2 iPACS-5711线路保护测控装置技术说明书V2.01

iPACS-5711线路保护测控装置

技术说明书

版本：V2.01

江苏金智科技股份有限公司

目 录

1. 概述 ......................................................................... 1 1.1. 应用范围 .................................................................. 1 1.2. 保护配置和功能 ............................................................ 1 1.2.1. 保护配置 .............................................................. 1 1.2.2. 测控功能 .............................................................. 1 1.2.3. 保护信息功能 .......................................................... 1 2. 技术参数 ..................................................................... 2 2.1. 机械及环境参数 ............................................................ 2 2.1.1. 工作环境 .............................................................. 2 2.1.2. 机械性能 .............................................................. 2 2.2. 电气参数 .................................................................. 2 2.2.1. 额定数据 .............................................................. 2 2.2.2. 功率消耗 .............................................................. 2 2.2.3. 过载能力 .............................................................. 3 2.3. 主要技术指标 .............................................................. 3 2.3.1. 过流保护 .............................................................. 3 2.3.2. 零序保护 .............................................................. 3 2.3.3. 低频保护 .............................................................. 3 2.3.4. 重合闸 ................................................................ 3 2.3.5. 遥信开入 .............................................................. 4 2.3.6. 遥测量计量等级 ........................................................ 4 2.3.7. 电磁兼容 .............................................................. 4 2.3.8. 绝缘试验 .............................................................. 4 2.3.9. 输出接点容量 .......................................................... 4 3. 软件工作原理 ................................................................. 5 3.1. 保护程序结构 .............................................................. 5 3.2. 装置起动元件 .............................................................. 5 3.2.1. 过电流起动 ............................................................ 5

3.2.2. 零序电流起动 ........................................................... 6 3.2.3. 低频起动............................................................... 6 3.2.4. 位置不对应起动 ......................................................... 6 3.3. 过流保护 ................................................................... 7 3.4. 零序保护（接地保护） ....................................................... 8 3.5. 过负荷保护 ................................................................. 9 3.6. 加速保护 ................................................................... 9 3.7. 低频保护 ................................................................... 9 3.8. 重合闸 ..................................................................... 9 3.9. 装置自检 .................................................................. 10 3.10. 装置运行告警 ............................................................. 10 3.10.1. TWJ异常判别 ......................................................... 10 3.10.2. 交流电压断线 ......................................................... 10 3.10.3. 线路电压断线 ......................................................... 11 3.10.4. 频率异常判别 ......................................................... 11 3.11. 遥控、遥测、遥信功能 ..................................................... 11 3.12. 对时功能 ................................................................. 11 3.13. 逻辑框图 ................................................................. 12 4. 定值内容及整定说明 .......................................................... 13 4.1. 系统定值 .................................................................. 13 4.2. 保护定值 .................................................................. 13 4.3. 通讯参数 .................................................................. 15 4.4. 辅助参数 .................................................................. 16 4.5. 软压板 .................................................................... 17 5. 装置接线端子与说明 .......................................................... 18 5.1. 模拟量输入 ................................................................ 19 5.2. 背板接线说明 .............................................................. 20

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1. 概述

1.1. 应用范围

iPACS-5711线路保护测控装置适用于110kV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的线路保护及测控，可组屏安装，也可在开关柜就地安装。

1.2. 保护配置和功能

1.2.1. 保护配置

1） 三段可经复压和方向闭锁的过流保护。 2） 三段零序过流保护。

3） 过流加速保护和零序加速保护(零序电流可自产也可外加)。 4） 过负荷功能(报警或者跳闸)。 5） 低周减载功能。 6） 三相一次重合闸。

7） 小电流接地选线功能（必须采用外加零序电流）。 8） 独立的操作回路。

1.2.2. 测控功能

1）16路自定义遥信开入。 2）一组断路器遥控分/合。

3）Iam、Icm、I0、Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、U0、F、P、Q、COSф共14个遥测量。 4）事件SOE记录等。

