1 概述

DUM160通用型保护装置（以下简称DUM160）是集保护、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体，同时溶入了先进的软件二次设计思想，真正意义上实现在线可编程功能（包括保护可编程和控制可编程）的数字式多功能继电器。

DUM160具有通用性强，应用面广的特点，能适用于66kV及以下电压等级非直接接地电网的各类电气设备和线路的主保护或后备保护。通常采用DUM160一种型号产品就能满足变电站要求的保护和自动化功能，减少了维护工作量和备品备件。

1.1 应用范围

进线保护

出线保护

母线分段保护

进线或母分备自投保护

厂用变压器保护

高压电动机保护

高压电容器保护

高压电抗器保护

1.2 主要特点

集保护、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；专门针对开关柜进行“单元化”设计，一台装置即可完成开关柜内所有的自动化功能，简化了开关柜二次设计和施工，代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。

在线保护和控制可编程，采用电气工作人员熟悉的梯形图（LAD）编程，符合IEC1131-3标准；通用性强，内置保护库，用户可根据运行需要配置相应的保护，减少了装置类型和备品备件。

采用32位数字信号处理器（DSP），具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性，过去由于CPU性能等因素而无法实现的保护算法可轻松实现。

DeviceNet（CAN）现场总线通信，具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保证信息传输的实时性和可靠性。最高速率1Mbps，最长距离10km，一条总线最多允许挂接110个设备。

全封闭金属机箱，防水，防尘，并具有很强的抗静电、抗电磁干扰和抗机械振动能力；既可分布式就地安装在开关柜上，也可集中组屏安装；装置结构合理，便于安装、配线和调试。

表面贴工艺，重要器件（如电源模块、互感器、继电器、液晶显示屏、接线端子等）均采用国内外知名企业的成熟产品，平均无故障时间达100,000小时。

完善的自检能力，发现装置异常能自动告警；具有自保护能力，有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏；免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

国际通用输入电源模块，兼容85～264V交流或直流工作电源，更在电源跌落和电压突变方面有出色表现。

断路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳闭锁模块，分/合闸操作回路的电流大小不影响模块正常工作。强化的断路器操作管理功能，对各种运行方式的变电站、配电站均能适用。

开关量输入支持直接跳闸或告警，用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术，有效消除开关接点抖动和电磁干扰，保证遥信正确率达100%。

人机接口符合人机工程设计要求，带背光图形液晶，菜单化设计，全中文显示，合理化屏幕保护控制。显示内容包括测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。

具有事件记录功能，可记录与电力系统安全运行相关的所有事件，时间分辨率小于1ms，可在线记录事件96条，掉电不丢失，便于分析故障原因和诊断设备缺陷。

具有故障录波功能，可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息，记录密度每周波24点，记录长度达100个周波，掉电不丢失。

具有多套保护定值手动和自动切换功能。装置能自动识别电气运行方式的变化，并自动切换保护定值区，特别适合于无人值班和电气运行方式经常变化的场合。

1.3 保护功能

DUM160保护功能配置如下：

序号 保护功能

1 电流速断保护 （带方向闭锁、低压闭锁、定值加倍）

2 限时电流速断保护 （带方向闭锁、低压闭锁、定值加倍）

3 定时限过流保护 （带方向闭锁、低压闭锁、保护退出）

4 反时限过流保护 （IEC标准反时限四种特性曲线）

5 后加速保护

6 过负荷保护

7 负序电流保护

8 零序电流保护

9 单相接地选线保护 （可选五次谐波方向判据）

10 过电压保护

11 低电压保护

12 失压保护

13 负序电压保护

14 零序电压保护

15 复合电压过流保护

16 低周减载保护 （带电压闭锁、滑差闭锁、欠流闭锁）

17 低压解列保护 （带滑差闭锁、欠流闭锁）

18 重合闸保护 （带检无压、检同期）

19 备自投保护

20 过热保护

21 逆功率保护

22 启动时间过长保护

23 定时限Ix过流保护

24 反时限Ix过流保护 （IEC标准反时限四种特性曲线）

25 保护选项：电动机保护 （注1）

26 保护选项：方向闭锁 （注2）

27 保护选项：低压闭锁 （注3）

28 自定义保护1～8 （注4）

注1： 如果投入电动机保护功能，则电流速断保护和限时电流速断保护具有在电动机启动时间内定值自动加倍功能；定时限过流保护具有在电动机启动时间内保护自动退出功能。

注2： 如果投入方向闭锁功能，则电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过流保护具有方向闭锁功能。

注3： 如果投入低压闭锁功能，则电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过流保护具有低压闭锁功能。

