DMP900系列微机保护测控装置

1．概述    

     说明书介绍了DMP9600系列变电站微机成套保护包括DMP9611微机线路保护、DMP9621微机厂（站）用保护、DMP9631微机电容器保护、SAFE-9840系列微机电动机保护、SAFE-9850 系列备用电源保护、SAFE-9860系列微机PT并列测控、SAFE-9870系列微机主变压器保护、SAFE-9880系列变压器后备保护、SAFE-9890系列变压器测控。

通过PLC可视化逻辑编程工具的使用，*终不同的保护原理存在在于不同的PLC逻辑文件中，并可通过装置端的以太网接口，将加密的逻辑文件下载到对应的装置硬件平台中，就构成了不同的保护装置。

   这种设计方法的优点是很明显的，针对各类产品研发过程提供的集成软件平台，集嵌入式系统或单片机系统的架构、设计、开发、测试、管理及内容维护于一体，通过组件技术对系统设计的相关功能进行抽象和封装，使产品复杂的系统软件、应用驱动程序简单化、模块化。依赖这个平台不仅让公司非常容易的进行产品开发，而且公司继保专业设计员能够完全摆脱具体硬件环境、高级软件工具的限制，进行专业化的继电保护产品设计及工程设计，具有高效、可靠等一系列优点。2. 系列装置主要特点1) 采用标准4U半（全）机箱，组合插件式结构，现场维护方便；

2) 采用后插拔接线方式，强弱电彻底分离，整体面板，全封闭设计；

3) 采用基于CANBUS总线的智能插件方案，极大地减少了插件间接线，接插不良实时检测，装置运行可靠性高；

4) 开入开出插件实现完全自检；可检测到每个继电器线圈；

5) 装置不同类插件在结构设计时保证不能互插，提高整体安全性；

6) 采用ARM+DSP双32位单片机系统，简单可靠的保护处理系统（DSP）与成熟的实时多任务操作系统（ARM）相结合，既保证继电保护功能可靠性，又能满足网络通讯、人机界面的实时性；

7) 16位A/D采样，测量精度高，每周波48点采样，谐波处理能力强；

8) 保护模块采用计算机辅助图形界面原理设计（PLC），便于系列产品二次开发与功能修改，工程设计灵活、快捷；

9) 16M位大容量存储器设计，可保存不少于500个*近发生的操作记录、事件报告、及动作报告等。

10) 采用多层印制板电路和SMT表面贴装技术，装置的抗干扰性能强；

11) 可灵活选用大屏幕真彩或单色液晶显示器，全汉化显示，菜单式界面，操作方便；

12) 完整的操作回路及防跳闭锁，设有电源独立的遥控功能及压力、弹操异常闭锁功能等；

13) 集保护、测控功能于一体，及超强的电磁兼容能力，可就地安装在开关柜上，减少大量的二次接线，节省投资，提高系统的可靠性；

14) 功能强大的PC支持工具，具有完善灵活的分析软件，便于事故分析；

15) 支持RS232/RS485、以太网等多种通讯接口,支持电力工业标准DL/T667-1999（IEC 60870-5-103）的通信规约，以及Modbus等标准规约，方便与微机监控或保护管理机联网通讯；

16) 多达10套保护定值，双重化定值区自检及互检相结合，定值切换安全方便；

17) 各装置独立的掉电保持时钟系统及带对时脉冲的GPS对时系统。

18) 完善的故障录波功能，*多可记录6个模拟量、记录故障前后共10个周波波形；3. 系列装置主要技术指标3．1额定数据    

工作电源额定电压:  DC220V/110V、AC220V (订货注明)  允许偏差＋15％，－20％

额定交流数据：  相电压 100/V

零序电压  100V

交流电流  5A或1A(订货注明)

额定频率  50Hz (60Hz,订货注明)

热稳定性：

交流电压回路：  长期运行   1.4Un

交流电流回路：  长期运行   2In

             10s       20In

                 1s           40In

3．2 功耗

a．交流电压回路： 每相不大于0.5VA；

b．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；

c．保护电源回路： 正常工作时,不大于10W；保护动作时,不大于15W（不含操作回路）。

3．3 环境条件

a．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、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、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。

b．相对湿度：*湿月的月平均*大相对湿度为90％，同时该月的月平均*低温度为25℃且表面不凝露。*高温度为+40℃时，平均*大湿度不超过50％。

c.大气压力：80kPa～110kPa（相对海拔高度2km以下）。

3．4 抗干扰性能

脉冲群干扰试验：承受GB/T14598.13－1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（**半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰试验。

