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1、 国 电 南 自 PSIU600系列系列智 能 单 元说 明 书国电南京自动化股份有限公司GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD版本声明版本声明V1.1 版版* 技术支持 电话：（025）83537292传真：（025）83537200* 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符* 2008 年 11 月 第 1 版 第 1 次印刷* 国电南自技术部监制目 次1概述 12性能参数 23结构型式 34主要回路及原理说明 45跳合闸电流的选用原则 86订货须知 87背板附图 8PSIU600 系列智能单元1 1. 概述概述1.1适用范围PSIU
2、600 系列智能单元（或智能操作箱）是国电南自 PS 6000+变电站自动化系统的一个组成部分，主要配合完成一次设备断路器或变压器的数字化改造，装置一般就地安装于开关场地或主变压器旁的智能终端柜中，具有传统操作箱功能和部分测控功能。PSIU600 系列智能单元具有双百兆光纤网口和一个光纤对时接口，基于IEC61850 标准建模，采用 IEC61850 标准中的“GOOSE”服务机制和处于主控室内的二次设备快速交换信息，其功能完全取代了传统的操作箱功能，解决了目前数字化变电站的过程层数字化需求。PSIU 600 系列智能单元的环境及电磁兼容指标均符合和优于相关国家标准，适应于户外运行条件。 PS
3、IU 600 系列智能单元可适用于分相断路器、三相断路器、大中型主变压器等。对于双跳圈单合圈（或双合圈）的断路器，可通过配置两台同型号的智能单元对应于保护的双重化配置。主变智能单元具有变压器非电量保护功能，也具有油温档位测控功能，非电量保护可选择经 CPU 或不经 CPU 由传统继电器回路直接跳闸。PSIU600 系列智能单元在具体产品上分为 PSIU601 分相智能操作箱装置，主要适用于分相动作的断路器；PSIU621 三相智能操作箱装置，主要适用于三相动作的断路器；PSIU602 主变智能单元，主要适用于主变压器的数字化改造，含非电量保护；PSIU641 开关智能单元，主要适用于低压开关柜
4、，集采样合并器与操作箱功能于一体，并支持 IEC61850-9-1 和 IEC60044-8/FT3 协议。1.2主要设计依据1.2.1 高压线路继电保护装置统一设计工作组操作箱统一设计说明1.2.2 IEC61850 标准 COMMUNICATION NETWORKS AND SYSTEMS IN SUBSTATIONS1.2.3 DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 1.2.4 QGDNZ.JB0092007继电保护及安全自动装置通用标准1.2.5 QGDNZ.JB181-2006 断路器操作箱及交流电压切换装置1.2.6 电力系统相关反事故措施的规定。PSI
5、U600 系列智能单元2 1.3装置特点1.3.1GOOSE 通信：具备双光纤 100M 以太网口，能将开入量转化为 GOOSE 输出，或接收网络 GOOSE 输入转化为接点开出。GOOSE 的单双网模式可选，所有参数可配置，并支持 GOOSE 管理报文、中断告警以及输入输出压板控制功能。1.3.2跳合闸控制：分相或三相跳合闸控制，继电器防跳回路可通过跳线选用或解除，自适应跳合闸电流，并保留手跳和其它保护跳闸的接点输入。1.3.3IEC 61850 建模及通信：内嵌 SCL 解析器实现 IEC 61850 建模。工程化可定制逻辑图：输入输出信号可根据工程需要任意定义组合或时序逻辑。1.3.4变
6、压器本体保护和测控：可选择经过或不经过 CPU 实现变压器本体非电量保护功能，并能对主变档位、刀闸、风扇等信号实现监视和控制。1.3.5双 CPU、启动和出口“与”逻辑防误功能：装置具备单独的小 CPU 和主CPU 实现相互监视，2 个 CPU 自检或互检出告警时切断 24V 继电器电源以防误出口。小 CPU 还接收主 CPU 串行通信传递的启动命令输出单独的启动接点，和主 CPU 的跳合闸开出形成“与”关系出口。1.3.6对时及录波：装置能接受 光纤 GPS 输入（分秒脉冲及 IRIG-B）或 SNTP网络对时，并具备 SOE 记录和动作行为录波的功能，可保存最近 500 次的动作报告。1.
