YHB320微机线路保护测控装置.docx
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YHB320微机线路保护测控装置
YH-B320系列微机线路保护测控装置
01装置简介
YH-B320系列微机线路保护测控装置是以电压、电流保护及其三相重合闸为基本配置的线路保护测控装置，适用于110kV及以下电压等级中低压电网、厂用电和工矿企业用电系统的进线、出（馈）线、母联等线路的保护、测量、控制。
装置自带操作回路，可集中组屏，也可分散安装在开关柜上或就地安装于户外开关场。
YH-B320A型为基本型，适用于进线、出（馈）线、母联等线路的保护、测控；
YH-B320B型主要适用于要求带进线备投功能的进线保护、测控；
YH-B320C型主要适用于电压采取V-V平衡接线的进线、出（馈）线、母联等线路的保护、测控。
02主要功能
功能\产品型号
A型
B型
C型
保
护
功
能
三段复压方向闭锁过流保护
√
√
√
三段方向闭锁零流保护
√
√
√
反时限过流保护
√
√
√
分散小电流接地选线
√
√
过负荷告警
√
√
√
合闸加速保护（手合后加速、重合前、重合后加速）
√
√
充电保护
√
√
低电压保护（经无流闭锁）
√
√
√
低周减载（低压闭锁、滑差闭锁）
√
√
低压解列（滑差闭锁）
√
√
三相重合闸（检同期、检无压）
√
√
进线备投
√
CT断线告警
√
√
√
PT断线告警
√
√
√
控制回路断线
√
√
√
故障录波
√
√
√
测控功能
15套定值
支持定值区的整定、拷贝、切换
软压板、硬压板
重要功能通过软压板和硬压板共同控制
测量
电压、电流、功率、频率等测量与远传，测量计及13次谐波，脉冲电度、积分电度
遥信
14路外部开入遥信采集，多路软遥信
出口控制
10路可编程出口空接点，可分别定义为动作接点和信号接点。
操作回路
独立的操作防跳回路，控制电源AC220V/DC220V通用、开关跳合闸电流0.5~5A自适应，支持就地应急操作及遥控操作
现场总线
eCAN和RS485，集成IEC-103、CAN2.0、MODBUS等规约
对时
硬件时钟电路，GPS分脉冲、秒脉冲及IRGB码对时，网络对时
监视测试功能
装置操作记录、装置上电自诊断、运行自监视、虚拟测试功能
自检功能
动态检测装置故障，检测到错误告警并闭锁出口防止误动
双看门狗
保证装置可靠运行和故障自恢复
03保护原理
3.1方向元件
1）相间方向元件
相间方向元件采用90度接线方式，按相启动，各相电流保护受下表所示相应方向元件的控制；为消除死区，方向元件带有记忆功能，当三相线电压均小于8V时判为电压死区。
相间方向元件
Ir
Ur
A
Ia
Ubc
B
Ib
Uca
C
Ic
Uab
装置采用30度功率内角，正方向动作范围为Arg（Ur/Ir）=-120～60，边缘稍有模糊，误差<5。
2）零序方向元件
零序方向元件动作区为为：
0°≤arg（3U0/3I0）≤180°，边缘模糊角度误差<5。
3U0为自产，当3U0<18V时零序方向元件闭锁。
相间方向元件零序方向元件
3.2复压闭锁元件
利用复合电压闭锁元件可以保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作，同时可提高相间电流保护的灵敏度。
复合电压闭锁元件开放条件：
a）MIN（Uab、Ubc、Uca）b）U2>U2set；U2为负序电压，U2set为负序电压闭锁定值
以上两个关系为或逻辑。
3.3过电流保护元件
装置设置三段定时限过流保护，为了躲开线路避雷器雷击放电时间，装置Ⅰ段电流保护设置了可以独立整定的延时定值。
三段过电流保护的动作逻辑相同，动作条件为：
a）方向闭锁元件满足；方向元件投入时本条件有效
b）复压闭锁条件满足；复压闭锁元件投入时本条件有效
c）MAX（Ia，Ib，Ic）>Iset；Iset为过流定值
d）T>Tset；Tset为延时定值
以上为逻辑与关系。
对III段过流保护，反时限保护不投入时选择III段定时限电流保护功能，否则选择反时限过电流保护。
3.4反时限保护元件