注4： 自定义保护用于实现瓦斯、温度等非电量保护，也可实现标准保护库中未提供的特殊保护。

DUM160保护功能的优点：

保护库中配置有二十几种常用保护，满足用户对不同电气设备或线路的保护要求。

用户可根据实际运行需要配置相应的保护，真正实现为用户“量身定做”。

自定义保护功能可实现标准保护库中未提供的特殊保护，最大限度的满足用户要求。

结合梯形图可编程功能，可实现保护动态投退和出口重定向，所有保护出口（即保护动作后的行为）均可配置成是否跳闸和是否发告警或故障信号，也可经梯形图编程实现特殊要求的出口，提高了保护应用的灵活性。

各保护功能相对独立，保护定值、时限、闭锁条件和保护投退可独立整定和配置。

保护功能的实现不依赖于通信网络，满足电力系统对保护的可靠性要求。

支持多套保护定值手动和自动切换，更适合于电气运行方式经常变化的场合。

与事件记录、故障录波、通信功能紧密配合，使继电保护技术的应用达到一个新的水平。

1.4 测量功能

DUM160能够显示与保护相关的二次侧数据，便于用户调试和分析，具体如下：

序号 保护数据

1 三相保护电流（IA、IB、IC）

2 零序电流（3I0）、负序电流（3I2）

3 频率（F）

4 三相相电压（Ua、Ub、Uc）

5 三相线电压（Uab、Ubc、Uca）

6 零序电压（3U0）、负序电压（3U2）

7 辅助电流（Ix）

8 辅助电压（Uxab）

9 辅助电压频率（Fx）

1.5 监视功能

开关量监视

DUM160支持12路外部无源接点信号输入，开关量名称可由用户定义，并能设置事件类型，将接点变位信息保存在事件记录中，同时可启动跳闸或告警；为消除开关接点抖动和电磁干扰等引起误变位，DUM160同时采用硬件电路滤波和软件时间窗技术，保证遥信正确率达100％。

系统异常告警

DUM160在线监视系统的运行状况，发现异常自动发出告警信号。监视的内容包括：控制电源失电、合闸回路断线、跳闸回路断线、CT断线、PT断线等。

装置自检

DUM160具有完善的自检能力，发现装置工作异常将自动发出自检信号。自检的项目包括：设备参数、开关量参数、校正系数、保护定值、梯形图、开入电源、A/D通道、CAN通信、Time芯片、Flash芯片等。

1.6 控制功能

断路器控制

断路器状态通过辅助接点接入装置IN01获得，并在面板上以 “分位”、“合位”指示灯显示。DUM160上带有“分闸/合闸”按键和“本地/遥控”切换锁，用于断路器的操作，强化了断路器的控制功能，包括：

 操作回路带硬件防跳保持功能

 断路器遥控/本地操作

 断路器外部联动控制

 断路器合闸闭锁控制

 断路器拒动信号输出

 断路器分/合线圈保护

可编程控制

DUM160具有梯形图（LAD）可编程功能，相当于内部嵌入了一个功能强大的可编程逻辑控制器（PLC），编程人员只需对电气二次图熟悉，就能轻松的设计出各种控制逻辑。装置能采集到的所有电气量和内部运行状态均支持梯形图编程，使得DUM160应用极为灵活，最大程度地满足用户对保护和控制的要求。

DUM160提供了4个可编程的输出继电器（KH1～KH4），用于控制信号输出。

1.7 事件记录

DUM160具有SOE事件记录功能，可在线记录最新发生的100条事件，并可在装置显示屏上显示查看。记录的时间分辨率小于1ms，掉电不丢失，便于分析故障原因和设备缺陷诊断。为了给事件记录提供高精度的时间戳，DUM160内置了由可充电电池供电的内部时钟，并可接收上一级SCADA系统的通信校时和在装置本地修改系统时间。

1.8 故障录波

DUM160支持故障录波功能。装置一般按故障跳闸作为触发故障录波的触发事件，也可由用户自行设定触发事件，只要触发事件发生，故障录波器就自动将发生该事件前后的电流、电压、开关状态等信息完整真实地记录下来，采样密度每周波24点, 每次录波的记录长度为100个周波，装置最多能保存3个录波波形。录波波形可在装置显示屏或相关软件（GK-SCADA）上被显示和分析。

1.9 人机接口

DUM160采用带高亮度背光的蓝屏液晶，菜单化设计，全中文显示。合理化的屏幕保护控制逻辑，有效延长液晶显示屏的使用寿命，并在出现故障、告警、自检异常时提供醒目的信号。

