SID8BTA技术说明书V1.01

1、 Website:http/ E-mail:szidd目 录1. 概述12主要功能13控制原理64技术指标115结构与面板定义135.1 机箱结构135.2 面板定义145.3 主要插件155.4 背板端子接线与安装166人机操作216.1 主页面说明216.2 液晶主菜单树形结构说明226.3 就地操作说明226.4 主菜单说明236.5 运行监视说明236.6 定值整定说明246.7 参数设置说明266.8 事件追忆说明296.9 手动打印说明316.10 其他功能说明327现场调试投运说明368贮存与保养389供应成套性39附录1：定值表39附录2：参数表44附录3：备投方案说明46(V

2、1.01版)2009年1月本公司保留对产品更改的权利，如有与装置不同之处，以装置为准。详情请至电本公司或当地代理商。SID-8BT-A 备用电源快速切换装置技术说明书1. 概述1.1 适用范围电力供应的不间断是国民经济各领域正常运作的重要保证，电力系统的发展和技术进步正是沿着这一目标行进。保证供电不间断有赖于电力生产、输送的各环节，备用电源自动投入装置就是一项重要技术措施。SID-8BT-A 备用电源快速切换装置是在总结我公司SID-8BT备用电源快速切换装置在各电厂及化工、冶金、煤炭等工业领域的多年现场运行经验基础上，广泛调查当今各行各业特别是工业企业对供电可靠性的要求，精心设计的一款多功能

3、的快速切换装置。1.2 装置架构特点 标准4U 19英吋加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计，适用于恶劣环境。 集成电路全部采用工业品或军品，装置具有很高的稳定性和可靠性。 主控CPU采用高速工业级RISC处理器，主频达200MHz，支持DSP扩展指令集。 采用高速高精度多路 A/D同步采样技术，每周波采样64点，保证高测量精度。 软件基于实时嵌入式操作系统和TCP/IP协议栈，稳定可靠、易于扩展。 采用大屏幕图形液晶显示器，全中文菜单人机交互界面；可实时显示电气主接线图，各种运行数据和丰富的事件记录，信息详细直观，操作、调试方便。 内嵌多种备用电源自动投入方案，并可根据用户需求定制特殊方案

4、。 可独立整定10套保护定值，定值区切换安全方便。 大容量的信息记录功能。 强大的切换录波功能，每次切换操作最多可以记录长达3秒的录波数据，包括模拟量、开入量、开出量和定值。录波数据既可在装置液晶屏就地察看，也可通过以太网口上传，可导出为标准COMTRADE格式文件。 可自动或手动打印保护定值和事件记录。 支持多种语言，可在线切换。 强大的通讯功能，支持双以太网、双RS485，集成IEC60870-5-1-103、modbus等多种通讯规约。2主要功能装置的主要功能如下： 快切功能 单操作功能 逻辑测试功能 保护功能 启动后加速功能 故障判别闭锁功能 事件记录功能 切换录波功能 通讯、打印、G

5、PS对时等功能2.1 快切功能说明快切功能指的是SID-8BT-A具有快速完成工作电源和备用电源切换的功能。装置可以完成不同原因启动的切换，包括：事故切换、非正常工况切换及手动切换。每种切换都可选择不同的切换模式，并根据实际需要分别选择不同的切换准则。2.1.1 切换启动原因说明 事故切换事故切换由保护接点启动。保护启动接点可并接进线纵差保护、发电机、变压器或发-变组保护出口接点。当事故切换启动后，先发跳工作电源开关指令，在切换条件满足时（或经用户延时）发合备用电源开关命令。切换模式可以选择串联或同时。 非正常工况切换非正常切换是自动进行的，包括以下两种情况：母线失压启动：当母线三个线电压均低

6、于整定值且时间大于所整定延时定值时，装置根据选定方式进行串联或同时切换。工作电源开关误跳启动：因各种原因（包括人为误操作）引起工作电源开关误跳开，装置选择串联切换模式。 手动切换手动切换是手动操作启动，而后自动进行的。在检测到就地手动切换信号，或接收到远方切换命令时，启动工作线路与备用线路之间的快速切换操作。切换模式可以选择串联、同时、并联自动、并联半自动、并联失败转串联、并联失败转同时等切换中任意一种模式。2.1.2 切换模式说明 串联切换：首先跳工作开关，在确定工作开关跳开后，再合备用开关。 同时切换：首先跳工作开关，在未确定工作开关是否跳开就发合备用开关命令，通过设定合闸延时定值，在时间

7、上保证工作开关先断开，备用开关后合上。若工作开关跳闸失败，将会造成工作电源与备用电源同时供电的所谓环网运行情况。若系统不允许环网运行，则可在系统定值中，投解耦合功能软压板，并设定解耦合时间定值，一旦发生环网运行工况，经过解耦合时间延时后，将刚合上的开关跳开，断开合环点解除环网运行状态，实现去耦合功能。 并联自动切换：首先根据并联切换准则合备用开关，确定备用开关合上后，再自动跳开工作开关。并联切换准则实际上就是严格的双侧电源同期准则。SID-8BT-A同时支持差频同期和同频同期操作。注意此模式只能应用于正常手动切换。 并联半自动切换：首先根据并联切换准则合备用开关，备用开关合上后，再由操作员手动

