SEL保護(hù)裝置的使用及維護(hù)

馮菊芳 王 奎

[摘要]對(duì)攀鋼目前所使用的SEL保護(hù)裝置作簡(jiǎn)要說(shuō)明，并對(duì)部分保護(hù)裝置的主要邏輯進(jìn)行詳細(xì)的闡述，根據(jù)日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn)介紹故障后該裝置的跳閘記錄查詢(xún)方法。

[關(guān)鍵詞]SEL保護(hù)裝置邏輯設(shè)置事件順序記錄

中圖分類(lèi)號(hào)：TM92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671--7597(2009)1020056--01

一、概述

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，變電所綜合自動(dòng)化的水平也在不斷提高。攀鋼在三期改造中，改造和新建了多個(gè)變電所，改造后變電所及新建變電所均使用微機(jī)保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化監(jiān)控，達(dá)到無(wú)人值班的水平。攀鋼在進(jìn)行變電所綜合自動(dòng)化改造過(guò)程中，大量使用了美國(guó)SEL、西門(mén)子、南京因泰來(lái)等微機(jī)保護(hù)裝置，運(yùn)行狀態(tài)良好。本論文將著重就美國(guó)SEL保護(hù)裝置的功能、特點(diǎn)、邏輯設(shè)置、調(diào)試方法等內(nèi)容進(jìn)行介紹，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)介紹故障發(fā)生后事件記錄的查詢(xún)分析以及日常維護(hù)工作。

二、SEL保護(hù)裝置的功能及特點(diǎn)

1、SEL547母線(xiàn)PT監(jiān)測(cè)裝置

SEL547母線(xiàn)PT監(jiān)測(cè)裝置具有過(guò)壓、低壓、零序過(guò)壓保護(hù)功能，對(duì)母線(xiàn)PT電壓進(jìn)行監(jiān)視。

2、SEL551過(guò)流／重合閘保護(hù)裝置

SEL551保護(hù)裝置具有眾多的相間、接地和負(fù)序過(guò)流元件；具有帶順序配合的多次重合閘功能：利用增強(qiáng)型的SELogic控制方程可建立傳統(tǒng)的和高級(jí)的保護(hù)跳閘方案；通過(guò)本地／遠(yuǎn)程控制邏輯能對(duì)控制方案進(jìn)行允許／禁止操作、操作線(xiàn)路斷路器：事件順序記錄(SER)報(bào)告和事件報(bào)告儲(chǔ)存在非揮發(fā)性?xún)?nèi)存中：可選的后面板端子、輸出接點(diǎn)和通信串口。

3、SEL35lA具有監(jiān)視和控制功能的改進(jìn)型饋線(xiàn)保護(hù)裝置

SEL－351A保護(hù)裝置是一種集保護(hù)、監(jiān)視、控制和故障定位于一體的保護(hù)裝置。它的保護(hù)功能包括過(guò)電流、低電壓／過(guò)電壓、低頻率／過(guò)頻率，另外還有相、接地、中性點(diǎn)保護(hù)以及方向元件。其中過(guò)電流保護(hù)采用相、負(fù)序、零序接地以及中性點(diǎn)接地過(guò)電流元件的組合來(lái)保護(hù)饋線(xiàn)及其它設(shè)備，同時(shí)還可受方向控制。

4、SEL387／SEL387A／SEL587差動(dòng)保護(hù)裝置

SEL387／SEL387A／SEL587三種保護(hù)裝置均用于變壓器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的差動(dòng)保護(hù)。其中SEL387適用于三卷變壓器，SEL387A／SEL587適用于兩卷變壓器，主要有比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)功能，比較而言SEL587較SEL387／SEL387A保護(hù)種類(lèi)要少，i／o接點(diǎn)要少。

5、SEL311C

SEL-311c保護(hù)裝置是一個(gè)全功能的、三相跳閘／重合閘保護(hù)裝置，主要用于輸電線(xiàn)路保護(hù)。它具有一整套相間和接地保護(hù)元件，并可進(jìn)行失步閉鎖，同時(shí)還有四次重合閘，可為用戶(hù)提供階段式距離保護(hù)和縱聯(lián)跳閘方案。兩個(gè)通訊串口都可以支持標(biāo)準(zhǔn)的MIRRORED BITSTM通訊技術(shù)以及其它自動(dòng)化功能。

