TY03微机小电流接地装置说明书.docx
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TY03微机小电流接地装置说明书
一、概述
TY系列通用小电流接地系统单相接地选线与定位保护适合于10kV（含6kV、35kV）配电网，是根据我国配电网的网络结构、实际运行情况和配电网全面自动化的需要，并根据国内外最新电子技术的发展，采用专利技术研制。
该装置既能应用于传统的配电网单相接地故障进行选线和定位；又能应用于已实现配电网自动化的系统中。
本装置由主机和信号探测器两部分组成，主机通过五芯电缆接于PT副边（A、B、C、N、L），实时检测三相四线TV相电压和零序电压,判断是否发生接地故障，当发生单相接地时，主机通过PT二次测向接地相注入一种特殊的电流信号，该电流沿接地线路接地相流动并经接地点入地，如图1所示。
信号探测器为特殊信号电流的接收装置，采用高灵敏度无线传感，对探测到的信号电流经高精度A/D转换后进行滤波，滤去各种干扰信号，注入信号电流找出故障线路。
用于具有配电自动化系统中，故障启动后，各个分段开关处的信号探测器利用电网通讯网络将信号传送到主机，根据故障馈线上各个分段开关传送的对特殊信号电流的探测结果，自动判别故障区段。
当发生单相接地时，可由人工用信号探测器对信号电流进行寻踪，就可以沿着接地线路找到接地点的确切位置。
确定故障馈线及故障点后注入信号源由主机控制退出。
主机配有故障分析智能软件，是单相接地故障查找和定位的核心。
图1TY主机工作原理示意图
本装置的出现，结束了用拉路法进行单相接地选线的历史，结束了为单相接地选线加装B相CT和在电缆出线上加装零序CT的历史，也结束了人工巡线登杆查找接地点的历史。
根据上述不同的功能需要，有TY-03A、TY-03B、TY-03C三种型号可选择，如下表所示：
型号
功能
适应场合
TY-03A
自动选线
RS232/RS485/RS422接口远传
无人值守变电站
TY-03B
自动选线、手动定位
RS232/RS485/RS422接口或编码远传
无人值守变电站
TY-03C
自动选线、自动定位
RS232/RS485/RS422接口或编码远传
与配网自动化相结合的无人值守变电站
本装置适用于如下几种情况：
1）出线条数为：
TY-03□：
1～35（标准）；
2）变压器中性点不接地或经消弧线圈接地；
3）PT二次中性点接地或B相接地；
4）为防谐振加装零序PT或消谐器。
本装置特点：
1、通用性强、接线简单
主机通过五根线（A、B、C、N、L）接于PT副边，无需零序电流回路；能适合小电流接地系统的各种情况，包括两相CT和消弧线圈过补偿或全补偿的情况。
2、硬件及软件技术先进，选线准确、可靠，且抗干扰能力强
CPU采用高性能DSP，具有数据采集、数据处理、逻辑判断、控制输出于一体，运算速度快，精度高，抗干扰性强、自检及自恢复能力强等特点。
并采用智能化软件技术,可对装置进行就地软件升级,原理先进,选线准确。
3、人机接口界面直观、操作方便且显示信息丰富
由于采用了大屏幕液晶汉字显示，显示信息丰富，能通过菜单提示和面板按键整定，使得调试和维护简单、方便。
4、具有记忆、显示故障信息功能
可存储多次最近发生的故障信息，掉电后信息不丢失；接地信息包括接地发生的时间、接地母线、接地线路、接地相别及接地时的PT记录数值。
5、具有在线自检功能及各种报警功能
正常工作情况下，可对装置进行自检并发出相应信号，在发生接地状态下，发出接地告警信号及在失电时发出失电告警信号，并及时上传。
6、通信接口（RS232、RS485及RS422）。