1.2.3. 保护信息功能

1）装置描述的远方查看。 2）系统定值的远方查看。

3）保护定值和区号的远方查看、修改功能。 4）软压板状态的远方查看、投退、遥控功能。 5）装置保护开入状态的远方查看。

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3.13. 逻辑框图

iPACS-5711逻辑框图出口正电源BSJQJ重合闸已充电TWJ&GL1,GL2,GL3,GLjsQDGFH10sL01,L02,L03,L0js低周压板>1QJLF遥控操作FBL1A相正方向IA>I1zd&Uca1UBL1U2>U2zdFBL1B相正方向GL1IB>I1zd&T1>1Uab1UBL1U2>U2zdFBL1C相正方向IA>I1zd&Ubc1UBL1GL2T2UcaU2zd过流Ⅱ段GL3FSX过流Ⅲ段T3FSXIDMT.L01I0>I01zdT01L02T02I0>I02zdBTJL0FSXL03T03I0>I03zdTJL0FSXIDMT.fUlfzd&LFTlfDFDF/DTIgfhTgfhL0JSI0>I0jszd&T0js手合加速QJS重合闸动作>1QJS重合闸充电GLJS&TjsImax>IjszdUx<0.3Uxn开关偷跳&JWY>1保护动作JWYJTQImax<0.06In&>1CHTchBHJ开关在合位&15sCD装置未起动同期&JTQ外部闭锁重合闸Ux>0.7Uxn手跳/遥跳FD低周动作>1过负荷动作控制回路断线遥控跳闸YTJ遥控合闸YHJ

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独立起动段复压闭锁方向过流Ⅰ段复压闭锁方向过流Ⅱ段复压闭锁方向过流Ⅲ段/反时限段零序Ⅰ段零序Ⅱ段零序Ⅲ段/反时限段低周减载过负荷保护零序加速段过流加速段重合闸遥控操作 iPACS-5711线路保护测控装置技术说明书（V2.01）

4. 定值内容及整定说明

4.1. 系统定值

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 名称 定值区号 保护CT一次额定值 保护CT二次额定值 测量CT一次额定值 测量CT二次额定值 零序CT一次额定值 零序CT二次额定值 母线PT一次额定值 母线PT二次额定值 线路PT一次额定值 线路PT二次额定值 零序电流自产 主画面显示一次值 电度显示一次值 整定范围 0～15 0～8000A 1/5A 0～8000A 1/5A 0～4000A 1/5A 0～110.0KV 100V 0～110.0KV 57.7/100V 0/1 0/1 0/1 备注 不用测量时可以不整 不用零序保护时可以不整 不接母线电压时可以不整 不接线路电压时可以不整 0：外加 1：自产 不用零序保护时可不整 0：表示显示二次值 1：表示显示一次值 0：表示显示二次值 1：表示显示一次值 相关说明：

1> 定值区号：本装置提供16个可使用的保护定值区，整定值范围为0～15。运行定值区可以是其中任意一个，如果要改变运行定值区，有两种方式：一是进入系统定值整定菜单，改变定值区号，将其值整定为所要切换的定值区号，按\确认\键后再对装置进行复位即可；二是通过远方修改定值区号，将所要切换的定值区号下装到装置，装置自动复位后即可。

2> 零序电流自产：自产的零序电流仅用于跳闸和报警功能，不能用于小电流接地选线。该控制字设定为“1”，表示零序电流自产，否则零序电流采用外加电流（由端子115～116引入）。

4.2. 保护定值

序号 1 2 3 定值名称 负序电压闭锁定值 低电压闭锁定值 过流Ⅰ段定值 整定范围 2～57V 2～100V 0.1In～20In 整定步长 0.01V 0.01V 0.01A 备注 按相电压整定 按线电压整定 第 13 页 共 21页

iPACS-5711线路保护测控装置技术说明书（V2.01） 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 过流Ⅰ段时间 过流Ⅱ段定值 过流Ⅱ段时间 过流Ⅲ段定值 过流Ⅲ段时间 过流加速段定值 过流加速时间 过负荷定值 过负荷时间 零序过流Ⅰ段定值 零序过流Ⅰ段时间 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序过流Ⅲ段定值 零序过流Ⅲ段时间 零序过流加速段定值 零序过流加速时间 低频保护频率定值 低频保护低压闭锁定值 DF/DT滑差闭锁定值 低频保护时间 同期合闸角 重合闸时间 过流Ⅲ段反时限特性 零序Ⅲ段反时限特性 过流Ⅰ段投入 复压闭锁过流Ⅰ段 方向闭锁过流Ⅰ段 过流Ⅱ段投入 复压闭锁过流Ⅱ段 方向闭锁过流Ⅱ段 过流Ⅲ段投入 复压闭锁过流Ⅲ段 方向闭锁过流Ⅲ段 过流Ⅲ段投反时限 TV断线检测投入 TV断线退电流保护 过流加速段投入 0.03～100S 0.1In～20In 0.03～100S 0.1In～20In 0.03～100S 0.1In～20In 0.03～100S 0.1In～3In 0.03～100S 0.02A～12A 0.03～100S 0.02A～12A 0.03～100S 0.02A～12A 0.03～100S 0.02A～12A 0.03～100S 45～50Hz 10～90V 0.3～10Hz/S 0.01～100S 0～90° 0～9.9S 1～3 1～3 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01Hz 0.01V 0.01Hz/S 0.01S 1° 0.01S 1 1 1：过流Ⅲ段为反时限 0：过流Ⅲ段为定时限 仅仅退出与电压相关的电流保护 按线电压整定 零序自产时 整定范围为 0.1In～20In 以下整定控制字如无特殊说明，则置“1” 表示相应功能投入，置“0” 表示相应功能退出 第 14 页 共 21 页