保護(hù)裝置利用相間和接地距離元件、后備方向過(guò)電流元件以及縱聯(lián)保護(hù)方案構(gòu)成輸電線(xiàn)路保護(hù)。專(zhuān)利的電容電壓互感器(CVT)暫態(tài)超越邏輯增強(qiáng)了一段距離元件的安全性。最佳選擇接地方向元件可優(yōu)選方向元件特性，同時(shí)不要求方向整定值。

三、SEL保護(hù)裝置的使用

所有SEL保護(hù)裝置都配置了RS232或RS485／422作為通訊接口，其中SEL551、SEL547有一個(gè)串口(根據(jù)定貨要求可選RS232或RS485／422)；SEL351、SEL351A、SEL31lc、SEL387、SEL387A、SEL587等保護(hù)裝置都有3-~RS232串行口(一個(gè)在前，兩個(gè)在后)和一個(gè)后RS485串行口。所有串行口的默認(rèn)整定值為：波特率2400，數(shù)據(jù)位8位，無(wú)奇偶校驗(yàn)，停止位1位。在調(diào)試時(shí)，可使用標(biāo)準(zhǔn)232接線(xiàn)方式的通訊線(xiàn)連接維護(hù)口到計(jì)算機(jī)的串行口，運(yùn)用WINDOWS自帶的“超級(jí)終端”或SEL公司提供的SEL5010、SELf030、AcSELerator等應(yīng)用軟件對(duì)保護(hù)裝置中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置。

一般情況下，我們需對(duì)裝置中繼電器整定值(命令為SET)、SELLOGIC控制方程整定值(命令為SET L)、通用整定值(命令為SET G)、順序記錄器整定值(命令為SET R)、文字標(biāo)號(hào)整定值(命令為SET T)、串行口整定值(命令為SET P)的內(nèi)容進(jìn)行整定。所有的設(shè)置都是在進(jìn)入訪(fǎng)問(wèn)等級(jí)2后才允許修改。

首先設(shè)置通用整定值。其中包含定值組改變延時(shí)、電力系統(tǒng)配置、日期格式、前面板顯示操作、事件報(bào)告參數(shù)、電站直流電源監(jiān)視、斷路器監(jiān)視整定值。進(jìn)入訪(fǎng)問(wèn)等級(jí)2后(執(zhí)行命令：ACC以及=>2AC)，執(zhí)行命令SET G，根據(jù)提示依次對(duì)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行整定并保存整定內(nèi)容。

然后設(shè)置繼電器整定值。其中包含了變電所名、開(kāi)路名、CT及PT變比、所有使用保護(hù)的配置及定值、中間變量的延時(shí)等。

第三，設(shè)置SELLOGIC控制方程整定值。裝置中用到的保護(hù)功能、開(kāi)關(guān)量輸入輸出等的邏輯都在這里進(jìn)行設(shè)置。

最后，設(shè)置順序記錄器整定值、文字標(biāo)號(hào)整定值、串行口整定值。進(jìn)入訪(fǎng)問(wèn)等級(jí)2后，根據(jù)提示依次對(duì)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行整定即可。

四、SEL保護(hù)裝置邏輯設(shè)置實(shí)例

(一)SEL551中重合閘及重合閘后加速邏輯，重瓦斯保護(hù)跳閘信號(hào)顯示的邏輯探討

1、重合閘邏輯

目前攀鋼設(shè)置的重合閘都是一次重合，因此在繼電器整定值790Il中輸入重合閘動(dòng)作定值，79012、79013、79014中整定為0，表示重合閘只動(dòng)作一次。

在SELLOGIC控制方程整定值中，設(shè)置79RI=TRIP，其中79RI指重合閘啟動(dòng)條件，本句邏輯是指保護(hù)跳閘后啟動(dòng)重合閘。設(shè)置79RIS=52A，其中79RIS指重合閘啟動(dòng)監(jiān)視，52A指斷路器狀態(tài)輸入，當(dāng)79RIS=邏輯1時(shí)開(kāi)始監(jiān)視79RI，當(dāng)79RIS＝邏輯0時(shí)重合閘閉鎖；本句邏輯的意思是當(dāng)斷路器在合位時(shí)，重合閘功能開(kāi)放。設(shè)置OUT2=CLOSE，即是合閘及重合閘功能由OUT2出口執(zhí)行。