具备与远动设备通讯的能力并提供相应的通讯规约，能够将选线结果准确的上传到监控系统或者通过空接点输出上传，为旧站改造等提供了方便，方式灵活可靠。
7、独特的机箱设计
采取必要的防静电及电磁辐射干扰的防护措施。
机箱不带电金属部分在电气上联为一体，并可靠接地。
二、TY-03□型保护
（一）、技术参数
1、主机输入额定电压：
三相交流100V，3U0=100V
2、装置工作电源：
交流220V±20%
3、装置使用条件：
环境温度：
-5℃~45℃，极限温度-10℃~+55℃
环境湿度：
5%~90%
大气压力：
80kPa~106kPa
4、继电器接点容量：
8421码开关量输出继电器：
DC30V/7A；AC250V/7A
报警空接点：
DC30V/5A；AC250/5A
5、主机发送特殊信号电流：
幅值：
0~5A连续可调；频率：
f0
6、选线探测器灵敏度为在f=f0、L=35CM的情况下，50格/50mA。
其中：
f——选线探测器收到的信号频率；L——选线探测器与铝排或电缆之间的距离。
7、分辨率=IZD/IFZD≥10。
式中，IZD——用选线探测器在接地线路开关柜后探测到的信号电流值；
IFZD——用选线探测器在非接地线路开关柜后探测到的信号电流值。
8、定位精度：
≤10m。
9、通讯方式：
远动通信有规约和空接点两种方式:
通信方式为RS232/RS485（可选）方式的标准接口，使用标准的101规约/CDT远动规约（可选）。
空接点方式为8位空接点输出，其中高二位表示：
0x01->A相；0x10->B相；0x11->C相。
低六位为线路号，为8421码结构，详细见对照表。
（二）、TY-03□型保护的构成
TY-03□型保护适合无人值守变电站，它由主机和选线探测器构成
（1）主机前面板如下图所示：
图2TY-03□微机小电流接地选线装置前面板
○指示灯详解：
电源：
5V电源指示。
运行：
上电运行，该指示灯每秒闪动一次。
接收：
灯亮，说明信号接收器正在工作。
发送：
灯亮，说明信号发生器正在工作，向PT注入信号。
PT故障：
灯亮，说明PT异常，此灯会闪动告警。
母线Ⅰ、Ⅲ：
灯亮，说明母线Ⅰ或Ⅲ的线路发生了故障。
母线Ⅱ、Ⅳ：
灯亮，说明母线Ⅱ或Ⅳ的线路发生了故障。
A、B、C相指示灯：
指示发生接地故障的相别。
接地灯：
发生接地故障时灯亮，故障消失，灯灭。
○键盘：
装置共有9个按键
“▲”上方向键，此键用于向上移动光标。
“▼”下方向键，此键用于向下移动光标。
“■”确认键，此键用作对数据的修改以及选择的确认。
“←”左方向键，此键用于光标的左移。
“→”右方向键，此键用于光标的右移。
“+”对数据的增1以及对可选项做出选择。
“-”对数据的减1以及对可选项做出选择。
取消键用作页面的返回。
复位键系统复位，按一次整个系统初始化一次。
此键不要轻易按动！
！
（2）主机后面板如下图所示：
图3TY-03微机小电流接地选线装置后面板
○主板完成数据处理、控制、显示以及通信等功能
◇拨码开关：
含有字库和定值两挡，其中字库为调试时使用，定值在修改参数时使用。
◇电源灯：
指示DSP电源运行正常。
通信灯：
与上位机的通信指示，进行数据交换时为闪动状态。
◇通信口：
远动通信的接口，可以选择RS232/RS485/RS422三种方式，具体的定义见图5。
○信号板完成信号的控制输出。
◇A、B:
为RS485A和RS485B,与信号变送器进行通信。
◇+18V、18VG:
为信号变送器提供电源。
◇信号：
信号变送器的回传电流信号。
○开关量板空接点输出，为故障信息提供8421码编码输出。
◇具体定义详见图6.
