MY-9300微机综合保护测控装置

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MY-9300微机综合保护装置

技术及安装使用说明书

珠海高新区铭越科技有限公司

ZhuHaiHigh-techZone Ming Yue Technology Co.,LTD

综述

综合保护测控装置是集继电保护功能、测控功能、通讯功能等多种功能为一体的电力自动化产品，适用于 35KV 及以下的电力系统及厂矿企业的变配电站，可对输配电线路、变压器、电动机、电容器等设备进行保护和监控。 各种型号在硬件上具有高度的一致性，软件也可以非常方便地更换或就地修改，因此为用户提供了诸多的便利， 具体型号参照如下：

◆ 线路保护装置

◆ 母联保护装置

◆ 进线备自投装置

◆ 变压器保护装置

◆ 电容器保护装置

◆ 母线备自投装置

◆ 电动机保护装置

◆ PT 切换装置

功能概述

◆ 测量功能

本装置采用 50Hz 工频交流电以每周波 32 点采样的速度，通过模拟量通道直接对交流电流、交 流电压进行采样。

在直接采样所获得的电流、电压基础上，通过装置内部的 CPU 进行矢量运算处理，可得到大 量派生量，所有的量均显示在装置的界面上，可直接进行观察。

◆ 继电保护功能

装置内部配有丰富的保护元件库（参考本章所附保护元件一览表），可满足馈线、变压器、电

机、电容器等各种不同对象的继电保护要求，在产品出厂时已根据各型号所保护的对象预设了各种 保护元件，每种预设的保护元件在出厂后仍可做出改变，

对于具有本体保护元件的一些主设备，如变压器的瓦斯保护、温度保护等，可将其继电器接点 接入开入量通道，通过对开入量的跳闸编程实现设备的本体保护。

◆ 电力安全自动装置功能

包含了常用的电力安全装置功能，如三相一次重合闸、母联备自投、进线备自投

和电压互感器二次电压自动并列功能等，其中备自投功能既可与保护功能合于一体，用一个装置来 实现，也可单独成为一个装置，对于需要节省投资的用户可选用前者。

◆ 控制功能

◇ 具备就地 / 远方分合闸操作功能。

◇ 分合闸回路具有防跳功能，可选择使用。

◆ 异常告警功能

装置具有 TV 断线告警、TA 断线告警、控制回路断线告警及装置自检告警。

◆ 事件记录功能

可对保护动作、告警、操作、数字量输入变位等事件进行记录，   可循环保存记录 255 条，掉电不丢失，进入“事 件记录”菜单项，可对事件记录进行查看浏览。

◆ 通讯功能

具有 RS485 和以太网双网口通讯接口，可适应的通讯协议有 MODBUS、ICE870-5-103。利用通讯 功能可与后台监控设备一同组成变电站综合自动化系统，实现“四遥”功能。

装置功能配置

技术参数

注：DC110V 系统时订货需注明

注：√表示有此功能        × 表示没有

    装置在正常工作温度 -10℃ ~55℃范围内动作值因温度变化而引起的变化误差不大于 ±1% 大于 500 兆欧     

外形尺寸及安装开孔（mm）

装置采用整体铝合金金属外壳，重约 3.5 公斤，采用仪表方式安装，外形尺寸及安装开孔尺寸如下图所示：

4-Φ6.5 -         137±0.1                        155

保护元件配置清单

菜单及基本操作

装置上电运行后，运行指示灯开始正常闪烁，液晶显示屏显示主菜单及日历时钟。主菜单共有 10 项，可全屏显示， 按“▲”或“▽”键可移动光标并上下滚屏显示。光标所在的菜单项为选中的菜单，按下键 ，可进人该菜单项   的子界面，如要退回至主菜单，可在子界面中按下“返回”键，则返回主菜单。

进入“实时数据”菜单项，该菜单项共有 3 个子页面，依次显示二次值有：

◆ 遥信状态及可编程设置

装置共有 16 路开入量，可设置开入量的名称、关联分、合闸及告警等。进入主菜单中“遥信状态” 界面，该 子界面共显示了 9 路遥信名称对应的开入量为“闭合”表示此遥信变位“断开”表示遥信未变位

对开入量的编程在“开入设置”菜单里进行，装置在出厂时已根据不同型号进行了预编程，考虑运行安全因素， 编程不对用户开放，用户可输人密码“300”或用户密码对开入量编程情况浏览，如需重新编程，请在我公司 技术人员指导下进行。

