一、概述
1.1適用范圍
綜合保護(hù)裝置是我公司為了適應(yīng)電力系統(tǒng)各發(fā)電廠、變電站、配電站等對(duì)繼 ?電保護(hù)的要求而專門開(kāi)發(fā)的新一代微機(jī)型繼電保護(hù)設(shè)備。為 35KV 及以下電壓等級(jí)架空線路、電纜線路、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等一次設(shè)備提供完善的保護(hù)功能,既可以分散在開(kāi)關(guān)柜就地安裝,也可以集中組屏安裝。完善的設(shè)計(jì)保證了裝置可以在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期、可靠地運(yùn)行。
1.2 裝置功能配置
1.2.1 ?速斷保護(hù);
1.2.2 ?三段式過(guò)流保護(hù)(過(guò)流3段可選擇反時(shí)限動(dòng)作);
1.2.3 ?后加速保護(hù);
1.2.4 ?充電保護(hù);
1.2.5 ?過(guò)負(fù)荷保護(hù)(可選告警或跳閘);
1.2.6 ?涌流閉鎖功能;
1.2.7 ?三段式零序過(guò)流保護(hù)(可選告警或跳閘,零序過(guò)流3段可選擇反時(shí)限動(dòng)作);
1.2.8 ?負(fù)序過(guò)流保護(hù)(可選告警或跳閘);
1.2.9 ?重合閘;
1.2.10 過(guò)電壓、低電壓(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(guò)壓(可選告警或跳閘);
1.2.13 進(jìn)線備自投(可備投,可自復(fù));
1.2.14 ?PT 斷線告警;
1.2.15 ?CT 斷線告警;
1.2.16 ?未儲(chǔ)能告警;
1.2.17 ?非電量:重瓦斯跳閘,輕瓦斯告警,超溫跳閘,高溫告警,壓力釋放跳閘,開(kāi)門跳閘;
1.2.18 ?分合位異常告警;
1.2.19 ?自動(dòng)復(fù)歸功能;
1.2.20 ?通訊功能:RS-485接口(通信協(xié)議可選IEC-101或Modbus);
1.2.21 人機(jī)界面:采用2.8寸TFT彩色液晶屏,可顯示一次模擬圖
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二、技術(shù)參數(shù)
2.1 工作環(huán)境條件
環(huán)境溫度:-10~+55℃
相對(duì)濕度:不大于95%,無(wú)凝露
大氣壓力:80~110kPa
其它條件:裝置周圍的空氣中不應(yīng)含有帶酸、堿腐蝕或爆炸性的物質(zhì),且具有防雷、雨、雪設(shè)施
試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件:
環(huán)境溫度: +15~+35℃
相對(duì)濕度:45%~75%
大氣壓力:86~106kPa
儲(chǔ)藏及運(yùn)輸:-25~+70℃
2.2 額定電氣參數(shù)
工作電源: AC/DC 100~264V
額定電流: 5A
頻??率: 50Hz
2.3 主要技術(shù)指標(biāo)
2.3.1 整定范圍及誤差:
電流保護(hù)整定范圍:0.1~100A,誤差不超過(guò)±3%或0.05A
整定步長(zhǎng):0.01A
零序電流整定范圍:0.1~100A,誤差不超過(guò)±3%或0.02A
整定步長(zhǎng):0.01A
電壓整定范圍:5~150V,誤差不超過(guò)±3%
整定步長(zhǎng):0.01V
時(shí)間整定范圍:0.1~99.99s,誤差不超過(guò)±1%或35ms
整定步長(zhǎng):0.01s
反時(shí)限時(shí)間常數(shù)整定范圍:0.02-1.2
延時(shí)誤差不超過(guò)±3%或100ms
2.3.2 電流速斷出口動(dòng)作時(shí)間:不大于35ms (1.2倍動(dòng)作電流)
非電量出口動(dòng)作時(shí)間:不大于35ms
2.3.3 裝置功耗:
交流電流回路:不大于1VA/相
交流電壓回路:不大于1VA/相
直流電壓回路:正常工作時(shí),不大于10W
保護(hù)動(dòng)作時(shí),不大于15W