○测量板完成信号的放大以及信号的输出。
◇报警-1、报警-2：
为一对空接点，当发生接地故障时，发出报警信号，用于驱动电铃等做到完备的声光报警。
◇AC1、AC2:
为交流电源（同步信号）输入端。
○PT板1完成母线Ⅰ、母线Ⅱ电压的变送。
◇上端为母线Ⅰ的Ua1、Ub1、Uc1、Un1、Ul1的输入。
◇下端为母线Ⅱ的Ua2、Ub2、Uc2、Un2、Ul2的输入。
○PT板2完成母线Ⅲ、母线Ⅳ电压的变送。
◇上端为母线Ⅲ的Ua3、Ub3、Uc3、Un3、Ul3的输入。
◇下端为母线Ⅳ的Ua4、Ub4、Uc4、Un4、Ul4的输入。
○电源板1完成对主板等弱信号提供电源。
◇提供+5V、±12V、+24V1、+24V2共5路独立输出。
○电源板2完成对功率板及出线信号变送器提供电源。
◇提供+15V、+18V共2路输出。
○功率板注入信号发生器
◇指示灯亮，表示装置正在向线路注入特殊信号。
]
（3）选线探测器：
选线探测器主要由信号接收传感器以及信号变送器两部分组成。
图4信号接收器和信号变送器图
信号接收传感器主要是对特殊信号的感应，然后把感应的信号传送给信号变送器，由信号变送器把信号作初步的处理后转变为电流信号传送主机。
（三）TY-03□型保护的远传通讯接口
为了将单相接地故障信息、PT测量数据传到调度中心，TY-03□型保护配有与变电站数据采集系统通讯的远传接口。
其中，通信方式的远传时使用RS232/RS485/RS422通信口实现数据远动上传；另一种为空接点输出，采用8个继电器空接点作8421码编码输出，如图所示。
图5RS232/RS485/RS422通信方式远动通信输出
说明：
微机小电流接地选线装置使用RS232/RS485/RS422三种可选接口方式，具体定义为：
1、VCC/NC可通过内部跳线为外部提供5V电源。
2、RX2323、TX2324、NC5、GND6、A422IN
7、B422IN8、ZB422/4859、YA422/485
图6TY-03□型8路空接点输出
继电器空接点输出，使用8421码编码输出。
相别对照表如下：
YK07
YK06
对应接地相
十六进制码
十进制码
0
1
A相接地
0x40
01
1
0
B相接地
0x80
02
1
1
C相接地
0xC0
03
线路对照表如下：
YK05
YK04
YK03
YK02
YK01
YK00
对应接地线路
十六进制
十进制码
0
0
0
0
0
1
L01
0x01
01
0
0
0
0
1
0
L02
0x02
02
0
0
0
0
1
1
L03
0x03
03
0
0
0
1
0
0
L04
0x04
04
0
0
0
1
0
1
L05
0x05
05
0
0
0
1
1
0
L06
0x06
06
0
0
0
1
1
1
L07
0x07
07
0
0
1
0
0
0
L08
0x08
08
0
0
1
0
0
1
L09
0x09
09
0
0
1
0
1
0
L10
0x0A
10
0
0
1
0
1
1
L11
0x0B
11
0
0
1
1
0
0
L12
0x0C
12
0
0
1
1
0
1
L13
0x0D
13
0
0
1
1
1
0
L14
0x0E
14
0
0
1
1
1
1
L15
0x0F
15
0
1
0
0
0
0
L16
0x10
16
0
1
0
0
0
1
L17
0x11
17
0
1
0
0
1
0
L18
0x12
18
0
1
0
0
1
1
L19
0x13
19
0
1
0
1
0
0
L20
0x14
20
0
1
0
1
0
1
L21
0x15
21
0
1
0
1
1
0
L22
0x16
22
