微机小电流接地选线装置说明书概述.docx
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微机小电流接地选线装置说明书概述
SC-DGL微机小电流系统接地选线装置
技术使用说明书
保定双成电力科技有限公司
目录
一、概述2
二、装置的主要特点2
三、装置技术参数3
四、使用环境条件3
五、选型须知3
六、装置的外型图、开孔图5
七、装置的基本原理5
八、装置的硬件组成7
九、装置的使用7
十、安装及调试20
十一、装置接线图25
十二、通讯规约31
十三、运输及贮存37
十四、质量保证及服务38
、概述
我国6～66kV电网中一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，简称小电流接地系统。
当小电流接地系统中发生单相接地时，由于故障点电流较小，且系统三相电压仍然对称不影响对负荷的正常供电，一般允许继续带故障运行1～2小时。
但长期运行，由于非故障的两相对地电压升高
倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。
同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。
因此，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除,以防止单相接地故障进一步扩大。
微机型小电流接地选线装置是我公司科技人员在总结了十几年来国内各种小电流接地选线装置成功、失败的经验和教训之后，研制出的新一代小电流接地选线装置。
该装置在软硬件的设计上进行了重大改进，使装置工作稳定，无需调试，整定方便，选线更加准确。
、装置的主要特点
1、全新的硬件系统，设计采用分层的双CPU结构，用一个DSP芯片作为核心运算控制单元，另一个DSP芯片作为管理单元，程序功能分配更加合理，运行更加稳定；
2、整机为插件结构，插件方式为后插拔，维修及更换部件极为方便；强弱电彻底分离，抗干扰性能强；
3、严格按照继电保护装置的要求来设计、制造和检测；
4、综合利用暂态过程的小波分析法及稳态过程的谐波分析法辅以多种选线方案，进一步提高了选线的准确率；
5、人机界面非常友好，采用大屏幕汉字显示液晶屏，实时帮助，信息量大，调试信息丰富，操作简单；
6、装置具备完善的自检，自复位能力；
7、易于和综合自动化及远动装置接口。
提供RS-232,RS-422或RS-485通讯接口，内置了3种通讯协议，并且提供了继电器节点远动输出信号，继电器节点输出信号的输出方式可以在BIN编码输出、BCD编码输出方式中任意选择；
8、本装置可以储存20组接地追忆信息，掉电不消失；
9、现场CT变比、启动电压可软件设定，现场不需调整；
10、装置工作电源交直流220V两用；
11、装置故障报警、失电报警、接地报警都设一组常开接点，适应不同现场需要；
12、跳闸功能，可设置延时跳闸或不跳闸；
13、无需调试，维护简便。
、装置技术参数
1、电压等级：
1～2种
2、母线段数：
1～4段
3、出线数：
≤60，每段母线并联运行出线数不限，可以任意组合
4、接地方式：
适用于中性点不接地、消弧线圈接地或电阻接地系统
5、出线方式：
电缆或架空线
6、零序电流输入范围：
0～300mA（大于时，订货时须声明）
7、零序电压输入范围：
0～300V
8、机内PT、CT隔离器功耗
PT<0.2VA输入额定电压100V
CT<0.1VA输入额定电流1A
9、报警输出触点容量：
AC250V2A；DC220V2A
10、远动输出触点容量：
AC250V2A；DC30V2A
11、跳闸输出触点容量：
AC250V5A；DC220V5A
12、额定工作电压：
AC/DC220V20%；DC110V±20％（订货时声明）
13、额定工作频率：
50Hz
14、整机功耗：
<30W
、使用环境条件
1、环境温度：
-20℃～+50℃
2、大气压力：
80～110kPa
3、空气相对湿度：
≤90％（25℃）、≤50％（40℃）
4、使用地点不得有爆炸危险的介质，周围介质中不得含有腐蚀和破坏绝缘的导电介质或气体，不允许环境充满蒸汽及含有较严重霉菌存在
5、安装地点应具有防御风、雨、沙和防尘设施
、选型须知
D
1、装置型号及规格
2 、选型指南
参数
型号
出线数
跳闸路数
母线数
通讯方式
电源方式
SC-DGL-12
12
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-12Y
12
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-12T
12
12
