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MY-9300微機綜合保護裝置

技術及安裝使用說明書

珠海高新區(qū)銘越科技有限公司

ZhuHaiHigh-techZone Ming Yue Technology Co.,LTD

綜述

綜合保護測控裝置是集繼電保護功能、測控功能、通訊功能等多種功能為一體的電力自動化產(chǎn)品，適用于 35KV 及以下的電力系統(tǒng)及廠礦企業(yè)的變配電站，可對輸配電線路、變壓器、電動機、電容器等設備進行保護和監(jiān)控。 各種型號在硬件上具有高度的一致性，軟件也可以非常方便地更換或就地修改，因此為用戶提供了諸多的便利， 具體型號參照如下：

◆ 線路保護裝置

◆ 母聯(lián)保護裝置

◆ 進線備自投裝置

◆ 變壓器保護裝置

◆ 電容器保護裝置

◆ 母線備自投裝置

◆ 電動機保護裝置

◆ PT 切換裝置

功能概述

◆ 測量功能

本裝置采用 50Hz 工頻交流電以每周波 32 點采樣的速度，通過模擬量通道直接對交流電流、交 流電壓進行采樣。

在直接采樣所獲得的電流、電壓基礎上，通過裝置內(nèi)部的 CPU 進行矢量運算處理，可得到大 量派生量，所有的量均顯示在裝置的界面上，可直接進行觀察。

◆ 繼電保護功能

裝置內(nèi)部配有豐富的保護元件庫（參考本章所附保護元件一覽表），可滿足饋線、變壓器、電

機、電容器等各種不同對象的繼電保護要求，在產(chǎn)品出廠時已根據(jù)各型號所保護的對象預設了各種 保護元件，每種預設的保護元件在出廠后仍可做出改變，

對于具有本體保護元件的一些主設備，如變壓器的瓦斯保護、溫度保護等，可將其繼電器接點 接入開入量通道，通過對開入量的跳閘編程實現(xiàn)設備的本體保護。

◆ 電力安全自動裝置功能

包含了常用的電力安全裝置功能，如三相一次重合閘、母聯(lián)備自投、進線備自投

和電壓互感器二次電壓自動并列功能等，其中備自投功能既可與保護功能合于一體，用一個裝置來 實現(xiàn)，也可單獨成為一個裝置，對于需要節(jié)省投資的用戶可選用前者。

◆ 控制功能

◇ 具備就地 / 遠方分合閘操作功能。

◇ 分合閘回路具有防跳功能，可選擇使用。

◆ 異常告警功能

裝置具有 TV 斷線告警、TA 斷線告警、控制回路斷線告警及裝置自檢告警。

◆ 事件記錄功能

可對保護動作、告警、操作、數(shù)字量輸入變位等事件進行記錄，   可循環(huán)保存記錄 255 條，掉電不丟失，進入“事 件記錄”菜單項，可對事件記錄進行查看瀏覽。

◆ 通訊功能

具有 RS485 和以太網(wǎng)雙網(wǎng)口通訊接口，可適應的通訊協(xié)議有 MODBUS、ICE870-5-103。利用通訊 功能可與后臺監(jiān)控設備一同組成變電站綜合自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)“四遙”功能。

裝置功能配置

技術參數(shù)

注：DC110V 系統(tǒng)時訂貨需注明

注：√表示有此功能        × 表示沒有

    裝置在正常工作溫度 -10℃ ~55℃范圍內(nèi)動作值因溫度變化而引起的變化誤差不大于 ±1% 大于 500 兆歐     

外形尺寸及安裝開孔（mm）

裝置采用整體鋁合金金屬外殼，重約 3.5 公斤，采用儀表方式安裝，外形尺寸及安裝開孔尺寸如下圖所示：

4-Φ6.5 -         137±0.1                        155

保護元件配置清單

菜單及基本操作

裝置上電運行后，運行指示燈開始正常閃爍，液晶顯示屏顯示主菜單及日歷時鐘。主菜單共有 10 項，可全屏顯示， 按“▲”或“▽”鍵可移動光標并上下滾屏顯示。光標所在的菜單項為選中的菜單，按下鍵 ，可進人該菜單項   的子界面，如要退回至主菜單，可在子界面中按下“返回”鍵，則返回主菜單。

