8 iPACS-5747站用变保护测控装置技术说明书V2.02

iPACS-5747站用变保护测控装置

技术说明书

版本：V2.02

江苏金智科技股份有限公司

iPACS-5747站用变保护测控装置技术说明书（V2.02）

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. 额定电气参数 .............................................................. 2 2.2.1. 额定数据 .............................................................. 2 2.2.2. 功 耗 .............................................................. 2 2.2.3. 过载能力 .............................................................. 2 2.3. 主要技术指标 .............................................................. 2 2.3.1. 过流保护 .............................................................. 2 2.3.2. 零序电流保护 .......................................................... 3 2.3.3. 遥信开入 .............................................................. 3 2.3.4. 遥测量计量等级 ........................................................ 3 2.3.5. 电磁兼容 .............................................................. 3 2.3.6. 绝缘试验 .............................................................. 3 2.3.7. 输出接点容量 .......................................................... 3 3. 软件工作原理 ................................................................. 4 3.1. 保护程序结构 .............................................................. 4 3.2. 装置起动元件 .............................................................. 4 3.2.1. 过电流起动 ............................................................ 4 3.2.2. 正序电流起动 .......................................................... 5 3.2.3. 高压侧零序电流起动 .................................................... 5 3.2.4. 低压侧零序电流起动 .................................................... 5 3.2.5. 零序过压起动 .......................................................... 5 3.2.6. 非电量起动 ............................................................ 5 3.3. 过流保护 .................................................................. 6 3.4. 正序反时限保护 ............................................................ 6 3.5. 高压侧接地保护 ............................................................ 7 3.6. 低压侧接地保护 ............................................................ 7 3.7. 非电量保护 ................................................................ 7

iPACS-5747站用变保护测控装置技术说明书（V2.02） 3.8. 跳闸逻辑矩阵 .............................................................. 7 3.9. 装置自检 .................................................................. 8 3.10. 装置运行告警 ............................................................. 8 3.10.1. TWJ异常判别 .......................................................... 8 3.10.2. 交流电压断线 ......................................................... 8 3.10.3. 频率异常判别 ......................................................... 8 3.10.4. 控制回路断线判别 ..................................................... 9 3.10.5. 接地报警判别 ......................................................... 9 3.10.6. CT断线判别 ........................................................... 9 3.11. 遥控、遥测、遥信功能 ..................................................... 9 3.12. 对时功能 ................................................................. 9 3.13. 逻辑框图 ................................................................ 10 4. 定值内容及整定说明 .......................................................... 10 4.1. 系统定值 ................................................................. 10 4.2. 保护定值 ................................................................. 11 4.3. 通讯参数 ................................................................. 13 4.4. 辅助参数 ................................................................. 14 4.5. 软压板 ................................................................... 15 5. 装置接线端子与说明 .......................................................... 16 5.1. 模拟量输入 ............................................................... 17 5.2. 背板接线说明 ............................................................. 18

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1. 概述

1.1. 应用范围

iPACS-5747站用变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站用变或接地变的保护测控，可以组屏安装，也可就地安装到开关柜。

1.2. 保护配置和功能

1.2.1. 保护配置

1) 三段复合电压闭锁过流保护。 2) 高压侧正序反时限保护； 3) 过负荷报警；

4) 高压侧接地保护：三段定时限零序过流保护（其中零序Ⅰ段两时限，零序Ⅲ段可整定为报

警或跳闸）；零序过压保护；支持网络小电流接地选线； 5) 低压侧接地保护：三段定时限零序过流保护；零序反时限保护。

6) 非电量保护：重瓦斯跳闸、轻瓦斯报警、超温跳闸或报警、一路备用非电量跳闸、一路备

用非电量跳闸或报警。 7) 独立的操作回路。

1.2.2. 测控功能

1） 13路自定义遥信开入。

2） 一组断路器遥控分/合(选配方式至多可提供三组遥控)。

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。

6） 装置运行状态（包括保护动作元件的状态、运行告警和装置自检信息）的远方查看。 7） 远方对装置信号复归。 8） 故障录波上送功能。

支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）通讯规约，配有以太网通讯(100Mbps)，超五类线或光纤通讯接口。

