唐山拓为电气有限公司小电流接地选线装置.doc

装置概述TWBO、TWBOX系列小电流系统接地微机选线装置是继MLA98之后升级换代产品，MLA98之后：第一代产品是TWBO系列，第二代产品是TWBOX系列装置，TWBOX与MLA98 、TWBO产品有4种不同之处： 1. TWBOX装置在系统发生单相接地时，其大屏幕以汉字的方式直接显示接地信息；2. TWBOX装置不但显示接地线路号，也能显示接地线路名称；3.TWBOX装置可加语音报警功能；4. TWBOX装置内可增加消谐功能。 我公司生产的TWBO、TWBOX系列小电流系统接地微机选线装置采用80C196单片微机进行分析判断。其原理利用了小电流系统发生单相接地时零序电流“相对的幅值”与“相对的相位”关系，放弃了以往装置的“绝对整定值”概念从而克服了系统运行方式多变、接地电流小而引起的误判,当系统发生单相接地时可迅速、准确地判断出故障线路号，准确率达到100%。二.装置特点与主要技术指标 1、特点 （1）不需要整定、调试简单、维护量小； （2）适用范围广，长短线不限、并联运行的出线数不限； （3）可区分线路接地和母线接地； （4）可区分系统接地和铁磁谐振； （5）分析速度快，被测线路出现接地故障时，能在1秒钟内得出分析结果。 2、适用范围：本装置适用于0.38 kV 66 kV中性点不接地或经消弧线圈接地以及中性点经电阻接地的电力系统。并且无论是金属性接地、还是电阻性接地，均能准确的选出接地线路号，而不受出线形式（架空线和电缆线）的限制。3、 技术指标（1） 电压等级：12个；（2） 母线段数：14段；（3） 出线配置：TWBO、TWBOX均有 12路、28路、36路、44路、60路五种；（4） 远动输出：分并行方式（开关量输出）和串行通讯方式（RS232、RS422和RS485接口供用户选择）；（5） 接地外报警接点输出：常开接点DC220V1A；（6） 工作电源：AC 80250V 50Hz1或者用DC 80250V与交流同时供电；（7） 环境温度：1040；（8） 环境湿度：不大于90RH。 4、装置灵敏度：零序电压达到5V(通常设定在30V)以上、零序电流超过3mA时，即可启动装置准确选线。 5、装置的功能（1） 复位功能：装置接通电源后，即可自动进入工作状态。从而提高了装置运行的可靠性；（2） 自检功能：通过操作功能键可检测出主机板上的RAM、ROM和A/D是否出现故障。为迅速查找装置内部故障提供了方便；（3） 自动存储信息功能：可自动存储10重故障信息，便于用户查询。（4） 在线自动检测故障线路的功能：当被测线路发生单相接地故障时，能在1秒钟内准确检测出故障线路号；（5） 自动报警功能：被测线路发生单相接地时可自动发出报警声。（6） 远动功能：被测线路发生单相接地时（以开关量及串行口的方式），能自动发出远动信号；和各种综合自动化设备配套。（7） 跳闸功能：当线路发生单相接地需要驱动跳闸时，本装置可使跳闸输出接点闭合驱动跳闸（接点容量为 DC 220V 5A）。三、装置的工作原理 本装置内部设有监视定时器，能随时解脱软件故障造成的死机现象，为装置长期稳定运行提供了保证。当被测系统发生单相接地、零序电压达到整定值（可在15V100V之间任意选取，一般选为30V）时，装置将启动选线程序（见图一）并将所有被测线路的零序电流和故障母线电压同时采集进来，然后进行数字滤波以消除干扰。因为故障线路的零序电流为其它非故障线路零序电流之和。所以，理论上故障线路的零序电流的采样值应为最大。但由于CT误差、信号干扰以及线路长短差别悬殊等原因，故障线路的零序电流采样值在排序时可能不在第一位，但不会超出前三个。因此，在第一步排序时采用“相对幅值”原理取前三个最大的。然后利用“相对相位”概念，即各电流之间的方向或电流与电压之间超前与滞后关系进一步确定前三个之中的哪一个为故障线路，或者是母线故障。由于采用了“相对幅值”和“相对相位”的双重判据，因而克服了因系统运行方式变化、接地时电阻大小及线路长短对选线的影响，并且不需整定。四、装置使用说明（一）、装置前面板（见图二） 1.电源部分： 装置内的开关电源输出电压分别为5V、12V和12V。正常情况下面板上的电源指示灯发光，如果电源指示灯不亮，有可能是电源输出的三种电压中至少有一种电压出了问题。 2.主机部分：正常情况下汉字液晶显示屏显示年、月、日、时间，系统发生故障情况下显示有关接地信息；（1）.