Ubc、Uca三种中的任一种，可由控制字整定。

c) 重合闸充电：重合闸必须在充电完成后进行，线路在正常运行状态（TWJ=0），无外部闭锁重合信号，经25秒充电完成。

重合闭锁信号有：1）手跳； 2) 低周保护动作； 3) 外部端子闭锁输入(BC=1)； 4) 通讯跳闸。

CPU收到闭锁信号后，瞬时给重合闸放电。

d) 重合闸后加速：在手合和重合闸后装置自动投入重合闸后加速段，后加速段投入时间扩展为3s。

本装置可由控制字选择重合后加速电流Ⅱ段或Ⅲ段，为保证重合至永久性故障可靠跳闸，后加速不经方向和低电压闭锁，且固定为100ms延时，以躲开合闸冲击电流。

3.5 低周减载装置配有低电流闭锁、低电压闭锁及滑差闭锁功能，可经控制字选择其投退，线路在正常运行状态（TWJ=0）下，低周减载才允许投入。

低周减载动作时同时闭锁线路重合闸。

图3-4为低周减载逻辑图。

其中Fszd为低周减载定值，df/ft为滑差，U_lf、I_lf为低周减载低电压、低电流闭锁定值，FDzd为滑差定值。

图3-43.6 PT断线检测a) 负序电压>8V；b) 最小线电压<70V，且任一相有流（0.04In）；满足上述任一条件后，延时3s报PT断线。

检测到PT断线后，装置一方面发出告警信号，一方面继续监视电压，恢复正常后保护也自动恢复正常。

在断线期间，距离保护自动退出，电流保护的工况可由控制字KG1.10选择。

KG1.10=1 退出经方向或电压闭锁的各段保护。

KG1.10=0 暂时取消方向和电压闭锁。

3.7 遥信、遥测、遥控功能遥控功能主要有：遥控跳闸，遥控合闸，遥控复归。

遥测量主要有：U、I、P、Q、f、cos 、有功脉冲、无功脉冲。

所有这些量都在当地实时计算、实时累加。

遥信量主要有：TWJ、控制回路断线、手动/远动、以及可以外接的5路遥信量。

3.8 告警3.8.1 装置告警当CPU自检出装置本身硬件故障时，面板指示灯（告警I）点亮同时信息远传，并闭锁保护。

硬件故障包括：RAM、EEPROM、定值出错和出口光耦失效或击穿等。

3.8.2 异常告警PT断线时面板指示灯（告警II）点亮同时信息远传。

3.8.3 失电告警。

装置电源提供一对继电器常闭接点，装置直流工作电源消失时，接点闭合报告装置失电。

3.9 硬件说明3.9.1 交流插件本装置输入有保护用两相电流Ia、Ic和测量用两相电流IA、IC，相电压Ua、Ub、Uc 和线路抽取电压Ul，其接线图参见附录。