每个开入量可关联的动作有以下 10 种，每个动作的意义如下：

◆ ---：无关联；

◆ 告警：当开入量闭合时，告警信号继电器接点保持同步闭合输出，告警灯点亮；

◆ 分闸：当开入量闭合时，正常分闸，不产生告警信号；

◆ 跳闸：当开入量闭合时，故障分闸，同时故障信号继电器接点闭合输出，故障灯点亮；

◆ 合闸：当开入量闭合时，正常合闸，不产生告警信号；

◆ 继电器 1：当开入量闭合时，继电器 1 动作；

◆ 继电器 2：当开入量闭合时，继电器 2 动作；

◆ 继电器 3：当开入量闭合时，继电器 3 动作；

◆ 继电器 4：当开入量闭合时，继电器 4 动作；

注意：关联继电器信号输出时，可选择继电器的输出方式为脉冲或者保持遥信变位及问题查找

当面板上的“告警”或“事故”灯亮起时，到该菜单查看异常原因。

依照以下步骤查找异常原因：根据不同的告警源，可参照下表进行处理：

◆ 保护定值设置

每个装置有 11 个保护元件可以设置为各种保护以满足线路或设 备对继电保护的需求，可供选择的保护类型及每种保护可整定 的参数、整定范围请参考附表二“保护定值整定参考表”。装 置的保护元件在出厂时已根据装置型号进行了预设，预设情况 请参考附表一的“各型号保护元件设置表”，用户如需改变出 厂时的保护元件设置，请与我公司联系，可在公司的技术人员 指导下改变保护元件的设置。

正确密码进入界面，对所需要的参数进行修改。当对一个元件 的所有定值设好后，按“确定”键对定值进行保存，在界面的 右下角显示“已保存”提示表示保存成功。

◆ 事件记录

装置可对保护动作和外部开入量变位进行详细事件记录，共可循 环保存记录 255 条，进入“事件记录”菜单项，可对事件记录 进行查看浏览。

◆ 开出测试

如果装置处于“就地”状态时，则不能通过后台监控系统操作， 可在本地界面操作各继电器。如果装置处于“远方”状态时，则 不能通过装置进行遥控操作，必须由后台监控系统操作。

◆ 时间设置

可对日期、时间进行设置，设置完成后按“ 确定”键退出，设 置生效。按“ESC”键退出时，设置无效

◆ 高次谐波

装置可显示电流、电压的 2、3、5、7 次谐波，进入“高次谐波”菜单，就可看到各次谐波与基波值的百分比。

注意事项

◆ 通电前检查

◇ 核对保护装置背面的产品铭牌中的工作电压、控制电源、交流电流、电压额定值等参数是否与订货单一致， 如果不一致请与本公司联系。

◇ 装置的接地线必须可靠接入开关柜的接地线，不允许将开关柜前面板与柜体的连接轴作为接地连接，并且接 地线必须满足低阻抗要求（小于 1 欧姆）。

◆ 投运检查及说明

◇ 检查装置各电缆及背后端子是否连接固定可靠。

◇ 通电后液晶和指示灯显示是否正常。

◇ 开入量输入检查：进入“开关量状态”菜单、按设计图纸对实际接入的开关量逐一进行变位试验，检查画面 显示与实际状态是否一致。

◇ 开出量检查，传动操作各继电器和指示灯是否正确。

◇ 模拟量输入检查：从开关柜（PK 屏）的交流电流（5A）、电压（57.7V）输入端加入额定值， 在“实时数据” 进入“开关量状态”菜单、按设计图纸对实际接入的开关量逐一进行变位试验，