拨码开关（见图三）说明如下： 1同步：自检状态下将它拨向ON位则显示系统周波值；2谐波：自检状态下将它拨向ON位则显示各通道谐波值；3方向大小: 如果引入装置的CT、PT信号极性正确,则将它拨向ON位。不敢保证时，拨向OFF位。为了保证正确选线，装置投运前应校极性，并将它拨向ON位；4消弧线圈：如果系统有消弧线圈在ON位。如无，则应在OFF位。3和4是关键设置，拨码开关应根据现场情况正确设置。（2）.八个按键（见图三）说明如下：前四个按键都是双功能键。当运行指示灯“红灯”亮时表明上挡键有意义。当自检指示灯“绿灯”亮时表明下挡键有意义。“复位”按键：当装置显示异常时, 再红灯状态下可按“复位”键,让装置重新开始工作。“音响解除”键是为解除报警音响而设置的。当系统发生单相接地时，装置自动发出报警信号，现场人员可按“音响解除”键解除音响。“消谐追忆”键：按下此键可追忆出系统发生铁磁谐振的信息。“背光”键：在弱光下看不清液晶屏时，可按下此键以增加亮度。3.零序启动电压设置方法： 先将拨码4拨向OFF位置(如果设在ON位)待调整完毕再拨至ON位。在面板的上方共有四个零序启动电位器，装置在自检状态下将拨码2拨向ON位置。此时屏幕显示通道号XX，0003代表14段母线、0463代表160条线路，按“加一”键或“减一”可改变通道号。后面三位显示的是对应通道的谐波值。例如一段母线的零序启动电压设置在30V时启动选线，可将小于100V的交流电压加在后面接线端子的1U0*和1U。上。按“加一”键或“减一”键使显示为00。则后三位的显示值应为：100V实际输入电压0.15。如果零序启动电压设置不在30而是其它值,应按以下公式: 实际要求零序启动电压30100实际输入电压0.15。如果显示值不对,可调面板上的零序启动电位器使其达到要求值。（二）、给电、复位装置后面板上有一电源开关，将开关拨向ON，即给装置接通电源。此时，前面板的电源指示灯发光。如果电源指示灯不亮，则检查220V回路是否引到装置上，后面板上的电源保险丝是否烧坏。电源指示灯点亮后，表明电源回路可以正常工作。此时，即可操作装置。如果装置在“运行”状态，则复位后显示状态与复位前相同。如果装置在自检状态时按“复位”键，屏幕提示“请按加一键继续”。（三）.装置自检操作步骤 1.按“运行自检”键，将装置设为“自检”状态（即绿灯亮）； 2.按下“复位”键，蜂鸣器报警、屏幕全屏显示“请按加一键继续”表明液晶显示正常。如不能全屏显示，则表明显示部分有故障。须先排除。 3.显示正常后，按下“加一”键表示我们已经认可。此时, 屏幕显示一下全黑后，马上显示“欢迎使用唐山拓为电气有限公司产品”。则表示装置一切正常。如果装置某一部分有故障，例如主机板RAM故障、主机板ROM故障、AD故障，屏幕将以汉字形式显示出来。说明: 每次通电后,可将装置自检一次,也可直接将装置设置在“运行”状态。（四）、设置时间.校时必须在“自检”状态下进行，即绿灯亮。.按一下“校时”键，表示年的数字闪动。此时再按一下“加一”键或“减一”键，年的数值将发生变化。再按两下“校时”键，表示月的数字闪动。依此类推直至秒，按“加一”键或“减一”既可使闪动的数值改变。校时后，通常将装置设置到“运行”状态即操作完毕。装置可投入运行。 （五）、调试功能键（拨码开关），调试功能键一般是为厂家安装调试时设置的 拨码开关至拨码，在装置运行正常时不许随意动。但是，当装置动作不正常时可用它来查找原因。 拨码1.在自检状态下，将它拨向ON位则显示系统周波值。一般情况下在50HZ附近变动。如果偏离较大有可能是同步电路出了问题或50HZ的交流信号没有输入。 拨码2.在自检状态下，将它拨向ON位则显示各通道谐波值。每次从通道00开始显示，按“加一”键或“减一”键可改变所显示的通道号。后三位显示对应通道的谐波值，在系统正常情况下各通道的谐波值显示应为0.00或0.XX（为任意数）。04以后是零序电流通道，如果显示值大于0.15应查找一下原因，以免在发生单相接地时出现误判现象。 通道电压显示值在发生单相接地时，PT对应的通道在0.451.50（基波值）范围内较合适，CT对应的通道应在0.101.50（基波值）范围内较合适。并且故障线路的CT通道谐波值原则最大。拨码4如果系统无消弧线圈，则装置按基波值检测（面板上第4位拨向OFF）；如果系统有消弧线圈，则按五次谐波值检测。（面板上第4位拨码开关拨向ON）。 （六）、注意事项及检测要使装置准确检测接地情况，切记： 1.