DCAP-3211EX技术说明书V3.0

DCAP-3211EX线路保护测控装置 技术说明书V3.0

第二章 DCAP-3211EX线路保护测控装置

1. 基本配置

DCAP-3211EX线路保护测控装置（以下简称装置）适用于110kV以下电压等级的非直接接地系统或经消弧线圈接地（含小电阻接地）系统中的线路保护和测控。

保护功能：

? 三段低电压闭锁定时限方向过流保护

? 三相一次重合闸（检同期、检无压或不检定） ? 过流加速段保护（前加速或后加速） ? 过负荷保护 ? 零序过流保护 ? 低周减载保护 ? 低压减载保护 ? PT断线检测 ? CT断线检测 ? 控制回路断线检测

? 独立的操作回路和防跳回路 ? 小电流接地选线 ? 接地探索 ? 故障录波 测控功能：

? 10路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信 ? 正常断路器遥控分合闸 ? 接地探索遥控分闸

? 遥测：UA、UB、UC、IA、IB、IC、P、Q、COSΦ、F、3U0、3I0、UAB、UBC、UCA、UX ? 2路脉冲输入 通讯功能：

? 智能通讯卡：常规配置10M工业以太网，并支持双网。也可配高速RS485现场总线，通讯

速率可达115.2Kbps。

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2. 保护原理

PTDX过流退出PTDXIa＞I1zdUab＜U1zdUca＜U1zdPTDXFBL1A相方向Ib＞I1zdUab＜U1zdUbc＜U1zdPTDXFBL1B相方向Ic＞I1zdUbc＜U1zdUca＜U1zdPTDXFBL1C相方向Ia＞I2zdUab＜U1zdUca＜U1zdPTDXFBL2A相方向Ib＞I2zdUab＜U1zdUbc＜U1zdPTDXFBL2B相方向Ic＞I2zdUbc＜U1zdUca＜U1zdPTDXFBL2C相方向Ia＞I3zdUab＜U1zdUca＜U1zdPTDXFBL3A相方向Ib＞I3zdUab＜U1zdUbc＜U1zdPTDXFBL3B相方向Ic＞I3zdUbc＜U1zdUca＜U1zdPTDXFBL3C相方向≥1≥1UBL3≥1＆≥1≥1UBL3≥1＆≥1＆GL3t3BTACT≥1低电压闭锁定时限方向过流三段保护≥1UBL3≥1＆≥1≥1UBL2≥1＆≥1≥1UBL2≥1＆≥1＆GL2t2BTACT≥1低电压闭锁定时限方向过流二段保护≥1UBL2≥1＆≥1≥1UBL1≥1＆≥1≥1UBL1≥1＆≥1＆GL1t1BTACT≥1低电压闭锁定时限方向过流一段保护1UBL1≥1＆≥1

图2.1 三段低电压闭锁定时限方向过流保护逻辑框图

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2.1 三段低电压闭锁定时限方向过流保护

在三段式过流保护中，各段过流保护的动作电流和动作时间的定值均可独立整定，并可通过

控制字分别控制各段过流保护的投退。

各段过流保护都带低电压闭锁和方向闭锁功能，并可通过控制字分别控制闭锁功能的投退。 由于各段过流保护都引入了低电压闭锁和方向元件，因此在发生PT断线监测告警以后：如果“PT断线过流退出”控制字投入，各段过流保护退出；如果“PT断线过流退出”控制字退出，各段过流保护的低电压闭锁和方向元件退出。

方向元件采用90°接线方式，方向元件和电流元件接成按相启动方式，各相电流元件只受下表的相应方向元件控制。方向元件具有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。

接线方式 A相方向元件 B相方向元件 C相方向元件 方向元件动作范围为 .接入电流 .接入电压 .IA .U.BC IB .U.CAIC UAB-90°＜argU.??＜ 30°（正向元件）

I?.30°＜argU.??＜ 270°（反向元件）

I?方向元件动作区域如图2.2所示。

IAU图2.2 相间方向元件动作区域 保护逻辑框图见图2.1 三段低电压闭锁定时限方向过流保护逻辑框图。 2.2

三相一次重合闸保护

重合闸保护动作时间可独立整定，并可通过控制字控制重合闸保护的投退。重合闸保护可以

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通过控制字选择检无压重合方式、检同期重合方式或不检定重合方式。检同期、检无压用的线路电压可以是额定100V或57.7V，通过控制字选择。无压定值固定为线路额定电压的30％，有压定值固定为额定线路电压的70％。