根据国际电工委员会（IEC255）和英国标准规范（BS142）的规定，本装置采用下列三个标准特性方程供用户选择使用。
通过反时限特性定值来选择反时限特性：
1.00为一般反时限，2.00为非常反时限，3.00为极端反时限。
反时限元件可以通过定值投退，当“投”反时限元件时，电流III段保护采用反时限特性，Ip、Tp为三段过流保护的定值与时间；当“退”反时限元件时，电流III段保护采用定时限特性。
一般反时限
非常反时
极端反时限
式中：
Ip为电流基准值，取过流三段过流定值；tp为时间系数，取过流三段过流时限。
3.5零序过流保护元件
在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，一般采用零序过流直接跳闸方法，本装置配置三段零序电流保护。
装置设有“零序自产”控制字整定来选择零序电流的获取方式，“零序自产”投入时零序电流是计算得到的（3I0=Ia+Ib+Ic），“零序自产”退出时零序电流为外接零序电流。
零序过流保护动作条件：
a）方向闭锁条件满足；零序方向元件投入时本条件有效
b）3I0>Iset；Iset为零序过流元件定值
c）T>Tset；Tset为时间延时定值
以上为逻辑与关系。
3.6加速保护元件
装置配置手合加速、重合闸前加速和重合闸后加速保护功能。
1）手合加速
手合加速不需要外部手动合闸把手触点来启动，手合加速启动条件为：
a）断路器在分闸位置的时间超过30S
b）断路器由分闸变为合闸，加速允许扩展5S
以上为逻辑与关系。
2）保护加速
保护加速包括重合闸前加速和重合闸后加速，可由控制字选择加速方式。
投入加速控制字和退出前加速控制字时，选择为重合后加速保护，重合后加速保护在重合闸动作出口后的5S内有效，重合后加速保护电流定值应躲过线路所带变压器的励磁涌流。
投入加速控制字和投入前加速控制字时，选择为重合前加速保护，前加速保护在重合闸充电完成后才投入，前加速保护电流定值可按躲过最大负荷电流整定。
3）过流加速保护
过流加速是独立的过流保护，电流加速保护动作条件：
a）MAX（Ia,Ib,Ic）>Iset；Iset为加速电流
b）加速投入；前加速或手合加速或后加速
c）T>Tset；Tset为加速动作时间
以上为逻辑与的关系。
4）零序电流加速保护
零序加速是独立的保护，零序加速保护动作条件：
a）3I0>Iset；Iset为加速电流
b）加速投入；前加速或手合加速或后加速
c）T>Tset；Tset为加速动作时间
以上为逻辑与的关系。
3.7充电保护元件
装置配备充电保护，断路器处于分闸位置启动充电保护，在断路器由分闸变为合闸后5S内充电保护允许。
充电保护动作判据为：
a）MAX（Ia,Ib,Ic）>Iset；Iset为充电保护电流定值
b）充电保护扩展时间内；断路器由分闸变位合闸5秒时间内
c）重合闸未动作
d）T>Tset；Tset为时间定值
以上条件为逻辑与关系。
3.8低电压保护元件
为了防止相电压误动而采用线电压作为判据，低电压保护动作条件为：
a）MAX（Uab,Ubc,Uca）b）MAX（Ia,Ib,Ic）c）曾经有压；线电压>70V判为曾经有压，扩展30S
d）断路器在合位；断路器位置闭锁
e）没有发生PT断线；PT断线自动闭锁低电压保护
f）T>Tset；Tset为时间定值
以上条件为逻辑与关系。
3.9过负荷报警元件
过负荷保护监视三相电流，当过负荷保护动作时，告警接点输出。
过负荷动作条件：
a）MAX（Ia,Ib,Ic）>Iset；Iset为过负荷电流定值
b）T>Tset；Tset为时间定值
以上为逻辑与的关系。
3.10三相一次重合闸
1）重合闸充电条件
重合闸的重合功能必须在“充电”完成后才能投入，以避免多次重合闸，装置设置一充电计数器，采用延时充电的方式，充电时间为10s，当充电计数器达到10s后，充电结束显示充电标志。
重合闸充电条件：
a）重合闸功能投入
b）断路器在合位
c）没有重合闸闭锁遥信
2）重合闸放电条件
重合闸放电采用瞬时放电的方式，当放电条件满足时，重合闸放电，充电计数器清零。
a）重合闸功能退出
