一． 裝置簡介

1.裝置概述

1.1裝置簡介

KD857Z微機保護測控裝置適用于35kV以下各電壓等級的間隔單元的保護測控，具備完善的保護、測量、控制、進線備投自復及通信監視功能，為變電站、發電廠、高低壓配電及廠用電系統的保護與控制提供了完整的解決方案，可有力地保障高低壓電網及廠用電系統的安全穩定運行。可以和其它保護、自動化設備一起,通過通信接口組成自動化系統。全部裝置均可組屏集中安裝，也可就地安裝于高低壓開關柜。

1.2裝置特點

u 采用全密封式結構，具有良好的抗震、防塵性能

u 小型化設計，體積小，重量輕，外形美觀，安裝方便

u 采用*的可靠性設計，無可調元件，裝置穩定性好，抗干擾性強

u 全漢化液晶顯示，人機界面清晰易懂，操作整定極為方便

u 裝置供電電源、控制回路均為交直流兩用

u 具有RS485總線串行通信口，并集成了MODBUS標準通信規約

u 具有事件順序記錄功能，可記錄100條事件，數據掉電不丟失

u 具備完善的自檢功能，完整的異常記錄、事件記錄、操作記錄，所有信息掉電保持

u 外形小巧精細、結構合理，采用高等級、高品質的元器件及多層板技術和SMT工藝，使產品具有很高的電氣性能

u 超低功耗

1.3引用標準

GB6162-85 《靜態繼電器及保護裝置的電氣干擾試驗》

GB7261-87 《繼電器及繼電保護裝置基本試驗方法》

GB2887-89 《計算機站場地技術條件》

GB 14258-93 《繼電保護和安全自動化裝置技術規程》

GB 50062-92 《電力裝置的繼電保護和自動化裝置設計規范》

DL/T 527-2002 《靜態繼電保護裝置逆變電源技術》

IE870-5-103 《繼電保護信息接口標準》

GB /T15145-94 《微機線路保護裝置通用技術條件》

GB/T16435.1-1996《遠動設備及系統和接口（電氣特征）》

GB /T17626.2 《靜電放電抗擾度試驗》

GB /T17626.3 《射頻電磁場輻射抗擾度試驗》

GB/T17626.4 《電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗》

GB/T17626.5 《浪涌沖擊抗擾度試驗》

GB /T17626.6 《射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗》

GB/T17626.8 《工頻磁場抗擾度試驗》

GB /T17626-1998《電磁兼容試驗和測量技術》

GB/T14537-1993 《量度繼電器和保護裝置的沖擊與碰撞試驗》

1.4 裝置結構

1.4.1 結構

采用標準機箱，深度淺，整面板、嵌入式結構、后接線安裝方式，強弱電隔離，大大加強了其產品的電氣性能。

1.4.2 板件

本裝置的板件上包括LCD板件、CPU板件、PWR板件：其中CPU板件為裝置的核心，為高度集成的CPU,其中包括了RAM、Flash Memory和AD等芯片的功能；PWR插件包括電源和模擬量采集、出口、開入。

1.4.2.1 CPU

1）CPU系統

CPU系統由微處理器CPU、RAM、ROM、Flash Memory等構成。包括高性能的微處理器CPU，大容量的ROM、RAM及Flash Memory，使得該CPU模件具有的數據處理及記錄能力，可以實現各種復雜的故障處理方案和記錄大量的故障數據，可記錄的事件數不少于500次。保護定值等運行配置信息也存入該存儲器中，這些信息在裝置掉電后均不會丟失。

2）開關量輸入及輸出部分

開入量采用外部開入，外部開入采用一級光耦，實現DC220V/AC220V直接輸入電平。

開出是用于驅動出口的繼電器， 共有6個，一個為跳閘繼電器，一個為合閘繼電器, 一個為連跳（或合對側繼電器），一個為事故總繼電器，一個為告警總繼電器，一個為裝置故障繼電器。

