一、概述
1.1適用範圍
綜合保(bǎo)護裝置是我公司為了適(shì)應電力係統各發電廠、變電站、配電站等(děng)對繼 電保護的要求而專門開發的新一代微機型繼(jì)電保護設備。為 35KV 及以下電壓(yā)等級架空線路、電纜線路、變(biàn)壓器、電(diàn)動機、電容器等(děng)一次設備提供完(wán)善的保(bǎo)護功能,既可以分散在開關櫃就(jiù)地安裝,也可以集中組屏安裝。完善的設(shè)計保證了裝置可以在惡劣環(huán)境(jìng)下長期、可靠地運行(háng)。
1.2 裝置功能(néng)配置
1.2.1 速(sù)斷保護;
1.2.2 三段式過流保護(過流3段可選擇反時限(xiàn)動作);
1.2.3 後加速保護;
1.2.4 充電保護;
1.2.5 過負荷保護(可選告(gào)警或跳閘);
1.2.6 湧流閉鎖功能;
1.2.7 三段式(shì)零序過流保護(可選告警(jǐng)或跳閘,零序過流(liú)3段可選擇反時限動作);
1.2.8 負序過流保(bǎo)護(可選告警或跳閘);
1.2.9 重(chóng)合閘;
1.2.10 過電壓、低電壓(可選告警或跳閘);
1.2.11 失壓保護(可選告警或跳閘);
1.2.12 零(líng)序過壓(可選告警或(huò)跳閘);
1.2.13 進線(xiàn)備自投(可備投,可自複);
1.2.14 PT 斷線(xiàn)告警;
1.2.15 CT 斷線告(gào)警;
1.2.16 未儲能告警;
1.2.17 非電量:重瓦斯跳閘,輕瓦斯告(gào)警,超溫跳閘,高溫告警,壓力(lì)釋放跳閘,開門跳閘;
1.2.18 分合位異常告警;
1.2.19 自動複歸功能;
1.2.20 通訊功能:RS-485接口(通信(xìn)協議可選(xuǎn)IEC-101或Modbus);
1.2.21 人機(jī)界麵:采(cǎi)用2.8寸TFT彩色液晶屏,可顯示一次模擬圖
二、技術參數
2.1 工作環(huán)境條件
環境溫度:-10~+55℃
相對(duì)濕度:不(bú)大於95%,無凝露
大氣壓力:80~110kPa
其它條件:裝置周圍的空氣中不應含有帶酸、堿腐蝕或爆炸(zhà)性的物質(zhì),且具有防雷、雨、雪設施
試驗的標準大氣條件:
環境溫度: +15~+35℃
相對濕(shī)度:45%~75%
大氣壓力:86~106kPa
儲藏及運輸:-25~+70℃
2.2 額定電氣參數
工作電源: AC/DC 100~264V
額定電流: 5A
頻 率: 50Hz
2.3 主要技術指標
2.3.1 整定範圍(wéi)及誤差:
電流保護整定(dìng)範圍:0.1~100A,誤差不超過±3%或0.05A
整定步長:0.01A
零序電流整定範圍:0.1~100A,誤差不超過±3%或0.02A
整定步(bù)長:0.01A
電壓整定範圍:5~150V,誤差不超過±3%
整定步(bù)長:0.01V
時間整定範圍:0.1~99.99s,誤差不超過±1%或35ms
整定步長:0.01s
反時限時間常數(shù)整定範圍:0.02-1.2
延(yán)時誤差不超過(guò)±3%或100ms
2.3.2 電(diàn)流速斷出口動作時間:不大於35ms (1.2倍動作電(diàn)流)
非電量出口(kǒu)動作時間:不(bú)大於35ms
2.3.3 裝置功耗:
交流電流回路:不大於1VA/相
交流電壓回路:不大於1VA/相
直流電壓回路:正常工作(zuò)時,不大於10W
保護動作時,不大於15W
2.3.4 過載(zǎi)能力:
電流回路:2倍額定電流可長期工作
10倍額定(dìng)電流允許10S
20倍額定電流允許1S
電壓回路:1.2倍額定電壓可長期工作(zuò)
1.5倍額定電壓允許10S
2.3.5 觸點(diǎn)容量:
在直流感性負荷回路中(C/R=7ms),電壓不超過250VDC,且電(diàn)流不超過2.5A,觸頭斷開容量為(wéi)50W;
在交流回路(COSΦ=0.4,電壓不超過250VAC,且電流不超過4A)中,觸頭斷開容(róng)量為600VA;
在阻性負荷回路中(zhōng)(交直流電壓不超過250V,電流不超過10A)中,觸點(diǎn)最大斷開容量1500VA/400W。
觸點允許長(zhǎng)期接通不超過5A電流。
2.3.6 絕緣電阻:
用開路電壓為500V的兆歐表測量(liàng)其(qí)絕緣電阻,裝置的各帶電端子連在一起,對外露的非帶電金屬部件或外殼之間大於100MΩ。
2.3.7介質強度:
產品的開關量采集電路(A04-A14)對地(即外(wài)殼或外露的非帶電金屬零件)能承受500V(有效值)、50Hz的(de)交流試驗電壓,曆時1min,而無擊穿或閃絡(luò)現象。
其餘各帶電端(duān)子連在一起,對外露的非帶電金屬部分或外殼之間,以及裝置中無電氣聯係的各導電電路之間,應能承受交流有效值2000V/50Hz的試驗(yàn)電壓,曆時1min無絕緣擊穿閃絡現象。當複查(chá)介質強度時,試驗(yàn)電壓值(zhí)應為規定值的75%。
2.3.8 衝擊電壓:
產品的各帶電的導電電路對地(dì),以及產品中電氣上無(wú)聯係的各帶電的導(dǎo)電電路之間,能承(chéng)受衝擊電壓波形為標準(zhǔn)雷電波,峰值為1kV(額定絕緣電壓≤63V)或5kV(額(é)定絕緣電壓>63V)的試驗電壓,此後無絕緣損壞。檢驗過程(chéng)中,允許(xǔ)出現不導致絕緣損壞的閃絡現象(xiàng)。
如果出現閃絡,則應複查介質強度,此時介質強度試驗電壓值為規定值的75%。
2.3.9 其它抗(kàng)幹(gàn)擾性能:符合國家標準、行業標(biāo)準相關規定(dìng)。
三、保護動作原理
3.1、速斷保護、3段式過流保護
當三相電流(liú)中(zhōng)任意一相電流超過電流整定值時啟動(dòng)計時器,計時達到相應的動作延時後(hòu),保(bǎo)護動作(zuò)並記錄相應的事件信息(xī)。相應保(bǎo)護邏輯如下圖所示。
另外(wài)過流3段還可以選擇反時限動作,並(bìng)且提供滿足國際電工(gōng)委(wěi)員(yuán)會(huì)(IEC255-4)規定的3種反時限(xiàn)特性:
一般反時限特性:
非常反(fǎn)時限特性:
極端反時限特性:
式中:tP為時間常數,IP為反時限啟動電流,I為實際運行電流,t為動(dòng)作(zuò)延時。
3.2、後加速保護
本裝置配備有獨立的加(jiā)速(sù)段保護(hù)。當斷路器由(yóu)分(fèn)變合3秒內電流大於加速段電流(liú)定值並達到(dào)後加速延時後保護動作,並記錄相(xiàng)應的事件信息。相應保護邏輯如下圖所示。
3.3、過負荷保護
當(dāng)三相電流中任意一相電流超過整(zhěng)定值並達到相應整定延時後保護動作(可(kě)動(dòng)作於(yú)告警或者(zhě)跳閘),並記錄相應的事件信息。相(xiàng)應保護邏輯如下圖所示。
3.4、零序過流
