7UT51型西门子差动保护装置调运行说明

1、7UT51型西门子差动保护装置调度运行说明 编制： 审核： 批准：1、保护功能1.1 7UT51型微机差动保护装置由德国西门子研制生产。它分为两大类：7UT512为双绕组的变压器差动保护，其具有高低侧两组CT输入；7UT513为针对三绕组变压器的差动保护装置，其具有三组CT输入。1.2本装置的差动保护除了用于主变保护之外，还可以用作电动机，发电机的差动保护。1.3装置的差动保护带二次谐波制动。1.4装置除差动保护外，还有过负荷告警功能和/或过负荷闭锁有载调压功能。2、装置的保护原理2.1差动保护的跳闸特性，如图一所示。 IdiffINTr 跳闸区 1604注：Idiff差动电流Istab制动电

2、流INTr变压器额定电流。 1608 闭锁区 附加稳定区 1603 160616181607 Istab 图一 跳闸特性曲线及有关参数 INTr其中 Idiff = | I1+I2 | 注：I1为高压侧电流 Istab = | I1 | + | I2 | I2为低压侧电流2.2差动测量值的匹配装置内部可以自匹配主变的接线组别，对二次CT的接线没有特殊要求，高低压侧二次CT接线一般采用Y型接线，将主变的参数正确输入装置则可。2.3二次谐波制动装置具有二次谐波制动。谐波制动可以整定（10%80%），并且具有交叉闭锁功能：即当有一相的谐波超过整定值，它可以闭锁其它相的差动出口，闭锁时间亦可以整定。2

3、.4高次谐波制动除了提供二次谐波制动之外，还可以选择一个高次谐波制动（三次、四次、五次中选一），根据国内的习惯，这一般不投。2.5具有CT饱和时的附加稳定的差动装置具有CT饱和指示器，当区外故障流过很大的穿越电流引起CT饱和而产生差流，装置可判别该情况。当是CT饱和导致的差流，刚开始时，电流特性必落在“附加稳定区”中，这时可闭锁差动保护一段时间（一般选8个周波约160ms），这样差动不误动。当故障由区外向区内发展时，电流点将落故障特性上，需2周波时间来确定是区内故障，从而中断CT饱和闭锁,差动出。因此，差动在这种情况下不会拒动。2.6后备过负荷保护可以选择高压侧或低压侧作为过负荷的保护对象，其

4、以电流的大小为判据，可分二段，但只有一个软压板。3、装置的硬件结构7UT51配备功能强大的16位微处理器，它完成测量值的采集到跳闸输出的全部功能。电子板采用先进的贴焊工艺，可靠性极高，其硬件模块如图二所示。（技术说明书第25页的图4.1。）ME为测量值输入模件。传输从电流互感器传来的电流，并使之匹配传到AE模件以进行内部处理。ME测量输入中除了电气隔离和低电容隔离外，还提供抗干扰的滤波器。AE为模拟输入模件。其包含输入放大器、采样和保持元件、倍率器模/数转换器和存储器芯等，以便将ME送来的数据进行处理后再向微处理器输送数据。微处理完成的数据的最终处理，完成测量值的最终评估，特别包括以下几项：

5、·计算变压器接线组别和变化相关的测量值。 ·计算出差动量和制动量。 ·测量值的频率分析。 ·计算过负荷及其它可能用到的保护功能所需的量。 ·观测极限值和时序。 ·产生跳闸命令。 ·储存和显示测量值、故障数据，以供故障分析之用。 ·完成和主站单元的通信功能。装置前面有一集成薄膜键盘，包含各种功能按键和数字键，可以完成所有运行参数（如整定值、事件记录、故障记录）的输入输出（显示）。装置前面板有一25孔的串口，可以通过DIGSI软件与之通讯，完成定值整定、运行测量分析，故障波形分析等功能。装置背后有一系统接口，根据定货号

6、的不一样，可能是光纤通讯口或V24的电缆通讯口，由此实现和主单元的通讯，和上送保护信号。装置背后为接线端子。装置前面板有LED指示灯，一个绿色的Run灯为装置电源指示灯，红色blocked灯是装置故障灯。另外，根据型号的不同，还有7个红LED杰（7UT512）或14个红色LED（7UT513）为保护信号灯，这几个灯可自由定义，一般定义的内部包括“差动速断”、“比例差动”、“过负荷I”、“过负荷II”、“装置内部电源故障”等信息。4、装置的整定值4.1整定值概述西门子保护的功能相对国内保护来说，应用范围更广、功能繁多、定值的整定内容较多。本节仅讨论一般的保护整定值。4.2变压器运行参数。以7UT

