SEL551微机保护说明书

1、培训资料深圳市中电电力技术有限公司二零零四年七月:EIECSEL-551综合保护测控装置一概述. 错误!未定义书签二功能说明 . 错误!未定义书签三安装接线. 错误!未定义书签四定值整定. 错误!未定义书签五面板操作及信号.错误!未定义书签六SELogic控制方程及继电器逻辑 . 错误!未定义书签七应用及维护操作.错误!未定义书签八故障处理. 错误!未定义书签 错误!未定义书签九主要技术参数概述主要功能SEL-551继电器是一种集保护、测量、监视、控制、逻辑编程功能于一体的 过电流重合闸综合保护测控装置。 它包括各种继电器元件， 可实现过电流保护和 重合闸控制，其相、接地、中性点保护元件可以完

2、全独立整定。SEL-551继电器具有强大的可编程逻辑控制功能，可以实现复杂的电流保护 及控制功能。保护功能采用相、负序、零序接地、中性点接地过电流元件及其它继电器元件的组合 来保护馈线及其它设备，各种继电器元件组合实现的保护功能主要包括：六段瞬时/定时限相过电流保护二段瞬时/定时限负序过电流保护二段瞬时/定时限零序接地过电流保护二段瞬时/定时限中性点接地过电流保护相反时限过电流保护零序接地反时限过电流保护中性点接地反时限过电流保护 负序反时限过电流保护图一SEL-551功能框图保护控制元件ANSI 标准代号元件名称监视和测量交流三相电量测量功能包括瞬时量测量、需求量测量。事件报告和顺序事件记录

3、重合闸控制最少的控制开关和接线简化了二次控制回路，重合闸次数可达到四次，重合闸的启动和闭锁可满足不同的运行方式。自动化功能可编程逻辑控制方程可构造自动化方案。 继电器的通信串口提供了远方通信 功能。母线SEL-551 Relay事件报告和顺序事件记录高精度计量断路器P51GJ相 零序相 零序负序负序反时限-50N - 51N中性接地中性接地反时限重合闸馈线SEL ogic ?控制方程线路断路器监控*LCD 面板可选功能50瞬时过电流元件51反时限过电流元件79重合闸元件二功能说明保护特性SEL-551继电器包含相、负序、零序和中性点过电流元件。相电流元件元件 具有6段瞬时保护，负序、零序和中性

4、点过电流元件具有2段瞬时保护。每种元件类型还具有一个反时限元件。图二SEL-551的瞬时、定时限和反时限特性反时限过电流曲线包括：US-中级反时限 反时限 非常反时限 极端反时限 短反时限每个反时限元件都可有两种复归特性选择。选择之一是电流下降到动作值以 下1周波后复归，选择之二是模仿电磁感应式元件复归，复归时间要根据时标整 定值，电磁式圆盘进程百分比以及电流大小。用于相间故障检测的过电流元件SEL-551继电器的相和负序过电流元件用于检测相间故障。负序电流元件可 排除三相负荷的影响，增加相间故障的灵敏度。相过电流元件被用于三相故障， 此时负序量不存在。IEC -A 级（标准反时限）B级（非常

5、反时限）C级（极端反时限）长反时限短反时限用于接地故障的过电流元件SEL-551继电器的零序（IG）和中性点（IN）过电流元件可用于检测接地故 障。监视和测量事件报告和顺序事件记录事件报告和顺序事件记录（SER可用于简化故障后分析，并且可使你更能够了解简单和复杂保护方案动作情况。对于用户选择的触发条件，每一个事件报 告都包含电流和元件状态信息，来表示继电器、逻辑方案以及系统状态。事件报 告可选择为：1/4周波或1/8周波分辨率。SEL-551继电器可存储最近20次15周波事件报告在不丢失存储器中。整定值总是附加在每次事件报告之后。共有二种模拟量数据格式。格式由事件报告命令后缀来选择。这些格式为

