SEL751继电保护装置改造实践应用

李 雯，安 丽

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

贵溪冶炼厂各车间高压配电室高压柜继电保护装置大多采用“国产品牌PA100 系列”，目前该型号保护装置厂家已经停产，备件已无法采购，一旦装置发生故障就无备件可换，只能更换其他保护装置，本文主要阐述了将国产品牌保护装置改造成SEL751 保护装置的过程应用。

2 继电保护装置工作原理

继电保护主要是利用电力系统中原件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）和非电量（瓦斯、温度、压力等）的变化，通过装置逻辑运算，执行部分输出而构成继电保护动作原理。继电保护装置包括测量部分、逻辑部分、执行部分［1］。当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻供电设备的影响，因此继电保护装置在电力系统中发挥着非常重要的作用［2］。

3 继电保护装置改造概况

国产品牌PA100 系列继电保护装置是采用计算机技术、电力自动化技术、通讯技术等多种高新技术的产品，它是集保护、测量、控制、检测、通讯等多功能于一体的自动化继保装置，可作为35kV 及以下电压等级不接地系统、小电阻接地系统、消弧线圈接地系统、直接接地系统的各类电器设备和线路的保护及测控［3］。该系列继电保护装置屏幕界面友好且便捷，尺寸较大，中文界面易上手，产品在二十一世纪初期具有很高的竞争优势，但该保护装置运行十余年后存在问题也显现出来。

3.1 国产品牌PA100 系列装置缺陷

（1）装置采用电子集成模块化设计，装置运行一定的年限后，内部电子元件容易老化或损坏，从而失去保护功能，可能造成用电设备烧毁、越级跳闸造成事故扩大、电网波动、影响供电质量。

（2）装置经常使用的数字输入输出内部继电器容易烧毁、触点粘接，因为I/O 功能被固化，信号通道不能更改，无法用备用I/O 点进行修改。

（3）装置软件固化、技术不开放，无法自行修改保护逻辑。

（4）装置通用性不好，一种型号的装置只对应一种设备，不能互换使用，造成备件成本费高。

3.2 应对措施

综合上述问题，结合改造要求对需要改造的高压柜控制原理进行梳理，能以最小幅度改动来达到保护目的的原则对装置进行选型，要求新装置技术先进、性能稳定、满足好使用和好改造，经过全方面比较，同车间技术人员商议，最终选定SEL751继电保护装置为替代改造装置。

3.3 SEL751 装置优点

（1）该装置为国外品牌，采用了优质电子元器件，寿命周期长，稳定性高，从而保证了继电保护装置的可靠性。

（2）装置经常使用的数字输入输出内部继电器如果出现烧毁、触点粘接，只需修改程序，改用其它数字输入输出点就可解决问题［4］。

（3）装置具有闭锁功能，故障跳闸后必须在装置上按完确认键才能再次合闸，保证了设备及人身安全。

1.2.3 3T3-L1前脂肪细胞的分化 参考文献[7]所用3T3-L1前脂肪细胞的分化方法。首先，将3T3-L1前脂肪细胞接种于24孔板中，完全培养基培养24 h后，诱导分化，诱导剂含10 μg/ml的胰岛素、0.5 mol/L的3-异丁基1-甲基黄嘌呤和1 μmol/L的地塞米松，诱导48 h，更换含有10 μg/ml胰岛素的完全培养基，继续诱导48 h。随后用DMEM高糖培养基培养细胞，药物组同时给药，培养48 h。细胞诱导后分组为：模型组，川木瓜提取物(100 ng/L、150 ng/L、200 ng/L)不同剂量组。相同组别设置2个孔，每个孔重复检测吸光度值3次。

（4）接线大幅减少，开入量可通过内部程序多次调用进行联锁控制。

（5）装置软件开放，可通过软件进行连接，自行修改保护逻辑。

（6）装置通用性好，6kV 高压馈线回路能互换使用，从而所需准备的备件少，成本大幅降低。

4 SEL751 继电保护装置改造

4.1 装置更换

（1）查看原装置相CT、零序CT 变比、PT 变比，保护定值及投退状态。

（2）记录好原装置接线线号。

（3）查看二次原理图及开关I/O 量定义。

（4）拆除原装置接线及装置。

（5）安装SEL751 装置、重新接线。

4.2 装置查看设定

（2）连接新SEL751 装置，进入界面后，输入第一层指令ACC 回车后输入OTTER，第一层只能查看，不能修改，再输入第二层指令2AC 回车后输入TAIL，进入第二层后可以修改变比设置、定值及保护逻辑。

