AM6-S变配电项目配电变压器保护测控装置

1 AM6-S变配电项目配电变压器保护测控装置产品介绍

1.1产品概述

AM6-S变配电项目配电变压器保护测控装置（以下简称装置）集保护、控制、测量、通讯和监视功能 于一体，资源丰富、配置完善、维护方便、稳定可靠，适用于 35kV 及以下电压等级电力系 统的保护和测控。应用领域覆盖电力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行业。

装置硬件设计采用可靠性配置，软件配以专门的保护算法，抗干扰性能强，可靠性高， 保护实现方式灵活，能与 Acrel-2000Z 电力系统配套使用，为电力系统的安全可靠运行 提供保障。

1.2产品选型

2 技术参数

2.1 额定参数

2.1.1 工作电源

额定电压：AC/DC 220V 或 AC/DC 110V

范 围：额定电压×（1±20%）

功 耗：≤15 VA

2.1.2 输入激励电压

额 定 值：线电压 AC 100V 或相电压100 / 3 V

测量范围：0.1V～120V

准 确 度：±1%

功率损耗：每相功率损耗不大于 0.5VA

过载能力：1.2 倍额定电压，连续工作；

                    2 倍热过载，允许 10s。

2.1.3 输入激励电流（保护电流）

额 定 值：AC 5A 或 1A

测量范围：0.04In～20In

功率损耗：每相功率损耗不大于 0.5VA

过载能力：2 倍额定电流，连续工作；

                    40 倍额定电流，允许 1s。

2.1.4 输入激励电流（测量电流）

额 定 值：AC 5A 或 1A

测量范围：0.04In～1.2In

功率损耗：每相功率损耗不大于 0.5VA

过载能力：1.5 倍额定电流，连续工作；

                    4 倍额定电流，允许 1s。

2.1.5 频率

额定频率：50Hz 或 60Hz

频率范围：47～63Hz

准 确 度：±0.1Hz

2.1.6 开关量输入

额定电压：AC/DC 220V 或 AC/DC 110V

电压范围：额定电压×（1±20%）

功率消耗：每通道功率消耗≤1W（DC220V）

2.1.7 开关量输出

机械寿命：≥10000 次 67

接通容量：≥1000W, L/R = 40ms

导通电流：连续≥5A，短时（200ms）≥30A

断开容量：≥30W, L/R = 40ms

2.2 主要技术性能

电压元件：整定值容许误差应不大于±3%；过压返回系数 0.95，欠压返回系数 1.05；

电流元件：整定值容许误差应不大于±3%；过流返回系数 0.95，欠流返回系数 1.05；

频率元件：整定值容许误差应不大于±0.02 Hz；

比较元件：过量比较元件返回系数为 0.95，欠量比较元件返回系数 1.05；

反时限元件：反时限动作时间误差为±5%或±40ms；返回系数：0.95；

时间元件：延时时间 2s 内误差≤40ms；延时时间大于 2s，误差≤（2%）整定值±40ms；

差动保护：动作时间：差动速断 ＜25ms （1.5 倍整定值）

            比例差动 ＜35ms （2 倍整定值，无涌流制动）

      电流定值误差不大于±3%。

      比率差动制动系数一折段固定 0.5，二折段固定 0.7。

3.装置外形尺寸及安装方法

3.1外形及开孔尺寸

3.2安装方法

装置采用面板嵌入式安装，首先在屏体面板上按开孔尺寸开孔，如图 1。再将装置按图 2 所示放入开孔中，直到装置面板靠住机柜的面板。将支架放置于机柜面板的内部（上下各 245.5 260.519 有一个支架），如图 3，旋转 4 个固定螺丝，使装置牢固固定在机柜面板上，后盖上 4 个 翻盖即可。（翻盖上方有小缺口，拆卸时需用一字螺丝刀插入小缺口将翻盖取下。）

4.装置背部端子图及接线方法

装置电气接线图如图 所示，包括交流量接线、开入开出接线、通讯接线和辅助电源 接线等。

5.功能简介 

保护功能 

● 三段式过流保护（可经复合电压闭锁） 

● 反时限过流保护（可经复合电压闭锁） 

● 两段式零序 I01 过流/I01 反时限过流保护 

● 两段式零序 I02 过流/I02 反时限过流保护 

● 过负荷告警 

● 过负荷跳闸 

● PT 断线告警 

● 控制回路断线告警 

● 非电量保护 

● FC 回路配合的过流闭锁功能 

● 两段式负序过流/负序反时限过流保护 

● CT 断线告警 

● 零序过压保护 

● 断路器失灵保护 

功能 

● 独立操作回路，可适应 0.25A-5A 开关跳合闸电流 

● 20 路有源开关量输入 

● 10 路无源继电器输出 

● I, U, P, Q, PF, Fr, Ep, Eq 等电参量测量 

● 2 路 4-20mA 变送输出 

● 2 路直流量测量 

通讯功能 

● 2 路 RS485 串行通讯接口，支持 Modbus-RTU、IEC60870-5-103 规约 

● 2 路以太网接口，支持 TCP Modbus-RTU 和 TCP IEC60870-5-103 规约 

其他功能 

● 故障录波功能，保护动作时触发录波，可录故障前 8 周波、故障后 4 周波 

● IRIG-B 格式对时

6.保护原理 

6.1 三段式过流保护(可经复合电压闭锁) 本保护反应相间短路故障，作为变压器和相邻元件的后备保护。设有过流一段（瞬时速 断）、过流二段、过流三段过流保护。三段保护可独立设置时限，由独立的控制字实现功能 6162 投退。 当任一相电流大于定值，经延时，装置跳闸。 为了防止变压器过载引起保护测控装置误动作，可在过流保护中加复合电压闭锁条件， 该条件可由相应控制字选择投退。当选择经复合电压闭锁启动过流保护时：当三个线电压中 小的线电压小于低压定值且大于低压阈值或者负序电压大于复合电压负序定值时，开放过 流保护出口，若复合电压闭锁条件退出，则过流保护不需考虑电压条件。

