311c08 美国SEL311C中文说明书.docx

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311c08美国SEL311C中文说明书

目录

SECTION8:

断路器监视和表计功能8-1

简介8-1

断路器监视8-1

断路器监视整定值举例8-4

断路器监视动作行为举例8-6

断路器监视输出8-12

查看或复归断路器监视信息8-12

继电器启动跳闸和外部启动跳闸的判断8-13

变电站直流电源监视8-14

直流低电压和过电压元件8-15

开发需要的逻辑用于低电压或过电压告警8-15

其它应用8-17

查看变电站直流电源电压8-18

分析变电站直流电源电压8-18

当用交流电源为继电器供电时的变电站直流电压监视器的操作8-19

需求量表计8-19

热和滚动需求量表计比较8-20

需求量表计整定值8-24

需求量电流逻辑输出应用-抬升对不平衡电流的启动8-25

查看或复归需求量表计信息8-27

需求量表计的更新和存储8-28

能量表计8-28

查看或复归能量表计信息8-28

能量表计更新和存储8-28

最大/最小表计8-28

查看或复归最大/最小表计信息8-28

最大/最小表计更新和存储8-29

表格

Table 8.1:

断路器维护信息举例8-1

Table 8.2:

断路器监视整定值和整定范围8-4

Table 8.3:

需求量表计整定值和整定范围8-24

图形

Figure 8.1:

断路器举例维修点绘制8-3

Figure 8.2:

SEL311C继电器举例断路器维护曲线8-5

Figure 8.3:

SELogic控制方程断路器监视启动整定值的动作行为8-6

Figure 8.4:

断路器监视累积到10%损耗8-8

Figure 8.5:

断路器监视累积到25%损耗8-9

Figure 8.6:

断路器监视累积到50%损耗8-10

Figure 8.7:

断路器监视累积到100%损耗8-11

Figure 8.8:

输入IN106连接到跳闸母线用于断路器监视启动8-14

Figure 8.9:

直流低电压和过电压元件8-15

Figure 8.10:

用SELogic控制方程开发的直流电压元件8-16

Figure 8.11:

一个步进输入的热和滚动需求量表计响应（整定值DMTC = 15分钟）8-21

Figure 8.12:

电流IS施加于并联RC回路8-22

Figure 8.13:

需求量电流逻辑输出8-25

Figure 8.14:

抬升零序接地反时限过电流元件对不平衡电流的启动8-26

SECTION8:

断路器监视和表计功能

简介

SEL-311C继电器的监视功能包括：

∙断路器监视

∙变电站直流电源监视

除了瞬时值表计，SEL-311C继电器的表计功能还包括：

∙需求量表计

∙能量表计

∙最大/最小表计

断路器监视

SEL-311C继电器中的断路器监视有助于制定断路器的维护计划。

断路器监视通过其投入整定值来投入：

EBMON=Y

Table 8.2中的断路器监视整定值可通过SETG和SETL命令获得（见Section9:

继电器整定中的Table 9.1和Section 9后的整定值清单）。

也可参考Section10:

串行口通讯和命令中的BRE命令（断路器监视数据）和BREn命令（预载/复归断路器损耗）。

断路器监视是通过断路器生产厂商提供的断路器维护信息来整定。

这些断路器维护信息列出了在某个给定的电流分断水平下闭合/打开操作的允许次数。

下面是断路器维护信息举例。

Table 8.1:

断路器维护信息举例

分断电流水平（kA）

闭合/打开操作允许次数*

0.00-1.20

10,000

2.00

3,700

3.00

1,500

5.00

400

8.00

150

10.00

85

20.00

12

*断路器闭合，然后打开计为一次闭合/打开操作。

Table 8.1中的断路器维护信息绘制在Figure 8.1中。

连接Figure 8.1中所绘制的点形成一条断路器维护曲线。

要估算SEL-311C继电器断路器监视中的断路器维护曲线，有三个点需要输入：

整定点1相对电流分断水平的最大合/分操作次数。

整定点2相对某些中间电流分断水平的合/分操作次数。

整定点3相对最大电流分断水平的合/分操作次数。

这三点用Table 8.2中的定值输入。

Figure 8.1:

断路器举例维修点绘制

断路器监视整定值举例

Table 8.2:

断路器监视整定值和整定范围

定值

定义

范围

COSP1

合/分整定点1–最大

0-65000合/分操作

COSP2

合/分整定点2–中间

0-65000合/分操作

COSP3

合/分整定点3–最小

0-65000合/分操作

KASP1*

kA分断整定点1–最小

0.00-999.00kA，0.01kA步长

KASP2

kA分断整定点1–中间

0.00-999.00kA，0.01kA步长

KASP3*

kA分断整定点1–最大

0.00-999.00kA，0.01kA步长

BKMON

SELogic®控制方程断路器监视启动定值

参考Tables 9.3和9.4中的继电器字位

*整定值KASP3/KASP1比值必须为：

5KASP3/KASP1100

下面的整定值是从Table 8.1和Figure 8.1中的信息制定出来：

COSP1=10000

COSP2=150

COSP3=12

KASP1=1.20

KASP2=8.00

KASP3=20.00

Figure 8.2表示了最终的断路器维护曲线。

断路器维护曲线细则

在Figure 8.2中，注意整定点KASP1,COSP1以及KASP3,COSP3是以Table 8.1和Figure 8.1中两个极端的断路器维护信息来整定。

在本例中，整定点KASP2,COSP2正巧是Table 8.1和Figure 8.1中断路器维护信息的维护点，但并不是必须如此。

只要该点可以使曲线能够最好地与Figure 8.1所绘制的断路器维护点吻合即可。

每一相（A,B和C）都有其自己的断路器维护曲线（如Figure 8.2），因为每相的断路器触点所分断的电流水平不一定相同（要根据故障类型和负荷）。

Figure 8.2:

SEL311C继电器举例断路器维护曲线

在Figure 8.2中，注意断路器维护曲线在整定点KASP1,COSP1的左侧是拉平的。

这是断路器的合/分操作限制（COSP1=10000），而不论分断电流的量值。

同样，注意断路器维护曲线在整定点KASP3,COSP3的下面是拉直的。

这是断路器的最大分断电流限制（KASP3=20.0kA）。

如果分断电流大于整定值KASP3，分断电流以等于整定值KASP3的量值来累积。

SELogic控制方程断路器监视启动整定值BKMON的动作行为

Table 8.2中的SELogic控制方程断路器监视启动整定值BKMON用于决定断路器监视读入电流量值（相A，B和C）用于断路器维护曲线和断路器监视器累积电流/跳闸的时间[见Section10:

串行口通讯和命令中的BRE命令（断路器监视数据）]。

BKMON整定值等待一个上升沿（逻辑0到逻辑1的转换）作为读取电流量值的指示。

获取的电流量值然后应用于断路器维护曲线和断路器累积电流/跳闸。

例如，SELogic控制方程断路器监视器启动整定值可整定为：

BKMON=TRIP（TRIP是Figure 5.1的输出）

参考Figure 8.3。

当BKMON置位（继电器字位TRIP从逻辑0变化为逻辑1），断路器监视器就读入电流量值并将其用于断路器监视维护曲线和断路器监视累积电流/跳闸。

如Figure 8.3所示，断路器监视实际在BKMON置位后1.5周波读入电流量值。

这有利于发生瞬时跳闸情况。

瞬时元件是当故障电流超过定值水平时跳闸。

而故障电流可能仍旧在向其最终量值“爬升”。

1.5周波的延时使故障电流有时间达到最高。

Figure 8.3:

