一、概述
1.1適用範圍(wéi)
綜合保護裝置是我公司為了適應電力係統各(gè)發電廠、變電站、配電站等對繼 電保(bǎo)護的(de)要求而專門開發的(de)新一代微機型繼電保護設備。為 35KV 及以下電壓等級架(jià)空線路、電纜線路(lù)、變壓器、電動機、電容器等一次設備提供完善的保護功能(néng),既可以分散在開關櫃就地安裝,也可以(yǐ)集中組屏安裝。完善的設計保證了裝置可以在惡劣環境下長期、可靠地運行(háng)。
1.2 裝置功能(néng)配置
1.2.1 速斷保護;
1.2.2 三段式過(guò)流保護(過流3段可選擇反時限動作);
1.2.3 後加速保護;
1.2.4 充電保護;
1.2.5 過(guò)負荷保護(可選告警或跳閘);
1.2.6 湧流閉鎖功能;
1.2.7 三段(duàn)式零序過流保護(可選告警或跳閘,零序過流3段可選擇反時(shí)限動作);
1.2.8 負序過流保護(可選告警或跳閘);
1.2.9 重合閘;
1.2.10 過電壓、低(dī)電壓(yā)(可選告警或跳閘);
1.2.11 失壓保護(hù)(可選告警或跳閘);
1.2.12 零序過壓(可選告警或跳閘);
1.2.13 進線備自投(tóu)(可備投,可自複);
1.2.14 PT 斷線告警;
1.2.15 CT 斷線告警;
1.2.16 未儲能告警(jǐng);
1.2.17 非電量:重瓦斯跳閘,輕瓦斯告警,超溫跳閘,高溫告警,壓力釋(shì)放跳閘,開門跳閘;
1.2.18 分(fèn)合位異常告(gào)警;
1.2.19 自動(dòng)複歸(guī)功能(néng);
1.2.20 通訊功(gōng)能:RS-485接口(通信協議可選IEC-101或Modbus);
1.2.21 人(rén)機界麵:采用2.8寸TFT彩色液晶屏(píng),可顯示(shì)一次模(mó)擬圖(tú)
二、技術參數
2.1 工作環境條件(jiàn)
環境溫度(dù):-10~+55℃
相(xiàng)對(duì)濕度(dù):不大於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(suān)、堿腐蝕或(huò)爆炸性的物質,且具有防雷、雨(yǔ)、雪設施
試驗的(de)標準大氣條件(jiàn):
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(gōng)作電源: AC/DC 100~264V
額定電流: 5A
頻 率: 50Hz
2.3 主要技(jì)術指(zhǐ)標
2.3.1 整定範(fàn)圍及誤差:
電流保(bǎo)護整(zhěng)定範圍:0.1~100A,誤差不超過(guò)±3%或0.05A
整(zhěng)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
整定步長:0.01A
電壓整定範圍(wéi):5~150V,誤差不超過(guò)±3%
整定步長(zhǎng):0.01V
時間整(zhěng)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(cháng)數整(zhěng)定範圍:0.02-1.2
延時誤差不超(chāo)過±3%或100ms
2.3.2 電流速斷出(chū)口動作時間:不大於35ms (1.2倍動作電流)
非電量出口動作時間:不大於35ms
2.3.3 裝置功耗(hào):
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:正常工作時,不大(dà)於10W
保護動作時,不大於15W
2.3.4 過載能(néng)力:
電流回路(lù):2倍額定電流可長期工作
10倍額定電流允許10S
20倍額定電流允許1S
電壓回(huí)路:1.2倍額定電壓可長期工作
1.5倍額定電壓允許10S
2.3.5 觸點容量:
在直流感性負荷回路中(C/R=7ms),電壓不超過250VDC,且電流不超過2.5A,觸頭(tóu)斷開容量為50W;
在交流回路(COSΦ=0.4,電壓不(bú)超過250VAC,且(qiě)電流不超過4A)中,觸頭斷開容量為600VA;
在阻性(xìng)負荷(hé)回路中(交直流(liú)電壓不超過250V,電流不超過10A)中,觸點最大斷(duàn)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(diàn)阻:
用開路電壓為500V的兆歐表測(cè)量其絕緣電阻,裝置的(de)各帶電端子連(lián)在一起,對外露的非帶(dài)電金屬部件或外殼之間大於(yú)100MΩ。
2.3.7介質強度:
產品的開關量采集電路(A04-A14)對地(即外殼或外(wài)露的非帶電金屬零件)能承受500V(有效值)、50Hz的交流試驗(yàn)電壓,曆時1min,而無擊穿或閃絡現象。
