SEL微机保护装置运行分析及改进措施研究及实施-供电论文

1、评审论文SEL保护装置运行分析及改进措施研究及实施李薛春动力厂自动化车间摘要：本文对我厂目前所使用的SEL保护装置在运行过程中对SEL保护在运行过程中暴露出来的缺陷进行研究分析，及时研究处理的方案，使隐患得到有效的解决和控制。 关键词：SEL保护装置 逻辑设置 一、 概述随着科学技术的不断提高，变电所综合自动化的水平也在不断提高。攀钢在三期改造中，改造和新建了多个变电所，改造后变电所及新建变电所均使用微机保护装置，实现综合自动化监控，达到无人值班的水平。我厂红旗、冷轧35KV、四水站、马鹿青、卫东等变电所以及五回110KV线路，在进行保护及综合自动化系统改造后，均采用的是SEL系列微机保护装置

2、，该微机保护装置较国内微机保护装置在使用、维护和软件升级方面，有一定的优越性，性能也比较稳定可靠，现对SEL微机保护装置的运行状况作系统分析，对在使用中暴露出来的问题继续探讨，有待进一步的改进。 二、SEL保护装置的功能及特点1、SEL547 母线PT监测装置具有过压、低压、零序过压保护功能,对母线PT电压进行监视。2、 SEL551 过流/重合闸保护装置具有众多的相间、接地和负序过流元件；具有带顺序配合的多次重合闸功能；利用增强型的SELogic控制方程可建立传统的和高级的保护跳闸方案；通过本地/远程控制逻辑能对控制方案进行允许/禁止操作、操作线路断路器；事件顺序记录（SER）报告和事件报告

3、储存在非挥发性内存中；可选的后面板端子、输出接点和通信串口。3、 SEL351A 具有监视和控制功能的改进型馈线保护装置它是一种集保护、监视、控制和故障定位于一体的保护装置。它的保护功能包括过电流、低电压/过电压、低频率/过频率，另外还有相、接地、中性点保护以及方向元件。其中过电流保护采用相、负序、零序接地以及中性点接地过电流元件的组合来保护馈线及其它设备，同时还可受方向控制。4、 SEL387/ SEL387A/SEL587 差动保护装置SEL387/ SEL387A/ SEL587三种保护装置均用于变压器、电动机等设备的差动保护。其中SEL387适用于三卷变压器， SEL387A/SEL5

4、87适用于两卷变压器，主要有比率制动差动保护功能，比较而言SEL587较SEL387/ SEL387A保护种类要少，I/O接点要少。5、 SEL311CSEL-311C保护装置是一个全功能的、三相跳闸/重合闸保护装置，主要用于输电线路保护。它具有一整套相间和接地保护元件，并可进行失步闭锁，同时还有四次重合闸，可为用户提供阶段式距离保护和纵联跳闸方案。该装置还可以提供事件报告、顺序事件记录器、断路器接点损耗监视器以及变电站直流电源监视器等所有标准功能。两个通讯串口都可以支持标准的MIRRORED BITS通讯技术以及其它自动化功能。三、存在的问题及改进措施1、卫东变电所6KV配出开路在改造完后的

5、运行过程中（改造后采用的是SEL-551保护装置），发现在断开控制电源，重新恢复控制电源时，活性石灰2#重瓦斯保护跳闸；同样的卫东变电所送火泥变、马鹿青变电所送钒氮合金也出现过类似的情况。但检查现场变压器重瓦斯没有动作的现象，属于重瓦斯保护误动。对该事故进行了调查分析，认为有以下几方面原因：卫东、马鹿青变电所均使用绵阳富邦产直流电源，该直流电源正对地、负对地电压有波动，其范围115-155V，波动范围大，可能会对SEL551光电隔离输入造成干扰，使IN2置位，造成重瓦斯误动（重瓦斯保护是通过IN2启动出口去动作跳闸的）；经检查发现，卫东送活性石灰2#及火泥变的光电隔离输入IN2的导通电压为83

6、V，但是按照产品要求其正常导通电压应为150V，该两开路光电隔离输入IN2已损坏。光隔的损坏是否跟直流电源有关现在还无法确定。重瓦斯动作信号从现场引至高压室，距离较远，控制电缆不带屏蔽，且跟高压电缆放在一起，可能会有较大干扰，使IN2置位，造成重瓦斯误动。针对以上几种可能性，我们做了以下几项工作：由设备科牵头，组织供电车间对卫东、马鹿青变电所直流电源曲线进行了测试，纹波系数正常，但确实正对地、负对地的电压有波动，跟直流屏厂家联系，确认其电压波动不会对保护造成影响。将光隔的导通电压测试纳入最后查明其原因该变电所直流电源不是很稳定，时高时低，在断开控制电源的瞬间，由于电源发生波动，使IN2瞬间置位

7、，引起断路器跳闸。解决该问题的方法是：使其增加2个周波的延时，躲过直流电源发生的波动，以免误跳闸。按照生技科召开的专题会议讨论结果，继续作好其他站所SEL551保护装置重瓦斯保护增加2个周波延时的工作。咨询SEL保护厂家，建议重瓦斯保护直接由保护动作接点经过中间继电器直接出口跳闸，而不经过本身的保护装置。2、电容器的低压保护逻辑采用对SEL-351A型保护装置的电容器开路，仍保留原来的低压保护配置，虽然在对装置进行低压保护逻辑的设置过程中，考虑了在PT断线情况下电容器不应该动作，但在实际运行过程中发现此逻辑仍存在一定的缺陷。为了保证在PT断线情况下（有流无压）电容器低压保护不误动，我们在保护逻