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2. 技术参数

2.1. 机械及环境参数

2.1.1. 工作环境

温度：-25℃～+60℃ 保证正常工作 湿度、压力符合DL478

2.1.2. 机械性能

能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应，冲击响应

2.2. 额定电气参数

2.2.1. 额定数据

直流电压：

220V，110V 允许偏差+15％，－20％

交流电压： 57.7V（相电压），100V（线电压） 交流电流： 5A，1A 频 率：

50Hz

2.2.2. 功 耗

交流电压： 交流电流：

直 流：

< 0.5VA/相

< 1.0VA/相 (In =5A) < 0.5VA/相 (In =1A) 正常 < 15W 跳闸 < 25W

2.2.3. 过载能力

交流电压：

交流电流：

1.2倍额定电压：连续工作； 1.4倍额定电压：允许10秒。 2倍额定电流：连续工作； 10倍额定电流：允许10秒； 40倍额定电流：允许1秒。

2.3. 主要技术指标

2.3.1. 过流保护

电流定值范围： 电流定值误差：

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0.1In～20In < 5％

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时间定值范围： 0～100S

时间误差：

时间定值×1％＋35ms

2.3.2. 零序电流保护

电流定值范围： 0.02A～12A或0.1In～20In 电流定值误差： < 5％ 时间定值范围： 0～100S

时间误差：

时间定值×1％＋35ms

2.3.3. 遥信开入

分辨率：

<1ms 信号输入方式：

无源接点

2.3.4. 遥测量计量等级

电流： 0.2级 其他：

0.5级

2.3.5. 电磁兼容

辐射电磁场干扰试验符合GB/T 14598.9的规定 快速瞬变干扰试验符合GB/T 14598.10的规定 静电放电试验符合GB/T 14598.14的规定 脉冲群干扰试验符合GB/T 14598.13的规定

射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合GB/T 17626.6的规定工频磁场抗扰度试验符合GB/T 17626.8的规定 脉冲磁场抗扰度试验符合GB/T 17626.9的规定

2.3.6. 绝缘试验

绝缘试验符合GB/T14598.3-93 6.0的规定 冲击电压试验符合GB/T14598.3-93 8.0的规定

2.3.7. 输出接点容量

信号接点容量：

允许长期通过电流5A

切断电流0.3A（DC220V，V/R 1ms） 其它辅助继电器接点容量：

允许长期通过电流5A

切断电流0.2A（DC220V，V/R 1ms） 跳闸出口接点容量：

允许长期通过电流5A

切断电流0.3A（DC220V，V/R 1ms）

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3. 软件工作原理

3.1. 保护程序结构

保护程序结构框图如图3.1.1所示。

主程序采样计算程序N正常运行程序起动？Y故障程序

图3.1.1 保护程序结构框图

主程序接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集与滤波，开关量的采集、装置硬件自检、交流电流断线和起动判据的计算，根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障程序。硬件自检内容包括定值出错、RAM故障、ROM故障、电源故障、出口回路故障、CPLD故障。

正常运行程序中进行频率跟踪、及运行状态检查，运行状态检查包括交流电压断线、检查开关位置状态、频率异常判别、控制回路断线、过负荷报警、零序过流报警、弹簧未储能、TA断线、接地报警等。不正常时发告警信号，信号分两种，一种是运行异常告警，这时不闭锁装置，提醒运行人员进行相应处理；另一种为闭锁告警信号，告警同时将装置闭锁，保护退出。

故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断以及事件报告、故障报告及波形的整理。

3.2. 装置起动元件

装置针对每一种保护设置相应的起动元件，以确保在满足保护动作时装置能够可靠起动。

3.2.1. 过电流起动

Imax?Izd （3-1）

当满足上式时，保护起动。

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iPACS-5747站用变保护测控装置技术说明书（V2.02） 式中：

Imax 为三相最大电流

Izd 为过流I段、过流II段、过流III段的整定值。

3.2.2. 正序电流起动

I1?Izd （3-2）

当满足上式时，保护起动。 式中：

I1 为高压侧的正序电流

Izd 为高压侧正序反时限过流保护基准值。

3.2.3. 高压侧零序电流起动

I0?I0zd （3-3）

当满足上式时，保护起动。 式中：

I0 为高压侧零序电流

I0zd 为高压侧零序过流I段、II段、III段的整定值。

3.2.4. 低压侧零序电流起动

I0L?I0Lzd （3-4）

当满足上式时，保护起动。 式中：

I0L 为低压侧零序电流

I0Lzd 为低压侧零序过流I段、II段、III段的整定值，低压侧零序反时限的基准值。

3.2.5. 零序过压起动

U0?U0zd （3-5）

当满足上式时，保护起动。 式中：

U0 为零序电流

U0zd 为零序过压保护的整定值。

3.2.6. 非电量起动

当有非电量开入，同时该非电量整定为跳闸时，装置起动。

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Imax>I1zdImax>I2zdImax>I3zdI1>IzdI0>I01zdI0>I02zdI0>I03zdU0>U0gyzdI0L>I0L1zdI0L>I0L2zdI0L>I0L3zdTWJ=0GL1GL2GL3I1fsxL01L02L03U0gyL0L1L0L2L0L3≥1&起动&重瓦斯超温非电量1装置故障≥1装置起动逻辑框图

