iPACS-5941D系列 变压器后备保护测控装置 （D121186 V3.xx）
金智科技股份有限公司
二○一二年四月
目 录
1
概述........................................................................................................................................... 1 1.1 应用范围 ........................................................................................................................... 1 1.2 性能特征 ........................................................................................................................... 1 1.3 保护配置 ........................................................................................................................... 1 1.4 测控功能 ........................................................................................................................... 2 2 装置的技术参数 ....................................................................................................................... 2 2.1 机械及环境参数 ............................................................................................................... 2 2.2 额定电气参数 ................................................................................................................... 2 3 保护工作原理 ........................................................................................................................... 5 3.1 装置的起动元件 ............................................................................................................... 5 3.2 后备保护 ........................................................................................................................... 5 3.3 遥控、遥测、遥信功能 ................................................................................................. 11 3.4 装置闭锁与报警 ............................................................................................................. 11 4 整定值清单与用户选择 ......................................................................................................... 12 4.1 系统定值及整定说明 ..................................................................................................... 12 4.2 后备保护定值单 ............................................................................................................. 14 4.3 跳闸矩阵定值 ................................................................................................................. 16 4.4 软压板 ............................................................................................................................. 16 4.5 检修软压板 ..................................................................................................................... 17 4.6 遥信参数 ......................................................................................................................... 17 4.7 遥控配置参数 ................................................................................................................. 18 4.8 交流精度自动调整 ......................................................................................................... 18 4.9 交流精度手动调整 ......................................................................................................... 18 5 装置硬件说明 ......................................................................................................................... 19 5.1 装置面板布置 ................................................................................................................. 19 5.2 结构与安装 ..................................................................................................................... 20 5.3 装置接线端子与说明 ..................................................................................................... 21 5.4 各插件原理说明 ............................................................................................................. 21 5.5 装置与电子式互感器的连接 ......................................................................................... 27 5.6 保护装置与断路器的连接 ............................................................................................. 28 6装置使用说明 .............................................................................................................................. 28 6.1测量值显示 ........................................................................................................................... 28 6.2手控操作 ............................................................................................................................... 28 附 录：........................................................................................................................................... 30 附录一： iPACS-5941D与数据集中器IEC61850-9-1协议通信扩展报文格式：错误！未定义书签。
