XRL200系列线路保护装置技术说明书Word下载.docx

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低压解列

加速保护

重合闸（不检定）

速断闭锁重合闸

重合闸（检无压检同期）

重合闸信号人工复位后，才可以再次重合闸

三段零序过流保护

保护动作闭锁备自投

过流一段单独出口

充电保护

遥合手合检同期

TV回路断线告警

控制回路断线告警

3相/2相电流

2

3

测量

操作回路

遥测

遥控

遥信

遥调

录波功能（可选）

表1-2XRL-200系列线路保护装置型号及功能配置

264

264a

264b

备用进线自投

1.3主要特性

（1）高性能的硬件

采用32位高性能DSP处理器、14位高速AD；

保证硬件的高精度、高实时性。

（2）完善的自检功能

实时对数据采集回路、数字回路及输出回路、程序存储区、数据存储区进行自检，在故障时闭锁相关的保护功能。

（3）强电磁兼容能力

强弱电完全分开，整体印制板背板式后插拔结构，电磁兼容性能指标满足GB/T14598、GB/T17626标准中规定的最严酷等级的要求。

（4）可靠的通信网络

装置配置双以太网或现场总线CANBUS、RS-485接口，具有自动切换和自恢复功能，可采用光纤冗余自愈双环网或双以太网，通信可靠性高。

支持IEC60870-5-103、IEC61850通信规约。

（5）采用标准化的硬件平台，模块化的软件设计，可靠性高，扩展性强。

（6）采用突变量和稳态量综合启动元件

装置有独立的相电流突变量起动元件和稳态量启动元件作为整机启动元件，动作后开放保护装置出口继电器正电源。

（7）完善的事件报告和扰动数据记录

详细记录装置的告警报文、操作事项、事件报文；

具有事件触发录波，扰动数据记录功能，扰动数据与COMTRADE格式兼容，方便与分析软件的接口。

（8）大屏幕的液晶中文显示，人机界面友好，信息详细直观，操作调试方便。

（9）采用硬件实时时钟，掉电后仍连续计时，并具有GPS对时功能。

（10）支持装置运行状态的远方查看，支持保护开入状态的远方查看，支持定值的远方查看和修改，支持远方信号复归。

2技术参数

2.1机械及环境参数

2.1.1机箱结构

标准6U后插拔机箱结构尺寸：

146mm（长）×

242mm（高）×

215mm（深）

安装方式：

嵌入式

2.1.2环境参数

正常工作温度：

-10℃～55℃

极限工作温度：

-30℃～70℃

储存及运输温度：

-25℃～70℃

空气湿度：

≤95%

拔海高度：

≤3000m

2.2额定电气参数

2.2.1直流电压：

220V，110V；

允许偏差：

-20%，+15%。

2.2.2交流电压（Un）：

100/

V（相电压）

2.2.3交流电流（In）：

5A，1A

2.2.4频率：

50Hz，60Hz

2.3主要技术指标

2.3.1整组动作时间

●过电流保护：

≤30ms（1.2倍整定值）

2.3.2启动元件

●独立的相电流突变量启动元件，启动门槛0.2In

2.3.3过电流保护

●电流整定范围：

0.1In～20In，误差不超过±

3%

●低电压整定范围：

10V～90V，误差不超过±

●时间整定范围：

0s～10s

●固有延时：

1.2倍整定值时，不大于30ms

2.3.4过负荷保护

0.1In～2In，误差不超过±

0～100min

2.3.5低周减载

●频率整定范围：

45Hz～49.5Hz，测量误差：

不超过±

0.01Hz

●频率滑差整定范围：

1～10Hz/s，测量误差：

10%

2.3.6电磁兼容

●振荡波抗扰度：

IEC60255-22-1（GB/T14598.13）标准，III级

共模：

2.5kV，1MHz/400次/2s；

2.5kV，100kHz/50次/2s

差模：

1.0kV，1MHz/400次/2s；

1.0kV，100kHz//50次2s

●静电放电抗扰度：

IEC255-22-2（GB/T14598.14）标准，IV级

接触放电：

±

8kV，空间放电：

15kV

●射频电磁场辐射抗扰度：

IEC255-22-3（GB/T14598.9）标准，III级

10V/M,80～1000MHz/1%/0.5s

●电快速瞬变脉冲群抗扰度：

IEC255-22-4（GB/T14598.10）标准，IV级

4kV，2.5kHz/60s，5kHz/60s，

●浪涌抗扰度：

