阿海珐 P521 电流差动 使用说明书

MiCOM P521

电流差动保护装置

使用说明书

Jan 2005

上海AREVA电力自动化有限公司 中国上海南汇康桥工业区康意路499号1/B楼

邮编201315

电话：+86 (0) 21 5812 8822 传真：+86 (0) 21 5812 8833

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目 录

1.

装置简介........................................................................................................................4

概述.......................................................................................................................4 用户界面.................................................................................................................5

液晶显示和键盘...............................................................................................5 1.2.1.1 LCD显示..............................................................................................5 1.2.1.2 1.2.2 1.2.3 2.

键盘.....................................................................................................5

1.1 1.2

1.2.1

LED.................................................................................................................6 上、下盖板区域...............................................................................................6

菜单...............................................................................................................................7

缺省显示.................................................................................................................7 菜单内容.................................................................................................................7 菜单操作举例..........................................................................................................8

进入菜单.........................................................................................................8 菜单操作举例 - 电流差动保护菜单操作.............................................................8

2.1 2.2 2.3

2.3.1 2.3.2 2.4

密码.....................................................................................................................10

密码保护.......................................................................................................10 密码的键入....................................................................................................10 密码的修改....................................................................................................10

2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5

报警显示...............................................................................................................10

电力系统报警................................................................................................10 保护装置硬/软件报警.....................................................................................13

2.5.1 2.5.2 3.

调试大纲......................................................................................................................15

调试前提...............................................................................................................15 调试所需的设备....................................................................................................15

所需最基本设备.............................................................................................15 可选设备.......................................................................................................15

3.1 3.2

3.2.1 3.2.2 3.3

产品检验...............................................................................................................16

保护装置未通电时的检验...............................................................................16

3.3.1

上海AREVA电力自动化有限公司 MiCOM P521 3.3.1.1 3.3.1.2

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外观检查............................................................................................16 绝缘...................................................................................................16

3.3.1.3 Watchdog(看门狗) 接点.......................................................................16 3.3.2 3.3.3

辅助电源.......................................................................................................16 保护装置带电测试.........................................................................................17 3.3.3.1 3.3.3.2 3.3.3.3 3.3.3.4 3.3.3.5 3.3.3.6 3.3.3.7

3.4

日期与时间.........................................................................................17 发光二极管(LED).................................................................................17 光隔输入............................................................................................17 输出继电器.........................................................................................17 后部通讯端口.....................................................................................18 差动保护通信.....................................................................................18 电流输入............................................................................................18

整定值检验...........................................................................................................18

采用实际应用的定值......................................................................................19 演示保护装置的正确动作...............................................................................19 3.4.2.1 3.4.2.2 3.4.2.3

电流差动制动动作特性........................................................................19 电流差动动作时间...............................................................................20 后备过流保护.....................................................................................20

3.4.1 3.4.2

3.4.3 3.5 3.6

检查应用的整定值.........................................................................................22

点对点测试...........................................................................................................22 带负荷试验...........................................................................................................22

确认电流互感器接线......................................................................................22 测量电容性充电电流......................................................................................23 检查差动电流................................................................................................23 检查电流互感器电流的一致性.........................................................................23

3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.7

最终检查...............................................................................................................23

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1. 装置简介

1.1

概述

MiCOM P521是全数字式继电保护装置，其设计目标是用于实现电力保护和控制功能。 P521的三相电流输入和接地电流输入均可以采用1A和5A的额定值(4个1A输入和4个5A输入)。也可以使用不同额定电流的组合输入(如，1A的接地电流和5A的相电流) 。

所有的输出继电器均可以根据用户需要，经过逻辑编程对任何的控制或保护功能作出响应。逻辑输入(光隔输入) 也可以被分配不同的控制功能。

MiCOM保护装置可采用直流或交流辅助电源供电(3个范围)。P521可以滤除和调节短时的辅助电压中断（小于50ms），从而不会对装置功能产生影响。

P521的面板可以使用户进入菜单读取数据、改变整定值、读取测量值。面板上的8个LED可以简单明了地指示事件。背板发光的LCD可以显示各种报警信息。读取和清除报警信息不需要密码。但是改变整定值必须输入密码。

P521持续地测量相电流和地电流。

P521的背板配有一个标准的EIA(RS)485通信接口。在订货时可以选定所需的通信协议，有MODBUS RTU、IED60870-5-101或DNP3。所有储存的信息(测量值，报警和整定值) 都可以通过通信通道读取，在必要的时候还可以修改整定值。

这些数据可以在现场通过一台PC和AREVA的软件(如MiCOM S1) 来读取或者修改。 基于RS485接口的通讯功能使得MiCOM P521保护装置可以直接与一个数字控制系统（例如MiCOM S10）连接。这样，管理人员就可以实现本地或是远程采集和处理所有可以得到的数据。

