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一、概述

1.1適用范圍

綜合保護裝置是我公司為了適應(yīng)電力系統(tǒng)各發(fā)電廠、變電站、配電站等對繼  電保護的要求而專門開發(fā)的新一代微機型繼電保護設(shè)備。為 35KV 及以下電壓等級架空線路、電纜線路、變壓器、電動機、電容器等一次設(shè)備提供完善的保護功能,既可以分散在開關(guān)柜就地安裝，也可以集中組屏安裝。完善的設(shè)計保證了裝置可以在惡劣環(huán)境下長期、可靠地運行。

1.2 裝置功能配置

1.2.1  速斷保護；

1.2.2  三段式過流保護(過流3段可選擇反時限動作)；

1.2.3  后加速保護；

1.2.4  充電保護；

1.2.5  過負荷保護(可選告警或跳閘)；

1.2.6  涌流閉鎖功能；

1.2.7  三段式零序過流保護（可選告警或跳閘，零序過流3段可選擇反時限動作）；

1.2.8  負序過流保護(可選告警或跳閘)；

1.2.9  重合閘；

1.2.10 過電壓、低電壓(可選告警或跳閘)；

1.2.11 失壓保護(可選告警或跳閘)；

1.2.12 零序過壓(可選告警或跳閘)；

1.2.13 進線備自投(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，開門跳閘；

1.2.18  分合位異常告警；

1.2.19  自動復(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 人機界面：采用2.8寸TFT彩色液晶屏，可顯示一次模擬圖

二、技術(shù)參數(shù)

2.1 工作環(huán)境條件

環(huán)境溫度：-10～+55℃

相對濕度:不大于95%，無凝露

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

試驗的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件:

環(huán)境溫度: +15～+35℃

相對濕度:45%～75%

大氣壓力:86～106kPa

儲藏及運輸：-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：

電流保護整定范圍：0.1~100A，誤差不超過±3%或0.05A

整定步長：0.01A

零序電流整定范圍：0.1~100A，誤差不超過±3%或0.02A

整定步長：0.01A

電壓整定范圍：5~150V，誤差不超過±3%

整定步長：0.01V

時間整定范圍：0.1~99.99s，誤差不超過±1%或35ms

整定步長：0.01s

反時限時間常數(shù)整定范圍：0.02-1.2

延時誤差不超過±3%或100ms

2.3.2 電流速斷出口動作時間：不大于35ms (1.2倍動作電流)

非電量出口動作時間：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，不大于10W

保護動作時，不大于15W

2.3.4 過載能力：

電流回路：2倍額定電流可長期工作

10倍額定電流允許10S

20倍額定電流允許1S

電壓回路：1.2倍額定電壓可長期工作

1.5倍額定電壓允許10S

2.3.5 觸點容量：

在直流感性負荷回路中(C/R=7ms),電壓不超過250VDC，且電流不超過2.5A，觸頭斷開容量為50W；

在交流回路(COSΦ=0.4，電壓不超過250VAC，且電流不超過4A)中，觸頭斷開容量為600VA；

在阻性負荷回路中(交直流電壓不超過250V，電流不超過10A)中，觸點最大斷開容量1500VA/400W。

觸點允許長期接通不超過5A電流。

2.3.6 絕緣電阻：

用開路電壓為500V的兆歐表測量其絕緣電阻，裝置的各帶電端子連在一起，對外露的非帶電金屬部件或外殼之間大于100MΩ。

2.3.7介質(zhì)強度：

產(chǎn)品的開關(guān)量采集電路（A04-A14）對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）能承受500V（有效值）、50Hz的交流試驗電壓，歷時1min，而無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。

其余各帶電端子連在一起，對外露的非帶電金屬部分或外殼之間，以及裝置中無電氣聯(lián)系的各導(dǎo)電電路之間，應(yīng)能承受交流有效值2000V/50Hz的試驗電壓，歷時1min無絕緣擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象。當(dāng)復(fù)查介質(zhì)強度時，試驗電壓值應(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)電電路對地，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(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）的試驗電壓，此后無絕緣損壞。檢驗過程中，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)強度，此時介質(zhì)強度試驗電壓值為規(guī)定值的75%。

2.3.9 其它抗干擾性能：符合國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定。

三、保護動作原理

3.1、速斷保護、3段式過流保護

當(dāng)三相電流中任意一相電流超過電流整定值時啟動計時器，計時達到相應(yīng)的動作延時后，保護動作并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護邏輯如下圖所示。

另外過流3段還可以選擇反時限動作，并且提供滿足國際電工委員會(IEC255-4)規(guī)定的3種反時限特性：

一般反時限特性：          

     非常反時限特性：            

 極端反時限特性：            

式中：t_P為時間常數(shù)，I_P為反時限啟動電流，I為實際運行電流，t為動作延時。

3.2、后加速保護

本裝置配備有獨立的加速段保護。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到后加速延時后保護動作，并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護邏輯如下圖所示。

3.3、過負荷保護

當(dāng)三相電流中任意一相電流超過整定值并達到相應(yīng)整定延時后保護動作（可動作于告警或者跳閘），并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護邏輯如下圖所示。

3.4、零序過流

裝置配有三段零序過流保護，每一段可單獨整定定值，并可選擇告警或跳閘，零序電流可以選擇外部獨立的零序互感器，也可選擇內(nèi)部合成零序3I0，當(dāng)零序電流大于相應(yīng)的整定電流并達到相應(yīng)的整定延時時保護動作。相應(yīng)保護邏輯如

