CGR-6100 微机保护测控装置

概述

  微机综合保护装置及自动装置是我公司为了适应电力系统各发电厂、变电站、配电站等对继电保护的要求而专门开发的新一代微机型继电保护设备。为35KV及以下电压等级架空线路、电缆线路、变压器、电动机、电容器等一次设备提供完善的保护功能,既可以分散在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。完善的设计保证了装置可以在恶劣环境下长期、可靠地运行。

主要功能

保护配置及工作原理

速断保护
当任一相电流达到过流一段整定值时，保护动作，从故障电流启动到保护动作出口的最短时间不大与35ms（包括继电器固有时间）。 

动作条件：
1. 速断保护投入；
2. 任一线电压小于设定的低电压定值Uset(若低电压闭锁投入)；
3. 任一相电压断线；(若PT断线闭锁低压投入)；
4. 任一相电流大于设定的电流定值Iset；
5. 延时超过设定的时间定值Tset。

两段定时限过流保护 动作条件： 1．过流保护投入；
2．任一线电压小于设定的低电压定值Uset(若低电压闭锁投入)；
3．任一相电压断线；(若PT断线闭锁低压投入)；
4．任一相电流大于设定的电流定值Iset；
5．延时超过设定的时间定值Tset。

反时限过流保护

装置设有反时限过流保护，可由软压板进行投退。本装置共集成了3种特性的反时限过流保护，用户可根据需要通过控制字选择任何一种特性的反时限曲线，保护出口于跳闸或告警可通过控制字设定。
特性1、2、3采用了国际电工委员会标准（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1966）规定的三个标准特性方程，分别列举如下：
特性1（一般反时限）：
特性2（非常反时限）：
特性3（极端反时限）：
以上三个方程式中，I为保护采集电流；t为动作时间；Ip为电流基准值，取反时限过流保护启动电流；Tp为时间常数，取反时限过流保护时间常数。

过负荷保护 当任一相电流大于过负荷保护整定值时，经可设定的延时时间，保护动作。

动作条件：
1.过负荷保护投入；
2.任一相电流大于设定的电流定值Iset；
3.延时超过设定的时间定值Tset。

零序Ⅰ段过流保护
装置中设零序过流保护，当零序电流大于零序过流保护整定值且达到延时整定值后保护动作，可由软压板进行投退，零序过流保护可通过控制字选择告警或跳闸。
动作条件：
1. 零序电流保护投入；
2. 计算零序电流大于设定的零序电流定值I0set（如果零序元件选择“计算”）；
3. IB零序电流大于设定的零序电流定值I0set（如果零序元件选择“IB”）；
4. I0零序电流大于设定的零序电流定值I0set（如果零序元件选择“I0”）；
5. 延时超过设定的时间定值Tset。

零序Ⅱ段过流保护(同零序Ⅰ段过流保护原理)
零序Ⅲ段过流保护(同零序Ⅰ段过流保护原理)

重合闸后加速保护
当重合闸与故障线路时，可加速跳闸，防止故障扩大。重合闸后加速保护只在合闸3秒钟内起作用，3秒钟后此加速保护自动退出。若在3秒钟内保护已经启动，则后加速保护将一直延续到保护动作或保护返回后才自动退出。当任意相电流大于投入后加速的相应保护的定值时，经可设定的延时时间，保护动作。

动作条件：
1. 重合闸后加速保护投入；
2. 合闸后3秒内；
3. 任一相电流大于设定的电流定值Iset；
延时超过设定的时间定值Tset；

三相一次自动重合闸
启动方式
三相一次重合闸启动方式：重合闸功能只在三段式过流保护（速断，过流I段,过流II段）零序过流保护动作跳闸后进入重合闸逻辑判断过程，如果此时无闭锁条件，经延时后就对开关进行重合操作，重合闸必须在充电完成后才能动作。
充电条件
重合闸满足以下条件后开始充电，达到15秒后充电完成，置充电标志，重合闸逻辑投入。
① 开关处于合位
② 无闭锁重合闸信号

闭锁重合闸条件 下面任一条件满足，闭锁重合闸：
① 过负荷动作
② 反时限过流保护动作
③ 反时限零序过流保护动作
④ 过压保护动作
⑤ 失压保护动作
⑥ 弹簧未储能开入
⑦ 重瓦斯开入
⑧ 轻瓦斯开入
⑨ 超温开入
⑩ 高温开入
⑪ 闭锁重合闸投入
⑫ 零序过压 保护
⑬ 遥控跳闸