P521可以让用户根据实际需求，灵活地对保护设置进行调整。本装置安装成本低，为实现完整的保护和控制功能提供了一种经济的解决方案。

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1.2 用户界面

2x16个字符的背光液晶显示

2个触摸式按键用于读取和清除报警消息

跳闸LED 报警LED 警告LED ”正常”LED

可编程LED

5个触摸式按键用于整定和读取

RS232

电池

图 1-1 MiCOM P521面板

面板由以下三个分开的区域组成： 1. LCD显示和键盘 2. LED

3. 上、下盖板区域 1.2.1 液晶显示和键盘 1.2.1.1 LCD显示

LCD可以显示各种数据如整定值、测量值、报警信息等。通过菜单系统读取数据。 LCD可以显示两行，每行16个字符。按下任意键点亮背景灯，在最后一次按键操作后背景灯保持发光5分钟。 1.2.1.2

键盘

键盘有7个键，分成两组：

• •

!键和阅读键!，布置在紧靠LCD屏的下方。 面板中间的5个键为菜单导航键。

!键和!键为报警阅读键和清除键。按!键可以显示报警信息，这些信息按发生时间的顺序排列(最近发生的排第一，最早发生的排末尾) 。为了清除报警信号，用户可以按!键或进入ALARM菜单的末尾采取一次性的总清除。

已保持的指示/接点也可以通过按!键来清除。 输入参数时发生错误可按!键清除。

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除了阅读和取消操作，否则!键和! 键的操作无效。

方向键\"，#，$和%用来进入各层菜单。ENTER键&使输入的选择和数值生效(改变整定值) 。 1.2.2 LED

上方的4个LED显示继电器的状态(跳闸、报警、装置故障、辅助电源) 。

下方的4个LED可由用户自由编程，可以用来显示装置的动作状态和/或开入量状态。 LED 1

颜色：红色

标识：Trip (跳闸)

跳闸（红色）LED表示出保护装置已经发出一个跳闸信号。相应的故障记录从前面的显示屏上清除以后，跳闸信号就会复位（当保护单元也已经完全复位时）。

LED 2

颜色：橙色

标识：Alarm (报警)

LED2表示保护装置已经产生了一个报警信号。这些报警可以由门槛值被超过(瞬时) 、跳闸命令(可能是延时的，取决于是哪一种保护元件启动) 。除此之外，在保护信道故障时也可以产生报警信号。

当所有的报警信息被清除以后，LED熄灭。

注意：瞬时报警可以选择手动或自动复归。在CONFIGURATION/ALARMS/Inst. Self Reset? YES / NO里设置。选YES为自动复归，缺省设置是NO。

LED 3

颜色：橙色

标识：Warning (警告)

LED3表示装置的内部报警。当装置检测到一个“非关键性” 内部报警(典型情况是控制通信故障，即MODBUS等) 时，LED会闪烁。当检测到的故障属於“关键性” 故障，LED会持续发光。只有当引起LED发光的原因消除(装置修复，故障消除)时才可以熄灭LED。

LED 4

颜色：绿色

标识：Healthy (正常)

LED4表示P521处于正常的工作状态，辅助电源供电正常。 1.2.3 上、下盖板区域

顶部和底部盖板都可翻开。翻开上盖板可查看装置型号、系列号等；翻开下盖板可看到辅助电压额定值、额定电流值、装置备用电池以及RS232串口。

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2. 菜单

MiCOM P521继电保护装置的菜单分为主菜单和子菜单，与PC的目录结构非常相似。

2.1 缺省显示

默认状态下保护装置的LCD连续显示电流值(选定的相电流、地电流或所有的相电流、地电流) 。

一旦MiCOM P521产生一个报警信号，这个信号取代默认显示而被优先显示。 在CONFIGURATION/Display菜单里选择缺省显示的方式。

图 2-1 MiCOM主菜单结构

2.2 菜单内容

MiCOM P521保护装置的菜单分为8个部分，菜单总结构如图 2-1所示：

⇒ 运行参数 ⇒ 配置 ⇒ 测量 ⇒ 通信 ⇒ 保护整定组1

上海AREVA电力自动化有限公司 MiCOM P521 ⇒ 保护整定组2 ⇒ 自动控制 ⇒ 记录

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注意：菜单的完整的内容列表另见文件“Menu Content Tables”( 菜单内容

表) 。

2.3 菜单操作举例

2.3.1 进入菜单

操作方向键\"，#，$ 和 %可以进入整个菜单。

用户可以使用#键从默认显示状态进入这些菜单。如果要从菜单或是子菜单返回默认显示状态，请使用\"键。

2.3.2 菜单操作举例 - 电流差动保护菜单操作

PROTECTION G1

[87] Current Diff

保护整定组1的菜单标题。按#，4次$进入电流差动菜单, 然后按#。

电流差动子菜单。按#进入子菜单项。

投入/退出电流差动保护。为了激活电流差动保护，按&然后

Current Diff?

