浙江许继电气XJ-2000线路保护装置使用说明书

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1、 浙江许继电气有限公司XJ-2000系列线路保护装置使用说明书浙江许继电气有限公司XJ-2000系列微机保护测控装置概述XJ-2000系列微机保护测控装置是我公司结合多年继电保护产品研发、生产、运行的经验，联合华中科技大学研制的新一代微机继电保护产品，系列微机保护测控装置具有高可靠性、稳定性、选择性、灵敏性，装置外观精美、结构合理、使用方便、保护原理成熟可靠等优点，在电力、水电、矿山、化工、造纸等多个行业成功运行，获得用户的普遍好评。基于XJ-2000系列微机保护测控装置，我公司形成了变电站综合自动化系统、水电站综合自动化系统，火电厂综合自动化系统、泵站自动化系统等成套产品。并在多个变电站、水

2、电站、泵站、开关站成功运行。1主要特点：1.1 背插式结构采用背插式结构，强电或干扰较强的信号在紧靠后备接线端子的位置分布，经过抗干扰隔离电路，再进入弱电信号处理，然后上到总线，将强电或干扰较强的信号在电气、空间上严格分离，与前插式结构的强弱电信号交错布置相比，具有天然的抗干扰优势，与其他总线连接方式相比，具有结构清晰，使用维护方便，可靠性好的优势。1.2强恶劣环境运行能力公司根据多年电力水电工矿产品运行经验，专业推出强恶劣环境运行能力的保护装置，特别加强开关柜上运行能力和工业恶劣环境运行能力。采用加强型单元机箱，按抗强振动，总线接插信号具有多重冗余，各向震动均可确保可靠连接。分散在开关柜或现

3、场，可靠性不受振动影响采用加强干扰设计，各输入输出均经过了严格的电气隔离和强干扰旁路、抑制电路，可靠性不受现场干扰的影响。采用白色高强度全封闭铝合金结构，便于散热、电气屏蔽、以及防尘、防潮湿、防腐蚀等。1.3完善的自检自恢复措施装置开机和在线运行均对主要电路和外接线进行自检，及时报告外部接线错误和装置内部故障。设置多重软件、硬件看门狗，确保保护测控程序可靠运行。1.4全分散系统设计系列保护测控装置按每个间隔单元一个装置设计，装置可就地安装，也可集中安装，每装置独立完成一个间隔必备的功能，自带综合自动化接口，可随时配套我公司的自动化管理系统组成站及自动化接口，并与各级调度系统接口。1.5保护测控

4、一体化系列保护测控装置均可具备测控功能，无需另外配置测量系统，极大的简化了全站自动化设计，也简化了二次接线，提高系统运行可靠性和可维护性，减少故障隐患。1.6高可靠性和稳定性从设计的角度，确保每个电路达到设计目标，设计冗余并运行在合理的工况，装置具备了高可靠性和稳定性。再从元件质量控制的角度，我公司所有元件均采用至少工业级产品，并全面加强生产检验使用指导各环节，确保本系列产品的极低故障率和使用寿命。1.7精度一致 系列保护测控装置，所有测量元件均采用高精度一致性好的元件，并经过了严格的筛选，现场无须进行精度调节，减少现场工作量。所用器件均不受温度等现场环境的影响，常时间不漂移，确保使用寿命内，

5、精度不变化。1.8标准化、模块化硬件 系列装置硬件按标准化和模块化的原则设计，主要硬件通用，不须调整就可使用在其他装置，便于现场维护。由于本产品是我公司多年总结设计的成熟产品，公司将确保本系列产品在外特性（含开孔和接线等）不变的情况下，提供本产品的售后服务，以及长期可供货能力。1.9完善的远动接口系列保护测控装置，具备四遥接口，并可实现远方修改定值和切换保护运行方式，具备GPS时钟或远方对时接口。多套保护定值 装置可设置3套保护定值，适用于运行方式需要变化的场合，避免了在运行方式改变的情况下，需要重新设置保护定值。1.10大屏幕、全汉化显示 系列保护测控装置，现地可直观显示间隔的运行情况和运行

