1
装置可以采集Ua、Ub、Uc、3U0、Ia、Ib、Ic、3I0。电压、电流等电气量采用的是交流采样方法，每周波采样32点，电气量的计算采用傅立叶算法。经采样计算，装置输出各路电压、电流以及三个线电压的有效值，并计算出有功功率、无功功率、功率因数、频率等参数。其中电压、电流的精度为0.2%，功率精度为0.5%，频率精度优于为0.003Hz。各电气量的测量原理如下：
周期的电流、电压信号可表示为：
利用上式将交流信号进行分解，可以计算电压、电流信号各次谐波及总的有效值和有功功率、无功功率、功率因素。
1.2
变电站测控装置采集的开关量信号，即远动所称的遥信量，反应的是变电站一次设备的运行状态、控制设备的动作信号以及报警信号等信息，调度员以此为依据确定设备工况并决定是否进行操作。其信息的正确与否直接影响系统的运行方式、自动化设备的正确动作和调度人员的决策，对电网的正常运行具有重要意义。
测控装置对遥信量采集的原理是硬件上先对信号输入进行光电隔离变换，将强电的通断信号转换为数字量的“0”、“1”电平，然后进行定时采样处理。遥信量发生改变时，测控装置进行记录并打上时标，形成事件顺序记录 (Sequence of Events，SOE)。
由于现场结点信号抖动或电磁干扰影响，开关量信号发生抖动。为防止遥信误报或漏报，装置一方面对遥信信号进行硬件滤波，另一方面对信号进行软件滤波。软件滤波方案如图4.1所示。本装置为每一个遥信专门设计了一个遥信去抖时间定值Td，其物理意义是继电器接点最长抖动时间。当信号抖动时间Δt小于参数Td，信号抖动后有恢复为以前的稳定状态，确定为电磁干扰影响，抖动被滤除，如图4.1a所示。当信号发生抖动时记录此刻时间，如果信号经过Δt时间的抖动，然后达到一个稳定状态，稳定时间大于Td，可以确认发生信号变位，如图4.1b所示。
a.误遥信被滤除 b.遥信变位时接点抖动滤波
图4.2.1遥信变位去抖逻辑图
1.3
遥控的权限取决于“装置参数”中的“控制权限”定值，当配置为“0”时，表示权限为当地，不能遥控；配置为“1”时，表示能通过监控系统控制，配置为“2”时，控制权限取决于外部开入背端子522的状态，仅当开入状态为1时，可远方控制，此开入一般通过远方/当地切换把手来控制其状态。
1.4 直流4～20mA输出
装置测量电动机的交流参数，并通过D/A向DCS系统送出2路直流模拟量。模拟量输出为4～20mA，出厂默认的模拟量为A相电流，20mA对应1倍的额定电流，具体量程可在“装置参数”中的“4-20mA输出”灵活可设。
4～20mA对应的可选的模拟量：A相电流，B相电流，C相电流，线电压Uab，线电压Ubc，线电压Uca，有功功率P，无功功率Q等。
3.1复合电压闭锁方向过流
三段复合电压闭锁方向过流保护可分别通过控制字来实现对本段的投退、复合电压闭锁和方向闭锁。
过流保护的主判据是：Imax > Inzd。其中Imax为相电流，Inzd为各段过流定值。
复合电压闭锁的条件是：Upp.min < ULBS 或 U2 > U2BS。其中：Upp.min 为最小线电压，ULBS为低电压闭锁过流定值，U2为负序电压，U2BS为负序电压闭锁过流定值。
方向闭锁采用90度接线功率方向原理，以过流方向灵敏角α为灵敏角，动作判据如下：
以Ia，Ubc功率方向为例，当Ubc超前Ia的角度在-(85°+ α)～(85°-α)之间时判为正方向。当Ubc超前Ia的角度在(95°- α)～-(95°+α)之间时判为反方向。下图为正反方向的动作区间：
图3.1.1方向元件
当发生近出口处的三相短路时，Uab，Ubc，Uca下降到接近0，常规的90度接线功率方向判断失效，这时装置利用短路时电流和短路前的记忆电压的角度来判断方向。
PT断线或检修对复压的影响：当PT检修时，复压条件自动满足；PT断线时，复压元件是否满足，取决于“PT断线闭锁复压元件”控制字的状态，若为“1”，则复压元件不满足，若为“0”，则PT断线时，复压条件自动满足。复压元件逻辑图如下：
图3.1.2复压元件逻辑图
PT断线或检修对方向元件的影响：当PT断线或检修时，方向元件自动满足条件，即过流保护不考虑方向，方向元件逻辑图如下：
图3.1.3方向元件逻辑图(A相为例，B、C相逻辑类似)
过流1段和过流2段固定为定时限保护；过流3段可以经控制字选择是定时限还是反时限，反时限特性沿用国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，采用下列四个标准特性方程以供选择：
正常反时限：
非常反时限：
长反时限：
式中：Ip为过流3段定值；Tp为过流3段时限；I为故障电流；t为计算出的反时间。
3.2附加过流
附加过流保护的主判据是：MImax > Inzd。其中MImax为测量CT采集的相电流，Inzd为各段过流定值。
附加过流可解决因配电变CT变比过大而导致故障二次电流过小而影响过流保护精度的问题。
图3.2.1附加过流保护逻辑图
3.3高压侧零序过流
