SEL 300G辅助功能整定3.docx
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SEL300G辅助功能整定3
目录
第三章:
辅助功能整定1
简介1
需量表计1
功能描述1
需量安培计门槛值5
整定值描述5
继电器字位6
电站直流电源监视8
动作元件描述8
生成所要的直流低电压和过电压报警逻辑9
定值组选择功能11
运行定值组指示11
选择运行整定值组12
SELogic控制方程整定值SS1和SS2的操作12
串行口GROUP命令和前面板GROUP按钮的操作12
在运行整定值组改变期间继电器短暂退出运行13
运行整定值组切换举例13
运行整定值组保持16
注意:
使用运行整定值组切换整定值时要小心谨慎17
断路器监视功能17
断路器监视整定值举例20
光耦隔离输入缓冲计时器22
输入缓冲计时器24
输入功能24
工厂整定举例25
顺序事件记录器(SER)触发整定和别称整定26
SER触发26
设置SER触发整定值26
别称整定值26
表格
表 3.1:
运行定值组指示继电器字位SG1和SG2的定义11
表 3.2:
用于运行整定值组切换的SELogic控制方程整定值SS1和SS2的定义12
表 3.3:
一个13.8kV断路器的维护信息18
表3.4:
断路器监视整定值和整定范围20
图形
图 3.1:
热需求量和滚动需求量表计对阶跃输入的响应(整定DMTC = 15分钟)2
图 3.2:
电压VS施加于串联RC回路3
图3.3:
需求量电流逻辑输出7
图 3.4:
直流低电压和过电压元件8
图 3.6:
SCADA接点脉冲k控制输入IN104来切换运行的继电器整定值组13
图 3.7:
由一个单输入控制的锁存控制开关来切换运行整定值组14
图3.8:
锁存控制开关动作时间曲线16
图 3.9:
一个13.8kV断路器维修点的绘制19
图 3.10:
一个13.8kV断路器的SEL300G继电器断路器维修曲线21
图3.11:
SELogic控制方程断路器监视初始化定值的动作22
图3.12:
光耦隔离输入IN101到IN106的动作示例(SEL-300G的所有型号)23
图3.13:
光耦隔离输入IN201到IN208-附加I/O板的动作示例23
图3.14:
断路器辅助接点连接到光耦隔离输入IN101和IN10225
图3.15:
顺序事件记录器(SER)事件报告示例27
第三章:
辅助功能整定
简介
本章描述下列功能和它们的整定。
∙需求量表计
∙电站直流电源监视
∙定值组选择功能
∙断路器监视功能
∙光电隔离输入缓冲计时器
∙SER触发整定和别称整定
需量表计
功能描述
SEL-300G继电器提供两种类型的需量表计,通过如下投入整定值的设置:
EDEM=THM(热量需求量表计)
或
EDEM=ROL(滚动需求量表计)
继电器提供下列需量和峰值需量表计值:
电流IA,B,C,N输入电流(安培一次侧)
IG零序接地电流(安培一次侧;IG=3I0=IA+IB+IC)
3I2负序电流(安培一次侧)
功率MWA,B,C,3P单相(Delta_Y=4时)和三相兆瓦
MVARA,B,C,3P单相(Delta_Y=4时)和三相兆乏
根据投入的整定值EDEM,来决定这些需量和峰值需量值是热需求量值还是滚动需求量值。
有关热需求量和滚动需求量表计的差别见下面的阐述。
热需求量和滚动需求量表计的比较
在图 3.1的例子显示了热需求量和滚动需求量表计对一个阶跃电流输入的响应。
阶跃电流输入是一个为0,然后突然跃升到为1.0单位的电量。
图 3.1:
热需求量和滚动需求量表计对阶跃输入的响应(整定DMTC = 15分钟)
热需求量表计响应(EDEM=THM)
如图 3.1中部的例图所示,热需量表计对阶跃电流输入的响应(上部)类似于图 3.2中的串联RC回路对阶跃电流输入的响应。
图 3.2:
电压VS施加于串联RC回路
类似点:
图 3.2中的电压VS对应图 3.1(上部)的阶跃电流输入。
图 3.2中的电容两端的电压VC对应于图 3.1中部的例图所示的热需量表计的响应。
如果图 3.2中的电压VS某一时间为0(VS=0.0单位),图 3.2中的电容两端的端电压VC也为0(VC=0.0单位)。
如果VS突然跃升到某一个常量值(VS=1.0单位),则VC开始向1.0个单位值爬升。