進入“實時數(shù)據(jù)”菜單項，該菜單項共有 3 個子頁面，依次顯示二次值有：

◆ 遙信狀態(tài)及可編程設置

裝置共有 16 路開入量，可設置開入量的名稱、關聯(lián)分、合閘及告警等。進入主菜單中“遙信狀態(tài)” 界面，該 子界面共顯示了 9 路遙信名稱對應的開入量為“閉合”表示此遙信變位“斷開”表示遙信未變位

對開入量的編程在“開入設置”菜單里進行，裝置在出廠時已根據(jù)不同型號進行了預編程，考慮運行安全因素， 編程不對用戶開放，用戶可輸人密碼“300”或用戶密碼對開入量編程情況瀏覽，如需重新編程，請在我公司 技術人員指導下進行。

每個開入量可關聯(lián)的動作有以下 10 種，每個動作的意義如下：

◆ ---：無關聯(lián)；

◆ 告警：當開入量閉合時，告警信號繼電器接點保持同步閉合輸出，告警燈點亮；

◆ 分閘：當開入量閉合時，正常分閘，不產(chǎn)生告警信號；

◆ 跳閘：當開入量閉合時，故障分閘，同時故障信號繼電器接點閉合輸出，故障燈點亮；

◆ 合閘：當開入量閉合時，正常合閘，不產(chǎn)生告警信號；

◆ 繼電器 1：當開入量閉合時，繼電器 1 動作；

◆ 繼電器 2：當開入量閉合時，繼電器 2 動作；

◆ 繼電器 3：當開入量閉合時，繼電器 3 動作；

◆ 繼電器 4：當開入量閉合時，繼電器 4 動作；

注意：關聯(lián)繼電器信號輸出時，可選擇繼電器的輸出方式為脈沖或者保持遙信變位及問題查找

當面板上的“告警”或“事故”燈亮起時，到該菜單查看異常原因。

依照以下步驟查找異常原因：根據(jù)不同的告警源，可參照下表進行處理：

◆ 保護定值設置

每個裝置有 11 個保護元件可以設置為各種保護以滿足線路或設 備對繼電保護的需求，可供選擇的保護類型及每種保護可整定 的參數(shù)、整定范圍請參考附表二“保護定值整定參考表”。裝 置的保護元件在出廠時已根據(jù)裝置型號進行了預設，預設情況 請參考附表一的“各型號保護元件設置表”，用戶如需改變出 廠時的保護元件設置，請與我公司聯(lián)系，可在公司的技術人員 指導下改變保護元件的設置。

正確密碼進入界面，對所需要的參數(shù)進行修改。當對一個元件 的所有定值設好后，按“確定”鍵對定值進行保存，在界面的 右下角顯示“已保存”提示表示保存成功。

◆ 事件記錄

裝置可對保護動作和外部開入量變位進行詳細事件記錄，共可循 環(huán)保存記錄 255 條，進入“事件記錄”菜單項，可對事件記錄 進行查看瀏覽。

◆ 開出測試

如果裝置處于“就地”狀態(tài)時，則不能通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)操作， 可在本地界面操作各繼電器。如果裝置處于“遠方”狀態(tài)時，則 不能通過裝置進行遙控操作，必須由后臺監(jiān)控系統(tǒng)操作。

