7SD610调试作业指导书.docx
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7SD610调试作业指导书
目录
一、概述-1-
二、技术数据-1-
三、电气测试-3-
四、7SD610的相关操作-5-
五、维护项目及周期-9-
六、调试方法及步骤-12-
6.1精度的校验-12-
6.2动作曲线的验证-13-
6.3二次谐波制动-14-
6.4二次谐波交叉闭锁-15-
6.5查询-15-
七、备品备件-16-
一、概述
神华宁煤集团煤炭化学工业分公司烯烃公司，均采用7SD61光纤纵差保护器作为线路和35kV/6kV变压器的保护。
7SD61光纤纵差保护装置具有有用于远程控制和设制的开放式通信接口可用于遥控、远程设置、方便的人机对话操作面板以及配置灵活的功能。
装置应用数字测量技术。
全数字化处理提供了很高的精度和可靠性，同时受谐波和暂态现象的影响很小。
数字滤波技术和动态稳定性保证了装置正确响应的高可靠性。
装置故障可由循环运行的自检功能识别并迅速报警。
这样，避免了装置拒动情况。
它结合线路、变压器所需的差动保护功能，提供适合各种类型的两端线路差动保护；它可提供差动保护区内的变压器的保护，它的快速选相短路测量能力可使之应用于单相及三相故障清除。
差动电流可通过光纤、导引线或网络在两端进行信息交换，所以线路的两端可离的非常远。
我公司采用光纤作为信号传输，数据通信具有很高的抗电磁干扰能力。
7SD610差动保护继电器在电缆末端处接入电流互感器，通过光纤直接连接到对侧装置。
高压侧与低压侧之间的相位差是通过保护器内部进行设置补偿。
正常运行时连续监视差动电流和制动电流，并作为运行测量值显示。
所有的开关量输入和输出都可以直接被显示和设置，大大的简化检查接线工作。
而且，借助DIGSI4或标准浏览器（IE或Netscape均可），所有的电压值、电流值以及它们的相序都可以通过通信链路在就地的装置上显示出来。
7SD610提供一种基于标准浏览器的（不需安装其他软件）调试和测试工具，保护的拓扑和测量等包括就地和远方的继电器信息线路上的断路器位置和跳闸特性等都可以被显示。
同时，还可以通过它检查电流互感器的连接和变压器的向量组；差流值和闭锁值及跳闸特性同时在一个画面上显示，可方便地看出线路是否运行正常。
二、技术数据
模拟输入和输出
频率
额定频率FN
50Hz或者60Hz
电流输入
额定电流IN
1A或者5A
每个相位和接地线路的功耗
当IN=1A
约为0.05VA
当IN=5A
约为0.3VA
电压输入
额定电压UN
80V到125V（可调）
100V时每相功耗
≦0.1VA
每相电压过载能力
230V连续
电源供电
直流电压
通过集成的DC/DC转换器：
额定电源直流电压UNDC
24/48VDC
60/110/125VDC
容许电压范围
19到58VDC
48到150VDC
额定电源直流电压UNDC
110/125/220/250VDC
容许电压范围
88到300VDC
交流电压
电压通过集成的AC/DC转换器供应:
额定电流交流电压UNAC
115VAC
容许电压范围
92到132VAC
二进制输入和输出
二进制输入
数量
7（可分配）
额定电压
24VDC到250VDC双程,双极
电流消耗
约1.8mA
最大容许电压
300VDC
输入干扰抑制
220V时220nF耦合电容，恢复时间大于60ms
二进制输出
信号/命令继电器
数量
3每个有一个常开接点（共用）
2每个有一个常开接点（无电压）
开关能力
闭合1000W/VA
断开30VA
40W电阻负荷
25W,L/R≤50ms
报警信号继电器
1，有一个NO或NC触点（开关可选择）
开关能力
闭合
1000W/VA
断开
30VA
40W电阻负荷
25W,L/R≤50ms
开关电压
250V
每个继电器的允许电流
5A连续
30A持续0.5秒
共用路径的允许总电流
5A连续
30A持续0.5秒
通讯接口
操作接口
-连接
前面板，非隔绝，RS232,
9针DSUB插座
用来连接个人电脑
-操作
通过DIGSI®4
-传输速度
最小4800波特；最大115200波特
出厂设置：
38400波特；校验位：
8E1
-最大传输距离
15米（50英尺）
系统（SCADA）
RS232/RS485/光纤
移动接口，向主机终端传输数据
光纤
-接头类型
ST-接头
连接嵌入式机箱
后面板，嵌入位置“B”
连接表面安装机箱
机箱底部的倾斜机架上
-光的波长
λ＝820nm
激光级1根据EN60825-1/-2
使用50/125μm的玻璃纤维
使用62.5/125μm的玻璃纤维
容许光信号衰减
使用62.5/125μm的玻璃纤维最大8dB.