用\"键来选择Yes。按&键使输入生效。

Yes

显示Is1的门槛值。Is1的门槛值在0.1~2In的范围内可调。

Is1

修改时按&，然后用\"，#来选择需要的数值。按&键使

0.2 In 输入生效。

显示Is2的门槛值。Is2的门槛值在1~30In的范围内可调。

Is2

修改时按&，然后用\"，#来选择需要的数值。按&键使

2.0 In 输入生效。

显示K1的斜率。修改时按&。K1的整定值在30%~150%

K1

的范围内可调。按&键使输入生效。

30 %

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显示K2的斜率。修改时按&。K2的整定值在30%~150%

K2

的范围内可调。按&键使输入生效。

150 % 选择电流差动保护的延时类型。用\"，#来选择DMT或IDiff Delay Type

IDMT。按&键使输入生效。

DMT

tIdiff

0 ms

I Diff Curve

IEC SI

IDiff Tms

1.0

IDiff Time Dial

1.0

PIT Time

50 ms PIT I Disable

No

Inrush Restraint

No

当差动保护选择DMT延时时的动作时间。选择0ms表示瞬

时动作。修改时按&，然后用\"，#来选择需要的数值。

按&键使输入生效。

当差动保护选择IDMT延时时的动作曲线。可以选择IEC SI,

IEC STI, IEC VI, IEC EI, IEC LTI, CO2, IEEE MI, CO8, IEEE VI

or IEEE EI，按\"，#选择，按&键使输入生效。

显示电流差动曲线的时间常数整定值 (TMS) 。当选择任何

IEC曲线时显示TMS。修改时按&，然后用\"，#来选择

需要的数值。按&键使输入生效。

显示电流差动曲线的时间常数整定值 (Time Dial) 。当选择

CO2, CO8 or IEEE曲线时显示Time Dial。修改时按&，然

后用\"，#来选择需要的数值。按&键使输入生效。

显示允许联跳动作时间PIT。修改时按&。PIT的可调范围是

50ms~20 s。按&键使输入生效。

对於允许联跳(PIT)，投入/退出远端电流检测功能。选择YES

退出电流检测。修改时按&，用\"，#来选择YES或

NO。按&键使输入生效。

投入/退出涌流功能。选择YES投入涌流功能。修改

时按&，用\"，#来选择YES或 NO。按&键使输入生

效。

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2.4 密码

2.4.1 密码保护

MiCOM P521保护装置的整定值受密码保护，尤其是在整定不同的门槛值、保护延时、通信参数、保护装置的输入输出的功能分配等时，都需输入密码确认。

密码由四个字符组成，出厂初始密码AAAA，用户可自行修改密码。

如果密码不小心遗失或遗忘，用户就会被禁止对保护装置储存的整定值进行修改。这时，请用户与AREVA或是当地代理商联系，并提供保护装置的序列号以获得该保护装置的备用密码。

注意：在输入密码时会显示字母P。如果5分钟内不按任何键，则密码输入模

式失效。

2.4.2 密码的键入

在任何菜单或子菜单对参数进行修改时都需要输入密码。用户需键入四个字符/字母，然后按&键确认整个密码。如果密码正确，则显示PASSWORD OK，整定值开始生效。如果密码不正确，则显示PASSWORD NOK。

5秒后显示将重新变为之前的菜单项。

如果5分钟内没有任何键入，密码输入将无效。如果用户以后还想进行参数修改，保护装置将会要求重新输入密码。 2.4.3 密码的修改

如果想改变当前密码，请进入OP. PARAMETERS（运行参数）菜单的Password（密码）子菜单。先键入旧密码并确认，然后按&键，再一个字符一个字符地输入新密码，最后用&键确认。

在显示了信息NEW PASSWORD OK (新密码确定)后，表示已经完成了密码更改。

2.5 报警显示

报警信息直接显示在液晶显示屏上。它的显示优先级高于默认电流值的显示。一旦保护装置检测到有报警（比如门槛值被越限），报警信息就将显示在MiCOM P521的液晶显示屏上，报警灯（发光二极管2）也将点亮。

报警信息有以下分类：

⇒ 电力系统报警

⇒ 保护装置硬件/软件故障报警

2.5.1 电力系统报警

任何门槛值越限（瞬动或延时）都能产生一个“电力系统报警”信息。其中将显示每一个越限的门槛，对于相门槛，还会显示是哪一相：A、B或是C。

如果触发产生了几个报警信息，它们将以出现的顺序依次存储，最近发生的排在最前面，最后发生的排在最后面。每条报警信息都有编号，总的报警数将在屏幕上显示。

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用户通过! 键就能读取所有的报警信息，无需键入密码。用户通过!键可以对报警信号进行确认复位。用户可以分别对每个报警信号进行复位，也可以在列表的最末利用!键统一将所有的报警信息复位。

