南瑞綜保SAI-986數(shù)字式變壓器高壓側(cè)后備保護測控微機綜合保護裝置

1．裝置簡介

SAI-986數(shù)字式變壓器高壓側(cè)后備保護測控裝置適用于110KV電壓等級的三圈/雙圈變高壓側(cè)后備保護

2．裝置性能

2.1基本配置：

l 三段式相間過流保護，可投入復(fù)合電壓閉鎖和方向閉鎖；

l 接地零序保護(三段零序過流保護)；

l 不接地零序保護（一段定值二段時限的零序無流閉鎖過壓保護、一段定值二段時限的間隙零序過流保護）；

l 保護出口采用矩陣跳閘方式，可靈活整定；

l 過負(fù)荷發(fā)信號；

l 啟動主變風(fēng)冷；

l 過載閉鎖有載調(diào)壓。

l 獨立測量回路。

2.2 主要技術(shù)性能

2.2.1采樣回路精確工作范圍（5％誤差）

電壓：3 V～120V 

電流：0.08In～20In

2.2.2接點容量

信號回路接點載流容量   400VA

信號回路接點斷弧容量   60VA

2.2.3跳合閘電流

斷路器跳閘電流           0.5A～5A

斷路器合閘電流          0.5A～5A

2.2.4各類元件精度

電流元件：               < 3%

電壓元件：               < 3%

檢同期角度：                   < 2°

時間元件：                   < 20ms

頻率偏差：               < 0.02Hz

滑差定值：               < 3%

2.2.5整組動作時間(包括繼電器固有時間)

    速動段的固有動作時間：

1.2倍整定值時測量，不大于35ms

2.2.6模擬量測量回路精度

裝設(shè)專用測量子模件的測控裝置：

電流、電壓：0.2級

功率、電度：0.5級

3．裝置硬件及背板端子

4．保護原理

由于采用了32位微處理器后運算性能極大提高，本裝置采用實時計算各保護元件的方式，不再設(shè)置專門的啟動元件，所有元件均實時計算出，相對簡化了保護邏輯，以利于提高保護裝置的整體可靠性。

變壓器后備保護應(yīng)作為外部相鄰元件故障及變壓器內(nèi)部故障的后備，相間后備保護配置三段相間過流保護，可獨立投退復(fù)合電壓閉鎖元件和方向元件。投入復(fù)合電壓閉鎖元件或方向元件情況下，母線PT斷線或PT檢修時，可選擇退出保護；或選擇退出保護中與母線電壓有關(guān)的元件，使其變?yōu)閱渭冞^流保護，作為緊急狀態(tài)保護。

變壓器過負(fù)荷啟動風(fēng)冷、過負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓等功能，設(shè)在變壓器主保護裝置中。本裝置僅提供過負(fù)荷選擇告警功能。

4.1 方向元件

本裝置的相間方向元件采用90°接線方式，按相起動，各相電流元件僅受表2-1中所示相應(yīng)方向元件的控制。為消除死區(qū)，方向元件帶有記憶功能。

表2-1  方向元件的對應(yīng)關(guān)系

本裝置Arg(I/U)=-45°～135°，邊緣稍有模糊，誤差< 5°。

    圖2-1  相間方向元件動作區(qū)域

4.2 相間后備過流保護

本裝置設(shè)置三段相間過流保護，每段保護的復(fù)壓閉鎖控制和方向元件可獨立選擇，選擇是否接入其他側(cè)的復(fù)合電壓閉鎖元件，方向元件可獨立選擇方向指向。

裝置接入安裝側(cè)的三相電流，用于相間過流保護；接入一側(cè)三相電壓，用于復(fù)合電壓閉鎖和方向元件，下面稱為本側(cè)電壓。使用方向元件時，電壓必須取自接入電流的一側(cè)，否則視復(fù)壓閉鎖靈敏度需要，可接入相鄰側(cè)。