图 2.1 三段式过流保护逻辑 

6.2 反时限过流保护（可经复合电压闭锁） 本装置共集成了三条特性曲线的反时限保护，用户可根据需要选择任何一种反时限特性 曲线。根据电工委员会（IEC255-4），装置使用下列三个标准的反时限特性曲线：

其中 t 为反时限动作时间， I df 为反时限启动电流， I 为输入电流，K 为时间系数。本 装置的反时限特性曲线可以通过定值菜单里的反时限曲线类型来选择（0：一般反时限，1： 非常反时限，2：反时限）反时限保护可选择是否需经复合电压闭锁条件，原理同三段式过流保护。 保护逻辑见图 2.2。

图 2.2 反时限过流保护逻辑 

6.3 两段式零序 I01 过流/I01 反时限过流保护 当零序电流 I01 大于零序电流定值时，经延时后，装置保护动作。装置中设两段零序 I01 过流保护以及 I01 反时限过流保护，由独立控制字选择投退，可独立设时限，其中，I01 过流二段出口方式可设置为跳闸或者告警。 保护逻辑见图 2.3。

图 2.3 两段式零序 I01 过流/I01 反时限过流保护逻辑 

6.4 两段式零序 I02 过流/I02 反时限过流保护 原理同两段式零序 I01 过流/I01 反时限过流保护。 2.2.5 过负荷保护 装置有过负荷告警和过负荷跳闸保护，当任一相电流大于过负荷告警定值时，经延时装 置发出告警信号；当任一相电流大于过负荷跳闸定值时，装置经延时跳闸。两种保护功能由 63独立的控制字实现投退。保护逻辑见图 2.4。

图 2.4 过负荷保护逻辑 

6.6 PT 断线告警 装置采用两种方法识别 PT 断线。 方法一：当负序电压大于 PT 断线负序电压时，经延时,装置发出 PT 断线告警。 方法二：当三相线电压均小于无压定值，且至少有一相电流大于无流定值时，经延时， 装置发出 PT 断线告警。 保护逻辑见图 2.5。

图 2.5 PT 断线告警逻辑 

6.7 控制回路断线告警 装置判断断路器操作回路的分位监视 TWJ、合位监视 HWJ 状态来识别控制回路是否异 常，当分位监视与合位监视同时处于合状态或分状态时，判定为异常状态，装置将发出告警 信号。 保护逻辑见图 2.6。

图 2.6 控制回路断线告警逻辑 

6.8 非电量保护 装置设有 10 个非电量保护，包括高温告警、超温跳闸、轻瓦斯告警、重瓦斯跳闸保护、 压力释放跳闸/告警、变压器门误开跳闸/告警、温控器故障跳闸/告警、非电量 1 跳闸/告警、 非电量 2 跳闸/告警、非电量 3 跳闸/告警。每个非电量由独立控制字投退，可独立设时限， 保护逻辑如图 2.7。

图 2.7 非电量保护逻辑 65

6.9 FC 回路配合的过流闭锁功能 本装置设置了大电流闭锁保护动作的功能，当故障电流大于电流闭锁保护定值时，闭锁 装置保护出口，以保证熔断器首先熔断。当故障电流小于闭锁保护定值时，经延时开放所有 保护出口，保护逻辑如图 2.8。

图 2.8 FC 回路配合的过流闭锁功能逻辑 

6.10 两段式负序过流/反时限过流保护 装置设有两段定时限负序过流保护以及负序反时限过流保护，均由独立控制字选择功能 投退，两段定时限负序过流保护均可设置为跳闸或者告警。保护逻辑见图 2.9。

图 2.9 两段式负序过流/反时限过流保护逻辑 

6.11 CT 断线告警 装置设有 CT 断线告警功能，3CT 电流接线方式时，任一相或者两相电流断线，装置 发出 CT 断线告警；2CT 电流接线方式时，任一相电流断线，装置发出 CT 断线告警。保 护逻辑如图 2.10。

图 2.10 CT 断线告警逻辑 

6.12 零序过压保护 装置设有零序过压保护功能，当母线电压为 3PT 接线时，装置通过采集开口三角的电 压，若超过零序电压定值，装置保护跳闸或者告警。保护逻辑见图 2.11。

图 2.11 零序过压保护逻辑

6.13 断路器失灵保护 本装置设有断路器失灵保护，当保护动作（过流一段、过流二段、过流三段、反时限过 流）命令发出后，线路故障仍然存在，故此判定断路器失灵，经过延时 t1，装置发出跳闸命 令，若经过延时 t2，线路故障依然存在，则装置发出联跳其他开关的命令。 此外，失灵保护中加入复合电压闭锁条件，该条件可由相应控制字选择投退。当选择经 复合电压闭锁启动失灵保护时：当三个线电压中小的线电压小于低压定值且大于低压阈值 或者负序电压大于复合电压负序定值时，开放失灵保护出口，若复合电压闭锁条件退出，则 失灵保护不需考虑电压条件。 保护逻辑如图 2.12。

图 2.12 断路器失灵保护逻辑