8、跳开工作开关。注意此模式只能应用于正常手动切换。 并联失败转串联切换：如果符合并联切换准则，按照并联自动模式进行切换；否则按照串联切换模式进行切换。注意此模式只能应用于正常手动切换。 并联失败转同时切换：如果符合并联切换准则，按照并联自动模式进行切换；否则按照同时切换模式进行切换。注意此模式只能应用于正常手动切换。2.1.3 切换过程说明 对于事故切换、非正常工况切换，其备用电源的快速切换是自动进行的，故简称为“自动切换”。对于正常切换，是由人工手动启动的，以下简称为“手动切换”。两种切换的过程描述如下：自动切换充电过程：在进线、母线电压、各开关状态满足正常运行条件时，且备用电源无事故启动信号

9、时，自动切换开始充电，装置面板上“自动”灯开始闪烁，充电10秒后该灯常亮，表明充电完成，装置进入运行监视状态。自动切换动作过程：在监视状态下，发生非正常工况（母线失压/工作开关误跳）或采集到事故信号（动作于跳电源开关的保护启动信号）后，在满足设定的切换条件下，自动进行工作电源与备用电源的互相切换，切换结束后，无论切换成功、失败，都进入等待确认复归状态，即延时10s而且只有在远方或就地复归操作后，才可以再次进入充电过程，准备实现下一次的切换。手动切换动作过程：在各开关状态满足允许手动切换的条件时，装置面板上“手切”灯常亮，备自投装置进入到手动切换运行监视状态，在此状态下若检测到有就地手动切换信号

10、或远方手动切换遥控命令，则自动进行工作电源与备用电源的互相切换，切换如果失败，将进入等待确认复归状态，即延时10s而且只有在远方或就地复归操作后，才可以再次进入充电过程，实现下一次切换功能；如果切换成功，则200ms后自动返回，准备实现下一次的切换。2.2 单操作功能说明装置具有单操作功能，可接入远方DCS系统的控制信号“合工作”、“合备用”，进行单独合工作开关、备用开关操作，对于单合操作可实现检无压合或检同期合功能，用户可依据需要在单操作定值中设定。此外为方便功能调试，装置还提供了就地单合操作及单分操作，用户可通过按键在液晶屏上操作。为确保装置的可靠性，避免非操作人员操作，在进入就地手动操作

11、页面前必须输入正确的操作密码，在进入就地手动操作页面后还设置了操作时限。若操作人员操作完毕，忘记退出手动操作页面时，超过操作时限后，装置将闭锁就地操作，返回远方操作模式。2.3 逻辑测试功能说明装置具有逻辑测试功能，用于检测装置的切换逻辑和单操作逻辑软件的正确性而不会动作于实际的断路器。2.4 保护功能说明SID-8BT-A配置有各进线、母线失压告警保护；TV断线告警功能；二段低压减载保护。各种保护的数值，时间，投退软压板均可根据需要在保护定值中独立设置。2.4.1 二段低压减载功能说明装置设有一段、二段低压减载保护。每次切换完成后，装置将开放低压减载功能10秒。若在10秒期间，发现母线电压低

12、于低压减载的低电压定值，且维持低压减载时间定值后，出口跳开需跳开的一些不重要负荷或次重要负荷以保证母线电压恢复正常。对次要和不重要负荷切除的选择性，可通过分别设置一段、二段低压减载的低电压定值和时间定值来实现，该功能设投退软压板，可根据需要在系统定值中独立整定。2.4.2 失压告警保护各进线、母线的失压告警保护软压板投入，电压小于各自的母线（进线）失压定值，经失压告警延时定值后保护发告警信息，装置总告警信号出口。2.4.3 母线TV断线告警各母线TV断线告警保护软压板投入，母线TV投入，单相或三相电压小于70%Un，延时10秒后，保护发告警信息，装置TV断线告警信号出口。2.5 启动后加速功能

13、启动后加速功能是指装置在每次切换或单合操作后，向保护输出启动后加速的脉宽信号，其脉宽时间长短可在定值中设置。2.6 故障判别闭锁功能装置具有故障闭锁功能，可检测断路器异常，监视外部闭锁信号，电压不平衡闭锁，并对装置内部硬件进行自检以确定是否需要闭锁切换。其中断路器异常检测依据是断路器在分位，而断路器所在线路有流，且维持2秒钟。电压不平衡闭锁：该判据的出发点是，当故障点在区外时，工作电源开关跳开以后，母线三相电压应该基本平衡。具体实现如下：在确认工作开关跳开后，装置检测母线线电压是否平衡，如不对称率超过20%额定值（躲开一般的负荷不对称造成的电压不平衡）时马上闭锁“快速切换”、“异步电动机群耐受

