SIPROTEC 7UT613, 7UT633, 7UT615 User Manual

SIPROTEC

前言 i

目录 V

介绍 1

差动保护功能 2

7UT6

V4.0 附录 A

安装和调试 3

技术数据 4

手册

7UT613

7UT633

7UT615

前言

本手册目的该手册描述了设备的功能、操作、安装和调试。其中，你将看到：

 设备的功能和设置描述――第二部分，

 安装和调试说明――第三部分，

 技术数据清单――第四部分，

 在附录里还有对有经验的用户来说很重要的数据。

有关SIPROTEC设备的设计、构造和操作的所有信息被放在SIPROTEC4系

统手册当中，编码为

E50417–H1176–C151。

适用对象保护工程师、调试工程师和那些与保护、自动操作和设备控制有关的安

装、测试和服务人员，同样也适用发电厂和变电站的操作人员。

本手册适用性本说明对于SIPROTEC 7UT6差动保护是适用的；程序版本4.0。

符合指标

该产品符合欧盟成员国对于产品电磁兼容性（

89/336/EEC）以及关于规定电压限值的电气设备（低压规范73/23/EEC）

的相关法律的欧盟委员会法规。

该产品指标符合性已由Siemens AG依照与一般标准EN 60000-6-2和

EN 50082（针对EMC规范）以及标准EN 60255-6（针对低压规范）一致

的委员会规范所进行的测试通过。

EMC

委员会规范

该产品为在工业环境下使用而被设计和制造。

该产品符合国际标准IEC 60255和德国规范VDE 0435。

其他标准 IEEE C37.90.*.