储存的报警信息的状态直接关系到报警指示灯ALARM LED的控制：

⇒ 如果有一个或多个报警信号没有被读取或是确认，报警发光二极管呈现闪烁状态。 ⇒ 如果所有的报警信号都已经被读取过，但是没有将之复位，报警指示灯保持常亮。 ⇒ 如果所有的报警信号都已经被读取而且已将之复位，报警指示灯将熄灭。

注意:

对于瞬时的报警信号用户可以在CONFIGURATION/Alarms（配置/报警）菜单内选择自复位为“是”或“否”。

以下列出了各种电力系统报警信息： I DIFF Ie> Ie>> Ie>>> Ie>>>> I> I>> I>>> I>>>> tIe> tIe>> tIe>>> tIe>>>> tI> tI>> tI>>> tI>>>> THERMAL ALARM THERMAL TRIP I< tI<

差动保护跳闸 第一段接地故障启动 第二段接地故障启动 第三段接地故障启动 第四段接地故障启动 第一段相过流启动 第二段相过流启动 第三段相过流启动 第四段相过流启动

第一段接地故障延时信号启动 第二段接地故障延时信号启动 第三段接地故障延时信号启动 第四段接地故障延时信号启动 第一段相过流延时信号启动 第二段相过流延时信号启动 第三段相过流延时信号启动 第四段相过流延时信号启动 热报警门槛启动 热跳闸门槛启动 低电流元件启动 低电流延时信号启动

上海AREVA电力自动化有限公司 MiCOM P521 BRKN COND.

tAUX1 tAUX2 CB FAILURE

I2> tI2> I2>> tI2>> DIRECT I DIFF I-TRIP PERMISSIVE T operating CB

CB CLOSE FAILURE CB OPEN NB Sum An TRIP CIRCUIT

LATCH RELAY COMMS ALARM I DIFF FAIL REM TIP

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断线指示。I2/I1元件启动时间比tBC长。tBC可以在AUTOMAT.CTRL/Broken（自动控制/断线）菜单中设置。

辅助延时器tAUX1延时信号启动 辅助延时器tAUX2延时信号启动

断路器失灵指示（如果断路器在tBF时间结束时仍未能跳闸）。tBF可以在AUTOMAT.CTRL/CB Fail（自动控制/断路器失灵）菜单中设置。 第一段负序过流门槛启动 第一段负序过流门槛延时信号启动 第二段负序过流门槛启动 第二段负序过流门槛延时信号启动 继电器收到直接联跳信号并跳闸的指示

指示继电器收到远端已经完成差动跳闸的继电器发出的一个直接联跳信号

指示继电器已经根据允许联跳命令完成跳闸

断路器动作（或跳闸）时间超过了AUTOMAT.CTRL/CB Supervision（自动控制/断路器监视）菜单中设置的时间。

断路器闭合时间大于AUTOMAT.CTRL/CB Supervision（自动控制/断路器监视）菜单中设置的值。

断路器动作次数超出了AUTOMAT.CTRL/CB Supervision（自动控制/断路器监视）菜单中设置的值。

开断电流的测量值大于AUTOMAT.CTRL/CB Supervision（自动控制/断路器监视）菜单中设置的值。

断路器跳闸回路故障时间超出在AUTOMAT.CTRL/CB Supervision（自动控制/断路器监视）菜单中的设置的监视时间tSUP。

至少有一个辅助输出继电器自保持 差动保护通信通道故障

由於通信通道故障或硬件故障引起差动保护停止工作，后备保护可以依旧工作

断路器收到一个远方的跳闸命令。远方跳闸命令可以由用户界面触发、开入量触发或远方通信模式触发。

上海AREVA电力自动化有限公司 MiCOM P521 CB STATUS DBI

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“Circuit Breaker Status Don’t Believe It ”( 断路器状态不相信) 。在52a和52b的接点同时为开或同时为闭之后5秒，发出报警。

用于现场调试时的保护通信自循环，此时继电器可以从本身地址接收数据。这个模式可以在AUTOMAT.CTRL/Commisioining菜单里投入/退出。 在故障条件下输出继电器不会动作，但是报警和LED的功能如常。这个模式可以用于现场调试。

差动保护功能已经被禁止。差动保护功能可以通过菜单或闭锁输入来禁止。闭锁/禁止现地或远端的差动功能会使这个报警在两侧的继电器上同时显示。

LOOPBACK MODE

ISOLATED RELAYS DISABLED DIFF

2.5.2 保护装置硬/软件报警

如果MiCOM 保护装置发生了任何软件或硬件故障都会产生一个“软件/硬件警报信号”。如果有好几个警报信号被触发，它们将以出现的顺序依次存储，最近发生的排在最前面，最先发生的排在最后面。每条警报消息都被编号，总的消息数将在屏幕上显示。