◆ 時間設置

可對日期、時間進行設置，設置完成后按“ 確定”鍵退出，設 置生效。按“ESC”鍵退出時，設置無效

◆ 高次諧波

裝置可顯示電流、電壓的 2、3、5、7 次諧波，進入“高次諧波”菜單，就可看到各次諧波與基波值的百分比。

注意事項

◆ 通電前檢查

◇ 核對保護裝置背面的產(chǎn)品銘牌中的工作電壓、控制電源、交流電流、電壓額定值等參數(shù)是否與訂貨單一致， 如果不一致請與本公司聯(lián)系。

◇ 裝置的接地線必須可靠接入開關柜的接地線，不允許將開關柜前面板與柜體的連接軸作為接地連接，并且接 地線必須滿足低阻抗要求（小于 1 歐姆）。

◆ 投運檢查及說明

◇ 檢查裝置各電纜及背后端子是否連接固定可靠。

◇ 通電后液晶和指示燈顯示是否正常。

◇ 開入量輸入檢查：進入“開關量狀態(tài)”菜單、按設計圖紙對實際接入的開關量逐一進行變位試驗，檢查畫面 顯示與實際狀態(tài)是否一致。

◇ 開出量檢查，傳動操作各繼電器和指示燈是否正確。

◇ 模擬量輸入檢查：從開關柜（PK 屏）的交流電流（5A）、電壓（57.7V）輸入端加入額定值， 在“實時數(shù)據(jù)” 進入“開關量狀態(tài)”菜單、按設計圖紙對實際接入的開關量逐一進行變位試驗，

檢查畫面顯示與實際狀態(tài)是否一致。

◇ 次運行產(chǎn)品時，必須進行相關定值整定才能確保保護裝置正常運行。

◇ 保護定值按電力調(diào)度定值整定通知單整定，定值單所有保護定值整定好后，核對無誤后存檔。 （未要求的保護項目設定退出）。

◆ 常見問題解決

問題 1：斷路器已經(jīng)合上閘，微機面板仍顯示分位。 答：微機分合位指示燈與開入量 1（D1）有關。

◆ 確認斷路器輔助開接點一端接 D-1，另外一端接 -KM。

◆   斷路器在合位時，用萬用表測量 D1 跟 D17 正常有 AC/DC220 的電壓。

◆ 直接在 D1 跟 D-17 上加 AC/DC220，微機指示燈顯示合位。 問題 2：保護裝置發(fā)生故障跳閘或者告警時如何查看。

答：可在“事件記錄”屏中查詢故障或者告警信息，255 條事件記錄，第 0 條為記錄，第 255

條為最舊，每條記錄都詳細記錄了時間、故障類型、故障值。 問題 3：保護裝置出廠密碼是多少。

保護裝置出廠密碼為“1”，用戶如對保護裝置密碼進行修改，應妥善保管，以免遺忘。

常規(guī)保護測控裝置

◆ 采樣通道配置

◆ 保護元件配置

◆ 開關量輸入配置

微機原理圖

09

微機綜合保護裝置

微機原理圖

PT 雙 PT 并列測控裝置

◆ 采樣通道配置

◆ 保護元件配置

◆ 開關量輸入配置

微機綜合保護裝置

微機原理圖

進線備自投裝置

◆ 采樣通道配置

◆ 保護元件配置

◆ 開關量輸入配置

微機綜合保護裝置

微機原理圖

微機原理圖

母線備自投裝置

◆ 采樣通道配置

◆ 保護元件配置

◆ 開關量輸入配置

微機原理圖

微機綜合保護裝置

微機原理圖

保護元件邏輯圖

◆ 定時限過電流保護

1）工作原理：

任一 2）相電流大于整定值時，經(jīng)過給定的時限延時后動作跳閘或報警。將三個定時限過電流保護元件設置成 不同的時限就可構(gòu)成三段式過電流保護，時限設為 0 時構(gòu)成電流速斷保護。如果與告警信號繼電器進行關聯(lián)， 在滿足動作條件后，報警繼電器出口同時動作。

2）動作邏輯

≥1     >Izd      T                     ·        &        投退:分閘                                     事故信號    &   l     - Izd   動作電流值;T   動作時限

◆ 合閘后加速過電流保護

當三相電流中任意一相電流大于整定動作電流（Izd）時，經(jīng)設定的時限 (T) 動作。如果對該元件的重合閘功能   投入，則經(jīng)重合閘設定的延時后重合，在重合于故障線路時，作加速跳閘。在手動合閘于故障線路時， 加速跳閘。 保護動作邏輯與定時限過電流保護相同。

