第一篇：PSL632U斷路器說明書培訓教案—何澤勝

PSL632U斷路器說明書培訓教案

一、保護配置及保護原理。

PSL632U具有失靈保護功能、死區(qū)保護、兩段充電相過流保護、一段充電零序過流保護、三相不一致保護和自動重合閘功能。

1.斷路器失靈保護

斷路器失靈保護是指故障電氣設備的繼電保護動作發(fā)出跳閘命令而斷路器拒動時，利用故障設備的保護動作信息與拒動斷路器的電流信息構成對斷路器失靈的判別，能夠以較短的時限切除同一廠站內(nèi)其他有關的斷路器，使停電范圍限制在最小，從而保證整個電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，避免造成發(fā)電機、變壓器等故障元件的嚴重燒損和電網(wǎng)的崩潰瓦解事故。

2.死區(qū)保護

在某些接線方式下可能存在死區(qū)，（如斷路器在CT與線路之間）斷路器和CT之間發(fā)生故障，雖然故障線路的保護能快速動作，但本斷路器跳開后，故障并不能切除。此時需要失靈保護動作跳開有關斷路器?？紤]到以上為站內(nèi)故障，故障電流較大，對系統(tǒng)影響比較大。失靈保護一般動作時間都比較長，所以增設了比失靈保護動作快的死區(qū)保護。

3.過流保護

電流保護是指：現(xiàn)在的電子設備都有額定電流，不允許超過額定電流，會引起設備燒壞，在這個基礎上的設備就會先做電流保護模塊。當電流超過設定電流，設備就會斷電保護設備。

4.三相不一致保護

保護裝置引入開關的分相位置接點（任一相TWJ動作且該相無流時確認該相開關在跳閘位置），如果任一相或任兩相在跳閘位置，而三相不全在跳閘位置，則認為三相不一致。三相不一致會直接導致系統(tǒng)缺相運行 造成變壓器和用電設備缺相運行 從而導致電壓升高或失電 影響設備運行甚致燒毀。

5.自動重合閘

自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。電力系統(tǒng)運行經(jīng)驗表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是瞬時性的，永久性故障—般不到10％。因此，在由繼電保護動作切除短路故障之后，電弧將自動熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動恢復。因此，自動將斷路器重合，不僅提高了供電的安全性和可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大了高壓線路的送電容量，也可糾正由于斷路器或繼電保護裝置造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自動重合閘裝置。

二、技術性能及指標（省略）

三、保護原理說明

1.保護啟動元件

保護啟動元件用于啟動故障處理功能和開放保護出口繼電器的電源。1.1 突變量啟動元件

為相間電流瞬時值的突變量；當它連續(xù)3次滿足下面公式時保護啟動。

為零序電流瞬時值的突變量；當它連續(xù)3次滿足下面公式時保護啟動為電流突變量啟動定值。

分別為相間電流、零序電流突變量浮動門檻。

1.2零序輔助啟動元件

該元件在零序電流大于啟動零序啟動電流定值并持續(xù)30ms后動作。用于開放失靈保護，死區(qū)保護，充電零序過流保護。

1.3相電流輔助啟動元件

該元件在相電流大于最小充電相過流定值并持續(xù)30ms后動作。用于開放充電過流保護。

1.4不一致保護啟動元件

當三個TWJ位置不一致持續(xù)30ms后時，開放不一致保護。

2.失靈保護

斷路器失靈保護按照單相失靈及三相失靈保護兩種情況來考慮。2.1單相失靈邏輯 保護裝置收到單相的保護跳令后，如果對應相電流大于0.06In，并且滿足失靈零序電流元件或負序電流元件中任一個條件，經(jīng)“失靈保護跳相鄰開關時間”定值發(fā)失靈保護動作跳相鄰斷路器。在單相失靈條件滿足時，如果“跟跳本斷路器”控制字置1，則延時20ms跟跳相應相；再經(jīng)“失靈三跳本斷路器時間”跳本斷路器三相。

2.2 三相失靈邏輯

三相失靈動作條件:保護裝置收到單個三跳令或者同時收到是三個單相跳令后,如果滿足低功率因素元件、負序電流元件、零序電流元件中任一個條件，當PT三相斷線時即三相失壓，如收到保護跳令 且故障電流大于“失靈保護相電流定值”也開放三相失靈保護。經(jīng)“失靈保護跳相鄰開關時間”定值發(fā)失靈保護動作跳相鄰斷路器。在三相失靈條件滿足時，如果“跟跳本斷路器”控制字置1，則延時20ms跟跳三相。