电容电压的上升类似于图 3.1的中部的例图所示的热需求量表计对阶跃电流输入的响应。
通常,图 3.2中的电容端电压VC不能瞬间发生突变,热需求量表计对所加的任一突变的电流量,其响应也是不迅速的。
热需求量表计的响应时间基于需求量表计的时间常数整定值DMTC。
在图 3.1中指出,热需求量表计是以以阶跃电流输入的初始突变量作参考点的,经过定值DMTC=15分钟的一段时间,其响应值达到全部施加量的90%(0.9单位)。
SEL-300G继电器大约每2秒钟更新一次热需求量值。
滚动需求量表计响应(EDEM=ROL)
如图 3.1底部的例图中所示,滚动需求量表计对阶跃电流输入(图 3.1上部的例图)的响应是通过对滑动时间窗口算术平均值计算得来的。
滑动时间窗口的宽度等于滚动需求量表计时间常数整定值DMTC。
在图 3.1中指出,滚动需求量表计是以以阶跃电流输入的初始突变量作参考点的,经过定值DMTC=15分钟的一段时间,其响应值达到全部施加量的100%(1.0单位)
当EDM=ROL,滚动需求量表计每隔5分钟对所加的信号输入累加一次。
大约每2秒钟执行一次累加。
每一个5-分钟的累加存储为一个5-分钟总计。
滚动需求量表计求出大量的5-分钟总计的平均值,从而产生滚动需求量表计的响应。
在图 3.1的例子中,因为定值DMTC=15(15/5=3),所以滚动需动量表计求出最近3个5-分钟总计的平均值。
在一个新的5-分钟总计计算出来后,滚动需量表计响应每5分钟更新一次。
下面是图 3.1(底部)的滚动需量表计的逐步计算。
时间=0分钟
假定输入电流量在”时间=0分钟”(或需求量表计被复归)已持续一段时间为0。
在滑动时间窗口”时间=0分钟”处,三个5-分钟间隔分别组合到下面的5-分钟总计里:
5-分钟总计
相应
5-分钟间隔
0.0单位
-15到-10分钟
0.0单位
-10到-5分钟
0.0单位
-5到0分钟
0.0单位
滚动需求量表计在”时间=0分钟”处的响应=0.0/3=0.0单位
时间=5分钟
在滑动时间窗口”时间=5分钟”处,三个5-分钟间隔分别组合到下面的5-分钟总计里:
5-分钟总计
相应
5-分钟间隔
0.0单位
-10到-5分钟
0.0单位
-5到0分钟
1.0单位
0到5分钟
1.0单位
滚动需量表计在”时间=5分钟”处的响应=1.0/3=0.33单位
时间=10分钟
在滑动时间窗口”时间=10分钟”处,三个5-分钟间隔分别组合到下面的5-分钟总计里:
5-分钟总计
相应
5-分钟间隔
0.0单位
-10到-5分钟
1.0单位
-5到0分钟
1.0单位
0到5分钟
2.0单位
滚动需量表计在”时间=10分钟”处的响应=2.0/3=0.67单位
时间=15分钟
在滑动时间窗口”时间=15分钟”处,三个5-分钟间隔分别组合到下面的5-分钟总计里:
5-分钟总计
相应
5-分钟间隔
1.0单位
-10到-5分钟
1.0单位
-5到0分钟
1.0单位
0到5分钟
3.0单位
滚动需量表计在”时间=15分钟”处的响应=3.0/3=1.0单位
本章举例讨论需求量电流,对MW和MVAR需求量值也可用,本节开始部分已经叙述。
需量安培计门槛值
计算出电流和功率需求量值后,继电器将最新的电流需量值与整定需求量门槛值进行比较,其比较逻辑如图3.3所示。
整定值描述
犹如需求量表计(THM,ROL)EDEM=ROL
选用热需求量表计的计算值或者滚动需求量表计的滑动窗口平均计算值。
需求量表计时间常数(5,10,15,30,60min)DMTC=15
整定需求量表计的时间常数。
相电流需求量启动值(OFF,0.50-16.00A二次侧,5A)PDEMP=5.50
(OFF,0.10-3.20A二次侧,1A)
中性点电流(IN)需求量启动值(OFF,0.50-16.00A二次侧,5A)NDEMP=1.00
(OFF,0.10-3.20A二次侧,1A)
零序电流(3I0)需求量启动值(OFF,0.5-16A二次侧,5A)GDEMP=1.00
(OFF,0.10-3.20A二次侧,1A)
负序电流需求量启动值(OFF,0.5-16A二次侧,5A)QDEMP=1.00
(OFF,0.10-3.20A二次侧,1A)
注意:
当你更改整定EDEM或DMTC时,继电器把需求量表计复位为0。