2.3.4 過(guò)載能力:
電流回路:2倍額定電流可長(zhǎng)期工作
10倍額定電流允許10S
20倍額定電流允許1S
電壓回路:1.2倍額定電壓可長(zhǎng)期工作
1.5倍額定電壓允許10S
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2.3.5 觸點(diǎn)容量:
在直流感性負(fù)荷回路中(C/R=7ms),電壓不超過(guò)250VDC,且電流不超過(guò)2.5A,觸頭斷開(kāi)容量為50W;
在交流回路(COSΦ=0.4,電壓不超過(guò)250VAC,且電流不超過(guò)4A)中,觸頭斷開(kāi)容量為600VA;
在阻性負(fù)荷回路中(交直流電壓不超過(guò)250V,電流不超過(guò)10A)中,觸點(diǎn)最大斷開(kāi)容量1500VA/400W。
觸點(diǎn)允許長(zhǎng)期接通不超過(guò)5A電流。
2.3.6 絕緣電阻:
用開(kāi)路電壓為500V的兆歐表測(cè)量其絕緣電阻,裝置的各帶電端子連在一起,對(duì)外露的非帶電金屬部件或外殼之間大于100MΩ。
2.3.7介質(zhì)強(qiáng)度:
產(chǎn)品的開(kāi)關(guān)量采集電路(A04-A14)對(duì)地(即外殼或外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,歷時(shí)1min,而無(wú)擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。
其余各帶電端子連在一起,對(duì)外露的非帶電金屬部分或外殼之間,以及裝置中無(wú)電氣聯(lián)系的各導(dǎo)電電路之間,應(yīng)能承受交流有效值2000V/50Hz的試驗(yàn)電壓,歷時(shí)1min無(wú)絕緣擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象。當(dāng)復(fù)查介質(zhì)強(qiáng)度時(shí),試驗(yàn)電壓值應(yīng)為規(guī)定值的75%。
2.3.8 沖擊電壓:
產(chǎn)品的各帶電的導(dǎo)電電路對(duì)地,以及產(chǎn)品中電氣上無(wú)聯(lián)系的各帶電的導(dǎo)電電路之間,能承受沖擊電壓波形為標(biāo)準(zhǔn)雷電波,峰值為1kV(額定絕緣電壓≤63V)或5kV(額定絕緣電壓>63V)的試驗(yàn)電壓,此后無(wú)絕緣損壞。檢驗(yàn)過(guò)程中,允許出現(xiàn)不導(dǎo)致絕緣損壞的閃絡(luò)現(xiàn)象。
如果出現(xiàn)閃絡(luò),則應(yīng)復(fù)查介質(zhì)強(qiáng)度,此時(shí)介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)電壓值為規(guī)定值的75%。
2.3.9 其它抗干擾性能:符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定。
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三、保護(hù)動(dòng)作原理
3.1、速斷保護(hù)、3段式過(guò)流保護(hù)
當(dāng)三相電流中任意一相電流超過(guò)電流整定值時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器,計(jì)時(shí)達(dá)到相應(yīng)的動(dòng)作延時(shí)后,保護(hù)動(dòng)作并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護(hù)邏輯如下圖所示。
另外過(guò)流3段還可以選擇反時(shí)限動(dòng)作,并且提供滿足國(guó)際電工委員會(huì)(IEC255-4)規(guī)定的3種反時(shí)限特性:
一般反時(shí)限特性: ?????????
?????非常反時(shí)限特性: ? ? ? ? ? ?
?極端反時(shí)限特性: ? ? ? ? ? ?