最大传输距离
2公里（1.2英里）
字符静止状态
可选择：
出厂设置：
“不发光”
三、电气测试
绝缘测试
标准
IEC60255-5和60870-2-1
—高电压测试（常规测试）除电源外，二进制数人，以及通讯/时间同步接口
2.5kV（rms）；50Hz
—高电压测试（常规测试）只测试二进制输入和电源
3.5kVDC
—高电压测试（常规测试）只有孤立的通讯和时间同步接口
500V（rms）；50Hz
—脉冲电压测试（常规测试）所有线路，除通讯/时间同步接口，三级
5kV（峰值）：
1.2/50μs；0.5Ws；每5秒3次正电涌，3次负电涌
电磁兼容性测试：
抗干扰能力（类型测试）
标准
IEC60255-6和-22（产品标准）
EN50082-2（一般性标准）
DIN57435PART303
—高频测试IEC60255-22-1，三级和VDE0435PART303，三级
2.5kV（峰值）：
1MHz；τ=15ms每秒400次电涌；测试周期2秒；RI=200欧姆
—静电释放IEC60255-22-2四级和IEC61000-4-2四级
8kV接触释放15kV空气释放，双极150PF；RI=330欧姆
—HF场无辐射，未调制IEC60255-22-3（报告）三级
10V/M；27MHz到500MHz
—HF场无辐射，振幅调制IEC61000-4-3，三级
10V/M；80MHz到1000MHz；80%AM；1KHz
—HF场无辐射，脉冲调制IEC61000-4-3/ENV50204三级
10V/M；900MHz；脉冲频率200MHz；工作循环50%
—快速瞬变干扰/脉冲IEC60255-22-4和IEC61000-4-4，四级
4kV；5/50ns；5kHz；脉冲长度=15ms重复率300ms；双极；RI=50欧姆；测试时间1分钟
—高能电涌电压（SURGE），IEC61000-4-5安装三级电源模拟输入，二进制输入和输出
脉冲；1.2/50μs共模：
2kV；12欧姆；9μF差模：
1kV；2欧姆；18μF共模：
2kV；42欧姆；0.5μF差模：
1kV；42欧姆；0.5μF
—线传导HF，振幅调制；IEC61000-4-6，三级
10V；150MHz到80MHz；80%AM；1KHz
—工频磁场；30A/m连续；IEC61000-4-8，四级IEC60255-6
300A/m3秒；50Hz0.5mT；50Hz
电磁兼容性测试干扰发射（类型测试）
标准
EN50081-*（一般性标准）
—传导干扰只有电源电压IEC—CISPR22
150kHz到30MHz
限制级B
—无线干扰场强IEC—CISPR22
30MHz到1000MHz
限制级B
四、7SD610的相关操作
（一）安全事项
1.检修工作的时间已经确定。
2.检修所需要的仪器、备件、资料已备齐。
3.检查保护上次的校验记录。
4.办理安全检修任务单及电气工作票。
5.安全检修任务单已经按照规定的程序办理好。
6.确认安全检修任务单上所列的内容已全部落实。
7.电气工作票已经按照规定的程序办理好
8.确认电气工作票上所列的所有内容已全部落实。
注意.对出现故障的装置，线路板或者组件不要进行更进一步的修理。
因为使的一些特殊电子组件必须遵循严格的防止静电放射程序。
最重要的是，必须采取必要的特殊产品工艺来避免损伤波峰焊接的多层线路板，敏感元器件和保护漆。
面板操作
1）
2）
3）
4）
5）
6）
8）
7）
10）
9）
11）
1）公司logo。
2）产品系列代码，表明是SIEMENS公司第4代保护产品7SD61系列。
3）运行指示灯（RUN）和装置故障指示灯（ERROR）。
装置正常运行时，RUN指示灯点亮，ERROR指示灯熄灭；当装置自检出错或装置复位自检时，ERROR灯点亮。
4）装置液晶显示屏。
5）LED指示灯。
通过装置配置矩阵可以对指示灯对应的指示信息进行组态。
信息名称可以写入卡片上，然后将卡片插入LED灯右侧的名称插槽中。
6）菜单键。
按下此键，进入装置主菜单。
7）LED灯测试按钮，按下此键，所有LED灯被点亮。
8）导航键。
其中，为确认键，为退出键，四个箭头为方向键。
当在菜单条目间进行选择时，
为上下换行，而
相当于确认键，
相当于退出键；当进入具体菜单进行编辑时，对于单选菜单项，
相当于对单选值的选择；对于数字菜单项，