为了配合接地探索功能，增加了远方投重合闸压板。此压板在远方位置时由后台遥控投退。此压板出厂时默认为投入。在远方位置时，必须重合闸保护控制字和远方投重合闸压板同时投入，重合闸保护才开放；在就地位置时，只要重合闸保护控制字投入，重合闸保护就开放。

重合闸保护启动方式有两种：不对应启动和保护启动。

重合闸保护必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态（HHJ=1，TWJ=0），且无外部闭锁重合信号，经15s充电完成。

重合闸保护闭锁信号有： ? 手跳或遥控跳闸（HHJ=0） ? 控制回路断线（HWJ=0，TWJ=0）

? 弹簧未储能接点输入（开入8）、外部闭锁接点输入（开入9） ? 低周减载保护跳闸、低压减载保护跳闸、过负荷保护跳闸 ? PT断线告警

保护逻辑框图见图2.3 三相一次重合闸保护逻辑框图。

Ia＜0.3AIb＜0.3AIc＜0.3A保护启动TWJ＆＆JWY≥1＆JTQCHZACT＆≥1＆tchBCHHHJ保护未启动手跳或遥跳控制回路断线弹簧未储能外部闭锁低周减载跳闸低压减载跳闸过负荷跳闸PT断线告警Ux＜0.3UNUx＞0.7UN同期＆15s重合闸保护≥1＆

图2.3 三相一次重合闸保护逻辑框图

2.3 过流加速段保护

在过流加速段保护中，动作电流和动作时间的定值均可独立整定，并可通过控制字控制过流

加速段保护的投退。过流加速段保护可以通过控制字选择“前加速”投入或“后加速”投入：

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? 选择“前加速”投入，需要等重合闸保护充上电，才开放前加速保护。

? 选择“后加速”投入，合闸后（TWJ=0）开放后加速保护3s。此时，整定的动作时间不

得大于3s；否则，后加速保护不动作。 保护逻辑框图见图2.4 过流加速段保护逻辑框图。

QJS＆ACT≥1HJS3s＆≥1tjsBT过流加速段保护重合闸充电Ia＞IjszdIb＞IjszdIc＞IjszdTWJ=0

图2.4 过流加速段保护逻辑框图

2.4

过负荷保护

在过负荷保护中，动作电流和动作时间的定值均可独立整定，并可通过控制字控制过负荷保护的投退。控制字选择“投信”时只发告警信号；选择“投跳”时跳闸，并且发动作信号。

保护逻辑框图见图2.5 过负荷保护逻辑框图。

Ia＞IfhzdIb＞IfhzdIc＞IfhzdGFH：投跳≥1GFH：投信tfhWARN1tfhBTACT过负荷保护

图2.5 过负荷保护逻辑框图

2.5

零序过流保护

在零序过流保护中，动作电流和动作时间的定值均可独立整定，并可通过控制字控制零序过流保护的投退。控制字选择“投信”时只发告警信号；选择“投跳”时跳闸，并且发动作信号。

保护逻辑框图见图2.6 零序过流保护逻辑框图。

LXGL：投跳3I0＞I0zdLXGL：投信t0WARN1t0BTACT零序过流保护

图2.6 零序过流保护逻辑框图

2.6

低周减载保护

装置设计了分散式低周减载保护，并有低电压闭锁和滑差闭锁功能。

在低周减载保护中，动作频率、动作时间、低电压闭锁和滑差闭锁的定值均可独立整定，并

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可通过控制字分别控制低周减载保护的投退和滑差闭锁功能的投退。

当装置投入工作时，频率必须大于49.8Hz（装置判定为频率正常），低周减载保护才开放。当系统发生故障，频率下降过快，超过滑差闭锁定值时瞬时闭锁低周减载保护。另外，如果线路不在运行状态，则低周减载保护自动退出。

保护逻辑框图见图2.7 低周减载保护逻辑框图。

Uab＞Ulfzdf＜Flzd＆DFdf/dt＜DFzdIa＞0.3AIb＞0.3AIc＞0.3A频率正常TWJ=0＆≥1DZtfBTACT低周减载保护

图2.7 低周减载保护逻辑框图

2.7 低压减载保护

装置设计了分散式低压减载保护。

在低压减载保护中，动作电压和动作时间的定值均可独立整定，并可通过控制字控制低压减

载保护的投退。控制字选择“投信”时只发告警信号；选择“投跳”时跳闸，并且发动作信号。

电压变化率元件动作以后自保持，直到电压恢复到低压减载保护整定电压以上后复归。 保护逻辑框图见图2.8 低压减载保护逻辑框图。

PT断线告警U2＞5VUmin＜12VImax＜0.3AdUmax/dt＞30V/sUmax＜UuLU：投跳≥1&LU：投信tutuACTBTWARN1低压减载保护