如果改用其它定值组,而新的定值组又用不同的整定值EDEM或DMTC来整定,继电器也将对需量表计进行复位。
需求量电流启动定值PDEMP,NDEMP,GDEMP和QDEMP可以被更改,而不影响需求量表计原有的记录值。
如图3.3所示,需求量电流启动定值被用于需求量电流表计的输出。
例如,当零序接地电流IG(DEM)大于相应的需求量启动值GDEMP时,继电器字位GDEM置位为逻辑1。
因此,这些需求量电流逻辑输出(PDEM,NDEM,GDEM和QDEM)可用作过负荷或不对称工况的报警。
继电器字位
继电器字位
功能描述
典型应用
PDEM
相电流需求量大于启动值
指示,测试
NDEM
中性点电流需求量大于启动值
指示,测试
GDEM
零序电流需求量大于启动值
指示,测试
QDEM
负序电流需求量大于启动值
指示,测试
图3.3:
需求量电流逻辑输出
电站直流电源监视
动作元件描述
功能描述
SEL-300G继电器直接测量施加于继电器的“+”和“-”电源输入端子(Z25和Z26)的直流电压。
继电器在表计功能和事件报告数据中报告所测量的直流电压。
继电器也将所测的电压值与两个可整定的门槛值进行比较,这些门槛值控制用于控制和指示继电器字位的逻辑状态。
如果SEL-300G继电器是由125/250V的直流或交流电压供电的,那么它可以由85~264V的交流电压供电,该电源连接到继电器后面板的“POWER”端子上。
当继电器用交流电供电时,在图3.4中的直流电压元件所看到的是供给继电器的交流电压的平均值——接近于0伏(显示在事件报告中的Vdc列)。
对此,启动定值DCLOP和DCHIP必须整定为OFF(DCLOP=OFF,DCHIP=OFF)–因为它们没有实际用处。
如果用EVER命令来显示时间报告,则列Vdc中显示所采集的交流电压波形,而不是平均值。
整定描述
直流蓄电池电压1段整定值(OFF,20-300Vdc)DCHIP=OFF
直流蓄电池电压2段整定值(OFF,20-300Vdc)DCLOP=OFF
整定值DCHIP和DCLOP的整定范围允许SEL-300G继电器监视24,48,125和250V的正常蓄电池电压。
当测试启动定值DCLOP和DCHIP时,不可用超过继电器电源极限值的电源来运行继电器。
对出厂的继电器,或者用24/48V电压供电,其正常运行的电压范围为:
20-60V直流电压;或者用125/250V电压供电,其正常运行的电压范围为:
85-350V直流电压。
继电器的额定电源电压在继电器后面板的序列号粘贴纸上标明。
图 3.4:
直流低电压和过电压元件
继电器字位
继电器字位
功能描述
典型应用
DCHI
直流电压大于DCHIP整定值
指示,事件触发,
SER触发
DCLO
直流电压小于DCLOP整定值
指示,事件触发,
SER触发
图 3.4的逻辑输出DCLO和DCHI的动作如下:
DCLO=1(逻辑1),如果Vdc启动定值DCLOP
=0(逻辑 0),如果Vdc启动定值DCLOP
DCHI=1(逻辑 1),如果Vdc启动定值DCHIP
=0(逻辑 0),如果Vdc启动定值DCHIP
生成所要的直流低电压和过电压报警逻辑
启动定值DCLOP和DCHIP可分别整定。
因此,它们能被整定为:
DCLOPDCHIP或DCLOPDCHIP
如图 3.5所示,对于这两种整定情形用SELogic®控制方程生成的总的直流电压元件。
在这两个例子中,总的直流电压元件受计时器SV5T的计时限制,然后对输出接点OUT106发出指令,用于报警。
图 3.5:
用SELogic控制方程生成的直流电压元件
DCLO 输出接点OUT106置位条件,当: VdcDCLOP或VdcDCHIP时 启动定值DCLOP和DCHIP这样整定,以使输出接点OUT106在直流蓄电池电压低于或高于允许极限值时置位。 如果继电器完全失电(Vdc=0Vdc) Vdc=DCLOP 那么输出接点OUT106应该在逻辑上置位(依据图3.5中的上图所示),但是实际上不能做到这一点,因为继电器的电源全部消失了(电源完全消失时,所有输出接点复位)。 因而,在图3.5中的下图所示的总的直流电压元件可能是一个更好的选择——见下面的论述。 DCLO>DCHI(在图 3.5的下图中) 输出接点OUT106置位条件为: DCHIPVdcDCLOP 启动定值DCLOP和DCHIP这样整定可使输出接点OUT106在直流蓄电池电压工作在允许范围内时置位。 