一、 產(chǎn)品概述

1. 概述

我國(guó)的中壓電網(wǎng)絕大多數(shù)是小電流接地系統(tǒng)（也即中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)），當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，規(guī)程雖允許帶故障運(yùn)行2小時(shí)，但由于過(guò)電壓危害絕緣，仍可能引發(fā)事故。供配電系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)表明，單相接地故障發(fā)生的概率占66％以上，因此迅速確定單相接地時(shí)的接地位置對(duì)供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行意義重大。

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模和容量的擴(kuò)大，中壓電網(wǎng)逐步采用了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的運(yùn)行模式，且一般又運(yùn)行于過(guò)補(bǔ)償方式，由此也導(dǎo)致了單相接地故障選線(xiàn)的困難。近年來(lái)，一些基于傳統(tǒng)算法的接地選線(xiàn)裝置相繼問(wèn)世，但在實(shí)際應(yīng)用中選線(xiàn)正確率仍然不高。目前，這一問(wèn)題正成為改善電能質(zhì)量、提高供電可靠性的主要困難之一。

正是在這種背景之下，經(jīng)過(guò)多年跟大學(xué)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合實(shí)驗(yàn)和分析研究，我公司找到了以往選線(xiàn)方法正確率低的原因，提出了新的算法，并運(yùn)用新一代采樣和處理技術(shù)，推出了最新一代產(chǎn)品——FTWJ系列小電流接地選線(xiàn)裝置。

本裝置采用先進(jìn)的軟硬件設(shè)計(jì)方法，以暫態(tài)過(guò)渡過(guò)程為分析基礎(chǔ)，通過(guò)判斷小接地電流來(lái)實(shí)現(xiàn)選線(xiàn)。硬件方面，應(yīng)用超大規(guī)模邏輯電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集完全硬件化；應(yīng)用同步采樣技術(shù)，保證了分析數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。裝置還運(yùn)用其它多種算法同時(shí)分析，以動(dòng)態(tài)權(quán)值處理多條回路多個(gè)算法的判別打分，使選線(xiàn)運(yùn)算更加可靠、穩(wěn)定。裝置技術(shù)性能指標(biāo)符合DL/T 478-2001《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件》、DL/T871-2004《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)產(chǎn)品動(dòng)模試驗(yàn)》、DL/T 872-2004《小接地電流系統(tǒng)單相接地保護(hù)裝置》等有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2. 功能及特點(diǎn)

l 模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，技術(shù)先進(jìn)，高速32位ARM內(nèi)核處理器使運(yùn)算實(shí)時(shí)性和動(dòng)作準(zhǔn)確性得以保證。

l 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)運(yùn)算，根據(jù)信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理結(jié)果，發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。

l 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通訊接口，可以實(shí)時(shí)向上位機(jī)傳送系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，上位機(jī)也可以通過(guò)此通訊口對(duì)消弧控制器發(fā)出指令。

l 故障追憶功能，大容量Flash存儲(chǔ)器保存最近32次歷史故障記錄。

l 具有良好的電磁兼容性，適合在強(qiáng)電磁干擾的復(fù)雜環(huán)境中應(yīng)用。整機(jī)符合IEC61000-4-4標(biāo)準(zhǔn)。