◆ 方向性過電流保護

在過流保護的基礎上增加方向元件，即構(gòu)成方向性過電流保護。方向元件采用相間 900 接線方式，按相啟動， 靈敏角為 450，即相間功率：P=I*U*COS(φ-450）為正時，功率方向處于動作區(qū)，啟動過流保護，如電流大

于定值（Izd）且超過整定時限（T）時，保護出口動作。在報警出口投入時，報警出口動作。 相間方向元件電流電壓相別及動作區(qū)域（陰影部分為動作保護區(qū)）示意圖如下：

45。

ubc

微機綜合保護裝置

◆一般反時限過電流保護

1）工作原理

該保護主要用于變壓器和電機，當任一相電流大于額定工作

電流時，保護啟動，經(jīng) Tfs 延時后動作，其中 Tfs 為標準反時限曲 線，公式為：t=0.14τ/[（I/Ie）0.02-1]

t：保護動作時間；

τ：反時間常數(shù)

Ie：額定工作電流，為了使電機或變壓器有一定的過載能力， Ie 設定可適當提高，如設為 1.05 倍的額定電流。

I：回路實際電流值。

t

對于上述反時限公式不能滿足要求時，用戶還可選擇下面兩種反時限算法：

◇ 非常反時限： t=1.35τ/[（I/Ie）-1]

◇ 反時限： t=80τ/[（I/Ie）0.02-1]

2）動作邏輯

T—根據(jù)反時限函數(shù)計算得到的動作時間;   le—設備的額定電流

◆ 復合電壓啟動過電流保護

1）工作原理

當任一相電流大于 Izd( 過電流動作值 )，且負序電壓 U2 >U2d（負序過壓啟動值）或 Umin (Uab,Ubc,Uca) 低 壓啟動值 ) 時經(jīng)設定時限（T）后動作。

2）動作邏輯

◆ 定時限零序過電流

1）工作原理

當零序電流高于整定電流并且超過整定時，保護出口動作。在報警出口投入時， 當零序電流高于整定電流 并且超過整定時，報警繼電器出口動作。

該保護分中性點不接地系統(tǒng)（經(jīng)消弧線圈接地）和直接接地系統(tǒng)，對中性點不接地系統(tǒng)（經(jīng)消弧線圈接地）， 零序電流回路額定電流為 1A；對中性點直接接地系統(tǒng)，零序電流回路額定電流為 5A。

◆ 定時限過電壓保護

1）工作原理

當三相電壓中任意一線電壓高于設定動作電壓（Uzd）時，保護經(jīng)設定時限（T）延時后動作跳閘。在報警出口 投入時，當電壓高于整定電壓值并且超過整定時，報警出口動作。

1）動作邏輯

事故信號 uzd-動作電壓值;T-動作時限

◆ 定時限低電壓保護

1) 工作原理

當三相電壓中任意一線電壓低于設定動作電壓（Uzd）時，且斷路器處于合閘位置時，經(jīng)設定時限（T）動作跳 閘。在報警出口投入時，當電壓高于整定電壓值并且超過整定時，報警出口動作。

2) 動作邏輯

uca                        事故信號 &

uzd-動作電壓值;T-動作時限

微機綜合保護裝置

◆ 定時限零序過電壓保護

1）保護原理

適用于小電流接地系統(tǒng)的接地保護，零序電壓取自三相五柱式電壓互感器二次側(cè)開口三角電壓；在保護出口投 入時，當零序電壓高于整定電壓值并且超過整定時限時，保護出口動作。在報警出口投入時，當零序電壓高于 整定電壓值并且超過整定時，報警出口動作。

2）保護動作邏輯

T                                            &

uzd-動作電壓值;T-動作時限

◆ 定時限負序過電流保護

1） 工作原理

該保護主要用于電動機保護，當電動機電流不對稱時，會出現(xiàn)較大的負序電流，而負序電流將在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生 2 倍的工頻電流，使轉(zhuǎn)子發(fā)熱大大增加，危及電動機的安全運行。在保護出口投入時，