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-12YT
12
12
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-20
20
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-20Y
20
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-20T
20
20
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-20YT
20
20
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-28
28
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-28Y
28
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-28T
28
28
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-28YT
28
28
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-36
36
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-36Y
36
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-36T
36
36
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-36YT
36
36
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-44
44
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-44Y
44
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-44T
44
44
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-44YT
44
44
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-52
52
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-52Y
52
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-52T
52
52
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-52YT
52
52
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-60
60
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-60Y
60
—
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-60T
60
60
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
SC-DGL-60YT
60
60
4
RS-232/485,RS-422
交、直可选
注：
（1）通讯方式：
RS-485是全双工方式。
（2）电源方式：
订货时要注明电源参数，标准配置为AC/DC220V。
（3）“—”：
表示没有此项功能。
（4）跳闸超过28路时，需另购一个跳闸机箱。
．装置的外型图、开孔图
SC-DGL装置外形图及开孔图（单位为mm）
、装置的基本原理
在小电流接地系统中，若其中一条出线发生单相接地故障，全系统都会出现零序电压，在这个电压的作用下，系统中会出现零序电流。
对于非故障线路而言，零序电流就是该线路的电容电流，方向从母线流向线路；对于故障线路而言，中性点不接地系统中故障线路中的零序电流为非故障线路零序电流之和，方向从线路流向母线。
从以上分析我们不难得出两点结论：
1、接地线路的零序电流应该是所有线路中值最大的；2、接地线路的零序电流方向明显不同于其它未接地线路，相位相差180度。
这两个结论作为接地选线装置的原理依据，我们称之为“相对原理、双重判据”。
单电源多线路中性点不接地系统单相接地时电压电流分析图
（a）系统图（b）非故障线路1电流与母线电压相量图（c）故障线路电流电压相量图