6、：1/4周波或1/8周波分辨率ASCII或压缩ASCII1/4周波报告是1/8周波报告长度的二分之一，适合用于快速简捷地分析大 扰动后的故障问题。1/8报告适宜用于更详细分析。SEL-551继电器的SER报告可存储最近512个事件。此事件报告可获得SEL-551继电器内部元件动作情况。SEF事件量可以反映：输入/输出状态变化、 元件动作/返回、重合闸状态变化等等。IRIG-B时钟输入可在士5ms内同步SEL-551继电器时钟。需量电流门槛告警相、负序、中性点和零序需求量电流都有过负荷和不平衡电流门槛告警。当需求量电流值超过门槛时，相应的继电器字PDEM NDEM QDEM GDEM会分别动作。

7、可提供两类需求量测量技术：热和滚动。需求量安培计时间常数可选择为：5到60分钟。监测功能SEL-551继电器具有精确表计能力。可测量三相电流、零序电流、负序电流 的瞬时值和需求量，所有表计量都以一次值表示：电流IA,B,C,N输入电流IG零序接地电流(IG=3IO=IA+ IB+ IC)312负序电流重合闸控制具备四次三相重合闸功能利用内部继电器元件状态或外部输入可使自动重合闸满足不同的应用要求:重合闸起动（例如，断路器状态、故障类型、保护跳闸）重合闸闭锁（例如，手动或SCAD；跳闸输入）重合闸的跳越（例如，故障高于某一量时跳过瞬时重合）暂停重合闸的计时（例如，暂停直到线路完全断开） 保证SE

8、L-551继电器与下游重合闸顺序配合断路器合闸失灵告警重合闸周期和重合闸闭锁状态的复归具有各自独立的复归时间重合闸计数器可被在每个重合期间涉及到的保护元件控制。前面板LED显示可跟踪重合闸状态：复归状态、重合周期状态和闭锁状态。自动化功能灵活的控制逻辑方程SEL-551继电器控制逻辑可以实现以下自动化功能：取代传统盘前控制开关省去了RTU到继电器的接线取代传统自保持继电器取代传统盘前信号灯本地控制逻辑8可提供8个逻辑点（本地继电器位）。可以用可选的前面板 按钮和显示（通过CNTRL按钮来处理）对本地位进行设置、清零或脉冲。通过SELogic控制方程可将本地继电器字位编程到控制方案中，用来进行跳

9、闸测试、 投入/退出重合闸、跳闸/合闸断路器等等。在失电条件下，本地继电器位可以自 保持。远方控制逻辑可提供8个逻辑点（远方继电器位）。 可通过串行口命令或快 速操作（二进制）命令来设置、清零或脉冲远方位。可通过SELogic控制方程将远方位编程到控制方案中，用来做SCAD类型控制操作：跳闸、合闸以及整定值组选择等等。显示逻辑可提供8个可编程讯息，它们可被显示在前面板显示器上。可定义用户自己的讯息（如：BREAKER OPEhBREAKER CLO）来报告系统或SEL-551继电器状态。对所要显示的讯息的控制，要通过SELogic控制方程，并利用SEL-551继电器内任何逻辑点来驱动。该功能可

10、以取代传统盘前显示灯。串行口通讯背面板具有一个可选的EIA-232/EIA-485串口。通过串口可设置继电器定值，控制继电器输出口，查看历史事件记录、继 电器状态和表计测量信息整定值设置具有口令控制具有主从方式的MODBUS RTU约选项通讯规约对用户开放简单 ASCII -面向使用者和简单机器通讯的平台语言命令。-可用于表计、整定、自检、事件报告和其它功能。压缩 ASCII -以逗号分隔的 ASCII 数据报告。允许外部设备以可直接输入电子 数据表或数据库程序的格式接收 SEL-551 数据。该数据受校验码 保护。扩展的快速-二进制规约用于机器间通讯。可快速更新 SEL-2020 RTU 及