14、电压切换”、“同期捕捉切换”三个快切判据，直至三相平衡；但不闭锁残压和长延时切换，因为这两个准则可以通过动作时间来与负荷支路装设的保护配合，实现切除故障支路后，再投入备用电源。因此该闭锁判据无法彻底闭锁母线故障。由于负荷支路故障绝大部分属于非对称故障，所以该判据具有良好的效果。2.7 事件记录功能装置具有对各种事件：遥信事件、自检事件、操作事件、保护事件、录波事件的记录功能，用户可通过液晶屏“事件追忆”页面查询事件的动作时间、事件名称等记录信息。2.8 录波功能装置启动切换后就开始进行录波，录波包括了跳闸（合闸）启动前25个周波及启动后50周波，每次切换总录波时间为1.5秒钟共二次。装置最大可

15、存储12组录波数据，录波内容包含了母线电压、电流、进线电压、电流、所有的开入量等信息。录波事件索引可在录波事件中查看，录波波形、数据可在液晶屏幕上就地显示，也可以经网络通讯传送到后台计算机进行分析处理。2.9 通讯、打印、GPS对时等功能装置具有强大可靠的通讯功能。装置配有三个以太网网口，4个RS485串口。其中两个RS485和三个以太网接口可用于和不同通讯硬件接口的监控后台进行通讯。还有两个RS485串口，一个用于执行打印功能，可直接接打印机或者接我公司配置的SID-401PS打印服务器，实现多机共享一个打印机；另一个用于和GPS通讯，实现GPS对时功能。3控制原理图 1 主接线图图1 所示

16、为典型的双进线供电系统。当工作进线故障时，为使断电时间最短，快速切换和同时切换是最优的切换方式。同时切换可能导致两进线同时向母线供电的合环运行情况，若电网的状态不允许此切换方式，则选择其他速度稍慢的切换方式。3.1 快速切换 在切换启动瞬间，若母线与备用电源进线的角差、频差在定值范围之内，且母线电压不低于快切低压闭锁定值，则可以在启动瞬间进行“快速切换”，立刻合闸出口。现场试验数据表明，母线电压和频率衰减的时间、速度主要和该段母线所带的负载有关，负载越多，电压、频率下降的越慢，而且下降的速率随着时间的推移不断成加速下滑趋势。在最初0.3S之内，电压、频率下降的幅度较小，相角差在60°

17、内对于用电设备是安全的，因而若在此区间快速合闸，无疑是最佳选择。在频差平均为1Hz时，以开关固有合闸时间为100ms计算，母线与备用进线相量间夹角增大36°，因而为确保快速切换成功，宜采用快速开关进行切换，且装置发合闸出口命令时，即时测得的角差应小于20°，即快速切换角差定值设置为20°。3.2 捕捉耐受电压点准则切换图 2 工作母线残压相对备用电源极坐标图在工作电源因故障等原因被切除后，母线上所有电动机依靠原来的惯性及转子剩磁转入异步发电状态，也就是说在工作母线上将出现一个电压和频率在逐步下降的残压，如图2所示，图中残压V相对备用电源VB向滞后方向运动的角度不断

18、增大，而残压数值也不断衰减，经过一段时间才衰减到零。图 3 工作电源切除后U相量图图3是在工作电源切除后备用电源电压UB和残压UG的相量差电压U的变化相量图，0是在正常工作时备用电源UB和工作母线电压UG0的初始功角，当工作电源故障切除后，工作母线电压由UG0变为残压UG1、UG2、UG3、UG4、UG5、UG6，与此同时对应产生了差电压的U1、U2图 4 接线图及等值电路U6，随着UB与残压UG间的相位差的增大， U由小到大，再由大到小。如果在某个U值时合上备用电源，我们可从图6看到U一部份落在备用线路或变压器的电抗XB上，另一部份落在母线上负荷（主要是电动机）的等值阻抗XM上。一般电动机可

19、以长期承受 1.11.2倍额定电压，因此，只要选择合上备用电源时施加在电动机上的电压不超过这个耐受电压值，电动机就是安全的。人们可能担心投入备用电源时的角很大时会导致对电动机轴系的扭矩冲击，理论及实践证明电动机群虽然处在异步发电状态，但其实质上是一个没有动力源和励磁源的靠惯性发电的发电机。因此备用电源投入时会在不大的冲击下将电动机群拉入同步。在电动机群数量及容量较大的场合，角的变化速度较慢，加之装置的运算及控制速度很快，一般情况下备用电源投入时的角大约在60°以内。此外，备用电源投入时可能与电动机群或等值电动机的次暂态及暂态电势叠加而产生幅值较大的冲击电流，并可能导致备用电源速断保护

20、动作而跳闸，使快速切换控制失败。理论及实践证明可以通过正确选择备用电源继电保护定值解决这一问题，为此，我们采用了捕捉电动机群耐受电压点的准则实现备用电源的快速及安全切换，我们称这一控制准则为捕捉电动机耐受电压点的准则。实现这个准则的方法就是实时监测工作电源与备用电源的相角差及当前的U值，并根据已采样的数据预测U的变化，在U值增大到超过允许值之前，计及备用电源开关的合闸时间发出合闸命令完成备用电源的投入，这保证了所有电动机在转速下降不多，母线残压和电动机转速还很高时就重新受电，大大有利于迅速恢复工作。U是按备用变压器（或线路）阻抗XB与负荷阻抗XM比例进行分配的，由于工作变（或线路）的阻抗XG、