额外的支持对于买方来说，如果想得到更多的信息和更多详细的问题，请以书面形

式联系Siemens的地区代表。

培训课程我们的培训目录中可以提供单独的课程,或者可以直接向我们的培训中

心提问。请联系您的Siemens代表。

指示和警告

有下列条款：

如果没有足够的警惕，将会导致巨大的财产损失或严重的人身伤害，甚

如果没有足够的警惕，能够导致财产损失或轻微的人身伤害。此条款适

注意

在本手册中的警告和注意事项关系到您个人的生命和设备的寿命。请仔

细阅读！

危险：

至死亡。

警告：

如果没有足够的警惕，能够导致巨大的财产损失或严重的人身伤害，甚

至死亡。

小心：

用于设备本身引起的危害及其带来的危害。

有关设备的提示信息和说明书的各自的部分的要点用黑体表示。

警告！

该电力设备运行的时候会出现危险的电压。不遵守安全规则会导致人身

伤害和财产损失。

只有熟悉了本手册的所有的警告和安全条款并遵守那些安全条例的那

些合格人员才有资格操作设备。

该设备成功和安全的运行要在遵守本手册所有的警告和提示的条件下，

由合格的人员进行正确的操作、安装、调试和维护。

尤其是关于提升绞车的正确安装和安全规范（例如IEC,DIN,VDE,EN和其

它国家和国际的标准）必须遵守。不遵守规范能够导致死亡、人身伤害

和财产损失。

合格人员

根据说明书和产品标签，合格人员是指那些熟悉设备的安装、建造和调

试及其带来的危害的人。此外，他必须符合以下条件：

 根据已经确立的安全惯例，必须通过通电、断电、清除、接地和接

 根据已经确立的安全惯例，必须通过正确维护和使用保护设备的培

 通过汇报第一次帮助的培训。

符号的规定

出现在文本流的来自设备或用于设备的文字信息采用下列文本格式。

参数名称：也就是逐字出现在设备的显示屏或个人电脑的屏幕上（采用

操作软件DIGSI）的配置或功能参数的标识符采用等宽字体的粗体字。

头电流和设备的培训和认证。

训。

参数选项：也就是文本参数的可能设置。该参数可能逐字出现在设备的

显示屏或个人电脑的屏幕上（采用操作软件DIGSI），采用斜体字。

“指示”，也就是从继电器或是其它设备或是开关装置等输出的信息标

示符，用用等宽字体的粗体字表示。

当指示器的类型能够很明显的从图例上区分，可以存在一定的偏差。

以下是图中采用的符号：

设备内部逻辑输入信号

设备内部逻辑输出信号

模拟量内部输入信号

带有功能标号Fno的外部二进制输入信号

带有功能标号Fno的外部二进制输出信号

带有地址1234和可能的设定ON或OFF的被

指定功能的开关参数例子

除此之外，根据IEC 60617-12 和 IEC 60617-13 或是类似的标准采用如

下图形符号。下面列出最常用的一些。

模拟量输入信号

或门

与门

异或门（非共价）：如果只有一个输入打

开，那么输出打开

符合门（等值）：两个输入同时打开或同

时关闭，那么输出打开

动态输入（边沿触发）上面是正的，下面

是负的

由一个模拟输入字符转换为一个模拟输出

信号（例子：3）

带有指定地址和确定参数（名称）的限幅。

带有设定地址和参数符号（名称）的定时

器（启动延迟T，实际使用中可以调整T）

定时器（停止延迟T，实际使用中可以调整

T）

动态可触发脉冲定时器T（单稳态触发器）

带有输入设置的静态存储器(S),复位输入

−

(R)、输出(Q)和反相输出(

此外，图形符号遵照大多数情况下采用的IEC 60617–12 和 IEC

60617–13或者类似标准。

)