如果继电器完全失电(Vdc=0Vdc) Vdc=DCHIP 那么输出端子OUT106应该逻辑置0(依据图3.5中的上图所示),因而这样考虑在继电器完全失电时更安全(完全失电时,所有输出接点复位)。 输出接点形式的选型(“a”接点或“b”接点) 考虑到所需的输出接点型式(“a”接点或“b”接点),即在图3.5中(直流电压报警例子)下图所示的输出接点OUT106。 如果输出接点OUT106的SELogic控制方程被置位(OUT106=SV5T=逻辑1,直流电压正常),则输出接点OUT106的状态为(依据接点型式): : 闭合(“a”型式输出接点) 断开(“b”型式输出接点) 如果输出接点OUT106的SELogic控制方程被置0(OUT106=SV5T=逻辑 0;直流电压不正常),输出接点OUT106的状态为(根据端子类型): 断开(“a”型式输出接点) 闭合(“b”型式输出接点) 如果继电器完全失电,则其全部输出接点复归,并且输出接点OUT106的状态为(根据端子型式): 断开(“a”型式输出接点) 闭合(“b”型式输出接点) 注意在这种情况下,继电器ALARM输出接点(“b”型式输出接点)也闭合(见图 4.16)。 定值组选择功能 继电器有两个独立定值组。 每一个定值组有完整的继电器元件和SELogic控制方程的整定值。 运行定值组指示 每次只能有一个定值组被运行。 继电器字位SG1和SG2指示运行定值组。 表 3.1: 运行定值组指示继电器字位SG1和SG2的定义 继电器字位 定义 SG1 指示整定值组1是运行整定值组 SG2 指示整定值组2是运行整定值组 例如,如果定值组2是运行整定值组,继电器字位SG2置位为逻辑1,并且SG1复位为逻辑0。 选择运行整定值组 可用下列方法来选择运行整定值组: ∙SELogic控制方程整定值SS1和SS2. ∙串行口GROUP命令(见第十章: 串口通信和命令)。 ∙或前面板GROUP按钮(见第九章: 前面板操作)。 在选择运行整定值组时,SELogic控制方程的整定值SS1和SS2具有比串行口GROUP命令和前面板GROUP按钮更大的优先权。 SELogic控制方程整定值SS1和SS2的操作 SELogic控制方程定值SS1和SS2在继电器的全局定值中。 表 3.2: 用于运行整定值组切换的SELogic控制方程整定值SS1和SS2的定义 定值 定义 SS1 进入(或保持在)整定值组1 SS2 进入(或保持在)整定值组2 用下面的举例来解释这些整定值的操作。 假设当前运行整定值组为整定值组1,相应继电器字位SG1置位为逻辑1,以指示整定值组1是运行整定值组(见表 3.1)。 由于整定值组1是当前运行整定值组,所以整定值SS1具有优先权。 如果定值SS1置位为逻辑1,整定值组1仍为运行整定值组,不管整定值SS2是否被激活。 当整定值SS1和SS2都复位为逻辑0时,整定值组1仍为运行整定值组。 当整定值组1仍是运行整定值组时,如果整定值SS1复位为逻辑0,并且整定值SS2置位为逻辑1,在经验证的时间定值TGR之后,继电器把运行整定值组从整定值组1切换为整定值组2,即整定值组2作为运行整定值组。 本例中,继电器在能够改变运行整定值组之前,由TGR来验证整定值SS2的置位。 已经完成向定值组2的切换,只要SS2保持置位,继电器就将保持定值组2为运行整定值组,而不管整定值SS1是否置位。 串行口GROUP命令和前面板GROUP按钮的操作 在选择运行整定值组时,SELogic控制方程的整定值SS1和SS2的优先级高于串行口GROUP命令和前面板GROUP按钮的优先级。 如果SS1或SS2之一置位为逻辑1,则串行口GROUP命令和前面板GROUP按钮都不能用于切换运行整定值组。 除非SS1和SS2都复位为逻辑0,串行口GROUP命令或前面板GROUP按钮才能用于切换运行整定值组。 关于串行口GROUP命令的更多信息见第十章: 串口通信和命令,关于前面板GROUP按钮的更多信息见S第九章: 前面板操作。 在运行整定值组改变期间继电器短暂退出运行 继电器在改变运行整定值组的过程中会退出运行几秒钟。 继电器的元件、定时器和SELogic控制方程的逻辑被复位,除非在特定逻辑描述中指定其他方式。 