其餘各帶(dài)電端子連(lián)在一起,對外露的非帶電金屬部分或(huò)外殼之間,以及裝(zhuāng)置中(zhōng)無電氣聯係的各(gè)導電電路之間,應能承受交流有效值2000V/50Hz的試驗電壓,曆時1min無絕(jué)緣擊穿閃絡現象。當複查介質強度時,試驗電壓值應(yīng)為規定(dìng)值的75%。
2.3.8 衝擊電壓:
產品的(de)各帶電的導電電路對地,以及產(chǎn)品(pǐn)中電氣上無聯係的各帶(dài)電的(de)導電電路之間,能承(chéng)受衝擊電壓波形為(wéi)標準雷電波,峰值為1kV(額定絕緣電壓≤63V)或5kV(額定(dìng)絕(jué)緣電壓>63V)的試驗電壓,此後無絕緣損壞(huài)。檢驗過程中,允許出現不(bú)導致絕緣損壞的閃絡現象。
如果出現閃絡(luò),則應複查介質(zhì)強度,此時(shí)介質強度試驗電壓(yā)值為規定值的75%。
2.3.9 其它抗幹擾性能:符合國家標準、行業標(biāo)準相(xiàng)關規定。
三、保護動作原理
3.1、速斷保(bǎo)護、3段式過流(liú)保護
當三相電流中任意一相電流超過電流整定(dìng)值時啟動計時器,計時達到相應的動作延時(shí)後,保護動作並記錄(lù)相應的事件信息(xī)。相應保護邏輯(jí)如下圖所示。
另外過流3段還可以選擇反時限動作,並且提供滿足國際電工委員會(IEC255-4)規定的3種反(fǎn)時限特性:
一般反時限特性:
非常反時(shí)限特性:
極端反時限(xiàn)特性:
式(shì)中:tP為時間常數,IP為反(fǎn)時限啟動電流,I為實際運行電流,t為動作延時。
3.2、後加(jiā)速保護
本裝(zhuāng)置配備有獨立的加速段保護。當斷路(lù)器由分(fèn)變合3秒內電流大(dà)於加速段電流定值並達到後加速延時後保護動作,並記錄相應的事件信息。相應保護邏輯如下圖所示。
3.3、過負荷保護
當三相電(diàn)流(liú)中(zhōng)任(rèn)意一相電流超(chāo)過(guò)整定值並達到相應整定(dìng)延時(shí)後保護動作(可(kě)動作於告警或者跳閘),並記錄相應的事件信息。相應保護邏輯如下圖所示。
3.4、零序過流
裝置配有三段(duàn)零序過流保護(hù),每一段可單獨整定定值,並(bìng)可選擇告警或跳閘,零序電流可以選擇外部獨立(lì)的零序互感器,也(yě)可選擇內部合成零序3I0,當零序電流大(dà)於相應的整定電流並(bìng)達到相應的整定延時時保護動作。相應保護邏輯(jí)如
下圖所(suǒ)示。
另外零序過流3段(duàn)還可(kě)以選擇反時限(xiàn)動作,同(tóng)樣提供滿足國際電工委員會(IEC255-4)規定(dìng)的3種反時限特性(xìng)供用戶選擇。
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為動作延時。
3.5、重(chóng)合閘(zhá)
裝置具有(yǒu)三相(xiàng)重合閘功(gōng)能,並包含偷跳啟動(位置不對(duì)應啟動)和保護啟動兩種啟動方式,其(qí)中偷跳啟動可通過(guò)控製字投(tóu)入和退出,當重合閘不用時也可通過設置保護控製字來退(tuì)出(chū)功能,重合閘次數包含0到3次(cì)可選,當設定(dìng)為(wéi)0次時也相當於(yú)退出重合閘功能。
重(chóng)合閘必須在斷路器處於分位﹑充電完成﹑沒有閉鎖條件的情況下才能夠經延(yán)時出(chū)口動作。重(chóng)合閘出(chū)口除了動(dòng)作合閘外(wài),還置後加速標誌(zhì)﹑重合次數減一﹑並(bìng)置重合(hé)閘標誌(此三項在裝(zhuāng)置內部實現)用(yòng)於為下一次重(chóng)合做準備。重合閘動作後,若合閘於永久故(gù)障,可後加速跳(tiào)閘,跳閘後重(chóng)合閘不再(zài)充電。
重合閘充電:手動合閘後,判斷到斷路器處於合位,重合閘功能壓板投入,經過15秒充電完成(chéng),充電完(wán)成後充電指示燈亮(liàng)起,代(dài)表重合(hé)閘充電完成。
重合閘閉鎖:值班人員(yuán)手動分閘﹑合(hé)閘於故障狀態而隨即後加速跳閘﹑低(dī)頻保護動作﹑跳閘後檢測到線路有電流(大於0.2A)。
合閘條件:充(chōng)電完成後,電流故(gù)障跳閘(三段式過流或零序過流),斷路器跳開後,延時重合閘。
重合閘邏輯如(rú)下(xià)圖:
3.6、過電壓
當最大線電(diàn)壓大於過電壓保護整定值並達到相應延時後保護動作(可動作於告警,也可動作於跳(tiào)閘),並記錄相應的事件信息。相(xiàng)應保(bǎo)護邏(luó)輯如下圖所(suǒ)示(shì)。
3.7、低電壓
