F 多功能饋線管理繼電器在單母線分段系統(tǒng)的應用

F35多功能饋線管理繼電器在單母線分段系統(tǒng)的應用摘要：F35多功能饋線管理繼電器是GE公司UR(UniversalRelay)系列保護裝置之一，是建立在通用平臺上的新一代模塊式數(shù)字化繼電器，用于電氣自動化及變電所的保護和控制、測量和管理電能質量、數(shù)字故障記錄及預見性維修。標準應用為多饋線的保護和測量，當有母線電壓測量時為5回線路，無母線電壓測量時為6回線路。本文介紹如何用F35多功能饋線管理繼電器完成單母線分段系統(tǒng)的進線、母聯(lián)及電壓互感器的全部保護、控制、測量及其他功能。

關鍵字：F35URRelay繼電器單母線分段保護系統(tǒng)一、F35繼電器簡介F35可完成定時限（包括瞬時）及反時限的相、中線、接地和靈敏接地的保護，反時限具有13種標準曲線形狀(IEEE/IEC/IAC/I2T)或用FlexCurveTM自定義曲線，還可完成低電壓和低頻元件及4次可編程重合閘/每饋線，其他功能還包括電力表計、電流和電壓向量的顯示，以及輸人輸出接點狀態(tài)，輸入、保護功能與輸出之間的邏輯關系可以用邏輯方程式(FlexLogicTM)（靈活邏輯）進行重新編程，對輔助元件和接線的要求非常少，復雜的方案可以很容易地實施。另外，F(xiàn)35型繼電器的輸入接點可以是無源接點或有源接點，輸出接點可以分為A型、C型或快速C型，接點輸入/輸出能力也可以擴大。F35有三個通信口，可以獨立或同時運行。RS232可以在面板上進行訪問。RS485支持MODdBuRTU規(guī)約，波特率可高達115kbps。第三個通信口可為RS485或支持MMS／UCA2和ModBusTCP／IP規(guī)約的10Mbps以太網(wǎng)口，也可以將以太口選為10BaseF或冗余10BaseF。這些高的波特率能使系統(tǒng)寬帶通信而不會犧牲速度，可以把遠方輸入／輸出用LAN(局域網(wǎng))進行傳輸，減少了輔助元件和接線的需求。GE公司免費的Windows軟件UPRC可訪問所有的繼電器信息，并且能在PC機上快速的以圖形方式取得和顯示數(shù)據(jù)。除邏輯圖的自動生成功能之外，URPC的FlexLogicTM軟件接口簡化了控制方案的編程，由于其友好的用戶界面設計，每個邏輯方程確定參數(shù)是一行一行地輸入的，這就使它們很容易確定和配置。在控制邏輯方案需要改變時，利用URPC軟件，通過插入/刪除特性和上載到F35，現(xiàn)有的FlexLogicTM方案可以很方便地進行修改，這就顯著地減少了重新配置的工作，節(jié)省時間、金錢和其他保護貴的資源。二、模塊選擇F35是采用模塊化結構，能夠滿足用戶的不同需求，包括安裝、通訊、電源選擇以及多種輸入和輸出。只要通電繼電器將自動配置，確認所有插入的模塊，核查它的完整性，并通過強有力的配置機構使用所有的硬件資源。F35的模塊化與可編程控制器（PLC）和個人計算機（PC）很相似，是采用插入卡系統(tǒng)而實現(xiàn)的，模塊硬件便于快速更換，升級，擴展。插入卡適合于網(wǎng)絡接口的改變（例如100Mbps以太網(wǎng)），軟件可以升級（快閃記憶），可以保持最新的技術，備件較少，維護費用低。F35的槽位是按英文字母排列的，其中B槽是電源模塊，D槽是CPU模塊，F(xiàn)、M和U槽為電流和電壓模塊，H、P和W槽為輸入和輸出模塊。根據(jù)單母線分段系統(tǒng)的需要，并考慮模塊的一致性，電流和電壓模塊都選8A型，即標準4CT/4VT模塊，輸入和輸出模塊都選6L型，即8個數(shù)字輸入，2個A型和2個C型輸出。