(170-181)PA100+-R技术说明书V05.40

INT PA100+-R微机综合保护测控装置

PA100+-R测控装置

此装置适用于110kV及以下电压等级的回路测控。 1基本保护配置 1) 非电量保护

2) TV监测（TV断线和TV相序判断）

3) TA监测（保护TA断线和相序判断、测量TA断线和相序判断）

4) 控制回路断线监测 5) 装置故障告警 2主要测控功能

1) 本地或遥控断路器分合闸。

2) 16路开入信号量的采集，除部分有特殊定义外，其余开入量可由用户定义。本单元开入信号有两种接入方式可供选择：一种有源接点，外接电源；另一种是无源接点，本装置提供电源。具体示意见附图5。用户在订货时需说明。 3) 测量数据

? 基本数据——线电压：Uab、Ubc、Uca；相电压:Ua、Ub、Uc（三相三线时没有）；测量电流：Ia、Ib、Ic；零序电流I0；零序电压：U0；A相电压频率：f（Ua）；零序电压频率：f（U0）；滑差：df/dt。

? 对称分量——电压对称分量:U1、U2、3U0；测量电流对称分

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量:I1、I2、3I0。

? 谐波数据——测量电流（Ia、Ib、Ic）、测量电压(Ua、Ub、Uc)的有效值、基波、二次、三次、五次谐波。

? 功率数据——二次值显示的有：有功功率P、无功功率Q、功率因数COS、单相有功功率（Pa、Pb、Pc）、单相无功功率（Qa、Qb、Qc）；一次值显示的有：有功功率P、无功功率Q。由于本装置功率默认采用两表法来测量功率，故Pb、Qb在默认情况下为零。

? 电量数据——二次有功P；二次无功Q；功率因数Cos；正向有功、无功电度:Ph、Qh；反向有功、无功电度:NPh、NQh。所有电度均为二次电度。

4) 两路4～20mA直流输出可选择电压、电流、功率、频率输出。 5) 事件顺序记录功能，掉电不丢失。“保护事件记录”只记录保护动作信息，便于用户快速的查找故障事件。事件记录可通过“事件记录管理”清除。

6) 实时波形图、故障录波图、向量图和启动波形图（记录最近1分钟内模拟量变化的趋势图）。

7) 带防跳功能的继电器板，只适用于直流控制回路。内部有防跳继电器，可取代老式微机保护所用的外部防跳操作箱，但保留了其外接分合闸及就地/遥控切换的功能；另有不带防跳功能的继电器板，以满足目前很多自带防跳功能的断路器使用。选择防跳或是不防跳在订货时需指明。

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3装置整定内容

3.1定值整定清单（在“05.保护定值显示”子菜单中整定）

定值名称 定值 整定范围 整定步长 0.01s 0.01s 0.01s 备注 非电量 投入/退出 TV监测 投入/退出 TdxU TV监测时间 0.1～100s TV监测闭锁 投入/退出 TA监测 投入/退出 TdxI TA监测时间 0.1～100s 控回断线 投入/退出 合闸回路断线 投入/退出 跳闸回路断线 投入/退出 Tkhdx 回路断线时间 0.1～100s 所有的电流定值为电流互感器二次值。 In为电流额定值，默认为5A。Un为相电压额定值，为57.735V。 3.2开入量参数整定（在“10.出厂设置”子菜单“102.开入量参数”中整定）

本装置共有16个开入量，IN01~IN16这16个开入量对应保护装置背部X2端子的各个量，每个开入量都有各自的控制字，可分别对其进行设置，每个控制字均是16位“0000 0000 0000 0000”，其中“遥控分闸继电器”、“遥控合闸继电器”不可以设定。各开入量的控制字是否可设见下表：打“√”的表示该位可设，否则表示不可设。

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制字 开入量 01开控入复归 02开入故障跳闸 03开入告警 04开入闭锁保护 IN01-断 路器位置 IN02-手 车试验位置 IN03-手 车工作位置 IN04-地 刀位置 IN05-GPS 校时 IN06-开√ 入量 IN07-开√ 入量 IN08-开√ 入量 IN09-开√ 入量 IN10-开√ 入量 IN11-开√ 入量 IN12-开√ 入量 050607080910开事空 告遥遥入件 警控控取继分合反 电闸闸器 继继电电器 器 √ √ √ √ 11信号继电器4 12信号继电器3 13信号继电器2 14信号继电器1 15保护跳闸继电器 16保护合闸继电器 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ - 173 -

