母聯櫃AM5SE-B備自投保護裝置

1 裝置介紹

1.1 概述

母聯櫃AM5SE-B備自投保護裝置集保護、控製、測量、通訊和監視功能於(yu) 一體(ti) ，資源豐(feng) 富、配置完善、維護方便、性能穩定，適用於(yu) 35kV及以下電壓等級電力係統的保護和測控，實現進線、主變、配電變、電動機、電容器、母聯、PT等保護。應用領域覆蓋電力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行業(ye) 。

母聯櫃AM5SE-B備自投保護裝置硬件設計采用可靠性配置，軟件配以專(zhuan) 門的保護算法，抗幹擾性能強，可靠性高，保護實現方式靈活，能與(yu) Acrel-2000Z電力係統配套使用，為(wei) 電力係統的安全可靠運行提供保障。

1.3 裝置選型表

AM5SE-B 備自投保護測控裝置

1.4.1 功能簡介

保護功能

● 三段式過流保護（可經複合電壓閉鎖、可帶方向閉鎖）

● 反時限過流保護（可經複合電壓閉鎖）

● 後加速過流保護（可經複合電壓閉鎖）

● 備自投功能

● PT斷線告警

● 控製回路斷線告警

● 母線充電保護

● 重合閘

● 過負荷聯切/告警

● 兩(liang) 段式零序過流保護

● 零序後加速過流保護

● 檢同期

● 檢修狀態閉鎖

功能

● 獨立操作回路，可適應0.25A-5A開關(guan) 跳合閘電流

● 20路有源開關(guan) 量輸入

● 10路無源繼電器輸出

● I, U, P, Q, PF, Fr, Ep, Eq 等電參量測量

● 2路4-20mA變送輸出

通訊功能

● 2路RS485串行通訊接口，支持Modbus-RTU、IEC60870-5-103規約

● 2路以太網接口，支持 TCP Modbus-RTU和 TCP IEC60870-5-103規約

其他功能

● 故障錄波功能，保護動作時觸發錄波，可錄故障前8周波、故障後4周波

● IRIG-B格式對時

1.4.2 保護原理

1.4.2.1三段式過流保護(可經複合電壓閉鎖、可帶方向閉鎖)

當任一相電流大於(yu) 定值，經延時，裝置跳閘。三段過流保護由過流一段（瞬時速斷）保護、過流二段、過流三段構成。三段保護可獨立設置時限，由獨立的控製字實現功能投退。是否需經複壓閉鎖與(yu) 是否帶方向閉鎖也可由相應控製字選擇。

（1）經複壓閉鎖

為(wei) 了提高保護的靈敏度，可在過流保護中加複合電壓閉鎖條件，該條件可由相應控製字選擇投退。當選擇經複合電壓閉鎖啟動過流保護時：當三個(ge) 線電壓中小的線電壓小於(yu) 低壓定值且大於(yu) 低壓閾值或者負序電壓大於(yu) 複合電壓負序定值時，開放過流保護出口，若複合電壓閉鎖條件退出，則過流保護不需考慮電壓條件。

（2）帶方向閉鎖

通過投入方向閉鎖元件以滿足保護的選擇性和靈敏性的要求。裝置采用90°接線方式，按相起動。以電流流出母線為(wei) 正方向。

，  ， ——相間電流電壓對應關(guan) 係；

裝置相間元件動作區域。

圖4.1 相間方向元件動作區示意圖

保護邏輯見圖4.2。

圖4.2 三段式過流保護邏輯

1.4.2.2 反時限過流保護（可經複合電壓閉鎖）

本裝置共集成了三條特性曲線的反時限保護，用戶可根據需要選擇任何一種反時限特性曲線。根據電工委員會(hui) （IEC255-4），裝置使用下列三個(ge) 標準的反時限特性曲線：

一般反時限：

非常反時限：

反時限：

其中 為(wei) 反時限動作時間，為(wei) 反時限特性電流定值，為(wei) 輸入電流，K為(wei) 時間係數。本裝置的反時限特性曲線可以通過定值菜單裏的反時限曲線類型來選擇（0：一般反時限，1：非常反時限，2：反時限）。