A．復(fù)合電壓閉鎖

裝置的復(fù)壓閉鎖元件設(shè)有復(fù)壓閉鎖低電壓、復(fù)壓閉鎖負(fù)序電壓。

復(fù)壓閉鎖元件為三段相間過流保護公用，可獨立控制各段保護使用復(fù)壓閉鎖的情況，有以下幾種情況可選擇：

0：退出復(fù)壓閉鎖，1：經(jīng)本側(cè)復(fù)壓閉鎖，2：經(jīng)它側(cè)復(fù)壓閉鎖，3：同時經(jīng)本側(cè)或它側(cè)復(fù)壓閉鎖。

當(dāng)最DA線電壓<復(fù)壓閉鎖低電壓，或負(fù)序電壓U2>復(fù)壓閉鎖負(fù)序電壓時，本側(cè)復(fù)壓閉鎖元件動作，輸出本側(cè)復(fù)壓動作接點，供其它側(cè)后備保護裝置使用。裝置可接入其它側(cè)后備保護裝置的它側(cè)復(fù)壓動作接點，該接點閉合，表示它側(cè)復(fù)壓閉鎖元件動作。

只有本側(cè)或它側(cè)復(fù)合電壓閉鎖元件動作，投入復(fù)壓閉鎖元件的過流保護才可能動作。

B．相間方向元件

相間過流保護投入相間方向元件時，電流電壓必須取自同側(cè)，CT極性朝母線，即電流正方向為母線à變壓器。相間方向元件采用90゜接線方式，按相連接：A相—Ia、Ubc，B相—Ib、Uca，C相—Ic、Uab。相間方向元件最DA靈敏角為-45゜，動作范圍為－45°～＋135°，對近區(qū)三相短路，采用帶記憶的正序電壓消除電壓死區(qū)。投入方向元件的任一段相間過流保護的電流元件起動后，才計算相間方向元件。某相方向元件動作，僅開放本相的過流保護。

相間方向元件為三段相間過流保護公用，可獨立控制各段保護使用方向元件的情況。

C．母線PT斷線、PT退出或主變空載

裝置設(shè)有PT斷線檢測投退控制定值，控制母線PT斷線時復(fù)壓閉鎖元件、相間方向元件、零壓閉鎖元件和零序方向元件的動作行為。母線PT斷線報警后，本側(cè)復(fù)壓元件動作輸出接點不會動作。

PT斷線時可設(shè)置為退元件或者退保護。

l 設(shè)置為退保護時，投入方向元件的相間過流保護被閉鎖，投入復(fù)壓閉鎖元件的相間過流保護只有當(dāng)其他側(cè)復(fù)壓元件動作時才能動作。

l 設(shè)置為退元件時，對于相間過流保護，母線PT斷線時開放本側(cè)復(fù)壓閉鎖元件和方向元件。投入這些元件的相間過流保護變?yōu)閱渭兊倪^流保護，可作為緊急狀態(tài)保護使用。

當(dāng)本側(cè)PT檢修或旁路代路未切換電壓時，為保證該側(cè)后備保護的正確動作，應(yīng)投入“本側(cè)PT退出”壓板，此時該側(cè)后備保護的功能有如下變化。

l 對于相間過流保護，投入復(fù)壓閉鎖元件的過流保護自動解除本側(cè)復(fù)壓閉鎖元件。不會輸出本側(cè)復(fù)合電壓元件動作接點。對于零序過流保護，投入零壓閉鎖的零序過流保護解除閉鎖元件。

l 對于零序和相間過流保護，投入方向元件的過流保護都自動解除方向元件。

l 母線PT斷線檢測功能解除。

變壓器空載時，若需要退出復(fù)壓閉鎖元件，以使相間后備保護仍作為變壓器內(nèi)部故障的后備，可通過投入“本側(cè)PT退出”壓板予以實現(xiàn)

4.3 接地保護

對于110KV及以上電壓等級的變壓器需要設(shè)置接地保護。本裝置針對三種接地方式均設(shè)有保護：a) 中性點直接接地運行； b) 中性點不接地運行；  c) 經(jīng)間隙接地運行