检查画面显示与实际状态是否一致。

◇ 第一次运行产品时，必须进行相关定值整定才能确保保护装置正常运行。

◇ 保护定值按电力调度定值整定通知单整定，定值单所有保护定值整定好后，核对无误后存档。 （未要求的保护项目设定退出）。

◆ 常见问题解决

问题 1：断路器已经合上闸，微机面板仍显示分位。 答：微机分合位指示灯与开入量 1（D1）有关。

◆ 确认断路器辅助开接点一端接 D-1，另外一端接 -KM。

◆   断路器在合位时，用万用表测量 D1 跟 D17 正常有 AC/DC220 的电压。

◆ 直接在 D1 跟 D-17 上加 AC/DC220，微机指示灯显示合位。 问题 2：保护装置发生故障跳闸或者告警时如何查看。

答：可在“事件记录”屏中查询故障或者告警信息，255 条事件记录，第 0 条为最新记录，第 255

条为最旧，每条记录都详细记录了时间、故障类型、故障值。 问题 3：保护装置出厂密码是多少。

保护装置出厂密码为“1”，用户如对保护装置密码进行修改，应妥善保管，以免遗忘。

常规保护测控装置

◆ 采样通道配置

◆ 保护元件配置

◆ 开关量输入配置

微机原理图

09

微机综合保护装置

微机原理图

PT 双 PT 并列测控装置

◆ 采样通道配置

◆ 保护元件配置

◆ 开关量输入配置

微机综合保护装置

微机原理图

进线备自投装置

◆ 采样通道配置

◆ 保护元件配置

◆ 开关量输入配置

微机综合保护装置

微机原理图

微机原理图

母线备自投装置

◆ 采样通道配置

◆ 保护元件配置

◆ 开关量输入配置

微机原理图

微机综合保护装置

微机原理图

保护元件逻辑图

◆ 定时限过电流保护

1）工作原理：

任一 2）相电流大于整定值时，经过给定的时限延时后动作跳闸或报警。将三个定时限过电流保护元件设置成 不同的时限就可构成三段式过电流保护，时限设为 0 时构成电流速断保护。如果与告警信号继电器进行关联， 在满足动作条件后，报警继电器出口同时动作。

2）动作逻辑

≥1     >Izd      T                     ·        &        投退:分闸                                     事故信号    &   l     - Izd   动作电流值;T   动作时限

◆ 合闸后加速过电流保护

当三相电流中任意一相电流大于整定动作电流（Izd）时，经设定的时限 (T) 动作。如果对该元件的重合闸功能   投入，则经重合闸设定的延时后重合，在重合于故障线路时，作加速跳闸。在手动合闸于故障线路时， 加速跳闸。 保护动作逻辑与定时限过电流保护相同。

◆ 方向性过电流保护

在过流保护的基础上增加方向元件，即构成方向性过电流保护。方向元件采用相间 900 接线方式，按相启动， 灵敏角为 450，即相间功率：P=I*U*COS(φ-450）为正时，功率方向处于动作区，启动过流保护，如电流大

于定值（Izd）且超过整定时限（T）时，保护出口动作。在报警出口投入时，报警出口动作。 相间方向元件电流电压相别及动作区域（阴影部分为动作保护区）示意图如下：

45。

ubc

微机综合保护装置

◆一般反时限过电流保护

1）工作原理

该保护主要用于变压器和电机，当任一相电流大于额定工作

电流时，保护启动，经 Tfs 延时后动作，其中 Tfs 为标准反时限曲 线，公式为：t=0.14τ/[（I/Ie）0.02-1]

t：保护动作时间；

τ：反时限时间常数

Ie：额定工作电流，为了使电机或变压器有一定的过载能力， Ie 设定可适当提高，如设为 1.05 倍的额定电流。

I：回路实际电流值。

t

对于上述反时限公式不能满足要求时，用户还可选择下面两种反时限算法：

◇ 非常反时限： t=1.35τ/[（I/Ie）-1]

◇ 极端反时限： t=80τ/[（I/Ie）0.02-1]

2）动作逻辑

T—根据反时限函数计算得到的动作时间;   le—设备的额定电流

◆ 复合电压启动过电流保护

1）工作原理

当任一相电流大于 Izd( 过电流动作值 )，且负序电压 U2 >U2d（负序过压启动值）或 Umin (Uab,Ubc,Uca)<Ud( 低 压启动值 ) 时经设定时限（T）后动作。

2）动作逻辑

◆ 定时限零序过电流

1）工作原理

当零序电流高于整定电流并且超过整定时限时，保护出口动作。在报警出口投入时， 当零序电流高于整定电流 并且超过整定时限时，报警继电器出口动作。

该保护分中性点不接地系统（经消弧线圈接地）和直接接地系统，对中性点不接地系统（经消弧线圈接地）， 零序电流回路额定电流为 1A；对中性点直接接地系统，零序电流回路额定电流为 5A。