21、备用变（或线路）的阻抗XB是已知的，这样我们完全可以在正常运行时通过不断测量UG和UM，由下式求出母线上全部负载实时的等值阻抗XM：一旦当工作电源因故障被切除后立即记录最后的一次XM计算值，再通过已知的XB即可计算出容许合闸的最大U值Umax，只要做到在到来Umax之前投入备用电源就能确保所有负载的安全及快速恢复运行。事实上，电动机在失去电源的减速过程中等值电抗XM在继续下降，也就是说按刚断电时计算的XM和已知的XG求出的备用电源投入时保证安全的最大允许Umax值，比实际投入备用电源时的U值大，即实际分配到电动机负荷两端的电压要比计算的小，故这一算法对电动机增加了更安全的保证。图 5 感应电动

22、机静态电压特性此外，还应特别指出，目前工业企业广泛使用的中大型感应电动机具有如图5的静态电压特性曲线。它描述电动机向电源吸收的有功功率P及无功功率Q与端电压V的关系，不难看出在电动机端电压下降到接近额定电压的60%时，电动机将大量吸取无功，并且有功（转矩）急剧下降，这说明如果备用电源在工作母线残压下降到该临界电压Uk以下时再接入，将大大恶化电动机的自起动条件，甚至自起动失败并使备用电源因过流和低电压而跳闸。因此为保证生产过程的连续性，备用电源应在临界电压Uk之前投入。这样很多工业企业的电动机电源接触器也不再会有因备用电源投入过慢而出现所谓“晃电”和“脱扣”的问题，电动机也就不会自动跳闸。3.3

23、 捕捉首次同相点切换捕捉首次同相点切换是指出现工作电源因事故被切除后，母线上残压相量将绕备用电压相量向滞后方向旋转，在首次出现相角差为零时完成备用电源切换。条件因子取决于备用电源开关的合闸时间和相角差的变化速度。切换过程相量图如图6示。图 6 首次同相切换的相量图Uby:备用电压U:母线电压:母线电压与备用电压角差d/dt:母线电压对备用电压相对运动的角速度动作过程如下：首先，有故障的工作电源被保护切除后，母线上的电压及频率按一定的规律衰减，在衰减过程中残压相对备用电源电压每运动360°就出现一次可能满足同相切换判据的合闸时刻点。理想情况是实现首次过零度合闸，此刻母线电压一般衰减30

24、40%额定电压左右，电动机设备出力下降不是很大，备用电源合上时冲击也不是太大，设备的自起动条件较好。但是在衰减过程中，由于母线残压随着频率的下降，其电压幅值和相角的变化会越来越快，如图6所示，原有的线性模型和简单的加速度模型已经难以准确地表达电压幅值和相角的变化。SID-8BT-A备用电源快速切换装置采用了频率自动跟踪技术和模糊理论对频率进行分段建立模型的方法，准确地表达了频率、相角 、幅值变化。根据实时的频率、相角、幅值的变化规律，计算出在母线残压与备用电源电压向量第一次相位重合的到来时间，当该时间到来前相当合闸回路总动作时间时发出合闸命令，实现精确的过零点即首次同相合闸，这种合闸方式不受负

25、荷变化影响，对设备的自启动有利。但缺点是因母线残压下降过程中会导致部分负荷被低压保护切除，所有使用接触器的负载都因接触器因低压释放而失去再受电的机会，备用电源投入后不可能恢复原生产流程。首次同相点切换作为耐受电压准则切换的备用切换常用于如下情况：因系统接线或系统运行方式造成母线电压与备用电源初始角（功角）较大，无法实现捕捉耐受电压点切换；残压频率下降很快且开关合闸时间较长时，难以实现捕捉耐受电压点切换；工作电源和备用电源来自两个独立的系统，两系统之间不仅存在相位差，而且存在频差时；工作母线上存在大容量电源，投备用电源时会出现同期问题，因此此时采用同期方式（同相）合闸是合理的切换方式。3.4 残

26、压切换残压切换指当母线三个线电压均衰减至小于或等于残压切换电压定值（2040%额定电压），且持续残压切换延时定值后实现的切换。残压切换作为前述首次同相点切换的后备功能。当工作电源被保护切除后，如果因某种原因未能实施前述切换，则当母线电压衰减到某个允许值（整定值）时，再合上备用分支开关。其合闸时无须判断相角和频率差，这是一种非同步的切换方式。残压切换虽能保证备用分支电源投入，但是由于停电时间过长，很多设备已自动或被低压保护被切除，其他设备自启动条件恶化，生产工艺过程等都将受到较大影响。3.5 长延时切换如果在给定的时间（整定值）结束之前无法进行上述的任何一种切换方式，可执行长延时切换，因此，长延

27、时切换方式仅作为一种备用切换方式。在正常情况下是不可能会发生这种切换方式的。通常只有当短时间内同时发生多次故障时才可能发生这种切换方式。3.6 切换定值的整定用户可以根据现场运行设备的实际情况来选择适当的切换准则和参数，以下几点是整定的依据：（1）负荷以异步电动机为主，建议选用快速切换准则、捕捉耐受电压点准则组成“快切逻辑”作为主要的切换手段，选用残压切换准则、长延时切换准则组成“慢切逻辑”作为后备的切换手段。其中快速切换准则定值的范围是：低压闭锁定值6080%Un、允许频差不大于1Hz、切换角差不大于20 º；捕捉耐受电压点准则定值的范围是：低压闭锁定值6080%Un、允许频差不大