b）有重合闸闭锁遥信
c）低周减载元件动作
d）低压减载元件动作
e）母线或线路PT断线
f）跳位继电器动作持续25秒
g）重合闸动作或低电压动作
以上为逻辑或关系。
3）重合闸启动方式
a）保护启动重合闸
b）开关位置不对应启动重合闸
4）重合闸重合方式
a）不检定b）检无压c）检同期
检同期或检无压重合时，装置必须接入线路抽取Ux，线路电压Ux的大小和相别由保护装置自动识别。
装置自动识别Ux大小和相别的条件为：
a）母线有压（最大线电压>70V ）
b）UA>0.7Un
c）Ux>0.7Un
d）断路器在合位
e）保护没有动作
以上为逻辑与关系。
5）重合闸出口条件
a）重合闸充电完成（显示充电标志）
b）保护启动重合闸或不对应启动重合闸满足
c）断路器处于跳位状态
d）不检定或检无压或检同期条件满足
e）没有重合闸闭锁遥信
f）重合闸时间定值满足
3.11分散式低频减载元件
利用低频减载功能可以实现分散式频率控制，低频减载设有滑差闭锁元件以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额。
低频减载动作条件为：
a）fb）MAX（Uab,Ubc,Uca）<130V；电压不能过高
c）MIN（Uab,Ubc,Uca）>Uset；Uset为低压闭锁定值
d）U2<5V；保证电压的平衡
e）f<49.50Hz或者f>50.50Hz；频率越限后进行滑差判别
f）df/dtg）MAX（Ia,Ib,Ic）>0.06In；三相有流
h）断路器处于合位；断路器位置闭锁
i）T>Tset；Tset为时间定值
以上条件为逻辑与关系。
3.12分散式低压解列元件
利用低压解列元件可以实现分散式电压控制。
低压解列动作判据为：
a）MAX（Uab,Ubc,Uca）b）MIN（Uab,Ubc,Uca）>20V；低压解列不是故障
c）du/dtd）U2<5V；负序线电压，保证平衡性
e）MAX（Ia,Ib,Ic）>0.06In；三相有流
f）断路器合位；断路器位置闭锁
g）没有发生PT断线；PT断线闭锁低压解列
h）T>Tset；Tset为时间定值
以上条件为逻辑与关系。
低压解列动作时装置自动闭锁重合闸。
3.13小电流接地选线
装置当地分散式接地选线功能主要通过零序功率方向元件的动作判据实现。
小电流接地选线的动作条件为：
a）3I0>Iset；Iset为III段零序过流定值
b）0°c）T>Tset；TsetIII段零序电流时限
以上条件为逻辑与关系。
Iset建议按照最长线路单相接地电流的1.3倍进行整定，此方法在线路较短、接地零序电流很小时，选线的灵敏性降低。
3.14备投功能
单母线接线而有两路电源进线时，正常运行方式为一路供电另一路热备用，此时需要配置备用电源自投切功能。
YH-B320B型可选配内置备投功能，这样可不必配置专门的备自投装置，为用户节省投资。
YH-B320B保护装置的备自投功能为两回进线互为备用，使用时需要两条进线同时配备此功能。
备自投功能适用于以下接线方式：
1）备自投逻辑原理
装置引入母线电压（Uab、Ubc、Uca）用于母线有压、无压判别。
引入备用进线电压（Ux）作为自投准备及动作的辅助判据，可经控制字选择是否使用。
引入工作进线电流（与保护电流共用）是为了防止PT三相断线后造成备自投误动，也是为了更好地确认进线开关已跳开。
装置引入1DL、2DL开关位置接点，用于系统运行方式判别，自投准备及自投动作。
另外还分别引入了闭锁自投开入，更好的与其他装置配合。
2）备自投方式
备投逻辑（以2进线为工作电源，1#进线为备用电源自投方式为例）：
进线1备用，进线2运行，即2DL在合位，1DL在分位。
当进线2电源因故障或其他原因被断开后，进线1备用电源应能自动投入，且只允许动作一次。
为了满足这个要求，设计了类似于线路自动重合闸的充电过程，只有在充电完成后才允许自投。
充电条件：
a）进线自投压板及相应的软件投退控制字投入；
b）1DL在跳位（HW=0，TW=1）；
c）2DL在合位（HW=1，TW=0）；
d）母线三相有压（U有压）；
e）无闭锁进线自投开入信号；
