DUM160通用型保護裝置（以下簡稱DUM160）是集保護、監視、控制、人機接口、通信等多種功能於一體。
基本介紹
- 中文名：DUM160
- 外文名：dum160
- 類型：電器設備
- 屬於：電器
1 概述
DUM160通用型保護裝置（以下簡稱DUM160）是集保護、監視、控制、人機接口、通信等多種功能於一體，同時溶入了先進的軟體二次設計思想，真正意義上實現線上可程式功能（包括保護可程式和控制可程式）的數字式多功能繼電器。
DUM160具有通用性強，套用面廣的特點，能適用於66kV及以下電壓等級非直接接地電網的各類電氣設備和線路的主保護或後備保護。通常採用DUM160一種型號產品就能滿足變電站要求的保護和自動化功能，減少了維護工作量和備品備件。
1.1 套用範圍
■ 進線保護
■ 出線保護
■ 母線分段保護
■ 進線或母分備自投保護
■ 廠用變壓器保護
■ 高壓電動機保護
■ 高壓電容器保護
■ 高壓電抗器保護
1.2 主要特點
■ 集保護、監視、控制、人機接口、通信等多種功能於一體；專門針對開關櫃進行“單元化”設計，一台裝置即可完成開關櫃內所有的自動化功能，簡化了開關櫃二次設計和施工，代替了各種常規繼電器和測量儀表，節省了大量的安裝空間和控制電纜。
■ 線上保護和控制可程式，採用電氣工作人員熟悉的梯形圖（LAD）編程，符合IEC1131-3標準；通用性強，內置保護庫，用戶可根據運行需要配置相應的保護，減少了裝置類型和備品備件。
■ 採用32位數位訊號處理器（DSP），具有先進核心結構、高速運算能力和實時信號處理等優良特性，過去由於CPU性能等因素而無法實現的保護算法可輕鬆實現。
■ DeviceNet（CAN）現場匯流排通信，具有出錯幀自動重發和故障節點自動脫離等糾錯機制，保證信息傳輸的實時性和可靠性。最高速率1Mbps，最長距離10km，一條匯流排最多允許掛接110個設備。
■ 全封閉金屬機箱，防水，防塵，並具有很強的抗靜電、抗電磁干擾和抗機械振動能力；既可分散式就地安裝在開關柜上，也可集中組屏安裝；裝置結構合理，便於安裝、配線和調試。
■ 表面貼工藝，重要器件（如電源模組、互感器、繼電器、液晶顯示屏、接線端子等）均採用國內外知名企業的成熟產品，平均無故障時間達100,000小時。
■ 完善的自檢能力，發現裝置異常能自動告警；具有自保護能力，有效防止接線錯誤或非正常運行引起的裝置永久性損壞；免維護設計，無需在現場調整採樣精度，測量精度不會因為環境改變和長期運行引起誤差增大。
■ 國際通用輸入電源模組，兼容85～264V交流或直流工作電源，更在電源跌落和電壓突變方面有出色表現。
■ 斷路器操作迴路具有交直流通用的硬體防跳閉鎖模組，分/合閘操作迴路的電流大小不影響模組正常工作。強化的斷路器操作管理功能，對各種運行方式的變電站、配電站均能適用。
■ 開關量輸入支持直接跳閘或告警，用於瓦斯、溫度等重要保護或聯鎖跳閘。採用可設定變位確認時間窗技術，有效消除開關接點抖動和電磁干擾，保證遙信正確率達100%。
■ 人機接口符合人機工程設計要求，帶背光圖形液晶，選單化設計，全中文顯示，合理化螢幕保護控制。顯示內容包括測量數據、開關量狀態、實時波形、事件記錄、故障錄波、保護定值和系統參數等。
■ 具有事件記錄功能，可記錄與電力系統安全運行相關的所有事件，時間解析度小於1ms，可線上記錄事件96條，掉電不丟失，便於分析故障原因和診斷設備缺陷。
■ 具有故障錄波功能，可真實記錄故障前後的電流、電壓、開關狀態等信息，記錄密度每周波24點，記錄長度達100個周波，掉電不丟失。