反時限保護可選擇是否需經複合電壓閉鎖條件，原理同三段式過流保護。

保護邏輯見圖4.3。

圖4.3 反時限過流保護邏輯

1.4.2.3 後加速過流保護（可經複壓閉鎖）

母聯開關(guan) 合上後在整定的後加速有效時間內(nei) 監視流過母聯開關(guan) 的電流，若任一相電流大於(yu) 整定值時，經整定的延時跳閘。否則在整定的後加速有效時間後，後加速段自動退出。

後加速過流保護可選擇是否需經複壓閉鎖條件，原理同三段式過流保護。

保護邏輯見圖4.4。

圖4.4 後加速過流保護邏輯

1.4.2.4 備自投功能

當裝置使用在如圖4.5的中時，裝置可以通過設置選擇分段備投、進線備投、自適應備投、聯切備投、進線互投的運行方式。

圖4.5 備自投一次圖

自適應備自投

裝置可在任一初始模式下進線進線1備投、進線2備投、分段備投。

進線備自投自複

1）平時1QF、3QF合閘，2QF分閘，由1#進線供兩(liang) 段母線；當進線1失電時，跳開1QF，確認跳開後合上2QF，由2#進線供兩(liang) 段母線運行；若進線1恢複供電，則跳開2QF後，合上1QF，恢複由1#進線供兩(liang) 段母線供電。

2）平時2QF、3QF合閘，1QF分閘，由2#進線供兩(liang) 段母線；當進線2失電時，跳開2QF，確認跳開後合上1QF，由1#進線供兩(liang) 段母線運行；若進線2恢複供電，則跳開1QF後，合上2QF，恢複由2#進線供兩(liang) 段母線供電。

母聯備自投自複

平時母聯斷路器3QF常分，由兩(liang) 路電源同時供電；

1）若I段母線失電，則跳開I段斷路器1QF後，自動合母聯斷路器3QF，由II段電源供電；當進線1恢複供電時，跳開3QF，合進線1開關(guan) 1QF，恢複由兩(liang) 路進線電源單獨供電。

2）若II段母線失電，則跳開II段斷路器2QF後，自動合母聯斷路器3QF，由I段電源供電；當進線2恢複供電時，跳開3QF，合進線2開關(guan) 2QF，恢複由兩(liang) 路進線電源單獨供電。

進線互投

平時1QF、3QF合閘，2QF分閘，由1#進線供兩(liang) 段母線；當進線1失電時，跳開1QF，確認跳開後合上2QF，由2#進線供兩(liang) 段母線運行；若進線1恢複供電，此時備自投不動作，當進線2失電時，跳開2QF，確認跳開後合上1QF，由1#進線供兩(liang) 段母線運行。

聯切備自投自複

1）平時1QF、3QF 合閘，2QF 分閘，由1#進線供兩(liang) 段母線；當進線1失電時，跳開1QF和3QF，確認跳開後合上2QF，由2#進線供II段母線運行；若進線1恢複來電，則跳2QF，確認跳開後，合上1QF和3QF，恢複由1#進線供兩(liang) 段母線運行。

2）平時2QF、3QF 合閘，1QF 分閘，由2#進線供兩(liang) 段母線；當進線2失電時，跳開2QF和3QF，確認跳開後合上1QF，由1#進線供I段母線運行；若進線2恢複來電，則跳1QF，確認跳開後，合上2QF和3QF，恢複由2#進線供兩(liang) 段母線運行。

1.4.2.5 PT斷線告警

裝置可判斷I段母線PT和II段母線PT斷線，兩(liang) 種PT斷線共用一個(ge) 控製字。

I段母線PT斷線：當I段母線無壓且進線1有電流或者I段母線負序電壓大於(yu) 複合電壓負序定值時，經延時，裝置保護告警；

 II段母線PT斷線：當II段母線無壓且進線2有電流或者I段母線負序電壓大於(yu) 複合電壓負序定值時，經延時，裝置保護告警。

 裝置監測到PT斷線時，前麵板“告警"指示燈亮且裝置告警出口閉合。

1.4.2.6 控製回路斷線告警

裝置通過判斷斷路器操作回路的合位監視HWJ、分位監視TWJ狀態來識別控製回路是否異常，當合位監視與(yu) 分位監視同時處於(yu) 合狀態或分狀態時，判定為(wei) 異常狀態，裝置將發出告警信號。保護邏輯見圖4.6。

