1．概述

適用於新能源等微網發電場所及儲能電（diàn）站，可滿足35kV及以（yǐ）下（xià）電壓等級並網的逆（nì）功率（lǜ）保護要求。隨著新能源的廣（guǎng）泛應用，其向配電網注入諧波（bō）和直流分量，對（duì）配電網和用電（diàn）設備安全運行工作造成的危害與影響不（bú）斷增加，造成配電網質量（liàng）問題日（rì）益突出，因此會要求某些光伏、風（fēng）電等微型（xíng）電網或其他電源不允許向（xiàng）電網輸送（sòng）電能，為此我司在消化吸收國內外同類產品（pǐn）先進（jìn）經驗的（de）基礎上研製的基於32位ARM Cortex-M4技術的逆功率保護裝置，可自動準確可（kě）靠檢測功率實時方向，一旦發現逆功率情況，可及時斷開並網點開關（guān）。

2．引用標準

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GB 4558-84          《電氣（qì）繼電器的絕緣試驗》

GB7261              《繼電器及繼電保護裝置基本試驗方法》

GB11287-1989        《繼（jì）電（diàn）器、繼電保護裝置振動（正弦）試驗》

GB 14258-93         《繼電保護和安全（quán）自動化裝置技術規程》

GB 50059-92         《35～110KV變電所設計規程（chéng）》

GB 50062-92         《電力裝置（zhì）的繼電保（bǎo）護（hù）和自動化裝置設計規範》

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GB 9361-88          《計算（suàn）站場地安全要求》

GB 9813-88          《微型數（shù）字電（diàn）子計（jì）算機通用技術條件》

GB6162-85           《靜（jìng）態繼（jì）電器（qì）及保護裝置的電氣幹擾試驗》

GB3047.1            《麵板、架和櫃的基本尺寸係列 》

GB11920-89          《電站電氣部分集中控製裝置通用（yòng）條（tiáo）件技（jì）術》

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GB /T17626.2        《靜電放電抗擾度試驗》

GB /T17626.3        《射（shè）頻電磁（cí）場輻射抗擾度試驗（yàn）》

GB/T17626.4         《電快速瞬變脈衝（chōng）群抗擾度試（shì）驗》

GB/T17626.5         《浪湧衝（chōng）擊抗擾度試驗》

GB /T17626.6        《射頻場感應的（de）傳導騷擾抗擾度試驗》

GB/T17626.8         《工頻磁場抗擾度試驗》

GB /T17626-1998     《電磁兼容試驗和測（cè）量技術》

DL400-91            《繼電器保護和安全自動裝置技術規程》

DL428-91            《電力係統自動低頻減負（fù）荷技術規程》

DL448-91            《電能計量裝（zhuāng）置管理規程》

DL451-91            《循環式遠動規約》

DL 476-92           《電（diàn）力係統實時數據通（tōng）信應用層協議（yì）》

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DL/T526-2002        《靜態（tài）備用電源自動投入裝置技術（shù）條件》

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DL/T 578-1996       《微機（jī）繼電保護裝置運行管理規程》

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DL/T630-1997        《交流采樣遠動終端技術條件》

DL/T667-1999        《遠動設（shè）備及係統傳輸規約繼電保護設備信息接口（kǒu）配套標準》

DL/T670-1999        《微機母線保護裝置通用技術（shù）條件（jiàn）》

DL/T671-1999        《微機發電機變壓器（qì）組保護裝置通用技術條件（jiàn）》

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DL/T 737-2000       《農網無人值班變電（diàn）所運（yùn）行管理規範》