◆ 定时限过电压保护

1）工作原理

当三相电压中任意一线电压高于设定动作电压（Uzd）时，保护经设定时限（T）延时后动作跳闸。在报警出口 投入时，当电压高于整定电压值并且超过整定时限时，报警出口动作。

1）动作逻辑

事故信号 uzd-动作电压值;T-动作时限

◆ 定时限低电压保护

1) 工作原理

当三相电压中任意一线电压低于设定动作电压（Uzd）时，且断路器处于合闸位置时，经设定时限（T）动作跳 闸。在报警出口投入时，当电压高于整定电压值并且超过整定时限时，报警出口动作。

2) 动作逻辑

uca<uzd                        事故信号 &

uzd-动作电压值;T-动作时限

微机综合保护装置

◆ 定时限零序过电压保护

1）保护原理

适用于小电流接地系统的接地保护，零序电压取自三相五柱式电压互感器二次侧开口三角电压；在保护出口投 入时，当零序电压高于整定电压值并且超过整定时限时，保护出口动作。在报警出口投入时，当零序电压高于 整定电压值并且超过整定时限时，报警出口动作。

2）保护动作逻辑

T                                            &

uzd-动作电压值;T-动作时限

◆ 定时限负序过电流保护

1） 工作原理

该保护主要用于电动机保护，当电动机电流不对称时，会出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生 2 倍的工频电流，使转子发热大大增加，危及电动机的安全运行。在保护出口投入时，

当电动机三相电流有较大不对称，出现负序电流高于整定负序电流并且超过整定时限时，保护出口动作。在报 警出口投入时，负序电流高于整定电流并且超过整定时限时，报警出口动作。

定时限负序过流保护可作为匝间短路、反相、断相等故障的主保护，还可作为不对称短路时的后备。

2） 动作逻辑

◆ 电机启动过程过电流保护

1） 工作原理

电动机启动时有较大的启动电流，为了更可靠的保护电动机，特设了参数 1（启动时间）和参数 2（启动中的上   调倍数）用来躲过电动机的正常启动电流，电动机启动时，参数 1（启动时间）计时开始，启动时间内的保护   电流等于整定电流值乘以参数 2（启动中的上调倍数） ，超过启动时间后自动恢复到定时限过流保护（I >） ；   这样，既可有效防止启动过程中因启动电流过大引起的误动作，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏度。   电动机启动超过启动时间后任一相电流没有超过整定电流值为正常启动。当任一相电流超过整定电流值并且超   过整定时限时，保护出口动作。在报警出口投入时，任一相电流高于整定电流并且超过整定时限时，报警出口   动作。当时限设为 0 时，为传统的速断保护，故障 30ms 内保护动作。若电动机采用熔断器－高压接触器（F-C） 回路控制，该保护可设小延时以躲过熔断器熔断时间。

该保护具有灵活的参数配置，可构成电动机的各种主、辅保护，如相间或匝间短路、起动时间过长、电动机堵 转等保护。

2) 动作逻辑

lzd-电流动作值;T-保护动作时限;Tqb-电动机启动时间;K启动电流倍数

◆ 电机过热保护

1）工作原理

电机过热保护综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应，为电机的运行过热提供保护。 该保护还可作为电机起动时间过长、堵转、匝间短路等后备保护。

过热保护计算公式如下：

t=τ/[K1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.05] t: 保护动作延时时间；

τ: 电动机的发热时间常数，对应电机的过热（过负荷）承受能力； I1：电机正序电流；

I2：电机的负序电流；

Ie: 电机的额定电流（二次值）；

K1：正序电流电流系数，冷起动时自动取 0.5，正常起动后自动取 1； K2：负序电流发热系数，建议取 6。

根据上述公式，在电机出现不正常状态时，装置开始计算电机的热积累值： H=Σ[K1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.05]× △ t

当热积累值达到所设定的跳闸热时间常数时，装置跳闸。当热积累值在跳闸值的 50% 以上可设置发报警信号， 电机恢复正常，热累积值下降低于报警设定值时，报警信号复归。

