JBK3011线路保护测控装置精.docx
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JBK3011线路保护测控装置精
JBK-3011线路保护测控装置
一.1基本配置及规格
一.1.1基本配置
适用于110kV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的方向线路保护及测控装置。
保护方面的主要功能有：
◆三段式可经复合电压闭锁的定时限方向过流保护（三相式）；
◆零序过流保护／小电流接地选线；
◆三相一次重合闸（检无压、同期、不检）；
◆一段定值可独立整定的合闸加速保护（后加速）；
◆低周减载保护；
◆独立的操作回路及故障录波。
测控方面的主要功能有：
◆13路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信；
◆正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合；
◆IA、IB、IC、I0、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U0、P、Q、
、f等15个模拟量的遥测；
◆开关事故分合次数统计及事件SOE等。
保护信息方面的主要功能有：
◆保护定值、区号的远方查看、修改；
◆保护功能软压板的远方查看、修改；
◆装置硬压板状态的远方查看；
◆装置保护动作信号的远方复归。
一.1.2技术数据
一.1.2.1额定数据
直流电源：
220V，110V允许偏差+15％，-20％
交流电压：
100／
V，100V
交流电流：
5A，1A
频率：
50Hz
一.1.2.2功耗：
交流电压：
<0.5VA／相
交流电流：
<1VA／相（In=5A）
<0.5VA／相（In=1A）
直流回路正常<15W
跳闸<25W
一.1.2.3主要技术指标
◆定时限过流
相电流定值：
0.1In～20In
零序电流定值：
0.00～6.00A
时间定值：
0～99.99s
电流定值误差：
±5％
时间定值误差：
±1％整定值+20ms
◆复合电压闭锁方向过流
低压定值：
2～100V
负序电压定值：
2～57V
电流定值误差：
±5％
方向灵敏角：
0°～360°之间任意整定（电流滞后电压为正方向）
方向元件动作边界误差：
±3°
◆重合闸
重合闸时间：
0.1～9.9S
时间定值误差：
±1％整定值+20ms
◆低周减载
低周定值：
45Hz～50Hz
低压闭锁：
10V～90V
df/dt闭锁：
0.3Hz/s～10Hz/s
电压定值误差：
±5％
频率定值误差：
±0.01Hz
df/dt定值误差：
±10％整定值
时间定值误差：
±1％整定值+20ms
◆遥测量计量等级
电流、电压：
0.2级
其他：
0.5级
◆遥信分辨率：
<2ms
信号输入方式：
无源接点
一.2装置原理
一.2.1逻辑框图
JBK-3011装置的逻辑框图见附图JBK-3011逻辑框图所示。
一.2.2模拟量输入
外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，经CPU采样数字处理后，组成各种继电器并判断计算各种遥信遥测量。
bIa、bIb、bIc、Ios为保护用TA输入，mIa、mIb、mIc为专用测量TA输入，保证遥测量有足够的精度。
Ios零序电流输入除可用作零序过流保护之外（报警或跳闸），也兼作小电流接地选线用，零序电流最好用专用零序电流互感器接入，若无专用零序电流互感器，在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即TA的中性线电流。
UA、UB、UC电压输入在本装置中除作为测量用，与mIa、mIb、mIc一起计算形成本线路的P、Q、
（功率计算在装置参数中整定采用“两表法”、“三表法”）外，还作保护的复合电压闭锁和方向元件等用。
Ux主要用于重合闸检无压或同期时所用线路电压输入。
装置所用模数转换器为高精度14位A／D转换，结合软件每周24点采样，保证了装置遥测精度。
另外，本装置具备操作回路，设手跳及保护跳闸两种跳闸端子输入，而手动合闸及保护合闸则不加区分，合为一种合闸端子输入。
一.2.3软件说明
一.2.3.1定时限过流
本装置设三段定时限过流保护，每段均可通过控制字选择经方向或经复合电压闭锁，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。
专门设置一段后加速电流保护，在手合或重合闸后投入3秒，而不是选择加速Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段。
后加速段的电流及时间可独立整定。
