1 装置概述
1.1 概述
中低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备和人员会造成极大的伤害，按照我国现行的继电保护设计标准，35kV及以下电压等级的母线一般未装设母线保护。然而，由于中低压母线上的出现多，操作频繁，三相导体线间距与大地的距离比较近，容易受到小动物的危害，设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损，运行条件恶劣，系统运行条件改变，人为和操作错误原因，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。但长期以来，人们对中低压母线的保护一直不够重视，大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大地经济损失。
1.2 装置特点
Ø 采用32位工业级微处理器，速度快，精度高，独有的快速电流算法，保证电流判据的快速、可靠性。
Ø 主单元与采集单元之间具有光纤、通讯双连接，既可快速传递故障弧光信号，又可进行数据传输；弧光信号可在采集单元之间串行船速，从而使监测点的数量可任意增加，大大减少了传输光纤的成本。
Ø 大屏幕液晶显示，界面友好，操作简便；全数字化设计，整定参数时无需拨码开关及电位器等机械元件，精度高，无振动、磨损等隐患。
Ø 具有故障硬定位、软定位功能。有事故记录、故障录波、遥信、电流测量、自检等辅助功能。
Ø 主单元内置电源模块、电流采集模块，安装使用方便，可靠性高。
Ø 动作判据可设置为弧光加电流或仅弧光。可选的带延时的电流保护，可作为开关柜的二级过流保护。
Ø 全金属外壳设计，有效屏蔽外界电磁干扰，通过了“国家继电器质量监督检验中心”的15项电磁兼容检验，严酷等级为IV级。弧光探头通过光纤和主设备无源连接，电气隔离及抗干扰能力极强。
2 装置组成
2.1 系统组成
图1 电弧光保护系统组成
作为母线型保护，需要一台弧光保护主控单元和一台（或多台）弧光保护采集单元。
i. 弧光保护采集单元提供8路弧光采集输入，并提供8路继电器输出，与输入信号一一对应，实现故障硬定位功能。
ii. 主单元和采集单元分离，主单元安装于进线柜中，采集单元分散安装在馈线中。
iii. 主单元与采集单元之间，弧光信号用光纤连接；数据通讯采用串口连接。
iv. 主单元可提供双口通讯功能。
2.2 机箱结构
装置外形如下图所示
图2 装置正面图 图3 装置后视图
2.3 尺寸说明
图4开孔尺寸图
2.4 接线端子说明
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信号输入1
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1路弧光采集输入
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X3
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信号输入2
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2路弧光采集输入
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信号输入4
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4路弧光采集输入
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信号输入3
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3路弧光采集输入
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信号输入5
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5路弧光采集输入
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X1
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A+
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通讯1
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1
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与上位机485通讯1
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信号输入6
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6路弧光采集输入
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B-
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2
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地
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通讯地
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3
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通讯地
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信号输入7
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7路弧光采集输入
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A+
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通讯2
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4
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与上位机485通讯2
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B-
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5
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X4
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跳闸1
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1
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弧光故障跳闸动作出口1
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X2
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2
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Ia*
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电 流
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1
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A相互一次侧感器电流输入端
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跳闸2
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3
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弧光故障跳闸动作出口2（备用）
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4
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Ia
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2
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报警
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5
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弧光故障报警动作出口
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6
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Ib*
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3
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B相互一次侧感器电流输入端
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断路器失灵
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7
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本级断路器故障动作出口
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8
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Ib
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4
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装置异常
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9
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本装置异常报警
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10
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Ic*
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5
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C相互一次侧感器电流输入端
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L+
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装置电源
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11
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电源输入端
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Ic
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6
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N-
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12
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大地
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13
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大地
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表-1 装置端子说明
2.5 硬件平台说明
保护装置采用32位的单片机，全封闭机箱，硬件电路采用后插拔式的插件结构，CPU电路板采用
4层板、元器件采用表面贴装技术，装置强弱电回路、开入开出回路合理布局，抗干扰能力强。
3 装置功能
3.1 弧光保护功能
电弧光保护主要判据为弧光，为了避免误判，将电流增量作为辅助判据。当检测到弧光同时电流增量
也满足要求，则发出跳闸指令，并可显示故障发生的位置。装置的逻辑原理如下图：
图7 装置逻辑简图
3.2 辅助保护功能
本装置的辅助保护功能，主要包括以下几种：
Ø 过流保护；
Ø 断路器失灵保护；
Ø 接地故障保护；
Ø 检测功能；
Ø 事故记录功能；
每个保护都有投入/退出的设置。过流保护和接地故障电流保护可以设定相关定值，可以动作与跳闸
或者报警。断路器失灵保护在设定时间内依然存在故障条件时，断路器失灵保护出口动作，用于跳
上级断路器。
4 人机界面概述
4.1 按键说明
Enter 键和Esc键：
Ø Enter键进入选择的菜单项或对修改和选择进行确认。
Ø Esc键取消所做的修改或返回到上级菜单。
4个方向键：
Ø 在修改参数时，左右键改变要修改的数位，上下键修改该位的数值。
Ø 在修改选项时，用上下键更新选中的选项内容。
复归键：
Ø 用于事故信号的复归。
上位机主要的功能是显示。通过通信协议与下位机主控芯片的通讯，来获得所需要显示的参数。
主要包括模拟量、开关量、参数设置、事件记录、时间等。
4.2 显示界面及操作概述
显示装置主要由前显示面板组成。显示面板主要包括液晶显示模块、状态显示LED以及功能按键。如上图。
i. 菜单结构
4.3 控制板功能概述
控制板主要的功能包括：
主控制单元：
Ø 对弧光通道的投/退设置；
Ø 对电流辅助的投/退设置
Ø 对弧光采集单元数据的处理；
Ø 对系统电流采样数据的处理；
Ø 对故障的处理动作输出；
Ø 弧光采集；
Ø 和上位机的通信处理；
Ø 对采集单元校时；
5 调试及异常处理
情形1：显示屏花屏或者白屏；
情形2：设置参数时显示“设置失败”；
情形3：默认界面时间不走动；
处理 ：断电后等待约20秒，重新上电。依然不正常，请联系售后工作人员，
情形4：负载运行中，模拟量界面无数值显示；
处理：检查弧光接收器处光纤是否松动、电流弧光器端子处是否松动；以上均正常，但仍无法正常显示，请
联系售后工作人员。
6 投运说明及注意事项
说明1：本产品供电电压为市电（220V）；
说明2：端子排倒数2,3为供电端子。1为大地。
皖公网安备 34019202001515号