IEC61000-4-5（GB/T17626.5）标准，III级

线——地：

2kV，1次/1min，12Ω

线——线：

1kV，1次/1min，2Ω

●射频传导抗扰度：

IEC61000-4-6（GB/T17626.6）标准，III级

10V，150kHz～80Mhz/1kHz/80%/1%/0.5s

●工频磁场抗扰度：

IEC61000-4-8（GB/T17626.8）标准，V级

连续磁场：

100A/m，50Hz/30s；

短时磁场：

1000A/m，50Hz/3s

●脉冲磁场抗扰度：

IEC61000-4-9（GB/T17626.9）标准，V级

1000A/m，正负5次/10s

●阻尼振荡磁场抗扰度：

IEC61000-4-10（GB/T17626.10）标准，V级

100A/m，100kHz，1MHz

●电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度：

IEC61000-4-11（GB/T17626.11）标准，0级

电压暂降、短时中断：

0级：

0%Un，1s/3次

电压变化：

0%Un，持续时间1s，上升时间、下降时间各2s

●传导发射限值：

IEC60255-25（GB/T14598.16）标准

●辐射发射限值：

2.3.7过载能力

●电流回路：

2倍额定电流，连续工作

10倍额定电流，允许10s

40倍额定电流，允许1s

●电压回路：

1.2倍额定电压，连续工作

1.4倍额定电压，允许10s

2.3.8功率消耗

●交流电流：

＜0.5VA/相（In=5A），＜0.1VA/相（In=1A）

●交流电压：

＜0.5VA/相

●直流电压：

正常时：

＜12W，跳闸时：

＜15W

2.3.9输出接点容量

●跳闸接点容量：

允许长期通过电流8A；

切断电流0.3A（DC220V，L/R1ms）

●信号及其它接点容量：

允许长期通过电流5A；

切断电流0.2A（DC220V，L/R1ms）

2.3.10绝缘性能：

IEC255-5（GB14598.3）标准：

●绝缘电阻：

100MΩ，500V

●耐压性能：

2.0KV，50Hz/1min

●冲击电压：

5KV，1.2μs/50μs/0.5J

2.3.11机械性能

●振动响应和耐久试验：

IEC60255-21-1（GB/T11287）标准，I级

●冲击耐久和碰撞试验：

IEC60255-21-2（GB/T14537）标准，I级

2.3.12通信接口

●监控接口：

⏹高档配置：

以太网接口：

2个，可选为光纤接口，可双网运行，一主一备，通信规约：

DL/T667（idtIEC60870-5-103）、DL/Z860（idtIEC61850）

⏹中档配置：

CANBUS：

1个，西瑞CANBUS规约（V2.0）；

RS-485接口：

1个，通信规约：

DL/T667（idtIEC60870-5-103）

●同步时钟接口：

1PPS秒脉冲接口1个，用于接受同步时钟信号

●调试通信口：

RS-232接口1个，与便携机连接，用于装置的调试和功能配置

3保护工作原理

3.1启动元件

装置设有总启动元件，当任一相电流大于三段电流的最小整定值或者相电流突变量启动元件动作时，总启动元件动作，开放出口继电器正电源。

3.2三段式低压方向过流保护

三段式电流电压保护一般用于单电源出线上，对于双电源辐射线可以加入方向元件组成带方向的各段保护，保护装置设三段式带低电压方向闭锁过电流保护，逻辑图如下图所示（以I段）：

图3-1过流I段逻辑

3.2.1相间功率方向元件

方向元件采用90︒接线，按相起动。

为消除死区，方向元件带有记忆功能。

动作的最大灵敏角可以通过控制字选择为-30︒或者-45︒，动作范围-115︒～55︒或者-130︒～40︒。

方向元件动作区域如图3-2所示：

图3-2方向元件动作区示意图

3.3零序电流保护

1.中性点不直接接地系统

用于小电流接地系统，当系统中某条线路发生接地故障时，该条线路保护装置向后台发送接地的报文。

该功能可选择软压板投退。

小电流保护用的零序TA输入范围为0-1.2In，门槛为15mA。

大电流保护用的零序TA规格与Ia、Ic等测量TA相同。

其判据为：

∣

∣>

5V（3-1）

（3-2）

其中

为自产，

为外接。

逻辑框图如下：

图3-3接地指示逻辑

2.中性点直接接地系统

本装置采用零序电流作为动作判别，动作判据为：

3Io>

Idz;