相当于左右移动数字位，而
等效于数字加1，
相当于数字减1。
当然，也可以通过数字键直接编辑数字。
9）RS232通讯接口，可实现装置与DIGSI软件的连接。
10）数字键。
11）功能键。
通过配置，可以实现不同功能的快速进入。
装置的端子说明
图17SD610*-*B/K装置端子图
装置的端子可分为电流、电压输入端子，有源开关量输入端子，继电器输出端子，电源端子、通讯接口等几类。
参照端子图2，下表给出了各端子的定义。
7SD610*-*B/K端子说明一览表
端子位置
说明
IL1
Q1
L1相①电流极性端输入。
Q2
L1相电流非极性段输入。
IL2
Q3
L2相①电流极性端输入。
Q4
L2相电流非极性端输入。
IL3
Q5
L3相①电流极性端输入。
Q6
L3相电流非极性端输入。
I4
Q7
第4路②电流极性端输入。
Q8
第4路电流非极性端输入。
UL1
R15
L1相电压输入端。
UL2
R17
L2相电压输入端。
UL3
R18
L3相电压输入端。
N
R16
相电压中性点输入端。
U4
R13
第4路③电压极性端输入端。
R14
第4路电压非极性端/中性点输入端。
BI1
F5
第1路开关量输入端子。
BI2
F6
第2路开关量输入端子。
BI3
F7
第3路开关量输入端子。
BI4
F8
第4路开关量输入端子。
BI5
F9
第5路开关量输入端子。
common_terminal
F10
1-5路开关量输入公共端子。
BI6
R9
第6路开关量输入电源正极性端。
R10
第6路开关量输入电源地端。
BI7
R11
第7路开关量输入电源正极性端。
R12
第7路开关量输入电源地端。
BO1
R1
第1路继电器输出端子。
BO2
R2
第2路继电器输出端子。
BO3
R3
第3路继电器输出端子。
common_terminal
R4
1-3路继电器输出公共端。
BO4
R5
第4路继电器输出端子。
R6
BO5
R7
第5路继电器输出端子。
R8
PowerSupply
F1
装置电源正极性端输入。
F2
装置电源负极性端输入。
LiveStatus
Contact
F3
装置运行状态输出接点。
F4
TimeSynchoriniation
通讯A口，校时通讯接口。
位于装置后部。
SystemInterfaceorAnalogOutput
通讯B口，系统通讯接口（103规约）或模拟量输出，位于装置后部。
ServiceInterface
通讯C口，服务接口，如高频通道、DIGSI连接，位于装置后部。
ProtectionDataInterface1
通讯D口，保护数据传输接口。
FrontSerialOperatingInterface
装置前面板RS232通讯接口，实现DIGSI或/Modem连接。
Earthingattherearwall
装置接地端子，位于装置后部。
注：
IEC标准一般对交流系统相别的划分为L1L2L3，在系统相序校准的情况下，相当于ABC相别。
五、维护项目及周期
常规检查
正常的定期维护可以用来进行保护和控制设备的操作测试。
维护服务主要是检查设备的串口或者硬件接口。
确认前面板上的绿色“运行”指示灯亮着，而红色的“错误”指示灯没有亮。
检查前面板上的各种指示灯的状态，准确了解设备运行情况。
检查任何可能存在的问题或者不稳定因素。
按下“指示灯”键。
前面板上所有的指示灯，除了“错误”指示灯之外，都会暂时闪亮。
然后，只有显示目前设备运行实际状态的指示灯还会继续闪亮。
读取测量值，然后将它们同一组独立的测量值进行比较，检查设备的测量线路。
对设备进行重起动；对硬件进行彻底检查。
在重新起动期间，设备会停止运转，持续时间大约10到15秒。
通过操作控制面板执行重起动操作。
按下“菜单”键，用上下箭头键选中“测试/诊断”子目录下的“设备重新起动”选项。
按下回车键，输入四号口令进行检查和诊断，在“重新起动”期间，“错误”和“运行”指示灯都是亮的。
重新起动成功之后，设定的显示界面重新出现。
显示灯仍将显示正常的操作。
这时，设备可以重新投入运行。
通过DIGSI®4进行新的起动，建立“在线”模式，在菜单中选择“设备”，然后选择“重新起动”。
输入口令进行测试和诊断：
然后按下确认键。
通过DIGSI®4在线可以进行其他测试。