■ 具有多套保護定值手動和自動切換功能。裝置能自動識別電氣運行方式的變化，並自動切換保護定值區，特別適合於無人值班和電氣運行方式經常變化的場合。
1.3 保護功能
DUM160保護功能配置如下：
序號 保護功能
1 電流速斷保護 （帶方向閉鎖、低壓閉鎖、定值加倍）
2 限時電流速斷保護 （帶方向閉鎖、低壓閉鎖、定值加倍）
3 定時限過流保護 （帶方向閉鎖、低壓閉鎖、保護退出）
4 反時限過流保護 （IEC標準反時限四種特性曲線）
5 後加速保護
6 過負荷保護
7 負序電流保護
8 零序電流保護
9 單相接地選線保護 （可選五次諧波方向判據）
10 過電壓保護
11 低電壓保護
12 失壓保護
13 負序電壓保護
14 零序電壓保護
15 複合電壓過流保護
16 低周減載保護 （帶電壓閉鎖、滑差閉鎖、欠流閉鎖）
17 低壓解列保護 （帶滑差閉鎖、欠流閉鎖）
18 重合閘保護 （帶檢無壓、檢同期）
19 備自投保護
20 過熱保護
21 逆功率保護
22 啟動時間過長保護
23 定時限Ix過流保護
24 反時限Ix過流保護 （IEC標準反時限四種特性曲線）
25 保護選項：電動機保護 （注1）
26 保護選項：方向閉鎖 （注2）
27 保護選項：低壓閉鎖 （注3）
28 自定義保護1～8 （注4）
注1： 如果投入電動機保護功能，則電流速斷保護和限時電流速斷保護具有在電動機啟動時間內定值自動加倍功能；定時限過流保護具有在電動機啟動時間內保護自動退出功能。
注2： 如果投入方向閉鎖功能，則電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過流保護具有方向閉鎖功能。
注3： 如果投入低壓閉鎖功能，則電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過流保護具有低壓閉鎖功能。
注4： 自定義保護用於實現瓦斯、溫度等非電量保護，也可實現標準保護庫中未提供的特殊保護。
DUM160保護功能的優點：
■ 保護庫中配置有二十幾種常用保護，滿足用戶對不同電氣設備或線路的保護要求。
■ 用戶可根據實際運行需要配置相應的保護，真正實現為用戶“量身定做”。
■ 自定義保護功能可實現標準保護庫中未提供的特殊保護，最大限度的滿足用戶要求。
■ 結合梯形圖可程式功能，可實現保護動態投退和出口重定向，所有保護出口（即保護動作後的行為）均可配置成是否跳閘和是否發告警或故障信號，也可經梯形圖編程實現特殊要求的出口，提高了保護套用的靈活性。
■ 各保護功能相對獨立，保護定值、時限、閉鎖條件和保護投退可獨立整定和配置。
■ 保護功能的實現不依賴於通信網路，滿足電力系統對保護的可靠性要求。
■ 支持多套保護定值手動和自動切換，更適合於電氣運行方式經常變化的場合。
■ 與事件記錄、故障錄波、通信功能緊密配合，使繼電保護技術的套用達到一個新的水平。
1.4 測量功能
DUM160能夠顯示與保護相關的二次側數據，便於用戶調試和分析，具體如下：
序號 保護數據
1 三相保護電流（IA、IB、IC）
2 零序電流（3I0）、負序電流（3I2）
3 頻率（F）
4 三相相電壓（Ua、Ub、Uc）
5 三相線電壓（Uab、Ubc、Uca）
6 零序電壓（3U0）、負序電壓（3U2）
7 輔助電流（Ix）
8 輔助電壓（Uxab）
9 輔助電壓頻率（Fx）
1.5 監視功能
■ 開關量監視
DUM160支持12路外部無源接點信號輸入，開關量名稱可由用戶定義，並能設定事件類型，將接點變位信息保存在事件記錄中，同時可啟動跳閘或告警；為消除開關接點抖動和電磁干擾等引起誤變位，DUM160同時採用硬體電路濾波和軟體時間窗技術，保證遙信正確率達100%。