當三個線電中的一個小於低電壓保定值並達到整定延(yán)時後低電壓保護動作(可(kě)動作於告(gào)警,也可動作於跳閘),並記錄相應的事件信息。為防止裝置(zhì)上電時母(mǔ)線三相失(shī)壓而引起低電壓保護動作,裝置隻有監測到母線(xiàn)電壓正常且開關處於合位後才啟動(dòng)低電壓保護。相應保護邏輯如下圖所示。
3.8、失壓保護
當(dāng)最大線電壓小於失壓定值且線路電(diàn)流小於閉鎖電流並(bìng)達到整定延時後失(shī)壓保護動作(可動作於告警,也可動(dòng)作(zuò)於跳(tiào)閘(zhá)),並記錄相(xiàng)應的事件信息。為防止裝置上電時母(mǔ)線三(sān)相失壓而引起失(shī)壓保(bǎo)護動作,裝置隻(zhī)有(yǒu)監測到母線電壓正(zhèng)常(cháng)且開(kāi)關處於(yú)合(hé)位後才啟動失壓保護。相應保護邏(luó)輯(jí)如下圖所示。
3.9、零序過壓
當檢測到零序電壓大於零序過壓定值時(shí)並達到整定延時後,零序過壓(yā)動作(可動作於告(gào)警,也可動作於跳閘),並記錄相應的(de)事件信息。相應保護邏輯如下(xià)圖所示。
3.10、備自(zì)投功能
裝置還配有進線備自投功能用於如下圖所示的兩(liǎng)路進線電源(一主一備或互為備用)係統,1DL和2DL一分一合,並(bìng)有電氣閉鎖防止同時合閘。
備(bèi)自投均由一台裝置實現,當兩(liǎng)路電源互為備用時,備(bèi)自投(tóu)壓板(bǎn)選擇(zé)“互為備用”。假(jiǎ)如(rú)開(kāi)始(shǐ)由1#進線供電,1DL合,2DL分,當#1進線停電時,裝置跳開1DL,然後合上2DL改為2#進線(xiàn)供電,完成備投;當2#進線停電時,裝置先跳開2DL,然後合上1DL,又改(gǎi)回1#進線供電(diàn),完成備投(tóu),以實現兩路進線電源互為備投。
當進線1作為主用電源(yuán)時,備自投壓板選(xuǎn)擇“1#主(zhǔ)電源”,當進線2作為(wéi)主用(yòng)電(diàn)源時,備自(zì)投壓板選擇“2#主電源”即可。以#1作為主用電源,2#進線作為備用電源為例,1DL合位,2DL分位,由#1進線供電,當#1進(jìn)線停電(diàn)時,備投跳開(kāi)1DL,然後合上2DL,轉為#2進線供電(diàn);當#1進線電源恢複時,由自複功能跳開2DL,然後合上1DL,恢複為#1進線供電。
當任一進線沒有安裝PT時,裝置可通過投入帶電節點來檢測外部(bù)無源觸點(diǎn)信號(可由帶電指示器輸入信號)來識別線路電(diàn)壓狀態(tài),以完成備自投功(gōng)能。
3.11、非電量(liàng)保護
非電量保護主要指從(cóng)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行信號(hào)采集後,或動作於保護跳閘,或動作於報警信號,其中重瓦(wǎ)斯、超(chāo)溫信號、壓力釋放信號、變壓器(qì)門(mén)狀態信號,保護控製字投入則跳閘;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,此時可作為普通遙信量使用。
3.12、CT斷線告警
當三相保護電流最大值大於0.50A且最小值小於0.20A,並且(qiě)CT 斷線告警壓板投入,則裝置經整定延時報CT斷線告警。
3.13、PT斷線告警
當最大線電壓(yā)差(chà)大於(yú)30V且最小相電壓小於7V,或者最大相(xiàng)電壓小於7V且最大相電流大於0.2A,並且PT斷線告警壓板投入,則裝置經整(zhěng)定延(yán)時報PT斷線告警。
3.14、控製回路斷(duàn)線告警
當分合位均為(wéi)分位或合位,裝置(zhì)延時報控製回(huí)路斷線告警。控(kòng)製(zhì)回路斷線告警功能可通過(guò)保護控製字投入和退出,出廠默認退出此功能。
3.15、自動(dòng)複歸(guī)功能
當故障解除後(hòu),若自動複歸功能壓板投入,則經延時後,裝置複(fù)歸。
3.16、故障錄波(選配)
裝置(zhì)選配故障錄波功能,在發生電壓故障跳閘或電流故障(zhàng)跳閘時自動進行錄波,錄(lù)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,故障(zhàng)後錄4周,共32個周波數據(jù),每周包含16個采樣點,錄波數據(jù)還包含錄波啟動故障和錄波(bō)時間信息。
裝(zhuāng)置可記錄20次故障錄波數據且掉電不丟失。
故障波(bō)形不僅可以通(tōng)過RS485接口和Modbus-RTU協議發(fā)送到後台,經後台解(jiě)析後展示,還可以直接在(zài)裝置上查(chá)看,並且可(kě)在(zài)一定範圍內放大和縮小。