28、于4Hz、耐受电压不大于1.20Un。残压切换准则定值范围是：残压切换电压定值小于30%Un、残压切换延时定值不大于1.00S；长延时切换准则的相关定值按照系统电压下降的实际情况进行设定。（2）当负荷中有大容量同步电动机时，建议选用快速切换准则、捕捉首次同相点准则组成“快切逻辑”作为主要的切换手段，选用残压切换准则、长延时切换准则组成“慢切逻辑”作为后备的切换手段。其中快速切换准则定值的范围是：低压闭锁定值6080%Un、允许频差不大于1Hz、切换角差小于20 º；捕捉首次同相点准则定值的范围是：低压闭锁定值6080%Un、允许频差不大于5Hz。如切换失败，则立即切除同步电动机进行残

29、压切换。残压切换准则定值范围是：残压切换电压定值小于30%Un、残压切换延时定值不大于1.00S；长延时切换准则的相关定值按照系统电压下降的实际情况进行设定。（3）当负荷系统中配置有电容器时，可以按两种方式来进行控制：一是，电容器组配有涌流抑制器，且没有接入放电回路，快切装置启动后，立即跳开电容器，备用电源快速投入，并启动SID-3YL涌流抑制器再将原已充电的电容器并入系统。二是，快切装置启动后直接按快切准则、捕捉耐受电压点准则等投入备用电源，如母线上交流电压较高，可以不切除电容器，否则切除电容器并且不再自动投入。3.7 切换准则软件逻辑若装置在手动切换定值中选择并联自动或并联半自动切换模式，

30、并联合闸将依据严格的差频或同频同期准则进行，同期判据所用定值为切换准则中的并联切换允许压差、并联切换允许频差、并联切换允许功角差定值。若装置在切换模式上选择了串联或同时切换切换模式，则在切换过程中，合闸将依据快速切换准则、耐受电压准则、同期捕捉准则、残压准则、长延时准则五种切换准则进行切换。此五种切换准则都可分别在手动切换定值、事故切换定值、非正常工况切换定值中通过投退软压板独立进行选择。程序一旦进入到启动切换过程中，将根据各准则的投退情况，在最长切换时间内，一直计算并判断各准则是否满足，若任一准则满足且监测到分闸完成标志（串联切换时，跳闸开关在监测时间内变分位；同时切换时，同时切换延时到），

31、则发合闸令，合闸出口。其软件逻辑图如图7所示。图 7 切换准则逻辑图4技术指标4.1 装置额定数据：供电电源 220 V，110 V AC / DC 允许偏差 +15%，-20%TV信号 100 V或100 / VTA信号 5 A或1 A（订货需注明）频率 50 Hz / 60 Hz热稳定性交流电压回路：长期运行1.2Un Un额定电压交流电流回路：长期运行2In In额定电流1秒钟40In4.2 装置功耗交流电压信号< 0.5 VA/相交流电流信号< 1 VA/相 （In=5 A） < 0.5 VA/X相 （In=1 A）供电电源 正常 < 15 W 保护动作时 &l

32、t; 30 W4.3 接点容量 开入量：空接点，外部输入DC 220V或DC 110V 开出量：空接点，输出容量DC / AC 220V 5A4.4 测量精度 电压电流测量误差不超过额定值的±0.2% 功率测量误差不超过额定值的±0.5% 频率测量误差不超过 ±0.01Hz 相角测量误差不超过 ±0.2° 开关量分辨率不大于1ms4.5 快速切换时间 事故同时切换时间：< 开关量去抖时间+用户设定同时延时+备用开关合闸时间 事故串联切换时间：< 开关量去抖时间+工作开关跳闸时间+备用开关合闸时间4.6 环境条件 工作温度：-20+5

33、5。 贮存温度：-3080，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内；在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。 相对湿度：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 且表面不凝露。最高温度为+40时，平均最大湿度不超过50%。4.7 电气干扰性能 装置能承受GB/T17626.2-1998规定的严酷等级为4级的静电放电试验。 装置能承受GB/T17626.4-1998 规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群抗扰度实验。 装置能承受GB/T17626.12-1999规定的严酷等级为3

34、级的阻尼振荡波抗扰度试验。 装置能承受GB/T17626.3-1998规定的严酷等级为3级的辐射电磁场干扰试验。 装置能承受GB/T17626.5-1999规定的严酷等级为4级浪涌（冲击）抗扰度实验。4.8 绝缘性能 绝缘电阻 各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)；交流回路和直流回路之间；交流电流回路和交流电压回路之间，用开路电压为500V 的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100M。 介质强度各带电的导电电路分别对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间；交流回路和直流回路之间；交流电流回路和交流电压回路之间，能承受50Hz、2kV（有效值）的交流电压，历时1min 的检验