6、参数，显示全汉化，装置的操作采用汉化菜单的方式，便于使用和掌握。1.11具有8个文件追忆功能，自动记录文件的类型、时间和动作值1.12丰富的调试功能，可检测硬件状态和外部接线是否正确1.13使用方便 系列保护测控装置，显示直观，端子按功能分布，并有端子定义说明，使用接线时，清晰明确。 装置设置有6个按键，配合菜单等友好的人机接口，操作方便。2XJ-2000系列保护测控装置外形及开孔尺寸图21装置插件布置图22装置安装开孔尺寸图3装置硬件装置采用整面板形式，面板上包括液晶显示器、信号指示器、操作小键盘等。装置采用加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计，确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性

7、。不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。主要插件本保护装置由如下插件构成：电源插件、交流插件、CPU插件以及总线及显示管理板。电源插件（带出口继电器）由电源模块将外部提供的交、直流电源转换为保护装置工作所需电压。本模块输出+5V、12V和24V。+5V电压用于装置数据器件工作，12V电压用于A/D采样，24V电压用于装置驱动继电器使用。交流插件交流变换部分包括电流变换器TA和电压变换器TV，用户将TA、TV的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，供保护插件转换，并起强弱电隔离作用。本装置有6个电流变换器，4个电压变换器，分别变换Ia、Ib、Ic、I0、IA、IC的电流量和UA、UB

8、、UC、U0的电压量。CPU插件CPU插件由微处理器CPU、RAM、EPROM等构成，集成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性。总线及显示管理板人机对话插件安装于面板上，液晶采用大屏幕中文显示，主要功能为：键盘操作、液晶显示、信号灯指示等。4技术参数4.1 额定参数额定交流电压： 100V额定交流频率： 50 Hz额定交流电流： 5A或1A（订货时注明）额定直流电压： 220V4.2 装置功耗交流电压回路：每相不大于1VA；交流电流回路：In=5A时每相不大于1VA；In=1A时每相不大于0.5VA；保护电源回路：正常工作时，不大于12W；保护动作时，不大于15W。4.3

9、环境条件环境温度工作：-25 +55储存：-25 +70，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其他腐蚀性及爆炸气体的防雨、防雪的室内；在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。 湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25且表面不凝露，最高温度为+40时，平均最大湿度不超过50%。大气压力：80kPa110kPa（相对海拔高度2000m以下）4.4 热稳定性交流电流回路： 2倍额定电流，连续工作。10倍额定电流，允许工作1s。40倍额定电流，允许工作10ms。交流电压回路：1.1倍额定电压，连续工作。直流电压回路：

10、80%110额定电压，连续工作。4.5输出触点信号触点容量：DC24V 0.5A长期工作 保护输出触点容量：DC220V 10A 长期工作 4.6 绝缘性能4.6.1 绝缘电阻产品的带电部分和非带电金属部分及外壳之间，以及在电气上无联系的各独立回路之间，用开路电压为500V的兆欧表测量其电阻，在规定的试验大气条件下电阻值不小于100M。4.6.2 介质强度4.6.2.1 在试验的标准大气条件下，产品能承受电压为2kV，频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验而无击穿、闪络及元件损坏的现象。4.6.2.2 试验回路如下：a）电源回路对地；b）开入量对地；c）开出回路对地；d）交流回路对地。4.

11、6.2.3 产品出厂检验时，允许检验历时缩短为1s，检验电压值为规定值的110%。4.6.2.4 产品作重复检验时，检验电压值为规定值的75%。4.6.3 冲击电压在试验的标准大气条件下，产品的直流电源输入回路，能承受标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压4kV，产品无绝缘损坏。4.7 耐湿热性能产品能承受GB7261-2000第21章规定的交变湿热试验。4.8 抗振动性能4.8.1 承受振动响应的能力产品具有能承受GB/T11287-2000中规定的严酷等级为级的振动响应能力。检验时，施加激励量为额定值时，产品测量元件的准确度能满足2.16条中各项指标。4.8.2 承受振动耐久的能力产品

12、具有能承受GB/T11287-2000中规定的严酷等级为级的振动耐久能力。检验时，不施加激励量。4.9 冲击承受能力4.9.1 承受冲击响应的能力产品具有能承受GB/T14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为级的冲击响应能力。检验时，施加激励量为额定值时，产品测量元件的准确度能满足2.16条中各项指标。4.9.2 承受冲击耐久的能力产品具有能承受GB/T14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为级的冲击耐久能力。检验时，不施加激励量。4.10 承受碰撞的能力产品具有能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为级的碰撞能力。检验时，施加激励量，不带包装；检验后，产品不