前言…………………………………………………………………………………………. .1

目录………………………………………………………………………………………….. 2

1 介绍…………………………………………………………………………………………. .17

1.1 整体操作………………………………………………………………………………..18

1.2 应用……………………………………………………………………………………..21

1.3 特性……………………………………………………………………………………..23

2 功能…………………………………………………………………………………………..29

概要

2.1

2.1.1 功能范围配置………………………………………………………………………32

…………………………………………………………………………………….30

2.1.1.1 整定概括………………………………………………………………………….35

2.1.2 被保护设备的结构(电力系统参数 1)…………………………………………… 38

2.1.3 一般的电力系统参数（电力系统参数 1）……………………………………….58

2.1.4 测量点/侧保护功能的赋值…………………………………………………………74

2.1.5 断路器数据（电力系统参数 1）………………………………………………….77

2.1.6 整定概括……………………………………………………………………………80

2.1.7 信息概括……………………………………………………………………………93

2.1.8 定值组………………………………………………………………………………93

2.1.8.1 整定概括………………………………………………………………………….94

2.1.8.2

2.1.9 总的保护参数（电力系统参数 2）……………………………………………….94

2.1.9.1 整定概括………………………………………………………………………….97

2.1.9.2 信息概括………………………………………………………………………….98

2.2 差动保护……………………………………………………………………..……….102

信息概括

………………………………………………………………………….94

2.2.1 差动保护基本原理………………………………..………………………..………102

2.2.2 变压器差动保护……………………………………………………………………111

2.2.3 发电机、电动机和串联电抗器的差动保护………………………………………118

2.2.4 并联电抗器的差动保护……………………………………………………………119

2.2.5 小母线和短线路的差动保护………………………………………………………119

2.2.6 母线单相差动保护…………………………………………………………………121

2.2.7 设定功能参数………………………………………………………………………125

2.2.8 整定概括…………………………………………………………………………..130

2.2.9

信息概括

…………………………………………………………………………..132

2.3 带制动的接地故障保护…………… …………………………...……………….…134

2.3.1 功能描述…………………………………………………………………………136

2.3.2 设定功能参数……………………………………………………………………141

2.3.3 整定概括…………………………………………………………………………142

2.3.4 信息概括…………………………………………………………………………142

2.4 相流和零流的带时限过流保护…………………………………………………….143

2.4.1 功能描述…………………………………………………………………………..143

2.4.1.1 定时限过流保护………………………………………………………………...143

2.4.1.2 反时限过流保护………………………………………………………………...147

2.4.1.3 手合命令………………………………………………………………………...150

2.4.1.4

动态的冷负荷起动

……………………………………………………………...150

2.4.1.5 涌流制动………………………………………………………………………...150

2.4.1.6 采用反相联锁的快速母线保护………………………………………………...152

2.4.2 设定功能参数…………………………………………………………………….152

2.4.2.1 相电流段 ………………………………………………………………………153

2.4.2.2 零序电流段……………………………………………………………………...159

2.4.3 整定概括…………………………………………………………………………..163

2.4.4 信息概括…………………………………………………………………………..166

2.5 接地电流的带时限过流保护……………………………………………………….169

2.5.1 功能描述…………………………………………………………………………..169

2.5.1.1 定时限过流保护………………………………………………………………...169

2.5.1.2 反时限过流保护………………………………………………………………...171

2.5.1.3 手合命令………………………………………………………………………...173

2.5.1.4 动态的冷负荷起动……………………………………………………………...173

2.5.1.5 涌流制动………………………………………………………………………...174

2.5.2 设定功能参数……………………………………………………………………..174

2.5.3 整定概括…………………………………………………………………………..179

2.5.4 信息概括…………………………………………………………………………..181

2.6

带时过流保护的动态冷负荷起动

……………………………………………….183

2.6.1 功能描述…………………………………………………………………………..183

2.6.2 设定功能参数……………………………………………………………………..186

2.6.3 整定概括…………………………………………………………………………..187

2.6.4 信息概括…………………………………………………………………………..188

2.7 单相带时限过流保护……………………………………………………………….189

2.7.1 功能描述…………………………………………………………………………..189

2.7.2 高阻抗元件保护…………………………………………………………………..191

2.7.3 油箱泄漏保护……………………………………………………………………..194