35、，无击穿或闪络现象。 冲击电压各带电的导电端子分别对地、交流回路和直流回路之间、交流电流回路和交流电压回路之间，能承受5kV（峰值）的标准雷电波冲击检验。4.9 机械性能 装置能承受GB/T11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为级振动响应检验。 装置能承受GB/T14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为级冲击响应检验。 装置能承受GB/T11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为级振动耐久检验。 装置能承受GB/T14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为级冲击耐久检验。 装置能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为级碰撞检验。5结构与面板定义5

36、.1 机箱结构装置机箱为19英吋 4U加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计。确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。装置的外形尺寸如图8，装置的安装开孔尺寸如图9所示。 单位：mm图 8 外形图 单位：mm图 9 屏面安装开孔尺寸5.2 面板定义面板示意图10如下。图 10 面板正视图装置采用整面板形式，面板上设有信号指示器、液晶显示器、操作键盘、网络通讯接口等。（1） 液晶屏为320×240点阵，能同时显示大量信息，提供windows风格的窗口，并能实时显示接线方案和相关的实时测量数据。（2） 按键定义在面板上除了“确认”

37、、“退出”和“复归”按键外，还有4个方向控制键和“+”、“-”键： 上键，用于向上移动光标 下键，用于向下移动光标 左键，用于向左移动光标。长时间（大于3秒）按下，可实现中英文快速切换 右键，用于向右移动光标 加键，用于修改数字，加1 减键，用于修改数字，减1 确认 用于进入下一级菜单页面或确认操作退出 用于返回上一级菜单页面或取消操作复归 短暂按下并恢复用于复归控制、告警、灯信号。长时间（大于1.6秒）按下复位装置注意： “参数、符号、数字、文字等”在页面上用反显形式表达光标当前位置。（3） 显示灯定义面板上共有两排共16个显示灯，用于显示不同的运行工况，说明如下表1。表 1 面板灯定义名称

38、说明名称说明电源监视电源灯，绿色，正常时亮工作断路器工作断路器状态，亮表示合位，灭表示分位报警报警信号灯，红色，TV断线，备用电源失压报警输出时亮备低断路器备用分支低压侧断路器状态，亮表示合位，灭表示分位快切闭锁闭锁信号灯，闭锁信号输出时亮备高断路器备用分支高压侧断路器状态，亮表示合位，灭表示分位快切动作切换动作成功信号灯，装置切换动作成功时亮备用选择备用电源分支选择，灭表示选择分支1，灯亮表示选择分支2快切失败切换失败信号灯，装置切换失败时亮单操作单独操作就绪信号灯，允许时亮低压减载切负荷信号灯，切负荷动作时亮自动快切自动切换状态监视灯，就绪条件不满足灯熄灭，条件满足充电中闪烁，充电满时常亮

39、故障装置硬件故障报警手切正常切换允许灯，允许切换时亮通讯通讯监视灯，通讯正常时闪烁运行装置运行灯，正常时每秒闪烁一次5.3 主要插件本装置由以下插件构成：电源插件、开出插件、开入插件、互感器插件、CPU插件、人机接口插件。装置整体背视图如图11所示。图 11后背板视图 电源插件：由电源模块将外部提供的交、直流电源转换为装置工作所需的各类直流电压。本模块输出+5V、±12V和+24V,+5V电压用于装置数字电路，±12V电压用于A/D采样，+24V电压用于驱动继电器及装置内部DI量输入信号的光耦电路使用。 互感器插件互感器插件可接7路电压量，3路电流量，此外扩展板可接1路电压

40、，5路电流应对特殊要求。 CPU插件CPU插件由主控CPU、SDRAM、Flash Memory、AD采样芯片等构成。主控CPU为高速RISC MPU，主频达200MHZ，支持DSP运算指令集。采用16路高精度高速同步采样技术，确保装置响应速度。所有集成电路全部采用工业品或军品级，使得装置有很高的稳定性和可靠性。 开出插件开出插件共提供12路控制信号和15路告警信号。 开入插件开入插件可接16路强电输入，驱动电压为220V或110V DC，来自装置外部。另外在电源板上还提供了6路强电输入，用于扩展。 人机接口插件人机接口插件主要指前面板，前面板提供9个按键、16个信号灯、一块320×

41、240液晶屏方便人机交互，同时提供一个网口，供厂家测试专用。5.4 背板端子接线与安装装置背板端子整体示意图如图12所示。图 12 装置背板端子示意图（1） 电源板接线端子说明 电源板JK1端子说明如表2。其中JK1:1-6，JK1:8-9用于采集6路开入量。表 2 JK1端子说明（2） 交流互感器板接线端子说明 装置共有2块交流输入插件，分别为JK5，JK4。JK4为备用交流扩展板，用于特殊方案交流量的扩展。JK5背板端子说明如表3。表 3 JK5端子说明（3） 开出板接线端子说明装置共有两块开出板，分别为JK2，JK3，其端子说明如表4。表 4 JK2、JK3 端子说明（4） 开入板接线端

42、子说明装置配有开入板JK6，其端子说明如表5，以及电源板上6路开入量JK1:1-6,JK1:8-9（见JK1说明）。表 5 JK6端子说明 （5） CPU板接线端子说明CPU板含有两种端子，分别是凤凰接线端子和RJ45端子1、RJ45端子2。CPU板背板端子JK7如表6。表 6 Jk7 端子说明对于以太网接口各个管脚定义如表2。表 7 以太网口管脚定义序号定义含义1TX+发信号+2TX-发信号-3RX+收信号+4N/C空脚5N/C空脚6RX-收信号-7N/C空脚8N/C空脚装置打印功能接线说明：单装置接打印机接线如图13。图 13 单个装置接打印机图多个装置通过打印机服务器接打印机接线如图14

