概述
微機綜合保護裝置及自動裝置是我公司為了適應電力系統(tǒng)各發(fā)電廠、變電站、配電站等對繼電保護的要求而專門開發(fā)的新一代微機型繼電保護設備。為35KV及以下電壓等級架空線路、電纜線路、變壓器、電動機、電容器等一次設備提供完善的保護功能,既可以分散在開關柜就地安裝,也可以集中組屏安裝。完善的設計保證了裝置可以在惡劣環(huán)境下長期、可靠地運行。
主要功能
功能名稱 | ||
保護功能 | 速斷保護 | √ |
過流Ⅰ段保護 | √ | |
過流Ⅱ段保護 | √ | |
反時限保護 | √ | |
過負荷保護 | √ | |
零序過流Ⅰ段 | √ | |
零序過流Ⅱ段 | √ | |
零序過流Ⅲ段 | √ | |
后加速保護 | √ | |
重合閘 | √ | |
過壓保護 | √ | |
失壓保護 | √ | |
零序過壓保護 | √ | |
啟動時間過長 | √ | |
負序過流Ⅰ段 | √ | |
負序過流Ⅱ段 | √ | |
過熱保護 | √ | |
PT斷線檢查 | √ | |
CT斷線檢查 | √ | |
測控功能 | Ia、Ib、Ic、3I0、UAB、UBC、UCA、U0、P、Q、COS | √ |
10路遙信 | √ | |
斷路器遙控分閘、遙控合閘 | √ | |
硬件資源 | 10路開關量輸入 | √ |
合閘繼電器,分閘繼電器,告警出口繼電器,事故出口繼電器 | √ | |
模擬量輸入: Ia、Ib、Ic、3I0、UAB、UBC、UBC、U0 | √ | |
1路RS485通信 | √ |
保護配置及工作原理
速斷保護
當任一相電流達到過流一段整定值時,保護動作,從故障電流啟動到保護動作出口的最短時間不大與35ms(包括繼電器固有時間)。
動作條件:
1. 速斷保護投入;
2. 任一線電壓小于設定的低電壓定值Uset(若低電壓閉鎖投入);
3. 任一相電壓斷線;(若PT斷線閉鎖低壓投入);
4. 任一相電流大于設定的電流定值Iset;
5. 延時超過設定的時間定值Tset。
兩段定時限過流保護
動作條件:
1.過流保護投入;
2.任一線電壓小于設定的低電壓定值Uset(若低電壓閉鎖投入);
3.任一相電壓斷線;(若PT斷線閉鎖低壓投入);
4.任一相電流大于設定的電流定值Iset;
5.延時超過設定的時間定值Tset。
反時限過流保護
裝置設有反時限過流保護,可由軟壓板進行投退。本裝置共集成了3種特性的反時限過流保護,用戶可根據需要通過控制字選擇任何一種特性的反時限曲線,保護出口于跳閘或告警可通過控制字設定。
特性1、2、3采用了國際電工委員會標準(IEC255-4)和英國標準規(guī)范(BS142.1966)規(guī)定的三個標準特性方程,分別列舉如下:
特性1(一般反時限):
特性2(非常反時限):
特性3(極端反時限):
以上三個方程式中,I為保護采集電流;t為動作時間;Ip為電流基準值,取反時限過流保護啟動電流;Tp為時間常數,取反時限過流保護時間常數。
過負荷保護 當任一相電流大于過負荷保護整定值時,經可設定的延時時間,保護動作。
動作條件:
1.過負荷保護投入;
2.任一相電流大于設定的電流定值Iset;
3.延時超過設定的時間定值Tset。
零序Ⅰ段過流保護
裝置中設零序過流保護,當零序電流大于零序過流保護整定值且達到延時整定值后保護動作,可由軟壓板進行投退,零序過流保護可通過控制字選擇告警或跳閘。
動作條件:
1. 零序電流保護投入;
2. 計算零序電流大于設定的零序電流定值I0set(如果零序元件選擇“計算”);
3. IB零序電流大于設定的零序電流定值I0set(如果零序元件選擇“IB”);
4. I0零序電流大于設定的零序電流定值I0set(如果零序元件選擇“I0”);
5. 延時超過設定的時間定值Tset。
零序Ⅱ段過流保護(同零序Ⅰ段過流保護原理)
零序Ⅲ段過流保護(同零序Ⅰ段過流保護原理)
重合閘后加速保護
當重合閘與故障線路時,可加速跳閘,防止故障擴大。重合閘后加速保護只在合閘3秒鐘內起作用,3秒鐘后此加速保護自動退出。若在3秒鐘內保護已經啟動,則后加速保護將一直延續(xù)到保護動作或保護返回后才自動退出。當任意相電流大于投入后加速的相應保護的定值時,經可設定的延時時間,保護動作。
動作條件:
1. 重合閘后加速保護投入;