注1：低功率因素動作條件：|COSΦ|

3.死區(qū)保護

對應斷路器跳開（裝置收到三相TWJ開入）；變化量電流啟動或零序電流啟動，任一相電流大于0.06In；；有三跳信號開入（三相跳閘令或者A、B、C三相跳閘同時動作）；死區(qū)保護控制字投入且整定延時到。同時滿足以上條件死區(qū)保護動作。

4.充電過流保護

本裝置設置了兩段獨立的相過流和一段零序過流保護。

相電流啟動及零序電流啟動參考前面啟動元件。

5.三相不一致保護

注：

1、當有不一致保護專用開入或者開關三個TWJ位置不一致 時,持續(xù)10秒鐘后發(fā)“三相不一致異?！笔录?/p>

2、三相不一致動作延時值要躲過最長的單相重合閘時間。

3、三相不一致零序、負序電流定值與失靈保護零序、負序電流定值共用。

6.重合閘

裝置可提供自動重合閘功能，可實現(xiàn)單相重合閘、三相重合閘、禁止重合閘、停用重合閘。

注：通過與保護的配合，可以實現(xiàn)條件三重方式：系統(tǒng)單相故障跳三相，三相重合；多相故障跳三相，不重合。將重合方式整定為三重方式，將保護定值當中的控制字“多相故障閉鎖重合閘”都投入便可

6.1 重合閘方式

單相重合閘、三相重合閘、禁止重合閘、停用重合閘

6.2 啟動重合閘

6.21 保護跳閘啟動重合閘

1、單相跳閘啟動重合閘：(與門條件)

保護發(fā)單相跳閘信號； 跳閘相無電流且跳令返回； 不滿足三相啟動條件； 重合閘處于單重方式。

2、保護三相跳閘啟動重合閘：(與門條件)

保護發(fā)三相跳閘信號； 三相無電流且三相跳令返回； 重合閘處于三重方式。

6.22 斷路器位置不對應啟動重合閘：(與門條件)

⑴ 功能控制字“單相TWJ啟動重合閘”投入或“三相TWJ啟動重合閘”投入；

⑵ 單相或多相跳位繼電器持續(xù)動作且斷開相無流，與重合閘方式對應。

6.3 重合閘充放電

為了避免多次重合，必須在“充電”準備完成后才能啟動合閘回路。

6.31 重合閘“放電”條件(或門條件)：

1)“充電”未滿時，有跳閘位置繼電器TWJ動作或有跳令啟動重合閘信號開入立即“放電”；

2)有跳位開入后200ms內(nèi)重合閘仍未啟動“放電”；

3)重合閘啟動前壓力不足，經(jīng)延時400ms后“放電”；

4)重合閘停用方式時“放電”；

5)重合閘禁止方式時“放電”；

6)重合閘方式整定出錯時“放電”；

7)單重方式，如果三相跳閘位置均動作或收到三跳命令或本保護裝置三跳，則重合閘“放電”；

8)斷路器保護動作時，重合閘放電

9)收到外部停用重合閘信號時立即“放電”；

10)合閘脈沖發(fā)出的同時“放電”； 6.32 重合閘“充電”條件為(與門條件)：

⑴ 不滿足重合閘放電條件； ⑵ 保護未啟動； ⑶ 跳位繼電器返回。

重合閘充電時間為15秒，充電過程中裝置面板的“重合閘允許”信號燈閃爍，充電滿了以后該信號燈點亮，放電以后該信號燈熄滅。

6.33 重合閘同期/無壓鑒定

本裝置重合閘同期/無壓鑒定根據(jù)控制字的組合，可有以下四種方式：檢無壓、檢同期、檢無壓方式在有壓時自動轉檢同期（同時投入檢無壓和檢同期功能）、非同期(不檢同期也不檢無壓)。檢無壓時，檢查線路電壓或母線電壓小于30V；檢同期時，線路電壓或母線電壓大于75％額定電壓，且母線電壓和線路電壓的相位差在整定范圍內(nèi)。