3)通信部分

本插件內含通信速度*、具備通用性接口的RS485總線網絡芯片，RS485網為本裝置接入系統的主要通信接口。

4)時鐘回路

插件內設置了硬件時鐘回路,采用的時鐘芯片精度高,并配有電池以掉電保持。

另外，CPU插件采用了多層印制板及表面封裝工藝，外觀小巧，結構緊湊，大大提高了裝置的可靠性及抗電磁力。

1.4.2.2 開入、開出

1)外部開入回路：設置有12路外部開入回路，均采用DC220V/AC220直接開入方式，裝置軟件采取了防抖措施，避免了誤發信。

2)邏輯繼電器：邏輯繼電器由CPU插件直接驅動，這類繼電器包括：跳閘繼電器、合閘繼電器。

1.4.2.3 交直流回路

1)直流逆變電源：DC220V電壓輸入經抗干擾濾波回路后,利用逆變原理輸出本裝置需要直流電壓,且采用浮地方式,同外殼不相連。

2)模擬量采集：外部電流經隔離互感器隔離變換后，由低通濾波器輸入至模數變換器，CPU經采樣數字處理后，構成各種數字式保護繼電器，并實時計算各種測量值。如UA、UB、UC 、UAB、UBC、UCA 、U0 、IA、IB、IC、I0、P、Q、COS。

1.4.3 人機對話插件（MMI）

人機對話（MMI）插件主要功能是顯示保護CPU輸出的信息，本插件上的顯示窗口采用四行，每行八個漢字的液晶顯示器，人機界面清晰易懂，配置本系列通用的鍵盤操作方式，使得人機對話操作方便、簡單。本插件上還配置了燈光指示信息，使本裝置的運行信息更為直觀。

2 主要技術指標

2.1 技術參數

1） 額定工作電壓 AC220、DC220V或DC110V (訂貨注明)

2） 額定技術數據

a) 交流電流： 5A或1A (訂貨注明)

b) 交流電壓： 400V 或100V (訂貨注明)

c) 頻率： 50HZ

3） 功率消耗

工作電源： 正常工作時,不大于5W；

保護動作時,不大于10W。

交流電流回路： < 1VA/相 (IN =5A)；

< 0.5VA/相 (IN =1A)；

交流電壓回路： < 0.5VA/相；

4） 精確工作范圍：

電流：0.04In～20In

電壓：0.4V～1.2Un

頻率：0.9Fn～1.1Fn

時間：0～100s

5） 保護部分精度：

a) 定值精度：≤±5%；

b) 時間精度：<±1％ 整定時間+35ms

c) 整組動作時間：≤60ms；

d) 頻率精度：≤0.01Hz；

6) 測控部分精度：

a) 交流量精度：≤±0.2%；

b) 有功無功：≤±0.5%；

7) 開關量輸入：

輸入類型：有源

光電隔離輸入數量：12

工作電壓：AC220V、DC220V或DC110V

8) 開出接點容量：

a)出口繼電器

觸點額定載流容量：250Vac/220Vdc,5A

輸出類型: 無源(空接點)

b)信號繼電器：

觸點額定載流容量：250Vac/220Vdc,5A

輸出類型: 無源(空接點)

9) 通信接口

數目：1

電氣特性：RS485

傳輸方式：異步

通信協議：MODBUS

地址：1～110

波特率：≤1Mbps

通信介質：雙絞線或光纖

2.2 環境參數

2.2.1 電氣環境

a).絕緣電阻

在正常試驗大氣條件下,裝置的帶電電路部分和非帶電金屬及外殼之間,以及電氣無聯系的各電路之間,用開路電壓500V的兆歐表測量絕緣電阻值；正常試驗大氣條件下,各回路絕緣電阻應不小于100 MΩ。

