SEL-351A继电保护装置在电力电容器继电保护整定中的应用研究.pdf

电力电 DOI ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 9 - 9 4 9 2 2 0 1 2 1 2 0 0 9 S E L 一 3 5 1 A继电保护装置在电力电容器继电保护 整定中的应用研究 郑威 ( 云南三环中化化肥有限公司， 云南昆明 6 5 0 1 1 3 ) 摘要：电力系统中并联电容补偿由多个电容器元件串并联组成，在实际运行中，若出现故障需要及时切除，因此必须采取可靠 的保护技术措施。 介绍了S E L - 3 5 1 A 3 1 0 k V 电 力电 容器继电 保护整定应用中的 计算方案以 及s E L o g i c 控制方程的编写。 关键词：并联电容补偿；电容器；继电保护 中图分类号 ：T M7 7 4 文献标 识码 ：A 文章编号 ：1 0 0 9 9 4 9 2f 2 0 1 2 ) 1 20 0 2 70 3 Re s e a r c h a n d Ap p l i c a t i o n o f S EL一 3 5 1 A Re l a y P r o t e c t i o n i n P o we r Ca p a c i t o r Re l a y Pr o t e c t i o n S e t t i n g ZHENG W e i ( Yu n n a nT r i c y c l i c S i n o c h e m F e r t i l i z e rC o ，L t d，Ku n mi n g 6 5 01 1 3，C h i n a ) Ab s t r a c t ：t h e p o we r s y s t e m s h u n t c a p a c i t a n c e c o mp e n s a t i o n b y mu l t i p l e c a p a c i t o r c o mp o n e n t s e r i e s p a r a l l e l c o mpo s i t i o n， i n t h e a c t u a l o pe r a t i o n， i f t h e ma l f u n c t i o n ne e d r e mo v e d i n t i me， S O we mu s t t a ke r e l i a b l e p r o t e c t i o n t e c hn i c a l me a s u r e s T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e S EL -3 5 1 a i n 3 1 0 k V p o we r c a p a c i t o r r e l a y p r o t e c t i o n s e t t i n g c a l c u l a t i o n p r o g r a m a n d S EL o g i e c o n t r o l e q ua t i o n o f wr i t i n g Ke y wor d s ： p a r a l l e l c a pa c i t o r c o mp e n s a t i o n；c a p a c i t o r ；r e l a y p r o t e c t i o n 电力电容器 主要用于补偿 电力 系统感性负荷 的无功功率 ，以提高功率因数 ，改善电压品质， 降低线路 损耗 。当电力 电容 器 出现故 障时 ， S E L 一 3 5 1 A 利用现代微机保护装置的原理和功能并 启用S E L o g i c 控制方程发出跳闸命令，及时切断故 障点 ，保证了电力系统的安全性和完好性。本文 研究S E L 一 3 5 1 A 继电保护装置在3 1 0 k V电力电容 器继电保护整定应用中的计算方案及S E L o g i c 控制 方程的编写。 1 SE L 一 3 5 1 A继电保护装置 S E L 一 3 5 1 A继 电器是 一种集保 护 、测量 、监 视 、控制 、逻辑编程、故障测距功能于一体的通 用型综合保护测控装置。它包括各种保护元件， 可实现过 电流 、低 电压 、过 电压 、低频率 、过频 率 、功率方向保护，其相 、接地、中性点保护元 件可以完全独立整定 。S E L 一 3 5 1 A继 电器 的通用性 基础是其具有强大的可编程逻辑控制功能 ，可以 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 8 0 8 实现复杂的保护及控制功能，也可以作为独立的 B Z T 控制装置使用。它采用相、负序、零序以及 中性点接地 的过 电流 、电压元件及其他继 电器元 件组合起来用 于保 护 电容器 、馈线及其他设备 ， 并且还可采用方向元件构成方向保护，其继电器 保护元件实现保护功能如图1 所示u 。 