BSR9100系列保护测控装置简介

1．概述

BSR9100系列微机保护测控装置是我公司为适应我国工业电气自动化发展的需要，积累多年电力自动化运行经验，吸收国外***技术，向广大用户推出的集保护、测量、控制、通讯于一体的高性能微机保护测控装置，广泛适用于20kV及以下电压等级变电站、开关站及用户配变的新建与改造工程。可以分散在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。

2．装置类型

BSR9111   线路保护测控装置

BSR9131   电容器保护测控装置

BSR9151   备用电源自投装置

BSR9121   线变组保护测控装置

BSR9141   电动机保护测控装置

BSR9161   PT综合保护测控装置

BSR9162   电压并列装置

3．引用标准

BSR9100系列保护控制自动化系统设备均按下列标准和规定进行设计、制造、检验和安装，所用标准均为***版IEC和中国GB标准及国际单位SI制。

 IEC255-5           《绝缘电压、冲击耐压测试》

 IEC255-6           《高频干扰电压测试》

 IEC529             《防护等级》

 IEC255-22-2        《静电放电试验》

 IEC255-22-4        《快速瞬变干扰试验》

 GB/T14537-93       《量度继电器和保护装置》

 GB6162             《静态继电器和保护装置的电气干扰试验》

 GB14285-93         《继电保护和安全自动装置技术条件》

 GB50171-92         《电气装置安装工作盘、柜及二次回路施工及验收规范》

 GB/T13729-92       《远动终端通用技术条件》

 GB2423.1　         《电工电子产品基本环境试验规程A低温试验》

 GB2423.1　         《电工电子产品基本环境试验规程A高温试验》

 GB2423.1　         《电工电子产品基本环境试验规程A温热试验方法》

 NDGJ8-89           《火力发电厂、变电所二次接线技术规定》

 电安生[1994]191    《电力系统继电保护及安全自动装置及事故措施要点》

 DL/T587-1996       《微机继电器保护装置运行管理规程》

 DL5002-91          《地区电网电力调度自动化设计技术规程》

 DL5003-91          《电力系统调度自动化设计规程》

 DL516-93           《电网调度自动化运行管理规程》

 DL/T634-1997       《运动设备及系统  第五部分  传输规约  ***01篇  基本远动任务配套标准》

 DL/T578-1995       《计算机监控系统基本技术条件》

 DL/T478-1995       《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》

 GB50062-1992       《电力装置的继电器及继电保护和自动装置规范》

 SD276-88           《静态比率差动保护装置技术条件》

 GB/T13730—92      《地区电网数据采集与监控系统通用 技术条件》

 GB-2889-98         《计算机站场地技术条件》

 IEC255-21-1        《振动试验标准》

 IEC255-21-2        《冲击和碰撞试验标准》

 DL/451－91　       《循环式远动规约》

4．装置特点

l 高标准硬件设计：采用STM32（32位）单片机技术，配备高精度的集成电路芯片，精度高、响应快、系统稳定性好；

l 人机界面友好：液晶中文显示，实时更新，操作简单方便，菜单简洁明了；

l 可靠的自检功能：完善的装置自我诊断功能，使维护简便，提高了安全运行可靠性；

l 高标准的电磁兼容性能：BSR9100系列微机保护控制自动化系统对提高产品的整体电磁兼容性能给予了***的重视。装置设计不再局限于某些部分满足抗干扰标准，而是从装置的交流输入、直流电源、开关量输入、开关量输出以及通信等各个环节进行电磁兼容设计；

l 完整的事件记录功能，所有记录掉电保持；

l 完善的软硬件看门狗，***装置可靠运行；

l 高等级、高品质***的元器件选用，采用多层板技术和SMT工艺；

l 配备高速以太网通信接口，并集成IEC-103规约；

l 出口采用多重组合逻辑，增加出口故障检查，***出口操作的准确性和安全性；

l 具有完整的断路器操作回路

5．装置结构

5.1 结构：

采用全铝材质机箱，后接线安装方式，强弱电隔离，大大加强了产品的电气性能。

5.2 交流插件：

外部电流经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU经采样数字处理后，构成各种数字式保护继电器，并实时计算各种测量值。