b).介質強度

在正常試驗大氣條件下,裝置能承受頻率為50Hz, 試驗電壓2000V歷時1min的工頻耐壓試驗而無擊穿閃絡及元器件損壞現象。

c).沖擊電壓

在正常試驗大氣條件下,裝置的直流輸入回路、交流輸入回路、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沖擊電壓試驗，開路試驗電壓5kV，無絕緣損壞。

d).脈沖群干擾

裝置能承受GB/T14598.13-1998( idt IEC60255-22-1:1988)規定的1MHz和100kHz脈沖群干擾試驗。試驗嚴酷等級為Ⅲ級, 試驗電壓共模2.5Kv, 差模1kV。

e).輻射電磁場干擾

裝置能承受GB/T14598.9-1995( idt IEC60255-22-3:1989)中規定的嚴酷等級為Ⅲ級的輻射電磁場干擾試驗,即試驗場強為10V/m。

f).靜電放電干擾

裝置能承受GB/T14598.14-1998( idt IEC60255-22-2:1996)中規定的嚴酷等級為IV級,即接觸放電試驗電壓為8kV、允許偏差±5%,空氣放電試驗電壓為15kV、允許偏差±5%的靜電放電干擾試驗。

g).快速瞬變干擾

裝置能按GB/T14598.10-1996( idt IEC60255-22-4:1992)中規定的嚴酷等級為IV級快速瞬變干擾試驗,即試驗電壓為4kV,允許偏差±10%。

2.2.2 自然環境

工作溫度：-25℃～+70℃

存儲溫度：-40～+85℃

濕度：5～95%RH

2.2.3 機械環境

a) 工作條件：能承受嚴酷等級為Ⅰ級的振動響應、沖擊響應；

b) 運輸條件：能承受嚴酷等級為Ⅰ級的振動耐久、沖擊耐久、碰撞。

二．電壓型保護測控裝置

1. 功能配置

2．功能說明

2.1 過電壓保護

裝置設有過電壓保護，電壓取自母線PT電壓過電壓保護設有投退控制定值，取值含義如下：

0：退出，1：跳閘，2：告警

當max(UAB、UBC、UCA)大于整定值，過電壓保護經整定延時動作。

過電壓跳閘保護設有軟壓板，只有軟壓板和投退控制定值均為投入時，相應的跳閘保護才投入。

2.2 低電壓保護

低電壓保護投退控制定值的取值含義如下：

0： 退出 ，1：跳閘， 2：告警

低電壓保護的條件是:

1:斷路器在合位

2:三個相間電壓均小于低電壓保護定值

3.無TV斷線告警

2.3 零序過電壓保護

零序過電壓投退控制字取值含義為：

0:退出, 1:跳閘, 2:告警。

零序過電壓跳閘保護設有軟壓板，只有軟壓板和投退控制定值均為投入時，相應的跳閘保護才投入。

2.4 負序過電壓保護

負序過電壓投退控制字取值含義為：

0:退出, 1:跳閘, 2:告警。

負序過壓跳閘保護設有軟壓板，只有軟壓板和投退控制定值均為投入時，相應的跳閘保護才投入。

2.5 系統異常工況報警及閉鎖功能

2.5.1 母線PT斷線報警

負序電壓U2>8V，裝置經延時10S發母線PT斷線報警信號。

2.5.2 跳合位異常報警

TWJ和HWJ同時為1或0時，經延時報警。

3．裝置整定

裝置整定包括軟壓板、裝置定值和裝置參數等三方面，見3.1、3.2和3.3節。

整定應遵循有關規程，本裝置有特殊要求者見有關注釋。裝置參數中無特殊需要者，可取表中列出的缺省值。不用的保護功能，應將其控制定值設為0—退出。

3.1 裝置軟壓板整定

注：1.軟壓板只有兩個取值：投入、退出。裝置出廠時，軟壓板均整定為退出。

3.2 裝置定值整定

定 值 整 定 單

3.3 裝置參數整定

注： 1: “RS485波特率設置”的含義為BTL=□□□□□,共五位表示波特率設置:整定為1200、2400、4800或9600(推薦)；裝置為RS485通訊方式。

