工作原理说明
4.1 机箱结构
装置采用整面板形式、全密闭、防潮、防尘、抗振动的设计，确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。机箱外形尺寸及开孔尺寸参见附图。
4.2 交流插件
交流插件包括电压输入和保护电流输入、测量电流输入，不同型号的装置配置电压和电流输入元件的数目可能不同。交流输入容量为12路。
4.3 CPU插件
CPU插件原理简图如下：
图3－1 CPU模件原理示意图
CPU插件主要由以下几部分构成：
1)CPU系统
CPU系统由高性能的微处理器CPU（32位）、大容量的ROM（512K字节）、RAM（1M字节）、Flash Memory（1M字节）等构成，使该CPU模件具有较强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。Flash Memory中记录的录波报告、事件及保护定值等运行配置信息在装置掉电后均不会丢失。
2) 数据采集系统
本装置的数据采集系统由两部分组成。
保护系统由高可靠性的16位精度的A/D转换器、多路开关及滤波回路组成模拟量采集系统， A/D转换芯片内部具有采样保持及同步电路，转换速度快、采样偏差小、功耗小及稳定性好等特点，本装置的模拟量采样回路无可调整元件，也不需要在现场作调整，具备高度的可靠性。
图3－2 A/D系统原理示意图
测量系统由测量芯片实现实现模拟量采集，测量精度高达24位，采用硬件技术解决因频率误差而导致测量误差的问题。测量系统具备测量精度单次调整后自动记忆的功能，在现场*再作调整。
3）开关量输入及输出部分
本装置提供外部输入的开关量18路，其中11路均为220V强电输入，其余开关量由装置开入24V电源供电； GPS对时用开入1路，该路输入量可由内部或24V电源供电；所有开入经光电耦合器件接入系统。
本装置提供的开出，一类是用于驱动出口及信号继电器的，此种开出的+24伏电源都是经过本装置逻辑插件告警继电器常闭接点闭锁的；另一类用于驱动告警、呼唤及信号复归等继电器，其+24伏电源是不经过闭锁的。本装置本地告警信号及告警信号由两种方式驱动：告警和呼唤，告于检测到必须闭锁本CPU开出的致命异常状况时，呼唤则用于不需闭锁开出的情况，例如“PT断线”等异常工况时。详见逻辑继电器插件说明。
4) 通信部分
本插件内含通信速度较高、具备通用性接口的RS485芯片，RS485为本装置接入系统的主要通信接口。
本装置还配置了一个SPI接口用于与人机对话插件（MMI）通信，一个SCI（标准RS232串行接口）用于连接PC机，可以借助PC机的强大功能及配置的调试软件包对装置进行各种测试。
5) 时钟回路
插件内设置了硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电保持。本装置还考虑了硬件对时电路，接收GPS的脉冲对时信号。
另外，CPU插件采用了多层印制板及表面封装工艺，外观小巧，结构紧凑，大大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力。
机械性能
3.5.1振动
装置能承受GB7261中16.3规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。
3.5.2冲击
装置能承受GB7261中17.5规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。
3.5.3碰撞
装置能承受GB7261*18章规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。
3.6 环境条件
3.6.1 环境温度：
工作：-10℃～55℃。
储存：25℃～+85℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作。
3.6.2 相对湿度：
湿月的月平均相对湿度为90%,同时该月的月平均温度为25 ℃且表面无凝露。温度为+40℃时,平均相对湿度不**过50%。
3.6.3 大气压力：86～106kPa（相对海拔高度2km以下）
电源插件
本插件为直流逆变电源插件。直流220V或110V电压输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要的直流电压, 有5V,＋12V,-12V,24V(1)和24V(2)，2组24V与＋5V(+12V,-12V)电压均不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连。
a) +5V(+12V,-12V) 为用于CPU的工作电源
b) 24V(1) 为用于驱动继电器的电源
c) 24V(2) 为用于外部开入的电源
为增强电源模件的抗干扰能力，本模件的直流输入及引出端子的24V电源皆装设滤波器。电源模件电原理图见附图。
图3－3 电源模件原理示意图
4.5 逻辑及跳闸插件
本插件内包括逻辑继电器及跳闸继电器两类。
1）逻辑继电器
逻辑继电器由CPU插件经光耦器件直接驱动，包括：出口回路开放继电器QDJ、跳闸继电器TZJ、合闸继电器HZJ、遥控跳闸继电器CKJ1、遥控合闸继电器CKJ2、出口中间继电器CKJ4~CKJ7、信号继电器CKJ3、装置异常告警及闭锁继电器GJ、告警或呼唤信号继电器GJX、信号复归继电器FGJ等。
QDJ为出口回路总开放继电器，本装置内用于跳合闸的出口中间继电器，其负电源均经该继电器闭锁，该继电器的设置可有效防止某路开出损坏时保护的误动作。
告警继电器驱动方式: GJ继电器为CPU自检发现有严重异常情况，必须立即切断本保护出口电源的，驱动该继电器。GJ起动后一方面经过其常开接点自保持，另一方面由其常闭接点切断CPU插件的24伏跳闸正电源，驱动GJ的同时也将驱动一个磁保持的信号继电器GJX，其接点GJX-1用以点亮面板上本地告警信号灯，GJX-2用于信号。
信号继电器驱动方式:该类信号不需要切断保护跳闸正24伏电源，直接驱动GJX，由GJX继电器的触点分别给出当地及信号。
2）跳闸继电器
跳闸继电器主要由各种操作回路继电器构成，包括跳闸位置继电器（TWJ）、合闸位置继电器（HWJ）、手动跳闸继电器STJ、跳闸保持继电器TBJ、合闸保持继电器HBJ等。
跳闸、合闸保持电流的调整通过并联于相应继电器线圈的二极管自动分流，达到跳、合闸电流自适应。本装置考虑了弃用装置内部防跳回路而改用断路器自身防跳回路的方式，只需分别短接TBJV线圈和TBJV接点5～6即可。
逆功率保护
当功率反向且大于定值时，保护出口
6.6 零序过压解列
本装置设两段零序过压解列，各段电压及时间定值可整定，分别设置整定控制字控制这两段保护的投退。
零序过压解列可经母线自产零序电压闭锁，设相应控制字投退。
6.7 PT断线检测
1）装置在不同接地方式情况下，根据外接零序电压与相应自产零序电压的差值判断是否PT断线；
2）母线无压而线路有压，判为PT断线；
以上两个判据满足任意一个，装置经短延时判为PT断线。PT断线后，若电压恢复，不再满足以上条件，则瞬时返回。PT断线可闭锁低压解列，经控制字投退。
6.8 数据记录
本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为Ua、Ub、Uc。所有数据记录信息数据存入FLASH RAM中，可被PC机读取。可记录的录波报告为8个以上，每次录波数据总时间容量为1S，分两段记录，动态捕捉并调整记录时间。可记录的事件不少于1000次。本装置除记录系统扰动数据外，还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。
6.9 遥信、遥测、遥控功能
遥控功能主要：所有出口均可遥控。
遥测量主要有：UA、UB、UC、F。所有这些量当地实时计算且计算完全不依赖于网络，精度达到 0.5 级。
遥信量主要有：11 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。
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