iPACS-5711线路保护测控装置技术说明书（V2.01） 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 零序加速段投入 前加速投入 过负荷投入 零序过流Ⅰ段投入 零序过流Ⅱ段投入 零序过流Ⅲ段投入 零序过流Ⅲ段投反时限 低频保护投入 DF/DT滑差闭锁投入 重合闸投入 重合闸检同期 重合闸检无压 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1：前加速投入 0：后加速投入 1：跳闸 0：报警 1：跳闸 0：报警 1：零序过流Ⅲ段为反时限 0：零序过流Ⅲ段为定时限 两者均不投入时则重合闸不检 相关说明：

只有控制字、软压板和硬压板均投入时才投入相应保护元件，否则退出该元件。

4.3. 通讯参数

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名称 口令 装置地址 IP1子网高位地址 IP1子网低位地址 IP2子网高位地址 IP2子网低位地址 IP3子网高位地址 IP3子网低位地址 掩码地址1位 掩码地址0位 遥测上送周期 遥信确认时间1 遥信确认时间2 整定范围 00～99 1～65534 0～254 0～254 0～254 0～254 0～254 0～254 0～255 0～255 00～99秒 0～50000毫秒 0～50000毫秒 备注 出厂时设为“01” 出厂时设为20ms 出厂时设为20ms 相关说明：

1> 通讯参数可以由调试人员根据现场情况整定。 2> 装置地址：全站的装置地址必须唯一。

3> 装置标准配置是两网口，至多可以三个（请在订货时予以说明）。请根据实际的网口配置情况整定相应的子网地址，未曾使用的可不整。

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4> 遥测上送周期：指装置主动上送遥测数据的时间间隔。当整定为“0”表示遥测不需要定时主动上送(此时仍旧响应监控的查询)。本项定值可根据现场情况整定，不用通讯功能时可整定为“0”。出厂默认值为“0”。

5> 遥信确认时间1：开入1和开入2的顺序事件记录的确认时间，出厂默认值为“20毫秒”。

6> 遥信确认时间2：除开入1和开入2的其他开入的顺序事件记录的确认时间，出厂默认值为“20毫秒”。

4.4. 辅助参数

序号 1 2 3 4 5 6 名称 弹簧未储能报警延时 检测控制回路断线 301定义为TWJ 302定义为HWJ 303定义为KKJ 304定义为YK 整定范围 0～30.0s 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 出厂设定值 0.4s 1 0 0 0 0 参见说明 备注 相关说明：

1> 本装置配有操作回路插件。若现场只需提供保护跳闸出口419～409、遥控合闸出口410～411、遥控跳闸出口410～412，而不将本操作回路的407、413、422、426端子与操作机构的端子箱连接，423端子亦悬空，这种情况装置无法通过内部采集到位置信号和遥控投入信号。

2> 若装置无法由内部采集到位置信号或遥控投入信号，则需根据需要将端子301～304定义成这些信号的引入端(端子301～304若未被定义成断路器位置或者遥控投入信号，即相应控制字为0，其作普通遥信用)。以下是这些信号的引入原则： 2.1> TWJ引入原则：

先将“301定义为TWJ”整成1。

若装置使用重合闸功能或者希望装置提供事故总信号(就地显示、通讯上送、SWI插件的417～418输出)，需将外部KKJ信号引至端子301。 2.2> HWJ引入原则：

若装置使用非电量功能、低电压保护或者希望装置提供事故总信号，则必

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须将外部HWJ引至端子302，同时将“302定义为HWJ” 整成1。 若现场使用第一组遥控(对应本开关)或者接地选线功能，宜将外部HWJ引至端子302，同时将“302定义为HWJ” 整成1。 其他情况不需外引HWJ，可将“302定义为HWJ” 整成0。 2.3> KKJ引入原则：

若现场使用第一组遥控(对应本开关)，宜将外部KKJ引至端子303，同时将“303定义为KKJ” 整成1。

其他情况不需外引KKJ，可将“303定义为KKJ” 整成0。 2.4> YK引入原则：

若现场使用接地选线功能、遥控功能或者需要通过后台修改软压板，必须从端子304引入YK信号，同时将“304定义为YK” 整成1。 其他情况不需外引YK，可将“304定义为YK” 整成0。