6.34 溝通三跳

溝通三跳的條件為(或門條件)：

(1)三相重合閘方式時；

(2)裝置不在禁止重合閘方式，且充電未充滿；

(3)有“停用重合閘”開入；

(4)裝置失去電源。

滿足溝通三跳條件后，重合閘出口板上的4付溝通三跳接點閉合，和線路保護裝置的BDJ串接，連到操作箱的三跳回路；同時若線路保護發(fā)單跳命令則重合閘元件補發(fā)三跳命令。

6.4 交流電壓斷線

PT斷線檢查分為不對稱斷線識別和三相失壓識別兩種。在保護未啟動時進行，保護啟動后只保持啟動前的標志。

在以下兩種情況PT斷線檢測投入：

1、三重方式下投入“重合閘檢無壓方式”或“重合閘檢同期方式” 控制字

2、單重方式下投入“單相重合閘檢線路有壓”控制字。

不對稱斷線判據(jù)：

上述兩個判據(jù)的任意一個滿足，持續(xù)1.25秒后發(fā)PT斷線信號，并報“PT斷線”事件。

三相失壓判據(jù)：

三相電壓絕對值之和小于0.5Un，開關不在跳位（TWJA、TWJB和TWJC不動作），或者某相電流大于0.04In，認為是PT三相失壓。

滿足上述條件時，置PT三相失壓標志，持續(xù)1.25s發(fā)PT斷線信號和PT三相失壓事件。PT斷線后若電壓恢復正常0.5s后，裝置PT斷線信號燈自動復歸，并報告相應的斷線/失壓消失事件，保護也隨之自動恢復正常。

6.5 線路抽取電壓斷線

當重合閘投入且處于三重方式，如果整定為重合閘檢同期或檢無壓，當用作同期電壓的那路線路抽取電壓低于30V，且任一相有流或者開關在合位時，滿足條件持續(xù)10s報“同期電壓斷線”。如重合閘不投或不檢同期不檢無壓時，裝置也不進行線路抽取電壓斷線的判別。當判定線路抽取電壓斷線，重合閘邏輯中檢同期和檢無壓的邏輯 判斷不進行特殊處理，只報 “同期電壓斷線”信號。線路電壓恢復正常，裝置PT斷線信號燈自動復歸。

6.6 交流電流異常判別

裝置上電2小時之內(nèi)，檢查交流電流相序的正確性，判據(jù)：

1）3I2>0.25In；2）3I2>4×3I1；3）持續(xù)時間一分鐘

上述判據(jù)都滿足時，報“CT反序”事件，發(fā)運行異常，不閉鎖保護。

在最大相間電流差大于最大相電流的50%且最大電流相大于額定電流的25%時，延時10min報“CT負載不對稱”。發(fā)運行異常，不閉鎖保護。

零序電流3I0大于零序電流啟動定值，持續(xù)10s后報“CT不平衡”，并且閉鎖零序電流啟動元件。當零序電流返回1s后，保護也立即恢復正常。

6.7 信息記錄分析及與變電站自動化系統(tǒng)配合

PSL630U系列斷路器保護具備故障錄波功能?？捎涗浀哪M量為Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、3U0、Uxa、Uxb、Uxc，可記錄的狀態(tài)量為斷路器位置、保護跳閘合閘命令。自產(chǎn)的3U0也記錄。

PSL630U系列斷路器保護記錄動作時的錄波、事件、定值和保護詳細的動作過程，可通過本公司提供的調(diào)試/分析軟件SGView讀取、分析和保存。使用時不影響保護的正常運行。

本保護裝置通過軟壓板定值項“遠方修改定值”軟壓板來實現(xiàn)遠方和就地的狀態(tài)切換。當裝置檢修期間，可投入“檢修狀態(tài)”壓板，此時上送到監(jiān)控系統(tǒng)的保護事件信息中帶有檢修狀態(tài)提示信息，便于后臺監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)分保護裝置正常運行和檢修調(diào)試。