5.3 CPU插件：

CPU插件主要由以下几部分构成：

1） CPU系统

CPU系统由微处理器CPU、RAM、ROM、Flash Memory等构成。高性能的32位微处理器CPU，大容量的ROM、RAM及Flash Memory，使得该CPU模件具有***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中可记录的录波报告不少于10次，可记录的事件数不少于2000次。保护定值等运行配置信息也存入该存储器中，这些信息在装置掉电后均不会丢失。

2) 数据采集系统

数据采集系统由高精度的片内A/D转换器组成，芯片内部包含了采样保持及同步电路，具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点，故本装置的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，并且每周波20点采样点***测量的高精度。

3）开关量输入及输出部分

开入量采用内置DC24V开入，。

4) 通信部分

本装置具备1个10M以太网接口（选配）及1个RS485接口。

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。

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。

5.4 电源及信号插件：

本插件由三个部分组成：直流逆变电源、外部开入回路、信号继电器。

直流逆变电源：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三组直流电压,即5V、24V,24V与5V不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连。

a) 5V 为用于CPU及A/D转换回路的工作电源

b) 24V为用于驱动继电器及外部开入的电源

外部开入回路：均采用DC220V直接开入方式，装置软件采取了防抖措施，避免了误发信。

信号继电器包括：保护动作信号继电器、保护告警信号继电器等。

5.5 人机对话插件（MMI）：

人机对话（MMI）插件主要功能是显示保护CPU输出的信息，本插件上的显示窗口采用八行，每行八个汉字的液晶显示器，人机界面清晰易懂，配置BSR9100系列通用的键盘操作方式，使得人机对话操作方便、简单。本插件上还配置了灯光指示信息，使本装置的运行信息更为直观。

6．技术指标

6.1 技术参数

1） 额定直流电压               DC/AC(86-265V) 或DC48V

2） 额定技术数据

a) 交流电流：              ***或1A            (订货注明)；

b) 相电压：                 或100V  (订货注明)；

c) 线路抽取电压：          100V或；

d) 频率：                  50Hz；

e) 跳合闸电流：            0.***～4A（自适应方式）；

3） 功率消耗

直流工作电源：             正常工作时,不大于10W；

保护动作时,不大于15W。

交流电流回路：             <1VA/相   (IN =***)；

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

交流电压回路：             <0.5VA/相；

4） ***工作范围：

电流：                      0.04In～20In

电压：                      0.4V～120V

频率：                      0.9Fn～1.1Fn

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

时间：                      0～100s

5） 保护部分精度：

a) 定值精度：                ≤±5%；

b) 时间精度：                <±1％ 整定时间+35ms

c) 整组动作时间：            ≤35ms；

d) 频率精度：                ≤0.01Hz；

e) 滑差精度：                ≤±5%；

6） 测控部分精度：

a) 交流量精度：                 ≤±0.2%；

b) 有功无功：                   ≤±0.5%；

c) 频率分辨率：                 ≤0.01Hz；

7） 开关量输入：

输入类型：                      无源

光电隔离输入数量：              11

8） 开出接点容量：

a). 出口继电器

u 直流操作回路:

触点额定载流容量：  600VA

输出继电器动作寿命： 100000次

输出类型:          有源

u 交流操作回路:

触点额定载流容量：                    1000VA

输出继电器动作寿命：             100000次

输出类型:                            无源(空接点)

b). 信号继电器：

触点额定载流容量：      600VA

输出继电器动作寿命：    100000次

输出类型:               无源(空接点)