以上为逻辑与关系，经10秒后充电完成。
放电条件：
a）自投压板退出或相应的软件投退控制字退出；
b）1DL、2DL任一或多个开关变位；
c）任一开关拒动；
d）有闭锁备自投开入信号；
以上为逻辑或关系。
动作过程：
充电完成后，母线三相均无压，工作进线2无流，经整定延时跳2DL，检2DL跳开（TW=1）后，合1DL，检1DL合上（HW=1）后，发“备自投成功”信息和备自投动作信号。
3.15PT断线
装置对PT电压进行实时监测，发生PT断线时，延时10S发PT断线信号，同时告警接点输出。
在发生PT断线期间，当“PT断线闭锁”控制字投入时，暂时退出与电压有关的各种保护（比如复压闭锁过流保护）；当“PT断线闭锁”控制字退出时，退出与电压相关的判据（例如复压元件）。
在保护没有启动时，PT断线判定条件：
a）U2＞8V
b）Max（Uab,Ubc,Uca）<10V，且至少有一相电流有流（>0.06In）
以上为逻辑或关系。
3.16CT断线检测
装置适时检测CT输入电流，放生CT断线延时10秒报警CT断线，同时告警接点输出。
在保护没有启动时，CT断线条件：
a）MAX（Ia，Ib，Ic）>Iset；Iset为CT断线定值
b）MIN（Ia，Ib，Ic）<0.90Iset
以上为逻辑与关系。
3.17控制回路断线告警
当同时采集到断路器跳闸位置信号和合闸位置信号，或者同时采集不到断路器跳闸位置信号和合闸位置信号，装置认为控制回路发生断线，延时2秒报警控制回路断线，同时告警接点输出。
3.18报警和闭锁
当装置检测到如下故障，将发出呼唤信号并在液晶显示器上显示出相应报警的内容的同时闭锁保护出口。
直流电源消失（由于装置失电，液晶显示器将无法显示任何内容）、RAM、I2C、A/D等硬件自检出错。
04参数设置
序号
参数名称
整定范围
默认
序号
参数名称
整定范围
默认
01
CT变比
0.00-999.99
100
05
通讯地址
1-127
1
02
PT变比
0.00-999.99
100
06
RS485波特率
4800、9600、19200Bps
9600B
03
CT额定电流
5A或1A
5
07
CAN波特率
5K、10K、20K、50K、125K、250K
125K
04
测量方式
2-两元件
3-三元件
3
08
RS485
通讯规约
0-103、1-MODBUS
0
遥信参数
设置对应遥信号的遥信分辨率时间，出厂设置为120ms,控制回路断线设为2S
遥信号：
0—15，遥信0~14对应外部遥信，遥信15为控制回路断线
遥控时间
设置对应遥控号的遥控脉宽时间，出厂设置为300ms。
遥控号：
0—9
电度
设置
脉宽时间
设定脉冲电度分辨宽度，出厂默认值设定为100ms
电表常数
设定多少脉冲对应为一度电，出厂默认值为1000
积分电度底数
P+、Q+、P-、Q-设定有功、无功积分电度电度底数，出厂默认值为0
脉冲电度底数
MC0、MC1设定有功、无功脉冲电度电度底数，出厂值默认值为0
05定值管理
5.1YH-B320A型、C型数值定值
序号
参数名称
整定范围
默认
序号
参数名称
整定范围
默认
01
过流I段电流定值
0.25～100A
5A
19
零序II段时限
0～30S
1S
02
过流I段时限
0～30S
0.1S
20
零序III段过流定值
0.25～100A
2A
03
过流II段电流定值
0.25～100A
5A
21
零序III段时限
0～30S
2S
04
过流II段时限
0～30S
1S
22
零序加速过流定值
0.25～100A
5A
05
过流III段电流定值
0.25～100A
3A
23
零序加速时限
0～30S
0.5S
06
过流III段时限
0～30S
2S
24
低周减载频率定值
45.0～50.0Hz
48.5Hz
07
过流反时限类型
1一般反限限
2非常反时限
3极端反时限
1
25
低周减载动作时限
0～30S
2S
08
负序电压闭锁定值
1～120V
7V
26
低周减载低电压定值
1～120V
40V
09
低电压闭锁定值
1～120V
60V
27
滑差闭锁定值
0.5～20.00