附录二：数字化保护装置与GOOSE网络通信虚拟开入开出定义： .................................. 30 附录三：虚端子定义： ............................................................................................................. 32
- I -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 iPACS-5941D-D121186
变压器后备保护测控装置技术说明书
1 概述
1.1 应用范围
iPACS-5941D系列220kV变压器保护适用于220kV及以下电压等级的数字化变电站，需要提供双套主保护、双套后备保护以及相应测控功能一体化的各种接线方式的变压器。
iPACS-5941D-D121186定制版本程序为在iPACS-5941D标准版本程序功能上将后备保护独立出来，并定制增加测控功能，本版本程序仅适用于220kV及以下电压等级变压器三卷变，高压侧桥接线时高压侧两组TA可独立接入装置，如果有变压器不符合此标准设定情况，则变压器保护程序需按照需求选用本公司其他版本程序或者根据需求进行程序定制。
本装置支持采样数据接收可支持IEC61850-9-1协议或IEC61850-9-2协议或IEC60044协议，可根据现场需要配置相应的硬件插件。开关量输入输出支持GOOSE协议。
1.2 性能特征
采用傅氏算法，滤波效果好，计算精度高。
装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软
件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。
完善的事件报文处理，可保存最新64次动作报告，6次故障录波报告。 与COMTRADE兼容的故障录波。
友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。
灵活的后台通信方式，配有冗余100M以太网（可选双绞线、光纤)。 支持电力行业标准DLT/860（IEC61850）系列规约
采用高速数字信号处理芯片（DSP）与微处理器并行工作，保证了高精度的快速运算。
高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。 电路板采用表面贴装技术，减少了电路体积，减少发热，提高了装置可靠性。
1.3 保护配置
一台iPACS-5941D变压器后备保护包括： 复合电压闭锁方向过流 零序方向过流 零序过压 间隙零序过流
后备保护可以根据需要灵活配置。
另外还包括以下异常告警功能：
过负荷报警 起动冷却器
- 1 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 过载闭锁有载调压 零序电压报警 TV异常报警
iPACS－5941D-D121186版本数字化变压器保护配置情况表（＊表示为异常报警功能）： 保护类型 段数 每段时限数 备注 过流 零序过流 间隙零序过流 零序过压 6 3 1 1 1 2 2 2 I-V段可经复合电压闭锁、经方向闭锁 。VI段为纯过流保护。 I、II段可经方向闭锁，III段不经方向闭锁 用自产零流判别时可经自产零压闭锁 间隙零流取自专用间隙TA电流 零序过压使用自产3*3*U0即3(UAUBUC)判别 ＊过负荷 1 1 ＊启动冷却器 1 1 ＊闭锁有载调压 1 1 注：
1. 高压侧为桥接线，两组TA电流分别接入装置，差动保护制动电流对两组TA单独计
算，高压侧后备保护使用两组TA和电流进行判别。
1.4 测控功能
1） 通过以太网接收当地智能单元采集的开关量，192路开关量变位遥信； 2） 通过以太网接收互感器采集的最多4组电压、4组电流，其基本内容有电流、电
压、电度计算、频率、功率及功率因数；
3） 遥控输出可配置为16路遥控分合，通过以太网发送到当地智能控制单元执行； 4） 遥控事件记录及事件SOE；
2 装置的技术参数
2.1 机械及环境参数
机箱结构尺寸： 261mm×265.9mm×177mm（4U） 环境温度：
正常工作温度： 0～40℃ 极限工作温度： -10～50℃ 贮存及运输： -25～70℃
2.2 额定电气参数
- 2 -
频 率： 直流电源： 交流电压： 交流电流： 50Hz
220V, 110V，允许偏差+15% ，-20% 57.7V，100V 1A，5A
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置
直流功耗：
正常 20W 跳闸 30W
2.2.1 动作时间
时间误差： 时间定值×1％＋35ms
注：动作时间测定为从故障开始时刻起到ICU智能单元跳闸接点闭合时刻止，整个动作时间包括电子式PT/CT、合并单元、数据集中器、装置本体、ICU智能单元各个环节的的数据处理时间和继电器接点闭合时间。
2.2.2 保护定值整定范围
后备保护电流定值：
0.5A～100A( In=5A) 0.1A～20A( In=1A) 2V～100V 10V～220V
0.1A～30A( In=1A) 2V～150V
后备保护电压定值： 间隙零序过压电压定值： 后备保护零序电压定值：
2.2.3 定值误差
电流定值误差： 不超过 ±5% 电压定值误差： 不超过 ±5% 时间定值误差： 3%整定值+40ms 方向元件动作范围边界误差： 不超过 ±3º
2.2.4 遥测量精度
U、I P、Q、S、Cos 工频频率
0.2% 0.5% 0.01Hz
2.2.5 遥信开入
遥信开入分辨率 信号输入方式
<2ms
以太网光纤输入
2.2.6 遥控输出
输出方式
以太网光纤输出
2.2.7 通信接口
1、 保护通信接口
装置配置一块CPU插件和一块扩展插件，CPU插件提供四路标准以太网光纤接口，扩展插件可提供6路通信接口，接口根据现场需求可配置为以太网接口或者串口。目前装置提供两种标准化配置模式，除标准配置1和配置2外装置可根据用户需求进行接口配置调整和定制。
- 3 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 标准配置1：设置10路LC标准光纤以太网接口。每路光纤以太网接口均可以支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、GOOSE、IEC1588协议。装置可以根据系统配置参数使得相应的接口收发所需数据，能为断路器提供专用跳闸通信接口。
标准配置2：设置6路LC标准光纤以太网接口和4路串口。每路光纤以太网接口均可以支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、GOOSE、IEC1588协议，可以根据系统配置参数使得相应的接口收发所需数据，能为断路器提供专用跳闸通信接口。每路串口可支持接收IEC-60044协议采样数据。
2、后台通信接口
四个10/100M标准以太网接口（RJ45电气接口或者SC光纤接口可选），一个同步时钟接口，一个打印接口；通信规约采用电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和IEC-61850。
2.2.8 对时方式
a、 RS－485接口的同步时钟秒对时； b、 RS－485接口的IRIG-B码对时； c、 监控系统报文对时； d、 IEC-1588协议对时；
2.2.9 输出接点容量
信号接点容量： 允许长期通过电流8A 切断电流0.3A（DC220V，V/R 1ms） 其它辅助继电器接点容量： 允许长期通过电流5A 切断电流0.2A（DC220V，V/R 1ms）
2.2.10 电磁兼容
辐射电磁场干扰试验符合：GB/T 14598.9-2002中规定的3级试验标准。 快速瞬变干扰试验符合：GB/T 14598.10-2007中规定的A级试验标准。 静电放电试验符合：GB/T 14598.14 -1998中规定的4级试验标准。 脉冲群干扰试验符合：GB/T 14598.13-1998中规定的3级试验标准。
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合：GB/T 17626.6-1998中规定的3级试验标准。 工频磁场抗扰度试验符合：GB/T 17626.8-1998中规定的5级试验标准。 脉冲磁场抗扰度试验符合：GB/T 17626.9-1998中规定的5级试验标准。 浪涌（冲击）抗扰度试验符合：GB/T 17626.5-1999中规定的4级试验标准。 电压突降、短时中断和电压变化抗扰度符合：GB/T17626.11-1999中规定的标准。
