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1、微机线路及逆功率综合保护测控装置技术说明书西安西电自动化控制系统有限公司目录1 概述3主要特点及功技术参数43.1机械及环境参数43.2额定电气参数43.3主要技术指标44装置硬件说明55软件说明.66基本保护配置107主要测控功台匕能8装置整定内容12定值整定清单12开入量参数整定13开出量参数整定149主要保护功能原理159.1低压方向闭锁三段式电流保护15过负荷保护18三相一次重合闸、后加速18低频减载19低电压199.6两段零序过流保护（I段10、n段10）20零序过压保护20逆功率保护219.9非电量保护21TV监测21TA监测22控制回路断线告警239.13装置故障告警2410装置
2、背板端子定义及接线示意24概述IHD6201、IHD6224微机综合保护测控装置是西安西电自动化控制系统有限责任公司在总结了现有系列产品运行经验的基础上，融合了国内外先进技术，采用了基于ARM9内核32位的闪存微控制器，根据中国电力系统的需求自主研制和生产的产品。本系列装置采用了计算机技术、电力自动化技术、通讯技术等多种高新技术，集保护、测量、控制、监测、通讯、事件记录、故障录波、远程I/O等多种功能于一体。可就地安装在开关柜上或集中组屏，是构成变配电所和发电厂厂用电综合自动化系统的理想智能终端装置。1.1 主要特点及功能保护功能齐备：各型号保护功能齐备，并可按照用户要求进行定制。1.2 逻辑
3、功能：各保护功能和继电器出口具有逻辑组态功能，可按用户要求进行设定，可设保护动作信号量输出功能；开关量可通过设定实现非电量保护功能；开关量可实现闭锁保护功能。1.3 测量功能：高精度测量电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、零序电流、计算电度。1.4 高度集成：集保护、测量、控制、监测、通讯、录波、事件记录等多种功能于一体。1.5 友好人机界面：超大屏幕图形液晶显示，蓝色背光，动态显示一次系统图、实时波形图、故障录波图、各种电气参数及保护信息。中文菜单提示，操作快捷方便。1.6 强大的通讯功能：采用两路RS485/RS422、以太网RJ45电口（或光口）以及第3路RS485/RS42
4、2接口（或CAN总线接口，注意该口与420mA输出不可同时兼得）；通讯协议支持IEC8705-103、modbusRTU、modbusTCP、XD-BUS等；通讯参数可设。各功能单元可与主控计算机（或通信管理机）进行通讯，实现信息的远方传送和交换，可实现遥测、遥信、遥控、保护定值设定及查询、装置工作状态、SOE事件记录、录波数据等传输功能。1.7 多路状态监测及逻辑定义功能：有多达16路开入量，开入量可由用户定义，解决了用户需监测多个开入量问题，不需再配其他装置。1.8 强大自检功能：具备软、硬件实时自检与报警功能。1.9 在线编程功能（ISP）：提供一个在线编程通讯接口，可自由下载各种保护软
5、件模块、一次系统图，无须拆卸装置。1.10 SOE事件记录：在线记录事件量达256条，先进先出（FIFO）动态刷新，带有时间标记，掉电不丢失。1.11 故障录波功能：可将故障前、故障中、故障后的电流、电压、断路器状态和保护信息完整真实记录下来，记录长度100个周波，为用户进行故障分析提供依据。1.12 故障自动推画面功能：当保护动作或者有告警信息时，装置自动弹出画面。高亮度显示动作或者告警的保护。1.13 GPS校时功能：提供时钟同步接口，接收GPS校时信号。1.14 外形美观大方：前面板采用ABS材料，机箱采用薄钢（铁）板，结构紧凑、抗震动及电磁兼容性能更强。1.14.1 技术参数机械及环境
6、参数机箱结构尺寸参考“4.2装置外形及开孔尺寸”工作环境指标名称海抜咼度单位i指标Im:2000备注GB6162环境温度-1055GB6162相对湿度5095GB6162大气压kPa86106GB6162贮存、运输极限环境温度:装置的贮存、运输及安装允许的环境温度为-25+70C。机械性能振动响应、振动耐久、冲击响应、冲击耐久、碰撞：严酷等级为3.2额定电气参数额定数据电源交流电压交流电流频率220V,110V57.7V（相电压）,100V（线电压）5A,1A505Hz功耗回路1交流电流回路交流电压回路电源回路v0.5VA/相（额定1A）正常15W功耗v1VA/相v1VA/相（额定5A）1跳闸
7、20W3.3主要技术指标实时性内容开关动作数据采集通讯画面调画面接口报上位机到下位分辨率刷新时间警时间机命令参数v2ms模拟量波特率30019200（默认4800bps）1s1s类型电压波形频率功耗纹波波形失真直流100V250V直流20W5%交流85V265V交流505Hz20W5%332电源:过载能力内容2倍的额定电流110倍的额定电流40倍的额定电流电流回路一连续工作一允许10s允许1s测量准确度内容条件准确度电流0.1In1.2ln0.2%电压0.2Un1.2Un0.2%功率0.5%频率4555Hz0.02Hz定值误差内容参数电流及电压定值误差|3%整定值频率定值误差i0.02Hz1时