7、512为例，变压器为40000kVA Y0/11 110kV/10.5±8×0.25%kV，CT变比为600/5，3000/5。地址定值名称中文含义典型值1102UN WIND1变压器绕组1的额定电压110 kV1103PN WIND1绕组1的额定容量40MVA1104IN CT WIN1绕组1的CT一次额定电流600A1105CT STARPT绕组1CT星型点的朝向根据现场CT极性来定1106L0 HANDLE绕组1零序电流的处理L0 ELIMINATION1121VECTOR GR2绕组2的接线组别11（点钟接线方式）1122UN WIND2变压器绕组2的额定电压10.

8、5kV1123PN WIND2绕组2的额定容量40.0MVA1124IN CT WIN2绕组2的CT一次额定电流3000A1125CT2 STARPT绕组2CT星型点的朝向根据现场CT 极性朝向来定1126L0 HANDLE绕组2零序电流的处理WITHOUT注：当是三绕变时所用的7UT513多另一绕组的相关整定和中心点零序CT的整定，原则、格式相同。4.3差动保护数据整定地址定值名称中文含义整定范围1600TRANS FORM DEFF-PROT变压器差动保护数据不用整1601DIFF PROT差动保护投退状态投入/退出/不跳闸（应选投入ON）1603I-DIFF >差动电流启动值0.1

9、52.00 I/ INTr1604I-DIFF>>差动速断启动值0.520.0 I/ INTr1606SLOPE1比率制动斜率10.100.501607BASE PT2比率制动斜率2的基点0.010.0 I/ INTr1608SLOPE2比率制动斜率20.250.9516102nd HARMON二次谐波制动投/退状态ON/OFF16112nd HARMON二次谐波制动比率1080%1612CROSS B ZHM二次谐波交叉闭锁时间01000/*1P1613n.HARMON高次谐波制动5th HARMON/4th/3rd/OFF1614n.HARMON高次谐波制动比率1080%161

10、5CROSS B Nhm高次谐波交叉闭锁时间01000/*1P1616I DEFF max n高次谐波制动的极限值.I DIFF max0.520.0 I/ INTr地址定值名称中文含义整定范围1617T-SAT-BLOCT饱和时的闭锁时间2250/*1P1618SAT-RESTRCT饱和时最小的制动电流5.0015.00 I/ INTr1625T-DELAY>比率差动跳闸延时0.0060.00/s1626T-DELAY>>差动速断跳闸延时0.0060.00/s1627T-RESET跳闸后的返回延时0.0060.00/s4.3过负荷整定单地址定值名称中文含义整定范围2100B

11、ACK-UP OVERCURRENT后备过流保护不用整2101BACKUP O/C后备过流保护投退状态投入/退出/不跳闸2103I>>高定值段起动定值0.1030.00 I/In2104T-I>>高定值段的延时0.0032.00/s2111CHARACT低定值段的特性定时限/反时限/基反时限/极反时限2112I>低定值段起动定值 （对于定时限)0.1030.00 I/In2113T-I>低定值段的延时 （对于定时限)0.0032.00/s2114Ip低定值段起动定值 （对于定时限)0.1020.00 I/In2115T-IPIP的时间因子（反时限）0.503

12、2.00/s2116RMS FORMAT有效值的计算方法 （反时限）WITHOUT HARMON/WITH HARMON2118T-RESET跳闸后的返回延时0.0060.00 s2121MAN.CLOSE人合故障时哪段无延时无效/I>>/I> IP 5、装置的正常运行操作7UT51微机差动保护整个装置的投入退出可通过外部硬压板和内部的投退软压板来实现。装置在第一次投运时，应退出差动保护，在带负荷作六角图试验，检验CT的实际接线和保护整定一致后，差动保护才能正式投入使入。在用外部表计作六角图的同时，可读取装置本身的测量值和相位角度值，与外部表计的测量值作比较，以进一步验证装置