0
1
0
1
1
1
L23
0x17
23
0
1
1
0
0
0
L24
0x18
24
0
1
1
0
0
1
L25
0x19
25
0
1
1
0
1
0
L26
0x1A
26
0
1
1
0
1
1
L27
0x1B
27
0
1
1
1
0
0
L28
0x1C
28
0
1
1
1
0
1
L29
0x1D
29
0
1
1
1
1
0
L30
0x1E
30
0
1
1
1
1
1
L31
0x1F
31
1
0
0
0
0
0
L32
0x20
32
1
0
0
0
0
1
L33
0x21
33
1
0
0
0
1
0
L34
0x22
34
1
0
0
0
1
1
L35
0x23
35
1
0
0
1
0
0
PT1异常
0x24
36
1
0
0
1
0
1
PT2异常
0x25
37
1
0
0
1
1
0
PT3异常
0x26
38
1
0
0
1
1
1
PT4异常
0x27
39
1
0
1
0
0
0
硬件故障
0x28
40
三、主机试验及架空出线故障点定位方法
（一）、主机简易发讯试验
主机投入后，可做简易模拟试验：
1、PT二次N接地或加装零序PT的情况[图7（a）、（c）、（d）]，试验步骤如下；
①将主机N端子上的接线N600拆下；
②在主机N端子上接一万用表表笔，如图8（a）所示；
③将一端接N的表笔接A端子，接地灯亮、A相故障灯亮，一般情况下，发讯电流为2.8±1A，可以通过定值设定来增强信号输出，但是不能大于5A；
④将一端接N的表笔碰N600，接地灯、A相灯返回；
⑤将一端接N的表笔接B端子，重复③、④项，B相灯亮，其它同；
⑥将一端接N的表笔接C端子，重复③、④项，C相灯亮，其它同；
⑦从N端子上拆下表笔，将线N600接N端子上。
图7TY系列保护对应不同的PT二次接线方式接线方法示意图
2、PT二次B接地的情况[图7（b）]，试验步骤如下：
①将主机L端子上的接线L602拆下；
②将主机N端子上的接线N600拆下，将N600线接于主机L端子上，接地灯亮；
③将主机N端子上接一万能表表笔，如图8（b）所示；
④将一端接N的表笔接A，接地灯、A相接地灯亮，发讯电流同1.③项；
图8TY系列保护模拟试验示意图
⑤将一端接N的表笔碰主机L端子，A相接地灯返回；
⑥将一端接N的表笔碰B端子，重复④、⑤项，B相接地灯亮，其它相同；
⑦将一端接N的表笔碰C端子，重复④、⑤项，C相接地灯亮，其它相同；
⑧从N端子上拆下表笔；
⑨从L端子上拆下N600线，将线N600接在N端子上，接地灯熄灭；
⑩将L602线接主机L端子。
（二）、架空出线单相接地点采用人工定位的步骤
在单相接地线路下，离开接地线路8米如图9所示，令信号电流探测器上边红线与接地线路垂直，按下“定位按钮”沿接地线路进行测量，当信号电流突然减小时，背后一级电杆即为接地点所在杆。
如遇到分支线路，在离开分支点6米处令信号电流探测器上边红线与被测分支线垂直，对两个分支线分别进行测量，信号电流为零的是非接地分支；信号电流为50mA的为接地分支，沿接地分支继续进行测量，直至找到接地点的确切位置。
多分支线路探测结果如图10所示。
为了提高探测速度，亦可用对分法定位。
即在线路总长度的二分之一处探测一次，如能探到信号，说明接地点在远离变电站的50%处；如探不到信号说明接地点在靠近变电站的50%处。
以此类推，再将接地点所在的50%线路分成两个50%继续探测，直至找到接地点的确切位置。
图9沿线路探测接地点位置示意图
图10线路多分支时探测接地点结果示意图
探测完毕，将“信号电流探测器”电源开关打至“关”位置，并放回原位，该探测器上的“充电指示”灯亮，它表示信号电流探测器内的可充电电池正在充电。
