中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置说明书

DCAP-5111D中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书湖 南 紫 光 测 控 有 限 公 司HUNAN UNISPLENDOUR M&C CO .,LTD.DCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书出版说明： 5000 系列监控保护装置为 3000（V2.0）系列的升级产品，亦定义为3000（V2.2）系列。 5000 系列装置采用 32 位 DSP 数字信号处理技术和以太网通信技术，在性能指标和功能上较 3000（V2.0）系列装置有明显提高。 5000 系列装置带有 RS485 总线通信口和 TCP/IP 以太网口，便于实现双网通信。 5000 系列装置在外形和接线上与 3000（V2.0）系列装置完全兼容。 5000 系列装置的通信协议与 3000（V2.0）系列装置完全兼容。湖南紫光测控有限公司2007-2-10DCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书1目 录1 装置概述 .32 主要功能 .33 使用说明 .43.1 交流电压输入回路 .43.2 交流电流输入回路 .43.3 直流电源输入回路 .43.4 开关量输入（遥信）回路 .43.5 开关量输出（遥控）回路 .53.6 断路器操作回路 .53.7 通讯接口 .54 按键及显示 .54.1 SEL 键 .54.2 BIT 键 .54.3 INC 键 .54.4 ENT 键 .55 技术指标 .55.1 装置的额定参数 .55.2 功率消耗 .65.3 热稳定性 .65.4 装置精度 .65.5 环境条件 .65.6 绝缘性能 .65.7 触点性能 .65.8 抗干扰能力 .65.9 机械性能 .66 继电保护功能 .76.1 三相电流差动保护 .76.2 充电保护 .86.3 复合电压方向过流保护 .86.4 四段方向零序过流保护 .96.5 重合闸功能 .116.6 后加速保护功能 .116.7 检同期检无压合闸 .116.8 低周减载功能 .126.9 TV 断线报警 .136.10 TV 断线闭锁 .136.11 TA 断线报警 .136.12 TA 断线闭锁差动保护 .146.13 控制回路断线报警 .146.14 联跳功能 .146.15 动作及告警报告和录波 .157 正常运行显示 .158 菜单说明 .158.1 查看保护 .168.2 查看参数 .178.3 查看定值 .178.4 查看投退 .17DCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书28.5 查看跳闸 .178.6 查看开入 .188.7 动作记录 .188.8 设置参数 .198.9 设置定值 .198.10 设置投退 .208.11 设置跳闸 .228.12 交流校准 .228.13 联跳设置 .238.14 出口试验 .238.15 出厂设置 .248.16 通信状态 .268.17 模拟故障 .268.18 时钟校准 .268.19 查看版本 .269 设计图纸 .279.1 外形及开孔尺寸图 .279.2 托架设计 .299.3 原理接线图 .309.4 底板端子图 .31DCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书31 装置概述该装置基于 32 位高性能 DSP（数字信号处理器）和高速以太网络通信技术设计，采用专用光缆（或光芯）作为通信通道实现对短线路的纵差保护，同时复合电压方向过流保护、零序过流保护和三相一次重合闸功能组成线路的后备保护。该装置主要用于 66kV 及以下电压等级小电流接地系统（包括不接电系统、经消弧线圈接地的系统及经大电阻接地系统）。该装置主要用于某端带有两个分支的中压线路，主装置 DCAP-5111D（M）负责采集两个分支的电流，从装置 DCAP-5111D（S）负责采集一个支路的电流。主从装置通过光纤通道传输采样电流，实现全线路的纵差保护。注意 M 装置中，QF1 为主供断路器，QF2 为厂用断路器。M 装置在采集 QF1 支路的电流的同时还采集 QF2 支路的电流，是避免 QF2 支路电流对整个线路差流的影响。M 装置实时计算两条支路电流的相量和，与对侧 S 装置比较以完成纵差保护。这样关于低周减载、检同期及检无压合闸、重合闸、电流后加速保护、充电保护、防跳等牵涉到与断路器位置信号有关的诸保护控制均以QF1 为对象，而不考虑 QF2。