2、重合閘后加速

架空線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)這種情況，重合閘或手動(dòng)合閘合于故障上，按照電力規(guī)程規(guī)定這種情況下后加速應(yīng)該立即動(dòng)作，迅速切除斷路器，以免擴(kuò)大事故范圍，造成設(shè)備損壞。在SEL551中，固有邏輯里不包含合于故障的邏輯，經(jīng)研究，在架空線(xiàn)路SEL551保護(hù)裝置中做了以下邏輯，經(jīng)調(diào)試保護(hù)動(dòng)作情況正確。

架空線(xiàn)保護(hù)設(shè)置為速斷零秒跳閘、過(guò)流0.3秒跳閘，重合閘0.7秒動(dòng)作，若斷路器合于故障，則將過(guò)流保護(hù)進(jìn)行加速就可以了。合于故障邏輯中的重點(diǎn)就是捕捉到斷路器輔助接點(diǎn)在合閘過(guò)程中由分到合的變位過(guò)程，然后跟過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)做“與”邏輯，直接出口跳閘。

在SEL551中，用以下邏輯語(yǔ)句完成了合于故障的加速跳閘邏輯。

(1)52A=IN1。斷路器輔助接點(diǎn)狀態(tài)由1N1接點(diǎn)引入到裝置。當(dāng)斷路

器為分位時(shí)，52A、1N1均置位為邏輯0；當(dāng)斷路器為合位時(shí)，52A、INl均置位為邏輯1。

(2)SVI=!INl，SVIPU：=0，SVIDO=75。其中“!”為邏輯非運(yùn)算符。當(dāng)斷路器為分位時(shí)，中間變量SVI置位為邏輯1，即是說(shuō)斷路器分位是中間變量SVI的啟動(dòng)條件：當(dāng)斷路器為合位時(shí)，中間變量置SVI置位為邏輯0。中間變量rSVl零秒啟動(dòng)(SVlPU)，保持75個(gè)周波／1，5秒(SVID0=75)后自動(dòng)返回。此處SVlDO設(shè)置為75個(gè)周波／1.5秒，主要是考慮到重合閘動(dòng)作時(shí)間為0.7秒，再加上保護(hù)動(dòng)作后斷路器跳閘時(shí)間、斷路器輔助接點(diǎn)變位時(shí)間以及重合閘動(dòng)作后斷路器合閘時(shí)間、斷路器輔助接點(diǎn)變位時(shí)間，以及一些裕量，以確保邏輯的可靠執(zhí)行。

(3)SV2=SVIT*INI*50P2，SV2PU=0，SV2D0：=50。50P2是相間定時(shí)限電流保護(hù)第二段，在這里已設(shè)置為過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)。當(dāng)斷路器100周波以前為分位，目前為合位，且過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)，sv2置位為邏輯1。其中SVIT*INI描述了斷路器輔助接點(diǎn)在2秒內(nèi)由分到合的過(guò)程。中間變量：SV2零秒啟動(dòng)(SV2PU：=0)，保持50個(gè)周波／1秒(SV2DO：=50)后自動(dòng)返回。此處SV2DO設(shè)置為50個(gè)周波，主要是考慮到SV2T作用于出口跳閘，若該接點(diǎn)保持時(shí)間較小，有可能出現(xiàn)保護(hù)裝置出口接點(diǎn)比斷路器輔助接點(diǎn)先斷開(kāi)的情況，這樣就會(huì)由保護(hù)裝置出口接點(diǎn)來(lái)滅弧，如果該出口接點(diǎn)容量不夠就會(huì)燒接點(diǎn)。

(4)OUTI=SV2T。SV2T置位為邏輯1后由OUTI出口，OLTl接入到斷路器跳閘回路中完成后加速跳閘功能。

(5)TR=：SV2T。把SV2T寫(xiě)入TR中，當(dāng)SV2T置位后繼電器可觸發(fā)前面板的“INST”燈亮(SV2為瞬時(shí)啟動(dòng)，故瞬時(shí)燈亮)，同時(shí)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)一個(gè)15周波的事件報(bào)告。