SELogic控制方程断路器监视启动整定值的动作行为

BKMON定值的详情见Figure 8.8和相关文字。

当新电流量值读入后的断路器监视维护曲线动作行为，在下面的举例中解释。

断路器监视动作行为举例

前面说过，每相都有其自身的断路器维护曲线。

对于本例，假设分断电流量发生在Figure 8.4到Figure 8.7中的一个单相。

同时假设断路器分断触点在此之前没有损耗（新的或维护过）。

注意下面的四张图（Figure 8.4到Figure 8.7）中对所有分断电流都采用相同的量值（如，在Figure 8.5中，2.5kA电流分断了290次）。

这是不实际的，但可有助于验证断路器维护曲线的动作行为和如何集成不同的电流水平。

0%到10%断路器损耗

参考Figure 8.4。

7.0kA分断了20次，将断路器维护曲线从0%损耗水平抬升为10%损耗水平。

比较100%和10%曲线并注意对于一个给定的电流量值，10%曲线仅仅为100%曲线合/分操作的1/10。

10%到25%断路器损耗

参考Figure 8.5。

电流量值从7.0kA变化为2.5kA。

2.5kA分断了290次（290合/分操作=480-190），将断路器维护曲线从10%损耗水平抬升到25%损耗水平。

比较100%和25%曲线并注意对于给定的电流量值，25%曲线仅仅为100%曲线合/分操作次数的1/4。

25%到50%断路器损耗

参考Figure 8.6。

电流量值从2.5kA变化为12.0kA。

12.0kA分断了11次（11合/分操作=24-13），将断路器维护曲线从25%损耗水平抬升到50%损耗水平。

比较100%和50%曲线并注意对于给定的电流量值，50%曲线仅仅为100%曲线合/分操作次数的1/2。

50%到100%断路器损耗

参考Figure 8.7。

电流量值从12.0kA变化到1.5kA。

1.5kA分断了3000次（3000合/分操作=6000-3000），将断路器维护曲线从50%损耗水平抬升到100%损耗水平。

当某一相的断路器维护曲线到达100%，损耗百分比就维持在100%（即使有另外的分断电流发生），直到由BRER命令复归（见查看或复归断路器监视信息）。

电流和跳闸次数继续被累积，直到由BRER命令所复归。

另外，其逻辑输出的置位可用于告警或其它控制应用-见下面的讨论。

Figure 8.4:

断路器监视累积到10%损耗

Figure 8.5:

断路器监视累积到25%损耗

Figure 8.6:

断路器监视累积到50%损耗

Figure 8.7:

断路器监视累积到100%损耗

断路器监视输出

当断路器维护曲线的某一相到达100%损耗水平（见Figure 8.7），相应的继电器字位（BCWA,BCWB或BCWC）将置位。

继电器字位定义

BCWAA相断路器接点损耗到达100%损耗水平

BCWBB相断路器接点损耗到达100%损耗水平

BCWCC相断路器接点损耗到达100%损耗水平

BCWBCWA+BCWB+BCWC

应用举例

这些逻辑输出可以被用于告警：

OUT105=BCW

查看或复归断路器监视信息

所累积的断路器损耗/操作数据当继电器掉电或断路器监视功能退出（EBMON=N）情况下可以保持。

仅仅可以通过执行命令BRER来清除复归。

通过串行口

见Section10:

串行口通讯和命令中的BRE命令（断路器监视数据）。

BRE命令可显示以下信息：

∙继电器启动跳闸的累积次数

∙继电器启动跳闸的累积分断电流

∙外部启动跳闸的累积次数

∙外部启动跳闸的累积分断电流

∙每相的断路器接点百分比损耗

∙以上各项最后复归时的数据（通过BRER命令）

见Section10:

串行口通讯和命令中的BREn命令（断路器监视数据）。

BREW命令允许断路器损耗百分比以每个单相预载入。

BRER命令可复归所有三相的累积量值和损耗百分比。

例如，如果A相断路器接点损耗已经到达100%损耗水平，相应的继电器字位BCWA置位（BCWA=逻辑1）。

执行BRER命令可复归所有三相的损耗水平到0%，从而导致继电器字位BCWA复位（BCWA=逻辑0）。

通过前面板

前面讨论的通过串行口BRE和BRER命令实现的信息和复归功能同样也可以通过前面板OTHER按钮来实现。

见Section11:

前面板界面中的Figure 11.3。

继电器启动跳闸和外部启动跳闸的判断

见Section10:

串行口通讯和命令中的BRE命令（断路器监视数据）。

注意BRE命令响应的累积的跳闸次数和分断电流被分成两组数据：

继电器启动跳闸产生（RlyTrips）和外部启动跳闸产生（ExtTrips）。

这个数据的编目方式是由当SELogic控制方程断路器监视启动整定值BKMON动作时TRIP继电器字位的状态决定。

参考Figure 8.3和相应的解释。

如果BKMON新近置位（逻辑0到逻辑1转换），继电器读取电流量值（相A,B和C）。

现在必须做出决策：

此次电流和跳闸信息应该累积在哪里？

在继电器启动跳闸还是外部启动跳闸之下？

为了做出决策，在BKMON新近置位的瞬间要检查TRIP继电器字位的状态。

如果TRIP被置位，电流和跳闸信息被累积到继电器启动跳闸之下（RlyTrips）。

如果TRIP在复位状态，电流和跳闸信息被累积到外部启动跳闸（ExtTrips）。

无论电流和跳闸信息被累积到哪里，这些信息都要进入断路器维护曲线进行断路器损耗累积（见Figure 8.3到Figure 8.7）。

整定值举例

如前面讨论，SELogic控制方程断路器监视启动可整定为：

BKMON=TRIP

这样，任何BKMON新的置位都被认为是一次继电器跳闸，而且电流和跳闸信息被累积到继电器启动跳闸（RlyTrips）。

其它举例

参考Figure 8.8。

输出接点OUT101被整定用于跳闸：

OUT101=TRIP

注意光电隔离输入IN106监视跳闸母线。

如果跳闸母线由输出接点OUT101、外部控制开关或其它一些外部跳闸充电，那么IN106置位。

Figure 8.8:

输入IN106连接到跳闸母线用于断路器监视启动

如果SELogic控制方程断路器监视启动整定值被整定为：

BKMON=IN106

那么SEL-311C继电器断路器监视可监视所有跳闸。

如果输出接点OUT101置位，使跳闸母线充电，断路器监视将看作一次继电器启动跳闸。

这是因为当BKMON新近置位时，TRIP继电器字位处于置位状态。

因此，电流和跳闸信息被累积到继电器启动跳闸（RlyTrips）。

如果控制开关跳闸（或一些其它外部跳闸）置位，使跳闸母线充电，断路器监视将视其为一次外部启动跳闸。

这是因为当BKMON新近置位时，TRIP继电器字位处于复位状态。

因此，电流和跳闸信息被累积到外部启动跳闸（ExtTrips）。

变电站直流电源监视

SEL-311C继电器中的变电站直流电源监视可对直流电源低压或过电压进行告警，并且可查看跳闸、合闸和其它直流控制操作发生时直流电源变化程度。

监视器通过后面板端子Z25和Z26来测量变电站直流电压（见Figure1.2）。

变电站直流电源监视整定值（DCLOP和DCHIP）可通过SETG命令获得（见Section9:

继电器整定中的Table 9.1以及该章节后面的整定值清单）。

直流低电压和过电压元件

参考Figure 8.9。

监视器将测量值与启动值DCLOP和DCHIP进行比较。

DCLOP和DCHIP的整定范围为：

20到300Vdc，1Vdc递增

该范围使SEL-311C继电器可监视额定的电源电压24、48、110、125和250 V。

当测试启动整定值DCLOP和DCHIP时，不要使SEL-311C继电器超出Section1:

简介与特性中提到的的电源限制。

Figure 8.9:

直流低电压和过电压元件

Figure 8.9中的逻辑输出DCLO和DCHI的动作行为如下：

DCLO=1（逻辑 1），如果Vdc启动整定值DCLOP

=0（逻辑 0），如果Vdc启动整定值DCLOP

DCHI=1（逻辑 1），如果Vdc启动整定值DCHIP

=0（逻辑 0），如果Vdc启动整定值DCHIP

开发需要的逻辑用于低电压或过电压告警

启动整定值DCLOP和DCHIP是独立整定的。

因此，它们可整定为：

DCLOPDCHIP或DCLOPDCHIP

Figure 8.10表示了这两种情况下用SELogic控制方程开发的合成直流电压元件。

在这两个举例中，合成的直流电压元件带有计时器SV4T，然后进入输出接点OUT106用于告警。

Figure 8.10:

用SELogic控制方程开发的直流电压元件

DCLO

当：

VdcDCLOPorVdcDCHIP

输出接点OUT106置位。

启动整定值DCLOP和DCHIP被整定为能够使输出接点OUT106当直流电压低于或高于上面允许的限制时置位。

如果继电器完全掉电（Vdc=0Vdc）

Vdc=DCLOP

那么输出接点OUT106需逻辑置位（根据Figure 8.10的上部），但由于完全掉电而变得不可能（所有输出接点在掉电时复位）。

因此，Figure 8.10下部的合成直流电压元件或许将是比较好的选择-见下面的讨论。

DCLO>DCHI（Figure 8.10的下部）

输出接点OUT106当：

DCHIPVdcDCLOP

动作置位。

启动整定值DCLOP和DCHIP要整定使得输出接点OUT106当直流电源电压停留在允许的限制之间时置位。

如果继电器完全掉电（Vdc=0Vdc）

Vdc=DCHIP

那么输出接点OUT106应该逻辑复位（根据Figure 8.10的下部），同时也完全符合完全掉电的情况（所有输出接点在完全掉电下复位）。

输出接点类型考虑（“a”或“b”）

参考Section7:

输入、输出、计时器和其它控制逻辑中的输出接点（特别是Figure 7.28中的注意2）。

要考虑Figure 8.10下部输出接点OUT106的输出接点类型（直流电压告警举例）。

如果SELogic控制方程整定值OUT106被置位（OUT106=SV4T=逻辑1；直流电压正常），输出接点OUT106的状态（根据接点类型）是：

闭合（“a”常开输出接点）

打开（“b”常闭输出接点）

如果SELogic控制方程整定值OUT106被复位（OUT106=SV4T=逻辑0；直流电压异常），输出接点OUT106的状态（根据接点类型）是：

打开（“a”常开输出接点）

闭合（“b”常闭输出接点）

如果继电器完全掉电，所有输出接点复位，并且输出接点OUT106的状态（根据接点类型）是：

打开（“a”常开输出接点）

闭合（“b”常闭输出接点）

其它应用

除了告警，直流电压元件也可以用于退出重合闸。

例如，如果变电站直流电源有问题并且直流电源电压下降，可驱动重合闸继电器进入闭锁：

79DTL=!

SV4T+...[=NOT（SV4T）+...]

计时器输出SV4T是来自Figure 8.10的下部。

当直流电压降至低于DCHIP，计时器输出SV4T返回（=逻辑0），驱动继电器闭锁：

79DTL=!

SV4T+...=NOT（SV4T）+...=NOT（逻辑 0）+...=逻辑 1

查看变电站直流电源电压

通过串行口

见Section10:

串行口通讯和命令的MET命令（表计数据）–瞬时表计。

MET命令可显示变电站直流电源电压（标号为VDC）。

通过前面板

前面通过串行口命令MET得到的信息同样也可通过前面板METER按钮来得到。

见Section11:

前面板界面中的Figure 11.2。

分析变电站直流电源电压

见Section12:

标准事件报告和SER中的标准15/30/60周波事件报告。

变电站直流电压显示在Figure 12.2事件报告举例中的Vdc一栏。

一个事件中变电站直流电压的变化（如，断路器跳闸）可以在事件报告中观察到。

可使用Section12中讨论中的EVE命令来获取事件报告。

在断路器跳闸期间变电站直流电压下降

当TRIP继电器字位动作置位时将自动产生事件报告（TRIP是Figure 5.1的逻辑输出）。

例如，输出接点整定为跳闸：

OUT101=TRIP

当输出接点OUT101闭合并充电断路器跳闸线圈，这时任何变电站电压的变化都可以被记录在事件报告中的Vdc一栏。

要生成外部跳闸的事件报告，可类似Figure 8.8进行连接，并将光电隔离输入IN106（监视跳闸母线）编程到SELogic控制方程事件报告触发整定值：

e.g.,ER=/IN106+...

当跳闸母线被充电，任何变电站直流电压的改变都将记录在事件报告的Vdc一栏。

在断路器闭合期间变电站直流电压下降

要在SEL-311C继电器闭合断路器时生成一个事件报告，可如下编程SELogic控制方程事件报告触发整定值：

ER=/OUT102+...

在本例中，输出接点OUT102被整定用于合闸：

OUT102=CLOSE（CLOSE是Figure 6.1的输出）

当输出接点OUT102闭合并充电断路器合闸线圈，任何变电站直流电压的变化都将被记录在事件报告的Vdc一栏。

该事件报告触发整定值（ER=/OUT102+...）可整定作为一个调试整定值。

当进行断路器合闸调试时产生几个事件报告来观察事件报告中变电站的直流电压变化。

任何时候变电站直流电压下降

要在变电站直流电压下降时都产生一个事件报告，可将直流电压元件直接整定到SELogic控制方程事件报告触发整定值中：

ER=\SV4T+...

计时器输出SV4T是Figure 8.10下部的直流电压元件举例。

任何时间直流电压下降到低于DCHIP，计时器输出SV4T将返回（逻辑1到逻辑0的转换），用下降沿条件来触发一个事件报告。

同时，顺序事件记录器（SER）报告可用于对变电站直流电压下降进行时间标记[见Section12:

标准事件报告和SER中的顺序事件记录器（SER）报告]。

当用交流电源为继电器供电时的变电站直流电压监视器的操作

如果SEL-311C继电器具有一个125/250Vac/Vdc电源，就可以由交流电源电压供电（85到264 Vac），并连接到后面板标号POWER端子上。

当用交流电压供电，Figure 8.9中的直流电压元件看到的是为继电器供电的交流电压的平均值-非常接近于零电压。

启动整定值DCLOP和DCHIP应该整定为关闭（DCLOP=OFF，DCHIP=OFF），因为它们已经没有实际意义。

如果显示的是一个“原始”事件