方向元件采用正序极化电压方式，方向元件和电流元件接成按相启动方式，方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区，方向元件的灵敏角可以由用户按要求（0°～360°之间）整定（电流滞后电压为正方向）。
一.2.3.2重合闸
重合闸起动方式有两种：
不对应起动和保护起动，当重合闸不投时可选择整定控制字退出，通过整定控制字选择是检同期，检无压，还是不检。
检同期，检无压用的线路电压由Ux输入，可以是额定100V或57.7V。
当装置选择检同期方式，此时线路电压必须达到有压定值，母线（Ua）与线路电压（Ux）角差小于同期角时合闸（
）。
装置自动记忆正常情况下Ua与Ux的相位差（
），当重合闸检测到
时，进行重合闸。
重合闸必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态（HHJ=1，TWJ=0），无外部闭锁重合信号，经20秒充电完成，选用重合闸，必须将重合闸投入控制字置“投入”状态，同时必须在三种重合闸方式（不检、检无压、检同期）中选择一种投入。
重合闭锁信号有：
①手跳（HHJ=0）②低周动作③外部端子闭锁输入④遥控跳闸⑤控制回路断线
⑥弹簧未储能接点输入。
一.2.3.3低周减载
装置配有低电压闭锁及滑差闭锁功能的低周减载保护。
当装置投入工作时频率必须在50±0.5Hz范围内，低周保护才允许投入。
当系统发生故障，频率下降过快超过滑差闭锁定值时瞬时闭锁低周保护（滑差闭锁可由控制字选择是否投入）。
以防止母线失压时由于负荷反馈造成的误动作另外线路如果不在运行状态（I≤0.06In），则低周保护自动退出。
低周保护动作同时闭锁重合闸。
一.2.3.4接地保护
装置应用于小电流接地系统，当系统中发生单相接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。
由于非故障线路的零序电流超前零序电压
，故障线路的零序电流滞后零序电压
，即故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流相位相差
。
在本装置中接地保护实现时，可以采用判断零序无功功率（基波或五次谐波）的方向来判别接地故障线路；也可以采用通过通讯管理机来比较同一母线上各线路零序电流基波或五次谐波幅值和方向的方法来判断接地线路。
用于接地选线的零序电流必须外加，即必须给装置提供外部输入的零序电流，不能使用装置自产的零序电流。
用于比较零序无功功率的方向电压可以采用外接方式，也可以采用自产零序电压的方式。
在小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，可能采用直接跳闸方式。
装置中设一段零序过流保护，可以整定为跳闸或报警方式（“零序过流投入”整定控制字整定为“投入”时跳闸，整定为“退出”时只报警）。
一.2.3.5TV断线检查
装置具有TV断线检查功能，可通过控制字投退。
TV断线的判据为：
①正序电压小于30V，而任一相电流大于0.1A；
②负序电压大于8V。
满足上述任一条件后延时10秒报母线TV断线，发出运行异常告警信号，待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。
只有当“TVDX检查”软压板投入时，才进行TV断线检测，否则此功能退出。
当“TVDX检查”，并且发生了TV断线时，若“TVDX时退出与电压有关的电流保护”投入，则退出复压闭锁的方向过流Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段；否则，只退出复合电压和方向，复压闭锁的方向过流保护成为单纯的过流保护。
如果重合闸选择检同期或检无压方式，则线路电压异常（Ux<“重合闸检查电压定值”，而任一相电流大于0.1A，经延时10秒）发出告警信号，并闭锁自动重合闸，待线路电压恢复正常时保护也自动恢复正常。
一.2.3.6装置闭锁和运行异常告警：
当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障闭锁信号，同时闭锁整套保护。
硬件故障包括：
RAM出错、EPROM出错、定值出错、电源故障。
当装置检测到下列状况时，发出运行异常信号：
1）TV断线；2）频率异常；3）TWJ异常（双位错）；4）控制回路断线；5）弹簧未储能；6）零序电流报警；7）接地报警；8）线路电压异常。
一.2.3.7遥信、遥测、遥控功能：
遥控功能主要有三种：
正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作。
遥测量主要有：
I、U、
、f、P、Q。
所有这些量都在当地实时计算，且装置提供灵活的三相有功无功测量方法，可有效消除由于系统电压不对称而产生的误差，精度达到0.5级。