DL/T 789-2001       《縣級電網調度自動化係統實用化要求及驗收》

DL/T823-2002        《微機型反時限電流保護通用技術條（tiáo）件》

DL5002-91           《地區電網調度自動（dòng）化設計技（jì）術規程》

DL5003-91           《電力係統調度自動化設計技術規範》

DL/T5103-1999       《35KV ～110KV無人值班變電所設（shè）計規範》

DL/T 5119-2000      《農村小型化無人值班變電所設計規程》

DL/T5131-2001       《農村電網建設與改造技術導則》

DL/T5136-2001       《火力發電廠、變電所二次接線設計規程》

DL/T 5137-2001      《電測量及電能計量裝（zhuāng）置設計技術規程（chéng）》

DL/T5153-2002       《火力發電廠廠用電設計規定》

IE870-1              遠（yuǎn）動設備及係（xì）統  總則 一般原理與（yǔ）指導性規範

IE870-2              遠動設備及係統  工作條（tiáo）件 環境（jìng）條件和電源（yuán）

IE870-3              遠動設備及係統接口（電氣特征）

IE870-4              遠（yuǎn）動設備（bèi）及係統（tǒng）  性能要求

IE870-5              遠動（dòng）設（shè）備及係統  傳輸規約

IE870-5-101          遠動通信協議標（biāo）準

IE870-5-102          電能量（liàng）傳輸規約

IE870-5-103          繼電（diàn）保護（hù）信息（xī）接口標準

IE870-5-104          網絡（luò）傳輸規約

3．裝置（zhì）特點

1) 采用全漢化（huà）2.8寸320*240分辨率65K彩色液晶顯示（4.3寸為480*272），人（rén）機界麵清（qīng）晰         易懂，操作整定極為方便

2) 采用32位ARM Cortex-M4內核，配備高精（jīng）度的A/D芯片，使得裝（zhuāng）置性能穩定、運算速快、     精度高；

3) 完整的異常記錄、事件記錄、操作記錄，所（suǒ）有信（xìn）息掉電保持；

4) 完（wán）善的自診（zhěn）斷和監視功能，對故（gù）障可具體定位，方便調試；

5) 完善的軟硬件（jiàn）看門狗，保證裝（zhuāng）置可靠運行；

6) 完善的（de）在線運行狀態監視功能；

7) 高精度的時鍾芯片；

8) 配備高速以太網通信接口(支持2路，標配1路)；

9) 標配1路RS485通信接口；

10) 高等級（jí）、高品質保證的元器件選用，采用（yòng）多層板技術和SMT工藝（yì）；

11) 具有完整（zhěng）的斷路器操作回路

4．裝置結構

4.1 結構：

采用5U、19/3英寸標準機（jī）箱，整麵（miàn）板、背插式結構，嵌入式、後接線安（ān）裝方式，強弱電隔離，大大加強了其產品的電氣性能（néng）。

4.2 交流及電源插件：

外部電流經隔離互感器（qì）隔離變換後，由低通濾波器（qì）輸入至A/D芯片，CPU經采樣數字處理後，構成各種數（shù）字式保護繼電器，並（bìng）實時計算各種測量值。

電流采集保護和（hé）測量獨立，保證了保護（hù）電流的寬（kuān）範圍采集（jí）及測量電流的精度要（yào）求。

電（diàn）源采用交直流寬（kuān）電壓輸入（rù），輸出2組完全隔離的直流電壓為裝置供電。

4.3 CPU插件：

CPU插件主要由以下幾部分構成：

1） CPU係（xì）統

CPU係統由32位ARM Cortex-M4內核微處理器、SRAM、EEPROM、Flash等構成。高性能的32位微處理器，大容量（liàng）的SRAM、EEPROM及Flash，使得該CPU模件具有極強的數據處理及記錄能力，可以實現各種複雜的故障處理方案和記錄大量的故障數據。EEPROM及Flash用（yòng）於存儲保（bǎo）護定值（zhí）、故障錄波報告、事件等，這些信息在裝置掉電後均不會丟失。EEPROM支持不少於1,000,000 次擦寫操（cāo）作，數據可支持保（bǎo）存100年，Flash支持（chí）不（bú）少於100,000 次擦寫操作（zuò），數據（jù）可至少保存20年。

2) 數據采集係統

數據采集係統由前級高精度濾波阻容器件（電阻精度0.5%，溫（wēn）漂（piāo）係數50ppm/℃，電容精度1%，溫漂係數C0G），高精（jīng）度的差分A/D轉換芯片組成，轉換芯片內部包（bāo）含了采樣保持及同步電路，具有轉換速度快、采樣偏差小、超小功耗及穩定性好等特點，故本裝（zhuāng）置的采樣回路無可調整（zhěng）元件，也不（bú）需要在現場作調整，具備高度的可靠性。