13、应有机械损坏。4.11 静电放电产品能承受GB/T14598.14-1998中4.2规定的严酷等级为级的静电放电试验。4.12 快速瞬变干扰产品能承受GB/T14598.10-1996中4.1规定的严酷等级为级的快速瞬变干扰试验。4.13 辐射电磁场干扰产品能承受GB/T14598.9-2002中4.1.1规定的严酷等级为级的辐射电磁场干扰试验。4.14 脉冲群干扰产品能承受GB/T14598.13-1998中3.1.1规定的严酷等级为级的1MHz和100kHz的脉冲群干扰试验。4.15定值精度电流定值精度：2.5%电压定值精度：2.5%延时定值精度：0S0.5S范围内不超过5ms 0.5S以

14、上，误差不超过5%。 4.16 测量精度保护量的测量误差:不超过额定值的1.5测量电流误差: 不超过额定值的0.5。功率测量误差： 不超过额定值的0.5%开关量变位记录误差：分辨率可达1ms5人机界面说明面膜各功能键如图复位取消确认复归本装置采用12864点阵大屏幕液晶显示。界面清晰、全中文菜单、信息直观。具体说明如下（以线路保护为例，其他装置除显示内容不同外，操作完全一样）：5.1主显示界面装置上电后，显示装置型号、装置名称及相关企业信息，如图5-1所示，按任意键进入主显示界面，如图5-2所示。主显示界面包括实时电量画面和历史故障记录画面。A相电流=000.0AB相电流=000.0AC相电流

15、=000.0A站号：06 时：分：秒浙江许继 VERSION3.0图5-1装置信息界面图5-2主显示界面5.2主菜单在主显示界面下按下“取消”或“确认”键，输入密码后，进入主菜单界面，如图5-3所示：口令： 0 0 0 0密码输入：“”“”移动光标，“”“” 修改光标所在位的值，输入完毕按“确认”键，进入下面的画面注：密码是“1111”定值修改 系统查询硬件检测 保护投退退出图5-3主菜单界面在主菜单界面下，通过“”“”键选择菜单项，按“确认”键进入相应的菜单，选择“退出”并“确认”回到主显示界面。5.2.1定值修改在主菜单下选择“定值修改”，按下“确认”键即可进入定值修改界面，如图5-4所示

16、：速断电流：000.0段电流：000.0段延时：00.00段电流：02.00图5-4定值修改界面（定值选择状态）在定值修改界面下即可对保护定值进行设定。长光标指示处在定值选择状态。按“”“”键移动以选择待修改的定值，按“”“”键可翻屏以选择要修改的定值，“退出”键回到主显示界面。按“确认”键进入选定定值的设定，长光标变成短光标，如图5-5所示：速断电流：000.0段电流：000.0段延时：00.00段电流：02.00图5-5定值修改界面（定值设定状态） 在短光标所指位置，按下“”“”键，对指定的数据进行修改，修改完毕，按下“确认键”回到定值选择界面。修改完后，按“取消”键，进入定值修改确认状态

17、，如图5-6所示：确认取消保存图5-6定值修改界面（定值修改确认状态）通过“”“”键选择“确定取消”，按“确认”键，返回主显示界面，并根据选择确定是否保存所做的修改。5.2.2系统查询在主菜单下选择“系统查询”，并按下“确认”键可进入系统查询界面，如图5-8所示：速断电流：000.0段电流：000.0段延时：00.00段电流：02.00图5-8系统查询界面在系统查询界面下，所见内容与定值修改界面相同，只是不能修改，只能通过“”“”或“”“”键翻屏查询。“确认”，或“取消”键退到主显示界面。5.2.3硬件检测在主菜单下选择“硬件检测”并按下“确认”键进入硬件检测界面，如图5-9所示：出口测试开入

18、显示通道测试接线测试灯测试 检EPROM定值调入 退出图5-9硬件检测界面菜单选择同主菜单。a.出口测试选择出口测试后，将提供出口选择界面，如图5-10所示：出口出口出口出口出口出口出口出口图5-10出口选择界面菜单选择同主菜单。选择出口测试并确认后，进入“ON/OFF”界面。ON/OFF选择同确认/取消选择。ON发出动作指令，OFF撤回出口指令。b.开入显示选择开入显示，将显示当前开入状态，（如图5-11所示）但不会实时刷新。“确认”键回到硬件检测菜单。0123456711111111跳位合位图5-11开入显示界面c.通道测试选择通道测试，将显示当前各模拟通道的幅值，（如图5-12所示）但不