2. 合閘后3秒內;
3. 任一相電流大于設定的電流定值Iset;
延時超過設定的時間定值Tset;
三相一次自動重合閘
啟動方式
三相一次重合閘啟動方式:重合閘功能只在三段式過流保護(速斷,過流I段,過流II段)零序過流保護動作跳閘后進入重合閘邏輯判斷過程,如果此時無閉鎖條件,經延時后就對開關進行重合操作,重合閘必須在充電完成后才能動作。
充電條件
重合閘滿足以下條件后開始充電,達到15秒后充電完成,置充電標志,重合閘邏輯投入。
① 開關處于合位
② 無閉鎖重合閘信號
閉鎖重合閘條件
下面任一條件滿足,閉鎖重合閘:
① 過負荷動作
② 反時限過流保護動作
③ 反時限零序過流保護動作
④ 過壓保護動作
⑤ 失壓保護動作
⑥ 彈簧未儲能開入
⑦ 重瓦斯開入
⑧ 輕瓦斯開入
⑨ 超溫開入
⑩ 高溫開入
⑪ 閉鎖重合閘投入
⑫ 零序過壓 保護
⑬ 遙控跳閘
過壓保護
本裝置配置了過電壓保護。過壓保護動作條件如下所示
1電壓大于過壓保護整定值
2延時達到過壓保護延時設定值
3斷路器處于合位置
以上三個條件同時達到過壓保護即動作,過壓保護動作方式可選擇跳閘或告警。
失壓保護
當斷路器處于合位且三個線電壓均小于失壓保護的整定值并達到延時后保護即動作。
為防止未投運時失壓保護動作,本保護加設斷路器分位閉鎖,也就是斷路器在分位時閉鎖本保護出口。
失壓保護動作方式可選擇跳閘或告警。
零序過壓保護
裝置中設零序過壓保護,當零序電壓大于零序過壓保護整定值且達到延時整定值后保護動作,可由軟壓板進行投退,零序過壓保護可通過控制字選擇告警或跳閘。
啟動時間過長保護
裝置測量電動機啟動時間Tstart的方法:當電動機的最大相電流從零突變至10%Ie時(Ie為設定的電動機額定電流)開始記時,直到啟動電流過峰值后下降至120%Ie時截止,這一段時間稱為Tstart。由于電動機啟動時間過長會造成轉子過熱,因此當裝置實際測量的啟動時間Tstart超過設定的允許啟動時間Tset(即設定的電動機啟動時間)時,保護動作。
I:運行電流;
Ie:額定電流,由用戶自行整定;
Tstart:電動機啟動時間。
動作條件:
1. 啟動時間過長保護投入;
2. Tstart超過整定的啟動時間定值。
負序電流I段保護
當三相電流不平衡或缺相時,會產生負序電流,利用該保護來實現三相電流不平衡或缺相保護。當負序電流大于負序電流定值時,經可設定的延時,保護動作。
動作條件:
1. 負序電流保護投入;
2. 負序電流大于設定的負序電流定值3I2set;
3. 延時超過設定的時間定值Tset。
負序電流II段保護(同負序電流I段保護原理)
過熱保護
綜合的考慮了電動機的正序、負序電流所產生的熱效應,為電動機各種過負荷提供保護,也作為電動機的短路、啟動時間過長、堵轉等的后備保護。裝置在保護量顯示菜單中加入了熱值參數顯示,可以清楚顯示出熱量的累積和散失。并且在保護定值中加入了過熱報警百分比,可由用戶自行設置過熱報警。當熱量累計大于100%時發(fā)出口跳閘命令。
電動機的熱發(fā)散模型為下式:
H:電動機的熱積累值,表示電動機的過熱程度;
I1:電動機正序電流;
I2:電動機負序電流;
K1:正序電流發(fā)熱系數,啟動過程中K1=0.5,正常運行中K1=1;
K2:負序電流發(fā)熱系數,由用戶自行整定;
Is:電動機額定電流,由用戶自行整定;
Δt:相鄰兩次熱積累的時間間隔。
τ1:發(fā)熱時間常數,由用戶自行整定;
當H>τ1時,過熱保護動作于出口,當熱積累值為0
H’:經過t時間衰減后剩余的熱積累值;
H:過負荷消除時的熱積累值;
τ2:電動機熱發(fā)散時間常數,由用戶自行整定,反應電動機散熱的快慢程度。
動作條件:
1. 過熱保護投入;
2. K1(I1/Is)2+ K2(I2/Is)2-1.052>0;
3. 延時時間滿足時間曲線。
返回條件:
1. K1(I1/Is)2+ K2(I2/Is)2-1.052<0;
2. 延時時間滿足時間熱散發(fā)曲線:
3.H’< 過熱告警值(τ1 × 過熱報警百分比定值)
PT斷線檢測
PT斷線采用以下判據:
①三個線電壓均小于18V,且任一相電流大于0.5A,經過3秒判為三相斷線;
② 任兩個線電壓差大于18V時, 經過3秒判為不對稱斷線;
判據①是用來判別對稱性三相斷線
CT斷線異常報警