8、间定值误差|35ms或整定时间土15ms1336绝缘试验绝缘试验符合国标：GB/T1459832006的规定冲击电压试验符合国标：GB/T14598.3-2006的规定介质强度对象频率时间试验电压有效值信号回路50Hz11min2kV交流回路50Hz1mini2kV电源回路50Hzii1min1kV电磁兼容试验项目严酷等级符合标准震荡波抗扰度试验III级GB/T14598.13静电放电抗扰度试验IV级GB/T14598.14射频电磁场辐射抗扰度试验III级GB/T14598.9电快速瞬变脉冲群抗扰度试验A级GB/T14598.10浪涌抗扰度试验IV级GB/T14598.18射频场感应的传导骚扰
9、抗扰度试验III级GB/T14598.17工频抗扰度试验A级GB/T14598.19传导发射限值试验GB/T14598.16辐射发射限值试验GB/T14598.16出口继电器参数内容型号接点容量i允许长期通过电流8A1!分、合闸出口继电器ST2-DC12V切断电流：0.3ADC220V分、合闸保持继电器ST2-DC1.5V允许长期通过电流5A信号继电器14、告警继电器DSP2a-DC12V;:切断电流：0.3ADC220V4装置硬件说明4.1装置后端子定义（参见附图）4.2装置外形及开孔尺寸1200.24*5.5OG1-11662o+M3侧视图开孔尺寸图4.3各硬件原理说明硬件组成组成装置的插
10、件主要有：电源插件、交流采样插件、继电器插件、主控板插件、通讯板插件、液晶控制及显示面板。各部件独立插接安装，散热好，抗干扰能力强，便于更换维护。硬件系统示意图432硬件说明主控板插件由基于ARM9内核32位的闪存微控制器、CPLD、专用高精度A/D采样器件、光电隔离输入输出接口、定值存储器、跳合闸逻辑电路、低通滤波器、高精度运算放大器、电流限幅保护、模拟通道接口、硬件看门狗、光电隔离通信接口等组成。电源板插件采用小型开关电源，交直流两用，工作电压范围大、效率高。交流采样插件采用小型精密电流电压互感器对电流电压等模拟量采样。继电器板插件由分、合继电器，保持继电器，信号继电器组成。本装置的继电器
11、板分两种：一种具有防跳功能，装置内部有防跳继电器，可取代老式微机保护所用的外部防跳操作箱，并予留有外接分合闸及就地/遥控切换功能；另一种不带有防跳继电器，以满足目前很多自带防跳功能的断路器使用。液晶模块采用(320X240)超大屏幕液晶显示器，蓝色背光、全汉化显示，可显示一次系统图、测量数据、保护信息、故障波形等。采用液晶低功耗运行方式，延长了LCD使用寿命。面板按键的设计简洁明了便于操作；信号灯采用LED发光器件，使用寿命长，并且每个LED各表示一个工作状况，使用户对装置及系统的运行情况一目了然。工作原理简述从电网一次设备TA及TV采样来的电压电流信号经精密电压电流变换器变换，经低通滤波后再
12、经高精度运算放大器放大、限幅保护，变换成一定幅度的交流电压信号，经16位A/D转换产生的数字量通过单片机STR912FW44X6来运算、处理，MCU同时还接受经光电隔离的开入量和遥控输入信号量以及通过键盘查询、整定定值等操作产生的输入信号量。所有这些经A/D转换的数字量以及外部输入的信号量经MCU综合运算、处理，当满足动作条件时便发出相应的跳、合闸信号和告警信号到驱动接口电路，接着驱动接口电路将这些信号送到出口继电器板，出口继电器板上的跳、合闸继电器触点接通断路器的跳、合闸回路，告警信号继电器接通告警回路。同时，MCU发出相应的位置、状态信号。所有信号测量、保护动作值、跳合闸变位记录、整定过程
13、、查询过程、故障类型、故障波形、遥信量、电网频率、时间等均能在LCD上显示。本装置再利用通信口（串口、以太网等）可以与远方调度中心进行通信，实现遥控、遥信、遥调、遥测等功能。本产品具有定值的远方查询及整定、远方保护压板投退等远方控制功能。5软件说明5.1程序流程图说明：要实现对保护装置的电参数的测量与监视，就必须实时地收集与处理电量，开关量状态等参数。由于装置对测量的精确性，保护动作的可靠性、迅速性、安全性都有很高的要求，为了测量达到一定精度，就必须在测量点数上保证一定密度；为了使保护动作安全可靠，就要求保护的算法必须做到完整可靠，这样又会减慢装置的响应速度。因此，在单片机上实现多种功能，软件
14、的设计必须对实现功能占用MCU时间的分配上，作到有主有次，既要保证功能的完整性，又要保证实时性。本装置采用实时多任务的调度方法，完成采样、A/D转换、显示、保护等功能。对实时性要求很高的任务，采用中断方式实现，对一般任务用任务调度实现.软件的整体结构如下： 初始化：初始化各种变量，常量，中断等。 任务调度：进行任务的调度算法和任务的调度。 通讯中断：进行通讯的发送和接收。 采样中断：进行A/D转换和有效值，基波值的计算。 定时中断：时钟定时累加。 保护任务：最高级任务，完成电流保护，电压保护的判断，保护定时的累加。 显示任务：最低级任务，完成LCD的显示和LED的显示。 测量任务：完成测量计算的功能。5.2主程序流程图：初始化过程任务调度诵讯中张采样中断定时器中断6基本保护配置1）三段电流保护（带方向低压闭锁、三段保护均可以选择4种反时限和定时限、其中I段保护带充电功能）2）加速段（可设手合加速跳）3）过负荷保护4）重合闸5）低频减载（可设低压、无流、滑差闭锁）6）低电压（可设无流闭锁）7）接地保护（I段10、n段10均