3）開關量輸入（rù）及輸出部分

開入（rù）量分為內部開入和外部（bù）開入（rù），內部開入采用DC24V光耦隔離輸入（rù），電（diàn）源由裝置電源本（běn）身提供，外部開入采用（yòng）穩壓控製的光耦隔離，實現交直流220V（或直（zhí）流110V）直接輸入電平。

開出經過高CTR光耦（ǒu）驅動繼電器，開出部分I/O經多重閉鎖，保證了（le）繼電器的穩定可（kě）靠。

4) 通信部（bù）分

本插件內含通10M/100M以太網接口(標配1路，可擴展至2路)和RS485通訊（xùn）接口，特殊情況下也可提供光纖接口。

5) 時（shí）鍾回路

插件內設置了硬件時鍾回路,采用的時鍾芯片精度高,並配有電池以掉電保持。

另外，CPU插件（jiàn）采用了多層印製板及表麵封裝工藝，外觀小巧，結構緊湊，大大提高（gāo）了裝置的可靠性及（jí）抗（kàng）電磁幹擾能力。

4.4 出口及操作回路插件(操作回路為選配)

出口插件由各種繼電器組成。其中包（bāo）括（kuò）了保護跳合（hé）閘出口、遙控（kòng）跳合閘出口、備用出口、信號出口、跳（tiào）閘位置繼電器（qì）（TWJ）、合閘位置繼電器（HWJ）、手動跳閘繼電（diàn）器STJ、跳閘保持繼電器TBJ、合閘保持繼電器HBJ、防跳（tiào）繼電（diàn）器（qì）（TBJV）等。跳閘、合閘保持電流的調整采用自適應方（fāng）式，範圍0.2A～6A，采用此種電路避免了跳合閘參數變化後需更換相應繼電器的麻煩。

4.5 人（rén）機對話插件（MMI）：

人機對話（huà）（MMI）插件（jiàn）采用2.8寸320*240分辨（biàn）率65K彩色液晶顯示，可選配4.3寸480*272分辨率65K彩色液晶（jīng）顯示，可顯示一（yī）次圖，人機（jī）界（jiè）麵（miàn）清晰易懂，配置係列通用的（de）鍵盤操作方式，使得人機對話操作方便、簡單。本插件上（shàng）還配置了燈光指示信息，使本裝置的運行信息更為直（zhí）觀。

5．主要技術指標

5.1 技術參數

1） 額定裝置電源                DC220V 、DC110V 、AC220V或AC127V(訂（dìng）貨注明)