S E L o g i c 控制方程使 S E L 一 3 5 1 A 继电器的逻辑 灵活，控制方程可以方便地设置S E L 一 3 5 1 A继电 器输入和继电器输出，任何继电器字位表中的元 件都可被用于控制方程中。事件报告和顺序事件 记录 ( S E R )可用于简化故障后分析 ，并且可了 解简单和复杂保护方案动作情况。每一个事件触 发报告都包含 电压 、电流 、频率 、元件状态 、逻 辑方案以及系统状态。 2 电力电容器保护装置的配置 为了避免电力电容器各种故障及不正常状态 给电力系统带来的影响，根据 电力装置的继电 电 网 图1 S E L 一 3 5 1 A功能结构框图 保护和 自动装置设计规范( G B 5 0 0 6 2 2 0 0 8 ) 的规 定，电力电容器一般应配置以下保护功能 。 ( 1 )电容器内部故障及其引出线短路保护 按照常规对电容器分别装设专用的熔断器， 熔丝的额定电流为电容器额定电流的1 5 2 倍。 ( 2 )电容器 组 和断路 器之 间连 接 线短路 保 护 ，即带短时限的速断和过流保护 ( 可设置 I I 段 过电流保护) 带短时限的速断保护动作电流 3 5 ， P( 额定电 流) ， 保护装置动作时间一般设为0 1 0 2 s 。过电 流保护动作电流 1 5 2 ，保护装置动作时间一般 设为0 3 1 s 。一般不设置速断保护，因速断保护 要考虑躲过电容器组合合闸冲击电流对放电电流的 影响，其保护范围及保护效果不能充分体现。 ( 3 )电容器组中某一故障电容器切除后所引 起的剩余电容器的过电压和电容器组本身过电压 保护 电容器具有一定的过载能力，但是当多台电 容器发生故障切除后 ，其余的电容器将继续运 行，并严重过载或过电压，过电压后的电容器功 耗和发热增加 ，元件寿命减弱，因此设置过电压 保护，一般设置过电压为额定电压的I 1 0 ，时限 小于 6 O s 。 ( 4 )电容器组 的单相 接地故障保护 此项保 护一般通过零 序电流互感器来进行保护 整定 ，一般设置的动作 电 流小于0 5 A，保护装 置动 作时间设为 0 S 。 ( 5 )电容器组所连接 的母线失压保护 运行 中的 电容器如果 失压，残余电压还没有来 的及放电 ，电容器承就可 能受高 电压造成损坏 ，变 压器失电后恢 复送 电，电 容器不能切除 ，造成变压 器带 电容器合 闸 ，产生谐 波 的过 电压可能损坏变压 器 ，电压恢 复后 ，变压器 还没有带负荷 ，母线 电压 较高 ，也可能使电容器过电压。一般设置欠 电压 为额定电压的6 0 ，时限小于 0 - 30 5 S 。 ( 6 )中性点不接地的电容器组 ，各相对 中性 点的单相短路保护。 3 SE L 一 3 5 1 A电力电容器二次线路设计 现 以三环 中化化肥有 限公 司磷铵装置 6 k V电 容器为例，主回路装设T A 1 、T A 2 二组电流互感器 作为测量和保护元件，变比C T R 为2 0 ，O T A 零序 互感器 ，变 比C T R N为5 0 ，T V电压互感器和放 电 电容器P T，变 比为 1 0 0 。用于保护的互感器 T A 2 分 另 0 接至S E L 一 3 5 1 A I A 、I B 、I C 接 口 ( Z O 1 Z 0 6 ) ， O T A零序互感器接至 I N ( Z 0 7Z 0 8 ) ，电压互感器 L 1 、L 2 、L 3 接至 U 6 3 0 、V 6 3 0 、W6 3 0 、N 6 0 0 接 口 ( Z 0 9 Z I 2 ) ， 电容 器 放 电 P T接 至 L 6 0 1 、N 6 0 1 ( Z 1 3 Z I 4 ) 。在 跳 闸 回路 中 ，I 段 过 电流 接 至 O U T 1( A O 1 A 0 2 )出 口，I I 段过 电流接 至 O U T 2 ( A 0 3A 0 4 ) 出 口 ， 过 电 压 保 护 接 至 O U T 3 ( A 0 5A 0 6 )出 口，失压保护接 至 O U T 4 ( A 0 7一 A 0 8 )出口，断路器位置接至 I N 0 1( A1 7一 A1 8 ) 。 4 S E L 一 3 5 1 A电力电容器保护参数整定及 S E L o g ic 逻辑控制方程的编写 云南三环中化化肥有限公司磷铵厂I 段6 k V电 。 2 _麓 t 鼍 | I 一一 一 一 一 一 一 一 一 一 二 垒 堡 墨 垒 皇 墨墨 皇 堡 窒壅 叁 皇 容器组参数如下 ：额定容量 S = 4 5 0 k V A，相数 ： P = 3 ，额定频率 ： f = 5 0 H z ，额定电压 = 1 1 = 6 3 k V ， 额定电流： = 亩= 4 1 2 4 - 4 2 0 0( A ) 。 J u 4 1 整定的技术参数 ( 1 )I 段 过 电流 ：动作 电流 3 C = 6 3 0 A， 动作时间 ：0 2 s ； ( 2 )I I 段 过 电 流 ：动 作 电 流 1 5 UC T R = 3 1 5 A，动作时间：O 5 s ； ( 3 ( 4 ( 5 过压保护：1 1 U J P T R ，动作时间：3 s ； 欠压保护：0 6 U J P T R ，动作时间：0 5 s ； 单相接地故障保护 ：O 5 A，动作时间： 0 s 3 】 。 