- 4 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 保护工作原理
2.3 装置的起动元件
装置的起动DSP设有不同的起动元件，各起动元件动作开放出口正电源。 同时保护DSP也有独立的起动元件，保护DSP只有在相应的起动元件起动后，才进入相应的故障处理程序，这样使得装置具体很高的可靠性。
相电流起动
当三相电流最大值大于整定值时起动。该起动元件用来开放相应侧的过流保护。
零序电流起动
当零序电流大于整定值时起动。该起动元件用来开放相应侧的零序过流保护。
零序电压起动
当开口三角零序电压大于整定值时起动。该起动元件用来开放相应侧的零序过压保护。
间隙零序电流起动
当间隙零序电流大于整定值时起动。该起动元件用来开放相应侧的间隙零序过流保护。
2.4 后备保护
变压器后备保护元件的配置见节2-保护配置中的配置表。 后备保护元件受相应的元件投退软压板的控制，当对应的软压板处于投入状态时，保护元件才投入，各个元件对应的控制压板见相应保护元件的详细描述。
同时，装置仅对变压器处于正常运行状态的的各侧进行后备保护元件的逻辑计算和判别，对于处于检修状态或者因异常退出运行状态的变压器的侧，该侧电流电压不进行后备保护元件的计算和判别。对非运行状态的各侧，装置内部均默认其后备保护退出，电压退出（等同于“投x侧xx保护”和“投x侧电压”压板处于退出状态）。变压器对应的侧是否处于运行状态由与该侧对应的检修状态压板（“x侧MU检修”）决定，当压板处于退出状态时，表示该侧处于运行状态，当该检修压板处于退出状态时，表示该侧处于检修状态。
！！！注意：对于处于运行中的保护装置，投退“x侧SV检修”压板前必须确保对应的变压器侧已经处于退出运行状态，否则可能导致装置护误动作！
后备保护各元件基本原理如下：
2.4.1 复合电压闭锁方向过流
过流保护主要作为变压器相间故障的后备保护，过流元件受投x段过流保护压板的投退控制。通过整定控制字可选择各段过流是否经过复合电压闭锁，是否经过方向闭锁，是否投入。
方向元件：
方向元件采用正序电压极化，并带有记忆，近处三相短路时方向元件无死区。TA接线方式为零度接线方式，接入装置的TA极性的正极性端应在母线侧。装置后备保护设有控制字‘过流保护方向指向系统’来控制复压方向过流保护各段的方向指向，当‘过流保护方向
- 5 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 指向系统’控制字整定为‘0’时，方向指向变压器，灵敏角为45°，当‘过流保护方向指向系统’控制字整定为‘1’时，方向指向系统，灵敏角为225°。方向元件的动作特性如图2.4.1.1所示，阴影区为动作区。同时装置对x段复压过流保护设有控制字‘方向闭锁过流x段’来控制x段复压过流保护是否经方向闭锁，当‘方向闭锁过流x段’控制字为‘1’时，表示本段过流保护经过方向闭锁，当‘方向闭锁过流x段’控制字为‘0’时，表示x段过流保护不经方向闭锁。
注：当装置内某段复压过流保护未设置有对应的‘方向闭锁过流x段’控制字进行整定时，该段复压过流保护不经方向闭锁。
IUUφlm=45°Iφlm=225°
a) 方向指向变压器 b) 方向指向系统
图2.4.1.1 相间方向元件动作特性
复合电压元件：
复合电压闭锁开放条件是指满足故障时相间电压低或负序电压高。
各段复压方向过流保护元件设有对应的‘复压闭锁过流x段’控制字，当某段复压过流保护对应的‘复压闭锁过流x段’控制字为‘1’时，表示该段过流保护经过复合电压元件闭锁，当某段复压过流保护对应的‘复压闭锁过流x段’控制字为‘0’时，表示该段过流保护不经复合电压元件闭锁。
该功能设有\"过流经其它侧复压闭锁\"控制字，该控制字为‘0’时表示各段复压方向过来了保护元件仅根据装置自身电压条件判别复压，当该控制字为‘0’时，装置接受外部GOOSE开入（I侧复压开放、II侧复压开放、III侧复压开放、IV侧复压开放），当任意一侧复压开放则开放过流元件复压条件。
TV异常对复合电压元件、方向元件的影响：
TV断线时方向元件和复合电压元件的动作行为为：
1． 当判断出TV异常报警时，本侧复压过流方向元件默认为满足条件
2． 当判断出TV异常报警时，本侧复合电压元件退出判别，默认为复压不满足，对外发送的GOOSE信号复压动作置为0。
3． 当本侧电压TV异常，且过流经其它侧复压闭锁控制字为0时，装置默认置复合电压闭锁方向过流保护变为纯过流保护，不再经复压和方向闭锁；
4． 当判断出TV异常报警时，且过流经其它侧复压闭锁控制字为1时，本侧复压过流元件的复合电压开放可由GOOSE开入经其他侧复压闭锁开放。
“本侧电压投入”压板投退对复合电压闭锁元件以及方向判别元件的影响：
装置对应变压器各侧设置有对应的“本侧电压投入”压板，正常运行时运行中的各侧对
- 6 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 应压板须处于投入状态，未运行的变压器各侧对应压板须处于退出状态。当变压器运行中的x侧TV检修或旁路代路未切换TV时，为保证对应侧复合电压闭锁方向过流保护元件的正确动作，需退出对应的“本侧电压投入”压板，该压板退出后对x侧复压过流保护的功能有如下影响：
1． 本侧自身的复合电压元件不再判别，过流经其它侧复压闭锁控制字为0时，装置默
认置复合电压闭锁方向过流保护变为纯过流保护，不再经复压和方向闭锁；
2． 当判断出TV异常报警时，且过流经其它侧复压闭锁控制字为1时，本侧复压过流元件的复合电压开放可由GOOSE开入经其他侧复压闭锁开放。
3． 本侧复合电压过流保护自动解除方向元件，默认方向元件始终满足； 4． 本侧复合电压动作功能解除，该侧的复压不再判别；
复合电压闭锁方向过流逻辑框图
???????????????????????????????????????????????????TV??????&&x?????????>=1&&>=1>=1???????????????????????????????????????TV??????&?????????>=1&>=1?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????>=1??????>=1&t??????& 图2.4.1.2 复合电压闭锁方向过流逻辑框图
2.4.2 零序方向过流保护
零序过流保护，主要作为变压器中性点接地运行时接地故障的后备保护，保护元件受“投x段零流保护”压板的投退控制。
元件通过整定控制字“零流x段用中性点零流”控制x段零序过流使用自产零序电流还是外接中性点零流进行零序过流判别，该控制字整定为1时，装置采用外接中性点电流进行零序过流判别，此时零序过流判别固定不经零序电压高开放元件开放, 该控制字整定为0时，装置采用自产零序电流进行零序过流判别和零序方向判别，此时零序过流判别可选是否经零压闭锁（自产零序电压高开放元件）开放。
元件通过整定控制字“零流x段方向投入”控制x段零序过流保护是否经方向闭锁，通过整定控制字“零流x段方向指向”控制零序过流保护经方向闭锁时方向元件的指向。当本侧判别出TV断线报警后，将默认本侧的零序方向元件为满足，经方向闭锁的零序过流保护自动取消方向元件的闭锁。
当“零流x段用中性点零流”控制字整定为0，使用自产零序电流进行零序过流保护判别时，装置可通过整定对应的“零流x段零压闭锁投入”决定在使用自产零序电流进行过流判别时是否投入过流经自产零序电压闭锁开放元件动作，“零流x段零压闭锁投入”整定为1，表示零序过流保护在使用自产零序电流判别过流时，保护须经自产零序电压高的开放元件开放（零序电压开放装置内部固定门槛为自产3U0>5V），“零流x段零压闭锁投入”整定为0，表示零序过流元件不经零序电压高的开放元件开放。
- 7 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置
方向元件所采用的零序电流和零序电压：
装置判别零序电流方向固定使用自产零序电压和自产零序电流。
方向元件：
装置设有‘零流x段方向指向’控制字来控制零序过流各段的方向指向，当‘零流x段方向指向’控制字为‘0’时，方向指向变压器，方向灵敏角为255°；当‘零流x段方向指向’控制字为‘1’时，表示方向指向系统，方向灵敏角为75°。方向元件的动作特性如图2.4.2.1所示。同时装置设有‘零流x段方向投入’控制字来控制零序过流各段是否经方向闭锁，当‘零流x段方向投入’控制字为‘1’时，本段零序过流保护经方向闭锁, 当‘零流x段方向投入’控制字为‘0’时，本段零序过流保护不经方向闭锁。
I0φlm=75°φlm=255°I0
a) 方向指向母线 b) 方向指向变压器
图2.4.2.1 零序方向元件动作特性
注：当某段零序过流元件在定值中未设置对应的‘零流x段方向指向’和‘零流x段方向投入’控制字时，表示该段零序过流元件不经方向闭锁。
TV断线对零序方向过流元件的影响：
当装置判断出某侧TV异常时，默认该侧零序方向元件满足条件，零序方向闭锁零序过流保护就变为纯零序过流保护。
当装置判断出某侧TV异常时，默认该侧对应的零序过流元件的经零压闭锁功能自动解除。
“本侧电压体投入”压板投退对零序方向过流元件的影响：
装置对应变压器各侧设置有对应的本侧电压投入压板，正常运行时运行中的各侧对应压板须处于投入状态，未运行的变压器各侧的对应压板须处于退出状态。当变压器运行中的x侧TV检修或旁路代路未切换TV时，为保证对应侧零序电压闭锁零序方向过流保护元件的正确动作，需退出对应的‘本侧电压投入’压板，该压板退出后对本侧零压闭锁零序方向过流保护的功能有如下影响：