11、其它 表计和快速变电站设备的表计信息、SEL-551 元件、输入输出接点状态以及操作摘要事件报告。快速操作允许主设备去设置、复归或脉冲远方位，并可打开或闭合相应的断路器。该数据也有校验码保护。-二进制和 ASCII 规约可同时在同一条通讯线上操作， 因此当技术人员在调用事件报告时，表计信息是不会丢失的。LMD-使得多台 SEL 设备能公用通讯（双字符地址整定值范围为 01 到99）。LMD 适宜用于低成本、低速串口切换，此时不需要实时更新 数据库。独有性能SELogic控制方程可使SEL-551继电器的逻辑灵活掌握在保护应用工程师手中。SELogic控制方程可用于设置SEL-551继电器输入，

12、为各种控制功能选择SEL-551继电器元件组合，以及设置SEL-551继电器输出。可编程的SELogic控制方程是由SELogic控制方程运算符将SEL-551继电器字位、输入和输出组合而成。任何SEL-551继电器字位表中的元件都可被用于方程中。SELogic控制方程运算符包括或、与、非、括号。除了布尔型逻辑以外，具有9个SELogic控制方程计时器，以便省去外部计时器。每个计时器都有独立的延时起动和返回整定值，可整定到54000周波。可将任何需要的元件编程到计时器的输入（例如：对一个电流元件进行计时），再将计时器输出用于跳闸、重合 闸或其它控制逻辑。三安装接线继电器端子及外观SEL-551

13、继电器的端子连接、前面板及背板布置图如下图所示图三SEL-551端子连接图图五SEL-551背板布置图端子接线连接工作电源额定值及连接额定值：85-350Vdc或85-264Vac标称瓦，最大瓦端子号：POWER(215216)工作电源可外接交、直流电流，连接工作电源到POWE端子，接入直流电源图四SEL-551前面板布置图L纠2S3 FCT US左朋CT士绘-bih.irJr -.丁1二!101 1021M 10S!2f】苗195m 1忖111 litME.T*SEL-5S1_l=：+ : TZEr EJ：-rr.N.z亠尸工-沪5 N 宜JfclttJU中十“tUfj 0VT4 I ALA

14、FW i-1 i- Ir*i刃EE EE2冷E 21巧2|烈4 214/EEL FCICTJfrJfr可V时应注意端子极性标识符215(+)和216(-)。接地的连接继电器的接地端子GND必需可靠接地。相电流互感器输入额定值：1A或5A端子号：IA(101-102)、IB(103-104)、IC(105-106)、IN(107-108)电流互感器的极性输入端子为101、103、105、107。In 电流互感器输入额定值：1A、5A端子号：IN(107-108)开关量输入额定值：200-300 Vdc，输入额定控制电压时，每个光电隔离输入大约通入4mA的电流端子号：IN1(201-202)、IN

15、2(207-208)开关量输出额定值：持续6A电流，瞬时接通30A电流，动作/返回时间w5ms分断能力在250V时分断1次操作端子号：OUT1(203-204)、OUT2(205-206)、OUT3(209-210)、OUT4(211-212)报名报警输出端子号：ALARM213、214）通信串口连接继电器后面板共有一个可选的EIA-232/EIA-485通信串口，其接线方式和连接方法如下列表格所示，其通信电缆的屏蔽层单侧接地SEL551 串口号接线方式连接方法PORT 1可选 EIA-232表格 1、表格 2PORT 1可选 EIA-485（4 线）表格 3表格3:串口连接SEL551 PO

16、RTEIA-485通信管理器 PORTEIA-485(+ TX) 1* 3 (+ RX)(-TX) 24(- RX)(+ RX) 71 (+ TX)(-RX) 8*2 (- TX)SHIELD 95 SHIELD表格4:串口针脚/端子功能定义针脚/端子符号功能定义N/C无连接+5 Vdc 限制）5Vdc 电源连接RXD,RX接收数据TXD,TX发送数据IRIG-BIRIG-B 时间码输入GND接地SHIELD屏蔽地SEL2020,2030EIA-232(9 孔)SEL551 PORTEIA-232(9 孑 L)(RXD) 23 (IXD)(TXD) 32(RXD)(+ IRIG-B) 44(+