必须装置设“运行”状态。若设“自检” 状态无法检测接地故障。 2.设定零序启动电压，需现场人员准确提供系统零序启动电压，否则装置无法正常工作。零序启动电压设置偏高，有故障不报警；设置偏低，容易误动作。 3.发生单相接地后，PT开口有三角电压输入。如果装置整定到30V左右，即只要零序启动电压30V装置便开始选检。检出后，屏幕将显示故障线路号、故障起始时间、故障累计时间。只要故障存在，则一直显示。故障消失后,又回到时钟状态。发生故障时,音响报警发出报警声,可按“音响解除”键解除音响。如不手动解除,音响一直持续到故障消失语音报警装置不设此功能。（七）、故障情况下，“重判”键的使用对于故障初期信号波动大、干扰严重的系统，装置初次选出接地线路后，再按一下“重判”键让装置重判一次。如果两次判断结果一致,则可确定故障线路。多次重判可使选线正确率达100。 （八）、“追忆”键的使用 “追忆”键只有在运行状态下起作用。当故障发生后，瞬间又消失，这时装置将故障线路号存放在追忆表中。按“追忆”键即知道哪条线路发生了故障。按下“追忆”键后，可显示10重故障信息。记满10次后，如再来一次新故障，最早的一次故障就从追忆表中挤出去。（九）、“清除”键的使用按“清除”键可将追忆表内容清除五、现场安装1 装置的外形尺寸见图四2 现场安装： 本装置可置于屏上或平台上，屏上开口尺寸见图四，在距屏面大约250mm 处加一托梁即可。3 现场信号来源本装置需要引入各段母线的零序电压信号（PT开口三角电压）以及各条出线的零序电流信号（架空线采用三相CT接成过滤器形式，电缆线通常套装零序CT），接线形式见图五。一般架空线B相CT安装十分关键，即极性不可接反，引线不能虚接。若一次线有载无短路时，I0应极小（几十mA）,否则应查A、B、C三相CT是否接错。CT接对后，CT与CT、U0与U0在接线过程中一定要标记好，只要将引线极性无误地接到装置端子排上，装置就可正常工作。 4.零序电压及零序电流信号的引入装置后面板上带有端子排，现场信号可引到主机箱的端子排上，见图六图十 接线时引入PT信号和CT信号依线路编号顺序排列，CT信号按规定先引入第一段母线上的所有信号，然后再引入第二段，第三段等，顺序应和提供给厂家的线路号一致。 接线举例：假设系统有两段母线，第一段母线上有四条出线（编号分别为 4621，4623，4625，4627）和一条旁路线（4610）。第二段母线上也有四条出线（编号分别为 4622，4624，4626，4628）和一条旁路线（4620）。其第一段母线上的零序PT信号接入1U0和1U0（非星花端）第二段母线上的零序PT信号接2U0和2U0；4621出线的零序CT信号接入1I0和1I0；4623出线的零序CT信号接入2I0和2I0；4625出线的零序CT信号接入3I0和3I0；4627出线的零序CT信号接入4I0和4I0；4610出线的零序CT信号接入5I0和5I0；4622出线的零序CT信号接入6I0和6I0；4624出线的零序CT信号接入7I0和7I0；4626出线的零序CT信号接入8I0和8I0；4628出线的零序CT信号接入9I0和9I0；4620出线的零序CT信号接入10I0和10I0；注意：1）由于装置采用先进的相对方向判断原理，所以信号极性不能接错。 2）对于同一开关线路的并列出线，应在各条电缆上穿零序CT，然后将CT二次侧各端并联引入装置，也可以将每条出线单独做一回路引入装置。 3 如果您订货时未告知我们出线编号和CT变比，则出厂时各条出线按同一变比处理，故障时显示的编号和后面端子排的编号一致。如上例中，4627出线发生接地故障，则显示4号出线接地（4627接于4I0和4I0上）。本机即可采用交流电源单独供电，也可采用交、直流电源同时供电。5.远动信号接线及说明远动信号输出分串行通讯(RS232、RS422和RS485均可)和并行开关量输出两种方式。 1）当采用串行通迅时，通讯规约请提前与厂家协商。 2)如采用开关量输出（因基本配置中不包括开关量输出板，故在定货时须说明）时，开关量输出为一组与线路编号对应的空接点（继电器常开接口）。接点容量为直流24V2A。J1至J4分别对应1至段4段母线，J5对应第一条出线、J6对应第二条出线，依次类推。所有远动继电器常开接点的另一端接远动公共点。6.跳闸输出的接线及说明每个跳闸输出信号（如J11 J12）为一组继电器常开空接点，跳闸输出继电器的接点容量为DC220V5A。