■ 系統異常告警
DUM160線上監視系統的運行狀況，發現異常自動發出告警信號。監視的內容包括：控制電源失電、合閘迴路斷線、跳閘迴路斷線、CT斷線、PT斷線等。
■ 裝置自檢
DUM160具有完善的自檢能力，發現裝置工作異常將自動發出自檢信號。自檢的項目包括：設備參數、開關量參數、校正係數、保護定值、梯形圖、開入電源、A/D通道、CAN通信、Time晶片、Flash晶片等。
1.6 控制功能
■ 斷路器控制
斷路器狀態通過輔助接點接入裝置IN01獲得，並在面板上以 “分位”、“合位”指示燈顯示。DUM160上帶有“分閘/合閘”按鍵和“本地/遙控”切換鎖，用於斷路器的操作，強化了斷路器的控制功能，包括：
操作迴路帶硬體防跳保持功能
斷路器遙控/本地操作
斷路器外部聯動控制
斷路器合閘閉鎖控制
斷路器拒動信號輸出
斷路器分/合線圈保護
■ 可程式控制
DUM160具有梯形圖（LAD）可程式功能，相當於內部嵌入了一個功能強大的可程式邏輯控制器（PLC），編程人員只需對電氣二次圖熟悉，就能輕鬆的設計出各種控制邏輯。裝置能採集到的所有電氣量和內部運行狀態均支持梯形圖編程，使得DUM160套用極為靈活，最大程度地滿足用戶對保護和控制的要求。
DUM160提供了4個可程式的輸出繼電器（KH1～KH4），用於控制信號輸出。
1.7 事件記錄
DUM160具有SOE事件記錄功能，可線上記錄最新發生的100條事件，並可在裝置顯示屏上顯示查看。記錄的時間解析度小於1ms，掉電不丟失，便於分析故障原因和設備缺陷診斷。為了給事件記錄提供高精度的時間戳，DUM160內置了由可充電電池供電的內部時鐘，並可接收上一級SCADA系統的通信校時和在裝置本地修改系統時間。
1.8 故障錄波
DUM160支持故障錄波功能。裝置一般按故障跳閘作為觸發故障錄波的觸發事件，也可由用戶自行設定觸發事件，只要觸發事件發生，故障錄波器就自動將發生該事件前後的電流、電壓、開關狀態等信息完整真實地記錄下來，採樣密度每周波24點, 每次錄波的記錄長度為100個周波，裝置最多能保存3個錄波波形。錄波波形可在裝置顯示屏或相關軟體（GK-SCADA）上被顯示和分析。
1.9 人機接口
■ DUM160採用帶高亮度背光的藍屏液晶，選單化設計，全中文顯示。合理化的螢幕保護控制邏輯，有效延長液晶顯示屏的使用壽命，並在出現故障、告警、自檢異常時提供醒目的信號。
■ 液晶屏上可顯示測量數據、開關量狀態、實時波形、事件記錄、故障錄波、保護定值和系統參數等信息。
■ 9個高亮度LED指示燈，分別表示運行、通信、自檢、合位、分位、遙控、本地、故障、告警。
■ 6個備用雙色LED指示燈可由用戶指定顯示其它信息，如保護投退和動作指示、重合閘充電指示、備自投充電指示、變壓器溫度信號、瓦斯信號等。
■ 4個操作按鍵，用於操作選單和當地參數設定功能。
■ 1個復歸按鍵，專用於本地復歸故障和告警信號。
■ 分/合閘按鍵，用於本地操作斷路器。
■ RS232調試連線埠，通過專用通信線與攜帶型電腦連線，對裝置進行高級設定。
■ 為配合電氣運行和管理需要，裝置支持三個許可權等級的工作模式：
普通操作員：被授權進行保護投退和定值區手動切換。
高級管理員：被授權進行保護定值整定和系統參數修改。
系統維護員：被授權進行梯形圖編程等高級設定。
1.10 通信功能
■ 通過專用通信轉換模組或DUM-CM通信管理裝置，DUM系列產品可與其它系統進行網路互聯，支持多種物理傳輸媒介（如雙絞線、同軸電纜、光纖、無線等），支持多種通信方式（如RS485、RS422、RS232、USB、TCP/IP等），支持多種通信規約（如MODBUS、部版CDT、IEC870-5-103等），以構成各種連線方式和地理跨度的網路系統。