9） 通信接口

数目：                                2

电气特性：                          以太网（1个选配），RS485（1个）

通信协议：                      IEC870-5-103 / MODBUS

地址：                             1～254

6.2 环境参数

6.2.1 电气环境

a) 直流电源

电压波动范围：额定电压80%～115%，

纹波系数：不大于5%

b) 绝缘电阻

在正常试验大气条件下,装置的带电电路部分和非带电金属及外壳之间,以及电气无联系的各电路之间,用开路电压500V的兆欧表测量绝缘电阻值；正常试验大气条件下,各回路绝缘电阻应不小于100 MΩ。

c) 介质强度

在正常试验大气条件下,装置能承受试验电压值为2000V，频率为50Hz,历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。

d) 冲击电压

在正常试验大气条件下,装置的直流输入回路、交流输入回路、信号输出触点诸回路对地以及回路之间，能承受(1.2/50)μs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV，无绝缘损坏。

e) 脉冲群干扰

装置能承受GB/T14598.13-1998( idt IEC60255-22-1:1988)规定的1MHz和100kHz脉冲群干扰试验。试验严酷等级为Ⅲ级, 试验电压共模2.5Kv, 差模1kV。

f) 辐射电磁场干扰

装置能承受GB/T14598.9-1995( idt IEC60255-22-3:1989)中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验,即试验场强为10V/m。

g) 静电放电干扰

装置能承受GB/T14598.14-1998( idt IEC60255-22-2:1996)中规定的严酷等级为IV级,即接触放电试验电压为8kV、允许偏差±5%,空气放电试验电压为15kV、允许偏差±5%的静电放电干扰试验。

h) 快速瞬变干扰

装置能按GB/T14598.10-1996( idt IEC60255-22-4:1992)中规定的严酷等级为IV级快速瞬变干扰试验,即试验电压为4kV,允许偏差±10%。

6.2.2 自然环境

a) 环境温度：工作：-25℃～+70℃,24小时内平均温度不超过35℃。

贮存：-25℃～+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆化,温度恢复后,装置应能正常工作。

b) 相对湿度：5%～95%（不凝露）

c) 大气压力： 80kPa～110kPa。

6.2.3 机械环境

a) 工作条件：能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应、冲击响应；

b) 运输条件：能承受严酷等级为Ⅰ级的振动耐久、冲击耐久、碰撞。

7．使用说明

BSR9100系列微机保护测控装置使用160*160分辨率液晶显示器，液晶在正常运行时压板、测量值、保护值、开入值等滚动显示。

当有事件发生（如保护动作、保护告警、装置异常等）时背景灯自动点亮，并显示报告。

7.1 键盘

“确认”键：用于操作确认或保存数据或进入下一级菜单。

“取消”键：用于取消错误操作或返回上一级菜单。

“?”键：表示光标左移键。

“?”键：表示光标右移键。

“▲”键：表示光标上移键。

“▼”键：表示光标下移键。

“复位”键：装置复位。

“复归”键：用于对灯和保护动作信号的复归

对装置的大部分操作如：初始化设置以及在运行中查阅定值、故障报文、装置自检等操作都通过键盘来完成。因此用户在使用BSR9100系列装置之前应着重了解上述装置键盘的含义和使用。

