SEL551微机保护说明书.docx
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SEL551微机保护说明书
SEL-551
综合保护测控装置
培训资料
深圳市中电电力技术有限公司
二零零四年七月
一概述
1.1主要功能
SEL-551继电器是一种集保护、测量、监视、控制、逻辑编程功能于一体的过电流重合闸综合保护测控装置。
它包括各种继电器元件，可实现过电流保护和重合闸控制，其相、接地、中性点保护元件可以完全独立整定。
SEL-551继电器具有强大的可编程逻辑控制功能，可以实现复杂的电流保护及控制功能。
1.1.1保护功能
采用相、负序、零序接地、中性点接地过电流元件及其它继电器元件的组合来保护馈线及其它设备，各种继电器元件组合实现的保护功能主要包括：
◆六段瞬时/定时限相过电流保护
◆二段瞬时/定时限负序过电流保护
◆二段瞬时/定时限零序接地过电流保护
◆二段瞬时/定时限中性点接地过电流保护
◆相反时限过电流保护
◆零序接地反时限过电流保护
◆中性点接地反时限过电流保护
◆负序反时限过电流保护
1.1.2监视和测量
◆交流三相电量测量功能包括瞬时量测量、需求量测量。
◆事件报告和顺序事件记录
1.1.3重合闸控制
最少的控制开关和接线简化了二次控制回路，重合闸次数可达到四次，重合闸的启动和闭锁可满足不同的运行方式。
1.1.4自动化功能
可编程逻辑控制方程可构造自动化方案。
继电器的通信串口提供了远方通信功能。
图一SEL-551功能框图
1.2保护控制元件
ANSI标准代号
元件名称
50
瞬时过电流元件
51
反时限过电流元件
79
重合闸元件
二功能说明
2.1保护特性
SEL-551继电器包含相、负序、零序和中性点过电流元件。
相电流元件元件具有6段瞬时保护，负序、零序和中性点过电流元件具有2段瞬时保护。
每种元件类型还具有一个反时限元件。
图二SEL-551的瞬时、定时限和反时限特性
反时限过电流曲线包括：
∙US-
中级反时限
∙IEC-
A级（标准反时限）
反时限
B级（非常反时限）
非常反时限
C级（极端反时限）
极端反时限
长反时限
短反时限
短反时限
每个反时限元件都可有两种复归特性选择。
选择之一是电流下降到动作值以下1周波后复归，选择之二是模仿电磁感应式元件复归，复归时间要根据时标整定值，电磁式圆盘进程百分比以及电流大小。
2.1.1用于相间故障检测的过电流元件
SEL-551继电器的相和负序过电流元件用于检测相间故障。
负序电流元件可排除三相负荷的影响，增加相间故障的灵敏度。
相过电流元件被用于三相故障，此时负序量不存在。
2.1.2用于接地故障的过电流元件
SEL-551继电器的零序（IG）和中性点（IN）过电流元件可用于检测接地故障。
2.2监视和测量
2.2.1事件报告和顺序事件记录
事件报告和顺序事件记录（SER）可用于简化故障后分析，并且可使你更能够了解简单和复杂保护方案动作情况。
对于用户选择的触发条件，每一个事件报告都包含电流和元件状态信息，来表示继电器、逻辑方案以及系统状态。
事件报告可选择为：
1/4周波或1/8周波分辨率。
SEL-551继电器可存储最近20次15周波事件报告在不丢失存储器中。
整定值总是附加在每次事件报告之后。
共有二种模拟量数据格式。
格式由事件报告命令后缀来选择。
这些格式为：
◆1/4周波或1/8周波分辨率
◆ASCII或压缩ASCII
1/4周波报告是1/8周波报告长度的二分之一，适合用于快速简捷地分析大扰动后的故障问题。
1/8报告适宜用于更详细分析。
SEL-551继电器的SER报告可存储最近512个事件。
此事件报告可获得SEL-551继电器内部元件动作情况。
SER事件量可以反映：