當電動機三相電流有較大不對稱，出現(xiàn)負序電流高于整定負序電流并且超過整定時，保護出口動作。在報 警出口投入時，負序電流高于整定電流并且超過整定時，報警出口動作。

定時限負序過流保護可作為匝間短路、反相、斷相等故障的主保護，還可作為不對稱短路時的后備。

2） 動作邏輯

◆ 電機啟動過程過電流保護

1） 工作原理

電動機啟動時有較大的啟動電流，為了更可靠的保護電動機，特設了參數(shù) 1（啟動時間）和參數(shù) 2（啟動中的上   調(diào)倍數(shù)）用來躲過電動機的正常啟動電流，電動機啟動時，參數(shù) 1（啟動時間）計時開始，啟動時間內(nèi)的保護   電流等于整定電流值乘以參數(shù) 2（啟動中的上調(diào)倍數(shù)） ，超過啟動時間后自動恢復到定時限過流保護（I >） ；   這樣，既可有效防止啟動過程中因啟動電流過大引起的誤動作，同時還能保證正常運行中保護有較高的靈敏度。   電動機啟動超過啟動時間后任一相電流沒有超過整定電流值為正常啟動。當任一相電流超過整定電流值并且超   過整定時，保護出口動作。在報警出口投入時，任一相電流高于整定電流并且超過整定時，報警出口   動作。當時限設為 0 時，為傳統(tǒng)的速斷保護，故障 30ms 內(nèi)保護動作。若電動機采用熔斷器－高壓接觸器（F-C） 回路控制，該保護可設小延時以躲過熔斷器熔斷時間。

該保護具有靈活的參數(shù)配置，可構(gòu)成電動機的各種主、輔保護，如相間或匝間短路、起動時間過長、電動機堵 轉(zhuǎn)等保護。

2) 動作邏輯

lzd-電流動作值;T-保護動作時限;Tqb-電動機啟動時間;K啟動電流倍數(shù)

◆ 電機過熱保護

1）工作原理

電機過熱保護綜合考慮了電動機正序、負序電流所產(chǎn)生的熱效應，為電機的運行過熱提供保護。 該保護還可作為電機起動時間過長、堵轉(zhuǎn)、匝間短路等后備保護。

過熱保護計算公式如下：

t=τ/[K1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.05] t: 保護動作延時時間；

τ: 電動機的發(fā)熱時間常數(shù)，對應電機的過熱（過負荷）承受能力； I1：電機正序電流；

I2：電機的負序電流；

Ie: 電機的額定電流（二次值）；

K1：正序電流電流系數(shù)，冷起動時自動取 0.5，正常起動后自動取 1； K2：負序電流發(fā)熱系數(shù)，建議取 6。

根據(jù)上述公式，在電機出現(xiàn)不正常狀態(tài)時，裝置開始計算電機的熱積累值： H=Σ[K1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.05]× △ t

當熱積累值達到所設定的跳閘熱時間常數(shù)時，裝置跳閘。當熱積累值在跳閘值的 50% 以上可設置發(fā)報警信號， 電機恢復正常，熱累積值下降低于報警設定值時，報警信號復歸。

◆ 正序定時限過電流保護

1）工作原理

當正序電流達到設定的動作值后，經(jīng)過設定的延時后跳閘或告警。正序過電流一般用于電機的起動時間過長保護， 并可用為過負荷的后備保護。

2）動作邏輯

l1-正序電流;lzd-動作值電流整定值;T-保護動作時限           &

微機綜合保護裝置

◆ 母線充電保護

1） 工作原理

在母線帶電的瞬間母線上有故障時，可迅速切斷故障。母線充電完成后，保護即自動退出。

2） 動作邏輯

◆ 帶滑差和低壓閉鎖低周減載保護

1）工作原理

主要用于當電網(wǎng)頻率較低時甩掉不重要的負荷；在保護出口投入時，檢測斷路器在合位，且頻率低于整定值（Fzd） 并超過整定時限 (T) 時（可帶低壓和滑差閉鎖） ，保護出口動作。在報警出口投入時，檢測斷路器在合位，當   頻率低于整定值并且超過整定時（可帶低壓和滑差閉鎖） ，報警出口動作。當電壓低于整定值或電網(wǎng)頻率   突降時閉鎖保護出口動作。