3.3. 过流保护

本装置设三段过流保护，各段有独立的电流定值和时间定值以及控制字。各段可独立选择是否经复压(负序电压和低电压)闭锁、是否经方向闭锁。在母线PT断线时可通过控制字“PT断线退电流保护”选择是退出该电流保护的复压闭锁以变成纯过流保护，还是将该电流保护直接退出。此处所指的“电流保护”是指那些投复压闭锁或方向闭锁的电流保护。如果既没有投复压闭锁也没有投方向闭锁，则不受此控制字影响。

3.4. 正序反时限保护

本装置将高压侧A、B、C三相电流或A、C相电流经正序电流滤过器滤出正序电流，作为反时限保护的动作量。本装置共集成了4种特性的正序反时限保护，用户可根据需要选择任何一种特性的正序反时限保护。正序反时限保护特性在装置定值菜单中定值项“正序反时限特性”。

特性1、2、3采用了国际电工委员会标准（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1966）规定的三个标准特性方程，分别列举如下：

特性1（一般反时限）： t?0.14t 0.02(II)?113.5t

(II)?180t

(II)2?1特性2（非常反时限）： t?

特性3（极端反时限）： t? 第6页 共19页

iPACS-5747站用变保护测控装置技术说明书（V2.02） 特性4采用以下特性方程：

t?1t 22(II)?1.05以上方程式中，I为正序电流；t为动作时间；Ip为电流基准值，取正序反时限保护基准值的定值；tp为时间常数，取正序反时限时间常数的定值。

3.5. 高压侧接地保护

装置应用于不接地或小电流接地系统中，在系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来检测接地故障很难保证其选择性。由于各装置通过网络互联，信息可以共享，故可以采用网络小电流接地选线的方法来获得接地间隔，并通过网络下达接地试跳命令来进一步确定接地间隔。

零序过压保护跳闸可通过控制字选择是否投入。

如果使用网络接地选线功能，则零序电压取自装置自产的零序电压进行判别是否发出接地报警信号。

在经电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，装置中设置三段零序过流保护作为母线接地故障的后备保护。

3.6. 低压侧接地保护

装置中设置三段零序过流保护与零序反时限保护作为低压侧接地保护。本装置共集成了4种特性的零序反时限保护，用户可根据需要选择任何一种特性的零序反时限保护。零序反时限保护特性在定值菜单中“低压侧零序反时限特性”整定，其反时限特性和整定方式同正序反时限。

3.7. 非电量保护

装置设置重瓦斯跳闸、超温报警或跳闸、一路备用非电量跳闸、一路备用非电量报警或跳闸、轻瓦斯报警。

3.8. 跳闸逻辑矩阵

本装置各保护跳闸逻辑采用定值整定方式， 即哪个保护动作， 跳何开关可以按需要自由整定。装置共有四组出口跳闸继电器：跳闸出口1、跳闸出口2、跳闸出口3、备用跳闸出口。

整定方法:在保护元件与要动作的出口跳闸继电器的空格处填1,其它空格填0，则可得到跳闸方式。

例如：除了低压零序Ⅰ段动作跳出口3外，其它保护动作跳出口1，则在跳闸出口1、跳闸出口2、跳闸出口3、备用跳闸出口的整定值分别为：

跳闸出口1=1111111111011111111

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跳闸出口2=0000000000000000000 跳闸出口3=0000000000100000000

备用跳闸出口=0000000000000000000

在保护定值菜单中的跳闸出口1、跳闸出口2、跳闸出口3、备用跳闸出口各项输入以上二进制位串，即可完成跳闸方式的整定。 跳闸矩阵如下：

位 数 保护动作元件 15 14 非电量2跳闸 1 0 0 0 非电量1跳闸 1 0 0 0 13 超温跳闸 1 0 0 0 12 重瓦斯跳闸 1 0 0 0 跳闸出口 跳闸出口1 跳闸出口2 跳闸出口3 备用跳闸出口

11 低压零序反时限 1 0 0 0 10 低压零序Ⅲ段 1 0 0 0 9 低压零序Ⅱ段 1 0 0 0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 低零零零正压零序序序过过过序零序过过过流流流反序电流流流ⅢⅡⅠ时Ⅰ压 ⅢⅡⅠ段 段 段 限 段 段 段 段 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 其中：行表示保护元件，列表示要动作的出口跳闸继电器。