使用“测试”菜单中的“硬件测试”。
有关二进制输入，二进制输出和指示灯的所有情况都可以得到监控。
将显示状态和实际状态进行比较。
不要改变设备组件的状态，因为馈线设备马上就会受到影响！
维护
更换带电保护的缓存电池
缓存电池的作用是在电源中断期间保留提示存贮信息和错误记录数据。
同时，缓存电池还能在停电之后保证带日历的内部系统时钟的正常工作。
电池由处理器定期检查。
如果发现电池的性能在下降，就会发出警报。
警报出现后应该更换电池，或者在最多使用10年之后也要更换电池。
推荐使用的电池：
锂电池3V/1AH。
型号：
CR1/2AA。
比如：
-VARTA订货号6127101501
电池的位置靠近CPU的印刷线路板的前端。
更换电池时必须把装置的前面板移走。
按照如下步骤更换电池
保存提示和错误记录。
这些数据的位置在提示子目录下（该子目录的全部内容）。
取走电池后，记录和数据会发生丢失。
最简单，最快捷的方法是当程序在线时，使用DIGSI®4的保存功能。
注：
所有保护和控制设置，包括输入/输出配置，CFC逻辑程序，都不会受到电源中断的影响。
在没有缓存电池的情况下，上述设置也能保存。
因此当缓存电池移走之后，这些设置不会丢失。
当装置在没有缓存电池的情况下运转时，这些设置也不会受到影响。
准备好替换电池。
移走前面板上的盖板，松开固定前面板的螺丝。
小心地拉出前面板，将其向一旁弯。
前面板通过一根短的带状传输线和内部CPU的印刷线路板相连。
维护和故障查寻
断开前面板侧面，连接前面板和CPU线路板（
（1））的带状传输线。
为了断开传输线，拉起插入连接的顶部闭锁，按下插入连接的底部闭锁。
小心地取出前面板。
电池的位置在CPU
（1）线路板的底部正面一侧。
见图。
图：
没有前面板的前视图-带电保护缓存电池的位置（简化图）如图所示，将旧电池从使用塑料电池箍的搭锁式连接器上取走。
将电池箍从旧电池上取走，然后将电池箍放在新电池上。
如图所示，观察电池的正负极，然后将新电池牢固地插入搭锁式连接器。
连接CPU
（1）线路板和前面板之间的带状传输线。
要特别注意，不要将接头的针弄弯！
不要过于用力！
要保证插入式接头锁住。
小心地将前面板放回原处，期间一定要注意带状传输线。
用螺丝将面板固定在机箱上。
将盖板复位。
闭合保护开关，供电恢复电压。
装置开始运行之后，DIGSI®4中保存的数据可以被输送回装置。
如果内部时钟没有通过串口自动同步，这时就应该设置时钟的指示。
更换接口模块
串口模块是可以更换的。
如果一个接口出现问题，可以用另一个模块将该模块换掉。
（只限于进行测试或确定有故障的情况下）
六、调试方法及步骤
试验所需的仪器设备如下：
1.微机型继电保护综合试验装置一台；
2.数字式万用表；
3.交流电流表；
4.相角表；
5.1000V兆欧表一台；
6.试验用导线若干；
调试过程中应注意的事项
1．应注意装置TA的额定电流，对于1A高灵敏TA不能长时间通过大电流（>=5A）。
2．装置接地点应牢固可靠接地。
3．如需拔插板件应注意尽量避免用手接触板件焊点，以免人体静电损伤元件。
4．调试过程中发现有问题时，不要轻易更换板件，应先查明原因，当证实确需更换芯片时，则必须更换经筛选合格的芯片，芯片插入的方向应正确，并保证接触可靠；
5．通讯端口及调试端口应保持清洁，注意防尘；
6．需更换的新装置必须在到达现场2小时后才能加电，以便适应当地的温度、湿度以及压力等条件。
7．试验过程中，应注意不要将插件插错位置；
8．因检验需要临时短接或断开的端子，应逐个记录，并在试验结束后及时恢复；
9．使用交流电源的电子仪器（如示波器、毫秒计等）进行电路参数测量时，仪器外壳应与保护屏（柜）在同一点接地
步骤
1.确认设备已经断电交出一次，同时控制电源，开关的储能电源也已经断开，检修任务书，电气第一种工作票办理完毕。
3.检查保护装置外壳及罩子是否完整，防尘密封是否良好，安装是否端正。
4.插件是否牢固紧密，保护装置接线端子接线是否牢固可靠。
5.检查保护装置内的保护定值，并详细记录，防止误投退保护定值。
6.1精度的校验
继保仪的6路电流输出分别对应高压侧三相和低压侧三相。
三相所加电流一致，设高压侧为I1，低压侧为I2。
高压侧加电流为1.110A，低压侧加电流为0.550A。