43、：（双机采用RS485，多机可接以太网1或以太网2）图 14 多个装置接打印机服务器图注：装置在与GPS进行通讯时，请将GPS通讯信号转为RS485通讯方式接入到对应端子上。6人机操作 人机页面前由显示灯，按键，液晶显示屏组成，硬件说明前已述及，请参阅结构与面板定义。以下将简要介绍一下各液晶页面的主要内容及操作。6.1 主页面说明装置的开机页面为当前运行方案的主接线图页面，如下图15。图 15 运行主页面图图中：左上角为深圳市国立智能电力科技有限公司及深圳市智能设备开发有限公司的图标；中上方为运行现场的方案名称：图中以“SID8BT(方案01)”示例；右上角为当前运行时间：2008年03月09

44、日06时06分06秒；下边框一行用于显示装置状态，如有异常会显示相应异常报文，异常消失，事件报文自动消失；如有切换动作，则显示相应的动作事件，以提示用户，事件详情可在事件追忆菜单中查阅。正中间为：与当前方案一致的一次主接线图，同时显示了相应电气量的实时一次值及开关量的状态（实心表示合位，空心表示分位），详情如下：工作电源：电压U1=010.0KV,频率F=50.00Hz,电流I1=05.00A, 母线与进线1相角差1= +000°备用电源：电压U2=010.5KV,频率F=50.02Hz,电流I2=00.00A, 母线与进线2相角差2=+000°母线：电压Uab=010.0

45、KV, 电压Ubc=010.0KV,频率F=50.00Hz1DL、4DL开关为合位，2DL开关为分位。6.2 液晶主菜单树形结构说明在开机页面下，按“确认”键后可进入装置的主菜单。人机页面命令主菜单为树形结构多级菜单，如图16所示。图 16 树形结构多级菜单6.3 就地操作说明在主页面下，按确认键将弹出选择窗口，如图17，若按上下键选中就地操作，按确认键将弹出密码输入框，输入正确的操作密码，可进入就地操作页面。在就地操作页面下，远方DCS控制将被闭锁，装置只响应液晶屏幕上的就地操作命令如图18所示。图 17 主页面选择图 18 就地手动操作页面在就地手动操作页面下，装置设有倒计时，用于避免长时

46、间无人操作忘记返回远方控制状态，按加减键和4个方向键中的任意键，倒计时都将重新计时，因而也不影响就地操作。在“手切”就绪灯亮时，选择正常切换并按确认键，可执行就地正常切换操作；在“单操作”就绪灯亮时，选择各项单操作（合/分工作，合/分备用，合/分备高）并按确认键，可执行相应的单操作；装置的状态栏，将显示各种操作过程所产生的事件。事件的详细信息，可查阅事件追忆中的遥信事件、操作事件、录波事件等。6.4 主菜单说明主菜单如图19，共有六项选择：运行监视、定值整定、参数设置、事件追忆、手动打印、其他功能。图 19 主菜单页面6.5 运行监视说明在主菜单中选择“运行监视”，确认后进入运行监视页面。页面

47、内有四项监视内容如图20。图 20 运行监视页面测量数值：用于监视16路交流电压、电流的幅值、相角等测量量数值。按确认键后进入测量监视主页面，有一次、二次值供用户选择查看。开入状态：用于监视31路开入量（22路真实开入，9路虚拟开入）分合位状态，在运行监视页面上选择开入状态，按确认键后进入。定值监视：用于监视定值，在运行监视页面，选择定值监视，按确认键后进入。本装置提供0-9总共10个定值区，进入定值监视页面，首先要选择定值区，“当前定值区”是当前运行的定值区号，“选择定值区”是要监视的定值区，按+/-可改变选择定值区号，可以查看10个区的定值。若选择定值区与当前定值区相同，则查看的是当前定值

48、区定值。注意：定值监视只用于查看定值，不能对定值进行修改，若要对定值进行修改操作，需进入定值整定页面，且要输入正确的管理密码。 合闸时间：用于监视断路器的实际合闸时间，可保存最近10次的实际合闸时间。装置仅对需要进行“快切”和“同期”操作的断路器进行测时。原理是对流经该断路器的电流量进行测量，开关由分到合的过程，是一个从无流到有流的过程，由于断路器的合闸存在预击穿等暂态过程，测量回路又存在零漂，检测的对象又是保护回路的交流量，所以实际算法并非简单的检测有无电流。为了获取较理想的测量结果，装置应用了模糊理论对电流采样值进行分析，最大程度的剔除了噪声点。在绝大多数场合，精度达到正负2毫秒以内，这对

