SEL微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行分析及改進(jìn)措施研究及實(shí)施-供電論文

1、評審論文SEL保護(hù)裝置運(yùn)行分析及改進(jìn)措施研究及實(shí)施李薛春動力廠自動化車間摘要：本文對我廠目前所使用的SEL保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中對SEL保護(hù)在運(yùn)行過程中暴露出來的缺陷進(jìn)行研究分析，及時研究處理的方案，使隱患得到有效的解決和控制。 關(guān)鍵詞：SEL保護(hù)裝置 邏輯設(shè)置 一、 概述隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，變電所綜合自動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)綜合自動化監(jiān)控，達(dá)到無人值班的水平。我廠紅旗、冷軋35KV、四水站、馬鹿青、衛(wèi)東等變電所以及五回110KV線路，在進(jìn)行保護(hù)及綜合自動化系統(tǒng)改造后，均采用的是SEL系列微機(jī)保護(hù)裝置

2、，該微機(jī)保護(hù)裝置較國內(nèi)微機(jī)保護(hù)裝置在使用、維護(hù)和軟件升級方面，有一定的優(yōu)越性，性能也比較穩(wěn)定可靠，現(xiàn)對SEL微機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況作系統(tǒng)分析，對在使用中暴露出來的問題繼續(xù)探討，有待進(jìn)一步的改進(jìn)。 二、SEL保護(hù)裝置的功能及特點(diǎn)1、SEL547 母線PT監(jiān)測裝置具有過壓、低壓、零序過壓保護(hù)功能,對母線PT電壓進(jìn)行監(jiān)視。2、 SEL551 過流/重合閘保護(hù)裝置具有眾多的相間、接地和負(fù)序過流元件；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)的和高級的保護(hù)跳閘方案；通過本地/遠(yuǎn)程控制邏輯能對控制方案進(jìn)行允許/禁止操作、操作線路斷路器；事件順序記錄（SER）報告和事件報告

3、儲存在非揮發(fā)性內(nèi)存中；可選的后面板端子、輸出接點(diǎn)和通信串口。3、 SEL351A 具有監(jiān)視和控制功能的改進(jìn)型饋線保護(hù)裝置它是一種集保護(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)功能包括過電流、低電壓/過電壓、低頻率/過頻率，另外還有相、接地、中性點(diǎn)保護(hù)以及方向元件。其中過電流保護(hù)采用相、負(fù)序、零序接地以及中性點(diǎn)接地過電流元件的組合來保護(hù)饋線及其它設(shè)備，同時還可受方向控制。4、 SEL387/ SEL387A/SEL587 差動保護(hù)裝置SEL387/ SEL387A/ SEL587三種保護(hù)裝置均用于變壓器、電動機(jī)等設(shè)備的差動保護(hù)。其中SEL387適用于三卷變壓器， SEL387A/SEL5

4、87適用于兩卷變壓器，主要有比率制動差動保護(hù)功能，比較而言SEL587較SEL387/ SEL387A保護(hù)種類要少，I/O接點(diǎn)要少。5、 SEL311CSEL-311C保護(hù)裝置是一個全功能的、三相跳閘/重合閘保護(hù)裝置，主要用于輸電線路保護(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，同時還有四次重合閘，可為用戶提供階段式距離保護(hù)和縱聯(lián)跳閘方案。該裝置還可以提供事件報告、順序事件記錄器、斷路器接點(diǎn)損耗監(jiān)視器以及變電站直流電源監(jiān)視器等所有標(biāo)準(zhǔn)功能。兩個通訊串口都可以支持標(biāo)準(zhǔn)的MIRRORED BITS通訊技術(shù)以及其它自動化功能。三、存在的問題及改進(jìn)措施1、衛(wèi)東變電所6KV配出開路在改造完后的

5、運(yùn)行過程中（改造后采用的是SEL-551保護(hù)裝置），發(fā)現(xiàn)在斷開控制電源，重新恢復(fù)控制電源時，活性石灰2#重瓦斯保護(hù)跳閘；同樣的衛(wèi)東變電所送火泥變、馬鹿青變電所送釩氮合金也出現(xiàn)過類似的情況。但檢查現(xiàn)場變壓器重瓦斯沒有動作的現(xiàn)象，屬于重瓦斯保護(hù)誤動。對該事故進(jìn)行了調(diào)查分析，認(rèn)為有以下幾方面原因：衛(wèi)東、馬鹿青變電所均使用綿陽富邦產(chǎn)直流電源，該直流電源正對地、負(fù)對地電壓有波動，其范圍115-155V，波動范圍大，可能會對SEL551光電隔離輸入造成干擾，使IN2置位，造成重瓦斯誤動（重瓦斯保護(hù)是通過IN2啟動出口去動作跳閘的）；經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)東送活性石灰2#及火泥變的光電隔離輸入IN2的導(dǎo)通電壓為83

