1、概述

小電流選線裝置是工業(yè)現(xiàn)場電路保護(hù)系統(tǒng)的組成部分，該裝置能夠在電路系統(tǒng)發(fā)生接地（弧光或金屬性）現(xiàn)象時(shí)準(zhǔn)確判斷出故障出現(xiàn)的位置，并把信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，從而方便現(xiàn)場人員檢修。

1.1.功能及特點(diǎn)

該裝置結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，主控片采用16位高速度自帶數(shù)據(jù)采集模塊的高性能單片機(jī)，各模塊之間采用可冗余校驗(yàn)、多主發(fā)送的CAN通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及共享。面板采用顯示屏及簡單的5鍵操作功能進(jìn)行人機(jī)對話。

系統(tǒng)采用雙看門狗方式來檢測系統(tǒng)的運(yùn)行；較寬的工作輸入電壓，較高的電流信號測量精度；具備故障和設(shè)置信息的記憶功能；具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能。

1.2工作原理

裝置啟動運(yùn)行后，系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)測各段的零序開口電壓變化情況，一旦開口電壓在連續(xù)3ms內(nèi)的值大于給定的值時(shí)，立即啟動該段的選線功能，同時(shí)對接下來一個(gè)周期內(nèi)的開口電壓進(jìn)行采樣并計(jì)算有效值，通過有效值的大小來判斷系統(tǒng)是否符合接地故障，如果符合條件，則顯示屏彈出故障界面，顯示故障的位置及故障時(shí)的電流值。

在選線方法上，系統(tǒng)采樣相位法和有效值法。啟動選線后，選線部分先采樣一個(gè)周期的數(shù)據(jù)，延時(shí)若干個(gè)周期后進(jìn)行下一個(gè)周期的數(shù)據(jù)采樣；通過對比兩采樣周期數(shù)據(jù)的變化來判斷相位是否變化，如果相位發(fā)生變化（弧光接地發(fā)生后消弧設(shè)備投入保護(hù)的情況），而且其有效值大于一個(gè)設(shè)定的限值（作為干擾信號值）時(shí)，認(rèn)為該段發(fā)生故障；如果該段所有相位都不發(fā)生變化（弧光接地時(shí)消弧設(shè)備不投入保護(hù)或發(fā)生的是金屬性接地），則根據(jù)有效值法來判斷故障位置。

故障發(fā)生并選出后，系統(tǒng)給出無源接點(diǎn)報(bào)警信號，也可根據(jù)客戶定制要求外掛一對一的報(bào)警接口模塊。

2．型號與參數(shù)及使用環(huán)境

2.1 型號及其意義

產(chǎn)品選型表

2.2技術(shù)參數(shù)

小電流選線裝置技術(shù)參數(shù)表            表1

2.3使用環(huán)境

環(huán)境溫度：-20℃~+60℃；

大氣壓：80~110Kpa；

空氣相對濕度：90%（25℃），50%（60℃）；

適用范圍：3KV~35KV系統(tǒng)；

周圍不能有爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，不得在含有腐蝕性或破壞絕緣的導(dǎo)電介質(zhì)或氣體中使用；

安裝在通風(fēng)良好、防塵、防沙、防雨的地方。

3.裝置結(jié)構(gòu)

3.1硬件框架

選線裝置的硬件由電源模塊、顯示模塊、選線模塊和CAN總線模塊組成。

電源模塊部分提供裝置電路所需各種電壓，同時(shí)該模塊板集成有繼電器，供報(bào)警輸出使用；顯示模塊部分用于采集開口零序電壓、顯示、數(shù)據(jù)保存及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能；選線板負(fù)責(zé)母線及及支線各零序電流回路的采樣。CAN總線負(fù)責(zé)把以上上模塊有機(jī)的組合在一起。框圖如下：

3.2按鍵說明

按鍵包括：菜單鍵、確認(rèn)鍵、+鍵、-鍵和復(fù)歸鍵。該復(fù)歸鍵是在出現(xiàn)故障后，報(bào)警繼電器吸合，在排除故障后，按復(fù)歸鍵解除報(bào)警。菜單選擇移動菜單項(xiàng)，按一次菜單鍵選中菜單項(xiàng)順序移動，按確認(rèn)鍵進(jìn)入選中菜單項(xiàng)。+鍵、-鍵用于調(diào)整數(shù)據(jù)大小。效果圖如下：

3.3 LCD顯示

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，LCD顯示實(shí)時(shí)開口電壓值；發(fā)生故障時(shí)立即彈出故障報(bào)警界面；通過鍵盤能夠方便地進(jìn)行參數(shù)修改或信息菜單。

4．參數(shù)設(shè)置

裝置開機(jī)界面（如圖3）所示，選線界面如圖4）所示，通過‘菜單’鍵進(jìn)入主菜單（如圖5）；主菜單里包含時(shí)間設(shè)置、通訊設(shè)置、線路參數(shù)及故障記錄等

4.1時(shí)間設(shè)置

在主菜單下，利用‘菜單’鍵選擇時(shí)間設(shè)置項(xiàng)，并按‘確認(rèn)’鍵進(jìn)入時(shí)間設(shè)置（如圖5）。通過‘菜單’鍵選擇設(shè)置項(xiàng)，通過‘+、-’鍵改變數(shù)值。如果在設(shè)置項(xiàng)上用‘確認(rèn)’鍵退出，則保存設(shè)置的值，否則不保存設(shè)置內(nèi)容。