液晶屏上可显示测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等信息。

9个高亮度LED指示灯，分别表示运行、通信、自检、合位、分位、遥控、本地、故障、告警。

6个备用双色LED指示灯可由用户指定显示其它信息，如保护投退和动作指示、重合闸充电指示、备自投充电指示、变压器温度信号、瓦斯信号等。

4个操作按键，用于操作菜单和当地参数设置功能。

1个复归按键，专用于本地复归故障和告警信号。

分/合闸按键，用于本地操作断路器。

RS232调试端口，通过专用通信线与便携式电脑连接，对装置进行高级设置。

为配合电气运行和管理需要，装置支持三个权限等级的工作模式：

 普通操作员：被授权进行保护投退和定值区手动切换。

 高级管理员：被授权进行保护定值整定和系统参数修改。

 系统维护员：被授权进行梯形图编程等高级设置。

1.10 通信功能

采用DeviceNet（CAN）现场总线，保证信息传输的实时性和可靠性，最高速率达1Mbps，最长距离达10km，一条总线最多允许挂接110个设备。

通过专用通信转换模块或DUM-CM通信管理装置，DUM系列产品可与其它系统进行网络互联，支持多种物理传输媒介（如双绞线、同轴电缆、光纤、无线等），支持多种通信方式（如RS485、RS422、RS232、USB、TCP/IP等），支持多种通信规约（如MODBUS、部版CDT、IEC870-5-103等），以构成各种连接方式和地理跨度的网络系统。

将所有运行信息实时发送到上一级SCADA系统，包括遥测、遥信、保护定值、系统参数等。

能接收上一级SCADA系统下发的同步校时、遥控、遥调和保护定值整定、保护投退、系统参数修改等命令，实现变电站无人值班方案。

2 技术参数

2.1 环境条件

正常温度： -10℃～55℃

极限温度： -30℃～70℃

存储温度： -40℃～85℃

相对湿度： ≤95%，不凝露

大气压力： 80～110kPa

2.2 工作电源

电压范围： 85～264V（交流或直流）

正常功耗： ＜10W

最大功耗： ＜20W

电源跌落： 200ms

上电冲击： 4A

隔离耐压： 3kV

2.3 控制电源

额定电压： 220V（交流或直流）（额定电压为110V的必须在定货时注明）

过载能力： 60％～120％额定电压，连续工作

隔离耐压： 4kV

2.4 交流电流回路

额定电流： 5A（额定电流为1A的必须在定货时注明）

功率消耗： ＜0.5VA/每相

过载能力： 2 倍额定电流，连续工作

10倍额定电流，允许10s

40倍额定电流，允许1s

隔离耐压： 4kV

2.5 交流电压回路

额定电压： 100V（线电压）或100/√3（相电压）

功率消耗： ＜0.5VA/每相

过载能力： 2倍额定电压，连续工作

隔离耐压： 4kV

2.6 开关量输入回路

额定电压： 48VDC（由装置内部电源提供）

功率消耗： 2mA（IN01～IN12）

分 辨 率： ＜1ms

隔离耐压： 4kV

2.7 继电器输出回路

分断电压： 250VAC、220VDC

分断功率： 1250VA交流或120W直流（电阻性负载）

500VA交流或75W直流（电感性负载）

工作电流： 5A，连续工作

隔离耐压： 4kV

动作时间： ＜5ms

触点材料： 银上镶金

电气寿命： 2,000,000次

机械寿命： 20,000,000次

2.8 测量精度

电 压： 0.2级

频 率： ＜0.02Hz

2.9 绝缘性能

绝缘电阻： 各电气回路之间 ＞500MΩ（500V兆欧表）

各电气回路与地 ＞500MΩ（500V兆欧表）

工频耐压： 各电气回路之间 2.5kV/50Hz，1Min

各电气回路与地 2.5kV/50Hz，1Min

冲击电压： 各电气回路之间 ±5.0kV/0.5J，1.2/50us

各电气回路与地 ±5.0kV/0.5J，1.2/50us

高频耐压： 各电气回路之间 2.5kV/2s

各电气回路与地 2.5kV/2s

2.10 电磁兼容性能

能承受GB/T14598.14-1998（idt IEC255-22-2）标准规定的严酷等级Ⅲ的静电放电试验。

能承受GB/T14598. 9-1995（idt IEC255-22-3）标准规定的严酷等级Ⅲ的辐射电磁场干扰试验。

能承受GB/T14598.13-1998（idt IEC255-22-1）标准规定的严酷等级Ⅲ的1MHz脉冲群干扰试验。

能承受GB/T14598.10-1996（idt IEC255-22-4）标准规定的严酷等级Ⅲ的快速瞬变干扰试验。

能承受IEC1000-4-5《电磁兼容性（EMC）》第四部分：试验和测量技术 第五章冲击抗干扰性试验标准规定的严酷等级Ⅲ的浪涌冲击试验。

2.11 机械性能

能承受GB7261-87-16标准规定的严酷等级Ⅰ的振动试验。

能承受GB7261-87-17标准规定的严酷等级Ⅰ的冲击试验。

能承受GB7261-87-18标准规定的严酷等级Ⅰ的碰撞试验。