用户通过!键就能读取所有的警报信息，无需键入密码。

保护装置警报信息不能被清除，除非故障因素消除，报警才能复位。 存储的报警信息的状态直接关系到对LED的控制：

⇒ 如果是主要故障（保护装置不再起保护作用），WARNING(警告)的LED 长亮。

Watchdog(看门狗) 的接点动作。 ⇒ 如果是次要故障 (对保护装置的保护和控制功能没有影响，例如：SCADA通信故

障)，WARNING警告灯是闪烁的。Watchdog(看门狗) 的接点不动作。 以下列举了各种可能的硬件/软件警报信号： 主要故障

SETTING ERROR：

内存故障引起的整定错误 校准区故障 模拟量通道故障 保护通信卡故障

由於内存故障引起的整定值回复到出厂值

EEPROM ERROR CALIBR.: CT ERROR :

PROT.COMMS FAIL: DEFAULT CONFIG.：

非主要故障 RAM ERROR: Battery fail:

由电池供电的随机存储器故障 电池故障(电力不足或是摆放不正确)

上海AREVA电力自动化有限公司 MiCOM P521 注 :

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“ Battery backed RAM memory ” 和“Battery failure ” 报警信息可以在CONFIGURAION/Alarm(配置/警报)菜单中设置为显示或不显示。

通信故障 实时时钟故障

正在从暂时的通信故障中恢复(后备保护有效)

COMM.ERROR: CLOCK ERROR:

PROT. COMMS RECOVER：

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3. 调试大纲

3.1

调试前提

MiCOM P521电流差动继电保护装置是全数字式设计的，通过软件实现所有保护及非保护功能。装置有高性能的自监测功能，一旦出现故障（通常不会出现），将产生报警信号。因此，调试时不需要象非数字式(电子继电器或机电式继电器) 那样进行广泛的测试。

要调试MiCOM P521保护装置，只需要验证继电器硬件性能良好，现场运行的整定值正确。如果整定值已经通过下述方法之一得到校验就没必要测试继电器的每个功能:

• 通过适当的整定软件读取继电器的整定值并校验 (推荐方法) • 通过人机界面读取继电器的整定值并校验

除非以前经过协议，否则由用户负责决定继电器是否采用实际应用的整定值，负责检查外部接线的配置逻辑与（或）继电器内部可编程逻辑的配置。

P590接口设备用来将P521发出的光信号转变为电信号，以用于多路复用连接的通信方式。P590需要和P521保护装置一起测试。

3.2 调试所需的设备

3.2.1 所需最基本设备

带计时器的过电流测试设备 万用表（适当的交流电流量程） 电路通断测试器 (如果万用表无此项功能) 2根50/125µm光纤(约1米长) ，每端带ST接头 光纤功率表，精度0~50dBm(用于测量光信号水平)

注意：一台现代测试设备可能包含几个以上所述的检测功能。

3.2.2 可选设备

P992型的多指测试插头 (如果安装有P991型的测试模块)，或MMLB01型的多指测试插头 (如果安装有MMLG型的测试模块) 。

一台电子式或手摇发电式绝缘电阻测试仪，直流电压输出不超过500V（只用于有必要测量绝缘电阻时）。

一台便携式PC并配有相应的软件 (使用手提电脑与继电器通讯可以检测继电器正面和背面的通讯端口，同时在调试时节省大量时间) 。

KITZ K-Bus-RS232 协议转换器(如果要测试RS485 K-Bus 端口并且继电器未安装该协议转换器) 。

RS485-RS232转换器 (如果要测试背面通讯口的RS485 Modbus) 。 一台打印机 (用于打印便携式PC中的整定记录) 。

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3.3 产品检验

3.3.1 保护装置未通电时的检验

在继电器没有辅助电源供电并且跳闸回路被隔离时，需要进行以下一组测试。对于这些测试，电流互感器接线必须与继电器相隔离。在插入测试插头前, 必须参考接线配置图以确保不会引起损坏和安全隐患。

危险: 绝不能使电流互感器的次级绕组开路，因为这样会产生危险的高电压并损坏绝缘。 3.3.1.1

外观检查

安装前要仔细地检查继电器外壳以确保无物理损坏。

额定值信息位于继电器前部的顶盖处，应该进行核对以确保其与该装置正确对应。 确保机箱接地端与现场的地网相连。 3.3.1.2

绝缘

调试时没必要进行绝缘电阻的测试，除非用户提出并且在安装时未进行测试。

断开所有接地线，用一个电子式或手摇发电式绝缘电阻测试仪（直流电压不超过500V）测量绝缘电阻。相同回路的端子应临时连接在一起。

主要的几组端子是：

a) 电流互感器回路 b) 辅助电源回路 c) 光隔控制输入 d) 继电器接点 e) RS485 通讯端口 f) 机箱接地端

绝缘电阻应大于100MΩ(测试电压500V)。

绝缘电阻测试完毕， 确保所有外部接线重新正确连接。 3.3.1.3 Watchdog(看门狗) 接点

使用电路通断测试器检查看门狗接点(端子号35和36)在继电器掉电情况下闭合，在继电器

带电的情况下断开。 3.3.2 辅助电源

继电器可以在直流辅助电源或交流/直流辅助电源的情况下工作，取决于继电器的额定供电电压。引入的电源电压必须处于表 3-1所指定的工作量程内。

上海AREVA电力自动化有限公司 MiCOM P521 电源额定电压 DC [AC有效值] 24 – 60V 48 – 150V 130 – 250V

[–] [–]