2.7.4 设定功能参数……………………………………………………………………..194

2.7.5 整定概括…………………………………………………………………………..199

2.7.6

信息概括

…………………………………………………………………………..200

2.8 不平衡负荷保护…………………………………………………………………….201

2.8.1 功能描述…………………………………………………………………………..201

2.8.1.1 定时限段………………………………………………………………………...201

2.8.1.2 反时限段………………………………………………………………………...202

2.8.2 设定功能参数……………………………………………………………………..205

2.8.3 整定概括…………………………………………………………………………..209

2.8.4 信息概括…………………………………………………………………………..210

2.9 热过负荷保护……………………………………………………………………….211

2.9.1 采用热模型的过负荷保护………………………………………………………..211

2.9.2 热点计算和老化率的测定………………………………………………………..213

2.9.3 设定功能参数……………………………………………………………………..217

2.9.4 整定概括…………………………………………………………………………..220

2.9.5 信息概括…………………………………………………………………………..222

2.10 用于过负荷检测的 RT D 盒…..…………………………………………………….222

2.10.1 功能描述…………………………………………………………………………222

2.10.2 设定功能参数……………………………………………………………………223

2.10.3

整定概括

…………………………………………………………………………225

2.10.4 信息概括…………………………………………………………………………230

2.11 过励磁保护………………………………………………………………………….232

2.11.1 功能描述…………………………………………………………………………232

2.11.2 设定功能参数……………………………………………………………………..234

2.11.3 整定概括…………………………………………………………………………..237

2.11.4 信息概括…………………………………………………………………………..238

2.12 断路器失灵保护…………………………………………………………………….239

2.12.1 功能描述…………………………………………………………………………..239

2.12.2 设定功能参数……………………………………………………………………..242

2.12.3 整定概括…………………………………………………………………………..245

2.12.4

信息概括

…………………………………………………………………………..245

2.13 外部信号处理……………………………………………………………………….247

2.13.1 功能描述…………………………………………………………………………..247

2.13.2 设定功能参数……………………………………………………………………..248

2.13.3 整定概括…………………………………………………………………………..248

2.13.4 信息概括…………………………………………………………………………..248

2.14 监视功能…………………………………………………………………………….250

2.14.1 功能描述…………………………………………………………………………..250

2.14.1.1 硬件监视………………………………………………………………………...250

2.14.1.2 软件监视………………………………………………………………………...251

2.14.1.3 测量量监视……………………………………………………………………...251

2.14.1.4 跳闸回路监视…………………………………………………………………...253

2.14.1.5 故障反映………………………………………………………………………...255

2.14.1.6 组报警…………………………………………………………………………...257

2.14.1.7 整定错误………………………………………………………………………...258

2.14.2 设定功能参数……………………………………………………………………..259

2.14.3

整定概括

…………………………………………………………………………..260

2.14.4 信息概括…………………………………………………………………………..261

2.15 保护功能控制……………………………………………………………………….264

2.15.1 全装置的故障检测逻辑…………………………………………………………..264

2.15.2 全装置的跳闸逻辑………………………………………………………………..264

2.15.3 设定功能参数……………………………………………………………………..266

2.15.4 整定概括……………………………………………………… ………………….266

2.15.5 信息概括…………………………………………………………………………..266

2.16 断路、目测工具…………………………………………………………………….267

2.17 辅助功能…………………………………………………………………………….269

2.17.1 信息处理…………………………………………………………………………..269

2.17.1.1

概要

……………………………………………………………………………...270

2.17.1.2 事件日志（操作信息）…………………………………………………………272

2.17.1.3 跳闸日志（故障信息）…………………………………………………………272

2.17.1.4 主动报告…………………………………………………………………………272

2.17.1.5 总查询…………………………………………………………………………...273

2.17.1.6 开关统计………………………………………………………………………...273

2.17.2 运行期间测量……………………………………………………………………..273

2.17.3 故障记录…………………………………………………………………………..279

2.17.4 设定功能参数……………………………………………………………………..280

2.17.5 整定概括…………………………………………………………………………..281

2.17.6 信息概括…………………………………………………………………………..281