然后通过测量分别观察高低压侧的电流显示是否和继保仪所加的电流是一致的，误差不超过5%。
6.2动作曲线的验证
通过下发的定值单，可以绘制出的7SD610的动作曲线图，图中第一个交点的横坐标为Idif>值,第二个交点的横坐标为Idif>>值。
曲线的跳闸特性斜率为1，该曲线延长线与Ires轴的交点为原点。
（定值单中Idif>和Idif>>值是以高压侧的二次额定值的倍数形式给出的，所以在绘制动作曲线前先将它们转换为值的形式）
根据变压器的基本参数解出高、低压侧的二次额定电流值，然后得出不平衡系数Kbph。
动作方程：
Idif≥Idif＞
Idif≥Ires
其中Idif=│I1+I2│，Ires=Idif＞+ε1│I1│+ε2│I2│+（1.2~1.8）%In
Idif＞为启动定值，In为TA二次额定值。
当：
I1＜In时，ε1=5%，I1＞In时，ε1=15%。
I2＜In时，ε2=5%，I2＞In时，ε2=15%。
首先计算应该加的电流（取点），可简化上述关于Idif、Ires的方程得：
│I1+I2│=Idif＞+ε1│I1│+ε2│I2│+（1.2~1.8）%In
I1-I2=Idif＞+ε1I1+ε2I2+0.016
（1-ε1）I1=（1+ε2）I2+（Idif＞+0.016）
根据上述，代入具体参数得：
（1-ε1）I1=（1+ε2）I2+0.148
范围只要Idif≥0.132便可保证保护动作
根据上式可知，（取定I1，则ε1定，然后ε2分两种情况讨论定出I2，将不合理的I2舍去，便可得一组I1、I2的值）
第一点：
取I1=0.5，则ε1=0.05
0.95×0.5=（1+ε2）I2+0.148
（1+ε2）I2=0.327
当ε2=5%时，1.05I2=0.327，I2=0.311
当ε2=15%时，1.15I2=0.327，I2=0.284（舍去）
则实际电流为I1=0.5A，I2=0.311A
补偿后：
I1=0.5A，I2=0.553A
同理我们可以得出其它4个点的值，统计后如下表所示
点数
未补偿（I1,I2）
补偿后I2
试验值I2
试验值（Idif，Ires）
1
0.5,0.311
0.71
2
0.8,0.583
1.037
3
1.2,0.830
1.477
4
3.00,2.08
3.48
5
6.00,4.306
7.662
6.3二次谐波制动
二次谐波制动解释：
当产生差动电流的这一相中，检测到二次谐波的含量大于设置的定值，那么闭锁差动保护。
试验方法：
逐相验证保护的二次谐波制动。
（1）.定值中二次谐波含量为15%，在高压侧模拟二次谐波和差动电流，低压侧的三项不加电流（数值为0，由于变压器的在冲击过程中会产生励磁涌流，其包括的二次谐波主要产生在高压侧）；
（2）.用IY模拟产生差动电流相，加1A电流（大于差动定值并且小于差速断值），频率是50Hz；
（3）.用IX模拟二次谐波，值取18%*IY=0.18，频率是100Hz。
相角与IY相的相角相同；
（4）.将IX与IY短接起来，就模拟产生差动动作电流的这一相内二次谐波含量大于定值。
理论上是二次谐波含量大于15%的时候闭锁差动保护；
（5）.通过继保仪向保护装置加入对应的各相电流，然后逐渐减小IX的值，直到保护动作，记录数据。
同理可以做出其他相的二次谐波制动。
要说明一点当动作电流含量越大时，这个时候的二次谐波含量会越接近15%的定值，部分原因是由于二次谐波的频率高，使得保护装置在采样的过程中产生了一定的误差
6.4二次谐波交叉闭锁
二次谐波交叉闭锁解释：
在ABC三相中产生差动电流，但检测到有一相的二次谐波含量大于定值30%，那么在设置的保护时间内，它闭锁各相的差动保护。
具体试验方法如下：
（1）.定值中二次谐波含量为15%，动作时间为2个周波（0.04s），在高压侧模拟二次谐波和差动电流；
（2）.用IY、IZ模拟产生差动电流的两相，并且加电流IY=1A，IZ=0.5A，频率为50Hz；
（3）.用IX模拟二次谐波，其值为33%*IY=0.33，频率100Hz；相角与要短接的一相相同；
（4）.将IX短接在IY这一相，就模拟IY这一相产生差动电流但是二次谐波含量大于定值，这个时候IZ相虽然也已达到差动动作值，但是由于二
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