1） 本侧零序过流保护自动解除方向元件，默认零序方向元件始终满足；
即当某侧对应的‘本侧电压投入’退出时，零序方向经零压闭锁元件自动转换为纯零序过流元件。
零序过流保护逻辑框图
- 8 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 ??????TV??????TV????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3U0>5V??x?????????????????? &>=1&>=1??????>=1&&&t??????????>=1>=1
图2.4.2.2 零序过流保护逻辑框图
2.4.3 间隙零序过流过压保护
装置设有一段二时限间隙零序过流保护和一段二时限零序过压保护，来作为变压器中性点经间隙接地运行时的接地故障后备保护。零序过压和间隙零序过流元件独立启动和动作。间隙零序过流保护受“投间隙零流保护”的投退控制，零序过压保护元件受 “投零序过压序保护”压板的投退控制。
TV异常对间隙零序过流和零序过压元件的影响：
当装置判断出某侧TV异常时，该侧零序过压元件和间隙零序过流元件不受影响。 间隙零序过流元件判别使用专用的间隙零序TA电流。 零序过压元件判别使用外接零序电压进行过压判别。
2.4.4 TV断线判别原理
装置对接入装置的各侧电压均设有TV断线判别功能，其判据如下： (1)、正序电压小于30V，且任一相电流大于0.03In； (2)、负序电压大于8V。
满足上述任一条件，且无保护元件起动，延时10秒报该侧TV断线异常，并发出报警信号，待电压恢复正常后延时1秒自动恢复正常，解除报警。在TV断线异常报警期间，装置将根据前述相关的既定原则和相应控制字的整定情况确定复压方向过流元件和零序过压元件的动作逻辑变化。当本侧电压投入压板退出时，该侧TV断线异常判别功能自动解除。
2.4.5 TA异常判别
装置设有TA异常判别功能，其判据为：当负序电流I2大于0.06In后延时10秒报该侧TA异常，同时发出报警信号，待电流恢复正常后延时1秒自动恢复正常。
2.4.6 过负荷报警
本保护反应变压器的负荷情况，监测变压器各侧三相电流。 动作判据为：
Imax >Igfh；T>5S
其中: Imax 为变压器各侧三相电流最大值；
Igfh 为变压器过负荷电流定值，告警延时固定为5S。元件动作后装置报警灯亮，过负荷报警信号接点和BJJ报警信号接点闭合。
过负荷报警元件固定为投入状态。
- 9 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 2.4.7 过负荷启动冷却器元件
本保护反应变压器的负荷情况，监测变压器高压侧三相电流。 动作判据为：
Imaxh>ISF；
其中: Imaxh 为变压器高压侧三相电流最大值； ISF 为变压器过负荷启动冷却器元件电流定值，元件动作返回系数为0.85。元件动作后，装置启动冷却器继电器接点闭合。起动冷却器输出两付常开接点。本元件可通过对应控制字进行投退。
2.4.8 过负荷闭锁调压元件
本保护反应变压器的负荷情况，仅监测变压器高压侧三相电流。 动作判据为：
Imaxh>ITY；
其中: Imaxh 为变压器高压侧三相电流最大值；
ITY 为变压器过负荷闭锁调压元件电流定值。过载闭锁调压动作后出一付常开接点、一付常闭接点。本元件可通过对应控制字进行投退。
2.4.9 复压动作（解除失灵保护电压闭锁）
装置设有专门一副复压动作接点，用于输出装置复压判别总的动作结果。当本侧的复压元件动作后，该副接点即闭合输出（GOOSE信号复压动作输出为1），供其他装置进行使用，典型设计中该副接点用于解除失灵保护电压闭锁。
2.4.10 零序过压报警
变压器低压侧（低压侧和低二侧）设置有零序过压报警功能，监测低压侧零序电压状况。 动作判据为：
3U0>15V T>0.2S
其中: 3U0为对应侧的自产3U0；
元件动作后，装置发出告警信号，点告警灯，闭锁告警信号接点。
本元件固定处于投入状态，不可退出，TV异常对不影响本告警元件的动作逻辑。
2.4.11 跳闸控制字
装置主保护和各侧后备保护中的各段各时限保护跳闸方式采用跳闸控制字整定方式，即何保护动作后跳何开关可以按需要自由整定。不同型号的装置，跳闸控制字的各位所表示的功能定义也不同。
iPACS-5941D-D121186版本 跳闸控制字的定义如下： 8 7 6 5 4 3 2 1 0 位 15 14 13 12 11 10 9 - 10 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 功能未定义未定义未定义未定义未定义跳闸备用11 跳闸备用10 跳闸备用9 跳低二侧分段跳低压侧分段跳中压侧母联跳高压侧母联跳低二侧开关跳低压侧开关跳中压侧开关跳高压侧开关
整定方法：在保护元件所对应的跳闸矩阵定值中，把该元件动作后所需跳开关位置为‘1’，其它位置为‘0’，则可得到该元件的跳闸方式。
例如：若高压侧后备保护过流I段第一时限整定为跳高压侧母联开关，则在其对应的跳闸矩阵控制字的第4位填‘1’，其它位填‘0’。这样得到该元件的一个十六进制跳闸控制字为：0010H。
2.5 遥控、遥测、遥信功能
遥控功能：正常遥控跳闸、合闸；
遥测量：Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、Ia、Ib、Ic、P、Q、S、I0、U0共16个模拟量。电流、相电压精度达到0.2级，频率精度0.01Hz，其余精度达到0.5级。
遥信量：112路自定义遥信开入，并有事件顺序记录(SOE)。遥信分辨率小于2ms。
2.6 装置闭锁与报警
（1）当检测到装置本身硬件故障时，发出相应的报警报文，装置闭锁信号，BSJ继电器返回，运行灯灭，报警灯亮，报警信号继电器闭合，闭锁整套保护。硬件故障包括：RAM异常、程序存储器出错、EEPROM出错、定值无效、光电隔离失电报警、跳闸出口异常等。 （2）当检测到装置长期起动、TA断线、TV断线时，装置发出相应的报警报文，报警灯亮，报警信号继电器闭合。 （3）当装置检测到与某侧MU通信异常(连续4ms无法正常收到该MU发送的数据包)，发出“保护DSP采样数据中断”或者“启动DSP采样数据中断”报文，同时装置闭锁，运行灯灭，报警灯亮，报警信号继电器闭合，对应该MU的SV采样灯灭，BSJ继电器返回，闭锁整套保护，在连续收到正常数据100ms后，报警返回，装置解除闭锁状态。 （4）当装置检测到数据集中器与智能控制单元通信存在异常或者其他采样数据异常状态时，发出“保护DSP采样数据异常”或者“启动DSP采样数据异常”报文，报警灯亮，报警信号继电器闭合，对应该MU的SV采样灯灭，同时短时闭锁所有保护元件，在连续收到正常数据100ms后，报警返回，装置解除闭锁状态。
（5）当装置检测到收GOOSE网络信号存在异常时，对应不同的开关跳闸命令接受装置的异常状态发出对应的“XX开关GOOSE异常”报文，装置报警灯亮，报警信号继电器闭合，GOOSE灯灭。
- 11 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 3 整定值清单与用户选择
装置定值包括系统定值、保护定值、软压板定值和通讯定值。
3.1 系统定值及整定说明
iPACS-5941D-D121186版本程序适用于220kV及以下电压等级三卷变，高压侧可为桥接线，中压侧单分支，低压侧单分支或双分支接线，保护和测控功能一体化的应用。对未接入装置的各侧，将对应侧的TA一次额定值整定为0，同时对应侧后备保护投入的软硬压板退出。当某侧TA一次额定值整定为0时，装置将默认该侧电流未接入，该侧电流不再参与差动保护逻辑。
系统参数主要分为通讯参数、装置参数、变压器参数三部分，各个部分具体参数内容如下：
参数用于以太网通讯，当无以太网接口时，该定值可不整定。 表4.1.1： 通讯参数： 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 定 值 名 称 装置地址 IP1子网高位地址 IP1子网低位地址 IP2子网高位地址 IP2子网低位地址 IP3子网高位地址 IP3子网低位地址 掩码地址1位 掩码地址0位 打印波特率 定 值 范 围 0～65535 0～255 0～255 0～255 0～255 0～255 0～255 0～255 0～255 0,1,2,3 整 定 值 1. 装置地址为本装置的通讯地址。 2. 打印波特率可整为0,1,2,3。分别对应波特率为4800，9600，19200，38400。
表4.1.2：装置参数： 序号 1. 2. 3. 4. 定 值 名 称 定值区号 保护设备名称 自动打印 可远方修改定值 定 值 范 围 1-3 0,1 0,1 整 定 值 注：
1. 定值区号：iPACS-5941D系列变压器保护装置共有3套定值可供切换，系统参数不分
区，只有一套定值； 2. 保护设备名称：可整定厂站名称和被保护设备的名称，装置将自动识别输入的区位码，
例如“金”，区位码为BDF0，则输入BDF0后，装置自动识别为汉字金。此定值仅用于报文打印。
3. 自动打印：保护动作后需要自动打印动作报告时置为“1”，否则置为“0”； 4. 可远方修改定值：允许后台修改装置的定值和区号时置为“1”，否则置为“0”。软压
板不受影响。
- 12 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置