2C/S
10
过流加速段电流定值
0.25～100A
5A
28
低压减载电压定值
1～120V
80V
11
过流加速段时限
0～30S
0.5S
29
低压滑差闭锁定值
0～100V/S
25V/S
12
充电保护过流定值
0.25～100A
5A
30
低压减载时限
0～30S
2S
13
充电保护时限
0～30S
0.5S
31
重合闸同期角度
0～60°
10°
14
过负荷报警电流定值
0.25～100A
8A
32
重合闸时限
0.2～20S
1S
15
过负荷报警时限
0～200S
5S
33
低电压定值
1～120V
60V
16
零序I段过流定值
0.25～100A
5A
34
低压无流闭锁定值
0.25～100A
1A
17
零序I段时限
0～30S
0.1S
35
低电压时限
0～30S
0.5S
18
零序II段过流定值
0.25～100A
3A
36
CT断线电流定值
0.25～100A
5A
5.2YH-B320B型数值定值
序号
参数名称
整定范围
默认
序号
参数名称
整定范围
默认
01
过流I段电流定值
0.25～100A
5A
13
零序I段时限
0～30S
0.1S
02
过流I段时限
0～30S
0.1S
14
零序II段过流定值
0.25～100A
3A
03
过流II段电流定值
0.25～100A
5A
15
零序II段时限
0～30S
1S
04
过流II段时限
0～30S
1S
16
零序III段过流定值
0.25～100A
2A
05
过流III段电流定值
0.25～100A
3A
17
零序III段时限
0～30S
2S
06
过流III段时限
0～30S
2S
18
低电压定值
1～120V
60V
07
过流反时限类型
1一般反限限
2非常反时限
3极端反时限
1
19
低压无流闭锁定值
0.5～100A
1A
08
负序电压闭锁定值
1～120V
7V
20
低电压时限
0～30S
0.5S
09
低电压闭锁定值
1～120V
60V
21
进线有压定值
1~120V
30V
10
过负荷报警电流定值
0.25～100A
8A
22
进线备投延时
0～30S
1S
11
过负荷报警时限
0～200S
5S
23
CT断线电流定值
0.25～100A
5A
12
零序I段过流定值
0.25～100A
5A
24
5.3YH-B320A型、C型软件压板
序号
名称
默认
序号
名称
默认
序号
名称
默认
1
过流I段投入
退
14
过负荷报警投入
退
27
重合闸投入
退
2
过流I段方向闭锁
退
15
零序过流I段投入
退
28
重合闸不检定
退
3
过流I段复合电压闭锁
退
16
零序过流I段方向闭锁
退
29
重合闸检同期
退
4
过流II段投入
退
17
零序过流II段投入
退
30
重合闸检线路无压
退
5
过流II段方向闭锁
退
18
零序过流II段方向闭锁
退
31
重合闸检母线无压
退
6
过流II段复合电压闭锁
退
19
零序过流III段投入
退
32
低电压保护投入
退
7
过流III段投入
退
20
零序过流III段方向闭锁
退
33
低压无流闭锁投入
退
8
过流III段方向闭锁
退
21
零序过流加速投入
退
34
PT断线判别投入
退
9
过流III段复合电压闭锁
退
22
接地选线投入
退
35
PT断线闭锁投入
退
10
反时限过流投入
退
23
低周减载投入
退
36
CT断线判别投入
退
11
过流加速段投入
退
24
低周滑差闭锁投入
退
37
零序电流自产
退
12
前加速投入
退
25
低压减载投入
退
13
充电保护投入
退
26
低压滑差闭锁投入
退
特殊定值说明：
1、定值28、29、30、31设定重合闸方式，重合闸方式能且只能在重合闸不检定、重合闸检同期、重合闸检母线无压、重合闸检线路无压中选择一种。
2、定值37零序电流自产控制字投入时，保护零序电流由计算得到（3I0=Ia+Ib+Ic），可不外接零序电流，否则零序电流
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