图2.8 低压减载保护逻辑框图

2.8 PT断线检测

装置还具有PT断线检测功能，并可通过控制字控制PT断线检测功能的投退。在满足判据： ? 正序电压小于30％UN，而任一相电流大于0.3A ? 负序电压大于8％UN

两个条件之一，延时10S，报PT断线告警。额定电压UN 取57.7V。 保护逻辑框图见图2.9 PT断线检测逻辑框图。

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U1＜30％UNIa＞0.3AIb＞0.3AIc＞0.3AU2＞8％UN＆≥1≥1PTDX10sWARN1PT断线检测

图2.9 PT断线检测逻辑框图

2.9 CT断线检测

装置还具有CT断线检测功能，并可通过控制字控制CT断线检测功能的投退。 当两相电流值相差大于75％，延时10S，报CT断线告警。 保护逻辑框图见图2.10 CT断线检测逻辑框图。

Imax-Imin＞0.75ImaxIa＞0.5AIb＞0.5AIc＞0.5ATWJ=0CTDX≥1＆10sWARN1CT断线检测

图2.10 CT断线检测逻辑框图

2.10 控制回路断线检测

装置还具有控制回路断线检测功能，并可通过控制字控制控制回路断线检测功能的投退。 当TWJ=0且HWJ=0，延时10S，报控制回路断线告警。 保护逻辑框图见图2.11 控制回路断线检测逻辑框图。

KZDX＆10sWARN1控制回路断线检测HWJTWJ

图2.11 控制回路断线检测逻辑框图

2.11 小电流接地选线

中性点不接地电网或中性点经消弧线圈接地电网中发生单相接地时，故障线路的装置将零序电流和零序电压的测值通过现场总线上送，由主控或后台实现选线功能。

当电网中出现较高零序电压时，装置计算零序电流和零序电压的基波和5次谐波。 2.12 接地探索

为了配合主控或后台实现小电流接地选线功能，增加了接地探索功能。 选出故障线路后，后台启动接地探索，装置跳闸：

? 在重合闸时间到之前，若零序电压小于整定值，报“接地确认”动作；重合闸时间到，

装置重合闸

? 重合闸时间到，若零序电压始终大于整定值，接地探索不动作，装置重合闸

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3. 参数设定

3.1

系统参数整定 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3.2

保护定值整定 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 名称 低电压闭锁定值 一段过流 过流一段时间 二段过流 过流二段时间 三段过流 过流三段时间 同期电压相 重合闸同期角 重合闸时间 过流加速段定值 过流加速段时间 过负荷电流定值 过负荷保护时间 零序过流段定值 零序过流段时间 低周保护低频整定 低周保护低压闭锁 滑差闭锁整定 低频保护时间 低压减载保护整定 低压减载保护时间 接地探索整定 过流一段保护 过流一段低压闭锁 过流一段方向元件 符号 Ulzd I1zd t1 I2zd t2 I3zd t3 Tqu DGch tch Ijszd tjs Ifhzd tfh I0zd t0 F1zd U1fzd DFzd tf Uu tu Ujdts GL1 UBL1 FBL1 整定范围 2V～100V 0.5～100A 0.00～99.99S 0.5～100A 0.00～99.99S 0.5～100A 0.00～99.99S 0～5 10～90° 0.00～15.00S 0.5～100A 0.00～99.99S 0.5～100A 0.00～99.99S 0.02A～12A 0.00～99.99S 45～49.5Hz 10～90V 0.3～10Hz/s 0.00～99.99S 25～100V 0.20～99.99S 0.00～70.00V 退出/投入 退出/投入 退出/正方向 整定步长 0.01V 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 1 1° 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01A 0.01S 0.01Hz 0.01V 0.01Hz/s 0.01S 0.01V 0.01S 0.01V 备注 名称 装置地址 密码 屏保时间 网络N1通讯 接口设置 调试口通讯 录波调试时间 录波信息上送 功率测量算法 远方跳闸一时间 远方合闸一时间 单位 S S S 范围 1～99 0～9999 0～1800 退出/投入 退出/网络N2通讯 /模拟量输出 退出/投入 0.20～5.00s 退出/投入 两表法/三表法 0.2～5 0.2～5 缺省值 99 1233 30 退出 退出 投入 0.20s 投入 三表法 2 2 2 - 8