CT斷線采用以下判據;
①三相保護電流最大值大于設定啟動點流;
②三相保護電流最大值大于三相保護電流最小值的三倍 ;
判據①判據②同時滿足且CT斷線監(jiān)測控制字投入延時5S報CT斷線事件。
管理定值表
保護項目 | 名稱 | 類型 | 單位 | 范圍 | 步進 |
速段 | 定值 | 字 | A | 0.10~100.00 | 0.01 |
低壓閉鎖值 | 字 | V | 01.0~100.00 | 0.01 | |
延時 | 字 | S | 0.00~100.00 | 0.01 | |
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
經電壓閉鎖 | 位 | 投入/退出 | |||
PT斷線閉鎖低壓 | 位 | 投入/退出 | |||
過流Ⅰ段 | 定值 | 字 | A | 0.10~100.00 | 0.01 |
低壓閉鎖值 | 字 | V | 01.0~100.00 | 0.01 | |
延時 | 字 | S | 0.03~100.00 | 0.01 | |
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
經電壓閉鎖 | 位 | 投入/退出 | |||
PT斷線閉鎖低壓 | 位 | 投入/退出 | |||
過流Ⅱ段 | 定值 | 字 | A | 0.10~100.00 | 0.01 |
低壓閉鎖值 | 字 | V | 01.0~100.00 | 0.01 | |
延時 | 字 | S | 0.03~100.00 | 0.01 | |
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
經電壓閉鎖 | 位 | 投入/退出 | |||
PT斷線閉鎖低壓 | 位 | 投入/退出 | |||
反時限過流 | 啟動定值 | 字 | A | 0.50~20.00 | 0.01 |
時間常數 | 字 | S | 0.001-2.000 | 0.001 | |
曲線選擇 | 字 | 一般/非常/極端 | |||
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
保護方式 | 位 | 跳閘/告警 | |||
過負荷 | 定值 | 字 | A | 0.10~100.00 | 0.01 |
延時 | 字 | S | 0.03 ~100.00 | 0.01 | |
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
保護方式 | 位 | 跳閘/告警 | |||
零序過流Ⅰ段 | 定值 | 字 | A | 0.10~30.00 | 0.01 |
延時 | 字 | S | 0.03 ~100.00 | 0.01 | |
采樣方式 | 位 | IB/I0/計算 | |||
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
保護方式 | 位 | 跳閘/告警 | |||
零序過流Ⅱ段 | 定值 | 字 | A | 0.10~30.00 | 0.01 |
延時 | 字 | S | 0.03 ~100.00 | 0.01 | |
采樣方式 | 位 | IB/I0/計算 | |||
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
保護方式 | 位 | 跳閘/告警 | |||
零序過流Ⅲ段 | 定值 | 字 | A | 0.10~30.00 | 0.01 |
延時 | 字 | S | 0.03 ~100.00 | 0.01 | |
采樣方式 | 位 | IB/I0/計算 | |||
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
保護方式 | 位 | 跳閘/告警 | |||
后加速 | 定值 | 字 | A | 0.10~100.00 | 0.01 |
投退 | 位 | 投入/退出 | |||
重合閘 | 延時 | 字 | S | 0.01~10S | 0.01 |
檢無壓值 | 字 | V | 5.0~090.00 | 0.01 | |
檢無流值 | 字 | A | 0.10-2.00 | 0.01 | |