2.18 命令处理…………………………………………………………………………….289

2.18.1 命令类型…………………………………………………………………………..289

2.18.2 命令顺序步骤……………………………………………………………………..290

2.18.3 联锁………………………………………………………………………………..290

2.18.3.1 联锁/非联锁转换……………………………………..…………………………..291

2.18.4 记录和命令确认…………………………………………………………………..293

2.18.5

信息概括

…………………………………………………………………………..294

3 安装和调试…………………………………………………………………………………295

3.1 安装和连接. ………………………………………………………………………..296

3.1.1 安装……………………………………………………………………………….296

3.1.2 终端变量………………………………………………………………………….300

3.1.3 硬件修改………………………………………………………………………….306

3.1.3.1 概述……………………………………………………………………………..306

3.1.3.2 装置拆卸………………………………………………………………………..308

3.1.3.3 电路板上的跳线………………………………………………………………..309

3.1.3.4 接口模块………………………………………………………………………..323

3.1.3.5 重新组装装置…………………………………………………………………..326

检查连接

3.2

……………………………………………………………………………327

3.2.1 串口的数据连接………………………………………………………………….327

3.2.2 检查电厂连接…………………………………………………………………….329

3.3 调试…………………………………………………………………………………332

3.3.1 调试模式和传送分组…………………………………………………………….332

3.3.2 检查时间同步…………………………………………………………………….333

3.3.3 检查系统(SCADA)串口……………………………………………………….…334

3.3.4 检查二进制输入和输出………………………………………………………….336

3.3.5 检查设定的一致性……………………………………………………………….338

3.3.6 检查断路器失灵保护…………………………………………………………….340

3.3.7 保护装置的电流对称测试……………………………………………………….342

3.3.8 保护装置的零序电流测试……………………………………………………….347

3.3.9 母线保护检查…………………………………………………………………….352

3.3.10 未定义的单相电流输入检查…….………………………………………………354

3.3.11 电压连接检查………………………….…………………………………………355

3.3.12 用户指定功能测试……….………………………………………………………357

3.3.13 稳定性检查及触发波形记录……………………………………………………..357

3.4 装置的最后准备……………………………………………………………………360

4 技术数据……………………………………………………………………………………361

4.1 一般装置数据………………………………………………………………………362

4.1.1 模拟量输入……………………………………………………………………….362

4.1.2 电源……………………………………………………………………………….362

4.1.3

二进制输入和输出

……………………………………………………………….363

4.1.4 通讯接口………………………………………………………………………….363

4.1.5 电气测试………………………………………………………………………….367

4.1.6 机械强度测试…………………………………………………………………….368

4.1.7 气压测试………………………………………………………………………….369

4.1.8 操作条件………………………………………………………………………….369

4.1.9 结构……………………………………………………………………………….370

4.2 差动保护……………………………………………………………………………372

4.2.1 概述……………………………………………………………………………….372

4.2.2 变压器…………………………………………………………………………….372

4.2.3 发电机、电动机、电抗器……………………………………………………….375

4.2.4 母线、短线………………………………………………………………………..376

4.3 带制动的接地故障保护………………………………………………………………377

4.4 相电流和零序电流保护……………………………………………………………378

4.5 接地电流的时限过流保护…………………………………………………………385

4.6 动态冷负荷启动的带时限过流保护…………………………………………………386

4.7 单相时限过流保护…………………………………………………………………387

4.8 不平衡负荷保护……………………………………………………………………388

4.9 热过负荷保护………………………………………………………………………389

4.9.1

采用热模型的过负荷保护

………………………………….……………………389

4.9.2 热点计算和老化率测定………………………………………………………….391

4.10 用于过负荷检测的RTD盒…………………………………………………………391

4.11 过励磁保护…………………………………………………………………………392

4.12 断路器失灵保护……………………………………………………………………394

4.13 外部跳闸命令………………………………………………………………………394

4.14 监视功能……………………………………………………………………………395

4.15 辅助功能……………………………………………………………………………396

4.16 外型尺寸……………………………………………………………………………399

附录

…………………………………………………………………………………………404

A.1 分类信息和附件………………………………………………………………………405

A.1.1 三个测量端的差动保护设备7TU613……………………………………………...405