根据上图分析，可以得出以下几点结论：
（1）在小电流系统中发生单相接地故障时，不存在负序电压分量，只有正序电压和零序电压分量。
单相接地短路时出现的故障电流为电容电流。
因各序电流在线路上形成的压降很小，可以忽略不计，所以正序网络中阻抗为零，负序网络中阻抗也为零，零序网络中仅有对地电容，即电容电流就是零序电流。
（2）在中性点不接地的电网中发生单相接地故障时，故障相对地电压为零，非故障相对地电压为电网的线电压，电网出现零序电压，它的大小等于电网正常工作时的相电压，但电网的线电压仍是三相对称的。
（3）非故障线路3IO的大小等于本线路的接地电容电流。
故障线路3IO的大小等于所有非故障线路3IO之和，也就是所有非故障线路的接地电容电流之和。
（4）非故障线路的零序电流超前零序电压为90度；故障线路的零序电流滞后零序电压90度；故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流相位相差180度。
（5）接地故障处的零序电流大小等于所有线路（包括故障线路和非故障线路）的接地电容电流的总和，它超前零序电压为90度，
由于单相接地的稳态故障电流比较小，有可能接近于或低于电流互感器容许电流的下限值，测量误差较大，同时，稳态故障电流在数值上可能与零序电流滤过器的不平衡电流值接近，很难区别。
对消弧线圈接地系统，由于感性电流补偿，使故障线路稳态故障电流更小，甚至出现反相，给故障选线增加困难。
小电流接地系统单相接地时故障电流的暂态分量比稳态故障电流大几倍甚至更大，而且暂态量的频率比较高，消弧线圈接近开路，补偿感性电流对暂态分量的影响比较小。
小波变换从暂态故障电流中提取故障特征，克服了傅里叶变换不能对信号同时进行时频局部化分析的缺点，可以对信号进行精确分析，特别是对暂态突变信号或微弱信号的变化敏感，能可靠地提取出故障特征，显著地提高了故障选线的精度和可靠性。
小波分析法利用接地初始时的一段波形来分析。
每条线路，由于长短不一，阻抗值不同导致暂态过程中零序电流所含的谐波分量不同，线路越短，高频分量越多。
小波分析法提取某一频率段的谐波分量后，各支路的零序电流分布也满足上述结论。
而且，突出的优点是，这种分析法能克服消弧线圈和CT不平衡的影响，这是因为，消弧线圈在暂态过程中还未起作用，而CT不平衡电流分量已被滤去（选择频段时去掉基波分量）。
但小波分析法在稳态时要同谐波法和能量法相结合。
整个装置工作过程如下：
系统无单相接地故障时，装置处于监视状态，液晶屏显示当前日期与时间，当PT开口三角输出零序电压大于整定值（出厂设置为30V）时，表示系统发生单相接地，此时CPU将采集的零序电压数据和所有的零序电流数据进行滤波、排序、判断、经过多次综合分析后，将接地故障信息（如接地起始时刻、故障线路号、故障累计时间等），送液晶屏显示，并将判断结果送继电器输出或串口输出。
、装置的硬件组成
SC-DGL型小电流选线装置硬件结构图
、装置的使用
图
.1前面板示意图
9.1、指示灯说明：
“电源”－当装置上电，并且供电正常时，此指示灯亮；
“运行”－当装置运行在监视状态下时（无调试操作），此指示灯亮；
“接地”－当系统发生接地故障时，此指示灯亮。
9.2、按键说明：
“复位”－装置手动复位；
“取消”－放弃当前操作；
“确定”－确认当前操作；
“↑↓←→”－操作光标上、下、左、右移动；
“修改”－修改参数；
“保存”－保存修改后的参数。
9.3、操作说明：
装置的操作可分为运行和设置两部分。
装置在正常状态下工作时，液晶显示屏最下行显示当前系统日期和时间。
如要对装置进行操作，按“确认”键进入运行菜单；按“保存”键进入设置菜单。
正常运行界面如图9.2所示：
图9.2
装置自动进行自检，在状态条（“运行正常”条）处显示自检信息：
RAM错误时显示内容为：
显示RAM故障；接地时显示为：
线路接地；对内部通讯故障时显示为：
自通讯故障；选线板RAM故障显示为：
选线RAM故障；采样部分故障显示为：
选线AD故障。
9.3.1、运行功能
运行功能菜单，是为运行人员准备的操作菜单。
它只能修改部分参数，和浏览一些必要的参数及运行状态。
按“确认”键进入运行菜单：
界面如图9.3所示：
图9.3
使用面板上的方向键（“”,“”,“”,“”,以下简称“方向键”）选择菜单，把光标移到相应的菜单项,按“确认”键进入相应的菜单项：
a）“接地故障追忆”：
可显示最近20次接地故障信息，超出20次事件后，记录自动覆盖。
失电后记录不消失。
接地故障信息显示如图9.4、9.5所示：
图9.4
信息总数：
记录的信息总数量，最大值为20，记录最近所发生的接地开始，终止信息。
信息序号：
信息的记录顺序，进入菜单时，弹出的为最近的记录信息。
接地线路：
接地线路的名称代码。
母线名称：
接地线路所在的母线名称。
接地时间：