输入/输出状态变化、元件动作/返回、重合闸状态变化等等。
IRIG-B时钟输入可在±5ms内同步SEL-551继电器时钟。
2.2.2需量电流门槛告警
相、负序、中性点和零序需求量电流都有过负荷和不平衡电流门槛告警。
当需求量电流值超过门槛时，相应的继电器字PDEM、NDEM、QDEM、GDEM会分别动作。
可提供两类需求量测量技术：
热和滚动。
需求量安培计时间常数可选择为：
5到60分钟。
2.2.3监测功能
SEL-551继电器具有精确表计能力。
可测量三相电流、零序电流、负序电流的瞬时值和需求量，所有表计量都以一次值表示：
电流
IA,B,C,N
IG
3I2
输入电流
零序接地电流（IG=3I0=IA+IB+IC）
负序电流
2.3重合闸控制
具备四次三相重合闸功能
利用内部继电器元件状态或外部输入可使自动重合闸满足不同的应用要求：
◆重合闸起动（例如，断路器状态、故障类型、保护跳闸）
◆重合闸闭锁（例如，手动或SCADA跳闸输入）
◆重合闸的跳越（例如，故障高于某一量时跳过瞬时重合）
◆暂停重合闸的计时（例如，暂停直到线路完全断开）
◆保证SEL-551继电器与下游重合闸顺序配合
◆断路器合闸失灵告警
◆重合闸周期和重合闸闭锁状态的复归具有各自独立的复归时间
重合闸计数器可被在每个重合期间涉及到的保护元件控制。
前面板LED显示可跟踪重合闸状态：
复归状态、重合周期状态和闭锁状态。
2.4自动化功能
2.4.1灵活的控制逻辑方程
SEL-551继电器控制逻辑可以实现以下自动化功能：
◆取代传统盘前控制开关
◆省去了RTU到继电器的接线
◆取代传统自保持继电器
◆取代传统盘前信号灯
本地控制逻辑8可提供8个逻辑点（本地继电器位）。
可以用可选的前面板按钮和显示（通过CNTRL按钮来处理）对本地位进行设置、清零或脉冲。
通过SELogic控制方程可将本地继电器字位编程到控制方案中，用来进行跳闸测试、投入/退出重合闸、跳闸/合闸断路器等等。
在失电条件下，本地继电器位可以自保持。
远方控制逻辑可提供8个逻辑点（远方继电器位）。
可通过串行口命令或快速操作（二进制）命令来设置、清零或脉冲远方位。
可通过SELogic控制方程将远方位编程到控制方案中，用来做SCADA类型控制操作：
跳闸、合闸以及整定值组选择等等。
显示逻辑可提供8个可编程讯息，它们可被显示在前面板显示器上。
可定义用户自己的讯息（如：
BREAKEROPEN，BREAKERCLOSE）来报告系统或SEL-551继电器状态。
对所要显示的讯息的控制，要通过SELogic控制方程，并利用SEL-551继电器内任何逻辑点来驱动。
该功能可以取代传统盘前显示灯。
2.4.2串行口通讯
◆背面板具有一个可选的EIA-232/EIA-485串口。
◆通过串口可设置继电器定值，控制继电器输出口，查看历史事件记录、继电器状态和表计测量信息
◆整定值设置具有口令控制
◆具有主从方式的MODBUSRTU规约选项
◆通讯规约对用户开放
简单ASCII
–
面向使用者和简单机器通讯的平台语言命令。
–
可用于表计、整定、自检、事件报告和其它功能。
压缩ASCII
–
以逗号分隔的ASCII数据报告。
允许外部设备以可直接输入电子数据表或数据库程序的格式接收SEL-551数据。
该数据受校验码保护。
扩展的快速表计和快速操作
–
二进制规约用于机器间通讯。
可快速更新SEL-2020、RTU及其它变电站设备的表计信息、SEL-551元件、输入输出接点状态以及摘要事件报告。
快速操作允许主设备去设置、复归或脉冲远方位，并可打开或闭合相应的断路器。
该数据也有校验码保护。
–
二进制和ASCII规约可同时在同一条通讯线上操作，因此当技术人员在调用事件报告时，表计信息是不会丢失的。