式中:tP為時(shí)間常數(shù),IP為反時(shí)限啟動(dòng)電流,I為實(shí)際運(yùn)行電流,t為動(dòng)作延時(shí)。
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3.2、后加速保護(hù)
本裝置配備有獨(dú)立的加速段保護(hù)。當(dāng)斷路器由分變合3秒內(nèi)電流大于加速段電流定值并達(dá)到后加速延時(shí)后保護(hù)動(dòng)作,并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護(hù)邏輯如下圖所示。
3.3、過(guò)負(fù)荷保護(hù)
當(dāng)三相電流中任意一相電流超過(guò)整定值并達(dá)到相應(yīng)整定延時(shí)后保護(hù)動(dòng)作(可動(dòng)作于告警或者跳閘),并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護(hù)邏輯如下圖所示。
3.4、零序過(guò)流
裝置配有三段零序過(guò)流保護(hù),每一段可單獨(dú)整定定值,并可選擇告警或跳閘,零序電流可以選擇外部獨(dú)立的零序互感器,也可選擇內(nèi)部合成零序3I0,當(dāng)零序電流大于相應(yīng)的整定電流并達(dá)到相應(yīng)的整定延時(shí)時(shí)保護(hù)動(dòng)作。相應(yīng)保護(hù)邏輯如
下圖所示。
另外零序過(guò)流3段還可以選擇反時(shí)限動(dòng)作,同樣提供滿足國(guó)際電工委員會(huì)(IEC255-4)規(guī)定的3種反時(shí)限特性供用戶選擇。
一般反時(shí)限特性:
?非常反時(shí)限特性:
極端反時(shí)限特性:
式中:tP為時(shí)間常數(shù),IP為反時(shí)限啟動(dòng)電流,I為實(shí)際運(yùn)行電流,t為動(dòng)作延時(shí)。
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3.5、重合閘
裝置具有三相重合閘功能,并包含偷跳啟動(dòng)(位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng))和保護(hù)啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方式,其中偷跳啟動(dòng)可通過(guò)控制字投入和退出,當(dāng)重合閘不用時(shí)也可通過(guò)設(shè)置保護(hù)控制字來(lái)退出功能,重合閘次數(shù)包含0到3次可選,當(dāng)設(shè)定為0次時(shí)也相當(dāng)于退出重合閘功能。
重合閘必須在斷路器處于分位﹑充電完成﹑沒(méi)有閉鎖條件的情況下才能夠經(jīng)延時(shí)出口動(dòng)作。重合閘出口除了動(dòng)作合閘外,還置后加速標(biāo)志﹑重合次數(shù)減一﹑并置重合閘標(biāo)志(此三項(xiàng)在裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn))用于為下一次重合做準(zhǔn)備。重合閘動(dòng)作后,若合閘于永久故障,可后加速跳閘,跳閘后重合閘不再充電。
重合閘充電:手動(dòng)合閘后,判斷到斷路器處于合位,重合閘功能壓板投入,經(jīng)過(guò)15秒充電完成,充電完成后充電指示燈亮起,代表重合閘充電完成。
重合閘閉鎖:值班人員手動(dòng)分閘﹑合閘于故障狀態(tài)而隨即后加速跳閘﹑低頻保護(hù)動(dòng)作﹑跳閘后檢測(cè)到線路有電流(大于0.2A)。
合閘條件:充電完成后,電流故障跳閘(三段式過(guò)流或零序過(guò)流),斷路器跳開(kāi)后,延時(shí)重合閘。
重合閘邏輯如下圖:
3.6、過(guò)電壓
當(dāng)最大線電壓大于過(guò)電壓保護(hù)整定值并達(dá)到相應(yīng)延時(shí)后保護(hù)動(dòng)作(可動(dòng)作于告警,也可動(dòng)作于跳閘),并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護(hù)邏輯如下圖所示。
3.7、低電壓
當(dāng)三個(gè)線電中的一個(gè)小于低電壓保定值并達(dá)到整定延時(shí)后低電壓保護(hù)動(dòng)作(可動(dòng)作于告警,也可動(dòng)作于跳閘),并記錄相應(yīng)的事件信息。為防止裝置上電時(shí)母線三相失壓而引起低電壓保護(hù)動(dòng)作,裝置只有監(jiān)測(cè)到母線電壓正常且開(kāi)關(guān)處于合位后才啟動(dòng)低電壓保護(hù)。相應(yīng)保護(hù)邏輯如下圖所示。
3.8、失壓保護(hù)
當(dāng)最大線電壓小于失壓定值且線路電流小于閉鎖電流并達(dá)到整定延時(shí)后失壓保護(hù)動(dòng)作(可動(dòng)作于告警,也可動(dòng)作于跳閘),并記錄相應(yīng)的事件信息。為防止裝置上電時(shí)母線三相失壓而引起失壓保護(hù)動(dòng)作,裝置只有監(jiān)測(cè)到母線電壓正常且開(kāi)關(guān)處于合位后才啟動(dòng)失壓保護(hù)。相應(yīng)保護(hù)邏輯如下圖所示。