此点在设计和使用过程中务必注意！当选用多模光纤通道时，传输距离不能超过 5km，当距离超过 5km 时，可选用单模光纤通道。装置通信协议可以选择紫光 V2.0 协议，也可选择 IEC-103 协议。2 主要功能(1) 继电保护功能： 两段差动保护（采用比率制动，带低电压启动判据） 四段定时限过流保护（可受方向判据和复合电压判据控制） 四段零序过流保护（可受方向判据和复合电压判据控制） 充电保护DCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书4 低周减载 重合闸功能（带后加速） 检同期、检无压功能 TV 和 TA 断线报警 控制回路断线报警 四路非电量控制（联跳一、联跳二、联跳三、联跳四）(2) 8 路开关量输入，8 路交流模拟量输入，8 路开关量输出。(3) 装置失电告警功能。(4) 具有故障录波功能，最长可录波 20s。(5) 对时功能：主机软件对时、脉冲对时。(6) 装置可掉电保存最新 40 次报警记录。(7) 装置带有 1 个 RS485 总线通信口和 1 个以太网通信口，便于实现双网通信。3 使用说明3.1 交流电压输入回路无论是主装置还是从装置，内部设置有 4 个小 TV 可接受 0100V 交流电压的输入，其中 3个小 TV 分别接相电压 Uab、Ubc、U0，1 个小 TV 接同期电压 Ut。3.2 交流电流输入回路装置内部设置有最多 10 个小 TA，可接受额定为 5A 或 1A 的交流电流输入，需在订货时注明。对于主装置而言，装置内部设置有 8 个小 TA，用于测量保护电流 1Ia、1Ib、1Ic、1I0（对应 QF1）、2Ia、2Ib、2Ic、2I0（对应 QF2）；2 个小 TA 用于测量支路 1（对应 QF1）监控Ia、Ic。保护和电流计算：aaII21bI21b cccI210102I对于从装置而言，装置内部设置有 6 个小 TA，用于测量保护电流1Ia、1Ib、1Ic、1I0（2Ia、2Ib、2Ic、2I0 不接线）；2 个小 TA 用于测量监控 Ia、Ic。保护电流计算：aI12 bI12ccI12021I3.3 直流电源输入回路直流电源输入为 DC220V 或 DC110V，需在订货时注明。装置工作电源的接线端子为 P+、P-；装置控制回路电源的接线端子为 L+、L-。3.4 开关量输入（遥信）回路装置设有 8 个遥信开关量信号输入端，和 1 路 GPS 脉冲对时。用户在使用本装置并对其分配遥信输入端时必须注意以下几点： SI1 接断路器 QF1 位置信号。 SI7 接低周减载外部投退信号或者普通开关量信号。 SI8 接重合闸外部投退信号或者普通开关量信号。 SI2SI6 为普通开关量信号输入端。 SGP 为 GPS 对时脉冲输入端，可用于 GPS 脉冲对时。DCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书5 SI1SI8 为 DC220V/DC110V 输入，GPS 脉冲信号为 DC24V 输入。3.5 开关量输出（遥控）回路装置设有 8 个开关量输出口 TS1TS8，面板上 8 个出口指示灯分别与之对应。TS1TS8 输出何种保护（或几种保护的组合）跳闸信号由跳闸表来确定，通过跳闸表可灵活使用 TS1TS8出口(注：1：输出允许，0：输出禁止)。装置面板上第 9 个指示灯为装置正常工作指示灯。3.6 断路器操作回路装置设有断路器操作回路并内置防跳继电器与跳合闸回路保持继电器。3.7 通讯接口本装置带有高速以太网接口和 RS-485（或光纤）通讯接口，本装置的各种信号和外部遥信信号可通过通讯网络上传至综合自动化系统的监控主机。4 按键及显示该装置的面板主要由一块 12864 液晶显示屏、四个按键及出口指示灯组成。对此装置的所有的操作都是通过四个按键来实现的。四个按键的功能如下。4.1 SEL键 在正常显示状态下按此键，进入主菜单。 在显示与设置参数时，该键用于退出当前的功能状态，进入上一级功能菜单。 在设置、修改参数时，按该键退出到正常显示状态后，修改才生效。4.2 BIT键 通常状态下为上翻页键，按一次此键，显示屏的轮显进入上一页。 在设定或修改定值时，该键用于选择数据位，每按一次该键光标向右移动一位，光标所在位即被选中并处于闪烁状态。光标移到最右侧数据位时，如再按该键光标将回到最左边的数据位。 在菜单状态下按该键用于选择菜单项，每按一次该键光标将上移一行。4.3 INC键 通常状态下为下翻页键，按一次此键，显示屏的轮显进入下一页。 在设定或修改定值时，用于光标所在位数值的增加。每按一次该键光标所在位的值将增加 1。