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27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 精度调整 过流二段保护 过流二段低压闭锁 过流二段方向元件 过流三段保护 过流三段低压闭锁 过流三段方向元件 重合闸保护 线路额定电压 过流加速段保护 过负荷保护 零序过流保护 低周保护 低周保护滑差闭锁 低压减载保护 PT断线监测 PT断线过流退出 CT断线监测 控制回路断线 GL2 UBL2 FBL2 GL3 UBL3 FBL3 CHZ UXE GLJS GFH LXGL DZ DF LU PTDX TUL CTDX KZDX /反方向 退出/投入 退出/投入 退出/正方向 /反方向 退出/投入 退出/投入 退出/正方向 /反方向 退出/不检定 /检无压/检同期 100V/57.7V 退出/前加速 /后加速 退出/投信/投跳 退出/投信/投跳 退出/投入 退出/投入 退出/投信/投跳 退出/投入 退出/投入 退出 /保护三相投入 /保护两相投入 退出/投入 3.3

3.3.1 测量精度系数调整 序号 名称 1 Ua 2 Ub 3 Uc 4 Ia 5 Ib 6 Ic 7 3U0 8 3I0 9 P 10 Q 3.3.2 保护精度系数调整 序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 Ua Ub Uc Ux Ia Ib Ic 范围 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 范围 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 0.500～2.000 步长 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 步长 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 备注 备注 2 - 9

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8 9 3I0 3U0 0.500～2.000 0.500～2.000 0.001 0.001 2 - 10

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4. 背板端子

? ? ? ? 4.1

操作回路原理图见图2.12 DCAP-3200EX操作回路原理图

交流回路接线原理图见图2.13 DCAP-3211EX线路保护测控装置交流回路原理图 开入、开出接线原理图见图2.14 DCAP-3211EX线路保护测控装置开入、开出原理图 背板端子定义图参见图2.15 DCAP-3211EX线路保护测控装置端子定义图。 背板信号指示灯

名称 定义 5V灯（红） 装置内部5V正常时常亮 24V灯（红） 装置内部24V正常时常亮 动作灯（黄） 保护跳闸时常亮 故障灯（绿） 装置故障及24V失压时常亮 工作和操作电源 端子号 XA1-1 XA1-2 XA1-3 XC1-16 XC2-1 4.3

开入接点 端子号 XA2-6 XA2-7 XA2-8 XA2-9 XA2-10 XA2-11 XA2-12 XA2-13 XA2-14 XA2-15 XA2-16 XC2-2 XC2-3 XC2-4 XC2-5 XC2-6 XC2-7 XC2-11 信号输出接点 端子定义 开入1 开入2 开入3 开入4 开入5 开入6 开入7 开入8 开入9 检修态 公共端 远方 合压力 分压力 压力异常 手跳 手合 备注 开入1 开入2 开入3 开入4 开入5 开入6 开入7 弹簧未储能 禁止重合闸 置检修状态 开入公共端 远方位置开入 接至公共端 合压力异常输入（接＋KM），禁止合闸 分压力异常输入（接＋KM），禁止分闸 压力异常输入（接＋KM），禁止分、合闸 手跳输入（接＋KM） 手合输入（接＋KM） 端子定义 工作电源＋ 工作电源－ 大地 ＋KM －KM 名称 定义 RUN灯（红） CPU正常时一秒闪一次 NUL灯（红） 未使用 TXD灯（黄） 调试口通讯发送灯 RXD灯（绿） 调试口通讯接收灯 备注 工作电源正 工作电源负 大地 操作电源＋ 操作电源－ 4.2

4.4

4.4.1 中央信号输出

端子号 XA2-1 端子定义 动作 备注 保护跳闸时接点闭合； 2 - 11

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XA2-2 XA2-3 XA2-4 XA2-5

4.4.2 现场总线 端子号 XB-1 XB-2 XB-3 XB-4 4.4.3 时钟同步信号 端子号 XB-11 XB-12 遥跳／遥合 端子号 XC1-13 XC1-14 XC1-15 交流量输入定义 端子号 XDL-1 XDR-1 XDL-2 XDR-2 XDL-3 XDR-3 XDL-4 XDR-4 XDL-5 XDR-5 XDL-6 XDR-6 XDL-7 XDR-7 XDL-8 XDR-8 XDL-9 XDR-9 XDL-10 XDR-10 XDL-11 XDR-11 告警 公共 装置 失电 保护返回且信号复归后接点返回 保护告警时接点闭合； 保护返回且信号复归后接点返回 中央信号公共端 装置自检故障或24V失压时接点闭合； 故障消失且信号复归后接点返回 端子定义 N1-A N1-B N2-A N2-B 端子定义 时钟同步 备注 网络N1 网络N2 备注 4.5