本地位LB1到LB和锁存位LT1到LT8的状态在运行整定值组改变期间保持不变。 运行整定值组切换举例 在SEL-300G继电器中使用锁存控制开关来选择整定值组1和定值组2。 在此例中,一个SCADA的接点被连接到光耦隔离输入端子IN104上。 每一个SCADA输出接点的脉冲都能改变运行的继电器整定值组。 SCADA接点动作后不需保持,只是用脉冲来改变整定值组。 图 3.6: SCADA接点脉冲k控制输入IN104来切换运行的继电器整定值组 如果整定值组1是运行整定值组,并且SCADA接点有脉冲输出,则整定值组2被投入运行。 如果SCADA接点再次有脉冲输出,整定值组1重新被投入运行。 如图3.7所示,这个运行整定值组切换的逻辑在下述SELogic控制方程中被执行。 有关SELogic控制方程和锁存控制开关功能的更多信息,请参见第四章: SELogic控制方程) SET5=/IN104*! LT5[=(输入IN104的上升沿)ANDNOT(LT5)] RST5=/IN104*LT5[=(输入IN104的上升沿)ANDLT5] SS1=LT5[=LT5;运行整定值组1] SS2=! LT5[=NOT(LT5);运行整定值组2] 图 3.7: 由一个单输入控制的锁存控制开关来切换运行整定值组 反馈控制 注意在图3.7中,锁存控制开关输出(锁存位LT5)被有效地作为反馈用于SELogic控制方程的整定值SET5和RST5。 锁存位LT5的反馈“引导”输入IN104来校正锁存控制开关输入。 如果锁存位LT5=逻辑0,输入IN104的状态被发送到定值SET5的输入(锁存位LT5置位): SET5=/IN104*! LT5=/IN104*NOT(LT5)=/IN104*NOT(逻辑0) =/IN104=输入IN104上升沿 RST5=/IN104*LT5=/IN104*(逻辑0) =逻辑0 如果锁存位LT5=逻辑1,inputIN104的状态被发送到定值RST5输入(锁存位LT5复归): SET5=/IN104*! LT5=/IN104*NOT(LT5)=/IN104*NOT(逻辑1) =/IN104*(逻辑0) =逻辑0 RST5=/IN104*LT5=/IN104*(逻辑1) =/IN104=输入IN104上升沿 上升沿操作符 参见图3.7和图3.8。 继电器字位IN104(/IN104)前面的上升沿操作符可检测从逻辑0到逻辑1转换的“上升沿”,且/IN104置位为逻辑1的时间为一个处理时间间隔。 由于SCADA接点对光耦隔离输入IN104的任何一个置位仅仅持续几个周波,且输入IN104的每一个单独置位仅改变一次锁存控制开关的状态(例如,锁存位LT5的状态从逻辑0变为逻辑1),所以,输入IN104前面的上升沿操作符是必需的, 例如在图3.7中,如果 LT5=逻辑0 那么输入IN104的状态被发送到定值SET5的输入(如前面所讨论的那样): SET5=/IN104=输入IN104上升沿 如果输入IN104由SCADA接点(见图3.8中的脉冲1)置位几个周波,则SET5置位为逻辑1一个处理时间间隔。 这导致锁存位LT5的状态改变到 LT5=逻辑1 在下一个处理时间间隔。 由于下一个处理时间间隔锁存位LT5是逻辑1,输入IN104的状态被发送到整定值RST5的输入(如前面讨论的): RST5=/IN104=输入IN104上升沿 这就表示在下一个处理时间间隔可以投入“复位”输入(整定值RST5)。 但是“上升沿”条件发生在前一个处理时间间隔。 /IN104现在是逻辑0,即使输入IN104保持更多几个SCADA接点的置位周波,RST5也不会置位,。 如果SCADA接点复位,然后再次置位(新上升沿—见图3.8中脉冲2),“复位”输入(整定值RST5)置位且锁存位LT5返回到逻辑0。 因此输入IN104的每次单独置位(图3.8中的脉冲1、脉冲2、脉冲3和脉冲4)只改变锁存控制开关状态一次。 注意: 参见章节光耦隔离输入缓冲计时器中的图3.12。 在输入启动/返回缓冲计时器IN104D动作后,继电器字位IN104才显示光耦隔离输入IN104的状态。 因此,记住当在图3.7中使用继电器字位IN104以及相关的SELogic控制方程时,应考虑到由输入启动
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