（3）输入SHOW 命令查看变比设置，根据原记录相CT、零序CT 变比、PT 变比在程序中重新进行CTR、CTRN、PTR 变比等参数设置（图1）。

图1 参数设置

（4）根据原记录设定SEL751 保护定值（图2）。

此次改造SEL751 装置保护定值如下：

一段速断电流保护：定值50P1P=40A，时间50P1D+SV01PU=0S；

三段过负荷电流保护：定值50P3P=3.7A，时间50P3D+SV03PU=10S；

零序电流保护：定值50N1P=0.18A，时间50N1D+SV04PU=0.1S；

低电压保护：定值27P1P=0.7*100V=70V，时间27P1D+SV05PU=0.5S。

（5）输入SHOW LOGIC 命令，查看保护逻辑方程（图3）。

跳闸出口：OUT301OUT301=SV01T OR SV03T OR SV04T OR SV05T，一段速断电流保护、三段过负荷电流保护、零序电流保护、低电压保护为同一出口。

闭锁功能：OUT102=CLOSE OUT102 输出接点，通过硬接线串入合闸回路进行闭锁控制，当故障跳闸后，OUT102 接点断开，装置不能合闸，只有按下确认键OUT102 接点接通后，才能再次合闸。

图2 保护定值

图3 保护逻辑方程

4.3 装置调试

（1）三段过负荷电流保护调试：电流保护试验应从保护值最小的保护段开始，且采用单相法进行试验，通过继电保护测试仪从继电保护装置电流端子缓慢增加电流，直至继电保护装置出口节点动作，记录下保护动作值和时间［5］。

（2）一段速断电流保护调试：首先将三段过负荷电流保护退出，因一段电流保护定值为40A，超过继电保护测试仪最大20A 输出，调试时，采用两相叠加，注意一定要将外加两相电流角度调成一样，同时一段电流保护定值大且无时限，继电保护装置不能长时间外加大电流，调试时要快速增加电流，直至继电保护装置出口节点动作，记录下保护动作值。

（3）零序电流保护调试：零序保护调试可以参照三段过负荷电流保护调试同样进行，记录下保护动作值和时间。

（4）低电压保护调试：因保护逻辑加了断路器合闸闭锁条件，调试时先给保护装置外加三相正常线电压100V，后将断路器合闸，再三相同时降电压，记录下保护动作值和时间。

（5）整组试验：因装置更换对接线进行了改动，为保证高压回路跳闸可靠性，分别对零序CT、选择任意一相CT、电压保护进行整组试验来验证分闸回路正确可靠性。

4.4 装置改造效果

装置改完后，在完全实现原保护装置功能下接线明显减少，接线简洁，左边是改造前的接线，右边是改造后的接线（图4）。通过电脑软件连接保护装置，设备名称、互感器变比等设置便捷，调试时保护投退、逻辑、定值修改通过电脑软件完成，非常方便，同时还可以通过相关指令对所有型号继电器进行监测、查看保护事件记录等数据，该保护装置功能全面，非常好的改造效果也得到了车间技术人员的好评［6］。

图4 改造前后对比图

4.5 其他装置改造应用

在我厂，除了现有的国产品牌PA100 系列继保装置，还存在各种类型的国内其他品牌继电保护装置，比如万利达、许继、西电通用电气等，这些装置均或多或少存在国产品牌PA100 系列保护装置的一些缺点与不足，在后期均存在需要更换的可能，为此，目前，我们已经在着手对这些继保装置进行原理分析，特别是针对一些比较复杂的保护要进行改造论证，比如差动保护、主变的保护、线路保护等，这些论证加上我们现有的SEL 装置的改造经验，将有利于我们下一步进行更复杂保护装置的替代改造。

5 结束语

随着现代电子科技的不断发展，继保装置也更加智能化，从而使得继保装置的调试操作也越来越简单、便捷，SEL751 继保装置的成功改造就是一个很好实践证明。虽然SEL751 是全英文界面，但只要掌握其指令及代码的定义就完全可以熟练运用其各项保护功能，该继电保护装置性能更稳定、技术更可靠，在全厂各车间有很大的推广应用价值，对各种高压配电柜保护有很强的通用性，同时SEL751 继电保护装置改造实践应用的成功实现，也为工厂电力系统安全可靠运行提供了坚强有力的技术保障。