在接地系统、经小电阻接地系统或在电缆出线较多的不接地系统中，接地零序电流相对较大，可以采用高压侧零序过流保护作为配电变的高压侧接地保护。各段保护经控制字独立投退。当零序电流大于过零序过流定值，并达到其时动作。
注：高侧零序电流可自产也可外接（AC端子117、118）
根据“装置参数”中“保护零序电流自产”的配置决定零序电流的来源。
图3.3.1高侧零序过流保护逻辑图
3.4低压侧零序过流
配置三段低压侧零序过流保护作为配电变的低压侧接地保护。各段保护经控制字独立投退。当零序电流大于过零序过流定值，并达到其时动作。
低压侧零序过流1段和低压侧零序过流2段固定为定时限保护；低压侧零序过流3段可以经控制字选择是定时限还是反时限，反时限采用下列四个标准特性方程以供选择：
正常反时限：
非常反时限：
长反时限：
式中：Ip为低压侧零序过流3段定值；tp为低压侧零序过流3段时限；I为故障电流；t为计算出的反时。
注：低侧零序电流固定取外接零流（AC端子121、122）
图3.4.1 低侧零序过流保护逻辑图
3.5负序过流保护
配置两段负序过流保护，用于反映配电变负载不平衡、变压器内部短路故障和外部的不对称故障。各段保护经控制字独立投退。当负序电流大于过负序过流定值，并达到其时动作。
图3.5.1 负序过流保护逻辑图
3.6低电压保护
配置低电压保护，低电压保护电压定值和动作延时均可独立整定。
当线电压小于低压电压定值时，低压保护动作。低电压保护经开关位置及有流闭锁低电压保护，为防止三相TV断线引起低压保护误动。最小线电压大于低电压整定值进行有压计时，有压持续1秒钟，才判低压。
PT检修压板开放投入时，判别PT检修开入遥信，决定是否闭锁低电压保护。
当三个线电压均小于10V且电动机电流大于[有流闭锁定值]时，认为是三相PT断线，闭锁低电压保护。
动作后电压恢复正常立即返回，否则延时10S返回。
图3.6.1 低电压保护逻辑图
3.7过电压保护
当线电压大于过压电压定值时，过压保护动作。过电压保护经开关位置闭锁，PT检修压板开放投入时，判别PT检修开入遥信，决定是否闭锁过电压保护。
图3.7.1过压保护逻辑图
3.8零序过压保护
配置零序过压保护，可通过控制字设置为跳闸或告警，零序过压跳闸经有流闭锁。
注：零序电压选取自产还是外接零压，取决于“装置参数”中“保护零序电压自产”的配置。
图3.8.1 零序过压保护逻辑图
3.9小电流接地保护
控制字“小电流接地判据”设置为“0”：零压或零流，即它们任何一个超过定值即动作。
控制字“小电流接地判据”设置为“1”：零压与零流，当“小电流方向元件投入”控制字为“0”，则只需要零流和零压有效值同时满足动作定值即可动作。当“小电流方向元件投入”控制字为“1”，此时不仅需要判断零压和零流的方向特性，还要考虑零序功率的有功或无功分量方向特性。具体特性由控制字“系统接地方式”决定：
当控制字“系统接地方式”为“0”：表示不接地系统，零流有效分量，零序功率无功分量，当>0且 >零流定值, >零压定值时，小电流接地动作。
当控制字“系统接地方式”为“1”：表示经消弧线圈接地，零流有效分量，零序功率有功分量，当<0且 >零流定值, >零压定值，小电流接地动作。
式中 ，分别为零序电压和零序电流的有效值，为零序功角,即Uo超前Io的角度。
注：小电流接地的零流必须是AC端子117~118的外接零流。
判断方向时，零序电压选取自产还是外接零压，取决于“装置参数”中“保护零序电压自产”的配置。
3.10过负荷保护
当相电流大于过负荷电流定值，并达到过负荷时告警或跳闸。
图3.10.1 过负荷逻辑图
3.11FC过流闭锁功能
保护装置设置了大电流闭锁保护动作的功能，用于断路器开断容量不足或现场为FC 回路的情况。该功能可投退。当高压侧故障电流大于电流闭锁保护定值时其他保护只有动作报告，对应的保护跳闸出口不动作。
图3.11.1 FC过流闭锁逻辑图
3.12非电量保护
配置4路非电量延时保护，每路延时定值可独立整定，并可经控制字投退。各路非电量延时保护，可经控制字选择为告警或跳闸。
图3.12.1 非电量保护逻辑图
3.13CT断线
CT断线判据：3I0>0.05*In+0.25*Imax
式中，In:保护CT二次额定电流，3I0:计算保护零序电流，Imax:相保护电流。满足条件，延时10s后发CT断线告警信号。恢复正常后，延时10s自动返回。
逻辑图如下所示：
3.14母线PT断线
当没有保护动作的情况下，正序电压U1小于30V且保护相电流Imax大于0.05倍保护CT二次额定电流In，或者负序电压U2大于8V时，经整定的延时后报PT 断线告警。逻辑图如下所示：
当电压恢复正常10S后，PT断线告警返回。
3.15控回断线告警
根据操作电源、合闸出口、跳闸出口与外部断路器的合闸线圈、跳闸线圈的连接，自动判断当前断路器所处的实际位置，当断路器处于跳闸位置或合闸位置时，装置面板上相应的位置指示灯点亮；当断路器合位和跳位同时为1 或者同时为 0 时认为控制回路异常，为躲过断路器辅联接点与主触头的不同期，控制回路断线检查延时10s后自动告警。控制回路恢复正常后2S，控制回路断线告警返回。