接地线路发生接地时的的日期和时间。
是否跳闸：
如果接地线路设置了跳闸选项，而且在接地发生后又跳闸操作，则是否跳闸为01，否则显示00。
图9.5
结束时间：
接地线路发生接地故障结束的时间。
底部菜单键：
移动光标到相应的菜单项按“确认”键，或者使用对应的键盘键。
“U上页”对应键盘的“↑”方向键。
“D下页”对应键盘的“↓”方向键。
“E退出”对应键盘的“取消”键。
如果故障追忆表内无接地内容，则显示无数据，取消健返回。
b）“谐振故障追忆”：
可显示最近20次谐振故障信息，超出20次事件后，记录自动覆盖。
失电后记录不消失。
谐振故障信息显示如图9.6所示：
图9.6
信息总数：
记录的信息总数量，最大值为20，记录最近所发生的谐振开始，终止信息。
信息序号：
信息的记录顺序，进入菜单时，弹出的为最近的记录信息。
日期、时间：
谐振线路开始或结束的日期和时间。
底部菜单键：
移动光标到相应的菜单项按“确认”键，或者使用对应的键盘键。
“U上页”对应键盘的“↑”方向键。
“D下页”对应键盘的“↓”方向键。
“E退出”对应键盘的“取消”键。
如果故障追忆表内无谐振内容，则显示无数据，取消健返回。
c）“清除故障追忆”：
是将追忆表中全部内容（包括接地、谐振故障信息）清除；按取消键返回，按“确认”键，清除记忆内容并显示“清除OK！
”字样。
d）“报警延时设置”：
设定系统接地后装置报警的延时时间；菜单如图9.7所示：
图9.7
移动光标到“C修改”，按“确认”键，光标出现在数值区；按“↑”健数值加1，按“↓键数值减1。
按“←”键数值减100，按“→”键数值加100。
修改完毕后按“确认”键，“保存”键保存。
“退出”时自动保存。
e）“装置参数”：
在运行状态下，只能浏览装置部分内容的参数，不能修改，如要设置装置参数，请参照9.3.2装置参数设置说明。
f）“装置自检”：
对RAM、内部通讯、A/D、跳闸箱（如存在）等进行检查。
g）
“修改时间“：
系统投入运行时，必须对时间进行正确设定；菜单显示如图9.8所示：
图9.8
用“←”或“→”键移动光标到要修改的位置，按住“↑”键增加数值，或按住“↓”键减少数值。
按一次，增加或减少一个数值。
按住不放，则连续增加或减少数值。
修改完毕后按“保存”键保存。
按“取消”键返回到运行界面。
h）“退出”：
退出运行菜单，返回到正常的监视运行状态，即运行界面。
9.3.2装置参数设置说明
9.3.2.1口令菜单
装置在正常状态即主菜单下工作时，按“保存”键，可进行装置参数设置。
首先进入口令输入菜单，口令通过后才可以进入参数设置菜单。
一定要记牢密码.如果三次内不能正确输入密码，则自动退出密码输入菜单。
操作流程如图9.9所示。
图9.9密码输入及设置流程图
密码菜单共分二项：
第一项是输入密码，第二项是修改密码。
密码输入键为除“确认”键之外的其它键。
输入完毕按下“确认”键。
出厂设置密码为空。
如果修改密码，则进入“修改密码”选项，先输入旧的密码，再输入新的密码，再确认新的密码。
9.3.2.2装置参数菜单界面
装置参数菜单，用来设置、修改装置的常用参数。
其操作简捷，有些菜单底部有说明文字作为实时在线帮助说明。
本装置的菜单基本为分底部菜单、单列竖菜单、双列竖菜单、单列单项竖菜单、单列双项竖菜单、直接选择菜单、数值修改菜单等等。
本装置的菜单优先级顺序为：
底部菜单——竖菜单——第一行竖菜单——第一行竖菜单的第一项——第一行竖菜单的第二项——第二行竖菜单——……。
以下同。
菜单如图9.10所示：
图9.10
装置参数设置各项菜单简要说明如下：
a）“装置配置”：
可以设置外部接口以及装置配置。
设置装置型号可确定出线数和跳闸路数。
b）“启动电压”：
可根据现场要求设置各段母线的零序电压启动值。
数值范围为10V～100V。
各母线的启动电压值出厂设置为30V。
菜单如图9.11所示：
图9.11
用“←”键或“→”键把光标移到底部菜单的“C修改”项上，按“确认”键，光标移到竖菜单的第一项的数字位置，按“↑”键或“↓”键选择要修改的母线后按“确认”键或按“→”键，光标移到该项的电压数值位置，按方向键修改数值，“↑”增1；“↓”减1；“←”增10；“→”减10。
调到所需数值后按“确认”键，光标移到下一竖菜单项。
如果光标在竖菜单的最末一项的数值位置，按“确认”键光标移到底部菜单的“C修改”项上。
如果光标在母线的序号位置处，按“取消”键则光标移到底部菜单的“C修改”项上。
如果在修改数值时按“取消”键，则相应项的数值返回到最初的值。
光标在“W保存”项时，按“确认”键则把数值保存。
光标在“U上页”或“D下页”时，按“确认”键则进入前一页或后一页。
注意：
在退出该屏时，如果做了修改不要忘记保存，否则修改无效。
c）“电压等级”：
设值每段母线所属系统的电压等级，电压等级共两个。