13、整定的正确性。·装置运行值的测量在地址块5700中，可通过“DA”键“5700”，然后用“个”单箭头键查看装置正常运行时的测量值。地址5701地址5711为百分基的显示形式，基准为主变的额定电流。地址5721地址5731为一次电流有名值。当差动保护启动时，5700地址块中的测量值无法显示。·装置差动值的测量在地址块4101、4141、4161中可以分别测量电流的大小、相位大小和差动电流/制动电流的大小。注意，在4100的地址块中，测量是响应式的，必须人为地发一个测量请求，数据是非实时变化的，这和5700测量不同。4100 COMMI SSLON TEST试运行测试。4101

14、 TEST DIFF TEST？电流的测试？需键入“J/Y”并输入口令。之后，可以测到各相的电流值，以百分数的形式表示，基准值是继电器的额定电流（5A或1A）。4121 TEST ANGL L TEST 角度的测试，和上面方法相同，当是11点钟接线方式时，高低压的角度显示应为I1L1- I2L1 =330。4161 TEST DIF/ST TEST 差动电流和制动电流的测试，将会显示差动电流多少、制动电流是多少，显示格式为百分数，基准值是主变的额定电流。正确的接线和整定时，差流很小，制动电流很大。6、装置异常情况的处理方法7UT51微机差动保护装置具有强大的自检系统，当自检到主程序错误时，面板

15、的BLOCKED灯亮，这时差动保护实际为退出运行，而同时会通过系统通信口向后台及调度发送装置故障信号。装置异常的处理方法：应把本装置的跳闸出口压板解开，然后关该装置电源，再重开装置，让装置自修复。若重起动装置后，Blocked灯灭掉而RUN灯亮，表明装置的自复位成功，可重新投入使用。同时应做好记录。若装置故障无法在自复位中消除，则可重复关开机二次，都失败时则应及时汇报有关领导，研究该主要是否可无差动保护情况下运行。7、跳闸报告的分析说明当保护起动和/或保护跳闸时，面板自动弹出跳闸信息，在地址5200里可以看到更具体的最后一次故障的信息。5300地址块为倒数第二次故障信息，5400地址块可以看到

16、倒数第三次故障信息。当用DIGSI软件进行分析时，可以看到最后8次故障数据，并可进行波形分析。从5200地址块中看故障记录，其表示先以一个绝对时间标明故障发生的时间和故障的次数。接着以相对时间来标明各事件发生的时间。下面以一次故障 记录来说明： 显示 中文含义5200 LAST FAULT 最后一次故障001 4.08.01 system Flt 113 系统在01年08月14日 发生第113次故障002 16:07:58.095 Fault :C 16:07:58.095 故障：发生003 0ms Diff Gen. Flt :C 0ms 差动故障：发生004 12ms Diff >L

17、1 :C 12ms A相比率差动起动：发生005 12ms Diff >L2 :C 12ms B相比率差动起动：发生006 12ms Diff >T start :C 12ms 比率差动延时开始：发生007 12ms Diff >Trip :C 12ms 比率差动跳闸：发生008 14ms Diff L1 =54.2% 14ms 跳闸时A相差流=54.2%009 14ms Diff L2 =54.3% 14ms 跳闸时B相差流=54.3%010 14ms Diff L3 =0.0% 14ms 跳闸时C相差流=0.0%011 14ms Res L1 =55.7% 14ms 跳闸

18、时A相制动电流=55.7%012 14ms Res L2 =55.7% 14ms 跳闸时B相制动电流=55.7%013 14ms Res L3 = 1.4% 14ms 跳闸时C相制动电流=1.4%014 185ms Dev Drop_off :C 185ms装置返回，发生8、附录8.1关于出口继电器、开关量输入和LED灯的配置说明。出口继电器、开关量输入（BI）和LED灯的配置可以自动地定义。一般来说，图纸已设计好时，出口继电器的配置就固定下来，以后的运行中不必改动，而开关量输入（BI）也一样。LED灯的设置根据保护的功能而来。一般说来，亦不必改动。8.2常用的BO、BI、LED的设置 对于BI功能号 内容 中文含义 11 >Annunc1 用户自定义信号1 12 >Annunc2 用户自定义信号2 13 >Annunc3 用户自定义信号3 14 >Annunc4 用户自定义信号4 5603 >Di