   4.3.1 中性點直接接地運行

裝置設(shè)有三段零序過流保護，每段均一個時限，分別設(shè)有整定控制字控制這三段保護的投退。

   4.3.2 中性點不接地或經(jīng)間隙接地運行

裝置設(shè)有Ⅰ段兩時限零序無流閉鎖零序過壓保護和Ⅰ段兩時限間隙零序過流保護，兩者第一時限出口跳閘用于縮短故障范圍，第二時限均跳主變各側(cè)開關(guān)。零序無流的定值同Ⅰ、Ⅱ段零序過流電流定值的最小值。

4.4 過負(fù)荷、啟動風(fēng)冷、過載閉鎖有載調(diào)壓

    裝置設(shè)有三個定值分別對應(yīng)這三項功能，取最DA相電流作為判別。裝置給出一付過負(fù)荷接點，一付啟動風(fēng)冷接點，一付過載閉鎖有載調(diào)壓接點（可選擇為常開或常閉接點）

4.5 PT斷線檢測

在下面兩個條件之一得到滿足的時候，裝置報發(fā)“PT斷線”信息并點亮告警燈：

正序電壓小于30伏，而任一相電流大于0.1A；

負(fù)序電壓大于8伏； 

裝置在檢測到PT斷線后，可根據(jù)控制字選擇，或者瞬時退出帶方向元件、電壓元件的各段保護，或者瞬時退出方向、電壓元件，并在9秒后發(fā)出“PT斷線”信號。PT斷線檢測功能可以通過控制字投退。

4.6 跳閘邏輯矩陣

本裝置各保護跳閘方式采用整定方式， 即哪個保護動作， 跳何開關(guān)可以按需自由整定。SAI-9850F共有4組出口跳閘繼電器：本側(cè)跳閘（含本側(cè)操作回路和跳閘從動出口）、出口1（CK1）、出口2（CK2）、出口3（CK3）。原則上，出口1~3用于跳開主變其它側(cè)開關(guān)，跳閘從動出口由用戶選擇使用。

    跳閘矩陣如下：

其中：行表示保護元件，列表示要動作的出口跳閘繼電器。

整定方法：在保護元件與要動作的出口跳閘繼電器的空格處填1，其它空格填0，則可得到跳閘方式。

例如： GL1要動作于出口1，則在GL1所在列，CK1所在行的交叉處置1；否則，置0。GL2跳動作于出口3，則在GL2所在列，CK3所在行的交叉處置1；否則，置0。如此，在CK1，CK3各行可得到10位二進制位串,然后轉(zhuǎn)換成16進制數(shù)：

    CK1=0000000001B=0x0001

CK3=0000000010B=0x0002

在保護定值菜單中的出口1配置、出口3配置各項輸入16進制數(shù)，即可完成跳閘方式的整定

4.7 數(shù)據(jù)記錄

本裝置具備故障錄波功能?？捎涗浀哪M量為Ia、Ib、Ic、I0、Ua、Ub、Uc、I0jx,u0，可記錄的狀態(tài)量為斷路器位置、保護跳閘合閘命令。

為避免因系統(tǒng)擾動使保護頻繁啟動，導(dǎo)致存儲不需要的數(shù)據(jù)，本裝置錄波數(shù)據(jù)僅當(dāng)保護動作后，才存入FLASH RAM中（掉電保持）。否則，本次數(shù)據(jù)只保存在RAM中（掉電不保持），可被PC機讀取。

可記錄的錄波報告為4至10個，可記錄的事件不少于1000條。數(shù)據(jù)存入FLASH RAM中。

本裝置除記錄系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)外，還記錄裝置的操作事件、狀態(tài)輸入量變位事件、更改定值事件及裝置告警事件等。

5．與變電站自動化系統(tǒng)配合

本系列裝置可用于自動化變電站也可用于非自動化變電站。

裝置自動檢測遙控電源作為遠(yuǎn)方就地條件，有遙控電源時允許遠(yuǎn)控，否則禁止遙控命令對斷路器進行操作。

本裝置提供的標(biāo)準(zhǔn)通信接口為以太網(wǎng)接口和串行RS485通信接口。裝置集成了IEC 60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，為高度開放的終端系統(tǒng)。同時，通過本公司提供的SAI828TX系列網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器，可方便地與各種不同系統(tǒng)接駁。