四、主机操作说明
（一）主界面
装置的主界面如图所示，按照：
年-月-日时：
分：
秒显示在顶部，主界面共有7个子项，使用上下键可以自由的移动光标并按确认键选定要进入子目录，如果有接地故障，在右上角有“XX接地！
”字样闪烁。
其中1、母线电压：
主要功能是显示现有的母线电压的值。
2、接地选线：
主要功能是显示信号发生器和信号接收器的相关内容。
3、参数设定：
主要完成参数的定值修改，具体操作见后说明。
4、时间校准：
主要完成对时间的校正，具体操作见后说明。
5、测量校准：
主要是对测量参数的小幅度校正，这个选项在出厂前已经设定好，不需要改动。
6、故障纪录：
也就是SOE功能，总共可以显示多达50条的纪录，如果超出50条，系统会覆盖前边的历史记录信息。
7、通信参数：
设定相关的远动上传参数，具体操作见后说明。
（二）子目录
1、进入第一个子目录即母线电压，又如图所示：
上图中共有四条母线的电压显示，具体的显示母线数目与参数设定中的设定数是一致的，譬如在母线参数设定中有两条母线，则这里显示的只有1#、2#母线的数值。
光标闪动处显示出母线的状态，掉电或者正常。
2、移动光标，进入第二个子目录，有如图所示的：
此界面有两个选择项，底部的输出电流显示信号发生器启动时的输出电流值，接地馈线显示接地故障的线路号。
移动光标至第二个子目录的第一个选项，并按确认进入信号发生器，有如下界面：
可以使用+、-键来切换可选项。
电流设定选项可以自由设定输出电流的大小（但是不准超出5A）,一般使用默认选项为2.8A。
输出方式可以选择手动/自动方式，手动方式一般在实验中使用，使用完一定要把手动方式改变到自动方式，不然系统不会自动的检测接地线路，从而不能反映接地故障信息。
输出控制选项可以切换停止/启动两种状态，它反映信号发生器是否有输出信号，在输出方式选项自动状态下与此项启动组合使用才能够完成信号的正常发送和停止。
注入母线选项可以使用左右键选择要注入的母线线号。
这个母线线号的可供选择项是与参数设定中定义的母线数目等同的。
注入相反映要注入信号从那一项中注入，可选项为A相、B相、C相。
电流校准是对输出电流的一个校正。
右边的三个选项显示现在信号发生器的三种状态，接地状态、电源状态以及信号是否发出状态。
移动光标至第二个子目录的第二个选项，并按确认进入第二个选项，有如下界面显示：
这一个界面总共可以显示35条线路返回信号的幅值以及相位等数据，其中馈线号可以根据现场实际编号进行修改，修改工作在参数设定中详细说明。
信号的接收也可以分为自动和手动两种情况，一般要设定在自动状态，手动状态只是在调试过程中使用，使用+、-键切换自动手动状态，会进入下一界面，在这个界面可以接受各个馈线的波形、幅值、相位的数值。
！
注意：
使用完以后一定要查看信号接收器和信号发送器是否在自动和停止位，否则当系统发生接地时，只能手动来检测故障。
强烈建议使用完后查看是否在自动和停止位值。
3、进入第3个子目录参数设定选项，这是整个系统的定值设定区域，能否正确的设定对系统能否正确的判断故障以及故障信息的正确性有至关重要的作用。
在对定值进行修改前，请把主板后面的定值拨码开关打到“ON”.有如下界面现实：
修改母线段数：
移动光标至母线段数，按确认键，会提示密码输入，如图所示，输入正确的密码，系统会返回参数设定界面，否则系统界面不变，要求你重新输入密码。
密码正确后，系统会返回参数设定界面，按确认键，系统会进入母线段数修改界面，如下图所示，使用+、-键可以增加或者减少母线段数，母线段数最大值为4条，要是多于4条，只能使用多台装置。
修改线路号：
