SEL保护装置的使用及维护

冯菊芳 王 奎

[摘要]对攀钢目前所使用的SEL保护装置作简要说明，并对部分保护装置的主要逻辑进行详细的阐述，根据日常维护经验介绍故障后该装置的跳闸记录查询方法。

[关键词]SEL保护装置逻辑设置事件顺序记录

中图分类号：TM92文献标识码：A文章编号：1671--7597(2009)1020056--01

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。攀钢在进行变电所综合自动化改造过程中，大量使用了美国SEL、西门子、南京因泰来等微机保护装置，运行状态良好。本论文将着重就美国SEL保护装置的功能、特点、逻辑设置、调试方法等内容进行介绍，并结合实际经验介绍故障发生后事件记录的查询分析以及日常维护工作。

二、SEL保护装置的功能及特点

1、SEL547母线PT监测装置

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

SEL551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、SEL35lA具有监视和控制功能的改进型馈线保护装置

SEL－351A保护装置是一种集保护、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／SEL587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、SEL311C

SEL-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。两个通讯串口都可以支持标准的MIRRORED BITSTM通讯技术以及其它自动化功能。

保护装置利用相间和接地距离元件、后备方向过电流元件以及纵联保护方案构成输电线路保护。专利的电容电压互感器(CVT)暂态超越逻辑增强了一段距离元件的安全性。最佳选择接地方向元件可优选方向元件特性，同时不要求方向整定值。

三、SEL保护装置的使用

所有SEL保护装置都配置了RS232或RS485／422作为通讯接口，其中SEL551、SEL547有一个串口(根据定货要求可选RS232或RS485／422)；SEL351、SEL351A、SEL31lc、SEL387、SEL387A、SEL587等保护装置都有3-~RS232串行口(一个在前，两个在后)和一个后RS485串行口。所有串行口的默认整定值为：波特率2400，数据位8位，无奇偶校验，停止位1位。在调试时，可使用标准232接线方式的通讯线连接维护口到计算机的串行口，运用WINDOWS自带的“超级终端”或SEL公司提供的SEL5010、SELf030、AcSELerator等应用软件对保护装置中的相关数据进行设置。

一般情况下，我们需对装置中继电器整定值(命令为SET)、SELLOGIC控制方程整定值(命令为SET L)、通用整定值(命令为SET G)、顺序记录器整定值(命令为SET R)、文字标号整定值(命令为SET T)、串行口整定值(命令为SET P)的内容进行整定。所有的设置都是在进入访问等级2后才允许修改。

首先设置通用整定值。其中包含定值组改变延时、电力系统配置、日期格式、前面板显示操作、事件报告参数、电站直流电源监视、断路器监视整定值。进入访问等级2后(执行命令：ACC以及=>2AC)，执行命令SET G，根据提示依次对相应内容进行整定并保存整定内容。

然后设置继电器整定值。其中包含了变电所名、开路名、CT及PT变比、所有使用保护的配置及定值、中间变量的延时等。

第三，设置SELLOGIC控制方程整定值。装置中用到的保护功能、开关量输入输出等的逻辑都在这里进行设置。

最后，设置顺序记录器整定值、文字标号整定值、串行口整定值。进入访问等级2后，根据提示依次对相应内容进行整定即可。

四、SEL保护装置逻辑设置实例

(一)SEL551中重合闸及重合闸后加速逻辑，重瓦斯保护跳闸信号显示的逻辑探讨

1、重合闸逻辑

目前攀钢设置的重合闸都是一次重合，因此在继电器整定值790Il中输入重合闸动作定值，79012、79013、79014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。

2、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。

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。

(1)52A=IN1。断路器辅助接点状态由1N1接点引入到装置。当断路

器为分位时，52A、1N1均置位为逻辑0；当断路器为合位时，52A、INl均置位为逻辑1。

(2)SVI=!INl，SVIPU：=0，SVIDO=75。其中“!”为逻辑非运算符。当断路器为分位时，中间变量SVI置位为逻辑1，即是说断路器分位是中间变量SVI的启动条件：当断路器为合位时，中间变量置SVI置位为逻辑0。中间变量rSVl零秒启动(SVlPU)，保持75个周波／1，5秒(SVID0=75)后自动返回。此处SVlDO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。

(3)SV2=SVIT*INI*50P2，SV2PU=0，SV2D0：=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SVIT*INI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：SV2零秒启动(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。

(4)OUTI=SV2T。SV2T置位为逻辑1后由OUTI出口，OLTl接入到断路器跳闸回路中完成后加速跳闸功能。

(5)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。

(6)DPI=sv2T，DPI 1=houjiasu dongzuo，DPI O=O。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。

3重瓦斯保护跳闸信号显示的逻辑探讨

对于一般的动力变压器用SEL551完成保护功能，可把重瓦斯信号接入IN2，INZ通过中间变量直接出口跳闸，但是这种做法会造成重瓦斯跳闸时，面板无任何红灯显示，这样不利于变电所值班人员对故障情况的掌握。造成面板上无显示的原因是，SEL551中若无电流元件动作无法启动面板上的红灯。经考虑，可在装置中做如下逻辑，使重瓦斯动作后面板上有红灯显示。

