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CPU插件原理简图如下：
CPU插件主要由以下几部分构成：
CPU系统
CPU系统由的微处理器CPU（32位）、大容量的ROM（512K字节）、RAM（1M字节）、Flash Memory（1M字节）等构成，使该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中记录的录波报告、事件及保护定值等运行配置信息在装置掉电后均不会丢失。
2) 数据采集系统
本装置的数据采集系统由两部分组成。
保护系统由高可靠性的16位精度的A/D转换器、多路开关及滤波回路组成模拟量采集系统， A/D转换芯片内部具有采样保持及同步电路，转换速度快、采样偏差小、功耗小及稳定性好等特点，本装置的模拟量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。
图3－2 A/D系统原理示意图
测量系统由测量芯片实现实现模拟量采集，测量精度高达24位，采用硬件技术解决因频率误差而导致测量误差增大的问题。测量系统具备测量精度单次调整后自动记忆的功能，在现场无需再作调整。
3）开关量输入及输出部分
本装置提供外部输入的开关量18路，其中11路均为220V强电输入，其余开关量由装置开入24V电源供电； GPS对时用开入1路，该路输入量可由内部或24V电源供电；所有开入经光电耦合器件接入系统。
本装置提供的开出，一类是用于驱动出口及信号继电器的，此种开出的+24伏电源都是经过本装置逻辑插件告警继电器常闭接点闭锁的；另一类用于驱动告警、呼唤及信号复归等继电器，其+24伏电源是不经过闭锁的。 本装置本地告警信号及告警信号由两种方式驱动：告警和呼唤，告于检测到闭锁本CPU开出的致命异常状况时，呼唤则用于不需闭锁开出的情况，例如“PT断线”等异常工况时。详见逻辑继电器插件说明。
4) 通信部分
本插件内含通信速度、具备通用性接口的以太网络芯片，以太网为本装置接入系统的主要通信接口。装置提供RJ45通信接口，以UTP5线为通信介质。
本装置还配置了一个SPI接口用于与人机对话插件（MMI）通信，一个SCI（标准RS232串行接口）用于连接PC机，可以借助PC机的强大功能及配置的调试软件包对装置进行各种测试。
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。本装置还考虑了硬件对时电路，接收GPS的脉冲对时信号。
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。
电源插件
本插件为直流逆变电源插件。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直流电压, 有5V,＋12V,-12V,24V(1)和24V(2)，2组24V与＋5V(+12V,-12V)电压均不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连。
a) +5V(+12V,-12V) 为用于CPU的工作电源
b) 24V(1) 为用于驱动继电器的电源
c) 24V(2) 为用于外部开入的电源
为增强电源模件的抗干扰能力，本模件的直流输入及引出端子的24V电源皆装设滤波器。电源模件电原理图见附图。
4.5 逻辑及跳闸插件
本插件内包括逻辑继电器及跳闸继电器两类。
逻辑继电器
逻辑继电器由CPU插件经光耦器件直接驱动，包括：出口回路开放继电器QDJ、跳闸继电器TZJ、合闸继电器HZJ、遥控跳闸继电器CKJ1、遥控合闸继电器CKJ2、出口中间继电器CKJ4~CKJ7、信号继电器CKJ3、装置异常告警及闭锁继电器GJ、告警或呼唤信号继电器GJX、信号复归继电器FGJ等。
QDJ为出口回路总开放继电器，本装置内用于跳合闸的出口中间继电器，其负电源均经该继电器闭锁，该继电器的设置可有效防止某路开出损坏时保护的误动作。
告警继电器驱动方式: GJ继电器为CPU自检发现有严重异常情况，立即切断本保护出口电源的，驱动该继电器。GJ起动后一方面经过其常开接点自保持，另一方面由其常闭接点切断CPU插件的24伏跳闸正电源，驱动GJ的同时也将驱动一个磁保持的信号继电器GJX，其接点GJX-1用以点亮面板上本地告警信号灯，GJX-2用于信号。
信号继电器驱动方式:该类信号不需要切断保护跳闸正24伏电源，直接驱动GJX，由GJX继电器的触点分别给出当地及信号。
2）跳闸继电器
跳闸继电器主要由各种操作回路继电器构成，包括跳闸位置继电器（TWJ）、合闸位置继电器（HWJ）、手动跳闸继电器STJ、跳闸保持继电器TBJ、合闸保持继电器HBJ等。
跳闸、合闸保持电流的调整通过并联于相应继电器线圈的二极管自动分流，达到跳、合闸电流自适应。本装置考虑了弃用装置内部防跳回路而改用断路器自身防跳回路的方式，只需分别短接TBJV线圈和TBJV接点5～6即可。