端子定义 遥合 遥分 公共 端子定义 Ua Ub Uc Un UX UX’ 3U0 3U0’ Ia Ia’ Ib Ib’ Ic Ic’ 3I0 3I0’ Iam Iam’ Ibm Ibm’ 备注 通讯遥合 通讯遥跳 公共端 备注 A相电压输入 B相电压输入 C相电压输入 电压公共端 线路电压输入 零序电压输入 A相保护电流输入 B相保护电流输入 C相保护电流输入 零序电流输入 未使用 未使用 A相测量电流输入 B相测量电流输入 4.6

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XDL-12 XDR-12 XDL-13 XDR-13 4.7

调试口 通过调试口，可以更新程序。 4.8

以太网

工业以太网接口。

Icm Icm’ C相测量电流输入 未使用 未使用

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QC2 - 14

注 1SA21461513+KM远方当地五防锁CK1112XC1-16DSSA手合SA手跳1243跳位灯HBJ保护跳压板通讯遥合ZHJXC1-13XC1-14XC2-8通讯遥跳ZTJ保护跳压板XC1-15TBJ合位灯XC2-4XC2-6XC2-5XC2-12HYJTYJXC2-11XC2-7TBJVTWJHBJIRRITBJITBJVIRRHWJIHYJITYJ DCAP-3211EX线路保护测控装置 技术说明书V3.0

图2.12 DCAP-3200EX线路保护测控装置操作回路原理图

XC2-15SETHHJRST合后继电器VK1RTBJVXC2-14S4防跳回路重合闸回路就地合闸遥控合闸遥控跳闸就地跳闸当地/远方跳合回路 2）虚线框内为外回路接线。

XC2-10DL34XC2-1-KM操作电源跳位继电器 合闸回路和跳位灯保护跳闸跳闸回路 簧未储能合位继电器 弹和合位灯禁止合闸备用备用注：1）本操作装置的合闸回路适用于ABB开关VD4操作机构（示意图），其它操作机构的需将XC2-14、XC2-15短接。

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1nDCAP-3211EX1TAu保10kVXDL-51TAvXDL-6XDR-5护XDR-6电流XB-1485总线XB-2XB-12GPS对时零序XB-12RJ45接口通讯网络网2100M以太网1nDCAP-3211EX1TAwTVXDL-7XDR-74TAXDL-8XDR-8电流2TAu交RJ45接口网1100M以太网XDL-102TAvXDR-10测XDL-112TAw电XDL-12XDR-12流XDR-11量流1nDCAP-3211EX回保护动作路XA2-1XA2-2XA2-3保护告警中央公共端装置失电装置失电信号1KK1YMa1012XDL-11YMb1034XDR-11YMc1056路XDL-2YMn101K12XDL-334XDR-31YMl10XDL-4YMn10XDR-4零序电压电压XDR-2线路压回电XA2-4XA2-5

图2.13 DCAP-3211EX线路保护测控装置交流回路原理图

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-BDM341Q+BDM小母线121D351D64XA1-1XA1-2XA1-3XA2-6XA2-7XA2-8XA2-9XA2-10XA2-11XA2-12XA2-13XA2-141XB3121nDCAP-3211EX空气开关1n+-装置接地开入1开入2开入3装置电源XC1-1XC1-2出口-II跳遥信XC1-7量XC1-8开入6开入7弹簧未储能XC1-11禁止重合闸XC1-12置检修态XC1-138DCAP-3211EX出口-IXC1-3XC1-4XC1-5XC1-6出口二合闸开入4开入5出口三出口采XC1-9集XC1-10出口四出口五XA2-151SA7遥合遥分1XB412XC2-2远方位置XC1-14公共XC1-15XA2-16XC2-3开入公共端图2.14 DCAP-3211EX线路保护测控装置开入、开出原理图

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图2.15 DCAP-3211EX线路保护测控装置端子定义图

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