2: “PT一次電流額定值”為0時的測量值顯示為二次側的值。

3: “系統控制字”為選擇保護裝置功能的控制，一般情況下都使用默認值，在沒有特別提示的情況下都不需要修改，各種型號的裝置的系統控制字應該不一樣。

4．附錄

4.1 裝置背板圖

4.2 裝置接線示意圖

三.使用說明

1 裝置介紹

1.1 鍵盤

對裝置的大部分操作如：初始化設置以及在運行中查閱定值、故障報文、裝置自檢等操作都通過鍵盤來完成。因此用戶在使用本裝置之前應著重了解上述裝置鍵盤的含義和使用。

以下在介紹裝置的使用和操作時，對鍵盤的含義和使用方法不再一一解釋。

信號燈解釋：

．運行：指示主板的運行狀況。主板正常運行時，運行燈表現為閃爍狀態。

．動作：表示保護跳閘。

．告警：表示告警信號。

．跳位：開關跳閘位置狀態。

．合位：開關合閘位置狀態。

1.2液晶

顯示保護裝置的運行狀態：線路名稱、網絡標識、充電標識。

顯示屏內含背景燈。任意鍵打開背光燈。任何時刻300秒鐘內，如果沒有按鍵盤按鍵，背景光會自動消失并返回運行頁面。

1.3 界面菜單

在裝置顯示正常運行時，顯示的畫面如下圖所示。（型號不同畫面內容可能會有所不同）

裝置在正常運行情況下的時候，壓板、測量值,保護值、開入值和裝置時間在滾動的顯示。

顯示屏內含背景燈。裝置處于運行頁面狀態時，按“取消”鍵熄滅背光燈，按其它任意鍵打開背光燈。任何時刻約1分鐘內，如果沒有按鍵盤按鍵，背景光會自動消失并返回運行頁面。

當有事件發生（如保護動作、保護告警、裝置異常等）時背景燈自動點亮，并顯示報告。按確認鍵進入主菜單。該菜單下有“模擬通道”、“事件報告”、“系統設置”、“裝置測試”四個子菜單。

1.4 模擬通道

步驟1：在主菜單下，通過“∧”或“”∨”移動光標字至“模擬通道”；

步驟2：按確認鍵進入該選項。

注：當菜單內選項超過4條時，可使用“∧”、“∨”鍵向上或向下翻屏查看各個條目，以后將不再贅述此項操作方法。

1.4.1 保護值

步驟1：在“模擬通道”下，通過“∧”或“∨”或“＜”或“＞”移動光標字至“保護值”；

步驟2：按確認鍵進入查看保護值（包括大小、相位等信息）

上圖中可通過“∧”或“∨”進行翻頁，相位基準固定為UAB。

1.4.2 測量值

步驟1：在“模擬通道”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“測量值”；

步驟2：按確認鍵進入該選項，或按“∧” “∨”鍵進行翻頁查看；

步驟1：在“模擬通道”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“測量值”；

步驟2：按確認鍵進入該選項，或按“∧” “∨”鍵進行翻頁查看；

1.4.3 測量精度校驗

步驟1：在“模擬通道”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“精度校驗”；

步驟2：按確認鍵進入該選項；

精度校驗包括校驗測量值和功率，按“+”“—”進行校驗，在對裝置做精度校驗時需按相應的提示。用戶不需要對此項進行操作。

1.4.4 保護精度校驗

步驟1：在“模擬通道”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“精度校驗”；

步驟2：按確認鍵進入該選項；

精度校驗包括校驗測量值和功率，按“+”“—”進行校驗，在對裝置做精度校驗時需按相應的提示。用戶不需要對此項進行操作。

1.5 事件報告

步驟1：在主菜單下，通過“∧”或“”∨”移動光標字至“事件報告”；

步驟2：按確認鍵進入該選項。

1.5.1 跳閘報告

步驟1：在“事件報告”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“跳閘報告”；

步驟2：按確認鍵進入該選項；可以查看跳閘報告的具體內容。

步驟3：在“事件記錄”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“跳閘報告”，可查看保護跳閘的準確時間及內容。

