1、概述

小电流选线装置是工业现场电路保护系统的组成部分，该装置能够在电路系统发生接地（弧光或金属性）现象时准确判断出故障出现的位置，并把信息进行远程传输，从而方便现场人员检修。

1.1.功能及特点

该装置结构采用模块化设计，主控片采用16位高速度自带数据采集模块的高性能单片机，各模块之间采用可冗余校验、多主发送的CAN通讯方式进行数据交换及共享。面板采用显示屏及简单的5键操作功能进行人机对话。

系统采用双看门狗方式来检测系统的运行；较宽的工作输入电压，较高的电流信号测量精度；具备故障和设置信息的记忆功能；具备实时数据和故障数据远传功能。

1.2工作原理

装置启动运行后，系统时刻监测各段的零序开口电压变化情况，一旦开口电压在连续3ms内的值大于给定的值时，立即启动该段的选线功能，同时对接下来一个周期内的开口电压进行采样并计算有效值，通过有效值的大小来判断系统是否符合接地故障，如果符合条件，则显示屏弹出故障界面，显示故障的位置及故障时的电流值。

在选线方法上，系统采样相位法和最大有效值法。启动选线后，选线部分先采样一个周期的数据，延时若干个周期后进行下一个周期的数据采样；通过对比两采样周期数据的变化来判断相位是否变化，如果相位发生变化（弧光接地发生后消弧设备投入保护的情况），而且其有效值大于一个设定的限值（作为干扰信号值）时，认为该段发生故障；如果该段所有相位都不发生变化（弧光接地时消弧设备不投入保护或发生的是金属性接地），则根据有效值最大法来判断故障位置。

故障发生并选出后，系统给出无源接点报警信号，也可根据客户定制要求外挂一对一的报警接口模块。

2．型号与参数及使用环境

2.1 型号及其意义

产品选型表

2.2技术参数

小电流选线装置技术参数表            表1

2.3使用环境

环境温度：-20℃~+60℃；

大气压：80~110Kpa；

空气相对湿度：90%（25℃），50%（60℃）；

适用范围：3KV~35KV系统；

周围不能有爆炸危险介质，不得在含有腐蚀性或破坏绝缘的导电介质或气体中使用；

安装在通风良好、防尘、防沙、防雨的地方。

3.装置结构

3.1硬件框架

选线装置的硬件由电源模块、显示模块、选线模块和CAN总线模块组成。

电源模块部分提供装置电路所需各种电压，同时该模块板集成有继电器，供报警输出使用；显示模块部分用于采集开口零序电压、显示、数据保存及数据远传功能；选线板负责母线及及支线各零序电流回路的采样。CAN总线负责把以上上模块有机的组合在一起。框图如下：

3.2按键说明

按键包括：菜单键、确认键、+键、-键和复归键。该复归键是在出现故障后，报警继电器吸合，在排除故障后，按复归键解除报警。菜单选择移动菜单项，按一次菜单键选中菜单项顺序移动，按确认键进入选中菜单项。+键、-键用于调整数据大小。效果图如下：

3.3 LCD显示

系统正常运行时，LCD显示实时开口电压值；发生故障时立即弹出故障报警界面；通过键盘能够方便地进行参数修改或信息菜单。

4．参数设置

装置开机界面（如图3）所示，选线界面如图4）所示，通过‘菜单’键进入主菜单（如图5）；主菜单里包含时间设置、通讯设置、线路参数及故障记录等

4.1时间设置

在主菜单下，利用‘菜单’键选择时间设置项，并按‘确认’键进入时间设置（如图5）。通过‘菜单’键选择设置项，通过‘+、-’键改变数值。如果在设置项上用‘确认’键退出，则保存设置的值，否则不保存设置内容。

4.2通讯设置

在主菜单下，利用‘菜单’键选择通讯设置项，并按‘确认’键进入通讯设置（如图6）。通过‘菜单’键选择设置项，通过‘+、-’键改变数值。如果在设置项上用‘确认’键退出，则保存设置的值，否则不保存设置内容。

4.3线路参数

在主菜单下，利用‘菜单’键选择线路参数项，并按‘确认’键进入线路设置界面（如图7）。该界面能够选择设置线路设置、启动电压及投入设置。

4.3.1线路设置

在线路参数的菜单界面下，利用‘菜单’键选择线路设置项，并‘确认’进入线路设置界面（如图8），通过‘菜单’键来选择需要改变的数据，通过‘+、-’键改变数值。如果该路设置成功，通过‘确认’键保存该路设置并进入下一路的设置。如果上路设置错误，可以选择“上一路”选项进入上路的设置。可以选择到‘返回’项退出，已经修改的内容有效。否则系统会一直提示修改下一个编号，直到最后一个修改完成后退出。

4.3.2启动电压

在线路参数界面下，选择启动电压项，并‘确认’进入启动电压界面（如图9），通过‘+、-’键改变数值。如果该路设置成功，通过‘确认’键保存设置并进入上级菜单。

4.3.3投入设置

在线路设置界面下，选择投入设置项，并‘确认’进入线路投入设置界面（如图10）可以设定投入数及电容电流值数（安培）。

电容电流值代表现场发生接地时一次端最小电流值；在实际调试时，建议电容电流设置值为现场发生接地时一次段最小电流值的60%。调试完成后建议不要改动该参考值，否则影响选线准确度。

5．故障记录

在主菜单下，利用‘菜单’键选择故障记录项，并按‘确认’键进入菜单界面（如图11）。

5.1故障记录

在菜单界面下选定故障记录后进入可查看最近20次的故障信息（如图11），包括故障位置、故障时间、一次端零序电流值。通过‘+-’键来翻页查看，通过‘确认’键退出。

5.2 清除记录

在进入故障记录界面后，当翻页到最后一个故障记录后，会出现提示“是否清除故障记录？”的界面（如图12所示），通过选择“确定”和“取消”来决定是否清楚记录。如果清除成功将会出现，“清除记录成功！”的界面（如图13）。

6．通讯规约

本设备采用RS-485总线, 波特率可在1200BPS、2400BPS、4800BPS、9600BPS间任选一种，1位起始位，8位数据位，无校验位，1位停止位，共10位。

注：SLC出厂时站址和通讯波特率已设好了，站址为01。

CRC校验权值为CRC-16=X16+X15+X5+1

u 主站询问下行报文格式为：

地址+功能码+起始地址+字长度+16位CRC校验码

a.读命令功能码为03H

·从站应答上行报文格式为：

地址+功能码+字长度+数据长度+16位CRC校验码

数据格式定义：

注：该时间分为两种情况，当故障发生后为故障发生时的时间，当正常时为实时的时间。

例：若设备地址为1

读取状态数据：

主站发送：01  03  00  00  00  08  44  0C，其中 44  0C为CRC校验码

设备回应：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为CRC校验码。

此时，第一段的第16路发生故障，时间为2000年1月1日11时12分30秒。

7．接口定义及外形尺寸

7.1 接线图

7.2 接口定义

说明：

1、18路产品无端子E、F、G、H；

2、36路产品无端子G和H。

7.3 外形尺寸及挖孔尺寸图

·开孔图如下，开孔尺寸为360*140；安装螺丝开孔：直径6~7mm。

·机箱深度：180mm；面板尺寸：396*148mm，

跳闸模块说明

此跳闸模块与我公司研发的小电流选线配套使用，模块与选线主机间采用485数据线连接，跳闸口与线路一一对应。备注：含跳闸扩展模块的选线装置 通讯地址不可调，若客户地址有要求请订货时说明。尺寸见CAD资料

端子定义如下图：