(6)DPI=sv2T，DPI 1=houjiasu dongzuo，DPI O=O。DP用于在繼電器液晶顯示屏LcD上循環(huán)顯示文字信息。當(dāng)sV2T置位為邏輯1時(shí)，在LCD上顯示“houjiasu dongzuo(后加速動(dòng)作)”文字信息；當(dāng)SV2T]置位為邏輯0時(shí)，在LCD上沒(méi)有關(guān)于后加速的信息顯示。

3重瓦斯保護(hù)跳閘信號(hào)顯示的邏輯探討

對(duì)于一般的動(dòng)力變壓器用SEL551完成保護(hù)功能，可把重瓦斯信號(hào)接入IN2，INZ通過(guò)中間變量直接出口跳閘，但是這種做法會(huì)造成重瓦斯跳閘時(shí)，面板無(wú)任何紅燈顯示，這樣不利于變電所值班人員對(duì)故障情況的掌握。造成面板上無(wú)顯示的原因是，SEL551中若無(wú)電流元件動(dòng)作無(wú)法啟動(dòng)面板上的紅燈。經(jīng)考慮，可在裝置中做如下邏輯，使重瓦斯動(dòng)作后面板上有紅燈顯示。

(1)SVI=IN2，SVIPU=O，SVIDO=50，OUTI=SVIT。IN2接收重瓦斯動(dòng)作信號(hào)，通過(guò)中間變量SVl從OUTl出口跳閘，完成重瓦斯瞬時(shí)動(dòng)作跳閘功能。

(2)50PIP=-X，TR--50PI*SVI，SV2=50P2*SVI。SV2PU=O，Sv2Do=30000。此處的50PIP第一段定時(shí)限電流定值x應(yīng)該小于該變壓器的最小負(fù)荷，使變壓器只要帶負(fù)荷就會(huì)啟動(dòng)50PI，這樣當(dāng)重瓦斯動(dòng)作時(shí)TR、SV2都被置位為邏輯l。TR可自動(dòng)觸發(fā)一個(gè)15周波的事件報(bào)告，并驅(qū)動(dòng)前面板上的A、B、c、INST紅燈亮：SV2用于LCD上的文字信息顯示。

(3)DPI=SV2T，DPI1＝zhongwasi dongzuo，DPI_O=0。當(dāng)SV2T置位為邏輯1時(shí)，在LCD上顯示“zhon&nvasi dongzuo(重瓦斯動(dòng)作)”文字信息，該信息會(huì)在LCD中循環(huán)顯示30000"個(gè)周波／10分鐘(SV200=30000)t便于變電所值班人員有足夠的時(shí)間查看跳閘信息；當(dāng)SV2T置J位為邏輯0時(shí)，在LCD上沒(méi)有關(guān)于重瓦斯動(dòng)作的信息顯示。

如果在裝置中做了以上邏輯，當(dāng)重瓦斯動(dòng)作時(shí)在LcD及前面板上均可看到明顯的信號(hào)顯示，但是這樣的邏輯也有一個(gè)缺陷，即從紅燈亮的情況上無(wú)法與速斷保護(hù)相區(qū)別。當(dāng)速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)，也會(huì)有A／B／c、INST紅燈亮，仍然需要配臺(tái)LCD上的文字信息才能正確判斷故障原因。所以，此邏輯是否實(shí)施還有待商量。

(二)SEL311c中高頻保護(hù)的相關(guān)邏輯設(shè)置

目前攀鋼有五條110KV線(xiàn)路使用SEL311c保護(hù)裝置，該五條線(xiàn)路設(shè)置了四段零序、四段相間距離、四段接地距離保護(hù)，并設(shè)置高頻閉鎖方向保護(hù)作為主保護(hù)。在四段零序、相間距離、接地距離保護(hù)中，用四段中定值最小的三段保護(hù)瞬時(shí)啟訊(三段保護(hù)不跳閘)，用二段保護(hù)瞬時(shí)停訊(二段定值比三段稍大。但小于一段及四段)。高頻閉鎖方向保護(hù)的工作原理是：當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，非故障線(xiàn)路的一端發(fā)出閉鎖該線(xiàn)路兩端保護(hù)的高頻信號(hào)；發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，對(duì)于故障線(xiàn)路兩端則不需要發(fā)出高頻信號(hào)使保護(hù)動(dòng)作于跳閘。從原理中可知，當(dāng)保護(hù)裝置感受到先啟訊／收訊，后停信的過(guò)程時(shí)，高頻保護(hù)動(dòng)作跳閘。用于啟訊的三段保護(hù)不帶方向，當(dāng)三段啟動(dòng)時(shí)表明有故障發(fā)生，但無(wú)法判斷是區(qū)內(nèi)還是區(qū)外；用于停訊的二段保護(hù)判斷故障為區(qū)內(nèi)故障。SEL311c中相關(guān)邏輯如下：