反时限元件
反时限保护元件是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件，通过平移动作曲线，可以非常方便地实现全线的配合。常见的反时限特性解析式大约分为三类，即标准反时限、非常反时限、极端反时限，本装置中反时限特性由整定值中反时限指数整定。各反时限特性公式如下：
a.一般反时限(整定范围是0.007～0.14)
b.非常反时限(整定范围是0.675～13.5)
c.极端反时限(整定范围是4～80)
其中： tp为时间系数，范围是（0.05~1）
Ip为电流基准值
I为故障电流
t为跳闸时间
注意：整定值部分反时间为上面表达式中分子的乘积值，单位是秒。
本装置相间电流及零序电流均带有定、反时限保护功能，通过设置控制字的相关位可选择定时限或反时限方式。当选择反时限方式后，自动退出定时限II、III段过流及II、III段零流元件，相间电流III段和零序电流III段的功能压板分别变为相间电流反时限及零序电流反时限功能投退压板。
2.6 充电保护
本装置用作充电保护时（如母联或分段开关中），只需投入加速压板、整定加速电流及时间定
值，加速方式由控制字选择为后加速方式即可实现该功能。断路器处于分位大于 30 秒后该功能投
入，充电保护功能在断路器合上后扩展到 3 秒左右。
2.7 加速
本装置的加速回路包括手合加速及保护加速两种，加速功能设置了立的投退压板。
本装置的手合加速回路不需由外部手动合闸把手的触点来起动，此举主要是考虑到目前许多变电站采用综合自动化系统后，已取消了控制屏，在现场不再安装手动操作把手，或仅安装简易的操作把手。本装置的不对应启动重合闸回路也作了同样的考虑，详见后述。
手合加速回路的启动条件为：
断路器在分闸位置的时间超过30秒
断路器由分闸变为合闸，加速允许时间扩展3秒
保护加速分为前加速或重合后加速方式，可由控制字选择其中一种加速方式。
本装置设置了立的过流及零流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统保护相比，此种做法使保护配置更趋灵活。本装置的过流加速段还可选择带低电压闭锁，但所有加速段均不考虑方向闭锁。
整定及压板
3.1 整定值清单及说明
序号
定值名称
符号
范围
单位
备注
1
控制字一
KG1
0000～FFFF
无
参见控制字说明
2
控制字二
KG2
0000～FFFF
无
参见控制字说明
19
电流保护闭锁电压
Ubs
1.0～120.0
V
线电压
24
反时限指数
Exp
0.01～10.0
无
置0.02，1，或2
32
低周减载闭锁电压
Udz
10～120
V
线电压
34
CT变比
CT
0.001～10.0
无
一次测量CT变比/1000
35
PT变比
PT
0.01～10.0
无
一次测量PT变比/1000
37
低压解列电压
Udy
20.0～60.0
V
相电压
ffffff
SAI318D数字式线路保护测控装置是以电流、电压保护及三相重合闸为基本配置的成套线路保护装置。适用于66kV及以下电压等级的非直接接地系统或经电阻接地系统中的方向线路保护及测控，可在开关柜就地安装，也可组屏安装于控制室。
保护功能配置
三段式电压闭锁的方向相间电流保护
三段式零序电流保护
充电保护（用于母联或分段保护）
电流保护定时限、反时限可选
零序保护定时限、反时限可选
方向闭锁
电压闭锁
三相一次重合闸（检同期、检无压、非同期方式可选）
三相二次重合闸
过负荷告警及跳闸保护
合闸加速保护（前加速、后加速、手合加速）
低周减载、低压解列保护
小电流接地选线功能
故障滤波、事件SOE、立的操作回路
测控功能配置
11路强电遥信开入采集
装置失电告警，装置事故信号，装置告警信号
断路器遥控分合、分合次数统计
模拟量遥测：Ia、Ib（选配，订货时须注明）、Ic、Ua、Ub、Uc、P、Q、COSθ、F
ÿÿÿÿ
数据记录
本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、Ii0，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。所有数据记录信息数据存入FLASH RAM中，可被PC机读取。可记录的录波报告为8个以上，每次录波数据总时间容量为1S，分两段记录，动态捕捉并调整记录时间。可记录的事件不少于1000次。本装置除记录系统扰动数据外，还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。
2.15 遥信、遥测、遥控功能
遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作和合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。