A.1.2 三至五个测量端的差动保护设备 7TU633 和 7TU635…………………………….407

A.1.3 附件和备件………………………………………………………………………….409

A.2 总表……………………………………………………………………………………412

A.2.1 面板嵌入装置或组柜装置………………………………………………………….412

A.2.2 面板表面装置……………………………………………………………………….416

A.3 连接示例………………………………………………………………………………421

A.4 保护对象保护功能定义………………………………………………………………437

A.5 预置配置………………………………………………………………………………438

A.6 协议独立功能…….…………………………………………………………………...443

定值列表

A.7

A.8 信息列表………………………………………………………………………………477

A.9 测量值列表……………………………………………………………………………505

………………………………………………………………………………444

介绍 1

在本章中介绍了 SIPRPTEC®4 设备 7UT6。并在应用、特性和功能范围方面给出了该装置

的总体介绍。

1.1 整体操作 17

应用

1.2

1.3 特性 23

1.1 整体操作

数字式差动保护设备 SIPROTEC®7UT6 设备拥有一套强大的微处理器系统。该系统提供了

设备中从测量数据的获得到断路器命令的输出的所有功能的全数字化处理过程。图

一套 7UT613 设备的基本结构，示例对应于一个三绕组变压器。

1-1

显示了

图1-1 数字式差动保护7UT6的硬件结构——示例为对应于三绕组变压器的一套7UT613设备，它

具有3个测量端M1,M2和M3,2个单相辅助输入X1和X2。

模拟量输入

测量输入单元“AI”把得自于变压器的电流和电压转化成能在设备中处理的内部信号电平。

根据型号的不同，该设备由12个（7UT613和7UT633）至16个（7UT635）电流输入组成。其中，

三个电流输入用于提供三相保护装置的每一末端（即测量端）的相电流输入。而额外的单相输

入（即辅助输入Ix）可用于其它需要获得的测量电流，例如，测得的中性点接地电流或其它单

相电流。一或两个输入可以设计成用于高灵敏度电流检测。如监测变压器或电抗器的微小泄漏

电流；或通过一个外部串联电阻来监测电压（例如用于高危设备的保护）。

型号7UT613和7UT633可以提供4个电压输入。其中3个可连成相对地电压，另一个单相电压

输入（辅助输入U4）用于连接单相电压，该电压可以是零序电压或其它需要的电压。当然，该

差动保护并不需要任何测量电压。然而，可以把电压连接到设备上用于过励磁保护，该保护计

算了变压器或并联电抗器中的感应电平。电压连接还可以测量、显示、转换和监视电压及其它

测量值，如功率、功率因素和电感等。

此后，模拟信号被发送到输入放大器组“IA”。

该输入放大器组“IA”对测量信号确保有一个高阻端。它还包括有根据带宽和信号处理速

度优化得的滤波器。

模拟/数字转换器组“AD”包括放大器、模拟/数字转换器和存贮器模块，它进一步把数据

传送到微处理器系统“μC”。

微处理器系统

除了处理测量值，微处理器系统“μC”还能执行实时保护和控制功能。特别包括以下功能：

——测量信号的过滤和整理

——测量信号的持续监控

——每一个保护功能启动条件的监视

——测量信号整理，例如对应于被保护的变压器接线组的电流变换（当应用于变压器差动保护）

和调整电流大小

——差动和制动量的形成

——相电流和制动量的频率分析

——被保护设备对应于温度上升的复制和扫描得的电流的均方根值计算

——门槛值和时间序列查询

——逻辑功能的信号处理

——用户可定义逻辑功能处理

——跳闸命令决策

——作用于断路器的确认命令的检测

——应用于系统故障分析的故障信息、故障发布和故障滤波数据的存储

——测量值和其它获得数据的计算和显示

——操作系统和相关功能管理，如数据记录、实时时钟、通讯和接口等。

信息由输出放大器“OA”提供。

二进制输入和输出

微处理器系统通过二进制输入，如远方复位和闭锁命令，得到保护元件的外部信息。“µC” 通

过输出接点发布信息给外部装置，这些输出主要包括传给断路器的跳闸命令和把重要信息传给

远方告警系统的信号。

面板元件

在前面板上的发光二极管

(LEDs)

和显示屏

(LCD)

提供了诸如目标、测量值、事件或故障

相关信息、状态和7UT6的功能状态等信息。

综合控制和数字键结合显示屏使得7UT6于本地的交互变得容易。装置的所有信息都可使用

综合控制和数字键访问。信息包括保护和控制设定，操作和故障信息以及测量值(见SIPRPTEC

系统手册，定货号E50417–H1176–C151)。这些设定的修改在第2章讨论。

如果装置集成了开关控制功能，可从7UT6的前面板来控制断路器和其它设备。

型号7UT61在前面板上提供了一个4线α数字显示；而型号7UT63不仅包括一个图形显示，而

且有对应于本地控制和键控开关的元件。

串口

通过个人电脑，前面板的操作串口被用于提供本地和7UT6之间的通讯。装置所有功能可使

用SIPROTEC®4的操作程序DIGSI® 来方便地操作。

一个单独的服务串口通过调制解调器提供远方通讯，或通过永久连接7UT6的变电站控制计

算机提供当地通讯系统。

DIGSI

是必须的。

所有7UT6的数据可以通过SCADA系统传输到中央主单元或主控系统。不同的规约和物理

配置使此接口适用于特殊应用。

另一个接口提供外部时钟源到内部时钟的时间同步。

通过额外接口模块可使用更多的通讯规约。

服务接口可连接到RTD盒用于处理外部温度，如过负荷保护。它也可以由其它任一个附加接

口来替换。

电源

7UT6应用于各种通用电源。在电源系统发生短路时产生的暂态可通过电容器桥接吸收(见

技术数据，4.1.2节)。

1.2 应用

数字式差动保护7UT6是一种快速和有选择性的短路保护，适用于所有电压等级，旋转机械、

串联和并联电抗器、短线路和带两条至五条出线的小母线（依据型号的不同）。它也可用于带9

条或12条（依据型号的不同）出线母线的单相保护。可单独配置，以确保对保护设备的最优配

置。

装置也适用于两相连接和频率为

差动保护原理的最大优点是在整个保护范围内发生短路时的快速跳闸。电流互感器在网络

的末端限制了保护范围，这个严格限制是为什么差动保护有如此理想选择性的原因。

作为变压器保护，装置通常连接到把变压器从主系统中分离出来的电流互感器上。由于变

压器的绕组连接，相移和电流连接通过计算在装置中匹配。中性点的接地情况适合用户需求并

在匹配算法中自动考虑。此外，可以通过内部计算把由不同电流互感器流向变压器同一绕组的

电流合并。

对发电机或电动机保护，比较了设备终端和中性点的电流。对串联电抗器也有类似应用。

此外，还可以用于保护短线路或带3至5条（依据型号的不同）端口或出线的小母线。“短”