17、IRIG-B)(GND) 55 (GND)(-IRIG-B) 66 (-IRIG-B)(RTS) 78 (CTS)(CTS) 87 (RTS)SEL551 PORTEIA-232 (9 孔)计算机EIA-232（ 9 针）(RXD) 2“3 (TXD)(TXD) 32 (RXD)(GND) 55 (GND)(CTS) 87 (RTS)十8 (CTS)6 (DSR)(DCD)4 (DTR)表格1:串口连接表格2:串口连接RTS请求发送CTS清除发送DCD数据载波检测DTR数据终端就绪DSR数据装置就绪+TX正发送数据端-TX负发送数据端+RX正接收数据端-RX负接收数据端四定值整定完整详细的继电

18、器整定值项目较多， 在此不能详解的部分定值请参阅继电器 说明书中详尽的整定值清单。继电器整定值-REALAY符号意义整定范围单位RID继电器标识符12 个字符TID终端标识符12 个字符CTR相 CT 变比1 - 6000CTRNIN 通道 CT 变比1 - 6000TDURD跳闸元件最小保持时间0-8000 周波周波50P1P50P6P相过电流 16 段电流定值OFF, （IN=1 或 5）安培(A)50N1P50N2P中性点过电流 12 段电流定值OFF, （IN=1 或 5）安培(A)50G1P50G2P接地过电流 12 段电流定值OFF, （IN=1 或 5）安培(A)50Q1P50Q

19、2P负序过电流 12 段电流定值OFF, （IN=1 或 5）安培(A)51P1P51P2P12 段相反时限过电流定值OFF,安培(A)51P1C51P2C12 段相反时限过电流曲线类型U1 - U5, C1 - C551P1TD51P2TD12 段相反时限过电流曲时标U1-U5:相反时限过电流返回选择Y, N79OI179OI414 次重合闸计时间隔0-54000 周波周波79RSD重合闸周期复归时间0-54000 周波周波79RSLD重合闸闭锁复归时间0-54000 周波周波CFD合闸失灵延时0-54000 周波周波SV5PUSV14PU逻辑变量动作时间0-54000 周波周波SV5DOS

20、V14DO逻辑变量返回时间0-54000 周波周波NFREQ系统频率50 Hz, 60 Hz周波PHORT系统相序ABC, ACBDATE F日期格式MDY, YMD通信串口整定值-PORT符号意义整定范围单位PROTO通信规约SEL, LMD, MODSPEED波特率300,1200,2400,4800,9600,19200,38400BITS数据位6, 7, 8PARITY奇偶校验O, E, N (Odd, Eve n, No ne)STOP停止位1,2T OUT串口通信时间溢出0-30 分钟分钟AUTO信息自动发送至串口 1Y, NFASTOP投入串口快速操作Y, NRTSCTS硬件握手

21、Y, N, MBTPREFIXLMD 地址前缀, #, $, %, &ADDRLMD 地址01 - 99SLAVEIDMODBU 从站地址1-247逻辑方程整定值-Logic符号意义整定范围单位TR其它跳闸条件0,1,NA,继电器字位，(+,*,!,()ULTR解除跳闸条件0,1,NA,继电器字位，(+,*,!,()52A断路器状态0,1,NA,继电器字位，(+,*,!,()CL合闸条件0,1,NA,继电器字位，(+,*,!,()ULCL解除合闸条件0,1,NA,继电器字位，(+,*,!,()SV1SV14逻辑变量动作条件0,1,NA,继电器字位，(+,*,!,()OUT1OUT4输出

22、口动作条件0,1,NA,继电器字位，(+,*,!,()DP1DP8前面板显示条件0,1,NA,继电器字位,(+,*,!,()ER1ER2事件报告触发条件0,1,NA,继电器字位,(+,*,!,()SER1SER3顺序记录触发条件0,1,NA,继电器字位,(+,*,!,()定值整定的实现可使用SHO喊SET串口命令和前面板SET按钮来查看和整定继电器整定值，前面板SET按钮只能查看和整定Relay、Port、Pass整定值，可编程计时器、输 入、跳闸条件、事件报告触发条件和输出接点等逻辑整定值只能通过后面板串行 口使用SET命令来整定。当计算机与继电器建立通信后，可通过超级终端对继电 器进行整定