移动光标至母线1处，按确认键后会出现信号修改界面，实际意义就是第一条母线所带的出线个数，并且编号从1开始，这与下边所要介绍的馈线编码是一致的。
修改完一段后，下一段的序号是与上一段衔接的。
譬如，一段是从信号01到信号10，则二段信号要从11开始，依次向下。
有无消弧可与现场匹配设置。
其他母线设置与一段设置一样，如果只有两条母线，三、四段母线的信号就没有必要设置了。
接地电压门限修改：
此电压为零序电压的幅值，其设置可以通过+、-键任意修改，只要躲过正常状态三相不平衡造成的零序电压即可，默认电压为15V。
密码修改：
系统万能密码为2003，若要修改属于自己的密码，在确认原始密码后，系统会要求你输入新的密码，如下图所示，只要输入新的密码按确认键就可以了，万能密码不变，也就是说可以有两套密码可以使用。
馈线编号修改：
移动光标至馈线编码项，按确认键进入馈线编码菜单，其有两项：
信号是对应馈线的拨码开关的值，编码根据现场的馈线号编写，一定要做到一一对应，否则可能会报错出线线路。
移动光标到所要修改的位置，按确认键，会进入修改界面，如下图所示：
修改完毕，按确认键返回上图，依次修改即可。
4、进入第四个子目录为时间校准，如图，通过移动光标及使用+、-键修改完成。
系统时间整定前，把拨码开关打到定值一边，然后修改后按确认再依次修改其余数据，最后光标会移动到修改上，按确认后察看系统时间是否修改成功。
成功后把拨码开关拨到“OFF”，否则按要求重新修改。
5、进入第5个子目录为母线电压测量校准选项：
这个选项在出厂前已经整定，不建议作现场修改。
如确实要修改，拨码开关拨到定值“ON”上，然后选择要修改的项，用+、-键作修改，修改完毕一定要按确认键确认，否则修改无效。
6、进入第6个子目录为故障纪录选项：
此选项即为SOE纪录，最大可以显示50条记录，如果超出50条，系统会覆盖最早的历史纪录。
如图所示，每条记录显示接地故障的开始时间、结束时间、故障线路号、故障相、属于哪一条母线、故障时的零序电压、相电压的幅值以及发射信号电流的幅值、相位等。
7、进入第7个子目录为通信参数设定：
如下图所示，这个选项在TY-03A型中需要设置，在修改之前也需要把定值开关打到“ON”上，
主要是通信规约的类型：
现有的两种标准规约可以选择，分别为101规约和CDT部颁规约。
本机地址：
该小电流装置在整个系统中被分配的通信地址，范围001-999任意选择。
接口方式：
RS232/RS485/RS422任意选择。
波特率：
从600pbs—9600bps任意选择。
停止位：
1位或者2位可选。
奇偶校验：
奇校验、偶校验、无校验可选。
五、安装注意事项
（一）、TY-03□型保护的安装配屏
TY-03□型保护工作原理与TY-02GA/B、TY-01AG相同，不同的是为实现自动选线的精度以及易操作性能，使用了DSP微处理器和高精度16位AD转换器件，以及先进的滤波算法，提高了测量精度和选线准确度，并使用超大屏幕液晶显示器，可直观地看到数据及波形，使操作更为简便、直观。
其组屏方式见附录一、附录二所示。
其中“18VG”、“+18V”用来给选线变送器提供18V工作电源。
（二）、主机的安装
1、主机与二次系统的连接
主机端子A、B、C、N、L用5芯电缆（5×2.5mm2）接至PT端子排的A602、B602、C602、N600、L602，针对不同的PT二次接线方式，如图九所示。
切勿将至PT端子排的电缆直接接在中央信号屏或保护端子排的A630、B630、C630、N600、L630或A640、B
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