数值范围为 09，当数值增加到最大后，再按一次该键，光标所在位的数值将变为 0。 在菜单状态下按该键用于选择菜单项，每按一次该键光标将下移一行。4.4 ENT键 该键是确认键。 当光标处于某一菜单项上时，按一次该键即进入该菜单项。 当修改完参数后，按一次该键则修改后的参数即得到确认，否则设置或修改无效。5 技术指标 5.1 装置的额定参数 交流电压：100V 交流电流：5A/1A 直流电压：220V 或 110VDCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书6 频率：50Hz 5.2 功率消耗 交流电压回路：不大于 0.5VA/相（额定电压下） 交流电流回路：不大于 0.5VA/相（额定电流下） 直流回路：每个保护箱不大于 10W（静态）或 15W（动作）5.3 热稳定性 长期运行：2In，1.5Un 短时过载：20In，1s 瞬时过载：峰值 50In，10ms5.4 装置精度保护动作精度： 动作定值精度：1% 时间定值精度：10ms 频率偏差：0.02Hz 滑差定值：5%测量精度： 电流准确率：99.8%； 电压准确率：99.8%； 功率准确率：99.5%； 电度脉冲记录准确率：99%。5.5 环境条件 工作温度：2050，24 小时日平均温度不高于 35。 大气压力：海拔高度 4km 以下。 最湿月的月平均最大相对湿度为 90%，同时该月的月平均最低温度为 25，最高温度为40时，平均最大相对湿度不超过 50%。 5.6 绝缘性能 各电路分别对地之间及交流回路与直流回路之间的绝缘电阻不小于 100M。 各电路分别对地之间，以及交流回路与直流回路之间应能承受 50Hz，2kV（有效值）的交流检验电压，历时 1min 的检验(通信口端子与地之间应能承受 50Hz、500V（有效值）的交流检验电压，历时 1min 的检验)并无闪络或绝缘击穿现象。 各电路分别对地之间，以及交流回路与直流回路之间应能承受 5kV（峰值）标准雷电波的检验。 5.7 触点性能 在电压不超过 250V，电流不超过 5A 时连续接通。5.8 抗干扰能力 能承受 GB/T 14598.13 中规定的频率为 1MHz 及 100 kHz 衰减振荡波（第一个半波电压辐值共模 2.5kV，差模为 1kV）脉冲群干扰。 能承受 GB/T 14598.14 中规定的严酷等级为级的静电放电干扰。 能承受 GB/T 14598.9 中规定的严酷等级为级的辐射电磁场干扰。 能承受 GB/T 14598.10 中规定的严酷等级为级的快速瞬变干扰。 5.9 机械性能 工作条件：能承受严酷等级为 I 级的振动响应、冲击响应检验。DCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书7 运输条件：能承受严酷等级为 I 级的振动耐久、冲击耐久、碰撞检验。6 继电保护功能6.1 三相电流差动保护对于短线路，过流保护不易实现各级保护间的配合，而且由于过流保护只反应线路一端的电气量，不能实现全线范围内快速切除故障。线路纵差保护则同时利用线路两端的电气量，不论在动作值上还是在动作时限上都不需要和相邻线路的保护相配合，因此可实现全线快速动作。线路每一侧的保护向对侧保护发送本侧三相电流的相量值，用软件方法实现通信帧和两侧电流相量的严格同步。在发送的数据中还包含一些控制信息，可按用户要求实现远方跳闸功能。在短线路上随线架设专用光纤比较经济，因此采用专用光缆（或光芯）作为差动保护的通信通道，并采用异步通信方式。设 为线路本侧相电流相量， 为线路对侧相电流相量， 为相差动电流，MI NI |NMdII为相制动电流，线路差动保护分为两段，动作判据分别为：|Nz第1段： ，第2段：zdIK1.0zdIK2.0式中 、 分别为第1段和第2段差动保护的动作整定值，K是制动系数，建议整定为1.0I.0.61，一般整定为0.75。差动保护的动作特性如下图所示，图中实线上方是动作区。每段保护分别设有可整定的短延时，短延时可整定到 0s。差动保护可受低压启动判据控制。当发生区外故障时，TA 可能饱和且线路两端 TA 饱和情况不一致，从而产生一定的差流，但由于采用了较高的比例制动系数，对 TA 饱和有相当好的抑制能力，能保证不会误动。差动保护的第1段通常作为不灵敏段（即高定值段），其定值 一般应不小于4 （ 是1.0dIcI线路电容电流的实测值），且不宜小于0.2 （ 是线路额定电流），其动作延时一般可整定为nI0s。IdIzId0.2Id0.1 1 KDCAP-5111D 中压线路三侧光纤纵差成套监控保护装置使用说明书8差动保护的第2段通常作为灵敏段（即低定值段），其定值 一般应不小于2 ，且不宜.0dIcI小于0.1 ，其动作延时一般可整定