表4.1.3： 变压器参数： 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 定值名称 额定电压 TV一次值 TV二次值 一侧TA一次值 一TA二次值 二侧TA一次值 二侧TA二次值 三侧TA一次值 三侧TA二次值 零序TA一次值 零序TA二次值 间隙零序TA一次值 间隙零序TA二次值 谐波测点选择 二侧TA反极性 三侧TA反极性 遥控01闭锁投入 遥控02闭锁投入 遥控03闭锁投入 遥控04闭锁投入 遥控05闭锁投入 遥控06闭锁投入 遥控07闭锁投入 遥控08闭锁投入 遥控09闭锁投入 遥控10闭锁投入 遥控11闭锁投入 遥控12闭锁投入 遥控13闭锁投入 遥控14闭锁投入 遥控15闭锁投入 遥控16闭锁投入 定值范围 0～1000.0 0～1000.0 0～1000.0 0～60000 1/5 0～60000 1/5 0～60000 1/5 0～60000 1/5 1～6 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 整定步长 0.1 0.01 0.01 A A A A A A A A 单位 KV KV KV A A A A A A A A 注：
1. 当本侧桥接线时，如桥开关电流方向不符合以母线侧为极性端要求时，装置内部设置
“TA反极性”系统控制字，使其满足装置接入电流的TA极性要求。
！！！！必须依据现场TA极性状态正确设置桥开关“TA反极性”控制字以确保保护装置正确运行
2. 本装置设计可以适用于两个桥的接线方式，两个桥TA参数分别对应“二侧TA一次
值”和“三侧TA一次值”。
3. 谐波测点选择：=1为Ua，=2为Ub，=3为Uc，=4为Ia，=5为Ib，=6为Ic。 4. 遥控闭锁投入：控点的闭锁控制字决定该对象的逻辑闭锁功能是否投入。
- 13 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 3.2 后备保护定值单
自产零序电流电压值为3I0和3U0。负序电压整定值和显示值为U2。 表4.3.1 iPACS-5941D-D121186 高压侧后备保护定值单 类别 序号 1 2 3 4 5 复 压 过 流 保 护 6 7 8 9 定值名称 复压闭锁负序电压定值 复压闭锁低电压定值 复压闭锁过流I段定值 复压闭锁过流I段时间 复压闭锁过流II段定值 复压闭锁过流II段时间 复压闭锁过流III段定值 复压闭锁过流III段时间 复压闭锁过流IV段定值 定 值 范 围 单位 （IN为1A或5A） 0～100 0～57.7 （0.05～20）IN 0.1～10 （0.05～20）IN 0.1～10 （0.05～20）IN 0.1～10 （0.05～20）IN 0.1～10 （0.05～20）IN 0.1～10 （0.05～20）IN 0.1～10 （0.05～20）IN 0.1～10 0.1～10 （0.05～20）IN 0.1～10 0.1～10 （0.05～20）IN 0.1～10 2～160 0～100 0～100 （0.05～20）IN 0～100 0～100 （0.05～20）IN 0～100 （0.05～20）IN 0～100 V V A s A s A s A s A s A s A s s A s s A s V s s A s s A s A s 整定值 相电压 线电压 10 复压闭锁过流IV段时间 11 复压闭锁过流V段定值 12 复压闭锁过流V段时间 13 复压闭锁过流VI段定值 14 复压闭锁过流VI段时间 15 零序过流I段定值 16 零序过流I段1时限 零 序 过 流 保 护 17 零序过流I段2时限 18 零序过流II段定值 19 零序过流II段1时限 20 零序过流II段2时限 21 零序过流III段定值 22 零序过流III段时间 零序 过压 保护 间隙 保护 23 零序过压定值 24 零序过压1时限 25 零序过压2时限 26 间隙零序过流定值 27 间隙零序过流1时限 28 间隙零序过流2时限 过负荷 启动风冷 29 过负荷定值 30 过负荷延时 31 启动风冷电流定值 32 启动风冷延时 - 14 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 闭锁 调压 33 闭锁调压电流 34 闭锁调压延时 0.1 In—5 In 0～100 A s 注1：零序电压保护的零序电压定值3 U0。 以下是运行方式控制字整定‘1’表示投入，‘0’表示退出 1 过流Ⅰ段投入 GL1 2 复压闭锁过流Ⅰ段 UBL1 3 方向闭锁过流Ⅰ段 FBL1 4 过流Ⅱ段投入 GL2 5 复压闭锁过流Ⅱ段 UBL2 6 方向闭锁过流Ⅱ段 FBL2 7 过流III段投入 GL3 8 复压闭锁过流III段 UBL3 9 方向闭锁过流III段 FBL3 10 过流Ⅳ段投入 GL4 11 复压闭锁过流Ⅳ段 UBL4 12 方向闭锁过流Ⅳ段 FBL4 13 过流Ⅴ段投入 GL5 14 复压闭锁过流Ⅴ段 UBL5 15 方向闭锁过流Ⅴ段 FBL5 16 过流Ⅵ段投入 GL6 17 过流保护方向指向 FL1 18 过流保护经其它侧复压闭锁 UBS 19 零序过流Ⅰ段一时限投入 L011 20 零序过流Ⅰ段二时限投入 L012 21 方向闭锁零序过流Ⅰ段 FBL02 22 零流I段使用中性点零流 L021 23 零流I段零压闭锁投入【注】 24 零序过流Ⅱ段一时限投入 L021 25 零序过流Ⅱ段二时限投入 FBL03 26 方向闭锁零序过流Ⅱ段 L022 27 零流II段使用中性点零流 FBL04 28 零流II段零压闭锁投入【注】 29 零序过流III段投入 L03 30 零序保护方向指向 FL0 31 零序过压一时限投入 U01 32 零序过压二时限投入 U02 33 间隙零序过流一时限投入 I0jx1 34 间隙零序过流二时限投入 I0jx2 35 间隙保护方式投入 JX 36 使用外接零序电压 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 【注】：该位只有当选择取自产零流时有效，如果选择取外接零流，则零流保护固定不经零
压闭锁。
（1）“使用外接零序电压”控制字在零序电压单独从合并单元（MU）中读取时，此控制字
整定为1，否则整定为零。
- 15 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 3.3 跳闸矩阵定值
装置对应每一个保护元件设有一个对应的跳闸矩阵控制字，用于控制该保护元件动作后跳哪些开关，每个跳闸控制字为16bit，每个bit对应控制一路跳闸信号的输出。
iPACS-5941D-D121186数字化变压器保护标准化版本的跳闸控制字定义如下： 具体整定方法见4.4节所述。
注意：用户在使用‘跳闸控制字’时一定要结合具体工程图纸中的跳闸输出定义。而‘跳闸备用X’可作为跳闸出口备用，若某一跳闸出口接点不够用，可将‘跳闸备用X’定义为其跳闸出口，或者某动作元件动作后需要单独的接点进行闭锁备自投装置，可以配合工程图纸设计灵活使用。
装置各个跳闸矩阵定值表如下： 位 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 功能未定义未定义未定义未定义未定义跳闸备用11 跳闸备用10 跳闸备用9 跳低二侧分段跳低压侧分段跳中压侧母联跳高压侧母联跳低二侧开关跳低压侧开关跳中压侧开关跳高压侧开关
高压侧后备保护跳闸矩阵定值表： 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 定值名称 复流I段跳闸矩阵 复流II段跳闸矩阵 复流III段跳闸矩阵 复流IV段跳闸矩阵 复流V段跳闸矩阵 复流VI段跳闸矩阵 零流I段1时限跳闸矩阵 零流I段2时限跳闸矩阵 零流II段1时限跳闸矩阵 零流II段2时限跳闸矩阵 零流III段跳闸矩阵 零序过压1时限跳闸矩阵 零序过压2时限跳闸矩阵 间隙零流1时限跳闸矩阵 间隙零流2时限跳闸矩阵 3.4 软压板
装置设有软压板功能，软压板可通过远方或就地投退，软压板与对应的硬压板投退状态按照逻辑与关系控制投退，即对应的软压板与硬压板均处于投入状态时，才表示该压板处于投入状态。
装置设置有以下软压板用于控制装置功能的投退： 序号 定 值 名 称 1. 投过流I 段保护 2. 投过流II 段保护 - 16 -
定值范围 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 0000—FFFF 定 值 范 围 0，1 0，1 整 定 值 iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 投过流III 段保护 投过流IV 段保护 投过流V 段保护 投过流VI 段保护 投零序I 段保护 投零序II 段保护 投零序III 段保护 投零序过压保护 投间隙零序保护 间隙保护方式投入 本侧电压投入 投跳高压侧开关 投跳中压侧开关 投跳低压侧开关 投跳低二侧开关 投跳高压侧母联 投跳中压侧母联 投跳低压侧分段 投跳低二侧分段 投跳闸备用9 投跳闸备用10 投跳闸备用11 投闭合起动风冷 投起动失灵 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 0，1 3.5 检修软压板
当变压器某侧或其对应的PT、CT或MU及相关通道检修时，装置接收该侧的数据可能异常，造成装置异常闭锁，为保在变压器一侧检修状态下装置能够正常运行，须投入对应的“投xx检修”软压板。当某侧“投xx检修” 软压板处于投入状态后，则装置不再使用该侧数据（后备保护和差动保护均停止使用和判别该侧数据），同时停止检测该侧数据的收发状态是否异常，不再对该侧通道异常进行告警。 序号 1. 一侧SV检修 2. 3.