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直流工作范围 20 to 72V 38 to 180V 104 to 300V

交流工作范围

- - 88 to 275V

[110 – 250Vac 50/60Hz]

表 3-1 辅助电源Vx的工作范围

应注意，P521可以承受的直流辅助电源电压为上限额定电压加上12%的交流纹波。 3.3.3 保护装置带电测试 3.3.3.1

日期与时间

在设置日期与时间前，确定制造厂配置的电池绝缘带已被取出，绝缘带的作用是防止电池在运输与储存中漏电。

通过PARAMETERS菜单的DATE和TIME单元将日期与时间设置为正确的本地日期与时间。 一旦辅助电源失效，如果在底部的盖板内的电池舱装有电池，时间与日期会自动保持。因而，当辅助电源恢复后，时间与日期仍为正确值不需要重新调整。

要验证这一点，可以去掉辅助电源，让保护装置掉电大约30秒，重新带电，整定单元 DATE和TIME的时间应该是正确的。 3.3.3.2

发光二极管(LED)

继电器上电启动时，绿色的LED灯亮并一直保持，说明继电器状态良好。 继电器中有非易失内存，可以用于记忆保护装置最近一次由辅助电源供电时的报警状态（on 或off）。 在测试前面板的8个LED时，在AUTOMAT. CTRL/Commissioning菜单的“LED Test ”单元里选择“Yes ”。LED在被激活后应该持续发亮大约5秒。 3.3.3.3

光隔输入

P521保护装置共有5路光隔输入。

每路光隔输入应单独上电测试。确认极性正确后，将辅助电压与待测光隔输入的相应端子相连。

每路光隔输入的状态可以通过OP PARAMETERS菜单的“Input Status” 单元来查看，“1 ”表示带电输入，“0 ”表示不带电输入，每一路光隔输入上电激励时，显示屏上底部那行就有一个字符将改变数值以指示输入的新状态。 3.3.3.4

输出继电器

P521保护装置有8个输出继电器(不包括看门狗)。

确保调试菜单AUTOMAT. CTRL/Commissioning被激活。在“Trip Test” 单元里选择需要测试的输出继电器，“0” 表示不闭合输出继电器，“1” 表示闭合。选定待测的输出继电器后，在“Contact Test”单元里选择“Yes”来使输出继电器动作，接点会保持闭合状态直到再次选择“No”。

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注意：如果在“Disable Relays” 单元(同样在COMMISSIONGING菜单) 里

选择了“Yes” ，接点测试功能将会被禁止。

每个输出继电器应单独上电测试，相应的端子用电路通断测试器来测试。 要复位输出继电器，可在“Contact Test” 单元里选择“No” 。 3.3.3.5

后部通讯端口

请参见“调试和维护手册”。 3.3.3.6

差动保护通信

该测试用来验证EIA(RS)232/EIA(RS)485/光纤通信口和其他用于保护通信的外围设备(P590、P595等) 是否正常工作。测试内容因所用的通信方式而异，具体可参见“调试和维护手册”。 3.3.3.7

电流输入

本测试的目的是检验电流测量的精度是否在可接受的限度。

依次将电流加在每个电流互感器的输入端，所加电流以电流互感器变送器次级绕组额定电流为基准。表 3-2为电流输出的接法。

注意：在测试过程中保护装置的某些保护元件可能会动作，这取决于保护装

置的整定值。 CT 额定值 (A)

端子

49 和 50 1 A 51 和 52 1 B 53 和 54 1 C 55 和 56 1 N 41 和 42 5 A 43 和 44 5 B 45 和 46 5 C 47 和 48 5 N 表 3-2 电流输入的接法

保护装置的测量精度是 ±0.2%。然而，测试时应考虑测试设备的精度带来的误差。

3.4 整定值检验

要进行定值检验，确保保护装置采用的定值为实际应用的定值(如保护装置的功能整定值与

可编程配置逻辑的整定)。

注意：测试时应隔离跳闸回路以防相关断路器意外动作。为了增加安全性还

可以在COMMISSIONGING菜单里关闭输出继电器。

上海AREVA电力自动化有限公司 MiCOM P521 3.4.1 采用实际应用的定值

有两种应用定值方法:

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使用说明书

• 使用一台运行相应软件的便携式PC机，通过继电器前面板位于底盖板的RS232接

口或继电器后部的通信端口（通过一台KITZ协议转换器相连）将准备好的整定值文件传送到继电器上。 • 通过人机界面输入整定值。 这种方法对可编程配置逻辑的改变不适用。