3.9、零序過(guò)壓
當(dāng)檢測(cè)到零序電壓大于零序過(guò)壓定值時(shí)并達(dá)到整定延時(shí)后,零序過(guò)壓動(dòng)作(可動(dòng)作于告警,也可動(dòng)作于跳閘),并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護(hù)邏輯如下圖所示。
3.10、備自投功能
裝置還配有進(jìn)線備自投功能用于如下圖所示的兩路進(jìn)線電源(一主一備或互為備用)系統(tǒng),1DL和2DL一分一合,并有電氣閉鎖防止同時(shí)合閘。
備自投均由一臺(tái)裝置實(shí)現(xiàn),當(dāng)兩路電源互為備用時(shí),備自投壓板選擇“互為備用”。假如開(kāi)始由1#進(jìn)線供電,1DL合,2DL分,當(dāng)#1進(jìn)線停電時(shí),裝置跳開(kāi)1DL,然后合上2DL改為2#進(jìn)線供電,完成備投;當(dāng)2#進(jìn)線停電時(shí),裝置先跳開(kāi)2DL,然后合上1DL,又改回1#進(jìn)線供電,完成備投,以實(shí)現(xiàn)兩路進(jìn)線電源互為備投。
當(dāng)進(jìn)線1作為主用電源時(shí),備自投壓板選擇“1#主電源”,當(dāng)進(jìn)線2作為主用電源時(shí),備自投壓板選擇“2#主電源”即可。以#1作為主用電源,2#進(jìn)線作為備用電源為例,1DL合位,2DL分位,由#1進(jìn)線供電,當(dāng)#1進(jìn)線停電時(shí),備投跳開(kāi)1DL,然后合上2DL,轉(zhuǎn)為#2進(jìn)線供電;當(dāng)#1進(jìn)線電源恢復(fù)時(shí),由自復(fù)功能跳開(kāi)2DL,然后合上1DL,恢復(fù)為#1進(jìn)線供電。
當(dāng)任一進(jìn)線沒(méi)有安裝PT時(shí),裝置可通過(guò)投入帶電節(jié)點(diǎn)來(lái)檢測(cè)外部無(wú)源觸點(diǎn)信號(hào)(可由帶電指示器輸入信號(hào))來(lái)識(shí)別線路電壓狀態(tài),以完成備自投功能。
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3.11、非電量保護(hù)
??非電量保護(hù)主要指從變壓器本體引來(lái)的瓦斯信號(hào)、溫度信號(hào)等現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)經(jīng)單元箱進(jìn)行信號(hào)采集后,或動(dòng)作于保護(hù)跳閘,或動(dòng)作于報(bào)警信號(hào),其中重瓦斯、超溫信號(hào)、壓力釋放信號(hào)、變壓器門狀態(tài)信號(hào),保護(hù)控制字投入則跳閘;輕瓦斯、高溫信號(hào),保護(hù)控制字投入則報(bào)警。若相應(yīng)保護(hù)控制字不投入,則不動(dòng)作,此時(shí)可作為普通遙信量使用。
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3.12、CT斷線告警
當(dāng)三相保護(hù)電流最大值大于0.50A且最小值小于0.20A,并且CT 斷線告警壓板投入,則裝置經(jīng)整定延時(shí)報(bào)CT斷線告警。?
3.13、PT斷線告警
當(dāng)最大線電壓差大于30V且最小相電壓小于7V,或者最大相電壓小于7V且最大相電流大于0.2A,并且PT斷線告警壓板投入,則裝置經(jīng)整定延時(shí)報(bào)PT斷線告警。
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3.14、控制回路斷線告警
當(dāng)分合位均為分位或合位,裝置延時(shí)報(bào)控制回路斷線告警??刂苹芈窋嗑€告警功能可通過(guò)保護(hù)控制字投入和退出,出廠默認(rèn)退出此功能。
3.15、自動(dòng)復(fù)歸功能
當(dāng)故障解除后,若自動(dòng)復(fù)歸功能壓板投入,則經(jīng)延時(shí)后,裝置復(fù)歸。
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3.16、故障錄波(選配)
裝置選配故障錄波功能,在發(fā)生電壓故障跳閘或電流故障跳閘時(shí)自動(dòng)進(jìn)行錄波,錄波包含8個(gè)采樣通道(Uab,Ubc,Uca,Uo,Ia,Ib,Ic,Io)數(shù)據(jù),每個(gè)通道故障前錄28周,故障后錄4周,共32個(gè)周波數(shù)據(jù),每周包含16個(gè)采樣點(diǎn),錄波數(shù)據(jù)還包含錄波啟動(dòng)故障和錄波時(shí)間信息。
裝置可記錄20次故障錄波數(shù)據(jù)且掉電不丟失。
故障波形不僅可以通過(guò)RS485接口和Modbus-RTU協(xié)議發(fā)送到后臺(tái),經(jīng)后臺(tái)解析后展示,還可以直接在裝置上查看,并且可在一定范圍內(nèi)放大和縮小。