（Idz:

零序电流整定值），本保护设置了采用自产3U0与零序电流3Io进行比相的零序方向元件，动作区为-165°

～15°

∣

5V（3-3）

（3-4）

图3-4零序电流保护逻辑

3.4低频减载保护

在断路器处于合位时或任一相有流（I>

0.04In）时投入低频减载保护。

低频减载设有低电压闭锁、滑差闭锁、低电流闭锁。

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频减载保护。

低频减载保护动作同时闭锁线路重合闸。

保护设有软压板控制投退功能。

母线TV断线时闭锁低频减载保护。

图3-5低频减载逻辑

3.5过负荷保护

装置设有过负荷保护功能。

过负荷可通过控制字定值选择动作于跳闸或告警。

投跳闸时，跳闸后闭锁重合闸。

图3-6过负荷保护逻辑

3.6三相一次重合闸

装置设有三相一次重合闸功能，通过设置重合闸压板控制投退。

重合闸当开关位于合位，且无外部闭锁时充电，充电时间为15s。

当开关由合位变为跳位或者保护动作时重合闸启动。

双侧电源的线路，除采用解列重合闸的单回线路外，均应有一侧检同期重合闸，以防止非同期重合闸对设备的损害，另外一侧投检无压。

重合闸充电完成时：

液晶显示屏显示充电完成标志。

重合闸的启动：

由断路器位置接点变位启动和保护启动。

重合闸的闭锁条件有：

（1）闭锁重合闸开入；

（2）低频动作；

（3）过负荷跳闸；

（4）遥控跳闸；

（5）弹簧未储能；

（6）控制回路断线；

（7）线路电压异常；

（8）低压解列动作；

图3-7重合闸逻辑

注：

装置具有Ux自动识别功能。

在有输入量接入时，装置只识别一次。

装置第一次接入输入量时会自动识别，识别后若改变接线需复位程序。

3.7加速保护

装置设置了独立的加速保护段，当重合于故障或者手合于故障时，加速保护不带时限无选择性的动作跳闸加速故障的切除。

装置设置了独立的过流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统的保护相比，使保护的配置更加灵活。

图3-8加速保护逻辑

3.8低压解列

装置设置了低压解列保护，有电流闭锁该功能（可以通过控制字投退）。

低压解列保护为防止TV断线引起的误动，加有“线电压大于20V”，“负序电压小于7V”的判据。

图3-9低压解列保护逻辑

3.9TV断线检测

1满足下列两个条件之一，装置报母线TV回路断线；

当电压恢复正常10s时，自动返回。

（1）三相电压均小于18V，任一相电流大于0.04倍额定电流，10s延时后判为三相失压；

（2）最大线电压与最小线电压之差大于18V，10s延时后判为单相或两相失压。

检测出母线TV断线后，可根据预先设定的软压板，选择继续保留带方向元件、电压元件的各段保护，还是退出带方向、电压元件的各段保护,满足上述任一条件后延时10s报母线TV断线，发TV断线信号。

其动作逻辑图如下图所示。

图3-10TV回路断线逻辑图

2线路TV断线

图3-11TV回路断线逻辑图

3.10控制回路断线检测

装置采集断路器的跳位和合位，当控制电源正常、断路器位置辅助触点正常时，必有一个跳位或合位，否则，经一定的延时报控制回路断线或异常，同时闭锁重合闸，点告警灯但不闭锁保护。

