姚家祎談微機(jī)繼電保護(hù)

微機(jī)繼電保護(hù)姚家祎微機(jī)繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)硬件系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)字處理系統(tǒng)開關(guān)量輸入輸出人機(jī)交互系統(tǒng)通信接口電源微機(jī)繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)軟件系統(tǒng)

軟件功能保護(hù)算法系統(tǒng)管理程序人機(jī)交互管理程序后臺分析、管理程序微機(jī)保護(hù)的特點可靠性高

動作正確率高保護(hù)性能容易得到改善易于獲得各種附加功能使用靈活、方便維護(hù)、調(diào)試方便具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性保護(hù)對象--線路保護(hù)--變壓器保護(hù)--電動機(jī)保護(hù)--電容器保護(hù)--母聯(lián)保護(hù)--備自投3～35kV線路保護(hù)

保護(hù)功能三段定時限過流保護(hù)（其中第Ⅲ段可整定為反時限段）

三段零序過流保護(hù)/小電流接地選線三相一次重合閘（檢無壓或不檢）過負(fù)荷保護(hù)過流/零序合閘后加速保護(hù)（前加速或后加速）低周減載保護(hù)獨立的操作回路及故障錄波

線路保護(hù)裝置閉鎖和告警當(dāng)裝置檢測到本身硬件故障時，發(fā)出裝置故障閉鎖信號，同時閉鎖整套保護(hù)

當(dāng)裝置檢測到下列狀況時，發(fā)出運(yùn)行異常告警

線路電壓異常報警電壓互感器斷線

頻率異常

電流互感器斷線

跳閘位置繼電器異?？刂苹芈窋嗑€彈簧未儲能

零序電流報警

過負(fù)荷報警

接地報警

線路保護(hù)邏輯框圖各保護(hù)環(huán)節(jié)邏輯框圖見圖3-1～圖3-5

典型線路保護(hù)裝置邏輯框圖見圖3-6

線路保護(hù)整定計算保護(hù)整定計算與常規(guī)保護(hù)相同

一般反時限：非常反時限：極端反時限：

Ip

–電流基準(zhǔn)值?、蠖味ㄖ礗3zd

tp—時間常數(shù)Ⅲ段時間T3zd0~15線路保護(hù)測控功能

遙控功能正常遙控跳閘、合閘，接地選線遙控跳閘遙測功能

相電壓，線電壓，零序電壓，線電流，有功無功功率，功率因數(shù)，頻率，有功無功電度當(dāng)?shù)貙崟r計算實時累加，不依賴網(wǎng)絡(luò)遙信功能

遙信開入，變位遙信及事故遙信，事件順序記錄主變壓器保護(hù)保護(hù)功能差動速斷保護(hù)

比率差動（二次諧波制動）保護(hù)

高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段）低壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段）

帶延時的非電量保護(hù)（跳閘與信號）

過負(fù)荷保護(hù)起動風(fēng)機(jī)，閉鎖調(diào)壓信號報警

電流互感器斷線報警及閉鎖比率差動保護(hù)

電壓互感器斷線報警

變壓器保護(hù)閉鎖和告警裝置本身硬件故障時發(fā)出裝置閉鎖信號，閉鎖整套保護(hù)（只閉鎖差動、過流保護(hù)，不閉鎖非電量保護(hù)）當(dāng)檢測到下列故障時，發(fā)出運(yùn)行異常告警

電流互感器告警

電流互感器斷線（可經(jīng)控制字選擇是否閉鎖比率差動保護(hù)）過負(fù)荷

電壓互感器斷線

低壓側(cè)零序過電壓

主變壓器測控功能遙控功能：遙控跳閘合閘，空接點輸出遙測功能：電流，電壓，零序電壓，有功無功功率，頻率，功率因數(shù)等模擬量遙信功能：遙信開入采集（開關(guān)位置，彈簧未儲能，瓦斯，溫度，壓力釋放等非電量）

遙信變位，事故遙信，遙控事件記錄及事件順序記錄當(dāng)保護(hù)裝置差動保護(hù)，后備保護(hù)，非電量保護(hù)合在一起時應(yīng)另加測控裝置。當(dāng)保護(hù)裝置為分別設(shè)置時則測控部分在后備保護(hù)裝置中。