J1至J4分别对应1至4段母线，J5对应第一条出线、J6对应第二条出线，依次类推。7.报警信号说明直流失电报警、交流失电报警、接地外报警都是以继电器空接点形式输出的，接点容量为DC220V0.5其中交、直流失电报警接点是当交、直流电压没有输入时以接点自动返回闭合方式输出的；接地外报警是当系统发生单相接地故障时以接点吸合方式输出的。 注：如需交、直流同时供电及交、直流失电报警功能请在订货时说明。 8. 现场人为接地试验装置安装接线完毕后，可人为接地试验判断正确与否。每次人为接地时间持续35秒即可，接地时，观察装置显示正确与否。1）.如4627接地，显示4623，可能是接线错误。请从开关柜端子排查起,检查是否接线错误。 2）.如出线接地显示母线故障，可能是CT极性或PT极性接反。 3）.发生单相接地后装置不检测故障，应检查：装置是否在“运行”状态，PT电压是否整定值。六.现场调试 1.订货时请将线路编号、CT变比、线路大约长度等参数告知。以便编程时考虑进去。如果是新建厂，有些参数无法确定，则投产时须约我们前往编程调试。如参数已编好，则用户自己就可以安装调试。 2.现场安装时，信号极性一定要正确。否则，影响选线准确度。 3.选择最长、最短、中等长度的线路做人为接地试验，校验装置选线正确与否。如不正确，检查接线是否同提供给厂家的编号一致、极性对否、输入信号是否合适。据我们去现场调试的经验，只要接线正确，输入信号合适，装上后不必我们去调试都能达到100%的选线正确率。 4.如果系统不允许做人为接地试验，可用模拟接地试验方法代替。试验线路如图十一所示。先将调压器电压调到零序电压整定值以上，在PT两端加上12F电容，将其中任意一个I0的开关闭合，装置应能准确显示出所对应的线路号，同时发出报警声。七、故障及排除 1.如果系统发生单相接地时装置不选线，出现这种情况的原因可能有： 1)装置不在运行状态； 2)PT信号没有进入装置或小于整定电压值； 3)装置内小PT损坏； 4)“AD”不工作。 按上述逐条检查,如属前二条可现场排除；如属后两条应通知厂家检修。2.如果发生单相接地后，装置指示母线接地，可能性有： 1)母线本身故障，指示母线故障； 2)系统中没有引入装置的线路发生故障时也指示母线故障。例如两变电所不接地系统侧有联络线,另一变电所出现故障时也指示母线故障。 3) PT、CT极性联接不对时也指示母线故障。3.发生单相接地后，装置只显示线路号和起始时刻，不显示累计时间。此时说明输入信号不在选线范围内。4.装置运行过程中现“死机”现象，有可能是： 1)干优信号过大、电源电压降的太低超出允许范围，由于这种原因引起的死机，只需在电源恢复正常后按“复位”键，就可以恢复正常； 2)装置内直流电源电路出现故障； 3)硬件自复位电路出现故障。出现后两种情况应通知厂家。 TWBO系列产品型号及配置产 品 型 号配 置主机TWBO-1型1-4段母线12路出线 4U机箱TWBO-2型1-4段母线28路出线 4U机箱TWBO -3型1-4段母线36路出线 4U机箱TWBO -4型1-4段母线44路出线 6U机箱TWBO -5型1-4段母线60路出线 6U机箱主机远动TWBO -6型1-4段母线12路出线 4U机箱TWBO -7型1-4段母线28路出线 4U机箱TWBO -8型1-4段母线36路出线 4U机箱TWBO -9型1-4段母线44路出线 6U机箱TWBO -10型1-4段母线60路出线 6U机箱主机远动跳闸TWBO -11型1-4段母线12路出线 4U机箱TWBO -12型1-4段母线28路出线 4U机箱TWBO -13型1-4段母线36路出线 6U机箱TWBO -14型1-4段母线44路出线 6U机箱TWBO -15型1-4段母线60路出线 8U机箱 TWBOX系列产品型号及配置产 品 型 号配 置主机TWBO X1型1-4段母线12路出线 4U机箱TWBO X2型1-4段母线28路出线 4U机箱TWBO X3型1-4段母线36路出线 4U机箱TWBO X4型1-4段母线44路出线 6U机箱TWBO X5型1-4段母线60路出线 6U机箱主机远动TWBO X6型1-4段母线12路出线 4U机箱TWBO X7型1-4段母线28路出线 4U机箱TWBO X8型1-4段母线36路出线 4U机箱TWBO X9型1-4段母线44路出线 6U机箱TWBO X10型1-4段母线60路出线 6U机箱主机远动 跳闸TWB