49、于“快切”和“同期”操作是足够的。由于断路器的合闸时间存在一定的漂移，所以提供最近10次的历史记录，作为用户设置相关定值的依据。6.6 定值整定说明在主菜单中选择“定值整定”，确认后输入正确密码(装置出厂密码为0000，用户可自行设定新密码)可进入定值整定页面。页面内有三项整定内容，如图21。图 21 定值整定页面定值切换：用于切换不同定值区为当前定值区。按+/-可改变“选择定值区”区号，按确认键实现定值区切换。如：“当前定值区”为0，“选择定值区”为1，如图22，按确认键切换定值区后，如图23。图 22 定值区选择页面图 23 定值区切换页面 定值修改：用于修改不同定值区不同类型的定值。进入

50、定值修改页面，首先选择要修改的定值区号，其中“当前定值区”显示当前装置选用的定值的区号，“选择定值区”显示选择待修改的定值区。按+/-可选择定值区号，按确认键可进入已选定值区进行定值修改。装置的定值共有系统定值、正常切换定值、事故切换定值、非正常工况切换定值、切换准则定值、保护定值、单独操作定值7大类，如图24所示，具体定值可参考附录定值表和定值说明进行修改。修改完定值后，按确认键将保存设置。修改时若超出定值范围，按确认键将会显示“越限失败”。图 24 定值修改页面定值复制：用于将“源定值区”定值复制到“目的定值区”。按+/-可改变定值区号，按上、下键可移动光标，选择修改内容，按确认键实现“源

51、定值区” 定值到“目的定值区”定值的复制。如需将定值区1的定值复制到定值区2，首先设置“源定值区”为1，如图25，然后按下键，移动光标至“目的定值区”，设置“目的定值区”为2，如图26，按“确认”键后，1定值区的定值就被复制到2定值区。图 25 定值复制源区选择页面图 26 定值复制目的区选择页面6.7 参数设置说明在主菜单中选择“参数设置”，确认后输入正确密码，可进入参数设置页面。页面内有六项设置内容，如图27。注意：遥信和通讯参数设置完毕后需要重新复位才能生效。图 27 参数设置页面遥信参数： 用于设置31路遥信采集的去抖时间和开入量属性（常开/常闭）。按上、下键可选择对不同序号的开入进行

52、设置，按左、右键可选择该路开入的去抖时间和开入量属性，按加、减键可设置具体的时间数值，切换常开，常闭属性，如图28。设置完成后，按确认键将保存设置。图 28 设置遥信参数页面交流参数： 用于设置交流电流、电压互感器变比，TV/TA额定数值。按上、下键可选择对不同序号的交流量进行设置，按左、右键可选择该路交流量的TV/TA额定数值和变比属性，按加、减键可设置具体的额定数值或变比数值，互感器原边一次额定值自动计算显示如图29。设置完成后，按确认键将保存设置。图 29 设置交流参数页面通讯参数：用于设置串口通讯参数以及以太网网口通讯参数。进入通讯参数页面，按上、下键选择设置通讯类型。选择网络参数进入

53、网络通讯参数设置页面，可对A网、B网IP，子网掩码，网关进行设置，如图30；选择串口参数进入串口通讯参数设置，可分别对监控用RS485-1， RS485-2，GPS专用RS485，打印专用RS485的通讯地址，通讯规约、波特率、校验方式进行设置如图31。设置完毕后，按确认键将保存设置。图 30 网络参数设置页面图 31 串口参数设置页面注：RS485串口1-4，参数设置中通讯规约SID-TEST用于测试串口通讯链路硬件。 RS485串口1、RS485串口2用于同后台监控通讯，通讯规约有IEC60870-5-103、Modbus供用户选择。通讯地址，速率，校验方式可按参数范围设置。RS485串口

54、3用于打印机通讯，通讯规约为SID-401PS时，波特率固定为9600 bps；EPSON ESC/P时，波特率固定为19200bps，校验方式为无校验。注意当装置直接接打印机时，必须选择EPSON ESC/P规约，装置通过打印机服务器SID-401PS与打印机相连时必须选择SID-401PS规约。RS485串口4用于GPS通讯，通讯规约有IRIG-BRS485、IRIG-BTTL、WEIKOT供用户选择。语言设置：用于设置中文或英文页面，按上、下键可选择中文或英文选项，按确认键实现液晶页面语言的设置，如图32。此外语言切换也可使用快捷键左键，在任意界面下按“”键超过3秒可实现语言中英文的快速

55、切换。图 32 语言设置页面方案设置：用于设置与现场一次电气主接线相一致的备投方案，如图33。各种运行方案的特点及一次主接线图可参阅附录3中关于逻辑方案的介绍。按加、减键可设置方案编号1-3按确认键后，将保存设置。返回至主页面，可看到与方案一致的一次电气主接线图。图 33 方案设置页面测试模块参数用于设置测试模块的参数，如图34。按上下键可分别选择对测试模块参数的“查询”、“修改”、“设置”命令，按确认键执行该命令。在“查询”时，参数表下方将显示查询过程及结果，在“设置”时，参数表中的参数将下载到测试模块中，参数表下方将显示设置过程及结果。在“修改”测试模块的参数时，选择“修改”，按确认键，光标将移至参数表中，如图35。按左右键移动光标，按加减键改变参数数值，修改完毕后，按取消键光标移至命令控件，选择“设置”将执行修改参数的下载。图 34 测