3.4.2 演示保护装置的正确动作 3.4.2.1

电流差动制动动作特性

为了避免在做电流差动测试时由过流、接地、负序电流、热过负荷、断线、低电流或断路器失灵这些保护引起跳闸，这些保护必须被禁止。保护装置应设置成Loopback模式以和远端保护装置隔离 (在AUTOMAT. CTRL/Commissioning菜单的“Loopback Test ”单元)。 3.4.2.1.1 连接测试电路

以下图 3-1的测试电路需要一台可调自耦变压器和两个可变电阻。也可以用电流注入设备来提供Ia和Ib。

图 3-1 制动特性连接图

注入A相的电流被用作制动电流，另一个注入B相的电流用作差动电流。Ia总是大於Ib。 3.4.2.1.2 低斜率

确保继电器在“Loopback”( 自环) 模式。

给A相施加一个1pu的制动电流(注意：对於1A的应用向49-50端子注入1pu=1A，对於5A的应用向41-42端子注入1pu=5A) 。继电器将会发出跳闸信号，与电流差动相关的接点将会动作。相应地会产生“I DIFF” 和“I DIFF I-TRIP” 的报警信号。一些LED会点亮，黄色的报警LED开始闪烁。按!键然后按!键以清除报警信号。黄色LED将停止闪烁并开始持续发亮。这个指示只有当A相的差动电流退出制动特性的跳闸区才会熄灭。

A相动作会在AUTOMAT. CTRL/Commissioning菜单的“Idiff Trip Flags” 单元里会显示一个“A”，如下所示。

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IDiff Trip Flags

TRIP: A

注入A相电流之后，慢慢地从零开始增加B相电流直到B相跳闸。这时在“Idiff Trip Flags”单元里会在上面出现的“A” 之后再出现一个“B”，如下所示。

IDiff Trip Flags TRIP: A B

记录下B相电流的幅值，验证是否符合下面的式子。(k1为标么值，即百分比) 。 B相动作电流=0.5 x (Is1 + k1) pu +/- 10% 3.4.2.1.3 高斜率

重复 3.4.2.1.2的试验步骤，将A相的制动电流设置为 3pu。 注入A相电流之后，慢慢地从零开始增加B相电流直到B相跳闸。

记录下B相电流的幅值，验证是否符合下面的式子。(k1为标么值，即百分比) 。 B相动作电流=0.5 x [(3 x k2) – {(k2 – k1) x Is2} + Is1] pu +/- 20% 3.4.2.2

电流差动动作时间

保持前面的测试回路，断开B相，在A相注入一个3pu的瞬时电流，记录跳闸发生的时间。在B相和C相重复相同的测试。平均动作应小於表 3-3所列数值。

保护通信波特率

9.6 kb/s 19.2 kb/s 56 kb/s kb/s

表 3-3 P521的瞬时动作时间

在差动保护测试完成后，前面所禁止的过流等保护应恢复到原来的整定值。 3.4.2.3

后备过流保护

最大动作时间 100 ms 80 ms 45 ms 45 ms

如果应用了过流保护功能，应对其I>元件进行测试。

为防止任何电流差动或断路器失灵等元件误动，在测试过流元件时，应将这些保护功能关闭，并作好记录，哪些保护元件在试验后须要恢复。

注意:

如果 I>元件设置为“Backup”( 后备，即当保护通信故障时)，试验时需人为制造通道故障。退出自环试验模式，并且确保继电器不能与远方继电器通信。

-

将AUTOMAT. CTRL/Commissioning菜单的“Loopback”( 自环) 设为“0” 。

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观察继电器产生了“COMMS FAIL”(通信故障)报警。这可能需要10秒钟，取决于COMMUNICATION菜单的“Comms Fail Timer”( 通信故障计时器) 的设定值。

3.4.2.3.1 连接测试电路

通过AUTOMAT. CTRL/Output Relays菜单的“tI>”单元查看当I>1跳闸发生时选择哪一个出口继电器动作。

把保护装置的出口继电器连接到测试装置，使继电器可以触发测试装置并使计时器停止计时。同时确保当电流加给保护装置时计时器开始计时。 3.4.2.3.2 进行测试

确保计时器位。把菜单PROTECTION G1/[50/51] Phase OC中“I>”单元中设置值的2倍的电流加到保护装置，注意当计时器停止时的时间显示。

检查红色跳闸LED亮。 3.4.2.3.3 检查动作时间

检查计时器记录的动作时间在表 3-4。

特性 DMT

IEC STI (短时反时限) IEC SI (标准反时限) IEC VI (非常反时限) IEC EI (极端反时限) IEC LTI (长时间反时限) CO2 (短时反时限) IEEE MI (中度反时限) CO8 (长时间反时限) IEEE VI (非常反时限) IEEE EI (极端反时限)