19、会实时刷新，也没有转换为二次值。123456780000 0000 0000 00000000 0000 0000 0000图5-12模拟通道显示界面“确认”键回到硬件检测菜单。d.接线测试选择接线测试，将显示当前各模拟通道的相对相位，（如图5-13所示）以UA为基准，但不会实时刷新。IAIBICUAUBUC12340000图5-13模拟通道相对相位显示界面1表示对应通道的量在第一象限2、3、4表示对应通道的量在第二、第三、四象限。基准通道UA在第一象限。e.灯测试选择灯测试，进入灯选择菜单，如图5-14所示：事故灯故障灯通信灯自检灯图5-14灯选择界面菜单选择同主菜单选择相应灯后进入ON/O

20、FF选择界面。ON/OFF选择同“确认/取消”选择。ON为点亮对应的灯，OFF为熄灭对应的灯。f.检EPROM，程序自动对本身代码和进行检验，并将结果自动保存。g.定值调入，此功能一般不要使用，为厂家保留的功能。5.2.4保护投退在主菜单下选择保护投退，将进入保护投退设置界面，在此界面下可看到保护装置所有保护投退状态，并可根据需要设定保护是投入还是退出。“”“”键选择同一界面待设定的保护。“”“”键翻屏。同时按“”和“确认”键，进入修改确认/取消选择界面，按确认键后将出现如图5-15所示的画面。速 断投入段过流投入段过流投入低周减载投入图5-15保护投退设置界面“取消”键返回主显示界面。“确认

21、”键进入投退设定状态，待有长光标显示后，“”“”键改变投退状态。“确认”键返回到保护选择状态，并保存所做修改。“取消”键返回至保护选择状态，并放弃所做的修改。确认/取消选择与其他相同。选择确认返回主显示界面，并保存修改。选择取消返回主显示界面，并放弃修改。修改完后， “取消”键按下，进入保护投退修改确认状态，如图5-6所示：通过“”“”键选择“确定取消”，按“确认”键，返回主显示界面，并根据选择确定是否保存所做的修改。5.3日期和时间设置在主显示界面下，同时按下“确认”“”键进入日期设置，“”“”键移动光标，“”“”键修改时间和日期，如图5-16所示：20050326083000图5-16时间

22、和日期设置界面图中显示的日期和时间为2005年03月26日08时30分00秒XJ-2010 线路保护测控装置详述应用范围 主要适用于35kV及以下电压等级的线路保护与测控。1功能配置1.1 复合电压方向瞬时速断保护（速断）1.2 复合电压方向限时速断保护 (II段)1.3 复合电压方向过电流保护 （III段）1.4 零序过电压告警（使用检无压或检同期重合时，此保护退出）1.5 零序过电流告警1.6失压跳闸（用于电动机负载的场合）1.7 低周减载1.8 过负荷告警1.9 三相一次重合闸，重合闸检同期检无压1.10 重合闸后加速1.11 8个遥信量采集1.12 两相电流测量，三相线电压测量，系统频

23、率测量，P，Q，COS测量1.13 8个事件顺序记录1.14 远动四遥接口2保护原理2.1 复合电压方向瞬时速断保护（速断）本保护元件为区内故障保护，出口瞬时动作于跳闸，配置复合电压元件，在双端供电的线路上，为满足保护的选择性和与线路上其他点安装的保护配合，配置方向元件，只有在短路功率方向为母线流向线路的情况下，保护才出口。瞬时速断与限时速断（II段）、过电流（III段）一起即为保护行业常称的线路三段式过电流保护。速断保护动作逻辑框图如下&速断元件动作&电压元件动作跳闸，事故信号复合电压投入&方向元件动作方向投入速断元件动作依据为：I速断定值电压元件动作依据：U限时速断定值，复合电压元件和方向