2） 額定技術（shù）數據

a) 交（jiāo）流（liú）電流：                  5A/1A自適應        (訂（dìng）貨注明)；

b) 相電壓：                    57.7V 或（huò）100V，支持Y和VV接線  (訂貨注明)；

c) 線路抽取電壓：              100V或57.7V；

d) 頻率：                      50Hz或60Hz （訂貨注明）；

e) 跳合閘電流：                0.2A～6A（自適應方式）；

3） 功率消耗

直流工作電源：                 正常工作時,不大（dà）於10W；

保（bǎo）護（hù）動作時,不大於15W。

交流電流回路：                  < 1VA/相   (IN =5A)；

                                < 0.5VA/相 (IN =1A)；

交流電壓回路（lù）：                  < 0.5VA/相；

4） 精確工（gōng）作範圍：

電流：                          0.04In～20In

電壓：                          0.5V～120V

頻（pín）率：                          0.9Fn～1.1Fn

df/dt：                         0.3Hz/s～10Hz/s

時間：                          0～100s

5） 保護部分精度：

a) 定（dìng）值精（jīng）度：                   ≤±3%；

b) 時（shí）間（jiān）精（jīng）度：                   <±1％ 整定時間+35ms

c) 整組動作時間：               ≤35ms；

d) 頻（pín）率（lǜ）精度：                   ≤0.01Hz；

e) 滑差精度：                   ≤±5%；

6） 測控部分精度（若有）：

a) 交流量精度：                 ≤±0.2%；

b) 有（yǒu）功無功：                   ≤±0.5%；

c) 脈衝輸入量：允許脈衝（chōng）寬度     ≥6ms；

d) 頻率分辨率：                 ≤0.01Hz；

7） 開關量輸入：

輸（shū）入類型：                      無源

工作電壓：                      AC、DC220V或DC110V

8） 開出接點容（róng）量（liàng）：

觸點額定載流容量（liàng）：              1250VA

動作壽命：                      100,000次

9） 通信接口：

類型：                          以（yǐ）太網（標配（pèi）1路，可擴至2路）、RS485

協議：                          IEC870-5-103、Modbus-RTU

10）對（duì）時：

類型：                          網絡對時、IRIG_B（DC）即B碼對時（訂貨說明）

5.2 環境參數（shù）

5.2.1 電氣（qì）環境

a) 直流電源

電壓波動範圍：額定電壓80%～120%，

紋波係（xì）數（shù）：不大於5%

b) 絕緣電阻

在正常試驗大氣條件下（xià）,裝置的帶電電路部分（fèn）和非帶電（diàn）金屬及外殼之間,以及（jí）電氣（qì）無聯（lián）係的各電路之間,用開路（lù）電（diàn）壓（yā）500V的兆歐表測量絕（jué）緣電阻值；正常試驗大氣（qì）條件下,各回（huí）路絕緣電阻應不小於100 MΩ。

c) 介質強度

在正（zhèng）常試驗大氣條件下,裝置能承受試驗電壓值為2000V，頻率為50Hz,曆時1min的（de）工（gōng）頻耐壓試驗而無擊穿閃絡及元器件損壞現象。

d) 衝擊電壓（yā）

在正常試驗大氣條件下,裝置的直流（liú）輸入回路、交（jiāo）流輸入（rù）回路、信號輸出觸點諸回路對地以及回路之間，能承受(1.2/50)μs的標準雷電波的短時衝擊電壓（yā）試驗，開路試驗電壓5kV，無絕緣損壞。

e) 靜電放電抗幹擾度

通過（guò）GB/T 17626.2－1998標準、靜電放電抗幹擾4級試驗。

f) 射頻電磁場輻射抗幹擾度

通過GB/T 17626.3－1998標準、射頻電磁場輻射抗幹（gàn）擾度3級試驗。

g) 電快速瞬變脈（mò）衝群抗擾度

通過GB/T 17626.4－1998標準、電快速瞬變脈衝群抗擾度4級試驗。

h) 浪湧（衝擊）抗擾度

通過GB/T 17626.5－1999標準、浪（làng）湧（衝擊）抗擾度4級試（shì）驗。

i) 射頻場（chǎng）感應的傳導騷（sāo）擾度

通過GB/T 17626.6－1998標準、射頻場感應的傳導騷擾度3級試驗。

j) 工頻磁（cí）場（chǎng）抗擾度

通過GB/T 17626.8－1998標準（zhǔn）、工（gōng）頻磁（cí）場抗擾度（dù）5級試驗。

k) 脈（mò）衝磁場抗擾度

通過GB/T 17626.9－1998標準、脈（mò）衝磁（cí）場抗擾度5級試驗。

l) 阻尼振蕩磁場抗擾度

通過GB/T 17626.10－1998標準、阻尼振蕩磁場抗擾度5級試（shì）驗。

m) 振蕩波抗擾度

通過（guò）GB/T 17626.12－1998標準、振蕩波抗擾度（dù）4級試驗。

5.2.2 自（zì）然環境

a) 環境溫度：

工作：-10℃～+55℃。

貯存：-25℃～+80℃,在極限（xiàn）值下不施加激勵量,裝置不出現不可逆的化,溫度恢複後,裝置應能正常工作。

b) 相對濕度：5%～95%（不凝（níng）露）

c) 大氣壓力： 80kPa～110kPa。

5.2.3 機（jī）械環境

a) 工作條件：能承受嚴酷等（děng）級為Ⅰ級的振動響應、衝擊響應；

b) 運輸條件：能承受嚴酷（kù）等級為Ⅰ級的振動耐（nài）久、衝擊耐久、碰撞。