◆ 正序定时限过电流保护

1）工作原理

当正序电流达到设定的动作值后，经过设定的延时后跳闸或告警。正序过电流一般用于电机的起动时间过长保护， 并可用为过负荷的后备保护。

2）动作逻辑

l1-正序电流;lzd-动作值电流整定值;T-保护动作时限           &

微机综合保护装置

◆ 母线充电保护

1） 工作原理

在母线带电的瞬间母线上有故障时，可迅速切断故障。母线充电完成后，保护即自动退出。

2） 动作逻辑

◆ 带滑差和低压闭锁低周减载保护

1）工作原理

主要用于当电网频率较低时甩掉不重要的负荷；在保护出口投入时，检测断路器在合位，且频率低于整定值（Fzd） 并超过整定时限 (T) 时（可带低压和滑差闭锁） ，保护出口动作。在报警出口投入时，检测断路器在合位，当   频率低于整定值并且超过整定时限时（可带低压和滑差闭锁） ，报警出口动作。当电压低于整定值或电网频率   突降时闭锁保护出口动作。

2） 动作逻辑

事故信号

Fzd-低周减载定值;T-保护动作时限;(df/dt)n-频率滑差闭锁斜率

◆ 三相一次重合闸

本重合闸方式采用保护启动方式，在每个跳闸保护元件中均有 “重合”设置选项；当检测到投入的保护动作后   且已选择启动重合闸，重合闸自动投入计时开始，在设定的时限内未出现异常后，进行重合。当重合于故障线路时， 如果启动重合闸的保护为合闸后加速保护，则瞬时跳闸；其它保护启动的重合闸则按其所整定的时限跳闸。

◆ TV 自动并列功能

本装置具备 TV 自动并列允许 / 闭锁控制功能，当 TV 自动并列允许连片投入时，在外部条件满足情况下，自动 实现两段电压小母线并列运行；当 TV 自动并列允许连片断开时，可手动控制两段电压小母线并列运行或解列 运行。

1）工作原理

当装置监测到一段 TV 处于投入位置且任一线电压大于 60V，另一段 TV 处于退出位置且母联断路器处于合位置 时，合上小母线并列继电器。

2）切换逻辑

◆ 谐波及比率制动的差动保护

1）接线方式

在微机保护装置的内部具有软件 Y- △变换功能，对于常见的 Y/ △ -11 接线组别的变压器，差动 保护 CT 不需要在互感器的二次侧做变换，CT 接线方式如下图所示：

·

l1

E-1

E-2

E-3

E-4

E-5

E-6

GDB321H

F-6

F-5

F-4

F-3

F-2

F-1

·

l2

采用上述方式接线后，需对微机保护装置设定平衡系数，计算公式如下： K= √ 3×U2n×CT2 ／ (U1n×CT1)

上式中： U1n——变压器一次侧额定电压。 U2n——变压器二次侧额定电压。

CT1——变压器一次侧电流互感器变比。 CT2——变压器二次侧电流互感器变比。

微机综合保护装置

1） 工作原理

谐波制动是为了防止变压器在合闸时产生的励磁涌流造

成差动保护的误动作。推荐二次谐波制动系数取 0.10 ～ 0.15。

lcdsd

基波比率制动是为了防止区外故障所造成的差流加大导 致保护误动，比率制动的差动保护动作区域如图所示： Icdsd—差动速断电流；

Icdqd—差动启动电流，推荐取（0.5 ～ 1）Ie Ig—最小制动电流，推荐取（1 ～ 2）Ie

图中折线为比例制动折线，推荐取折线斜率取 0.5；

ld

lg

当按照上图方式接线，且原边、副边的二次电流正方向如图所示定义时，差动电流与制动电流 分别为：

•   •

差动电流 Id=   │ I1+I2   │ ,即原边与副边电流的适量和取模

制动电流 Ir=   │ •I1-•I2   │ /2，即原边与副边电流的适量和取模除以 2

差动电流速断主要用于变压器严重故障时加速跳闸，在保护出口投入时，任一相差动电流高于整定电流（Icdsd）， 保护出口动作。在报警出口投入时，任一相差动电流高于整定电流，报警出口动作。差动电流速断整定值不需   考虑躲过最大合闸励磁涌流，推荐取 3.5~4.5 倍的额定电流。

2) 动作逻辑

IIpa+IxaI>Izd IIpC+IxCI>Izd

注：差动保护动作区域如示意图所示，在差动电流小于拐点电流 Ig 时，Izd=Icdqd；当差动电流大于拐点电流 Ig 时， Izd 对应图中斜线上的值。