(1)SVI=IN2，SVIPU=O，SVIDO=50，OUTI=SVIT。IN2接收重瓦斯动作信号，通过中间变量SVl从OUTl出口跳闸，完成重瓦斯瞬时动作跳闸功能。

(2)50PIP=-X，TR--50PI*SVI，SV2=50P2*SVI。SV2PU=O，Sv2Do=30000。此处的50PIP第一段定时限电流定值x应该小于该变压器的最小负荷，使变压器只要带负荷就会启动50PI，这样当重瓦斯动作时TR、SV2都被置位为逻辑l。TR可自动触发一个15周波的事件报告，并驱动前面板上的A、B、c、INST红灯亮：SV2用于LCD上的文字信息显示。

(3)DPI=SV2T，DPI1＝zhongwasi dongzuo，DPI_O=0。当SV2T置位为逻辑1时，在LCD上显示“zhon&nvasi dongzuo(重瓦斯动作)”文字信息，该信息会在LCD中循环显示30000"个周波／10分钟(SV200=30000)t便于变电所值班人员有足够的时间查看跳闸信息；当SV2T置J位为逻辑0时，在LCD上没有关于重瓦斯动作的信息显示。

如果在装置中做了以上逻辑，当重瓦斯动作时在LcD及前面板上均可看到明显的信号显示，但是这样的逻辑也有一个缺陷，即从红灯亮的情况上无法与速断保护相区别。当速断保护动作时，也会有A／B／c、INST红灯亮，仍然需要配台LCD上的文字信息才能正确判断故障原因。所以，此逻辑是否实施还有待商量。

(二)SEL311c中高频保护的相关逻辑设置

目前攀钢有五条110KV线路使用SEL311c保护装置，该五条线路设置了四段零序、四段相间距离、四段接地距离保护，并设置高频闭锁方向保护作为主保护。在四段零序、相间距离、接地距离保护中，用四段中定值最小的三段保护瞬时启讯(三段保护不跳闸)，用二段保护瞬时停讯(二段定值比三段稍大。但小于一段及四段)。高频闭锁方向保护的工作原理是：当发生区外故障时，非故障线路的一端发出闭锁该线路两端保护的高频信号；发生区内故障时，对于故障线路两端则不需要发出高频信号使保护动作于跳闸。从原理中可知，当保护装置感受到先启讯／收讯，后停信的过程时，高频保护动作跳闸。用于启讯的三段保护不带方向，当三段启动时表明有故障发生，但无法判断是区内还是区外；用于停讯的二段保护判断故障为区内故障。SEL311c中相关逻辑如下：

1、ECO＝DCB。选择通讯支持跳闸逻辑为“方向比较闭镄式”。

2、TRCOMM=(Z2PGS+67QG2S)*SV2*INl06*!咖2A，BT=INl05，SV2=SVIn J INl05，SV2PU：=0，25，SV2DO=I，SVI=INl05，SVIPU=O，25。SVIDO=2。其中INl06为高频投入压板，R蛐2A为从高频收发讯机接入的“收发讯机异常”信号，INl05为“收信接点接入”(收到对侧发出的启讯信号BT：：INl05)：Z2PGS用于使2段方向元件M2P、z2G延时l周波(21SD：：1)，67QG2SJ用于使2段方向元件67G2、67Q2延时1周波(67SD：=1)，这样就允许对侧来的闭锁跳闸信号有一个短延时：中间变量SV2的置位过程就表现了一个先收讯后收不到讯的过程。收发讯机来的对侧或本侧闭锁信号通过INl05进／XSVI，延时0，25周波启动ISVIT，SVITJ只保持2个周波，在ISVIT~位的2个周波里如果闭锁信号消失(INl05置'逻辑0)，则SV2置位。在TRCO~逻辑中，当本侧感受到II段变化动作，而对侧和本侧都没有闭锁信号，则高频保护动作跳闸。从本逻辑可以看出，高频保护的动作时间因该小于INl05从有到无的时间2，25周波，45ms。

3、OUTl07=(DSTRT+NSTRT)!R2 A口OUTl(7J用于发讯控制，接入收发讯机。其中DSTRT为方向载波启动，NSTRT为无方向载波启动，!R2A指收发讯机无故障。

4、OUT20T=STOP*INl06*!RMB2A,，OUT207用于发讯控制，接入收发讯机。其中INl06；黾高频投入压扳，!2A指收发讯机无故障，STOP为SEL311c中固有逻辑。

五、故障后跳闸记录的查询

当发生故障后，应该从以下几个方面收集相关的故障信息：

1、观察保护装置前面板红灯指示情况，初步判断故障类型、保护动作情况；

2、详细记录LCD中循环显示的文字信息，分析装置中保护启动的类型：

3、用电脑与保护装置通讯，用HISI命令查看“事件摘要”，明确引起跳闸的保护类型；用SER命令查看SOE顺序事件记录，分析保护动作的过程；用EVE命令获取全长度标准事件报告，并通过SEL5601录波软件查看故障波形。

通过sEL保护装置中详细的故障录波、事件顺序记录功能，我们经分析可明确知道故障发展及保护动作的情况。

六、结语

目前，SEL保护在钢铁企业的应用已日益广泛，但技术人员对该技术的掌握还有待进一步提高，我们只有在生产实际中不断的探索和积累才能对sEL保护应用自如。