7.硬件結構說明 略 7.1 面板端子和安裝結構

7.2 PSL632U背板圖 略 7.3 PSL632U整體結構圖 略 7.4 PSL632U各模件說明

7.41交流模件（AC）、、、，分別為三相電流和零序電流輸入，電流變換器的線性工作范圍為0～40、、。

由裝為線路三相電壓輸入，額定電壓為3/100V,3置內(nèi)部自產(chǎn)。

為同期電壓輸入，接入任意一個母線或者線路抽取電壓輸入都可，同期電壓的額定值、相別和極性，重合閘能夠自適應。

交流插件中三相電流和零序電流輸入，按額定電流可分為1A、5A兩種，訂貨時請注明。

7.42 保護功能模件（CPU）保護功能模件完成AD采樣、模擬量數(shù)據(jù)轉換為數(shù)字量數(shù)據(jù)功能,在采樣之前的濾波回路可濾除高次諧波以減少對保護的影響；保護算法處理，具有完善的自檢功能，為保護運算提供高可靠、高速度的支持?！癗ET1”網(wǎng)絡口主要用于下載程序、SGVIEW以及程序調(diào)試功能。

7.43 人機對話模件（HMI）

HMI模件完成和通信相關的開入量接入、打印和接入監(jiān)控系統(tǒng)的功能?？商峁﹥蓚€RS-485接口，三個以太網(wǎng)口，一個打印口，HMI模件各端子定義如說明書24頁。

7.44 開入模件（DI）

5X05端子：投充電過流保護功能壓板。

6X01端子：分相跳閘位置接點TWJa，引斷路器A相跳閘位置接點，下同。6X02端子：分相跳閘位置接點TWJb。6X03端子：分相跳閘位置接點TWJc。

6X04端子：合閘壓力閉鎖,接開關合閘壓力閉鎖輔助接點，此開入有效400ms內(nèi)若重合閘沒有啟動則放電。

6X07端子：停用重合閘開入。有此開入時，重合閘立刻放電。6X14端子：跳令A。接保護分相跳閘瞬動接點，用于斷路器保護、自動重合閘等，下同。6X15端子：跳令B。6X16端子：跳令C。6X17端子：三跳令,接入發(fā)變組保護動作/母差保護動作，用以啟動三相失靈。7.45 信號模件（SIGNAL）

信號模件位于第7塊插件，提供各種保護動作信號。其中第一組信號接點（7X01～7X05）用于中央信號，第二組接點（7X06～7X10）用于遠動信號。保持信號在動作條件返回后,通過復歸鍵復歸。

7.46

出口模件（TRIP）

NO.8、NO.9、兩個模件為保護裝置跳閘出口模件，NO.10是保護 合閘出口模件，NO.11、N0.12為失靈出口模件。

其中8X01～8X012、9X01～9X12為6組分相跳閘接點； 8X15～8X16、9X15～9X16兩組三相不一致保護的跳閘輸出接點，可用于不啟動失靈的跳閘接點。

8X17～8X18、9X17～9X18兩組三跳接點，是裝置斷路器保護動作跳閘輸出接點，用于閉鎖重合閘。

10X01～10X10、10X02～10X03、10X06～10X07為3組合閘接點； 10X15～10X22為4組重合閘溝通三跳接點，均為常閉接點。11X1～11X22，12X1～12X22為22組跳相鄰開關的失靈出口接點。

7.47 電源模件（POWER）略

8.裝置調(diào)試大綱 8.1 維護須知

a)正常運行時，裝置的運行燈應為平光，且沒有動作信號燈和告警燈點亮。液晶畫面應循環(huán)顯示主畫面中的內(nèi)容。當液晶屏幕長時間無操作進入屏保狀態(tài)后，液晶畫面關閉為黑色無顯示，此時若要查看屏幕顯示內(nèi)容，則點擊屏幕任意處即可激活液晶屏幕顯示。

b)裝置發(fā)出告警信號后，應查看液晶畫面顯示的告警內(nèi)容。在排除告警原因后，才能按復歸按鈕復歸告警信號。

c)不經(jīng)允許不得隨意進行以下操作：投退軟壓板、切換定值區(qū)、修改定值、開出傳動、更改裝置運行參數(shù)及出廠設置參數(shù)等。只有整定了2個及以上的保護定值區(qū)，才能進行定值區(qū)切換。

8.2 裝置檢查

(1)上電前檢查,檢測裝置參數(shù)是否和現(xiàn)場要求一致

1）交流電流、頻率的額定值；

2）直流電源的額定值；

3）通訊接口方式、GPS對時方式；

開始調(diào)試前應對保護屏及裝置進行檢查，保護裝置外觀應良好，插件齊全，端子排及壓板無松動。對直流回路、交流電壓、交流電流回路進行絕緣檢查時，必須斷開保護裝置直流電源。(2)上電后檢查