l 雙硬件看門(mén)狗電路確保軟件運(yùn)行的可靠性。

l 中文液晶顯示，運(yùn)行狀態(tài)清晰，菜單式操作，方便易用。

3. 裝置正面效果圖

按鍵說(shuō)明：

l 1/+ ：根據(jù)液晶屏所顯示的菜單項(xiàng)標(biāo)號(hào)選擇相應(yīng)的功能；所要調(diào)整的參數(shù)值加1。

l 2/- ：根據(jù)液晶屏所顯示的菜單項(xiàng)標(biāo)號(hào)選擇相應(yīng)的功能；所要調(diào)整的參數(shù)值減1。

l  3 、 4 ：根據(jù)液晶屏所顯示的菜單項(xiàng)標(biāo)號(hào)選擇相應(yīng)的功能。

l OK：確認(rèn)更改設(shè)置；返回上一級(jí)菜單。

4. 工作原理

本機(jī)在啟動(dòng)工作后，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，零序電壓會(huì)觸發(fā)本機(jī)進(jìn)入采集狀態(tài)采集各回路零序電流，取出數(shù)據(jù)后進(jìn)行第一階段運(yùn)算。如1、2、3、4 號(hào)線(xiàn)的電流分別為-15A、+4A、+5A、+6A。此時(shí)消弧設(shè)備判斷接地類(lèi)型，如果是金屬接地，消弧設(shè)備不動(dòng)作；如果是弧光接地，消弧設(shè)備把弧光接地強(qiáng)行變?yōu)榻饘俳拥兀緳C(jī)再進(jìn)行采集狀態(tài)采集各回路零序電流，根據(jù)本次數(shù)據(jù)進(jìn)行第二階段運(yùn)算 。如果是金屬接地，此時(shí)接地1、2、3、4 號(hào)線(xiàn)的電流將可能約為-15A、+4A、+5A、+6A，故障線(xiàn)（1號(hào)線(xiàn)）電流與非故障線(xiàn)電流相反且至較大，故可直接判斷選線(xiàn)。如果是弧光接地，此時(shí)接地1、2、3、4 號(hào)線(xiàn)的電流方向一致，可能約為+5A、+4A、+5A、+6A，此時(shí)四條線(xiàn)路電流分別與第一階段的-15A、+4A、+5A、+6A 分別相減的增量差為20A、0A、0A、0A，故障線(xiàn)（1號(hào)線(xiàn)）的增量為20A，是增量最大的一路線(xiàn)，即可選出故障線(xiàn)。然后把所選出的接地信息在液晶顯示屏上顯示，并閉合相應(yīng)的跳閘口，若接地現(xiàn)象消失、排除，本機(jī)返回工作狀態(tài)，跳閘口斷開(kāi)。

下面是原理框圖：

二、 操作說(shuō)明

1. 裝置通電開(kāi)機(jī)后液晶屏顯示如下圖界面，界面顯示本臺(tái)裝置最大輸入電流路數(shù)，時(shí)鐘逐秒跳動(dòng)表示裝置正在運(yùn)行。如果顯示的并不是當(dāng)前日期和時(shí)間，請(qǐng)參考下面提及的步驟進(jìn)行設(shè)置。

2. 在裝置顯示開(kāi)機(jī)界面時(shí)，按下面板上的OK鍵，進(jìn)入主菜單，如上圖。主菜單由兩個(gè)界面顯示組成，可以使用按鍵1和按鍵4在兩個(gè)主菜單界面間切換顯示，再按一次OK鍵即可返回開(kāi)機(jī)界面。在主菜單顯示界面，按菜單項(xiàng)前數(shù)字對(duì)應(yīng)的按鍵，即可進(jìn)入相應(yīng)菜單項(xiàng)。比如想進(jìn)入“時(shí)間設(shè)置”重新設(shè)定日期和時(shí)間，則可按裝置面板上的4鍵。

3. 故障記錄追憶：本裝置內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器可以記下最近發(fā)生的32次故障記錄，可顯示發(fā)生接地故障線(xiàn)路的母線(xiàn)段號(hào)和線(xiàn)號(hào)，及日期和時(shí)間。在主菜單界面上，按裝置面板上的1/+鍵，進(jìn)入“故障記錄”，如下圖。然后再按1/+鍵可進(jìn)行下翻頁(yè)，按2/-鍵進(jìn)行上翻頁(yè)，逐條查詢(xún)記錄。按OK鍵可返回主菜單。注意：裝置出廠(chǎng)前所做的模擬實(shí)驗(yàn)的記錄也會(huì)保留在Flash存儲(chǔ)器里，這些記錄用戶(hù)無(wú)需關(guān)注。

4. 零序電流顯示及裝置調(diào)零：在主菜單界面，按2/-鍵選擇“電流顯示”功能。當(dāng)有零序電流進(jìn)入選線(xiàn)裝置時(shí)，液晶屏上將顯示該電流值及其輸入的通道，單位為安培。在電流顯示界面，按3 鍵進(jìn)入裝置調(diào)零界面，按照界面上顯示的要求完成后，按4 鍵進(jìn)行裝置調(diào)零，按OK鍵返回主菜單。注意：調(diào)零開(kāi)始前需要把裝置后的電流和電壓信號(hào)輸入全部拔出。