3.9. 装置自检

当装置检测到本身硬件故障，发出装置故障闭锁信号（BSJ继电器返回），同时闭锁装置。硬件故障包括：定值出错、RAM故障、ROM故障、电源故障、出口回路故障、CPLD故障。

3.10. 装置运行告警

当装置检测到下列件状况时，发出运行异常信号（BJJ继电器动作）：

TWJ异常、频率异常、PT断线、控制回路断线、过负荷报警、零序过流报警、弹簧未储能

3.10.1. TWJ异常判别

变压器有电流（最大电流大于0.06In）但TWJ动作，经10秒延时报TWJ异常。条件不满足时立即返回。

3.10.2. 交流电压断线

“PT断线检测”控制字投入，正序电压小于30V同时有流（最大电流大于0.06In），或负序电压大于8V，延时10秒报TV断线；三相电压正常后, 经1.25秒延时TV断线信号复归。

3.10.3. 频率异常判别

母线电压大于40V同时频率小于49.5Hz，延时10秒报频率异常报警；频率恢复正常后, 经10秒延时频率异常信号复归。

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3.10.4. 控制回路断线判别

“检测控制回路断线”控制字投入，TWJ与HWJ同时为0，延时3秒报控制回路断线报警；条件不满足后立即返回。

3.10.5. 接地报警判别

相电压大于75V,或者零序电压大于30V同时负序电压小于8V，延时15秒报接地报警；条件不满足后立即返回。

3.10.6. CT断线判别

电流大于0.3A,且最大相电流大于4倍其他相电流，延时10秒报接地报警；条件不满足后立即返回。

3.11. 遥控、遥测、遥信功能

遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作，接地选线遥控跳合闸操作。 遥测量包括IA、IC、I0、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U0、F、P、Q、COSф共14个模拟量。通过积分计算得出有功电度、无功电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，精度达到0.5级。

遥信量主要有：17路遥信开入，并作事件顺序记录。遥信分辨率小于1ms。

3.12. 对时功能

装置具备软件对时和硬件对时功能。

硬件对时支持秒脉冲对时模式和IRIG-B码对时模式，装置自动识别硬件对时模式，对时误差≤1ms。对时接口均采用485差分电平输入。

软件对时为通讯报文对时。一般地，IRIG-B码对时单独使用，差分秒脉冲与软件对时一同使用，不建议IRIG-B码对时与软件对时一同使用。

当装置检测到硬件对时信号时，在液晶主界面上显示对时正常。

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3.13. 逻辑框图

BSJQJ500msIa>IzdnUcaU2zdIb>IzdnUabU2zdIc>IzdnUbcU2zd>1UBLn&>1UBLn&>1GLnTzdn>1UBLn&I1>I1fzdImax>IgfhI1FSXGFHIDMTTgfhI0>I0zd1I01T0zd1I0>I0zd2I02T0zd2I03I03I0>I0zd3U0>U0zd开关在合位T0zd3&TU0zdU0U0I0L>I0LzdnI0LnT0LzdnI0L>I0LfzdI0LFSXIDMTZWS&&CWTZ&CWTZFDL1&FDL2FDL2&Tfdl

4. 定值内容及整定说明

4.1. 系统定值

序号 第10页 共19页

名称 整定范围 备注 iPACS-5747站用变保护测控装置技术说明书（V2.02）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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：其一是进入装置参数整定菜单，改变定值区号，将其值整定为所要切换的定值区号，按\确认\键后再按“复位”键即可；其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。

保护定值区号 保护TA一次额定值 保护TA二次额定值 测量TA一次额定值 测量TA二次额定值 高压零序TA一次额定值 高压零序TA二次额定值 低压零序TA一次额定值 低压零序TA二次额定值 母线TV一次额定值 母线TV二次额定值 两相式保护CT 主画面显示一次值 电度显示一次值 0～15 0～8000A 1/5A 0～8000A 1/5A 0～9999A 1A/5A 0～9999A 1A/5A 0～110.0KV 100V 0/1 0/1 0/1 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 0：三相CT 1：两相CT

4.2. 保护定值

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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 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 正序反时限保护基准值 正序反时限时间常数 过负荷报警定值 过负荷报警时间 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 整定步长 0.01 V 0.01 V 0.01 A 0.01S 0.01 A 0.01S 0.01 A 0.01S 0.01 A 0.01S 0.01 A 0.01S 0.01 A 0.01S 0.01 A 0.01S 0.01 A 备注 按相电压整定 按线电压整定 第11页 共19页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1rg7.html