0，1 定 值 名 称 定 值 范 围 整 定 值 整定说明 整定为1则表示本侧MU检修，包括本侧电流,电压,外接零序电流，外接零序电压，间隙零序电流采样在内的采样值数据不再使用，默认采样值为0。 整定为1则表示桥侧MU检修，包括桥侧电流，默认采样值为0。 整定为1则表示桥侧MU检修，包括桥压侧电流，默认采样值为0。 二侧SV检修 三侧SV检修 0，1 0，1 3.6 遥信参数
- 17 -
序号 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 定值名称 遥信1防抖时限 遥信3防抖时限 遥信5防抖时限 遥信7防抖时限 遥信9防抖时限 遥信11防抖时限 遥信13防抖时限 遥信15防抖时限 遥信17防抖时限 遥信19防抖时限 遥信21防抖时限 遥信23防抖时限 遥信25防抖时限 遥信27防抖时限 遥信29防抖时限 遥信31防抖时限 遥信33防抖时限 遥信35防抖时限 遥信37防抖时限 遥信39防抖时限 遥信41防抖时限 遥信43防抖时限 遥信45防抖时限 遥信47防抖时限 遥信49防抖时限 遥信51防抖时限 遥信53防抖时限 遥信55防抖时限 遥信57防抖时限 遥信59防抖时限 遥信61防抖时限 遥信63防抖时限 范围 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 序号 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 定值名称 遥信2防抖时限 遥信4防抖时限 遥信6防抖时限 遥信8防抖时限 遥信10防抖时限 遥信12防抖时限 遥信14防抖时限 遥信16防抖时限 遥信18防抖时限 遥信20防抖时限 遥信22防抖时限 遥信24防抖时限 遥信26防抖时限 遥信28防抖时限 遥信30防抖时限 遥信32防抖时限 遥信34防抖时限 遥信36防抖时限 遥信38防抖时限 遥信40防抖时限 遥信42防抖时限 遥信44防抖时限 遥信46防抖时限 遥信48防抖时限 遥信50防抖时限 遥信52防抖时限 遥信54防抖时限 遥信56防抖时限 遥信58防抖时限 遥信60防抖时限 遥信62防抖时限 遥信64防抖时限 范围 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS 0~10000MS
3.7 遥控配置参数
序号 1
名称 遥控保持时间 整定范围 0~60S 备注 3.8 交流精度自动调整
精度自动调整功能装置维护时使用的功能。主要包括电压、电流幅值以及功率的调整，这应是每一台装置调试的第一步(出厂时已调试完毕，建议用户不要调整)。
3.9 交流精度手动调整
精度手动调整功能是精度自动调整功能的扩充。当在现场更换交流插件时，可将新换上的交流插件标签上列出的精度调整参数填入相应的项目中，达到调整精度的目的。
- 18 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 4 装置硬件说明
4.1 装置面板布置
图5.1.1是装置的正面面板布置图。
iPACS-5941D变压器成套保护装置运行报警SV1检修SV2跳闸SV3TV断线SV4TA断线GOOSE江苏金智科技股份有限公司
图5.1.1 面板布置图（正视图）
图5.1.2是装置的背面面板布置图。
PWRCOMCPUEXTIOIO
图5.1.3 端子布置图（背视）
- 19 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 4.2 结构与安装
装置采用4U 1/2层机箱，用嵌入式安装于屏上。机箱屏面开孔尺寸见图5.2.1。
- 20 -
顶视图
侧面开孔图
图5.2.1 机箱结构图及屏面开孔图
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 4.3 装置接线端子与说明
iPACS-5941D变压器成套保护端子图(背视)左 右1DC23COM4CPU5EXT6I/O601备用信号6026037I/O701装置闭锁702703报警604605备用信号606706707跳闸信号608609708709710 711712713 24V光耦+714715716717718719720721开入1开入2开入3解除闭锁远方就地打印信号复归投检修态24V光耦-72272372472572672772872973070470515备用信号备用信号2以太网3以太网4以太网1以太网236备用信号607761061161248613614615+24V101102打印RXD301打打印TXD302打印地对时+对时-对时地303304305306307308309310印9616617618-24V103时钟同步1061962062162262362462562662762862924V光耦-730正电源116117311312313314315负电源118119大地120
4.4 各插件原理说明
组成装置的插件有：电源插件（DC）、通信插件（COM）、CPU插件（CPU）、扩展插件（EXT）、开入开出插件（I/O）、显示面板（LCD）。 具体硬件模块图见图5.4.1。
- 21 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 GOOSE/MUGOOSE/MU光纤以太网DSP1光纤以太网出口/信号继电器ARM打印串口网络GOOSE/MU光纤以太网DSP2CPLD光隔外部开入GOOSE/MU光纤以太网光纤以太网/串口光纤以太网/串口光纤以太网/串口光纤以太网/串口光纤以太网/串口光纤以太网/串口
GOOSE/60044GOOSE/60044GOOSE/60044DSP3GOOSE/60044GOOSE/60044GOOSE/60044图5.4.1 硬件模块图
DSP1和DSP2均设置两路光纤以太网收发数据。每路光纤以太网接口均可以支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、GOOSE、IEC1588协议。装置可以根据系统配置参数使得相应的接口收发所需数据。
DSP1和DSP2位于CPU插件，DSP1和DSP2之间直接通过2路高速串口实时进行所有接收数据的交换。交换采样数据主要有两个用途：首先将对方的数据和本DSP的数据进行综合以获得完整的装置逻辑功能所需数据，保证每块DSP均能获取数据；其次，DSP获取全部数据后独立进行数据处理，将处理计算完毕的数据进行交换并比较，以防止内部数据接收和处理环节的异常。数据处理完毕后DSP1主要保护起动逻辑、录波和人机界面交互，DSP2主要负责保护逻辑控制和出口跳闸逻辑。保护动作信息经DSP1和DSP2交互并校验无误后才能跳闸,GOOSE跳闸命令根据系统配置从相应接口输出。
- 22 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 DSP3位于通信扩展插件，DSP3和DSP2之间直接通过1路高速串口实时进行数据的交换，用于点对点的GOOSE命令发送或组网的GOOSE跳闸命令发送，如配置串口通信型号扩展板则可用于接收IEC-60044协议采样值报文。
ARM负责调试、通信、打印、显示等功能。后台调试软件通过网络或串口与ARM通信，实现对两片DSP的所有调试命令，包括数据区的读写，程序下载，均通过ARM转发完成。
外部开入经光隔、CPLD，按不同的功能经不同的延时，分别提供给DSP1和DSP2。ARM的开入通过DSP得到。
所有出口继电器和信号继电器全部通过CPLD输出。
4.4.1 电源插件（DC）
从装置的背面看，左起第一个插件为电源插件，如图5.4.2所示：
101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120101103116118滤波器DC/DC＋3.3V＋5V±12V＋24V120
图5.4.2 电源插件原理及输入接线图
保护装置的电源从110端子（直流电源220V/110V＋端）、112端子（直流电源220V/110V－端）经抗干扰盒、背板电源开关至内部DC/DC转换器，输出＋3.3V、＋5V、±12V、＋24V（继电器电源）给保护装置其它插件供电；另外经101、103端子输出一组24V光耦电源，其中101为光耦24V＋，103为光耦24V－。120端子为电源地，和端子右下方机壳地连接后接入接地铜牌。
输入电源的额定电压有直流220V和110V两种，订货时请注明。
4.4.2 CPU插件（CPU）
该插件是装置核心部分，包括：2个533MHz核心频率的高速DSP、一个网络功能强大的CPU、存储器以及I/O扩展电路、4个独立的光纤以太网接口，分别用于装置的起动和保护功能，两部分电路完全冗余配置，确保装置的可靠性。从上至下为4个LC标准光纤以太网接口,接口传输和接收数据内容可根据装置配置文件设置，可支持IEC61850-9-1、
- 23 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 IEC61850-9-2、GOOSE、IEC-1588等协议。