5. 線(xiàn)路設(shè)置：在主菜單上，按3 鍵選擇“線(xiàn)路設(shè)置”功能，設(shè)置各個(gè)線(xiàn)路的變比，母線(xiàn)號(hào)及跳閘口。進(jìn)入設(shè)置界面，按3 鍵設(shè)置本線(xiàn)，按1/+鍵和2/-鍵可設(shè)置*符號(hào)對(duì)應(yīng)的項(xiàng)。如果現(xiàn)場(chǎng)所有出線(xiàn)的零序CT 或三相式CT 變比都一致，則不須設(shè)置，但如果CT 變比有一個(gè)不同就必須設(shè)置。設(shè)置完成后，按OK鍵保存所做的設(shè)置，按1/+鍵進(jìn)行下翻頁(yè)，開(kāi)始下一線(xiàn)路的設(shè)置。按OK鍵返回主菜單。

注意：對(duì)于沒(méi)有投運(yùn)的線(xiàn)路把此線(xiàn)路對(duì)應(yīng)的接線(xiàn)端子短接。如要把1 段母線(xiàn)和2 段母線(xiàn)并聯(lián)使用，則要把所有母線(xiàn)號(hào)為2 的線(xiàn)路母線(xiàn)號(hào)改為1 。如要把1 段母線(xiàn)和2 段母線(xiàn)再分開(kāi)使用，則要把前面母線(xiàn)號(hào)改為1的線(xiàn)路編號(hào)改回母線(xiàn)號(hào)為2。同理：如要現(xiàn)場(chǎng)把1 段母線(xiàn)和3 段母線(xiàn)并聯(lián)使用，則要把所有母線(xiàn)號(hào)為的線(xiàn)路母線(xiàn)號(hào)改為1 。如要現(xiàn)場(chǎng)把2段母線(xiàn)和3段母線(xiàn)并聯(lián)使用，則要把所有母線(xiàn)號(hào)為3的線(xiàn)路母線(xiàn)號(hào)改為2 。如要現(xiàn)場(chǎng)把1 段母線(xiàn)、2 段母線(xiàn)、3 段母線(xiàn)并聯(lián)使用，則要所有母線(xiàn)號(hào)為2 和3 的線(xiàn)路母線(xiàn)號(hào)改為1。

6. 啟動(dòng)電壓設(shè)置：按4 鍵進(jìn)入下一主菜單顯示界面，按2/-鍵選擇“啟動(dòng)電壓”功能。進(jìn)入如下圖的設(shè)置界面，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理的調(diào)高或調(diào)低開(kāi)口啟動(dòng)電壓。當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)口電壓高于設(shè)定值時(shí)，裝置開(kāi)始選線(xiàn)運(yùn)算。按OK鍵保存所做的設(shè)置并返回主界面。

7. 通信站號(hào)設(shè)置：裝置出廠(chǎng)默認(rèn)站號(hào)為01。如需更改，在主菜單界面上，按裝置面板上的3鍵，進(jìn)入如下圖的設(shè)置界面。每按一次1/+鍵，站號(hào)加1，每按一次2/-鍵，站號(hào)減1，設(shè)置完畢后按OK鍵保存并返回主菜單。注意：在通信過(guò)程中請(qǐng)勿更改站號(hào)。

8. 日期時(shí)間設(shè)置：如需更改裝置日期時(shí)間，在主菜單界面上選擇“時(shí)間設(shè)置”功能，進(jìn)入如下圖的設(shè)置界面。首先進(jìn)行年份設(shè)置，每按一次1/+鍵，年份加1，每按一次2/-鍵，年份減1。

年份設(shè)置完畢后，按3鍵進(jìn)入月份設(shè)置，如下圖，同樣按1/+鍵和2/-鍵增減月份。類(lèi)似的，再按3鍵依次進(jìn)入日、時(shí)、分、秒等的設(shè)置。全部設(shè)置完畢后，按OK鍵保存并返回主菜單，或者按4鍵取消設(shè)置并返回主菜單。

三、 技術(shù)指標(biāo)及使用環(huán)境

1. 使用條件

環(huán)境溫度：0℃～40℃；

大氣壓力：80～110Kpa；

空氣相對(duì)濕度：90%（25℃）、50%（40℃）；

適用范圍：3kV―35kV系統(tǒng)；

使用地點(diǎn)不能有爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)，周?chē)橘|(zhì)中不能含有腐蝕和破壞絕緣的導(dǎo)電介質(zhì)或氣體，不允許環(huán)境充滿(mǎn)蒸汽及含有較嚴(yán)重霉菌存在；