■ 將所有運行信息實時傳送到上一級SCADA系統，包括遙測、遙信、保護定值、系統參數等。
■ 能接收上一級SCADA系統下發的同步校時、遙控、遙調和保護定值整定、保護投退、系統參數修改等命令，實現變電站無人值班方案。
2 技術參數
2.1 環境條件
正常溫度： -10℃～55℃
極限溫度： -30℃～70℃
存儲溫度： -40℃～85℃
相對濕度： ≤95%，不凝露
大氣壓力： 80～110kPa
2.2 工作電源
電壓範圍： 85～264V（交流或直流）
正常功耗： <10W
最大功耗： <20W
電源跌落： 200ms
上電衝擊： 4A
隔離耐壓： 3kV
2.3 控制電源
額定電壓： 220V（交流或直流）（額定電壓為110V的必須在定貨時註明）
過載能力： 60%～120%額定電壓，連續工作
隔離耐壓： 4kV
2.4 交流電流迴路
額定電流： 5A（額定電流為1A的必須在定貨時註明）
功率消耗： <0.5VA/每相
過載能力： 2 倍額定電流，連續工作
10倍額定電流，允許10s
40倍額定電流，允許1s
隔離耐壓： 4kV
2.5 交流電壓迴路
額定電壓： 100V（線電壓）或100/√3（相電壓）
功率消耗： <0.5VA/每相
過載能力： 2倍額定電壓，連續工作
隔離耐壓： 4kV
2.6 開關量輸入迴路
額定電壓： 48VDC（由裝置內部電源提供）
功率消耗： 2mA（IN01～IN12）
分 辨 率： <1ms
隔離耐壓： 4kV
2.7 繼電器輸出迴路
分斷電壓： 250VAC、220VDC
分斷功率： 1250VA交流或120W直流（電阻性負載）
500VA交流或75W直流（電感性負載）
工作電流： 5A，連續工作
隔離耐壓： 4kV
動作時間： <5ms
觸點材料： 銀上鑲金
電氣壽命： 2,000,000次
機械壽命： 20,000,000次
2.8 測量精度
電 壓： 0.2級
頻 率： <0.02Hz
2.9 絕緣性能
絕緣電阻： 各電氣迴路之間 >500MΩ（500V兆歐表）
各電氣迴路與地 >500MΩ（500V兆歐表）
工頻耐壓： 各電氣迴路之間 2.5kV/50Hz，1Min
各電氣迴路與地 2.5kV/50Hz，1Min
衝擊電壓： 各電氣迴路之間 ±5.0kV/0.5J，1.2/50us
各電氣迴路與地 ±5.0kV/0.5J，1.2/50us
高頻耐壓： 各電氣迴路之間 2.5kV/2s
各電氣迴路與地 2.5kV/2s
2.10 電磁兼容性能
能承受GB/T14598.14-1998（idt IEC255-22-2）標準規定的嚴酷等級Ⅲ的靜電放電試驗。
能承受GB/T14598. 9-1995（idt IEC255-22-3）標準規定的嚴酷等級Ⅲ的輻射電磁場干擾試驗。
能承受GB/T14598.13-1998（idt IEC255-22-1）標準規定的嚴酷等級Ⅲ的1MHz脈衝群干擾試驗。
能承受GB/T14598.10-1996（idt IEC255-22-4）標準規定的嚴酷等級Ⅲ的快速瞬變干擾試驗。
能承受IEC1000-4-5《電磁兼容性（EMC）》第四部分：試驗和測量技術 第五章衝擊抗干擾性試驗標準規定的嚴酷等級Ⅲ的浪涌衝擊試驗。
2.11 機械性能
能承受GB7261-87-16標準規定的嚴酷等級Ⅰ的振動試驗。
能承受GB7261-87-17標準規定的嚴酷等級Ⅰ的衝擊試驗。
能承受GB7261-87-18標準規定的嚴酷等級Ⅰ的碰撞試驗。