4.2通訊設(shè)置

在主菜單下，利用‘菜單’鍵選擇通訊設(shè)置項(xiàng)，并按‘確認(rèn)’鍵進(jìn)入通訊設(shè)置（如圖6）。通過‘菜單’鍵選擇設(shè)置項(xiàng)，通過‘+、-’鍵改變數(shù)值。如果在設(shè)置項(xiàng)上用‘確認(rèn)’鍵退出，則保存設(shè)置的值，否則不保存設(shè)置內(nèi)容。

4.3線路參數(shù)

在主菜單下，利用‘菜單’鍵選擇線路參數(shù)項(xiàng)，并按‘確認(rèn)’鍵進(jìn)入線路設(shè)置界面（如圖7）。該界面能夠選擇設(shè)置線路設(shè)置、啟動電壓及投入設(shè)置。

4.3.1線路設(shè)置

在線路參數(shù)的菜單界面下，利用‘菜單’鍵選擇線路設(shè)置項(xiàng)，并‘確認(rèn)’進(jìn)入線路設(shè)置界面（如圖8），通過‘菜單’鍵來選擇需要改變的數(shù)據(jù)，通過‘+、-’鍵改變數(shù)值。如果該路設(shè)置成功，通過‘確認(rèn)’鍵保存該路設(shè)置并進(jìn)入下一路的設(shè)置。如果上路設(shè)置錯(cuò)誤，可以選擇“上一路”選項(xiàng)進(jìn)入上路的設(shè)置?？梢赃x擇到‘返回’項(xiàng)退出，已經(jīng)修改的內(nèi)容有效。否則系統(tǒng)會一直提示修改下一個(gè)編號，直到個(gè)修改完成后退出。

4.3.2啟動電壓

在線路參數(shù)界面下，選擇啟動電壓項(xiàng)，并‘確認(rèn)’進(jìn)入啟動電壓界面（如圖9），通過‘+、-’鍵改變數(shù)值。如果該路設(shè)置成功，通過‘確認(rèn)’鍵保存設(shè)置并進(jìn)入上級菜單。

4.3.3投入設(shè)置

在線路設(shè)置界面下，選擇投入設(shè)置項(xiàng)，并‘確認(rèn)’進(jìn)入線路投入設(shè)置界面（如圖10）可以設(shè)定投入數(shù)及電容電流值數(shù)（安培）。

電容電流值代表現(xiàn)場發(fā)生接地時(shí)一次端最小電流值；在實(shí)際調(diào)試時(shí)，建議電容電流設(shè)置值為現(xiàn)場發(fā)生接地時(shí)一次段最小電流值的60%。調(diào)試完成后建議不要改動該參考值，否則影響選線準(zhǔn)確度。

5．故障記錄

在主菜單下，利用‘菜單’鍵選擇故障記錄項(xiàng)，并按‘確認(rèn)’鍵進(jìn)入菜單界面（如圖11）。

5.1故障記錄

在菜單界面下選定故障記錄后進(jìn)入可查看最近20次的故障信息（如圖11），包括故障位置、故障時(shí)間、一次端零序電流值。通過‘+-’鍵來翻頁查看，通過‘確認(rèn)’鍵退出。

5.2 清除記錄

在進(jìn)入故障記錄界面后，當(dāng)翻頁到個(gè)故障記錄后，會出現(xiàn)提示“是否清除故障記錄？”的界面（如圖12所示），通過選擇“確定”和“取消”來決定是否清楚記錄。如果清除成功將會出現(xiàn)，“清除記錄成功！”的界面（如圖13）。

6．通訊規(guī)約

本設(shè)備采用RS-485總線, 波特率可在1200BPS、2400BPS、4800BPS、9600BPS間任選一種，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，無校驗(yàn)位，1位停止位，共10位。

注：SLC出廠時(shí)站址和通訊波特率已設(shè)好了，站址為01。

CRC校驗(yàn)權(quán)值為CRC-16=X16+X15+X5+1

u 主站詢問下行報(bào)文格式為：

地址+功能碼+起始地址+字長度+16位CRC校驗(yàn)碼

a.讀命令功能碼為03H

·從站應(yīng)答上行報(bào)文格式為：

地址+功能碼+字長度+數(shù)據(jù)長度+16位CRC校驗(yàn)碼

數(shù)據(jù)格式定義：

注：該時(shí)間分為兩種情況，當(dāng)故障發(fā)生后為故障發(fā)生時(shí)的時(shí)間，當(dāng)正常時(shí)為實(shí)時(shí)的時(shí)間。

例：若設(shè)備地址為1

讀取狀態(tài)數(shù)據(jù)：

主站發(fā)送：01  03  00  00  00  08  44  0C，其中 44  0C為CRC校驗(yàn)碼

設(shè)備回應(yīng)：01  03  10  00  01  00  12  00  00  00  01  00  01  00  0B  00  0C 00  1E  E4  11，其中E4  11為CRC校驗(yàn)碼。

此時(shí)，段的第16路發(fā)生故障，時(shí)間為2000年1月1日11時(shí)12分30秒。

7．接口定義及外形尺寸

7.1 接線圖

7.2 接口定義

說明：

1、18路產(chǎn)品無端子E、F、G、H；

2、36路產(chǎn)品無端子G和H。

7.3 外形尺寸及挖孔尺寸圖

·開孔圖如下，開孔尺寸為360*140；安裝螺絲開孔：直徑6~7mm。

·機(jī)箱深度：180mm；面板尺寸：396*148mm，

跳閘模塊說明

此跳閘模塊與我公司研發(fā)的小電流選線配套使用，模塊與選線主機(jī)間采用485數(shù)據(jù)線連接，跳閘口與線路一一對應(yīng)。備注：含跳閘擴(kuò)展模塊的選線裝置 通訊地址不可調(diào)，若客戶地址有要求請訂貨時(shí)說明。尺寸見CAD資料

端子定義如下圖：