2） 動作邏輯

事故信號

Fzd-低周減載定值;T-保護動作時限;(df/dt)n-頻率滑差閉鎖斜率

◆ 三相一次重合閘

本重合閘方式采用保護啟動方式，在每個跳閘保護元件中均有 “重合”設置選項；當檢測到投入的保護動作后   且已選擇啟動重合閘，重合閘自動投入計時開始，在設定的時限內(nèi)未出現(xiàn)異常后，進行重合。當重合于故障線路時， 如果啟動重合閘的保護為合閘后加速保護，則瞬時跳閘；其它保護啟動的重合閘則按其所整定的時限跳閘。

◆ TV 自動并列功能

本裝置具備 TV 自動并列允許 / 閉鎖控制功能，當 TV 自動并列允許連片投入時，在外部條件滿足情況下，自動 實現(xiàn)兩段電壓小母線并列運行；當 TV 自動并列允許連片斷開時，可手動控制兩段電壓小母線并列運行或解列 運行。

1）工作原理

當裝置監(jiān)測到一段 TV 處于投入位置且任一線電壓大于 60V，另一段 TV 處于退出位置且母聯(lián)斷路器處于合位置 時，合上小母線并列繼電器。

2）切換邏輯

◆ 諧波及比率制動的差動保護

1）接線方式

在微機保護裝置的內(nèi)部具有軟件 Y- △變換功能，對于常見的 Y/ △ -11 接線組別的變壓器，差動 保護 CT 不需要在互感器的二次側(cè)做變換，CT 接線方式如下圖所示：

·

l1

E-1

E-2

E-3

E-4

E-5

E-6

GDB321H

F-6

F-5

F-4

F-3

F-2

F-1

·

l2

采用上述方式接線后，需對微機保護裝置設定平衡系數(shù)，計算公式如下： K= √ 3×U2n×CT2 ／ (U1n×CT1)

上式中： U1n——變壓器一次側(cè)額定電壓。 U2n——變壓器二次側(cè)額定電壓。

CT1——變壓器一次側(cè)電流互感器變比。 CT2——變壓器二次側(cè)電流互感器變比。

微機綜合保護裝置

1） 工作原理

諧波制動是為了防止變壓器在合閘時產(chǎn)生的勵磁涌流造

成差動保護的誤動作。推薦二次諧波制動系數(shù)取 0.10 ～ 0.15。

lcdsd

基波比率制動是為了防止區(qū)外故障所造成的差流加大導 致保護誤動，比率制動的差動保護動作區(qū)域如圖所示： Icdsd—差動速斷電流；

Icdqd—差動啟動電流，推薦取（0.5 ～ 1）Ie Ig—最小制動電流，推薦取（1 ～ 2）Ie

圖中折線為比例制動折線，推薦取折線斜率取 0.5；

ld

lg

當按照上圖方式接線，且原邊、副邊的二次電流正方向如圖所示定義時，差動電流與制動電流 分別為：

?   ?

差動電流 Id=   │ I1+I2   │ ,即原邊與副邊電流的適量和取模

制動電流 Ir=   │ ?I1-?I2   │ /2，即原邊與副邊電流的適量和取模除以 2

差動電流速斷主要用于變壓器嚴重故障時加速跳閘，在保護出口投入時，任一相差動電流高于整定電流（Icdsd）， 保護出口動作。在報警出口投入時，任一相差動電流高于整定電流，報警出口動作。差動電流速斷整定值不需   考慮躲過合閘勵磁涌流，推薦取 3.5~4.5 倍的額定電流。

2) 動作邏輯

IIpa+IxaI>Izd IIpC+IxCI>Izd

注：差動保護動作區(qū)域如示意圖所示，在差動電流小于拐點電流 Ig 時，Izd=Icdqd；當差動電流大于拐點電流 Ig 時， Izd 對應圖中斜線上的值。