8、辑设置中考虑了电容器低压保护的动作要制约PT断线的限制，因为SEL-351A保护装置本身有自带的判PT断线LOP逻辑，但是采用此LOP逻辑有一缺陷，即当PT断线维持60个周波后，此信号将自保持且闭锁低压保护。所以当系统发生单相接地，发展为相间短路，引起受电撤回的时间肯定持续超过60个周波（1.2秒），所以这种情况引起的受电撤回将会导致电容器低压保护拒动，我们在马鹿青变电所就发现有这种情况。并且对于带有重合闸的受电，电容器没有跳闸进行放电，又再次充电，对设备及协议有很大危险。所以我们对采用SEL351A微机保护装置的相关站所电容器低压保护逻辑进行修改，不再采用保护装置内部本身的PT断线LOP逻辑

9、，而通过自己编程来实现。即要求电容器原三相母线电压正常，当受电撤回无流的情况下，或者开路有电流且没有发生PT断线的情况下，电压降到整定值时，能够保证电容器低压保护的正确动作。具体逻辑修改如下：SV4 =(27AB*27BC+27BC*27CA+27CA*27AB) * IN101 * !50LOUT105=SV4T SV4PU=25 SV4DO=25以上逻辑SV4即为低电压保护逻辑，27AB*27BC+27BC*27CA+27CA*27AB表示任两相线电压降低，IN101表示断路器在合位，!50L表示没有小电流存在（即受电撤回），当以上三个条件满足后SV4置位1,经过一定延时，通过OUT105

10、出口跳闸。试验证明，取消LOP闭锁逻辑后，在受电因故掉电的情况下，母线出现低，电容器能够正确动作。3、SEL551中重合闸及重合闸后加速逻辑探讨A. 重合闸逻辑目前我厂重合闸都是一次重合，因此在继电器整定值79OI1中输入重合闸动作定值，79OI2、79OI3、79OI4中整定为0，表示重合闸只动作一次。在SELLOGIC控制方程整定值中，设置79RI =TRIP，其中79RI指重合闸启动条件，本句逻辑是指保护跳闸后启动重合闸。设置79RIS =52A，其中79RIS指重合闸启动监视，52A指断路器状态输入，当79RIS=逻辑1时开始监视79RI，当79RIS=逻辑0时重合闸闭锁；本句逻辑的意

11、思是当断路器在合位时，重合闸功能开放。设置OUT2=CLOSE，即是合闸及重合闸功能由OUT2出口执行。B. 重合闸后加速架空线路在运行过程中可能会出现这种情况，重合闸或手动合闸合于故障上，按照电力规程规定这种情况下后加速应该立即动作，迅速切除断路器，以免扩大事故范围，造成设备损坏。在SEL551中，固有逻辑里不包含合于故障的逻辑，经研究，在卫东、马鹿青变电所的架空线路SEL551保护装置中做了以下逻辑，经调试保护动作情况正确。卫东、马鹿青变电所的架空线路因其所带负荷不设保护，架空线保护设置为速断零秒跳闸、过流0.3秒跳闸，重合闸0.7秒动作，若断路器合于故障，则将过流保护进行加速就可以了。合

12、于故障逻辑中的重点就是捕捉到断路器辅助接点在合闸过程中由分到合的变位过程，然后跟过流保护启动做“与”逻辑，直接出口跳闸。在SEL551中，用以下逻辑语句完成了合于故障的加速跳闸逻辑。Ø 52A=IN1 断路器辅助接点状态由IN1接点引入到装置。当断路器为分位时，52A、IN1均置位为逻辑0；当断路器为合位时，52A、IN1均置位为逻辑1。Ø SV1=！IN1，SV1PU=0，SV1DO=75 其中“！”为逻辑非运算符。当断路器为分位时，中间变量SV1置位为逻辑1，即是说断路器分位是中间变量SV1的启动条件；当断路器为合位时，中间变量置SV1置位为逻辑0。中间变量SV1零秒启

13、动（SV1PU），保持75个周波/1.5秒（SV1DO=75）后自动返回。此处SV1DO设置为75个周波/1.5秒，主要是考虑到重合闸动作时间为0.7秒，再加上保护动作后断路器跳闸时间、断路器辅助接点变位时间以及重合闸动作后断路器合闸时间、断路器辅助接点变位时间，以及一些裕量，以确保逻辑的可靠执行。Ø SV2=SV1T*IN1*50P2，SV2PU=0，SV2DO=50 50P2是相间定时限电流保护第二段，在这里已设置为过流保护启动。当断路器100周波以前为分位，目前为合位，且过流保护启动，SV2置位为逻辑1。其中SV1T*IN1描述了断路器辅助接点在2秒内由分到合的过程。中间变量S

14、V2零秒启动（SV2PU=0），保持50个周波/1秒（SV2DO=50）后自动返回。此处SV2DO设置为50个周波，主要是考虑到SV2T作用于出口跳闸，若该接点保持时间较小，有可能出现保护装置出口接点比断路器辅助接点先断开的情况，这样就会由保护装置出口接点来灭弧，如果该出口接点容量不够就会烧接点。Ø OUT1=SV2T SV2T置位为逻辑1后由OUT1出口，OUT1接入到断路器跳闸回路中完成后加速跳闸功能。Ø TR=SV2T 把SV2T写入TR中，当SV2T置位后继电器可触发前面板的“INST”灯亮（SV2为瞬时启动，故瞬时灯亮），同时会自动触发一个15周波的事件报告。Ø DP1=SV2T，DP1_1=houjiasu dongzuo，DP1_0=0 DP用于在继电器液晶显示屏LCD上循环显示文字信息。当SV2T置位为逻辑1时，在LCD上显示“houjiasu dongzuo（后加速动作）”文字信息；当SV2T置位为逻辑0时，在LCD上没有关于后加速的信息显示。四、实施效果目前，SEL保护在我厂的应用已日益广泛