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IN13-入量 IN14-入量 IN15-入量 IN16-入量 开√ √ √ √ √ √ 开√ √ √ √ √ √ 开√ √ √ √ √ √ 开√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 注：开入量IN01～IN05的控制字中只有第5、6位（即“开入取反”、“事件”）可设，即只能对这些开入量进行“开入取反”和“事件”置1的操作，其他位固定为0。当“开入取反”置1时，装置会对输入的开入量进行取反操作；因本装置默认是需要外接常开接点，但现场如果只有常闭接点也可以接进来，只需要将对应的开入量控制字的“开入取反”位设为“1”。而“事件”被置1时开入量分合的过程会在“02事件记录”里记录下来，置0时则不记事件记录。出厂默认所有开入量的“事件”位均被置“1”。

开入量IN06～IN16的控制字只有第7、9、10、16位（即对应的定义为“空”、“遥控分闸继电器”、“遥控合闸继电器”和“保护合闸继电器”）不可设，固定为0，其他均可设。这11个开入量不仅可以用来实现“非电量保护”，还可以结合开出量里相应的设置来实现对装置里的保护进行闭锁。这点将在“3.3开出量参数整定”介绍开出量控制字后举例说明。

开入量IN06～IN16也可以定义为“开入复归”功能：即通过开入量可以实现远方对装置进行保护复归。具体的设置为：只需

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要将你定义为保护复归的开入量对应的“开入复归”位设为“1”，当装置保护动作后，可以通过闭合该接点来实现复归功能，而不需要到现场进行复归。

对于开入量IN06～IN16中某一个开入量而言，不可同时实现“开入复归”、“开入闭锁保护”及“非电量保护”。

举例说明非电量保护的实现：

要求：IN15闭合时发告警信号，同时信号继电器2出口；IN16闭合时发故障信号，同时跳闸继电器和信号继电器4出口。

操作：首先要进入“05.保护定值显示”里将“非电量保护”投上；再进入“102.开入量参数”选择开入量IN15，将其“开入告警”、“事件”、“信号继电器2”位设为1（即控制字设为0010 0100 0000 1000）；选择开入量IN16，将其“开入故障跳闸”、“事件”、“信号继电器4”、“保护跳闸继电器”位设为1（即控制字设为0100 0100 0010 0010）。

3.3开出量参数整定（在“10.出厂设置”子菜单“103.开出量参数”中整定）

控制字的定义见下表：（从左向右分别是01～16位） TRIPPED FLAG 01 (保护动作过标志) 05 NULL (预留位) TRIP FLAG 02 (保护动作标志) 06 NULL (预留位) ALARM START FLAG FLAG 003 (保护告警标4 (保护启动志) 标志) ALARM INPUT RELAY 00DISABLE 7 8 (告警继电(开入闭锁) 器) - 175 -

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09 13 OFF CONTROL (遥控跳闸继电器) SIGNAL RELAY2 (信号继电器2) 10 14 ON CONTROL (遥控合闸继电器) SIGNAL RELAY1 (信号继电器1) 11 15 SIGNAL RELAY4 (信号继电器4) OFF PROTECT (保护跳闸继电器) SIGNAL 1RELAY3 2 (信号继电器3) ON 1PROTECT 6 (保护合闸继电器) 注：对前4位标志着重说明：对于只需要告警的保护，“ALARM FLAG”和“START FLAG”设为1即可；对于要求跳闸的保护，“TRIPED FLAG”、“TRIP FLAG”和“START FLAG”设为1。

各保护出口的控制字是否可设见下表：打“√”的表示该位可设，否则表示不可设。 01控保制护字 动 作 过名标称 志 T V监测告警 02保护动作标志 03保护告警标志 04保护启动标志 05预留位 06预留位 07开入闭锁 09遥控跳闸继电器 √ √ 08告警继电器 10遥控合闸继电器 11信号继电器4 15保护跳闸继电器 √ √ √ √ 12信号继电器3 13信号继电器2 14信号继电器1 16保护合闸继电器 √ √ - 176 -