若某母线的电压等级设定值为0,则表示它属第一等级，若设值定为1，则表示它属于第二等级。
各母线的电压等级出厂设置为0。
d）“接地方式”：
设置每段母线的接地方式，接地方式有三种，以数字来表示。
分别为：
0——不接地、1——电阻接地、2——经消弧线圈接地；各母线的接地方式出厂设置全部为0。
e）“母线线路”：
设置每段母线的出线线路数，4段母线的总出线数之和不能超出装置的实际出线总数；如图9.12所示：
图9.12
线路代号：
表示的是装置出线的线路序号。
如上图所示“1#线路”，它对应装置后面端子的第1号出线CT1。
母线代号：
指装置出线所属母线的代号。
母线代号为1、2、3、4对应装置后面PT1～PT4四段母线。
母线代号设置为“5”时，表示该出线不属任何母线，即无出线。
注意：
每屏都要保存后再翻屏，否则数据没有改变。
以下各项若有重复不作特别说明。
f）“线路名称”：
定义每条线路的名称以便查询，名称为4位，每一位可用0～9的数字或A～Z的字母来表示。
代号为4段母线和出线顺序号。
如图9.13所示：
图9.13
代号：
表示的是装置4段母线和全部线路序号，如上图所示“01#母线”，它对应装置的第1号母线PT1。
“01#线路”，它对应装置的第1号出线CT1,以下同。
装置出厂设置为：
母线为B001、B002、B003、B004；出线为：
L001、L002……。
g）“CT变比”：
设置每一条线路的CT变比数值；实际变比值为设置值比5，例如设置值为300则实际的变比值为300/5。
如图9.14所示：
图9.14
每一条线路的CT变比出厂设置值为200/5。
h）“通讯规约”：
在本菜单中可选择或设定通讯规约、装置号、波特率。
如图9.15所示：
图9.15
设置装置串行通迅的通讯规约，波特率见下表9.1：
数值
001
002
003
004
005
006
007
通讯规约（3种）
南瑞（CM90）
循环式远动（CDT）
MODBUS规约
波特率（buad）
1200
2400
4800
9600
19200
300
600
表9.1
设置装置号，是指通讯时装置的地址号码，最大值为255。
最小值为1。
规约的详细内容，见“通讯规约”一章。
i）“远动方式”：
本装置设有两种远动方式，分别为：
二进制码、BCD码方式。
j）“跳闸参数”：
根据需要设定各线路接地时是否跳闸及延时跳闸时间（0～65535秒），跳闸和不跳闸是指该线路接地时是否跳开该线路。
跳/否”选项中0表示该线路接地时不跳闸，1表示该线路接地时跳闸。
如图所示01#线路接地时不跳闸所设延时时间无效。
02#线路接地时延时500秒后跳闸。
如按“D下页”则进入下一页显示线路延时时间及是否跳闸,线路跳闸菜单中的代号指的是出线的顺序号，即第一条出线（01#线路）到最后一条出线。
跳闸参数设置菜单如图9.16所示：
图9.16
注意：
每屏都要保存后再翻屏，否则数据没有改变。
出厂设置值为：
不跳闸0，延时时间0秒。
注意：
SC-DGL装置的母线没有跳闸继电器输出。
k）“门限电流”：
设定各条线路上CT的极性及门限电流值。
如图9.17所示：
图9.17
CT的极性，表示接入装置的CT极性与其相应的母线PT极性的一致性，即接入装置公共端的CT与其相应的PT都是同名端。
如果一致为正，不一致为负。
门限电流的最小值为100mA，最大为5000mA。
该电流是指线路上的电流值。
注意如果设置的电流太大，该线路接地时，可能不会引起报警。
出厂设置值：
极性为正，即0；门限电流为300mA。
l）“谐振门限”：
可根据现场要求设置各段母线的谐振门限电压值。
数值范围为10V～100V。
如图9.18所示：
图9.18
注意：
每屏都要保存后再翻屏，否则数据没有改变。
出厂设置值：
各谐波门限电压为20V。
9.3.2.3接地报警菜单
系统接地
接地母线名称：
BOO1
母线：
1段2段3段4段
电压（V）045002000001
接地线路：
L001线路序号：
05
接地时间：
2005-07-0109:
18:
23
W重判S停报B跳闸R停跳E退出
装置检测到接地时，开始报警。
在运行主界面下按“取消”键进入报警菜单；菜单如图9.19所示。
图9.19
操作项说明：
重判，进行再次判线，可按复位键进行重新启动；停报：
停止报警声音；跳闸：
立即跳开本线路；停跳，如果已经跳闸则断开。
退出，返回到运行主界面。
“接地母线名称”指接地线路所属母线的名称；“电压（V）”指接地时4段母线的电压值。
“接地线路”是接地线路的名称。
用方向键移动光标到所需的项目上，用确认键执行。
在系统接地期间，如果已经退出了此菜单，按取消键又可返回到本菜单。
如果系统接地已经解除，按取消键无法进入本菜单。
9.3.2.4谐振报警菜单
装置检
升级会员 