RI

在2倍整定电流值和时间常数 (Tms/TD) 整定值为1下

的动作时间

额定值 (秒) tΙ>1 整定值

1.78 10.03 13.50 26.67 120.00 1.73 3.80 2.16 7.03 9.52 4.52

表 3-4 I>的特性动作时间

注意：除了定时限特性，表 3-4给出的动作时间是对于时间常数整定值为1的情况。因此，如果要得到其他时间常数下的动作时间，表 3-4给出的时间必须乘以相应的TMS或TD整定值。

另外， 对于定时限和反时限特性，保护装置可接受的动作时间的范围必须另外分别加上0.02秒和0.08秒。

范围 (秒) 整定值 ±2% 1.60 – 1.96 9.00 – 11.0 12.2 – 14.5 24 .0 – 29.3 108 – 132 1.56 – 1.90 3.42 – 4.18 1.94 – 2.38 6.33 – 7.73 8.57 – 10.5 4.07 – 4.97

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对于所有的特性，应当考虑到测试设备对精度的影响。 3.4.3 检查应用的整定值

必须根据需要的应用定值仔细检查输入保护装置的整定值，以确保整定值无误。在测试中没有被错误地改变整定值。

检查整定值有下列2种方法： •

使用一台装有适用软件的便携式PC，通过面板上的RS232口，或者背面的通讯口（连接有合适的规约转换器）把定值从保护装置中读出。把读出的定值与原始书面记录的应用定值比较。

通过保护装置的用户界面读取定值，与原始书面记录的应用定值比较。

•

3.5 点对点测试

3.3.3.6所叙是对於对保护装置光纤通讯信道及P590/Modem接口设备（如果安装）进行的自环测试，以证实P521保护装置就地的通讯信道的正确操作。可能的话，在本部分将移走自环测试，确认同组的P521之间的通讯能顺利地进行。

测试内容因所使用的通信方式而异，具体可参见“调试和维护手册”。

注意：在这些测试期间，跳闸回路应该保持隔离，以防止相应断路器的误操

作。

3.6 带负荷试验

有载检查的目的是： • • •

确认电流输入的外部接线是正确的 测量电容电流的大小

确认带负荷时差动电流小于保护装置整定值

• 检查每一端的线路电流互感器的极性是一致的

但是，只有在被保护设备的充电不受，而且同组中其他的P521保护装置已经运行的情况下才能进行这些检查。

移走所有的测试引线、临时短路引线等，恢复为了测试而移走的外部接线。

如果测试时需要断开保护装置的外部接线，必须保证在测试完成后，按照相关的外部接线或原理图重新恢复外部连接。 3.6.1 确认电流互感器接线

确认电流互感器的中性点回路电流很小，可以忽略。

把二次侧的相电流和相角和保护装置的测量值相比较，测量值见MEASUREMENTS/Current/General菜单。显示的测量值应该在所加的电流值的1%误差之内。但是，考虑到测试设备的精度，应该允许有额外的误差。

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注意：在正常的负载状况下，接地故障功能几乎测量不到电流。因此有必要

模拟一个相对中性点的故障。这可以通过暂时地断开一个或两个线路电流互感器连接，并且要把这些电流互感器的二次接线的端子短路。但是，如果用一个专用的电流互感器来测量接地故障的话，就不可能检查保护装置的接地故障电流测量值。

3.6.2 测量电容性充电电流

从馈线的一端充电，比较MEASUREMENTS/Current Diff菜单栏中的当地和远方测量电流来确认馈线三相容性充电电流小于预期值。

检查Is1的定值比容性充电电流高2.5倍。如果不是这种情况的话，通知决定初始定值的工程师，以确保在正常情况下的稳定性。 3.6.3 检查差动电流

在馈线提供负载电流的情况下，在MEASUREMENTS/Current/General的菜单栏中的保护装置测量值和预期值一样，而且差动电流和以前所测量的所有的三相的容性充电电流相似。 3.6.4 检查电流互感器电流的一致性

负载电流应该足够高，用以确认一组中的电流互感器以相同的极性连接到一个保护装置上。

在高电容的电缆回路，负载电流可能被容性充电电流所遮盖。有必要的话，颠倒和主电流互感器的连接，并检查MEASUREMENTS/Current Diff菜单“Differential IA”相的电流差动比正常连接的电流要高的多。如果在颠倒之后，差动电流反而下降了，可能是主电流互感器连接不正确，应该进行彻底的检查。对B相和C相重复相同的测试。

3.7 最终检查

完成所有的测试后，移走所有的测试或临时短引线。如果在接线确认测试中需要断开任何的保护装置和外部的接线，必须保证测试完成后，按照相关的外部接线或原理图重新恢复连接。 如果保护装置是新安装的，或者断路器刚维护过，则断路器维护和电流计数器应该为0。这些计数器可以通过RCDORD/CB Monitoring菜单的“CB Operation RST” 和“ΣAmps (n) RST”单元复归。

如果在测试中使用并安装了P991/MMLG测试块，移走P992/MMLB测试插头并重新该盖好盖子以便保护能够正常运行。

保证所有的事件记录、故障记录、干扰记录、报警和LED都已经复归。