力通 F650馈线/间隔微机保护监控装置

概述
独特的嵌入式控制功能－综合馈线保护加可编程逻辑；对于复杂系统的灵活性和高成本效率的控制－使用符合IEC标准的可编程逻辑自定义馈线保护和控制系统的功能，满足独特的要求；一流的人机接口(HMI)－4x20标准背光式LCD显示，可选择16x40（240x128像素）图形LCD，配备可编程按钮和选择设置菜单及子菜单的旋转开关；更换时间最小化－模块化设计，插件可抽出结构；减少故障排除时间和降低维护成本－IRIG-B时间同步、事件报告、波形捕捉、数据记录高成本效益的信息访问－通过多规约、标准RS232、RS485和以太网端口；通过开放式标准规约达到最佳化的集成灵活性－ModbusRTU和TCP/IP，DNP3.0级别2，IEC60870-5-104，IEC61850；与标准internet浏览器兼容－通过规约，例如Http，ftp和tftp最大程度地缩短通讯中断时间－配备10/100BaseTX的可靠冗余以太网通讯端口，100BaseFX配备ST接头，可选择的双100BaseFX也配备ST接头；完备的监视功能－包括需量和电能在内的详尽测量功能；跟随技术发展－用于产品现场升级的闪存技术。

（1）完整的保护和控制功能
 配电线路和母联的管理和主保护；
 母线、变压器和输电线路的后备保护；
 可靠的配电发电互联保护系统和中低压电动机保护；

（2）保护和控制
 完整的延时、瞬时和相方向、中性点、接地和灵敏接地过电流；
 不同线路中的负序延时过流；
 断线检测；
 相延时过流的电压制动母线和线路辅助压欠压/过电压；
 中性点过电压；
 负序电压；
 母线欠频率/过频率；
 断路器失灵；
 由PLC控制的带冷负荷启动的手动合闸可配置的四次重合闸；
 3个定值设置组；
 同期检查－V,φ和Hz；
 多达32个可编程数字输入；
 多达16个数字输出；
 跳闸回路监视；
 冗余电源选择
 可编程逻辑

（3）监视和测量
 故障测距、最后10次记录；
 断路器跳闸和失灵；
 VT断线；
 断路器总拉弧电流事件记录-479次事件；
 高分辨率录波和数据记录，采样速率可编程设置；
 测量：V，I，Hz，W，VA，PF；
 需量：Ia，Ib，Ic，Ig，Isg，I2，MW，MVA；
 可配置图形人机接口
 报警显示

（4）用户接口
 前面板配备往复键，4x20个字节的背光显示屏幕或16x40个字节的可选择的图形显示屏幕；
 RS232和RS485接口-速率可达115,200bps；
 以太网接口-10/100BaseTX，100BaseFX带ST接头，可选的带ST接头的双100BaseFX，用于物理介质冗余；
 多规约-ModBusTMRTU和TCP/IPDNP3.0级别2，IEC60870-5-104，IEC61850，Http，ftp和tftp；
 EnerVista软件-处于工业系统领先地位的软件工具，与GEMultilin设备一起使用，简化工作过程的每一个方面；

具体功能介绍

1、保护和控制
F650提供用于馈线管理和间隔控制的快速保护和控制，保护功能包括：
（1）过流保护
瞬时和延时过流功能可用于相、中性点、接地/灵敏接地，延时过流功能可用于负序电流。提供了各种时间曲线，包括IEEE/ANSI，IECA/B/C/长反时限/短反时限，GEIAC，I2t，定时限，整流曲线和四个用户可编程曲线。
（2）方向元件
对于相、中性点、接地和灵敏接地电流，方向功能是可用的。中性点/接地方向元件可以通过编程可以在零序电压、接地灵敏电流或双重极化条件下工作。
（3）电压保护
提供相/辅助过电压、欠电压、中性点和负序过电压保护。频率元件三个单独的频率单元可被设置，用于欠或过频率保护，通常用于甩负荷。
（4）断路器失灵
使用断路器失灵功能来确定发送到断路器的跳闸命令在规定的时间延时内未被执行条件。在断路器出现失灵情况是，装置将发送再一个跳闸信号使连接在同母线上的所有断路器跳闸，也就是跳开故障电流的电压源。F650包括两级电流和两级延时，一个不使用电流元件的跳闸，和一个内部拉弧电流检测元件。断路器失灵元件有三级："重跳闸"或"监视"，用以对已经执行初次跳闸指令的相关断路器发出再次跳闸信号；"高位"和"低位"，用来执行复杂保护方案。通过数字输入以及通讯，此功能可被启动/闭锁。
（5）自动重合闸
此功能可用于三相跳闸方案和单个断路器应用。在锁定之前，重合闸能够做4次合闸，每次合闸都可以进行独立的时间设置。自动重合闸输出可被用来修改每次合闸之间的回路保护设置。
（6）同期检查
F650配备一个同期检查元件。该保护元件的算法允许断路器合闸时间补偿以取得最优化的合闸条件。该元件监视电压幅值(ΔV)、相角(Δφ)和频率(Δf)的最大差，以及断电条件。
（7）多定值设置组
三个单独的保护定值设置组可被存储在F650非易失存储器中。用户可以通过接点输入和通讯，在内部或外部编辑处于激活状态的设置值。
（8）输入和输出
在16-32个输入和8-16个输出范围内可以选择使用。数字输入可以是用户自定义的，数字输入配备单独的去抖动和振动延时功能。可编程“近似模拟”输入多个级别值的使用允许通过设置所要求的门槛值在同一个继电器中使用不的电压值。EnerVista软件的使用实现联锁和开关顺序的简单配置。图形化人机接口（HMI）提供对监视、测量和报警屏幕的访问
（9）虚拟输入/输出
传统意义上说，保护继电器逻辑相对受到限制。对于涉及到联锁、闭锁或监视等功能的非常规应用而言，将F650的虚拟输入和输出与可编程逻辑相结合可以在使用元件数量较少并且接线较少的前提下实现更复杂的保护方案。虚拟输入和输出是与F650内部逻辑相关联的数字信号。虚拟输入包括由通讯产生的远方信号。虚拟输出是用来自定义设备的可编程逻辑方程的输出。虚拟输出，对于可编程逻辑方程而言也可作为输入使用。
（10）CAN总线远方I/O（CIO）
订购F650时，可以订购后面安装的2个附加通讯卡（最多可以安装两个）。除了两个相同的端口COM1和COM2以外，通讯卡还配备一个CAN总线通讯玻璃光纤口，它用于连接远方CAN总线I/O模块（CIO模块）。当继电器内部可用I/O的最大数量（多达32个输入和16个输出）无法满足特殊应用的要求时，使用CIO模块来加倍F650的I/O数量。
除了增加I/O的数量，CIO模块还允许F650监视位于远方位置的、由光纤连接的两个设备的远方信号。这一功能有效地节省了传统的安装成本。