23、，或者利用继电器的整定软件将定值下载到计算机上，离线改动完后 重新下载到继电器中。五面板操作及信号面板布局面板包括8个LEDS指示灯、一个LCD显示屏、八个操作按键指示灯 操作按键LCD 显示屏图六SEL551面板布置图面板操作继电器面板上有八个按键，通过这八个按键，可以读取实时数据，查看历史 事件，显示或修改保护定值及进行就地控制等功能。这八个键都有双重意义，分 别称为一级功能和二级功能，下面分别进行介绍。TARGET RESET/LAMP TES 键一级键功能为：TARGERESET （状态复位） ， 当保护动作后， 面板指示灯将指 示对应的故障项及原因，用户确认后，可以通过这个键使指 示

24、灯复位。二级键功能为：LAMPTEST灯的测试），当按下此键，所有面板的指示灯全亮,表示工作正常，它用于灯的测试。METER/CANCE 键一级键功能为：METEFR表计） ， 用以显示查看继电器米集测量的瞬时表计 值、需量值。二级键功能为：CANCE（取消），取消上次的操作时利用此键，它的使用都 是在别的一级键起作用之后，才具有此功能。EVENTS/SELEC 键一级键功能为：EVENT（历史事件）。用于显示查看继电器记录下来的历史 事件，通过二级功能键方向键可以看到每一个事件的全部记 录。二级键功能为：SELECT（确定键），此键用得比较多，当选择某些操作或设 定时，光标在当前操作位置，如

25、果需要进行操作，都要通过 按此键确认继续下去。STATUSk键一级键功能为：STATU（状态），显示当前继电器的型号、内部状态及自检 等信息，可利用此键对继电器进行自检。二级键功能为：（左移），通过移动光标，选择操作内容，它的操作可以根据显示提示来进行。OTHERS键一级键功能为：OTHER其他功能） ， 显示当前继电器的时钟、 继电器字位状 态、重合闸状态信息。二级键功能为：（右移），通过移动光标，选择操作内容，它的操作可以根据显示提示来进行。SET/T键一级键功能为：SET（设定）,通过此键，可以设定继电器保护定值、通讯串口、口令。二级键功能为：f（上翻），通过移动光标，选择操作内容，它的

26、操作可以 根据显示提示来进行。CNTRL/J键一级键功能为：CNTRL（控制），通过此键，可以在面板上实现就地分、合闸 和闭合OUT输出口的操作。二级键功能为：J（下翻），通过移动光标，选择操作内容，它的操作可以 根据显示提示来进行。EXIT 键一级键功能为：EXIT（取消）此键为退出功能键，当操作进行到任何步骤时, 都可以通过此操作，退出当前操作。二级键功能为：无此功能。按键及菜单项目功能表序号按键及菜单项目功能说明1TARGET RESET/LAMP TEST状态复位/灯试验按键METER/CANCEL表计测量/取消按键INST显示电流瞬时测量值2DEMAND电流需量值DISPLAY显示电

27、流需量值RESET复位电流需量值3EVENTS/SELECT事件报告/确认按键，查看事件报告摘要4STATUS状态自检/左移按键，查看继电器自检状态5OTHERS其它功能/右移按键DATE日期设置TIME时间设置79查看重合闸状态TAR查看继电器字位状态6SET/T定值设置/上移按键REALY继电器定值设置PORT通信串口的设置.PASS密码的设置7CNTRL 儿控制/下移按键8EXIT取消操作定值整定(1)选择并按SET键，屏幕显示Set /ShowJ Relay PortPass(2)通过左、右键选择设定或显示：Relay(继电器)、POR(端口)PASS口 令)。光标所在位置为当前选择位