4 2 A c S E L e r a t o r Qu i c k S e t 逻辑编程及参数整定 Gr o u pl S e t l Ge n e r a l S e t t i n g R I D， ” S E L - 3 5 1 A” ，T I D， ” D I AN R O N G Q I ” ， C T R， ” 2 0 ” ， C T RN， ” 5 0 ” ， P T R， ” 6 0 0 0 ”P TRS ， ” 6 0 0 0 ” ： P h a s e 0v e r c u r r e n t E l e me n t s E5 0P， ” 2”， 5 0PI P，” 6 3 0”， 5 0P2 P， ” 3 1 5 ” ，6 7 P1 D， ” 0 0 0 ” ， 6 7 P 2 D，” 2 5 0 0 ” ， Ne u t r a G r o u n d O v e r c u r r e n t E 5 0 N， ” 1 ” ， 5 0 N1 P，” 0 5 0 0 ” ， 6 7 N1 D， ” 0 0 0”； Vo l t a g e E l e me n t s 2 7 P P，” 6 0 0 0 ” ，5 9 P P， ” 1 1 0 0 0 ” ； S EL o g i e Va r i a b l e T i me r s S V1 P U， ” 2 5 0 0 ” ； S V1 DO， ” 5 0 0 ” ； S V2 P U，” 9 0 0 0 0 0 ” ；S V2 DO， ” 5 0 0 ” ； Lo g i c1 Tr i p Lo g i c T R， ” 6 7 P1 T+6 7 P 2 T +S V1 T+S V2 T” ； U L T R， ” ( 6 7 P 1 T + 6 7 P 2 T + S V1 T + S V 2 T ) ” q Cl o s e L o g i c Eq u a t i o n s 5 2 A，” I N1 0 1 ” ；UL C L，” T RI P ” ； S E L o g i c Va r i a b l e T i me r I n p u t s S Vl ， ” 2 7 AB* 2 7 B C* 2 7 CA” ； S V2， ” 5 9 AB+ 5 9 B C+ 5 9 C A” ； 、 O u t p u t C o n t a c t s OUT1 0 1 ， ” 6 7 P1 T” ； OUT1 0 2， ” 6 7 P 2 T ” ； OU T1 0 3，” S V2 T ” ；OUT1 0 4， ” S V 1 T” ； Ot h e r Eq u a t i o n s E R， ” 5 0 P1+ 5 0 P 2 ” ； F AUL T， ” 5 0 P1+ 5 0 P2” ； Gl o b a l Ge n e r a l P TC 0NN， ” WYE” ： V S C O N N，” V S ” ；T G R，” 0 O 0 ” ；N F R E Q，” 5 0 ” ； PHROT， ” ABC” ； DATE F， ” MDY” ； S ER S E R1 ， ” 5 0 P1 ， 6 7 P1 T， 5 0 P 2， 6 7 P 2 T， 2 7 AB， 2 7 BC， 2 7 C A， 5 9 AB， 5 9 B C， 5 9 C A， L0P ALARM ” SER2， ” I Nl 01， I Nl 0 2， I N1 03， I N1 O 4， I N1 0 5， I N1 0 6， OU T1 0 1 ， OU T1 0 2， OU T1 0 3， 0UT1 0 4 5 9 S1 ” S E R3， ” S Vl O T， S Vl 1 T， S V1 2 T， S V1 3 T， S V1 4 T， S V1 5 T， S V1 6 T， OUT1 0 5 ， OUT1 0 6， OUT1 0 7 ” 备注：其余整定参数省略，默认即可 。 5 结束语 S E L 一 3 5 1 A是一种通用型综合保护测控装置， 它具有故障动作迅速、灵敏度高等特点 ，其保护 参数参数整定及S E L o g i c J 辑控制方程的编写比较 简单，有较强的故障录波分析，有助于设备维护 和故障的查找。 参考文献： 1 郑威，陈建军，陈世全 S E L 一 7 4 9 M继电保护装置对高 压三相异步电动机保护的研究和应用 J 电工技 术 2 0 1 1( 4 ) ：1 - 3 2 郑威 S E L 一 5 5 1 C继电保护装置在 6 0 4 K V变压器保护 中的研究和应用 J 机电信息，2 0 1 2( 9 ) ：5 2 5 4 3 陈一红 3 1 0 k V电力电容器继电保护整定计算 J 宁夏石 油化 工，2 0 0 1 ，2 0 ( C O O ) ：4 7 4 9 4 曹华 浅谈微机保护装置的应用 J 电气 自动化 ， 2 0 0 3 ( 4) ：3 2 3 4 作者简介：郑威 ，男，1 9 8 4 年生，山西忻州人，硕士研 究生 ，工程师。研究领域 ：电气工程自动化和控制工程设 计维护。 ( 编辑： 向飞)