SEL綜合保護基本知識演示文稿

SEL綜合保護基本知識演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有25頁\編輯于星期一優(yōu)選SEL綜合保護基本知識ppt現(xiàn)在是2頁\一共有25頁\編輯于星期一綜保的基本原理

不同廠家的微機繼電保護設計各不相同，但基本原理相差不大，因而在這里我只想闡述一下它的基本原理。大致原理見圖1.1，從圖中可見一般微機繼電保護都由以下插件構成：交流變換插件、電源插件、CPU插件、開關輸入插件、開關輸出插件、管理插件（通信插件）。現(xiàn)在是3頁\一共有25頁\編輯于星期一綜保的基本原理1）交流變換插件交流變換部分包括電流變換器CT和電壓變換器PT，用于將系統(tǒng)CT、PT的二次側電流、電壓信號轉換為弱電信號，供CPU插件轉換，并起強弱電隔離作用。2）CPU插件該插件是裝置核心部分，一般由單片機（CPU）和數(shù)字信號處理器(DSP)組成。其中CPU完成裝置的總啟動元件；DSP完成所有的保護算法和邏輯功能。CPU內(nèi)設總起動元件，起動后開放出口繼電器的正電源，同時完成事件的記錄；另外它還具有完整的故障錄波功能、A/D變換、軟硬件自檢等功能。3）管理插件有時也叫通信插件（Master插件）。本插件是裝置的管理和通信插件，承接裝置與外界（包括面板、PC調(diào)試軟件、監(jiān)控后臺、遠動等）通信的管理插件。管理插件一般根據(jù)需要設置有網(wǎng)口、雙以太網(wǎng)口和RS485或RS-422口,已滿足不同監(jiān)控和運動系統(tǒng)的要求。4）開入插件(DI)開入插件用來接入各保護壓板、隔離刀閘輔助觸點位置、斷路器失靈開入等開關量輸入信號。開入插件對各路開入回路進行實時自檢。5）開出插件主要輸出跳、合閘及信號接點，從而接通跳、合閘回路及報警回路。6）電源插件裝置電源一般采用交、直流兩用開關電源。插件一般輸出一路5V和一路24V電壓。其中5V用于裝置數(shù)字器件工作，24V用于繼電器驅動及狀態(tài)量輸入使用?，F(xiàn)在是4頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL綜保的種類SEL351:主要用于進線保護SEL551:主要用于出線保護，早期用于變壓器和電動機SEL749:主要用于電動機保護SEL300G:主要用于發(fā)電機保護SEL587:主要用于電流差動保護SEL387:主要用于線路電流差動保護現(xiàn)在是5頁\一共有25頁\編輯于星期一常用的三種SEL綜保SEL351:主要用于進線保護SEL551:主要用于出線保護，早期用于變壓器和電動機SEL749:主要用于電動機保護基本上，由以上三種組成的保護系統(tǒng)搭建了我們所見到的最常用的配電間綜保系統(tǒng)，其中SEL351綜保在進線上使用，SEL551綜保在變壓器上使用，SEL749綜保在電動機上使用。現(xiàn)在是6頁\一共有25頁\編輯于星期一常用的三種SEL綜保SEL351:主要用于進線保護SEL551:主要用于出線保護，早期用于變壓器和電動機SEL749:主要用于電動機保護基本上，由以上三種組成的保護系統(tǒng)搭建了我們所見到的最常用的配電間綜保系統(tǒng)，其中SEL351綜保在進線上使用，SEL551綜保在變壓器上使用，SEL749綜保在電動機上使用?，F(xiàn)在是7頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL保護的面板SEL351:SEL351:SEL749:現(xiàn)在是8頁\一共有25頁\編輯于星期一電機保護電動機的故障形式一、對稱故障二、不對稱故障{非接地性故障接地性故障

現(xiàn)在是9頁\一共有25頁\編輯于星期一電機保護一、對稱故障包括過載、堵轉和三相短路等，這類故障對電動機的損壞主要是熱效應和機械應力，使繞組發(fā)熱甚至損壞。其主要特征是三相正序電流幅值同時增大并基本對稱，不產(chǎn)生負序電流和零序電流分量。電流幅值增大的程度基本反映故障嚴重的程度，因此，微機保護出口動作時間直接取決于電動機過電流幅值。