7.2信号灯

“运行”灯：装置正常运行时，该灯闪烁；灯长亮或长灭表示装置不能正常工作。压板投入时运行灯闪烁快，压板全部退出时运行灯闪烁慢。

“动作”灯：装置正常运行时，该灯熄灭；当发生需出口跳闸的保护功能动作时该灯点亮；只有人工（远方或调度）复归后，灯才灭。

“告警”灯：装置正常运行时，该灯熄灭；当发生不需出口跳闸的保护功能动作时该灯点亮；故障消除后，该灯自动熄灭。

“跳位”灯：装置跳闸位置信号指示灯。

“合位”灯：装置合闸位置信号指示灯。

“故障”灯：当系统自检出现故障时此指示灯常亮。

“通信”灯：当系统通信时指示灯常亮。

“远方”灯：当系统处于远方位置，节点有信号接入时指示灯常亮。

7.3菜单

保 护 值：以数字形式显示保护用各模拟量的幅值和相位

测 量 值：显示测量用各模拟量的幅值

零漂校验：用于校验本装置测量回路的零漂分量

测量校验：用于修正本装置测量回路各模拟量的幅值

功率校验：用于修正本装置功率以及功率因数的幅值

跳闸报告、自检报告、遥信报告、故障录波：用于查询本装置的各类事件的历史记录

压板显示：用于显示本装置当前各保护的压板信息

压板投退：用于投退本装置的保护压板

定值显示：用于显示本装置当前各保护的定值信息

定值整定：用于整定本装置各保护的定值

定值区切换：用于切换不同的定值区

装置参数：用于设置装置本身的运行参数

时间调整：用于设置本装置的时钟

设备参数：用于设置被保护设备的电气参数

以太网参数：用于设置本装置的网络IP地址

恢复出厂定值：用于恢复本装置出厂参数

报告清除：清除事件记录

开出测试：用于测试本装置保护跳闸、重合闸（备用出口）、遥控跳闸、遥控合闸、保护动作、异常告警等出口接点

开入显示：用于显示本装置采集的开关量实际状态

版本信息：用于查询装置的型号和软件版本

8. 装置调试

本装置及其所组屏柜都在厂内经严格调试，出厂时装置及其屏柜都是完好的，接线是正确的。故本装置的调试仅检查运输安装时是否有损坏和屏柜向外的接线是否正确。考虑到本装置具有完善的软硬件自检功能，可以将故障部位准确定位到插件甚至芯片，本装置的交流采样回路无可调节元件，且具有良好的抗振动性能和温度特性，其精度由出厂调试***。故可着重检查装置的状态量输入（光耦部分）、交流输入部分、跳合闸输出回路及信号回路（继电器接点部分）部分。以下的调试步骤虽然是针对装置，但以屏柜为对象进行，即检测时包括屏内接线。

8.1 装置通电前检查

本装置具有较好的制造工艺，无可调节器件，且大量采用大规模集成电路，为***装置的可靠性，一般调试情况下，请不要拔出装置的插件，在做绝缘检查时也不需要。

通电前检查装置外观应完好，应无损坏，端子无松脱，装置参数与要求一致。特别是电源电压、CT额定电流、跳闸额定电流及合闸额定电流等。

8.2 绝缘检查

各插件各端子并联（通信端子可不作绝缘试验），用500V摇表按插件分别对地摇绝缘，绝缘电阻应大于100MΩ。

8.3 上电检查

按照预先要求设置好装置地址，特别在综自系统尤其要注意，操作方法见前所述。

按定值清单输入各组定值到相应的定值区，然后把定值区切换成运行定值区。

8.4 采样精度检查

本装置采样精度无需调节，采样误差应不大于2%。一般情况下，可用微机保护测试仪定性校验。严格要求时，可调整装置各通道系数，使其与准确值一致，同时检验各模拟量通道的相位应正确。具体操作见前所述。

8.5 接点输出校验

接点输出，包括信号接点输出校验，可配合定值校验进行。每路接点输出只检测一次即可，其它试验可只观察信号指示及液晶显示。

接点输出检测也可通过保护的开出传动菜单进行。该菜单功能可单独对每一路输出驱动。操作方法见前所述。应带断路器作一次合闸传动和一次跳闸传动，并确认断路器正确动作。

8.6 定值校验

装置的保护功能及动作逻辑已经动模考验及其它测试，现场调试仅需校验定值即可，且只需校验某一段定值及模拟一次反向故障（仅对带方向的保护）即可，其余可由装置***。

8.7 跳合闸电流保持试验

将保护跳闸压板、合闸压板投入，模拟故障使保护动作，确认跳合闸电流保持状态的完好。进行手动分合闸操作检验该回路的完好性，在手动跳开开关后保护不应重合闸。

8.8 相序检查

线路送电后观察显示器上显示的各相电流、电压量及其相位角，与实际情况应一致。

8.9 校准时钟

检查装置的日历时钟，应是准确的，如果不对，则校准，经以上校验正常后，可以确信装置及屏柜连线正确，能够正常工作，可以投入运行了。

9. 订货须知

订货时需说明：

1) 产品型号、名称、订货数量；

2) 直流电源额定值；

3) 交流电流、电压、频率额定值；

4) 操作电源类型；

5) 组屏要求及屏的尺寸和颜色；

6) 供货地址和时间。

10. 外形及开孔尺寸