1)合上直流電源對裝置進行上電檢查，核對程序版本應與現(xiàn)場要求符合，定值能正確整定。

2)正常運行時，裝置的運行燈應為平光，且沒有動作信號燈和 告警燈點亮。液晶畫面應循環(huán)顯示主畫面中的內(nèi)容。當液晶屏幕長時間無操作進入屏保狀態(tài)后，液晶畫面關閉為黑色無顯示，此時若要查看屏幕顯示內(nèi)容，則點擊屏幕任意處即可激活液晶屏幕顯示。

3)裝置發(fā)出告警信號后，應查看液晶畫面顯示的告警內(nèi)容。在排除告警原因后，才能按復歸按鈕復

4)不經(jīng)允許不得隨意進行以下操作：投退軟壓板、切換定值區(qū)、修改定值、開出傳動、更改裝置運行參數(shù)及出廠設置參數(shù)等。

5)只有整定了2個及以上的保護定值區(qū)，才能進行定值區(qū)切換。對于應用IEC61850規(guī)約時，定值區(qū)則從1區(qū)開始。

8.3 直流偏移、采樣精度

⑴ 直流偏移

在端子排上短接電壓回路及斷開電流回路，進入”系統(tǒng)測試”→“交流測試”菜單，查看電壓電流“直流偏移”選相，電流要求在（-0.025In，0.025In）范圍內(nèi)，電壓要求在（-0.0013Un,0.0013Un）范圍內(nèi)。

⑵ 采樣精度試驗

在裝置端子排加入交流電壓，電流，進入“系統(tǒng)測試”→“交流測試”菜單，查看裝置顯示的“幅值、相角”，顯示值與實測的誤差應不大于5％。

8.4 開關量檢查

(1)開入量檢查

進入“系統(tǒng)測試”→“開入檢查”菜單，投退各個功能壓板和開入 量，查看各個開入量狀態(tài)，裝置能正確顯示當前狀態(tài)。開入量包括兩部分，第一部分DIO模件，此開入都是為強電開入（110V或220V，外部直流電源）；第二部分HMI模件，此開入為弱電開入（DC24V，保護裝置電源提供）。

(2)開出量檢查

進入“系統(tǒng)測試”→“開出傳動”菜單，模擬列表中各繼電器輸出接點動作，在相應的端子排上測量輸出接點是否正確動作。應帶斷路器作一次合閘傳動和一次跳閘傳動，并確認斷路器正確動作。

8.5 保護功能校驗

(1)失靈保護校驗

投入失靈保護控制字，整定失靈跳相鄰開關動作時間定值。分別在交流模件加入電流，在電流對應的相別加入開關量，持續(xù)一定時間。當電流值達到1.2倍失靈動作電流定值，失靈保護動作。投入失跟跳本斷路器時，跟跳相應相別。動作電流定值，失靈保護動作。投入失跟跳本斷路器時，跟跳相應相別。

(2)過流保護校驗

投入過流保護的功能壓板、投入對應的過流保護控制字，整定過流保護電流、時間定值。在交流模件加入任一路電流，持續(xù)一定時間。當電流值達到1.05倍過流定值時，過流保護應動作；當輸入電流值為0.95倍過流定值是，過流保護應不動作。

(3)不一致保護校驗

投入三相不一致保護控制字，投入不一致經(jīng)零負序電流控制字。在交流模件加入兩相負荷電流，使得零序或者負序電流超過失靈保護零序、負序電流定值，在無電流的相別加入TWJ，持續(xù)一定時間，不一致保護應動作。當TWJ持續(xù)時間小于不一致保護動作時間時，不一致保護不動作

(4)單相重合閘校驗

將重合閘方式整定為單重方式，TWJ啟動單相重合閘控制字置1.保護裝置的重合允許燈常亮時，模擬開關偷跳，當輸入單相TWJ持續(xù)時間超過單重延時時，重合閘出口。當輸入單相TWJ持續(xù)時間不到單重延時時，重合閘不出口保護裝置的重合允許燈常亮時，模擬保護跳閘，當短時輸入單相保護跳令并返回后，時間超過單重延時時，重合閘出口。

何澤勝 2011年2月