过压保护
本装置配置了过电压保护。过压保护动作条件如下所示
1电压大于过压保护整定值
2延时达到过压保护延时设定值
3断路器处于合位置
以上三个条件同时达到过压保护即动作，过压保护动作方式可选择跳闸或告警。

失压保护
当断路器处于合位且三个线电压均小于失压保护的整定值并达到延时后保护即动作。
为防止未投运时失压保护动作，本保护加设断路器分位闭锁，也就是断路器在分位时闭锁本保护出口。
失压保护动作方式可选择跳闸或告警。

零序过压保护
装置中设零序过压保护，当零序电压大于零序过压保护整定值且达到延时整定值后保护动作，可由软压板进行投退，零序过压保护可通过控制字选择告警或跳闸。
启动时间过长保护
装置测量电动机启动时间Tstart的方法：当电动机的最大相电流从零突变至10%Ie时（Ie为设定的电动机额定电流）开始记时，直到启动电流过峰值后下降至120%Ie时截止，这一段时间称为Tstart。由于电动机启动时间过长会造成转子过热，因此当装置实际测量的启动时间Tstart超过设定的允许启动时间Tset（即设定的电动机启动时间）时，保护动作。

I:运行电流；
Ie:额定电流，由用户自行整定；
Tstart:电动机启动时间。

动作条件：
1. 启动时间过长保护投入；
2. Tstart超过整定的启动时间定值。

负序电流I段保护
当三相电流不平衡或缺相时，会产生负序电流，利用该保护来实现三相电流不平衡或缺相保护。当负序电流大于负序电流定值时，经可设定的延时，保护动作。

动作条件：
1. 负序电流保护投入；
2. 负序电流大于设定的负序电流定值3I2set；
3. 延时超过设定的时间定值Tset。
负序电流II段保护（同负序电流I段保护原理）
过热保护
综合的考虑了电动机的正序、负序电流所产生的热效应，为电动机各种过负荷提供保护，也作为电动机的短路、启动时间过长、堵转等的后备保护。装置在保护量显示菜单中加入了热值参数显示，可以清楚显示出热量的累积和散失。并且在保护定值中加入了过热报警百分比，可由用户自行设置过热报警。当热量累计大于100%时发出口跳闸命令。
电动机的热发散模型为下式：

H:电动机的热积累值，表示电动机的过热程度；
I1:电动机正序电流；
I2:电动机负序电流；
K1:正序电流发热系数，启动过程中K1=0.5，正常运行中K1=1；
K2:负序电流发热系数，由用户自行整定；
Is:电动机额定电流，由用户自行整定；
Δt：相邻两次热积累的时间间隔。
τ1：发热时间常数，由用户自行整定；
当H>τ1时，过热保护动作于出口，当热积累值为0
H’:经过t时间衰减后剩余的热积累值；
H:过负荷消除时的热积累值；
τ2:电动机热发散时间常数，由用户自行整定，反应电动机散热的快慢程度。
动作条件：
1. 过热保护投入；
2. K1(I1/Is)2+ K2(I2/Is)2-1.052>0；
3. 延时时间满足时间曲线。

返回条件：
1. K1(I1/Is)2+ K2(I2/Is)2-1.052<0；
2. 延时时间满足时间热散发曲线：

3.H’< 过热告警值（τ1 × 过热报警百分比定值）

PT断线检测
PT断线采用以下判据：
①三个线电压均小于18V，且任一相电流大于0.5A，经过3秒判为三相断线；
② 任两个线电压差大于18V时, 经过3秒判为不对称断线；
判据①是用来判别对称性三相断线

CT断线异常报警
CT断线采用以下判据；
①三相保护电流最大值大于设定启动点流；
②三相保护电流最大值大于三相保护电流最小值的三倍 ；
判据①判据②同时满足且CT断线监测控制字投入延时5S报CT断线事件。

判据②是用来判别不对称性PT断线

管理定值表

设置系统参数表

注1: 通讯设置
通讯地址设置范围：00001-00253;默认设置00001；
规约类型范围：MODBUS或IEC103;默认设置MODBUS；
“RS485波特率设置”的含义为BTL=□□□□□,共五位表示波特率设置:整定为1200、2400、4800、9600(推荐)、19200、38400、57600、115200；装置为RS485通讯方式。