快速瞬变干扰试验：承受GB/T14598.10－1997第四章规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。

辐射电磁场干扰试验：承受GB/T14598.9－2002第四章规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验。

静电放电试验：承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。

电磁发射试验：承受GB/T14598.16－2002中4.1规定的传导发射限值及4.2规定的辐射发射限值的电磁发射试验。

工频磁场抗扰度试验：承受GB/T17626.8－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验。

脉冲磁场抗扰度试验：承受GB/T17626.9－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验。

阻尼振荡磁场抗扰度试验：承受GB/T17626.10－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。

浪涌抗扰度试验：承受IEC60255-22-5:2002第4章规定的严酷等级Ⅳ级浪涌抗扰度试验。

传导骚扰的抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-6:2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。

工频抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-7:2003第4章规定的工频抗扰度试验。

3．5 绝缘性能

绝缘电阻：各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间，交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。

介质强度：装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压，历时1min的检验无击穿或闪络现象；其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间，交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，能承受50Hz、2kV(有效值)的交流电压，历时1min的检验无击穿或闪络现象。

冲击电压：装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地，能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验；其各带电的导电端子分别对地，交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。

3．6 机械性能

振动响应：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。

冲击响应：装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。

振动耐久：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。

冲击耐久：装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。

碰撞：装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。

3．7 各整定元件工作范围及误差

a. 交流电压:2V～120V；     误差< ±2.5%。

          0.5V～2V；     误差< ±10%。

b. 交流电流:0.2In～20In；    误差< ±2.5%。

      0.08In～0.2In；  误差< ±5%。

c. 阻抗元件：  

整定范围：0.05 Ω～50 Ω  (In=5 A);0.25 Ω～250 Ω (In=1 A)。

整定误差：不超过±2.5%+0.05Ω;I段的暂态超越不大于5%;I段整组动作时间：在0.7倍整定阻抗内不大于25 ms。

测距误差：不超过±2.5%。

d. 时间元件：  电流、电压、阻抗元件  0～100s，误差< 0.1%+25ms；

              过热保护：0.01 min～ 100 min，误差< 0.1%+25ms；

3．8 遥测、遥信量技术指标

a. 测量精度：   交流电压U、电流I：不超过±0.2％

              交流有功功率P、无功功率Q：不超过±0.5％；

              交流频率f基本误差：±0.01Hz；

              外接温度变送器、温度测量误差：不超过±2℃；

b. 遥信分辨率： < 1ms （DC220V/110V下） ；

c. 遥信开入量外部无源，装置DC220V/110V、AC220V ；

d. GPS对时(带脉冲)： < 1ms ；

3．9 故障录波：可记录*少6段模拟量及开关量信息；每段可记录故障前4周期，故障后6周期的波形；4 . 系列装置安装结构公司系列装置机箱结构采用全铝型材标准机箱，高4U，长度分半箱和全箱两种，SAFE-9800系列装置采用半箱。美观又有利于组屏。采用后插拔接线方式，整体面板，全封闭设计；率先采用基于CANBUS总线的智能插件方案，极大地减少了插件间接线，完全避免了插件接触不良的隐患，装置运行可靠性高。

a．半箱装置外形尺寸

图1-1 外形尺寸

b．半箱装置安装开孔尺寸

图1-2 安装开孔尺寸5. 系列装置接线端子位置图SAFE-9800系列保护测控装置插件采用后插拔插件结构，外部接线端子直接接在插件上，减少中间连接环节。各插件的另一端设内部连接端子，通过前母板实现内部弱电信号的连接。各装置插件结构基本相同。

5.1端子位置示意（后视）

a．简单装置端子位置示意（后视）（SAFE-9810系列装置）

b．复杂装置端子位置示意（后视）（SAFE-9820系列装置）

5.2 主要插件

*常用的半箱系列保护装置设5块可插拔的插件，后视时自右至左分别由以下插件构成：1#交流插件、2#交流插件、主CPU插件、1#智能插件及2#智能插件（电源模块）。1#智能插件及2#智能插件为带CPU的智能型开入开出插件，与主CPU插件采用CANBUS总线通信，具有实时在线自检功能，能有效避免插件接触不良带来的隐患。

1#交流插件在*外侧，2#交流插件在靠近CPU主板的位置上。当使用一块交流插件时，一般都使用2#交流插件位置。

1#智能插件一般为断路器操作插件，在交/直流220V/110V规格时应插入不同的插件，2#智能插件有的为单电源插件，主要是将输入的强电转化为内部CPU使用的+5V、±9V和+24V；有的如SAFE-9821等，扩展了一块非电量及测温插件。