7、3.7抗干扰设计：选用日本松下公司 DK 或 ST 继电器，继电器动作时间不大于 10ms(正常大气条件下，额定电压时 )。直流电压在 80%110%额定电压范围内，装置正常工作。2.性能参数性能参数2.1工作环境条件2.1.1 环境温度工作环境温度：4075。2.1.2 相对湿度相对湿度：595。 PSIU600 系列智能单元3 2.1.3 大气压力大气压力：86kpa106kpa（海拔高度 2500m 以下） 。2.1.4 额定电压直流电压：220V 或 110V。2.1.5 功率消耗装置正常工作时功耗不大于 40W，整组动作时 45W（不含跳合闸时的功率消耗） 。2.1.6 继电器回路技
8、术要求 当直流电源电压在 80%110%范围内变化时，装置能正常工作。HBJ、TBJ 的电流启动值为额定值的 0.30.5 倍。SHJ、KKJ、ZHJ、STJ、TJQ、TJR 的电压启动值为额定值的 0.550.7 倍。2.2 GOOSE 处理能力软件延时：1ms极限吞吐率：50 帧/10msT1 重传时间： 可配置，最小 1ms2.3逻辑图配置最小扫描周期： 417us（50Hz，每周波 48 次）最多元件数： 1000 个执行延时： 1000 逻辑门情况下2ms2.4开入开出智能开入80 个，智能开出36 个智能开入特性：220v 或 110v 强电输入，大于 70Un 可靠动作，小于 5
9、5Un 可靠不动作智能开出特性： DC 220V 5A（闭合容量） ，或 DC 220V 60W（阻性负载切换容量）2.5绝缘性能绝缘电阻、介质强度、冲击电压均满足电力行业标准 DL/T 478-2001 的要求。2.6电磁兼容性能静电放电抗干扰度通过 GB/T 17626.22006 标准规定的 4 级试验 辐射电磁场抗扰度通过 GB/T 17626.31998 标准规定的 3 级试验 快速瞬变脉冲群抗扰度通过 GB/T 17626.42006 标准规定的 4 级试验 浪涌（冲击）抗扰度通过 GB/T 17626.5-1999 标准规定的 4 级试验 射频场感应的传导骚扰抗扰通过 GB/T
10、17626.61998 标准规定的 3 级试验PSIU600 系列智能单元4 度 工频磁场抗扰度通过 GB/T 17626.81998 标准规定的 4 级试验 脉冲磁场抗扰度通过 GB/T 17626.91998 标准规定的 5 级试验 振荡波抗扰度通过 GB/T 17626.121998 标准规定的 3 级试验3. 结构型式结构型式本装置主要采用标准 4U 19 英寸或 19/2 英寸机箱，各功能模件采用背后插拔方式，完全支持模块化的设计方案。机箱面板按照工艺美学设计，使用方便。背插式结构即插件从装置的背后插拔，各插座间的连线在整母板上，母板位于机箱的前部。打开装置前面板，可看到母板的型号。
11、该结构具有以下优点：1) 各插件自带可插拔端子，增强装置的抗干扰能力，提高其可靠性和安全性。2) 母板连线按总线方式布置，使装置在功能配置上具有很强的灵活性，可以根据现场的需要扩充或更改装置的功能。4. 主要回路及原理说明保留传统继电器的回路设计：保留传统继电器的回路设计：为最大化的适应各地数字化变电站工程，尤其是适应于老站的不完全数字化改造，且考虑到对智能单元的不同认识和不同的使用习惯，并从增加可靠性的角度出发，智能单元仍然保留了部分经典传统继电器回路，不依靠 CPU 系统即可方便的实现传统操作箱的功能等。JJ 控制电源监视继电器ZHJ 重合闸继电器SHJ 手动合闸继电器STJ 手动跳闸继电