遥信量主要有：
13路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms。
一.2.3.8开关事故分合次数统计
当遥信开入“置检修状态”为0时，保护动作计入开关事故分合次数统计。
当遥信开入“置检修状态”为1时，认为保护因检修调试动作，不计入开关事故分合次数统计。
一.2.3.9对时功能
装置具备软件或硬件脉冲对时（空接点开入或差分电压输入）功能。
一.3装置背板端子及说明
装置的背板端子分P1、P2、P3、P4、P5、P6六组，端子布置及名称见附图JBK-3011背板端子图所示，其定义及说明如下：
◆端子P1——OUT插件各种信号空接点输出：
编号
端子名称
说明
备注
P1.1
中央信号公共端
中央信号输出空接点公共端
P1.2
事故总
装置事故跳闸输出空接点
P1.3
控制回路断线
控制回路断线信号输出空接点
P1.4
位置信号公共端
跳合位输出空接点公共端
P1.5
跳闸位置
跳闸位置继电器输出空接点
P1.6
合闸位置
合闸位置继电器输出空接点
P1.7
合后位置
合后信号输出空接点
P1.8
P1.9
重合闸动作
重合闸信号输出空接点
P1.10
◆端子P2——OUT插件操作回路：
编号
端子名称
说明
备注
P2.1
备用
P2.2
备用
P2.3
备用
P2.4
备用
P2.5
控制电源正
控制电源220V／110V输入正端
P2.6
遥控电源正
遥控电源220V／110V输入正端
P2.7
无定义
P2.8
重合闸出口
保护合闸输出，重合闸出口继电器的另一端已固定连接控制电源正
P2.8与P2.9之间供用户设置合闸压板
P2.9
合闸入口
保护合闸及手动／遥控合闸输入，且合闸操作回路中带保持继电器
P2.10
无定义
P2.11
保护跳闸出口
保护动作跳闸输出，保护动跳闸出口继电器的另一端已固定连接控制电源正
P2.11与P2.13之间供用户设置保护跳闸压板
P2.12
手动跳闸入口
外接手动／遥控跳闸输入端，在启动跳闸回路的同时，启动手跳继电器（执行遥控跳闸时也启动手跳继电器）
P2.13
保护跳闸入口
保护跳闸输入，且跳闸操作回路中带保持继电器
P2.14
无定义
P2.15
跳位监视
跳位继电器负端
对一般断路器，由于装置自带操作闭锁回路，P2.15与P2.16短接后，接至断路器合闸线圈
P2.16
合闸线圈
合闸输出，接断路器合闸线圈
P2.17
无定义
P2.18
跳闸线圈
跳闸输出，接断路器跳闸线圈
P2.19
无定义
P2.20
控制电源负
控制电源220V／110V输入负端
◆端子P3——DC插件各种信号空接点输出：
编号
端子名称
说明
备注
P3.1
保护动作
保护动作信号输出空接点（带保持）
当保护单元与监控单元独立配置时，需与监控单元的遥信输入端接口，分别输出相应远动信号，反映保护装置的基本运行情况。
P3.2
装置闭锁
装置闭锁信号输出空接点
P3.3
运行异常
运行异常信号输出空接点
P3.4
中央信号公共端
中央信号输出空接点公共端
P3.5
备用
P3.6
备用
P3.7
备用
P3.8
备用
P3.9
备用
P3.10
备用
◆端子P4——DC插件遥信及电源输入回路：
编号
端子名称
说明
备注
P4.1～P4.8
开入1～开入8
外部遥信量开入接点
外遥信开入均为220V／110V光耦开入，其公共端为P4.14
P4.9
投低周减载
低周减载投入压板开入
P4.10
闭锁重合闸
外部闭锁重合闸开入，立即放电
P4.11
弹簧未储能
弹簧未储能开入
P4.12
置检修状态
装置检修状态开入，投入时表明开关正在检修
P4.13
信号复归
装置信号复归开入（复归P3.1保护动作信号）
P4.14
开入公共负
开入接点公共端，外接220V／110V信号电源的负电源端
P4.15
无定义
P4.16
装置电源+
装置直流电源正端
P4.17
无定义
P4.18
装置电源-
装置直流电源负端
P4.19
无定义
P4.20
装置地
◆端子P5——CPU插件通讯接口：
编号
端子名称
说明
备注
P5.1
GPS校时+
系统对时总线接口，空接点／差分输入。
同时装置内部也可软件对时
P5.2
GPS校时-
P5.3
CANH
CAN网接口
P5.4
CANL
P5.5
RS422/RS485A
网络RS485／RS422通讯接口
P5.6
RS422/RS485B
P5.7
RS422Y
P5.8
RS422Z
P5.9
无定义
P5.10
通信屏蔽接地端子
当通讯屏蔽电缆采用一点接地时，此接地点可根据需要接地
◆端子P6——AC插件电流及电压输入端子：
编号
端子名称
说明
备注
P6.1～P6.2
bIa～bIa’
保护TA的A相输入
奇数号（无上标）端子为极性端，偶数号（有上标）端子为非极性端。
下同。