裝置配有三段零序過(guò)流保護(hù),每一段可單獨整定定值,並可選擇(zé)告警或跳閘,零序電流可以選(xuǎn)擇(zé)外部獨立的零序互感器,也(yě)可選擇內部合成零序3I0,當零序電流大於(yú)相應的整定電流並達到相應的(de)整定延時時保護動作。相應保護邏輯如
下圖所示。
另外零序過流3段還可以選擇反時限動作,同樣提供滿足國(guó)際電工委員會(IEC255-4)規定的3種反時限特性供用戶選(xuǎn)擇。
一般反時(shí)限特性:
非常反時限特性:
極端反(fǎn)時限特性:
式中:tP為時間常數(shù),IP為反時限啟動電流,I為實(shí)際運行電流,t為動作延時(shí)。
3.5、重合閘
裝置具(jù)有三相重合閘功能,並包含偷跳啟動(位置不對應啟動)和保護啟動兩種啟動方(fāng)式,其中偷跳啟動可通(tōng)過控(kòng)製字投入(rù)和退出,當重合閘不(bú)用時也可(kě)通過(guò)設置保(bǎo)護控製字來退出功能,重合(hé)閘次數包含0到3次可選,當設定為0次時也相當於退出重(chóng)合閘功能。
重合閘必(bì)須在斷路(lù)器處於分位﹑充電完成﹑沒有閉鎖條件的情況下才能夠(gòu)經延時出口動作。重合閘出口(kǒu)除了動作合閘外,還置後(hòu)加速標誌﹑重合次數減(jiǎn)一﹑並置重合閘標誌(此三(sān)項在裝置內部實現)用於為下一次重合做準備。重(chóng)合閘動作後,若合閘(zhá)於永久故障,可後加速跳閘,跳閘後重合閘不再充電。
重(chóng)合閘充電:手動合閘後,判斷到斷路器處於(yú)合位,重合閘功能壓板投(tóu)入,經過15秒充電完成,充電(diàn)完成後充電指示燈亮起,代表重合閘充電完成。
重合閘閉鎖:值班人員手動分閘﹑合閘於(yú)故障狀態而隨即後(hòu)加速跳閘﹑低頻(pín)保護動作﹑跳閘後(hòu)檢(jiǎn)測到線路有電(diàn)流(liú)(大於0.2A)。
合閘條件:充電完成後,電流故(gù)障跳閘(三(sān)段式過流或零序過流),斷(duàn)路器跳開後,延時重合閘。
重合閘邏輯如下圖:
3.6、過(guò)電壓
當(dāng)最大線(xiàn)電(diàn)壓大(dà)於(yú)過電壓保護整定值並達到(dào)相應延時後保護動作(可動作於告警,也可動作於跳閘),並記錄相應(yīng)的事(shì)件信息。相應保護邏輯如下圖所示。
3.7、低(dī)電壓
當三(sān)個線電中的(de)一個小於低電壓保定值並達(dá)到整定延時後低(dī)電壓(yā)保護動作(可動作(zuò)於告警(jǐng),也可動作於跳閘),並記錄相應的事件信息。為防止裝置上電時母線三相失壓而引(yǐn)起低電壓保護動作,裝置隻有監測到母線電壓(yā)正常且開關處於合位後才啟動低電壓保護。相應保護(hù)邏輯如下圖所(suǒ)示。
3.8、失壓保護
當最大線電壓小(xiǎo)於失壓定值且線路電流小於閉(bì)鎖電流並達到整(zhěng)定延(yán)時後失壓保(bǎo)護動作(可動作於告警,也可動作於跳閘),並記錄相應的事(shì)件信息(xī)。為防(fáng)止裝置上電時母線三相失壓而引起(qǐ)失壓保護動作,裝置隻有監測到母(mǔ)線電壓正常且開關處於合位後才啟動(dòng)失壓保護。相應保護邏輯如下(xià)圖(tú)所示。
3.9、零(líng)序過壓
當檢測到零序電壓大於零序過壓定值時並達到整定(dìng)延時後,零序過壓動作(可(kě)動作於(yú)告警,也可動作於跳閘),並記錄相應的(de)事件信息(xī)。相應保護邏輯如下圖所示。
3.10、備自投功(gōng)能