6、V，但是按照產(chǎn)品要求其正常導(dǎo)通電壓應(yīng)為150V，該兩開路光電隔離輸入IN2已損壞。光隔的損壞是否跟直流電源有關(guān)現(xiàn)在還無法確定。重瓦斯動作信號從現(xiàn)場引至高壓室，距離較遠(yuǎn)，控制電纜不帶屏蔽，且跟高壓電纜放在一起，可能會有較大干擾，使IN2置位，造成重瓦斯誤動。針對以上幾種可能性，我們做了以下幾項工作：由設(shè)備科牽頭，組織供電車間對衛(wèi)東、馬鹿青變電所直流電源曲線進(jìn)行了測試，紋波系數(shù)正常，但確實(shí)正對地、負(fù)對地的電壓有波動，跟直流屏廠家聯(lián)系，確認(rèn)其電壓波動不會對保護(hù)造成影響。將光隔的導(dǎo)通電壓測試納入最后查明其原因該變電所直流電源不是很穩(wěn)定，時高時低，在斷開控制電源的瞬間，由于電源發(fā)生波動，使IN2瞬間置位

7、，引起斷路器跳閘。解決該問題的方法是：使其增加2個周波的延時，躲過直流電源發(fā)生的波動，以免誤跳閘。按照生技科召開的專題會議討論結(jié)果，繼續(xù)作好其他站所SEL551保護(hù)裝置重瓦斯保護(hù)增加2個周波延時的工作。咨詢SEL保護(hù)廠家，建議重瓦斯保護(hù)直接由保護(hù)動作接點(diǎn)經(jīng)過中間繼電器直接出口跳閘，而不經(jīng)過本身的保護(hù)裝置。2、電容器的低壓保護(hù)邏輯采用對SEL-351A型保護(hù)裝置的電容器開路，仍保留原來的低壓保護(hù)配置，雖然在對裝置進(jìn)行低壓保護(hù)邏輯的設(shè)置過程中，考慮了在PT斷線情況下電容器不應(yīng)該動作，但在實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)此邏輯仍存在一定的缺陷。為了保證在PT斷線情況下（有流無壓）電容器低壓保護(hù)不誤動，我們在保護(hù)邏

8、輯設(shè)置中考慮了電容器低壓保護(hù)的動作要制約PT斷線的限制，因?yàn)镾EL-351A保護(hù)裝置本身有自帶的判PT斷線LOP邏輯，但是采用此LOP邏輯有一缺陷，即當(dāng)PT斷線維持60個周波后，此信號將自保持且閉鎖低壓保護(hù)。所以當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地，發(fā)展為相間短路，引起受電撤回的時間肯定持續(xù)超過60個周波（1.2秒），所以這種情況引起的受電撤回將會導(dǎo)致電容器低壓保護(hù)拒動，我們在馬鹿青變電所就發(fā)現(xiàn)有這種情況。并且對于帶有重合閘的受電，電容器沒有跳閘進(jìn)行放電，又再次充電，對設(shè)備及協(xié)議有很大危險。所以我們對采用SEL351A微機(jī)保護(hù)裝置的相關(guān)站所電容器低壓保護(hù)邏輯進(jìn)行修改，不再采用保護(hù)裝置內(nèi)部本身的PT斷線LOP邏輯

9、，而通過自己編程來實(shí)現(xiàn)。即要求電容器原三相母線電壓正常，當(dāng)受電撤回?zé)o流的情況下，或者開路有電流且沒有發(fā)生PT斷線的情況下，電壓降到整定值時，能夠保證電容器低壓保護(hù)的正確動作。具體邏輯修改如下：SV4 =(27AB*27BC+27BC*27CA+27CA*27AB) * IN101 * !50LOUT105=SV4T SV4PU=25 SV4DO=25以上邏輯SV4即為低電壓保護(hù)邏輯，27AB*27BC+27BC*27CA+27CA*27AB表示任兩相線電壓降低，IN101表示斷路器在合位，!50L表示沒有小電流存在（即受電撤回），當(dāng)以上三個條件滿足后SV4置位1,經(jīng)過一定延時，通過OUT105