24、元件动作依据同速断保护原理中的描述。23复合电压方向过电流保护(III段） 本保护元件的保护区间为线路全长。同瞬时速断一样，配置了复合电压元件和方向元件。限时速断即常称的过负荷。过电流动作框图如下&过电流动作&电压元件动作t跳闸，事故信号复合电压投入&方向元件动作方向投入过电流元件动作依据：IIII段定值，复合电压元件和方向元件动作依据同速断保护原理中的描述。2.4 零序过电压告警本保护在使用检无压或检同期时，应该退出。一般在双侧供电的线路中，才使用检无压或检同期，馈电线路请选用馈线保护测控。保护动作逻辑框图：故障信号 t&U0U0SET零序过压投入2.5零序过电流告警故障信号动作逻辑框图00

25、SET& t零序过电流投入2.6 失压跳闸跳闸、事故信号动作逻辑框图 t&UUSET失压投入2.7低周减载跳闸，事故信号动作逻辑框图 t&SET& t过负荷投入2.9三相一次重合闸2.9.1 重合闸启动本装置设有三相一次重合闸，通过设置重合闸压板控制投退，当开关位于合位，且无外部闭锁时重合闸充电，当开关由合位变为跳位时重合闸启动。检无压与检同期一般是双端供电的线路上使用，一端投检无压，一端投检同期。判据：充电时间充电时间定值重合延时重合延时定值保护已启动开关已跳开故障电流已消失无闭锁信号对侧无压或检无压未投入已与对侧同期或检同期未投入2.9.2 重合闸的闭锁重合闸的闭锁条件有：闭锁重合闸；低频

26、动作；压力异常;弹簧未储能；手跳；遥控跳闸；控制回路断线；线路电压异常；2.10 合闸后加速装置设立了独立的加速保护段，可通过控制字投退选择是否启动加速判断，合闸后加速包括手合于故障加速跳与自动重合于故障加速跳。判据：合闸刚动作I段定值3定值清单及整定说明定值名称整定范围及步长说明速断定值0.2100A 0.1A段定值0.2100A 0.1A段延时0.310s 0.01s段定值0.2100A 0.01A段延时0.310s 0.01s重合延时0.52s 0.01s一般为11.5s充电延时150s 0.05s一般为1015s复合电压1100V 0.1V按线电压整定低周定值4750Hz 0.1Hz滑

27、差定值010Hz 0.01Hz/s低周低压1100V 0.1V按线电压整定低周延时0.130s 0.05s失压定值1100V 0.1V失压延时0.110s 0.05s零序过压定值1100V 0.1V零序过压延时0.110s 0.05s无压定值030V 0.1V同期定值030V 0.1V零序过电流0.11A 0.01A零序过流延时0.3-99s 0.05S注：无压定值和同期定值采用与对侧电压矢量差的模值定义4压板及功能投退说明压板名称功能说明速断压板控制段电流保护投退段压板控制段电流保护投退段压板控制段电流保护投退使用过负荷时一般不投III段低周压板控制低周减载功能投退重合闸压板控制重合闸功能投

28、退加速跳压板控制加速跳保护投退PT断线压板控制PT断线检测功能投退零序过压压板控制零序过压告警功能投退退出此保护方向压板控制、段电流保护是否带方向复合电压压板控制、段电流保护是否经电压闭锁滑差闭锁压板控制低周减载功能是否经滑差闭锁低周低压压板控制低周减载功能是否经低电压启动检无压压板控制重合闸功能是否检测对侧无压一般只投一个检同期压板控制重合闸功能是否检测与对侧电压同期零序过流压板控制零序过流告警功能投退失压压板控制失压跳闸功能投退电动机负载场合才使用过负荷压板控制过负荷告警功能的投退容易出现过负荷，又不需要跳闸时使用，使用过负荷一般退出III段5装置对外接线5.1背向端子图如下：信号公共端I

29、A备用开出信号IB开入公共端备用开出信号IC保留备用开出信号IN事故信号备用开出信号UA事故信号开入备用UB故障信号开入备用UC故障信号开入备用UXLA合闸开关合位UXLB开关分位I0重合闭锁开入I0N跳闸远方就地转换开入测量进测量出测量进测量出大地6常见故障处理异常现象处理方法控制回路异常检查开关辅助触点，+KM、-KM保险失压异常检查开关位置和电流电压，是否满足失压保护的条件重合闸异常检查开关位置、故障电流消失、闭锁条件和线路电压（使用检无压或检同期时）浙江许继电气有限公司地址：浙江省温州市柳市镇七里港大道366号电话：0577-62677307传真：0577-62722622网址：http:/www.xuji.org18