3> 若装置不能采集到TWJ和HWJ输入(不论是内部采集还是外引)，应将“检测控制回路断线”控制字整成0，以避免程序发“控制回路断线”信号。其它情况下整成1。

4.5. 软压板

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 软压板名称 过流Ⅰ段投入 过流Ⅱ段投入 过流Ⅲ段投入 过流加速段投入 零序加速段投入 过负荷投入 零序过流Ⅰ段投入 零序过流Ⅱ段投入 零序过流Ⅲ段投入 低频保护投入 重合闸投入 整定范围 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 备注 相关说明：

软压板可以通过后台投退；就地可通过初始化菜单将软压板全部置“1”。

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5. 装置接线端子与说明

iPACS-5711线路保护装置背板第 18 页 共 21 页

图一：背板接线图

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图二：操作回路图

5.1. 模拟量输入

外部电流及电压输入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，构成各种保护继电器。

Ua、Ub、Uc为母线电压，在本装置中作为保护和测量共用，其与Ima、Imc一起计算形成本线路的P、Q、COSф、kWh、kVarh。若无相应的母线PT或者本装置所使用的功能不涉及电压，则UA、UB、UC可不接。为防止装置发PT断线信号，只需将保护定值中“PT断线检测投入” 控制字退出。

UX为线路电压，在重合闸检线路无压和检同期时使用，可以是100V或者57.7V，只需要和系统定值中的“线路PT额定二次值”一致。若不投重合闸或者重合闸采用不检方式，UX可以不接。

本装置自产3U0，用于零序电压报警判断和零序电压测量。

Ima、Imc为测量用电流，需从专用测量CT输入，以保证遥测量有足够的精度。 IA、IB、IC为保护用三相电流输入。

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I0为零序电流输入。其既可作零序过流保护（报警或跳闸）用，也可作小电流接地选线用。当零序电流作小电流接地选线用时要求从专用零序电流互感器输入。

5.2. 背板接线说明

端子101～104为母线电压输入。

端子105～106为线路电压输入，可以是100V或者57.7V，需要和系统定值中的“线路PT额定二次值”一致。

端子121～122为A相测量电流输入。 端子123～124为C相测量电流输入。 端子109～110为保护用A相电流输入。 端子111～112为保护用B相电流输入。 端子113～114为保护用C相电流输入。 端子115～116为零序电流输入。

端子207～208为硬接点对时输入端口，接485差分电平。

端子301～321为遥信开入输入端，其中301～316为普通遥信输入端。 端子317为闭锁重合闸开入。 端子318为投低频减载开入。

端子319为弹簧未储能开入，弹簧未储能延时闭锁重合闸。 端子320为信号复归开入。

端子321为装置检修开入。当该压板投入时，装置将屏蔽所有远动功能。 端子322分别为遥信开入公共负输入端。 端子323～324为事故总信号输出空接点。 端子325～326为装置报警输出空接点。 端子327分别为装置电源负输入端。 端子328分别为装置电源正输入端。

端子330为保护电源地。该端子和装置背面右下的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。

端子401～402为装置闭锁输出空接点。

端子403～406为信号输出空接点，其中403为公共端。

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端子404对应保护跳闸信号输出。 端子405对应保护合闸信号输出。 端子406对应控制回路断线输出。 端子407为合位监视继电器负端。

端子408为保护合闸出口(BHJ)，可经压板接至端子425。 端子409为保护跳闸出口(BTJ)，可经压板接至端子421。

端子410为遥控正电源输入端子，只有在其接入正电源时装置才将遥跳、遥合和选线功能投入，同时其亦是遥控合闸出口(411)和遥控跳闸出口(412)的公共端。

端子411为遥控合闸出口(YHJ)，可经压板或直接接至端子424。 端子412为遥控跳闸出口(YTJ)，可经压板或直接接至端子420。 端子413为跳位监视继电器负端。

端子414～416为位置信号输出空接点，其中414为公共端。 端子415为跳闸位置(TWJ)信号接点。 端子416为合闸位置(HWJ)信号接点。 端子417～418为KKJ(合后位置)输出空接点。 端子419为控制正电源输入端子。 端子420为手动跳闸入口。 端子421为保护跳闸入口。 端子422接断路器跳闸线圈。 端子423为控制负电源输入端子。 端子424为手动合闸入口。 端子425为保护合闸入口。 端子426接断路器合闸线圈。 端子427～430为两付备用输出接点。

当使用本装置的操作回路时，装置所需的开关位置信号(TWJ、HWJ、KKJ)可由内部产生，不需要再从外部引入；当使用外部操作回路时就需根据需要将开关位置信号(TWJ、HWJ、KKJ)对应引至301～303端子，同时在辅助参数中进行相关整定。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/004f.html