下圖所示。

另外零序過流3段還可以選擇反時限動作，同樣提供滿足國際電工委員會(IEC255-4)規(guī)定的3種反時限特性供用戶選擇。

一般反時限特性：

 非常反時限特性：

極端反時限特性：

式中：t_P為時間常數(shù)，I_P為反時限啟動電流，I為實際運行電流，t為動作延時。

3.5、重合閘

裝置具有三相重合閘功能，并包含偷跳啟動(位置不對應(yīng)啟動)和保護啟動兩種啟動方式，其中偷跳啟動可通過控制字投入和退出，當(dāng)重合閘不用時也可通過設(shè)置保護控制字來退出功能，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﹑沒有閉鎖條件的情況下才能夠經(jīng)延時出口動作。重合閘出口除了動作合閘外，還置后加速標(biāo)志﹑重合次數(shù)減一﹑并置重合閘標(biāo)志（此三項在裝置內(nèi)部實現(xiàn)）用于為下一次重合做準(zhǔn)備。重合閘動作后，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：值班人員手動分閘﹑合閘于故障狀態(tài)而隨即后加速跳閘﹑低頻保護動作﹑跳閘后檢測到線路有電流（大于0.2A）。

合閘條件：充電完成后，電流故障跳閘(三段式過流或零序過流)，斷路器跳開后，延時重合閘。

重合閘邏輯如下圖：

3.6、過電壓

當(dāng)最大線電壓大于過電壓保護整定值并達到相應(yīng)延時后保護動作（可動作于告警，也可動作于跳閘），并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護邏輯如下圖所示。

3.7、低電壓

當(dāng)三個線電中的一個小于低電壓保定值并達到整定延時后低電壓保護動作（可動作于告警，也可動作于跳閘），并記錄相應(yīng)的事件信息。為防止裝置上電時母線三相失壓而引起低電壓保護動作，裝置只有監(jiān)測到母線電壓正常且開關(guān)處于合位后才啟動低電壓保護。相應(yīng)保護邏輯如下圖所示。

3.8、失壓保護

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到整定延時后失壓保護動作（可動作于告警，也可動作于跳閘），并記錄相應(yīng)的事件信息。為防止裝置上電時母線三相失壓而引起失壓保護動作，裝置只有監(jiān)測到母線電壓正常且開關(guān)處于合位后才啟動失壓保護。相應(yīng)保護邏輯如下圖所示。

3.9、零序過壓

當(dāng)檢測到零序電壓大于零序過壓定值時并達到整定延時后，零序過壓動作（可動作于告警，也可動作于跳閘），并記錄相應(yīng)的事件信息。相應(yīng)保護邏輯如下圖所示。

3.10、備自投功能

裝置還配有進線備自投功能用于如下圖所示的兩路進線電源(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合閘。

備自投均由一臺裝置實現(xiàn)，當(dāng)兩路電源互為備用時，備自投壓板選擇“互為備用”。假如開始由1#進線供電，1DL合，2DL分，當(dāng)#1進線停電時，裝置跳開1DL，然后合上2DL改為2#進線供電，完成備投；當(dāng)2#進線停電時，裝置先跳開2DL，然后合上1DL，又改回1#進線供電，完成備投，以實現(xiàn)兩路進線電源互為備投。

當(dāng)進線1作為主用電源時，備自投壓板選擇“1#主電源”，當(dāng)進線2作為主用電源時，備自投壓板選擇“2#主電源”即可。以#1作為主用電源，2#進線作為備用電源為例，1DL合位，2DL分位，由#1進線供電，當(dāng)#1進線停電時，備投跳開1DL，然后合上2DL，轉(zhuǎn)為#2進線供電；當(dāng)#1進線電源恢復(fù)時，由自復(fù)功能跳開2DL，然后合上1DL，恢復(fù)為#1進線供電。

當(dāng)任一進線沒有安裝PT時，裝置可通過投入帶電節(jié)點來檢測外部無源觸點信號(可由帶電指示器輸入信號)來識別線路電壓狀態(tài)，以完成備自投功能。

3.11、非電量保護

  非電量保護主要指從變壓器本體引來的瓦斯信號、溫度信號等現(xiàn)場信號經(jīng)單元箱進行信號采集后，或動作于保護跳閘，或動作于報警信號，其中重瓦斯、超溫信號、壓力釋放信號、變壓器門狀態(tài)信號，保護控制字投入則跳閘；輕瓦斯、高溫信號，保護控制字投入則報警。若相應(yīng)保護控制字不投入，則不動作，此時可作為普通遙信量使用。

3.12、CT斷線告警

當(dāng)三相保護電流最大值大于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)整定延時報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)整定延時報PT斷線告警。

3.14、控制回路斷線告警

當(dāng)分合位均為分位或合位，裝置延時報控制回路斷線告警?？刂苹芈窋嗑€告警功能可通過保護控制字投入和退出，出廠默認退出此功能。

3.15、自動復(fù)歸功能

當(dāng)故障解除后，若自動復(fù)歸功能壓板投入，則經(jīng)延時后，裝置復(fù)歸。

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自動進行錄波，錄波包含8個采樣通道(Uab,Ubc,Uca,Uo,Ia,Ib,Ic,Io)數(shù)據(jù)，每個通道故障前錄28周，故障后錄4周，共32個周波數(shù)據(jù)，每周包含16個采樣點，錄波數(shù)據(jù)還包含錄波啟動故障和錄波時間信息。

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RS485接口和Modbus-RTU協(xié)議發(fā)送到后臺，經(jīng)后臺解析后展示，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。