主變保護(hù)邏輯框圖各保護(hù)環(huán)節(jié)邏輯框圖見圖1-1~圖1-4

典型的變壓器保護(hù)裝置邏輯框圖見圖1-5

主變保護(hù)裝置的性能特征（一）差動速斷及比率差動保護(hù)性能主變保護(hù)裝置的性能特征（二）

采用軟件調(diào)整變壓器各側(cè)電流的平衡系數(shù)方法，把各側(cè)的額定電流都調(diào)整到保護(hù)裝置的額定工作電流In(In=5A或1A)采用可靠的CT斷線報警閉鎖功能，保證裝置在CT斷線及交流回路故障時不誤動

采用變壓器接線方式整定的方法，使軟件適用于變壓器的任一接線方式

算法的突出特點是在較高采樣率的前提下，保證了在故障全過程對所有繼電器的并行實時計算，裝置有很高的固有可靠性及動作速度

主變保護(hù)整定計算（一）平衡系數(shù)Y

比率差動元件的起動值

差動速斷保護(hù)

比率差動制動系數(shù)

主變保護(hù)整定計算（二）二次諧波制動系數(shù)

靈敏系數(shù)

后備保護(hù)整定計算與常規(guī)保護(hù)相同

3-10kV配電變壓器保護(hù)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)高壓側(cè)正序反時限過流保護(hù)定時限過電流保護(hù)

過負(fù)荷報警

定時限負(fù)序過流保護(hù)

高壓側(cè)接地保護(hù)

低壓側(cè)接地保護(hù)

低電壓保護(hù)

非電量保護(hù)

獨立的操作回路及故障錄波

保護(hù)功能配變保護(hù)裝置閉鎖和告警當(dāng)裝置檢測到本身硬件故障時，發(fā)出裝置報警信號，同時閉鎖整套保護(hù)當(dāng)裝置檢測出下列問題時發(fā)出運(yùn)行異常報警信號

彈簧未儲能

電壓互感器斷線報警

控制回路斷線

跳閘位置繼電器異常

頻率異常

零序過流報警

過負(fù)荷報警

接地報警(零序過壓報警)

輕瓦斯報警

超溫報警

備用非電量報警

配變保護(hù)邏輯框圖各保護(hù)環(huán)節(jié)邏輯框圖見圖2-1~圖2-10

典型一配電變壓器保護(hù)裝置邏輯框圖見圖2-11

典型二配電變壓器保護(hù)裝置邏輯框圖見圖2-12

配變保護(hù)整定計算保護(hù)整定計算與常規(guī)保護(hù)相同

配電變壓器測控功能遙控功能

正常遙控跳閘，合閘，接地選線遙控跳閘遙測功能

電流，電壓，零序電流，有功無功功率，功率因數(shù)，頻率，有功無功電度

遙信功能

開關(guān)位置，彈簧未儲能接點，重瓦斯，輕瓦斯，油溫高，壓力釋放等非電量遙信開入，裝置遙信變位，事故遙信，并作事件順序記錄。電動機(jī)保護(hù)保護(hù)功能差動速斷保護(hù)比率差動保護(hù)過電流保護(hù)定時限負(fù)序過流保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)過熱保護(hù)接地保護(hù)低電壓保護(hù)過電壓保護(hù)非電量保護(hù)獨立的操作回路及故障錄波

電動機(jī)保護(hù)裝置閉鎖和告警

當(dāng)裝置檢測到本身硬件故障時（RAM出錯，EPROM出錯，定值出錯，電源故障），發(fā)出裝置報警信號，同時閉鎖整套保護(hù)當(dāng)裝置測出如下問題時發(fā)出運(yùn)行異常報警信號跳閘位置繼電器異常電流互感器斷線電壓互感器斷線控制回路斷線頻率異常負(fù)序過負(fù)荷報警過負(fù)荷報警過熱報警零序過流報警接地報警（零序過壓報警）非電量報警