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T A监测告警 控 断出口 继 电器保持 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 注：TV监测告警、TA监测告警、控断出口不设跳闸出口，只发告警信号，可设成由XJ1～XJ4信号继电器出口。 4主要保护功能原理 4.1非电量保护

非电量保护的设置详见3.2开入量参数整定。 1）动作条件：

当非电量保护投入，开入告警接点闭合动作于告警；开入故障跳闸接点闭合动作于瞬时跳闸。 2）保护逻辑图：

开入告警接点闭合非电量保护投入开入跳闸接点闭合＆＆显示、事件记录告警显示、事件记录告警跳闸

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4.2 TV监测

1）动作条件：

如果母线电压为三相四线时，TV监测包括母线电压相序的判断和TV断线的判断。

相序的判据是：TV监测投入，当负序电压U2大于28V，并且负序电压U2大于4倍的正序电压U1，经过延时时间TdxU，装置报电压回路相序错。

断线的判据是：TV监测投入，在装置检测到负序电压U2大于10V且最小线电压小于70V时，经过延时时间TdxU判TV断线；当监测到Uab+Ubc+Uca（标量和）小于50V且断路器在合位、或者保护电流最大值大于0.3A、或者测量电流最大值大于0.05A时，经过延时时间TdxU判TV三相断线。

如果母线电压为三相三线时，本装置只进行TV断线的判断。 断线的判据是：TV监测投入，在装置检测到最大线电压和最小线电压之差大于28V且最小线电压小于70V时，经过延时时间TdxU判TV断线；当监测到Uab+Ubc+Uca（标量和）小于50V且断路器在合位、或者副边保护电流最大值大于0.3A、或者测量电流最大值大于0.05A时，经过延时时间TdxU判TV三相断线。

2）保护逻辑图：

TV断线的逻辑图：三相四线时的TV相序错逻辑和TV断线逻辑：

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告警＆TdxUTV相序错TV监测投入U2＞28VU2＞4*U1TV监测投入U2>10V线电压最小值<70V告警＆TdxUTV断线

三相三线时TV断线逻辑：

TV监测投入线电压最大值与最小值之差>28V线电压最小值<70V＆TdxUTV断线告警

TV三相断线的逻辑图（三相四线和三相三线）：

TV监测投入Uab+Ubc+Uca<50VIAIBICIaIbIc断路器在合位≥1>0.3A＆≥1≥1>0.05ATdxUTV三相断线告警

4.3 TA监测

1）使用到的电流判据：

测量电流Im判据：当测量电流量程为6A时，Im=0.05A；当测量电流量程为1.2A时，Im=0.01A。

2）动作条件：

测量电流TA监测判据是：TA监测投入，三相测量电流最小值

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大于Im，最大值小于6A，测量电流的正序电流I1小于Im同时负序电流I2要大于Im，经过延时时间TdxI，装置报测量TA相序错告警；负序电流I2大于Im且至少有一相电流低于Im同时三相测量电流的最大值小于6A，经过延时时间TdxI，装置报测量TA断线告警。

当TA接线形式为2CT时：TA监测不包括相序判断。 3）TA断线逻辑图：

下图为保护电流的逻辑图，图中：TdxI为TA监测整定时间。

TA监测投入IaIbIcI2＞ImIaIbIc＆＜6A≥1＜Im告警＆TdxITA断线TA监测投入IaIbIc＆＞Im且＜6AI1＜ImI2＞Im告警TdxITA相序错＆

4.4控制回路断线告警：

控制回路断线有两种方式来实现：

一种通过HWJ和TWJ来实现，该方式只有装置带防跳时才具有，防跳功能只适用直流控制回路。装置是否带防跳请在订货时注明。通过HWJ和TWJ来实现控制回路断线是一直有效的，不受软件控制的。当控制回路断线时，装置上端子X3-25、26出

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口。具体见带防跳功能控制原理图。

另一种通过软件来判断。

以下所述为通过软件判断控制回路断线。 1）动作条件：

装置是通过监测控制回路电压及断路器位置来判断控制回路是否断线。

在“05.保护定值显示”中投上“控回断线”和“合闸回路断线”，才可以监测合闸回路；投上

控回断线”和“跳闸回路断线”，才可以监测跳闸回路。

装置检测到断路器在合闸状态下判断跳闸回路是否有电压，若无电压则延时“回路断线时间”Tkhdx发告警信号，并在事件记录中记“跳闸回路断线”；如果断路器在分闸状态下，判合闸回路是否有电压，若无电压则延时“回路断线时间”Tkhdx发告警信号，并在事件记录中记“合闸回路断线”。