当使用IEC61850-9-1协议时CPU插件的各个通道的模拟量数据收发定义和开入量和开出量的通用数据通道定义详见附录一 和附录二。
当使用IEC61850-9-2协议时，装置配置文件由COM插件通过后台接收并传送至DSP1和DSP2。
4.4.3 扩展插件（EXT）
该扩展插件是CPU插件的扩展，包括：1个533MHz核心频率的高速DSP、4个可根据用户需求配置为光纤以太网接口或串口的通信接口，接口传输和接收数据内容可根据装置配置文件设置，可支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、GOOSE、IEC-60044，IEC-1588等协议。
4.4.4 通信插件（COM）
通信插件的功能是完成与监控计算机或RTU的连接
通信插件设置了两个用于向监控计算机或RTU传送报告的100M以太网接口，可以选择双绞线方式或光纤方式，插件的背板端子及外部接线图如图5.4.3。
时钟同步端口用于装置的硬对时，其电平接口符合RS422/485标准，该接口接收GPS对时装置发送的秒脉冲信号或IRIG-B对时信号。
打印接口用于连接打印机，电平接口符合RS-232标准，打印口的波特率设置必须打印机的波特率设置一致。
2COM网口3网口4网口2网口1打印RXA301打打印TXB302打印地对时485A对时485B对时地303304305306307308309310打印时钟同步311印312
图5.4.3 通信插件背板端子及外部接线图
- 24 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 4.4.5 输入输出插件（I/O）
6I/O备用信号60160260360460560660760860961061161261361461561661761861962062162262362462562662762862924V光耦-630备用信号备用信号备用信号24V光耦＋（输出）10124V光耦－（输出）103
图5.4.4 IO插件1外部接线图
电源插件输出的光耦24V电源，其正端（101端子）应接至屏上开入公共端，其负端（103端子）应与本板的24V光耦负（530端子）直接相连；
- 25 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 4.4.6 输入输出插件（I/O）
7I/O装置闭锁701702703704705706707708709710 报警备用跳闸信号711712713 71471571671771871972072172272372424V光耦+解除闭锁远方/就地打印信号复归投检修态24V光耦-72572672772872973024V光耦＋（输出）10124V光耦－（输出）103
图5.4.5 IO插件2外部接线图
电源插件输出的光耦24V电源，其正端（101端子）应接至屏上开入公共端，其负端（103端子）应与本板的24V光耦负（730端子）直接相连；另外光耦24V正应与本板的24V光耦正（715端子）相连，以便让保护监视光耦开入电源是否正常。
725端子是解除闭锁，当解除闭锁为1时，屏蔽装置联锁功能。
726端子是远方/就地，1为远方，此时只能进行远方遥控，0为就地，此时只能进行就地手动操作。
727端子是打印输入，用于手动起动打印最新一次动作报告，一般在屏上装设打印按钮。装置通过整定控制字选择自动打印或手动打印，当设定为自动打印时，保护一有动作报告即向打印机输出，当设定为手动打印时，则需按屏上的打印按钮打印。
728端子是信号复归输入，用于复归装置的磁保持信号继电器和液晶的报告显示，一般在屏上装设信号复归按钮。信号复归也可以通过通信进行远方复归。
729端子是投检修态输入，他的设置是为了防止在保护装置进行试验时，有关报告经IEC60870-5-103/ IEC61850规约接口向监控系统发送相关信息，而干扰调度系统的正常运行，一般在屏上设置一投检修态压板，在装置检修时，将该
- 26 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 压板投上，在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送，但本地的显示、打印不受影响；运行时应将该压板退出。
701～702为装置故障告警常闭接点，装置退出运行如装置失电、内部故障时均闭合。
703～704为装置异常告警常开接点，装置异常如TV断线、TWJ异常、CT断线等，仍有保护在运行时，发告警信号，接点闭合。
707～708为装置保护动作信号接点，装置保护元件动作并发跳闸令后，接点闭合。
4.4.7 显示面板（LCD）
显示面板提供人机交互，负责显示装置运行信息，并通过按键进行人机交互，装置配置240*320点阵的液晶显示器，实时显示装置的运行状态。
4.5 装置与电子式互感器的连接
变压器保护装置数据集中器变压器保护装置合并单元合并单元合并单元合并单元合并单元合并单元高压侧电子互感器中压侧电子互感器低压侧电子互感器高压侧电子互感器中压侧电子互感器低压侧电子互感器方式1方式2图5.5.1 变压器保护装置与互感器的连接示意图
变压器高压侧每相配置一个电流电压互感器（ECVT），中性点需要配置2个ECVT用于采集中性点零序电流和间隙零序电流；三相电流、三相电压、中性点零序电流及间隙零序电流共用一个合并单元；合并单元完成对各相电压、电流之间的同步。
方式一设置外置数据集中器集中，变压器各侧的合并单元与数据集中器相连，由数据集中器完成对变压器各侧数据的同步。
方式二变压器各侧的合并单元直接接入装置，由装置完成数据接收和同步。
保护装置用的电流、电压是通过数据集中器或合并单元输入，装置经过处理后，构成各种保护继电器。对于差动继电器，装置由软件进行Y/△变换和各侧平衡系数的调整。
- 27 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 4.6 保护装置与断路器的连接
iPACS-5941D变压器保护装置GOOSE智能控制单元ICU空接点断路器/隔离开关操作箱
图5.6.1 保护装置与断路器的连接示意图
保护装置通过goose网与智能控制单元（ICU）连接，保护装置的跳闸等命令输出到ICU，ICU接收到跳闸命令后起动跳闸继电器，跳闸继电器动作后输出接点给操作箱去跳断路器。ICU同时采集从断路器/隔离开关、操作箱来的刀闸位置、跳合压力等开入量，而后通过goose网传送给保护装置。 装置各侧googse报文的发送可以配置从哪路光纤以太网接口发出，装置可提供独立的以太网接口用于实现点对点跳闸输出。
6装置使用说明
6.1测量值显示
6.1.1交流遥测基本数据
6.1.2功率数据
6.1.3开关量显示
6.1.4联锁信息
6.2手控操作
在主菜单下，选择“手控操作”进入手控操作菜单第一步，显示菜单如下： 选择完后，按确定键进入第二步，显示菜单如下：
手控操作： 操作对象：xx 执行：合闸 - 28 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 确认后， 选择相应命令，执行相应操作。
- 29 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 附 录：
附录二：数字化保护装置与GOOSE网络通信虚拟开入开出定义：
iPACS591D装置接收GOOSE网络虚拟开入列表：
注：装置接收GOOSE网络上各个ICU的开入仅仅用于显示，不参与逻辑 1 I侧复压开放 I侧后备保护 2 II侧复压开放 II侧后备保护 3 III侧复压开放 III侧后备保护 4 IV侧复压开放 IV侧后备保护 以上GOOSE开入用于复压方向过流保护逻辑，当复压过流保护投入经其他侧复压闭锁开放控制字时，接受到以上任意有效GOOSE开入时，开放保护复压闭锁条件。
iPACS591D装置GOOSE网络虚拟开出说明：
iPACS591D装置向GOOSE网络发送两种类型的GOOSE报文，即起动报文和开关量输出报文，这两种报文具体的开出定义和接收方详见下述。
GOOSE报文类型：起动报文 序号 开关量名称 去向 1 装置起动 1、 变压器高压侧出口开关ICU 2、 变压器中压侧出口开关ICU 3、 变压器低压侧出口开关ICU 4、 变压器低二侧出口开关ICU 5、 变压器高压侧母联开关ICU 6、 变压器中压侧母联开关ICU 7、 变压器低压侧分段开关ICU 8、 变压器低二侧分段开关ICU 9、 跳闸备用9 10、 跳闸备用10 11、 跳闸备用11
GOOSE报文类型：开关量输出报文 序号 开关量名称 去向 1、 跳高压侧开关 1、变压器高压侧出口开关ICU 2、 跳中压侧开关 1、变压器中压侧出口开关ICU 3、 跳低压侧开关 1、变压器低压侧出口开关ICU 4、 跳低二侧开关 1、变压器低二侧出口开关ICU 5、 跳高压侧母联 1、 变压器高压侧母联开关ICU 2、 高压侧备自投（闭锁备投） 6、 跳中压侧母联 1、 变压器中压侧母联开关ICU 2、 中压侧备自投（闭锁备投） 7、 跳低压侧分段 1、 变压器低压侧分段开关ICU 2、 低压侧备自投（闭锁备投） 8、 跳低二侧分段 1、 变压器低二侧分段开关ICU - 30 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 9、 10、 11、 12、 13、 14、 起动风冷出口 闭锁调压出口 复压动作 保护动作 过负荷报警 变压器低压侧零序过压报警 15、 起动失灵 16、 跳闸备用9 17、 跳闸备用10 18、 跳闸备用11 变压器保护跳闸都是作用于ICU的“起动失灵闭锁重合闸” 接点（ICU的909-910）。