電動機(jī)保護(hù)邏輯框圖各保護(hù)環(huán)節(jié)邏輯框圖見圖6-1～6-12

典型一電動機(jī)保護(hù)裝置邏輯框圖見圖6-13

典型二電動機(jī)保護(hù)裝置邏輯框圖見圖6-14

典型三電動機(jī)保護(hù)裝置邏輯框圖見圖6-15

電動機(jī)保護(hù)整定計算比率差動元件的起動值差動速斷保護(hù)

比率差動制動系數(shù)

靈敏系數(shù)

電動機(jī)保護(hù)整定計算電動機(jī)過熱保護(hù)式中τ—發(fā)熱時間常數(shù)，s

--等效運(yùn)行電流，A--電動機(jī)額定電流，A保護(hù)裝置采用在一定的（等效運(yùn)行電流與額定電流之比）過負(fù)荷條件下，允許過負(fù)荷的時間有多長來進(jìn)行過負(fù)荷整定。保護(hù)裝置自動計算發(fā)熱時間常數(shù)τ，并確定一條反時限特性曲線（一般為IEC極端反時限特性曲線）。

電動機(jī)保護(hù)整定計算電動機(jī)過熱保護(hù)若電動機(jī)廠家提供電動機(jī)在n倍額定負(fù)荷電流下，允許運(yùn)行ts，或堵轉(zhuǎn)電流為n倍額定電流時，允許堵轉(zhuǎn)時間為ts，則直接整定過負(fù)荷系數(shù)kgh=n，過負(fù)荷時間ts。按躲過起動電流整定，如1.2倍額定電流值，120s，直接起動結(jié)束時不發(fā)生過負(fù)荷報警信號（75%過負(fù)荷跳閘值）為止。若電動機(jī)在冷態(tài)時可連續(xù)起動三次，起動電流為n倍額定電流，起動時間為ts，則發(fā)熱時間常數(shù)可整定過負(fù)荷系數(shù)kgh=n

電動機(jī)保護(hù)整定計算電動機(jī)負(fù)序電流保護(hù)（不平衡、斷相、反相）Idz2=kIr式中k—負(fù)序電流保護(hù)系數(shù)，k=0.2~1Ir–電動機(jī)額定電流，A

當(dāng)只需要提供斷相或反相保護(hù)時k=0.8~1;當(dāng)需要提供靈敏的不平衡保護(hù)時k=0.2~0.8具有外部短路閉鎖的負(fù)序電流保護(hù)，動作時限t>=0.1s,一般取t=0.4s.

電動機(jī)保護(hù)整定計算起動時間過長保護(hù)電動機(jī)在冷態(tài)情況下正常起動到起動完成時間，以保護(hù)監(jiān)控裝置實測時間，作為起動時間過長保護(hù)判據(jù)。堵轉(zhuǎn)保護(hù)由保護(hù)裝置自動完成其它保護(hù)整定計算與常規(guī)保護(hù)整定計算相同。

電動機(jī)保護(hù)裝置的性能特征差動速斷及比率差動保護(hù)性能電動機(jī)保護(hù)測控功能

遙控功能正常遙控跳閘、合閘，接地選線遙控跳閘操作遙測功能電流，功率因數(shù)，有功無功功率，有功無功電度當(dāng)?shù)貙崟r計算，實時累加，計算不依賴網(wǎng)絡(luò)遙信功能遙信開入，裝置變位遙信及事故遙信，事件順序記錄電容器保護(hù)保護(hù)功能三段定時限過流保護(hù)過電壓保護(hù)

低電壓保護(hù)不平衡電壓（零序電壓）保護(hù)單Y，雙Y不平衡電流（零序電流）保護(hù)單?，雙Y

差電壓保護(hù)橋差電流保護(hù)

零序過流保護(hù)/小電流接地選線

非電量保護(hù)（

瓦斯、溫度）

自動投切功能

獨立的操作回路及故障錄波

電容器保護(hù)裝置閉鎖和告警當(dāng)裝置檢測到本身硬件故障時（RAM出錯，EPROM出錯，定值出錯，電源故障），發(fā)出故障閉鎖信號，同時閉鎖整套保護(hù)。當(dāng)裝置檢測到下列狀況時，發(fā)出運(yùn)行異常信號：過電壓及報警

電壓互感器斷線

頻率異常

電