安裝地點(diǎn)應(yīng)具防御風(fēng)、雨、沙和防塵設(shè)施。

2. 輸入量額定值

零序電壓（U0）<<>100V，電壓測(cè)量精度：1%；

零序電流（I1～I(xiàn)40） <2a>且>20mA，電流測(cè)量精度：0.5%；

電源電壓：AC220V±10%，DC220V±10%；

功耗：<100 w="">；

零序電流回路輸入路數(shù)：有8路、24路、40路不同規(guī)格 （三母線(xiàn)段）。

3. 輸出量額定值

共可輸出常開(kāi)接點(diǎn)數(shù)：2對(duì)（可選購(gòu)?fù)庵锰l模塊）；

接點(diǎn)容量： AC 240V/10A，DC 30V/10A；

所有繼電器輸出接點(diǎn)均可接報(bào)警輸出。

4. 通訊接口

RS485@9600bps。

四、 裝置端子接線(xiàn)圖

五、 安裝尺寸

開(kāi)孔圖如上。安裝螺絲開(kāi)孔：直徑6~7mm。

機(jī)箱深度：180mm。

一、 通訊規(guī)約

本裝置采用MODBUS（RTU模式）通訊規(guī)約，RS-485通信方式, 波特率為9600bps，1位起始位,8位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)，1位停止位，即1字節(jié)數(shù)據(jù)共10比特位。裝置出廠(chǎng)時(shí)站號(hào)設(shè)置為01，用戶(hù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況重新設(shè)置。

1、 主站查詢(xún)裝置故障記錄

說(shuō)明：故障記錄編號(hào)為01H~20H，即第1條到第32條故障記錄。如果主站發(fā)送不在01H到20H的數(shù)據(jù)，裝置不予回復(fù)。

說(shuō)明：數(shù)據(jù)內(nèi)容代表這條故障發(fā)生的時(shí)間和段號(hào)、線(xiàn)號(hào)。年用兩位數(shù)字表示，09代表2009年。

2、 主站遠(yuǎn)程校時(shí)

說(shuō)明：年用兩位數(shù)字表示，09代表2009年。不可發(fā)送不存在的時(shí)間，否則可能導(dǎo)致裝置軟件錯(cuò)誤。

3、 查詢(xún)線(xiàn)路狀態(tài)

說(shuō)明：數(shù)據(jù)內(nèi)容共3個(gè)字節(jié)即24位，從低位到高位編號(hào)為1到24，每1位表示相應(yīng)線(xiàn)路此刻是否發(fā)生故障，0代表正常狀態(tài)，1代表故障狀態(tài)。

4、 舉例（假設(shè)裝置站號(hào)設(shè)為01）：

主站發(fā)送下列數(shù)據(jù)，用以查詢(xún)裝置第一條故障記錄，其中D5H CAH為CRC16校驗(yàn)碼：

01H 03H 00H 01H 00H 01H D5H CAH

裝置回應(yīng)下列數(shù)據(jù)，表示09年7月8日5點(diǎn)30分10秒1段母線(xiàn)第3號(hào)線(xiàn)發(fā)生接地故障，其中89H 8EH為CRC16校驗(yàn)碼：

01H 03H 08H 09H 07H 08H 05H 1EH 0AH 01H 03H 89H 8EH

主站發(fā)送下列數(shù)據(jù)，用以設(shè)定裝置時(shí)間為09年5月8日15點(diǎn)20分0秒，其中35H FDH為CRC16校驗(yàn)碼：

01H 04H 09H 05H 08H 0FH 14H 00H 35H FDH

5、 注意事項(xiàng)

l 建議主站向本裝置發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求的時(shí)間間隔大于3秒。

l 若要更改裝置站號(hào)，建議先停止后臺(tái)通信。

l 裝置上電前，建議先停止后臺(tái)通信，待上電后再開(kāi)始后臺(tái)通信。

附錄 跳閘模塊使用說(shuō)明

本模塊為了滿(mǎn)足ZDX型小電流接地選線(xiàn)裝置的跳閘口擴(kuò)充需求而研制，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式在柜內(nèi)加裝。本模塊有22個(gè)跳閘繼電器，均為常開(kāi)接點(diǎn)，編號(hào)為3~24。模塊尺寸為：長(zhǎng)300mm、寬110mm、高110mm。

模塊端子說(shuō)明如下：

說(shuō)明：本模塊的數(shù)據(jù)線(xiàn)B、數(shù)據(jù)線(xiàn)A分別跟選線(xiàn)裝置的B11、B12端子連接。