投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投 投投投投投投投投投 投投投投投投投投投 投投投投投投投投投 投投投投投投投投投 投投投投投投投投投 投投投投投投投投投 投投2、 低二侧备自投（闭锁备投） 1、变压器本体ICU（不须起动报文即可动作） 1、变压器本体ICU（不须起动报文即可动作） 1、母差保护（解除失灵保护的复压闭锁） 1、 录波器 2、 变压器测控装置 1、 录波器 2、 变压器测控装置 1、 录波器 2、 变压器测控装置 1、母差保护（起动失灵） 投投投投投投投 投投投投投投投投投投 投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投投 投投投投投投投投投投投投投9 投投投投投投9投投投投10投投投投11投投投投投10 投投投投投投投11 投投
- 31 -
iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 图二 虚拟开出连接示意图
！！！上图中示意压板仅设置有对应软压板，软压板投入才表示该压板处于投入状态
附录三：虚端子定义：
附3.1遥信开入虚端子
虚端子虚端子虚端子虚端子虚端子虚端子输入信号1输入信号2输入信号3输入信号4输入信号5输入信号6遥信开入1701遥信开入31801遥信开入61901遥信开入911001遥信开1211101遥信开入1511201遥信开入2702遥信开入32682遥信开入62902遥信开入921002遥信开入1221102遥信开入1521202遥信开入3703遥信开入33803遥信开入63903遥信开入931003遥信开入1231103遥信开入1531203遥信开入4704遥信开入34804遥信开入64904遥信开入941004遥信开入1241104遥信开入1541204遥信开入5705遥信开入35805遥信开入65905遥信开入951005遥信开入1251105遥信开入1551205遥信开入6706遥信开入36806遥信开入66906遥信开入961006遥信开入1261106遥信开入1561206遥信开入7707遥信开入37807遥信开入67907遥信开入971007遥信开入1271107遥信开入1571207遥信开入8708遥信开入38808遥信开入68908遥信开入981008遥信开入1281108遥信开入1581208遥信开入9709遥信开入39809遥信开入69909遥信开入991009遥信开入1291109遥信开入1591209遥信开入10710遥信开入40810遥信开入70910遥信开入1001010遥信开入1301110遥信开入1601210遥信开入11711遥信开入41811遥信开入71911遥信开入1011011遥信开入1311111遥信开入1611211遥信开入12712遥信开入42812遥信开入72912遥信开入1021012遥信开入1321112遥信开入1621212遥信开入13713遥信开入43813遥信开入73913遥信开入1031013遥信开入1331113遥信开入1631213遥信开入14714遥信开入44814遥信开入74914遥信开入1041014遥信开入1341114遥信开入1641214遥信开入15715遥信开入45815遥信开入75915遥信开入1051015遥信开入1351115遥信开入1651215遥信开入16716遥信开入46816遥信开入76916遥信开入1061016遥信开入1361116遥信开入1661216遥信开入17717遥信开入47817遥信开入77917遥信开入1071017遥信开入1371117遥信开入1671217遥信开入18718遥信开入48818遥信开入78918遥信开入1081018遥信开入1381118遥信开入1681218遥信开入19719遥信开入49819遥信开入79919遥信开入1091019遥信开入1391119遥信开入1691219遥信开入20720遥信开入50820遥信开入80920遥信开入1101020遥信开入1401120遥信开入1701220遥信开入21721遥信开入51821遥信开入81921遥信开入1111021遥信开入1411121遥信开入1711221遥信开入22722遥信开入52822遥信开入82922遥信开入1121022遥信开入1421122遥信开入1721222遥信开入23723遥信开入53823遥信开入83923遥信开入1131023遥信开入1431123遥信开入1731223遥信开入24724遥信开入54824遥信开入84924遥信开入1141024遥信开入1441124遥信开入1741224遥信开入25725遥信开入55825遥信开入85925遥信开入1151025遥信开入1451125遥信开入1751225遥信开入26726遥信开入56826遥信开入86926遥信开入1161026遥信开入1461126遥信开入1761226遥信开入27727遥信开入57827遥信开入87927遥信开入1171027遥信开入1471127遥信开入1771227遥信开入28728遥信开入58828遥信开入88928遥信开入1181028遥信开入1481128遥信开入1781228遥信开入29729遥信开入59829遥信开入89929遥信开入1191029遥信开入1491129遥信开入1791229遥信开入30730遥信开入60830遥信开入90930遥信开入1201030遥信开入1501130遥信开入1801230注：遥信开入虚端子对应遥信从GOOSE接收。最多可以接收192个遥信开入。
- 32 -
虚端子输入信号7遥信开入1811301遥信开入1821302遥信开入1831303遥信开入1841304遥信开入1851305遥信开入1861306遥信开入1871307遥信开入1881308遥信开入1891309遥信开入1901310遥信开入1911311遥信开入1921312131313141315131613171318131913201321132213231324132513261327132813291330iPACS-5941D系列变压器成套保护装置 附3.2模拟量虚端子
虚端子虚端子虚端子虚端子高压侧A相电流01中压侧A相电流01低压侧A相电流01低二侧A相电流01高压侧B相电流02中压侧B相电流02低压侧B相电流02低二侧B相电流02高压侧C相电流03中压侧C相电流03低压侧C相电流03低二侧C相电流03高压侧零序电流04中压侧零序电流04低压侧零序电流04高压侧B相测量电流04桥开关A相电流05中压侧A相测量电流05低压侧A相测量电流05低二侧A相测量电流05桥开关B相电流06中压侧B相测量电流06低压侧B相测量电流06低二侧B相测量电流06桥开关C相电流07中压侧C相测量电流07低压侧C相测量电流07低二侧C相测量电流07高压侧A相电压08中压侧A相电压08低压侧A相电压08低二侧A相电压08高压侧B相电压09中压侧B相电压09低压侧B相电压09低二侧B相电压09高压侧C相电压10中压侧C相电压10低压侧C相电压10低二侧C相电压10高压侧零序电压11中压侧零序电压11低压侧零序电压11低二侧零序电压11高压侧间隙电流12中压侧间隙电流12高压侧A相测量电流12高压侧C相测量电流12注：模拟量虚端子对应遥信从SMV报文接，最多48路模拟量采集。
附3.3出口虚端子
虚端子虚端子虚端子启动跳闸/信号出口遥控出口整组启动01跳高压侧开关01遥控1分闸0102跳中压侧开关02遥控1合闸0203跳低压侧开关03遥控2分闸0304跳低二侧开关04遥控2合闸0405跳高压侧母联05遥控3分闸0506跳中压侧母联06遥控3合闸0607跳低压侧分段07遥控4分闸0708跳低二侧分段08遥控4合闸0809起动风冷出口09遥控5分闸0910闭锁调压出口10遥控5合闸1011复压动作11遥控6分闸1112保护动作12遥控6合闸1213过负荷报警13遥控7分闸1314零序过压报警14遥控7合闸1415启动失灵15遥控8分闸151616遥控8合闸161717遥控9分闸171818遥控9合闸181919遥控10分闸192020遥控10合闸202121遥控11分闸212222遥控11合闸222323遥控12分闸232424遥控12合闸242525遥控13分闸252626遥控13合闸262727遥控14分闸272828遥控14合闸28
29 29遥控分闸293030遥控合闸303131遥控16分闸313232遥控16合闸32- 33 -
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容