2）保护逻辑图：

控回断线投入跳闸回路断线投入跳闸回路无电压合断路器位置分合闸回路无电压合闸回路断线投入控回断线投入＆显示、事件记录合闸回路断线告警＆跳闸回路断线告警显示、事件记录

4.5装置故障告警

当装置失电或装置内部故障时单元通过X3-01、02出口。当装置失电时X3-01、02一直有出口；当装置内部自检出错时单元

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X3-01、02发间断的告警信号，同时装置的告警灯亮。 5装置背板端子定义及接线示意 5.1装置背板端子定义图

见附图1“PA100+-R背板端子图（防跳，只适用于直流控制回路）”和附图2“PA100+-R背板端子图（不带防跳）” 5.2端子定义说明

所有未定义的端子（“空”端子），现场请勿配线，让其悬空。 对于模拟量电流输入回路，如果现场没有对应的电流互感器，则可将对应的端子悬空，不需要短接。

电压互感器为V-V接法时X1-21和X1-17短接，并在菜单“96.线路参数设置”中将“TV接线”更改为“三相三线”。

9芯通讯口（DB-9口）为两路RS485/RS422通讯接口UART0、UART1。9针接口针脚定义见下表： DB-9 RS485针脚定义 RS422针脚定义 1 2 3 4 5 6 7 8 9 T0+ T1+ T0+ T1+ T0- T1- T0- T1- R0+ R1+ R1- R0- RS485通讯方式时，DB-9口的1、4定义为第一路通讯口UART0的T+、T-，DB-9口的2、5定义为第二路通讯口UART1的T+、T-；

RS422通讯方式时，DB-9口的1、4、6、9定义为第一路通讯口UART0的T+、T-、R+、R-，DB-9口的2、5、7、8定义为第二路通讯口UART1的T+、T-、R+、R-。

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X6端子输出有四种模式可选：4～20mA电流输出、CAN总线接口以及第三路通讯口UART2、NULL。选用哪种模式必须在订货时注明。装置具体的模式可以在“06.系统状态”菜单1中的Module Type中查看。当模式为“NULL”时，装置将没有X6端子。下表为该端子不同模式时的端子定义。 端子号 X6-1 X6-2 X6-3 X6-4 模式 4～20mA输出 DC1+ DC1- DC2+ DC2- UART2 CAN RS422 RS485 T+ T+ CAN+ T- T- R+ CAN- R- NULL NULL NULL NULL NULL 注：通讯口的波特率、通讯地址、通讯模式、通讯协议、停止位、校验位在“93.串行通讯设置”菜单中进行整定。 5.3带防跳功能控制回路原理图（附图3） 5.4不带防跳功能控制回路原理图（附图4） 5.5交流及开关量输入接线示意图（附图5）

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附图1：PA100+-R背板端子图（防跳，只适用于直流控制回路）

X1 X6 X2 手 装X3 01 02 03 04 05 06 1 详见5.2说明 2 3 断车路试器IN1 01 02 IN2 验位位置 置 手车地工刀IN3 03 04 IN4 作位位置 置 GPSIN5 05 06 IN6 开- 184 -

置装置故ALARM+ 01 02 ALARM- 故障障告警 告警 信号信号1、23、4COM1 03 04 COM2 公公共共端 端 信XJ1 05 06 XJ3 信号

INT PA100+-R微机综合保护测控装置 校时 入量 号继继电器3 Ia* 07 08 Ia 测测量量电电流 流 Ib* 09 10 Ib 4 开开入IN7 07 08 IN8 入量 量 开开入IN9 09 10 IN10 入量 量 - 185 -

电器1 信号信号继XJ2 07 08 XJ4 继电电器4 器2 手手动动HA 09 10 TA 跳闸合入口 闸 INT PA100+-R微机综合保护测控装置 入口 保Ic* 11 12 Ic I0* 13 14 I0 电Ua 15 16 U0 零 开开入IN11 11 12 IN12 入量 量 开开入IN13 13 14 IN14 入量 量 开IN15 15 16 IN16 开- 186 -