LMD
–
使得多台SEL设备能公用通讯（双字符地址整定值范围为01到99）。
LMD适宜用于低成本、低速串口切换，此时不需要实时更新数据库。
2.5独有性能
SELogic控制方程可使SEL-551继电器的逻辑灵活掌握在保护应用工程师手中。
SELogic控制方程可用于设置SEL-551继电器输入，为各种控制功能选择SEL-551继电器元件组合，以及设置SEL-551继电器输出。
可编程的SELogic控制方程是由SELogic控制方程运算符将SEL-551继电器字位、输入和输出组合而成。
任何SEL-551继电器字位表中的元件都可被用于方程中。
SELogic控制方程运算符包括或、与、非、括号。
除了布尔型逻辑以外，具有9个SELogic控制方程计时器，以便省去外部计时器。
每个计时器都有独立的延时起动和返回整定值，可整定到54000周波。
可将任何需要的元件编程到计时器的输入（例如：
对一个电流元件进行计时），再将计时器输出用于跳闸、重合闸或其它控制逻辑。
三安装接线
3.1继电器端子及外观
SEL-551继电器的端子连接、前面板及背板布置图如下图所示。
图三SEL-551端子连接图
图四SEL-551前面板布置图
图五SEL-551背板布置图
3.2端子接线连接
3.2.1工作电源额定值及连接
额定值：
85-350Vdc或85-264Vac标称3.5瓦，最大5.5瓦
端子号：
POWER（215、216）
工作电源可外接交、直流电流，连接工作电源到POWER端子，接入直流电源时应注意端子极性标识符215（+）和216（-）。
3.2.2接地的连接
继电器的接地端子GND必需可靠接地。
3.2.3相电流互感器输入
额定值：
1A或5A
端子号：
IA（101-102）、IB（103-104）、IC（105-106）、IN（107-108）
电流互感器的极性输入端子为101、103、105、107。
3.2.4In电流互感器输入
额定值：
1A、5A、0.05A
端子号：
IN（107-108）
3.2.5开关量输入
额定值：
200-300Vdc，输入额定控制电压时，每个光电隔离输入大约通入4mA的电流
端子号：
IN1（201-202）、IN2（207-208）
3.2.7开关量输出
额定值：
持续6A电流，瞬时接通30A电流，动作/返回时间≤5ms，分断能力在250V时分断0.2A1次操作
端子号：
OUT1（203-204）、OUT2（205-206）、OUT3（209-210）、OUT4（211-212）
3.2.8报名报警输出
端子号：
ALARM（213、214）
3.2.9通信串口连接
继电器后面板共有一个可选的EIA-232/EIA-485通信串口，其接线方式和连接方法如下列表格所示,其通信电缆的屏蔽层单侧接地。
SEL551串口号
接线方式
连接方法
PORT1
可选EIA-232
表格1、表格2
PORT1
可选EIA-485（4线）
表格3
表格1：
串口连接表格2：
串口连接
SEL2020,2030
EIA-232（9孔）
SEL551PORT
EIA-232（9孔）
SEL551PORT
EIA-232（9孔）
计算机
EIA-232（9针）
（RXD）2
3（TXD）
（RXD）2
3（TXD）
（TXD）3
2（RXD）
（TXD）3
2（RXD）
（＋IRIG-B）4
4（＋IRIG-B）
（GND）5
5（GND）
（GND）5
5（GND）
（CTS）8
7（RTS）
（－IRIG-B）6
6（－IRIG-B）
8（CTS）
（RTS）7
8
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