母板前面装有液晶CPU板件及按键模块，自带字库及菜单模板等，与主CPU插件通过TTL电平的异步双向串口进行通信，既减少了主CPU液晶驱动的工作量，又减少了相互间的连线数量。

二、系列装置选型指南 SAFE-9800系列微机保护主要是考虑交流电压输入是两线电压输入（V-V接线）还是三相电压输入，如SAFE-9821及SAFE-9821/V等；其中固定柜考虑了压力操作及弹操机构两种情况，手车柜按弹操机构考虑，如果手车柜结构还需考虑压力闭锁等，可参考固定柜方案。

线路保护在原理上区分是末端线路还是电源端线路如SAFE-9811与SAFE-9812的区别等；电容器保护考虑了桥差电流保护及差电压保护的需求；电动机保护考虑是否是带差动电流保护还是磁平衡电流保护；备自投保护主要考虑是互备方式（单母分段供电）还是主备（一段进线带两母供电）方式；PT并列主要考虑是一组PT相互投切还是两组PT相互投切；变压器保护考虑是否为主变成套保护；变压器后备保护主要考虑是高后备还是低后备保护；变压器综合测控装置主要考虑的是开入和开出的个数；其中还得参考是否需求完整的操作回路和防跳回路；详细信息参见各个系列的功能配置表。1．SAFE-9810系列微机线路保护功能配置 功能名称SAFE-9811SAFE-9812保护

功能二段式电流保护√ 三段式电流保护  三段式电流电压方向保护（第三段可选反时限） √过流加速保护（前加速、后加速可选）√√三相一次重合闸√√三相二次重合闸  低频减载保护√√零序电流保护/网络小电流接地选线√√二式段零序电流保护/网络小电流接地选线  过负荷保护√√低电压保护√√TV断线检测√√三段式相间距离保护  不对称故障相继速动  双回线相继速动  手车位置异常告警（当主接线为手车时）√√操作回路电源完全独立的含防跳闭锁功能的操作回路√√控制回路异常告警√√测控功能8/16路遥信开入采集，断路器遥控分合√√两线电压输入Uab、Ucb （V-V接线）√√三相电压输入Uan、Ubn 、Ucn√√P、Q、Ia、Ic、3I0、Uab、Ubc、Uca、f等模拟量的遥测√√故障录波√√对时可实现GPS对时、网络对时√√通信以太网、RS232/485通信接口√√2．SAFE-9820系列微机厂（站）用变保护功能配置 功能名称SAFE-9821SAFE-9822保护

功能三段式定时限电流（第三段可选反时限）√ 三段式定时限复压闭锁电流（第三段可选反时限） √正序反时限电流保护 √二段式负序定时限电流保护 √零序过流保护√ 三段式零序过流保护 √低压侧三段式零序过流保护 √低压侧零序反时限过流保护 √零序过电压保护 √过负荷保护√√低电压保护√√非电量保护（6路直跳、4路报警）√√TV断线检测√√操作回路电源完全独立的含防跳闭锁功能的操作回路√√控制回路异常告警√√测控功能16路遥信开入采集，断路器遥控分合√√两线电压输入Uab、Ucb （V-V接线）√√三相电压输入Uan、Ubn 、Ucn√√P、Q、Ia、Ic、3I0、Uab、Ubc、f等模拟量的遥测√√故障录波√√对时可实现GPS对时、网络对时√√通信以太网、RS232/485通信接口√√3．SAFE-9830系列微机电容器保护功能配置 功能名称SAFE-9831SAFE-9832保护

功能二段式定时限电流保护√√过电压保护√√低电压保护√√不平衡电流保护√ 零序电流保护√ 零序（不平衡）电压保护√ 差电压保护 √零序电流保护/小电流接地选线√√非电量保护（3路直跳、3路跳闸/报警可选） √TV断线检测√√操作回路电源完全独立的含防跳闭锁功能的操作回路√√控制回路异常告警√√测控功能16路遥信开入采集，断路器遥控分合√ 两线电压输入Uab、Ucb （V-V接线）√√三相电压输入Uan、Ubn 、Ucn√√P、Q、Ia、Ib、Ic、3I0、Uab、Ubc、f模拟量的遥测√√故障录波√√对时可实现GPS对时、网络对时√√通信以太网、RS232/485通信接口√√4．SAFE-9840系列微机电动机保护功能配置 功能名称SAFE-9841SAFE-9842保护