因此，用于單母線分段系統(tǒng)進線、母聯(lián)及電壓互感器全部保護和控制功能的F35典型型號為：F35-A00-HCH-F8A-H6L-M8A-P6L-U8A-W6L（參見《F35使用說明》）。三、主要功能F35可完成下列功能：1.進線和母聯(lián)過電流保護單母線分段系統(tǒng)進線和母聯(lián)過電流保護通常為定時限，電流和時間定值可在URPC的GroupedElements>Group#>PhaseCurrent>PhaseICO中輸入。保護動作后發(fā)出事故報警信號，F(xiàn)35面板上指示燈指示出當前的故障。2.故障紀錄F35具有數(shù)據(jù)錄波和事件順序記錄功能。事件包括起動、跳閘、接點動作、報警、和自檢功能，可儲存1024個事件，并注明日期、打上最接近的微秒值。它提供了決定事件順序所需要的信息，因而可以減少事故處理的時間，并簡化了系統(tǒng)故障時提出事故報告的工作。F35錄入波形圖包括電壓和電流波形，其采樣為每周波64點，可錄取128個周波，并可列出數(shù)字參數(shù)。起動錄波前、后的周波數(shù)也可以選擇。利用URPC軟件可顯示錄入的波形圖，這對事故分析及電力系統(tǒng)和繼電保護數(shù)據(jù)的改進是很有用處的。利用編輯URPC的FlexLogicTM軟件可完成下列功能：3.保護定值的分組F35可使用8組保護定值，多種設置定值組能夠方便地在不同的操作環(huán)境中改變保護設置。例如在母聯(lián)斷路器斷開時使用第一組保護定值，即進線的過電流時間為0.5秒；在母聯(lián)斷路器閉合時使用第二組保護定值，母聯(lián)的過電流時間為0.5秒，而進線的過電流時間為1秒。單母線分段系統(tǒng)的母聯(lián)通常都是在斷開位置的，因此可降低正常運行時進線過電流保護動作時間。在F35面板上指示燈指示出當前運行的保護定值分組。4.備用電源自動投入功能當母線電壓低于整定值時，通過FlexLogicTM編寫的程序完成備用電源自動投入功能。該技術可完成兩類備用電源自動投入功能，即可母聯(lián)自投和也可進線自投。電壓和時間定值可在URPC的GroupedElements>Group#>VoltageElements>PhaseUV中輸入，并且應由進線過電流保護閉鎖。備用電源自動投入成功后，F(xiàn)35面板上的備自投成功指示燈亮，直至按F35面板上的RESET鍵。5.電動機低電壓保護該技術采用了傳統(tǒng)的電動機低電壓保護方式，即自啟動和非自啟動兩批，時間可通過URPC由用戶自定義。當電動機低電壓保護動作后，F(xiàn)35面板上指示燈指示出動作的結果。6.狀態(tài)開關為了控制斷路器的動作方式該技術設此狀態(tài)開關，該開關共有四個位置：1)停止位置該狀態(tài)停止了全部控制操作功能，但過電流保護不受其影響，在斷路器維修時也應將操作方式旋鈕放在該狀態(tài)。2)手動位置在該狀態(tài)下可完成各種手動操作。根據(jù)需要在該狀態(tài)下也可QA1～QA3斷路器不同時合閘功能，可防止非同期并列。3)自動位置該狀態(tài)具有自動操作和防誤操作功能，各斷路器的合閘按鈕失效，只要按斷路器的跳閘按鈕即完成各種自動操作。例如1、2段電源分別通過QA1和QA2向I、II段母線供電，要停II段進線斷路器QA2，由I段電源向兩段母線供電，只要按QA2跳閘按鈕，通過FlexLogicTM編寫的程序F35輸出繼電器先使QA3合閘，然后操作QA2快速跳閘，完成了自動操作。4)非并列位置由于某些原因，有些電力系統(tǒng)兩段進線之間不允許并列，該狀態(tài)可自動完成此操作。這時各斷路器的合閘按鈕也失效，只要按斷路器的跳閘按鈕即完成各種非并列操作。