护保护合HJ 11 12 TJ 跳闸闸入口 入口 保护保护合BHJ 13 14 BTJ 跳闸闸出口 出口 跳TWJ- 15 16 YK 遥控 INT PA100+-R微机综合保护测控装置 压互序电入量 入量 位继电源输入 感压 器 Ub 17 18 U0n Uc 19 20 Un 21 22 接 开入接地 17 18 CGND 公共端 装装置置AC/DC+ 19 20 AC/DC- 电电源源+ - - 187 -

电器- 合闸跳闸HQ 17 18 TQ 线线圈 圈 控控制制+KM 19 20 -KM 电源电- 源+ 合KKJ+ 21 22 KKJ- 合后 INT PA100+-R微机综合保护测控装置 地

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后位置 位置 事故事故总SGZ+ 23 24 SGZ- 总信信号 号 控制控制回KHDX+ 25 26 KHDX- 回路路断线 断线 INT PA100+-R微机综合保护测控装置

附图2：PA100+-R背板端子图（不防跳）

X1 X6 X2 手 装X3 01 02 03 04 05 06 1 详见5.2说明 2 3 断车路试器IN1 01 02 IN2 验位位置 置 手车地工刀IN3 03 04 IN4 作位位置 置 GPSIN5 05 06 IN6 开- 189 -

置装置故ALARM+ 01 02 ALARM- 故障障告警 告警 信号信号继XJ1+ 03 04 XJ1- 继电电器1 器1 信XJ2+ 05 06 XJ2- 信号

INT PA100+-R微机综合保护测控装置 校时 入号继电器2 量 继Ia* 07 08 Ia 测测量量电电流 流 Ib* 09 10 Ib 4 开开入IN7 07 08 IN8 入量 量 开开入IN9 09 10 IN10 入量 量 - 190 -

电器2 信号信号继XJ3+ 07 08 XJ3- 继电电器3 器3 信信号号XJ4+ 09 10 XJ4- 继电继器4 电 INT PA100+-R微机综合保护测控装置 器4 遥Ic* 11 12 Ic I0* 13 14 I0 电Ua 15 16 U0 零 开开入IN11 11 12 IN12 入量 量 开开入IN13 13 14 IN14 入量 量 开IN15 15 16 IN16 开- 191 -

控遥控合YKHJ+ 11 12 YKHJ- 合闸闸出口 出口 保护保护合BHJ+ 13 14 BHJ- 合闸闸出口 出口 合CS 15 16 TS 分闸 INT PA100+-R微机综合保护测控装置 压互序电入量 入闸回路监测 量 回感压 器 Ub 17 18 U0n Uc 19 20 开入接17 18 CGND 公地 共端 装装置置AC/DC+ 19 20 AC/DC- 电电源+ 源- 192 -

路监测 遥控遥控跳YKTJ+ 17 18 YKTJ- 跳闸闸出口 出口 保保护护BTJ+ 19 20 BTJ- 跳闸跳出口 闸 INT PA100+-R微机综合保护测控装置 Un 21 22 接 地 3：带防跳功能的控制回路原理图- 出口 空 21 22 空 空 23 24 空 空 25 26 空

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附图INT PA100+-R微机综合保护测控装置

控制电源+控制电源-空气开关1QA11QA2+KM-KMX3-19TWJX3-20合闸按钮TWJ-X3-9TBJVX3-15HBJTBJRR就地操作分闸按钮2TBJV1X3-10选择开关3X3-16合闸压板S1HQDL遥控操作BHJX3-13X3-11TBJVHBJX3-17X3-9X3-16YHJYTJRRX3-10KKJBTJ跳闸压板TBJX3-14X3-12TBJDLTQ注：实线框内为装置内部接线HWJX3-18KKJTWJX3-23ALARM事故总信号X3-1X3-24X3-2装置故障告警KKJX3-21X3-22合后位置X3-25HWJTWJ控制回路断线X3-26XJ1X3-5信号继电器1XJ3X3-6跳Ⅰ段进线XJ2X3-7信号继电器2XJ4X3-8跳Ⅱ段进线X3-3公共端X3-4公共端- 194 -

控制电源小母线空气开关控制回路电源至TWJ负端防跳回路保护合闸至合闸线圈手动合闸遥控合闸遥控分闸手动分闸保护分闸至分闸线圈HWJ

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u1xd.html