P6.3～P6.4
bIb～bIb’
保护TA的B相输入
P6.5～P6.6
bIc～bIc’
保护TA的C相输入
P6.7～P6.8
Ios～Ios’
零序TA电流输入
P6.9～P6.10
mIa～mIa’
测量TA的A相输入
P6.11～P6.12
mIb～mIb’
测量TA的B相输入
P6.13～P6.14
mIc～mIc’
测量TA的C相输入
P6.15～P6.16
无定义
P6.17～P6.20
Ua、Ub、Uc、Un
母线电压输入，星形接法
P6.21～P6.22
Uo～Uo’
零序电压输入
P6.23～P6.24
Ux～Ux’
线路电压输入
标有符号“”的接线柱为装置接地端，应与端子P4.20（装置地）连接在一起，并与变电站的接地网联接。
注：
开关位置（TWJ、HWJ）遥信已由内部自动产生，不需再引入遥信开入。
一.4装置定值整定
一.4.1装置参数整定
序号
名称
范围
1
保护定值区号
0～11
2
装置地址
0～240
3
规约
0：
LFP规约，1：
JBK规约
2：
DL／T667-1999（IEC60870-5-103）规约
4
串口波特率
0：
2400bps，1：
4800bps，2：
9600bps
3：
19200bps，4：
38400bps
5
打印波特率
6
ＣＡＮ波特率
0：
50kbps，1：
125kbps，2：
250kbps
3：
500kbps，4：
1Mbps
7
口令
0000-9999
8
遥信确认时间
00-99（ms）
注意：
装置参数同定值一样重要，请务必按实际情况整定。
一.4.2系统参数整定
序号
定值名称
整定范围
单位
1
TA额定一次值
0.000～65.535
kA
2
TA额定二次值
0.00～6.00
A
3
零序TA额定一次值
0.000～65.535
A
4
零序TA额定二次值
0.00～6.00
A
5
TV额定一次值
0.0～330.0
kV
6
TV额定二次值
50.0～120.0
V
7
电表接法
2～3
“2”为两表法，“3”为三表法
8
主画面显示一次值
1～2
“1”主画面显示一次值
“2”主画面显示二次值
9
小电流选线投入
投入／退出
10
选线谐波次数
0～1
0：
基波，1：
五次谐波
11
选线零序电压
0～1
0：
外接零序电压，1：
自产零序电压
12
选线延时时间
0～99.99s
0.01s
一.4.3装置定值整定
序号
定值名称
整定范围
步长
备注
1
过流Ⅰ段电流定值
0.1In～20In
0.01A
2
过流Ⅱ段电流定值
0.1In～20In
0.01A
3
过流Ⅲ段电流定值
0.1In～20In
0.01A
4
复合电压闭锁低电压定值
2V～100V
0.01V
5
复合电压闭锁负序电压定值
2V～57V
0.01V
6
过流加速段电流定值
0.1In～20In
0.01A
7
零序过流电流定值
0.02A～5A
0.01A
8
低周保护低频整定
45～50Hz
0.01Hz
9
低周保护低压闭锁
10～90V
0.01V
10
df/dt闭锁定值
0.3～10Hz/s
0.01Hz/s
11
重合闸同期角
0～90°
1°
12
重合闸检查电压定值
5～100V
0.01V
该定值与重合闸检查方式、Ux为相电压／线电压相关
13
过流保护方向灵敏角
0°～360°
5°
14
过流Ⅰ段时间定值
0～99.99s
0.01s
15
过流Ⅱ段时间定值
0～99.99s
0.01s
16
过流Ⅲ段时间定值
0～99.99s
0.01s
17
过流加速段时间定值
0～99.99s
0.01s
18
零序过流时间定值
0～99.99s
0.01s
19
低频保护时间定值
0～99.99s
0.01s
20
重合闸时间定值
0～9.9s
0.01s
21
重合闸检查方式
0～2
0：
不检
1：
检无压
2：
检同期
22
过流Ⅰ段投入
投入／退出
23
过流Ⅱ段投入
投入／退出
24
过流Ⅲ段投入
投入／退出
25
过流Ⅰ段经复合电压闭锁
投入／退出
26
过流Ⅱ段经复合电压闭锁
投入／退出
27
过流Ⅲ段经复合电压闭锁
投入／退出
28
过流Ⅰ段经方向闭锁
投入／退出
29
过流Ⅱ段经方向闭锁
投入／退出
30
过流Ⅲ段经方向闭锁
投入／退出
31
过流加速段投入
投入／退出
32
零序过流投入
投入／退出
投入“跳闸”
退出“报警”
33
低周保护投入
投入／退出
34
df/dt闭锁投入
投入／退出
35
保护启动重合闸投入
投入／退出
36
不对应启动重合闸投入
投入／退出
37
TVDX检查
投入／退出
38
TVDX时退出与电压有关的电流保护
投入／退出
JBK-3011背板端子图
JBK-3011逻辑框图
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