裝置還配有進線備自投(tóu)功能(néng)用(yòng)於如下圖所示的兩路進線電源(yuán)(一(yī)主一備或互為備用)係統,1DL和2DL一分一合,並(bìng)有電氣閉鎖防止同(tóng)時合閘(zhá)。
備自投均由一台裝(zhuāng)置實現,當兩路電源(yuán)互為備用時,備自投壓板選擇“互為備(bèi)用”。假如(rú)開始由1#進線供電(diàn),1DL合,2DL分,當#1進線停電時,裝置跳開1DL,然後合上2DL改為(wéi)2#進線供電,完成備投;當2#進(jìn)線停電時,裝(zhuāng)置先(xiān)跳(tiào)開2DL,然後合(hé)上1DL,又改(gǎi)回1#進線供(gòng)電,完成備投,以實現(xiàn)兩路進線(xiàn)電源互為備投。
當進線1作(zuò)為主用電源時,備自投壓板選擇“1#主電源”,當進線2作為主(zhǔ)用電源時,備自投壓板選(xuǎn)擇“2#主電源”即可。以#1作為主用電源,2#進線(xiàn)作為備用電源(yuán)為例,1DL合位,2DL分位,由#1進線供(gòng)電,當#1進線停電(diàn)時,備投跳(tiào)開1DL,然後合上2DL,轉為#2進線供(gòng)電;當#1進線電源恢(huī)複時,由自複功能跳開2DL,然後合上1DL,恢(huī)複為#1進線供電(diàn)。
當任一進線沒有安(ān)裝PT時,裝置可通過投入(rù)帶電節點來檢測外部無源觸點(diǎn)信號(可由帶電指示器輸入信號)來識別線路電壓狀態,以完成(chéng)備(bèi)自投功能。
3.11、非電量保護
非電量保護主要指從變壓器本體引來的瓦斯信號、溫度信號等現場信號經單元箱進(jìn)行(háng)信號采集後,或動作(zuò)於保護跳閘,或動作於報警信(xìn)號,其中重瓦斯、超溫信號、壓力釋(shì)放信號、變壓器門狀態信號,保護(hù)控製字投入則跳閘;輕瓦斯、高溫信號,保護控製字投入則報警。若相應保護控製字不投入,則不動作,此(cǐ)時可作為普通遙信量(liàng)使用。
3.12、CT斷線告警
當三相保護電流最(zuì)大值大於0.50A且最小值小於0.20A,並且CT 斷線告警壓板投入,則裝(zhuāng)置經整定延時報CT斷線告警。
3.13、PT斷線告警
當最(zuì)大線電壓差大於30V且最小相電壓小(xiǎo)於7V,或者最大相電壓小(xiǎo)於7V且最大相電流大於0.2A,並且PT斷(duàn)線告警壓板投入(rù),則裝置(zhì)經整定延時報PT斷線告警。
3.14、控製回路斷線告警(jǐng)
當分合位均為分位或合位,裝(zhuāng)置延時報(bào)控(kòng)製回路斷線告警。控製回路斷線告警功能可通過保護控製字投入和退出,出廠默認退(tuì)出此功能。
3.15、自動(dòng)複歸(guī)功能
當故障解除後,若自動複(fù)歸功能壓板投入,則經延時後(hòu),裝置複歸。
3.16、故障錄波(選配)
裝置選配(pèi)故障錄波(bō)功能,在發生(shēng)電壓故(gù)障跳(tiào)閘或電流故障(zhàng)跳閘時自動進行錄波,錄波包含8個采樣通道(Uab,Ubc,Uca,Uo,Ia,Ib,Ic,Io)數據,每個通道故障前錄28周,故(gù)障後錄4周,共32個周波數據,每周包含16個采樣點,錄波數據還包含錄波啟動故障和錄波時(shí)間信息。
裝置可記錄20次故障錄波數據且掉電不丟失。
故障波形不僅可以通過RS485接口和Modbus-RTU協議發送(sòng)到後台,經後台解(jiě)析後展示,還(hái)可以直接在裝置上查看,並且可在(zài)一定範圍內放大和縮(suō)小。