遥测量主要有：IAc、(IBc)、ICc、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、COS￠、P、Q、F 和电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到 0.5 级。
遥信量主要有：16 路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms。
技术参数
3.1 额定参数
3.1.1额定直流电压： 220V或110V（订货注明）
3.1.2 额定交流数据：
a) 相电压 V
b) 线路抽取电压 100 V 或 V
c) 交流电流 5A或1A（订货注明）
d) 额定频率 50Hz
3.1.3 功率消耗：
a) 直流回路 正常工作时：不大于15W
动作时： 不大于25W
b) 交流电压回路 每相不大于0.5VA
c) 交流电流回路 额定电流为5A时：每相不大于1VA
额定电流为1A时：每相不大于0.5VA
3.1.4 状态量电平：
CPU及通信接口模件的输入状态量电平 24V（18 V～30V）
GPS对时脉冲输入电平 24V（18 V～30V）
CPU输出状态量（光耦输出）允许电平 24V（18 V～30V）
3.2 主要技术性能
3.2.1采样回路工作范围（10％误差）
电压：0.4 V～120V
电流：0.08In－20In
3.2.2接点容量
信号回路接点载流容量 400VA
信号回路接点断弧容量 60VA
3.2.3跳合闸电流：本装置跳合闸电流采用自适应模式，无需选择。
3.2.4各类元件定值精度
电流元件： < ±5%
电压元件： < ±5%
检同期角度：< ±1°
时间元件： 0s-1s时，误差不超过40ms；
1s以上时，误差不超过<±2.5％；
频率偏差： < ±0.02Hz
滑差定值： < ±5%
3.2.5 整组动作时间(包括继电器固有时间)
速动段的固有动作时间：1.2倍整定值时测量，不大于40ms
3.2.6 暂态 不大于5%
模拟量测量回路精度
装设测量子模件的测控装置：
电流、电压：0.2级
功率、电度：0.5级
3 绝缘性能
3.3.1绝缘电阻
装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各等级的各回路绝缘电阻不小于100MΩ。
3.3.2介质强度
在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，电压2000V历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪烁及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时，其余回路等电位互联接地。
3.3.3冲击电压
在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受1.2/50µs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。
3.3.4耐湿热性能
装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验。高试验温度+40℃、大湿度95％，试验时间为48小时，每一周期历时24小时的交变湿热试验，在试验结束前2小时内根据2.3.1的要求，测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5MΩ，介质耐压强度不低于2.3.2规定的介质强度试验电压幅值的75％。
3.4 电磁兼容性能
3.4.1静电放电抗干扰度
通过GB/T 17626.2－1998标准、静电放电抗干扰Ⅳ级试验。
3.4.2射频电磁场辐射抗干扰度
通过GB/T 17626.3－1998标准、射频电磁场辐射抗干扰度3级试验。
3.4.3电快速瞬变脉冲群抗干扰度
通过GB/T 17626.4－1998标准、电快速瞬变脉冲群抗干扰度Ⅳ级试验。
3.4.4浪涌（冲击）抗干扰度
通过GB/T 17626.5－1999标准、浪涌（冲击）抗干扰度3级试验。
3.4.5射频场感应的传导干扰度
通过GB/T 17626.6－1998标准、射频场感应的传导干扰度3级试验
3.4.6工频磁场抗干扰度
通过GB/T 17626.8－1998标准、工频磁场抗干扰度5级试验
3.4.7脉冲磁场抗干扰度
通过GB/T 17626.9－1998标准、脉冲磁场抗干扰度5级试验。
3.4.8阻尼振荡磁场抗干扰度
通过GB/T 17626.10－1998标准、阻尼振荡磁场抗干扰度5级试验。
3.4.9振荡波抗干扰度
通过GB/T 17626.12－1998标准、振荡波抗干扰度4级试验。
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