例如1、2段電源分別通過QA1和QA2向I、II段母線供電，這時要停I段進線斷路器QA1，由II段電源向兩段母線供電，只要按QA1跳閘控制按鈕，通過FlexLogicTM編寫的程序F35輸出繼電器使QA1先跳閘，然后操作QA3快速合閘，完成了非并列操作。7.斷路器故障當F35操作某斷路器2秒后拒動，可確定該斷路器出現(xiàn)故障。這時F35停止該斷路器一切操作（包括過電流保護），并發(fā)出該斷路器事故報警信號，F(xiàn)35面板上該斷路器故障指示燈亮。這個功能可防止燒毀斷路器的跳合閘線圈。8.電壓互感器位置檢測電壓互感器輔助觸頭檢測其位置，以免在電壓互感器檢修時影響系統(tǒng)的正常供電。當電壓互感器輔助觸頭拔出時，F(xiàn)35面板上指示燈亮，并停止該段母線的低電壓保護。電壓互感器輔助觸頭插入后，自行恢復正常狀態(tài)。9.電壓檢測回路熔斷器熔斷監(jiān)測為了防止電壓檢測回路熔斷器熔斷時引起低電壓保護誤動作，通過FlexLogicTM編寫的程序完成了此監(jiān)測。一旦發(fā)生電壓檢測回路熔斷器熔斷，F(xiàn)35立即發(fā)出事故預報信號，并停止該段母線的低電壓保護，F(xiàn)35面板上該電壓檢測回路熔斷器熔斷指示燈亮。故障消除后該段母線的低電壓保護恢復正常狀態(tài)，指示燈自動熄滅。10.斷路器位置及輔助接點回路斷線監(jiān)測斷路器的位置和開關狀態(tài)是靠斷路器輔助接點回路監(jiān)測的，輔助接點回路的完整性直接影響斷路器動作的可靠性，因此斷路器輔助接點回路斷線監(jiān)測是非常重要的。該技術對每個開關都引入了常開和常閉兩個接點，通過FlexLogicTM編寫的程序完成斷路器輔助接點回路斷線監(jiān)測。如斷路器不在正常位置或發(fā)生輔助接點回路斷線，F(xiàn)35立即發(fā)出事故預報信號，并閉鎖該斷路器的操作，F(xiàn)35面板上該斷路器輔助接點回路斷線指示燈亮。斷路器恢復正常位置或輔助接點回路斷線故障消除后，該斷路器可正常操作，指示燈自動熄滅。11.斷路器跳合閘回路斷線監(jiān)測UR繼電器的A型輸出接點連接有動態(tài)電壓監(jiān)控器電路，執(zhí)行跳合閘回路的斷線監(jiān)測。一旦經過電壓監(jiān)控器電流降至極限值之下，F(xiàn)lexlogicTM操作數(shù)"ContOp#.VOn"即被設置并發(fā)出事故預報信號，F(xiàn)35面板上該斷路器跳合閘回路斷線指示燈亮，從而保證了跳合閘回路的完整性。12.指示燈布置F35面板上的指示燈布置如下：斷路器運行狀態(tài)I段進線斷路器指示示母聯(lián)斷路器指示II段進線斷路器指示示LED4狀態(tài)開關停止位置置狀態(tài)開關手動位置置狀態(tài)開關自動位置置狀態(tài)開關非并列位位置過電流低電壓接地地保護I段進線過電流動作作母聯(lián)過電流動作II段進線過電流動作作I段母線低電壓動作作II段母線低電壓動作作I段母線接地II段母線接地母聯(lián)斷路器故障電動機自啟動I段進線斷路器故障障II段進線斷路器故障障I段備自投成功I段非自啟動電機動動作I段自啟動電機動作作II段備自投成功II段非自啟動電機動動作II段自啟動電機動作作PT輔助回路監(jiān)測I段PT輔助觸頭斷開II段PT輔助觸頭斷開I段PT熔斷器熔斷II段PT熔斷器熔斷I段進線輔助接點斷斷線母聯(lián)輔助接點斷線線II段進線輔助接點斷斷線LED32跳合閘回路監(jiān)測I段進線合閘回路斷斷線I段進線跳閘回路斷斷線母聯(lián)合閘回路斷線線母聯(lián)跳閘回路斷線線II段進線合