12、器KKJ KK 开关重动固定继电器TJQ 三相跳闸（启动失灵，不闭锁重合闸）继电器TJR 三相跳闸（启动失灵， 闭锁重合闸）继电器TJF 三相跳闸（不启动失灵，闭锁重合闸）继电器PSIU600 系列智能单元5 1YJJ 压力监视继电器（压力降低到不允许跳合闸操作时返回）3YJJ 压力监视继电器（压力降低到不允许合闸操作时返回）TBJ 跳闸保持继电器TBJV 断路器跳跃闭锁继电器HBJ 合闸保持继电器TWJ 跳闸位置继电器HWJ 合闸位置继电器4.1电源监视回路（JJ）本回路采用松下 DK1A1B-DC48V 继电器，并接于控制电源回路，达到失电告警的功能。回路中串接 5W 功率水泥电阻，确保回
13、路长期带电情况下可靠散热。4.2操作开关状态继电器（KKJ）KKJ 的作用是反映操作开关的状态，KKJ 为双位置继电器，在 KK 开关合闸时启动，分闸时返回。KKJ 的两对接点经端子引出，由 CPU 以 GOOSE 逻辑节点的形式发出。4.3 手动合闸继电器回路（SHJ）SHJ 动作后，它的三对常开接点分别接至 A 相、B 相、C 相合闸回路实现手动合闸；手动合闸回路受压力闭锁的回路的制约，当压力降低到禁止合闸程度，合闸回路断开，手动合闸无效。 4.4 重合闸继电器回路（ZHJ）ZHJ 由保护装置或重合闸装置中重合闸 GOOSE 报文启动，ZHJ 的三对常开接点分别接至 A 相、B 相、C 相
14、合闸回路实现重合闸4.5手动跳闸继电器（STJ）STJ 由控制开关 KK 的跳闸接点启动，其接点分别接入跳闸回路的 A 相、B 相、C 相，完成手动跳闸，同时送出必要的配合接点。 4.6 三相跳闸继电器（TJQ、TJR、TJF）TJQ 由传统 Q 端子接入的保护（保护跳闸后允许进行自动重合闸）启动，其接点分别接入跳闸回路的 A 相、B 相、C 相，完成三相跳闸，同时送出必要的配合接PSIU600 系列智能单元6 点。TJR 由 R 端子接入的保护（保护跳闸后不允许进行自动重合闸）启动，其接点分别接入跳闸回路的 A 相、B 相、C 相，完成三相跳闸，同时送出必要的配合接点。TJF 由 F 端子接
15、入的保护（保护跳闸后不允许进行自动重合闸,也不启动失灵）启动，其接点分别接入跳闸回路的 A 相、B 相、C 相，完成三相跳闸，同时送出必要的配合接点。4.7 合闸回路（HBJa、HBJb、HBJc）断路器合闸可由 SHJ 或 ZHJ 接点启动，合闸启动后可由合闸保持继电器 HBJ 接点保持。合闸回路中增加 HBJ 后为了防止断路器跳跃，在合闸回路中串接 TBJ常开接点、并和 TBJ 电压线圈与其接点的串联回路并联，保证断路器在跳闸未完成前不会进行合闸。4.8 跳闸回路（1TBJa、1TBJb、1TBJc）每一相跳闸回路均串接一个 TBJ 的电流启动线圈，当跳闸回路启动时，其接点对跳闸接点自保持，保证断路器完成跳闸；TBJ 的另一个作用是防止断路器跳跃，当断路器跳闸未完成前，接入合闸回路 TBJ 常开接点闭合，此时，合闸回路不可能启动，从而达到断路