步驟4：在“事件報告”下，通過“∧”或“∨”移動光標字

至“自檢報告”，可查看裝置自檢出錯的準確時間及內容。

步驟5：在“事件報告”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“遙信報告”，可查看遙信變位的準確時間和內容及變位過程(遙信變位過程不是從0到1，就是從1到0)。

步驟6：在“事件報告”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“報文清除”，輸入密碼（默認為99）后清除所有的事件報告。遙信報告和自檢報告。

1.6 系統設置

步驟1：在主菜單下，通過“∧”或“”∨”移動光標字至“系統設置”；

步驟2：按確認鍵進入該選項。

1.6.1 保護投退

步驟1：在“系統設置”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“保護投退”；

步驟2：通過“∧”或“∨”移動光標字至需要調整的保護類型，再按“+”或“-”鍵對保護的投入或退出進行修改。修改完畢后輸入正確的密碼（默認為99）后按下確認鍵即可。

1.6.2 定值整定

步驟1：在“定值設置”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“定值整定”；

步驟2：通過“+”或“-”鍵對定值區進行選擇，再按確認鍵進入該區修改保護定值；

步驟3：修改完畢后，輸入正確的密碼后按確認鍵即可修改定值成功

1.6.3 定值切換

步驟1：在“定值設置”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“定值切換”；

步驟2：進入該頁面后，通過“+”或“-”鍵對當前運行的定值區進行切換選擇，再按確認鍵確定。輸入正確的密碼后裝置出現以下畫面定值區則切換成功。

1.6.4 參數整定

步驟1：在“定值設置”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“參數整定”；

步驟2：輸入正確的密碼后按確認鍵進入該選項；

步驟3：通過“+”或“-”鍵對參數的定值進行修改修改完畢后按確認鍵，再輸入正確的密碼即修改參數成功。

1.6.5 時間調整

步驟1：在“系統設置”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“時間調整”；

步驟2：按確認鍵進入該選項；

步驟3：通過“＜”、“＞”鍵移動光標至所需修改位，通過“+”或“-”鍵對該位進行修改；重復該步驟，直到時間調整完成；

步驟4：按確認鍵時間修改成功。

1.7 裝置測試

步驟1：在主菜單下，通過“∧”或“”∨”移動光標字至“裝置測試”；

步驟2：按確認鍵進入該選項。

1.7.1 開出傳動

步驟1：在“裝置測試”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“開出傳動”；

步驟2：輸入正確的密碼后按確認鍵進入該選項；

步驟3：通過“∧”或“∨”移動光標字至相應的出口，按“＜”、“＞”鍵使出口動作。

1.7.2 開入顯示

步驟1：在“裝置測試”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“開入顯示”；

步驟2：按確認鍵進入該選項；“開入顯示”可顯示開關量的狀態是斷開還是閉合，可顯示的開關量還包括：刀閘3位置、接地選跳、備用開入1、備用開入2、TWJ、HWJ、STJ手跳。通過按左右鍵進入下一頁開入顯示。

1.7.3 版本顯示

步驟1：在“裝置測試”下，通過“∧”或“∨”移動光標字至“版本顯示”；

步驟2：按確認鍵進入該選項；可以查看裝置的版本信息。

1.8 裝置調試

本裝置及其所組屏柜都在廠內經嚴格調試，出廠時裝置及其屏柜都是完好的，接線是正確的。故本裝置的調試僅檢查運輸安裝時是否有損壞和屏柜向外的接線是否正確。考慮到本裝置具有完善的軟硬件自檢功能，可以將故障部位準確定位到插件甚至芯片，本裝置的交流采樣回路無可調節元件，且具有良好的抗振動性能和溫度特性，其精度由出廠調試保證。故可著重檢查裝置的狀態量輸入（光耦部分）、交流輸入部分、跳合閘輸出回路及信號回路（繼電器接點部分）部分。以下的調試步驟雖然是針對裝置，但以屏柜為對象進行，即檢測時包括屏內接線。