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
過壓保護 | 定值 | 字 | V | 10~150.00 | 0.01 |
延時 | 字 | S | 0.03 ~100.00 | 0.01 | |
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
保護方式 | 位 | 跳閘/告警 | |||
失壓保護 | 定值 | 字 | V | 10~150.00 | 0.01 |
電流閉鎖值 | 字 | A | 0.10-05.00 | ||
延時 | 字 | S | 0.03 ~100.00 | 0.01 | |
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
經電流閉鎖 | 位 | 投入/退出 | |||
保護方式 | 位 | 跳閘/告警 | |||
零序過壓 | 定值 | 字 | V | 10~150.00 | 0.01 |
延時 | 字 | S | 0.03 ~100.00 | 0.01 | |
投入 | 位 | 投入/退出 | |||
保護方式 | 位 | 跳閘/告警 | |||
啟動時間過長 | 額定電流 | 字 | A | 0.10 ~10.00 | |
無流定值 | 字 | A | 0.01 ~01.00 | ||
啟動時間 | 字 | S | 00001 ~00200 | ||
時間系數 | 字 | 1.05 ~1.45 | |||
投退 | 投入/退出 | ||||
負序過流Ⅰ段 | 定值 | 字 | A | 0.1~100.00 | 0.01 |
延時 | 字 | S | 0.00 ~100.00 | 0.01 | |
投退 | 位 | 投入/退出 | |||
負序過流Ⅱ段 | 定值 | 字 | A | 0.1~100.00 | 0.01 |
延時 | 字 | S | 0.00 ~100.00 | 0.01 | |
投退 | 位 | 投入/退出 | |||
過熱保護 | 發(fā)熱時間常數 | 字 | S | 0000.1~6000.0 | 0.1 |
散熱系數 | 字 | 00010~00050 | |||
負序發(fā)熱系數 | 字 | 00003~00010 | |||
過熱告警系數 | 字 | 30%~95% | |||
投退 | 位 | 投入/退出 | |||
過熱告警投入 | 位 | 投入/退出 | |||
PT斷線 | 投入 | 位 | 投入/退出 | ||
CT斷線 | 定值 | 字 | A | 0.1~030.00 | 0.01 |
投入 | 位 | 投入/退出 |
設置系統(tǒng)參數表
序號 | 名稱 | 范圍 | 步長 | 缺省值 | 說明 |
1 | PT變比 | 0000~9999 | 1 | 100 | 10/0.1KV互感器設置為100 |
2 | CT變比 | 0000~9999 | 1 | 20 | 100/5互感器設置為20 |
3 | 零序PT變比 | 0000~9999 | 1 | 100 | 10/0.1KV互感器設置為100 |
4 | 零序CT變比 | 0000~9999 | 1 | 20 | 100/5互感器設置為20 |
序號 | 名稱 | 說明 | 序號 | 名稱 | 說明 |
5 | 測量顯示 | 一次/二次 | 10 | 接地刀 | 顯示/不顯 |
6 | 彈簧未儲能 | 顯示/不顯 | 11 | 電流互感器 | 兩組/三組 |
7 | 遠方就地 | 顯示/不顯 | 12 | 零序互感器 | 顯示/不顯 |
8 | 帶電顯示器 | 顯示/不顯 | 13 | 進出線 | 進線/出線 |
9 | 避雷器 | 顯示/不顯 | 14 | 刀閘類型 | 手車/隔離刀 |
注1: 通訊設置
通訊地址設置范圍:00001-00253;默認設置00001;
規(guī)約類型范圍:MODBUS或IEC103;默認設置MODBUS;
“RS485波特率設置”的含義為BTL=□□□□□,共五位表示波特率設置:整定為1200、2400、4800、9600(推薦)、19200、38400、57600、115200;裝置為RS485通訊方式。