現(xiàn)在是10頁\一共有25頁\編輯于星期一電機保護二、不對稱故障

不對稱故障分為非接地性故障和接地性故障兩類2.1、非接地性不對稱故障主要包括三相電源嚴重不對稱、斷相、相間短路、匝間短路等。這類故障會引起三相電流不對稱,由于我國電動機的中性點不接地，故定子電流可分解為正序和負序分量，而零序分量為零。非接地性不對稱故障在電機負荷率較小時，不會產(chǎn)生電流幅值的顯著增大，但由于負序電流的存在產(chǎn)生負序旋轉磁場，使電動機轉子槽的集膚效應顯著增加，使電動機損耗加劇，發(fā)熱變得嚴重，同時還會帶來轉子振動及起動力矩降低等一系列問題。這類故障的保護應采用短時限的速斷跳閘?，F(xiàn)在是11頁\一共有25頁\編輯于星期一電機保護二、不對稱故障

2.2、接地性不對稱故障主要是指單相接地短路。由于電動機外殼必須安全接地，因此繞組端部碰殼、絕緣破壞等都可能導致接地故障，特別是處在塵埃重或濕度大的環(huán)境下，故障率就更高。規(guī)范規(guī)定，當接地電流大于5A時應裝設單相接地保護。發(fā)生接地性不對稱故障時，會出現(xiàn)零序電流分量，這是區(qū)別其它任何非接地性故障的根本特征，可作為接地性故障的主要判據(jù)。此類故障通常采用零序互感器加以檢測?，F(xiàn)在是12頁\一共有25頁\編輯于星期一傳統(tǒng)電機保護原理

既然要用綜保代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電保護，那么我們有必要分析一下電機傳統(tǒng)保護的工作原理。

傳統(tǒng)電機共有四種保護，分別為過電流保護、速斷保護、低電壓保護及接地保護。其中除接地保護只發(fā)報警信號外,過電流保護、速斷保護、低電壓保護動作都將使電機跳閘。

現(xiàn)在是13頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL551:用于早期的電機保護SEL-551硬件概貌見圖1.2,從圖中可知它有三相(A、B、C相)模擬電流量輸入；一路零序模擬電流量輸入；兩路開關量輸入（IN1,IN2）；四路可編程輸出口（OUT1~OUT4）；一路串行通訊接口?，F(xiàn)在是14頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL551:用于早期的電機保護原理圖：現(xiàn)在是15頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL551:用于早期的電機保護SEL-551型微機保護的原理圖見上圖，從圖中我們可看到它可實現(xiàn)電機的速斷、過流（包括零序）保護。而電機的低電壓保護仍使用原傳統(tǒng)的繼電保護方式。這是由于SEL-551型微機保護無電壓判斷能力，故電機低電壓保護只能使用原傳統(tǒng)的繼電保護。此外，隨著科技的進步，人們希望能把電機的堵轉、電流不平衡、熱過載等重要保護也加入到微機保護中來，從而能對電機實現(xiàn)全面的保護。但這些保護在SEL-551型微機保護中都不能實現(xiàn)，這在一定程度上限制了該微機保護的使用。因此我們也希望能選用一種微機保護，它能專門針對電機起到全方位保護。為此SEL公司專門為電機研發(fā)了新型微機保護SEL-749?，F(xiàn)在是16頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:專用電機保護

SEL-749M型微機保護是專為三相電動機保護而設計的。繼電器的基本型提供堵轉，過載，不平衡，短路保護。電壓和RTD保護是可選項。所有型號的繼電器都提供監(jiān)視功能。裝置基本型還提供兩個可編程光電隔離的輸入接點和3個可編程輸出接點。此外他還支持擴展接點?，F(xiàn)在是17頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:專用電機保護SEL-749型與SEL-551型微機保護比較