28、置。(3) 将光标移到Relay(继电器)项目 然后按SELECTS，屏幕显示：RelayJ SetShow(4) 通过左、右键将光标移到Set项目，然后按SELECTS，屏幕显示:SELECTlzd，Ip为三相相电流中的最大值，Izd为每个电流元件的整定值（50PnP n=16）。继电器字位50A、50B继电器字位继电器字位bl I50C的动作（置位为逻辑1）判据为：单相电流（IA、IB、IC）Izd（50ABCP。简单的过电流保护方案OUT仁SV5TSV5=50P1TR=50P1逻辑控制方程说明：通过编写上面简单的逻辑方程可实现一过电流保护方案。当三相相电流超过1段电流元件电流定值（50P

29、1P时继电器字位50P1置位 为逻辑1,当继电器字位50P1置位为逻辑1时间满足条件时（大于SV5PU定值），SV5T继电器字位置位为逻辑1,与此同时通过上面的逻辑控制方程使继电器字位OUT1 TRIP置位为逻辑1,通过继电器字位OUT使继电器通过输出口OUT1闭合 去操作外接二次回路，并且通过继电器字位TRIP触发继电器的故障录波。七应用及维护操作继电器可集中组屏安装或分散安装到就地，在具体的工程项目中主要有以下几种应用及维护操作：定值整定及保护试验每个继电器在装运出厂前都进行了完整的功能测试和校验，保证了继电器保护动作的正确性和准确性，在实际应用试验中，不必测试继电器内的每一个元件、每一个

30、定时器及每一项功能，只需测试实际应用到的保护功能。定值整定及保护试验的一般步骤：（1）检查继电器的直流回路、交流回路及通信回路的连接，保证其正确性；（2）确认工作电源在继电器允许的额定值范围内，并通过熔断器或自动空气开关给继电器上电；（3）在计算机上安装并启动继电器专用的整定软件SEL5O10也可启动计算机的超级终端程序；（4）通过整定软件SEL5010或超级终端程序使继电器与计算机建立通信；（5）读取继电器原始的整定值并根据实际要求编辑整定继电器定值；（6）确认整定值无误后保存及下载继电器定值；（7）用继电器保护试验仪模拟故障测试实际应用到的保护功能元件。运行中定值的修改运行中定值修改的一般

31、步骤:（1）停运保护间隔的设备或线路，断开一次回路开关的操作电源；（2）在只修改继电器动作门槛定值时，可通过继电器的前面板或专用的整定软件进行修改，在要修改继电器的逻辑方程时，只能通过专用的整 定软件或超级终端程序进行修改；（3）保存及下载继电器定值；（4）用继电器保护试验仪模拟故障测试修改部分的保护功能；（5）保护试验正确后投运保护间隔的设备或线路；（6） 保护定值修改确认后可跳过（3）、（4）步骤直接投运保护间隔的设备 或线路。保护跳闸系统和设备发生保护跳闸时继电器的信息指示和故障分析的步骤：（1）继电器正常运行时前面板EN灯点亮，其它的指示灯熄灭；（2）当继电器发生保护跳闸输出时，前面板

32、相应的故障指示灯点亮，并自动产生故障录波和事件记录，事件记录可通过前面板EVENT按键查看, 或通过计算机查看故障录波和事件记录；（3）利用故障录波和事件记录对保护跳闸进行事故后分析；（4）故障检查确认后可通过前面板TARGERESET按键复位前面板相应的故障指示灯继电器报警当继电器的ALARM报警接点闭合报警时，可按下述步骤检查：（1）继电器正常运行时前面板EN灯点亮，其它的指示灯熄灭；（2） 继电器正常运行时自动执行各种自检功能，可通过前面板STATU按键 查看继电器的自检信息；（3） 继电器自检不通过时，继电器保护功能自动退出，保护输出OUT口自 动置位为逻辑0，ALARM输出接点闭合接通报警回路；（4）继电器在前面板LCD显示屏上显示故障信息；（5）继电器报警后应立即退出与继电器相关的操作回路；（6）检查继电器的工作电源和通信回路，确认工作电源在额定值范围内及 通信链路的正确性；（7）如上述检查不能解除报警，请联系本公司。继电器维护试验继电器是一种微机保护装置，其动作特性是不随时间变化的，所以在继电器 的维护试验过程中应着重以检查下几点：（1）保证继电器的