圖4.6 控製回路斷線告警邏輯

1.4.2.7 母線充電保護

裝置設置母線充電保護，斷路器處於(yu) 分閘位置30s後，當裝置檢測到斷路器由分位變為(wei) 合位後的有效時間內(nei) （默認為(wei) 3s），若線路電流超過充電保護電流定值，裝置發充電保護跳閘命令跳開斷路器。有效時間後，充電保護功能自動退出。保護邏輯見圖4.7。

圖4.7 母線充電保護邏輯

1.4.2.8 重合閘

裝置提供三相一次重合閘功能，其啟動方式有位置不對應啟動和保護啟動兩(liang) 種。

重合閘方式有不檢、檢無壓兩(liang) 種。

當重合閘功能投入、斷路器在合位且無其他閉鎖信號時運行15秒後充電。下列信號閉鎖重合閘：重合閘已動作、手動跳閘或遙控跳閘、彈簧未儲(chu) 能、閉鎖重合閘投入、控製回路斷線。

重合閘充電完成後，一旦保護跳閘或斷路器偷跳，經過重合閘延時，重合閘啟動。

重合閘啟動後，根據控製字選擇檢無壓或不檢。

1）檢無壓重合閘條件：線路電壓≤檢無壓定值。

2）不檢重合閘：不判別線路電壓幅值或相角，直接合閘。

1.4.2.9 過負荷聯切/告警

裝置有過負荷告警和過負荷聯切保護，當任一相電流大於(yu) 過負荷告警定值時，經延時裝置發出告警信號；當任一相電流大於(yu) 過負荷聯切定值時，裝置經延時保護動作。兩(liang) 種保護功能由獨立的控製字實現投退。保護邏輯見圖4.8。

圖4.8 過負荷聯切/告警邏輯

1.4.2.10 兩(liang) 段式零序過流保護

當零序電流大於(yu) 零序電流定值時，裝置經延時保護動作。裝置設有兩(liang) 段式零序過流保護，均由獨立控製字實現投退。

通過投入方向閉鎖元件以滿足保護的選擇性和靈敏性的要求，是否帶方向閉鎖也可由相應控製字選擇。裝置采用90°接線方式，按相起動，通過零序電流I0與(yu) 3U0（根據相電壓計算得到的零序分量）的相角，以電流流出母線為(wei) 正方向。

  ——電流電壓對應關(guan) 係；

裝置相間元件動作區域。

圖4.9 相間方向元件動作區示意圖

保護邏輯見圖4.10。

圖4.10 兩(liang) 段式零序過流保護邏輯

1.4.2.11 零序後加速過流保護

母聯開關(guan) 合上後在整定的後加速有效時間內(nei) 監視流過母聯開關(guan) 的零序電流，若零序電流大於(yu) 整定值時，經整定的延時跳閘。否則在整定的後加速有效時間後，後加速段自動退出。

保護邏輯見圖4.11。

圖4.11 零序後加速過流保護邏輯

1.4.2.12 檢同期

裝置通過檢測待並側(ce) 電壓Ux和係統側(ce) 電壓Us的電壓幅值、電壓頻率和電壓相角來實現同期合閘功能。當兩(liang) 側(ce) 電壓的幅值偏差、頻差及角差達到允許同期的範圍時，裝置的X6.1-X6.2接點閉合，用戶可將X6.1-X6.2接點串聯接入合閘回路，即可實現手動合閘或遙控合閘或保護合閘等時檢同期。

待並側(ce) 電壓和係統側(ce) 電壓的采集通道可在裝置菜單中進行設置，電壓幅值偏差、頻差及角差等同期判據也可在裝置的定值菜單中由用戶自行整定。

1.4.2.13 檢修狀態閉鎖

裝置設有檢修狀態閉鎖功能，當采到檢修狀態開入時，可選擇投入“檢修狀態閉鎖出口"或者“檢修狀態閉鎖通訊"。若投入“檢修狀態閉鎖出口"，則此時保護跳閘時，僅(jin) 產(chan) 生事件記錄，裝置出口不動作；若投入“檢修狀態閉鎖通訊"，則此時無法通訊，但保護功能可正常使用。保護邏輯如圖4.12。

圖4.12 檢修狀態閉鎖邏輯

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