同SEL-551型微機保護相比,我們可發(fā)現(xiàn)SEL-749型微機保護更適合電機保護。1、它能通過加入可選的電壓模塊,從微機上實現(xiàn)電機的低電壓保護,而不像551型只能使用傳統(tǒng)保護來實現(xiàn)該功能。2、SEL-749型微機保護本身還能實現(xiàn)電機的熱過載保護、電流不平衡和電機缺相等保護。3、因為551型微機保護只能對電流起保護，因此它非常適用于變壓器保護，因為變壓器無電壓保護，只有相過流、速斷、零序過流等電流方面的保護。4、此外可利用551型微機保護來實現(xiàn)電機的磁不平衡保護。因為該保護實質就是電流保護?，F(xiàn)在是18頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:專用電機保護SEL749微機保護的二次原理圖如圖示(只畫出保護部分)?，F(xiàn)在是19頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:內(nèi)部保護的實現(xiàn)電機過流保護原理當微機保護電流模擬入口任一相電流最大值IP(即時值)超過其整定值50P2P時，經(jīng)過50P2D整定的時間后,繼電器字位50P2T置位變1，然后再啟動變量計時元件SV02,若在SV02PU的整定時限內(nèi)電流恢復正常，則終止計時；若持續(xù)到整定時限，且保護出口處于投入狀態(tài)，則過流出口OUT102動作,使電機跳閘；同時使面板的第四個指示燈點亮。這里有人感到疑惑，過流元件本身有計時器50P2D，為什么還要用變量計時器SV02呢?這是因為過流元件50P2T的計時器沒有脈沖保持時間,而用SV02即可實現(xiàn)保護時間(用SV02PU)，也可實現(xiàn)脈沖保持時間(用SV02DO)。從而避免因觸發(fā)的脈沖時間短，程序掃描不到造成的誤動作。現(xiàn)在是20頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:內(nèi)部保護的實現(xiàn)低電壓保護原理電動機正常運行時，如由于短路或其他故障使電動機母線電壓降低時，電動機的轉矩會成倍地下降，結果造成電動機嚴重過載而電流增加不大，通常情況下，當母線電壓降低至60%時，電動機的自起動將產(chǎn)生困難，所以電動機需進行欠電壓保護。從原理圖上可知，當電壓互感器的二次側電壓即時值VP小于整定值27P1P（一般設為60V）時，經(jīng)過27P1D整定的時間后,繼電器字位27P1T置位變1，然后與非斷線閉鎖元件！NOP相與后，再啟動變量計時元件SV03,若在SV02PU的整定時限內(nèi)電壓恢復正常，則終止計時；若持續(xù)到整定時限，且保護出口處于投入狀態(tài)，則低電壓出口OUT401動作,使電機跳閘；同時使面板的第五個指示燈點亮報警。當出現(xiàn)斷線閉鎖時，也點亮面板的第五個指示燈報警?，F(xiàn)在是21頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:內(nèi)部保護的實現(xiàn)斷線閉鎖保護的原理從圖上我們可知，當正序電壓值下降幅度大于20%，同時正序電流、負序電流或者零序電流的幅值和相角都沒有發(fā)生相應變化時，并且這種狀態(tài)持續(xù)60個周波長，繼電器字位LOP置位變1，使面板的第五個指示燈點亮斷線報警。當正序電壓值恢復到0.43*Vnom/PTR以上,并且二次側的零序電壓和負序電壓值都小于5伏時，繼電器字位LOP復位變0?，F(xiàn)在是22頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:內(nèi)部保護的實現(xiàn)電動機熱模型過負荷保護

SEL-749型微機保護通過實際運行的電動機電流,使用啟動元件(或轉子堵轉保護元件)和運行元件來復制電動機的冷熱特性。在啟動元件中,SEL-749M利用額定堵轉轉子電流和額定轉子止轉時間I2t,把這個限定值和測量I2t值做比較,以此來提供轉子堵轉保護。運行元件根據(jù)電動機的電流實時進行溫度計算,并和限定值進行比較,以此來提供可靠的過負荷及不平衡故障保護。如果運行參數(shù)超過了設置參數(shù),繼電器就會跳閘?，F(xiàn)在是23頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:內(nèi)部保護的實現(xiàn)電流不平衡保護原理

電動機末端的不平衡電壓導致定子出現(xiàn)不平衡電流。不平衡電流中的負序分量導致電動機轉子明顯的發(fā)熱。

SEL-749電流不平衡元件的繼電器字位為46UBT,我們將該字位定義為變量計時器SV05的輸入，經(jīng)過變量計時器的延時后，通過輸出口OUT101跳閘。。

現(xiàn)在是24頁\一共有25頁\編輯于星期一SEL749:定值的查詢按下ESC進入一級主菜單1Meter2Events3Monitor4Targets5Control6Set/Show

計量故障查詢監(jiān)視字位面板控制定值設置與查看

1.1Eundamental2.1DisplayEvents3.1MonitorUseData

6.1Delay6.2Logic

運行電流顯示故障信息電機的數(shù)據(jù)

繼電器邏輯

2.2resetevents3.2Avg/peak.Date

6.1.1MainSettings6.2.1SelogicEnables

復位

主要設置未投

6.1.2ThermalOverload6.2.2Sv/timersSet

熱過載設置過流時間設定

6.1.3PhaseO