2、监视和测量
F650提供高级监视和测量功能，包括：
（1）VT断线
使用VT断线失灵功能能够发送报警信号和/或闭锁电压驱动的保护功能。由电压驱动的保护功能有时会由于部分地或全部地失压而误动。这种失压可能由电压互感器二次回路断线引起。使用不同的方法检测不同类型的VT断线。
F650在三种可能的情况下检测VT断线：
★ 断路器闭合且正序电压（V1）值低于一个已设置值
★ 正序电压很低且有正序电流的存在
★ 通过比较负序和正序电压分量（V2/V1）之间的比值
以上三个条件中的任何一个所持续的时间超过80ms，都将激活断线信号。
（2）跳闸回路监视
当所供的F650带有选项2I/O插件板时，可使用4个数字输入和2个数字输出监视断路器跳闸、合闸线圈和回路的完整性。监视输入用于监视电池的两个电压水平，而输出则通过给回路施加一个较小的电流来监视跳闸和/或合闸回路的连续性。
订购F650时，可以带有跳闸回路监视I/O插件，选项2安装在内部插槽中。CIO模块通过一个用于CAN总线通讯的玻璃光纤接口连接到F650上。
（3）基本测量
测量值包括：
★ 电流：Ia，Ib，Ic，In，Ig，Isg
★ 母线和线路的相间和相对地电压：Van，Vbn，Vcn，Vbb，Vab，Vbc，Vca
★ 有功功率（每相和总功率)：Wa，Wb，Wc，
★ 无功功率（每相和总功率）：VAra，VArb，VArc，VAr
★ 总的有功、无功和视在电能：MWh，MVArh,MVah
★ 功率因数（每相和总功率因数）
★ 频率
★ 需量Ia，Ib，Ic，Ig，Isg，Va，Vb，Vc和Vx信号在就地和远方都是可用的，并且能被存储在录波记录或数据记录中。
（4）事件记录和录波
F650能够存储479个标记时间的事件（1ms标记），这些记录有助于故障排除。录波文件的触发点、通道和采样速率是用户可编程的。在最高采样速率时最多可存储5秒。
（5）断路器拉弧电流（I2t）
继电器将总的遮断电流估计为一个在跳闸后断开断路器期间所测得的电流有效值的累加值。它通过计算断路器接点上的每相磨损来确定一个门槛值。当断路器维修门槛值超出时，继电器通过设置触发报警。

3、通讯
F650包括多达三个可同时运行的通讯接口。选择冗余接口配置也可满足特殊用途的需要。
F650标准配置是一个RS232前接口（COM2）和一个可选的RS485后接口，以及塑料/玻璃光纤接口（COM1和COM2）。另外，此模块还可以配备一个CAN总线通讯玻璃光纤接口，它用于连接远方的CAN总线I/O模块。F650COM3的是10/100BaseTX和100BaseFX单或冗余配置的以太网接口。
（1）安全性
保护和控制设单独的密码保护，密码的应用限制了通过键盘、显示或EnerVista软件进行访问的权利。
（2）升级
双闪存技术允许安全远方程序的加载。通过通讯接口现场升级的固化软件闪存储器可使产品在现场进行升级，获得最新特性。强制备份存储器避免程序在升级过程中崩溃。
（3）用户接口
F650使用一个“穿梭式”控制键，易于使用。可选择文本显示屏幕也可以选择图形显示屏幕，多达5个可用于频繁执行控制功能的可配置键，多达15个可编程LED。