1.8.1 裝置通電前檢查

本裝置具有較好的制造工藝，無可調節器件，且大量采用大規模集成電路，為保證裝置的可靠性，一般調試情況下，請不要拔出裝置的插件，在做絕緣檢查時也不需要。

通電前檢查裝置外觀應完好，應無損壞，端子無松脫，裝置參數與要求一致。特別是電源電壓、TA額定電流、跳閘額定電流及合閘額定電流等。

1.8.2 絕緣檢查

各插件各端子并聯（通信端子可不作絕緣試驗），用500V搖表按插件分別對地搖絕緣，絕緣電阻應大于100MΩ。

1.8.3 上電檢查

按照預先要求設置好裝置地址，特別在綜自系統尤其要注意，操作方法見前所述。

按定值清單輸入各組定值到相應的定值區，然后把定值區切換成運行定值區。

1.8.4 采樣精度檢查

本裝置采樣精度無需調節，采樣誤差應不大于2%。一般情況下，可用微機保護測試儀定性校驗。嚴格要求時，可調整裝置各通道系數，使其與準確值一致，同時檢驗各模擬量通道的相位應正確。具體操作見前所述。

1.8.5 接點輸出校驗

接點輸出，包括信號接點輸出校驗，可配合定值校驗進行。每路接點輸出只檢測一次即可，其它試驗可只觀察信號指示及液晶顯示。

接點輸出檢測也可通過保護的開出傳動菜單進行。該菜單功能可單獨對每一路輸出驅動。操作方法見前所述。應帶斷路器作一次合閘傳動和一次跳閘傳動，并確認斷路器正確動作。

1.8.6 定值校驗

裝置的保護功能及動作邏輯已經動模考驗及其它測試，現場調試僅需校驗定值即可，且只需校驗某一段定值及模擬一次反向故障（僅對帶方向的保護）即可，其余可由裝置保證。

1.8.7 跳合閘電流保持試驗

將保護跳閘壓板、合閘壓板投入，模擬故障使保護動作，確認跳合閘電流保持狀態的完好。進行手動分合閘操作檢驗該回路的完好性，在手動跳開開關后保護不應重合閘。

1.8.8 相序檢查

線路送電后觀察顯示器上顯示的各相電流、電壓量及其相位角，與實際情況應一致。

1.8.9 校準時鐘

檢查裝置的日歷時鐘，應該是準確的，如果不對，則校準，經以上校驗正常后，可以確信裝置及屏柜連線正確，能夠正常工作，可以投入運行了。

1.9 保護裝置外型開孔尺寸

1 開孔尺寸及安裝

安裝現場的機械、電氣環境必須在終端所允許的技術參數范圍內。應避免多塵、潮濕的地方、溫差易于快速變化的地方、強烈振動沖擊的地方、幅值大且上升快速的浪涌電壓環境、強感應磁場或類似的惡劣條件環境。

在裝置的前、后端應有足夠的空間以便于維護，今后進行修改。安裝后應使得便于添加、替換裝置模塊而不需要進行另外的拆卸。

2安裝

1.一般對于集中組屏的，采用19英寸標準框架，每個框架可容納3臺保護單元。一面保護屏一般可9～12臺保護單元，具體視工程而定。

2.對于采用分散安裝的場合，本裝置提供一套安裝組件，其包含所需要的螺釘及安裝說明書，具體安裝方式和開孔尺寸圖見如下示意圖

安裝示意圖