10、出口跳閘。試驗(yàn)證明，取消LOP閉鎖邏輯后，在受電因故掉電的情況下，母線出現(xiàn)低，電容器能夠正確動作。3、SEL551中重合閘及重合閘后加速邏輯探討A. 重合閘邏輯目前我廠重合閘都是一次重合，因此在繼電器整定值79OI1中輸入重合閘動作定值，79OI2、79OI3、79OI4中整定為0，表示重合閘只動作一次。在SELLOGIC控制方程整定值中，設(shè)置79RI =TRIP，其中79RI指重合閘啟動條件，本句邏輯是指保護(hù)跳閘后啟動重合閘。設(shè)置79RIS =52A，其中79RIS指重合閘啟動監(jiān)視，52A指斷路器狀態(tài)輸入，當(dāng)79RIS=邏輯1時開始監(jiān)視79RI，當(dāng)79RIS=邏輯0時重合閘閉鎖；本句邏輯的意

11、思是當(dāng)斷路器在合位時，重合閘功能開放。設(shè)置OUT2=CLOSE，即是合閘及重合閘功能由OUT2出口執(zhí)行。B. 重合閘后加速架空線路在運(yùn)行過程中可能會出現(xiàn)這種情況，重合閘或手動合閘合于故障上，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，在衛(wèi)東、馬鹿青變電所的架空線路SEL551保護(hù)裝置中做了以下邏輯，經(jīng)調(diào)試保護(hù)動作情況正確。衛(wèi)東、馬鹿青變電所的架空線路因其所帶負(fù)荷不設(shè)保護(hù)，架空線保護(hù)設(shè)置為速斷零秒跳閘、過流0.3秒跳閘，重合閘0.7秒動作，若斷路器合于故障，則將過流保護(hù)進(jìn)行加速就可以了。合

12、于故障邏輯中的重點(diǎn)就是捕捉到斷路器輔助接點(diǎn)在合閘過程中由分到合的變位過程，然后跟過流保護(hù)啟動做“與”邏輯，直接出口跳閘。在SEL551中，用以下邏輯語句完成了合于故障的加速跳閘邏輯。Ø 52A=IN1 斷路器輔助接點(diǎn)狀態(tài)由IN1接點(diǎn)引入到裝置。當(dāng)斷路器為分位時，52A、IN1均置位為邏輯0；當(dāng)斷路器為合位時，52A、IN1均置位為邏輯1。Ø SV1=！IN1，SV1PU=0，SV1DO=75 其中“！”為邏輯非運(yùn)算符。當(dāng)斷路器為分位時，中間變量SV1置位為邏輯1，即是說斷路器分位是中間變量SV1的啟動條件；當(dāng)斷路器為合位時，中間變量置SV1置位為邏輯0。中間變量SV1零秒啟

13、動（SV1PU），保持75個周波/1.5秒（SV1DO=75）后自動返回。此處SV1DO設(shè)置為75個周波/1.5秒，主要是考慮到重合閘動作時間為0.7秒，再加上保護(hù)動作后斷路器跳閘時間、斷路器輔助接點(diǎn)變位時間以及重合閘動作后斷路器合閘時間、斷路器輔助接點(diǎn)變位時間，以及一些裕量，以確保邏輯的可靠執(zhí)行。Ø SV2=SV1T*IN1*50P2，SV2PU=0，SV2DO=50 50P2是相間定時限電流保護(hù)第二段，在這里已設(shè)置為過流保護(hù)啟動。當(dāng)斷路器100周波以前為分位，目前為合位，且過流保護(hù)啟動，SV2置位為邏輯1。其中SV1T*IN1描述了斷路器輔助接點(diǎn)在2秒內(nèi)由分到合的過程。中間變量S

14、V2零秒啟動（SV2PU=0），保持50個周波/1秒（SV2DO=50）后自動返回。此處SV2DO設(shè)置為50個周波，主要是考慮到SV2T作用于出口跳閘，若該接點(diǎn)保持時間較小，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)先斷開的情況，這樣就會由保護(hù)裝置出口接點(diǎn)來滅弧，如果該出口接點(diǎn)容量不夠就會燒接點(diǎn)。Ø OUT1=SV2T SV2T置位為邏輯1后由OUT1出口，OUT1接入到斷路器跳閘回路中完成后加速跳閘功能。Ø TR=SV2T 把SV2T寫入TR中，當(dāng)SV2T置位后繼電器可觸發(fā)前面板的“INST”燈亮（SV2為瞬時啟動，故瞬時燈亮），同時會自動觸發(fā)一個15周波的事件報告。Ø DP1=SV2T，DP1_1=houjiasu dongzuo，DP1_0=0 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，在LCD上顯示“houjiasu dongzuo（后加速動作）”文字信息；當(dāng)SV2T置位為邏輯0時，在LCD上沒有關(guān)于后加速的信息顯示。四、實(shí)施效果目前，SEL保護(hù)在我廠的應(yīng)用已日益廣泛