图3-12控制回路检查动作逻辑图

3.11充电保护

充电保护是一种限时电流速断保护，仅在对母线充电时短时投入。

在检测到充电开入（断路器HWJ）从断开变至闭合时，短时投入母充保护，2s后自动退出母充保护。

充电保护逻辑图如图3-13所示：

图3-13母线充电保护逻辑图

3.12备用进线自投

本进线运行，另一进线备用。

当运行线路因电源故障或其它原因被失电后，#2进线备用电源自动投入，且只动作一次。

备用进线自投的充电条件为：

同时满足以下条件，经15s完成充电。

1）母线三相有压

2）两进线开关：

一个处于合位，另一个处于跳位。

备用进线自投充满电后，当母线的三相电压均小于整定值且原运行进线无电流时，经整定时间后对原运行进线开关发跳闸令，当开关跳开后再对备用进线开关发合闸令。

备用进线自投的闭锁条件有：

（1）闭锁进线自投开入；

（2）控制回路断线；

（3）控制回路异常；

（5）手跳；

（6）原进线断路器拒跳；

（7）备用进线断路器拒合；

图3-14备用进线自投逻辑图

3.13同期功能

装置具有同期功能，用于需要检同期的手合及遥合。

线路侧电压取自Ⅱ母电压Uab2。

图3-15同期功能逻辑图

3.14装置告警

3.14.1当检测到装置本身硬件故障时，发出装置告警并闭锁继电器出口回路。

硬件故障包括：

RAM、EPROM、FLASH、出口回路故障、通信故障、定值出错和电源故障等。

当发生以上情况时请及时与厂家进行联系技术支持。

3.14.2当检测到模拟量校正系数错也将闭锁整套保护。

3.14.3当保护发出跳令后，经2s延时而仍一直有流（负荷电流大于0.2A）时，装置点告警灯，且发报告“跳闸失败”，但不闭锁出口回路。

3.14.4当开关位置一直为跳位，经10s延时而仍一直有流（负荷电流大于0.2A）时，装置点告警灯，且发报告“跳位有流”，但不闭锁出口回路。

3.14.5当装置TV断线、控制回路故障或过负荷时，装置发告警信号，但不闭锁出口回路。

3.15对时功能

装置具备软件对时和硬件对时功能。

硬件对时为脉冲对时或B码对时，软件对时可通过装置面板上的时间整定来实现，装置也可以通过网络对时。

4硬件说明

4.1硬件结构

装置采用6U标准机箱，插件后插拔结构。

4.2装置面板布置

装置的正面面板布置如图4-1。

图4-1装置正面面板布置图

插件背板布置如图4-2。

图4-2插件背板布置图

4.3装置接线端子

装置接线端子如图4-3。

图4-3装置接线端子图

背板接线说明如下：

N101：

+KM

N102：

-KM

N103：

合闸入口

N104：

至合闸机构箱

N105：

TWJ回路负端至合闸机构箱

N106：

至跳闸机构箱

N107：

跳闸入口

N108：

手跳入口

N109：

为中央信号接点的公共端

N110：

装置报警中央信号

N111：

保护跳闸中央信号

N112：

备用

N113、N114：

N115、N116：

N117、N118：

备用/保护跳闸（XRL-266系列）

N119、N120：

备用/重合闸（XRL-266系列）

N121、N122：

N123、N124：

N125、N126：

保护跳闸

N127、N128：

重合闸

N129、N130：

遥控跳闸

N131、N132：

遥控合闸

N133、N134：

备用/过流I段出口（XRL-261HXRL-261I）/合备用进线（XRL-264系列）

N135、N136：

闭锁备自投

N201～N214：

开关量输入，其定义如表4-1所示。

N215：

为开入的公共地。

N216：

有功脉冲输入或备用遥信输入

N217：

无功脉冲输入或备用遥信输入

N218：

脉冲输入公共端或备用遥信公共端

N301、N302：

装置模拟地

N303、N304：

保护A相电流输入

N305、N306：

保护B相电流输入

N307、N308：

保护C相电流输入

N309、N310：

保护零序电流输入

N311、N312：

N313、N314：

测量A相电流输入或备用

N315、N316：

测量B相电流输入或备用

N317、N318：

测量C相电流输入或备用

N319、N322：

A相电压输入

N320、N322：

B相电压输入

N321、N322：

C相电压输入

N323、N324：

Ux电压输入

N401：

电源地

N403：

电源（+/L）

N405：

电源（-/N）

N407、N408：

24V输出

N409、N411：

电源失电告警接点输出

GPS对时输入：

高档配置：

N219、N220；

标准配置：

N225、N226

通信接口：

高档配置：

NET1、NET2：

以太网接口；

N219、N220：

CANBUS接口，N222、N223：

485接口。

注意：

所有未定义的端子，现场请勿配线，让其悬空。

表4-1开关