1、ECO＝DCB。選擇通訊支持跳閘邏輯為“方向比較閉鐨式”。

2、TRCOMM=(Z2PGS+67QG2S)*SV2*INl06*!咖2A，BT=INl05，SV2=SVIn J INl05，SV2PU：=0，25，SV2DO=I，SVI=INl05，SVIPU=O，25。SVIDO=2。其中INl06為高頻投入壓板，R蛐2A為從高頻收發(fā)訊機(jī)接入的“收發(fā)訊機(jī)異?！毙盘?hào)，INl05為“收信接點(diǎn)接入”(收到對(duì)側(cè)發(fā)出的啟訊信號(hào)BT：：INl05)：Z2PGS用于使2段方向元件M2P、z2G延時(shí)l周波(21SD：：1)，67QG2SJ用于使2段方向元件67G2、67Q2延時(shí)1周波(67SD：=1)，這樣就允許對(duì)側(cè)來(lái)的閉鎖跳閘信號(hào)有一個(gè)短延時(shí)：中間變量SV2的置位過(guò)程就表現(xiàn)了一個(gè)先收訊后收不到訊的過(guò)程。收發(fā)訊機(jī)來(lái)的對(duì)側(cè)或本側(cè)閉鎖信號(hào)通過(guò)INl05進(jìn)／XSVI，延時(shí)0，25周波啟動(dòng)ISVIT，SVITJ只保持2個(gè)周波，在ISVIT~位的2個(gè)周波里如果閉鎖信號(hào)消失(INl05置'邏輯0)，則SV2置位。在TRCO~邏輯中，當(dāng)本側(cè)感受到II段變化動(dòng)作，而對(duì)側(cè)和本側(cè)都沒(méi)有閉鎖信號(hào)，則高頻保護(hù)動(dòng)作跳閘。從本邏輯可以看出，高頻保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間因該小于INl05從有到無(wú)的時(shí)間2，25周波，45ms。

3、OUTl07=(DSTRT+NSTRT)!R2 A口OUTl(7J用于發(fā)訊控制，接入收發(fā)訊機(jī)。其中DSTRT為方向載波啟動(dòng)，NSTRT為無(wú)方向載波啟動(dòng)，!R2A指收發(fā)訊機(jī)無(wú)故障。

4、OUT20T=STOP*INl06*!RMB2A,，OUT207用于發(fā)訊控制，接入收發(fā)訊機(jī)。其中INl06；黽高頻投入壓扳，!2A指收發(fā)訊機(jī)無(wú)故障，STOP為SEL311c中固有邏輯。

五、故障后跳閘記錄的查詢(xún)

當(dāng)發(fā)生故障后，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面收集相關(guān)的故障信息：

1、觀(guān)察保護(hù)裝置前面板紅燈指示情況，初步判斷故障類(lèi)型、保護(hù)動(dòng)作情況；

2、詳細(xì)記錄LCD中循環(huán)顯示的文字信息，分析裝置中保護(hù)啟動(dòng)的類(lèi)型：

3、用電腦與保護(hù)裝置通訊，用HISI命令查看“事件摘要”，明確引起跳閘的保護(hù)類(lèi)型；用SER命令查看SOE順序事件記錄，分析保護(hù)動(dòng)作的過(guò)程；用EVE命令獲取全長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)事件報(bào)告，并通過(guò)SEL5601錄波軟件查看故障波形。

通過(guò)sEL保護(hù)裝置中詳細(xì)的故障錄波、事件順序記錄功能，我們經(jīng)分析可明確知道故障發(fā)展及保護(hù)動(dòng)作的情況。

六、結(jié)語(yǔ)

目前，SEL保護(hù)在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用已日益廣泛，但技術(shù)人員對(duì)該技術(shù)的掌握還有待進(jìn)一步提高，我們只有在生產(chǎn)實(shí)際中不斷的探索和積累才能對(duì)sEL保護(hù)應(yīng)用自如。