功能电动机起动时间过长保护√√电流速断保护√√过流保护√√反时限电流保护(可选)√√两段式负序定时限（反时限）电流保护√√低电压保护√√过电压保护√√过负荷保护√√零序电流保护√√单相接地保护√√过热保护（告警和跳闸），热记忆及再起动闭锁√√非电量I保护(*长延时100秒)√√非电量II保护(*长延时100分)√√TV断线检测 √√控制回路异常告警√√差动速断保护 √比率差动保护 √差流越限告警 √TA断线检测及闭锁差动 √操作回路电源完全独立的含防跳闭锁功能的操作回路√√控制回路异常告警√√测控功能16路遥信开入采集，断路器遥控分合√√两线电压输入Uab、Ucb（V-V接线）√√三相电压输入Uan、Ubn 、Ucn√√P、Q、Ia、Ic、3I0、Uab、Ubc、f等模拟量的遥测√√故障录波√√对时可实现GPS对时、网络对时√√通信以太网、RS232/485通信接口√√5．SAFE-9850系列备自投保护测控装置功能配置 功能名称SAFE-9851SAFE-9853SAFE-9856保护

功能进线(主变)互投 √√分段自投√√√分段开关三段式复压闭锁电流保护√  分段开关二段式复压闭锁电流保护  √分段开关负序电流保护  √分段开关零序电流保护√  分段开关电流后加速保护(母充保护)√ √分段开关零序后加速保护(母充保护)√  进线(主变)加速保护 √√三级过负荷联切 √√TV断线告警√√ 位置异常告警√√√操作回路电源完全独立的含防跳闭锁功能的操作回路√ √控制回路异常告警√ √测控功能7路遥信开入采集√√√两线电压输入Uab、Ucb （V-V接线）√√√三相电压输入Uan、Ubn 、Ucn√√√P、Q、Ia、Ic、3I0、Uab、Ubc、f等模拟量的遥测√ √故障录波√√√对时可实现GPS对时、网络对时√√√通信以太网、RS232/485通信接口√√√6．SAFE-9860系列微机PT并列测控装置功能配置 功能名称SAFE-9861SAFE-9862保护

功能过电压保护√√低电压保护√√接地保护√√一组电压TV并列√ 两组电压TV并列（保护与测量分开） √TV二次断线检测√√TV高压断线检测√√过压告警输出√√测控功能7路遥信开入采集√√两线电压输入Uab、Ucb （V-V接线）√√三相电压输入Uan、Ubn 、Ucn√√2组Ua、Ub、Uc、3U0的遥测√ 4组Ua、Ub、Uc、3U0的遥测 √故障录波√√对时可实现GPS对时、网络对时√√通信以太网、RS232/485通信接口√√7．SAFE-9870系列变压器差动保护装置功能配置 功能名称SAFE-9871保护

功能差流速断√比率差动（*多3侧）（二次谐波制动）√TA断线闭锁比率差动√差流越限告警√变压器档位检测及有载调压√测控功能12路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信√开关事故分合次数统计及事件SOE等√故障录波√对时可实现GPS对时、网络对时√通信以太网、RS485通信接口√8．SAFE-9880系列变压器后备保护装置功能配置 功能名称SAFE-9881SAFE-9882保护

功能高压侧复压闭锁二段二时限过流√ 高压侧负序过流√ 高压侧过负荷√ 低压侧复压闭锁二段二时限过流 √低压侧过流反时限 √低压侧负序过流 √低压侧过负荷 √过负荷闭锁调压√ 过负荷起动风冷√ 本体信号（本体直跳与告警、闭锁调压）√ 零序电压保护√√复合电压元件（经TV断线闭锁）√√TV断线检测√√操作回路电源完全独立的含防跳闭锁功能的操作回路√√控制回路异常告警√√测控功能8/16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√√P、Q、IA、IC、Uab、Ubc、Uca、f等模拟量的遥测√√开关事故分合次数统计及事件SOE等√√故障录波√√对时可实现GPS对时、网络对时√√通信以太网、CAN/RS232/485通信接口√√9．SAFE-9890系列综合测控装置功能配置 功能名称 SAFE-9891SAFE-9892SAFE-98933SAFE-9894测控功能33路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信√   14路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信 √  19路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信  √ 35路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信   √对时可实现网络对时√√√√通信以太网、CAN/RS232/485通信接口√√√√

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