意味着从电流互感器到装置的连接不会使电流互感器产生不容许的负荷。

对带接地的变压器、发电机、电动机或并联电抗器，可测量中性点与地之间的电流并用于

高灵敏度接地保护。

装置的9或12个标准电流输入可用于允许带最多9或12条出线母线的单相保护（依据型号的

不同），此时一个

保护允许带6至12条出线的母线。

用于一相。可以选择安装（外部）电流变送器，用一个

7UT6

16.7 Hz

时的牵引系统。

7UT6

继电器来

如果对于差动保护设备并不需要应用所有的模拟输入，则剩余的输入可以用于不同的独立

保护或测量任务。例如，假设一个具有5个三相电流输入的7UT635被用于保护一个三绕组变压器，

则多余的两个电流输入可以被用于其它设备的过电流保护，如辅助系统回路。

一至两个额外的电流输入可以设计成具有很高的灵敏度。例如用于变压器油箱或电抗器与

地之间小泄漏电流的检测，从而确认高阻故障。也可以通过外部电阻来测量电压。

对变压器（包括自耦变压器）、发电机和并联电抗器，用7UT6可形成高阻抗单元保护系统。

在这种情况下，保护区域内末端的所有电流互感器电流都流人一个共同的大电阻（外部），流

过电阻的电流用7UT6中的高灵敏度电流输入来测量。

装置对于所有的保护对象都提供了后备过流保护功能，且在每一侧或测量端都可投入。

热过负荷保护可用于任何机械。这可以通过使用外部RTD盒来测量油温，从而求得热点温度

的评估和老化率来补充。

不平衡负荷保护用于对不对称电流的检测。这样就可以检测对旋转机械特别有害的缺相和

负序电流。

对于具有电压输入的型号，它们可利用检测被保护对象如电力变压器和电力电抗器的并联

电抗的增加来提供过励磁保护。该保护检测与铁心中磁通　或感应B成比例的U/f率。这使得对

电力系统中将要发生的铁心饱和的检测成为可能。这种饱和发生在如周期性的（全）负荷脱离

或下降之后。

对16.7Hz的型号，两相应用对牵引供电（变压器或发电机）是有用的，对此应用提供了所

有保护功能（差动保护、有限的接地故障保护、过流保护、过负荷保护）。

断路器失灵保护检查跳闸命令后的断路器反应。它可定义为被保护对象的任何侧或测量端。

1.3 特性

· 强有力的三十二位微处理系统。

· 从模拟输入量的采样和量化到跳闸命令等测量值和控制的全数字化处理。

· 依据所设计的模拟输入转换器，二进制输入和输出，DC/DC或AC/DC转换器，完成7UT6内部

处理回路和外部测量回路、控制和电源回路的电隔离和可靠分离。

· 适用于变压器、发电机、电动机、电抗器和小母线保护；也适用于多端口短线路和多绕组变

压器。

· 使用综合操作面板或一台运行DIGSI

变压器差动保护

· 电流制动跳闸特性。

· 二次谐波闭锁冲击电流。

· 使用高次谐波（尤其是3或5次谐波）来抑制由变压器过激所产生的暂态和稳态故障电流。

· 不受DC偏移电流和电流互感器饱和的影响。

软件的电脑，使装置操作简便。

· 对不同电流互感器饱和的高稳定性。

· 当大故障电流时，高速瞬时跳闸。

· 不受变压器中性点情况影响。

· 通过测量变压器中性点电流，具有高接地故障灵敏性。

· 变压器接线组别智能匹配。

· 变压器绕组不同额定电流以及变比的智能匹配。

发电机和电动机差动保护

· 电流制动跳闸特性。

· 高灵敏度。

· 跳闸时间短。

· 不受DC偏移电流和电流互感器饱和的影响。

· 对不同电流互感器饱和的高稳定性。

· 不受中性点情况影响。

小母线和短线路差动保护

· 电流制动跳闸特性。

· 跳闸时间短。

· 不受DC偏移电流和电流互感器饱和的影响。

· 对不同电流互感器饱和的高稳定性。

· 用工作电流监视电流连接。

母线保护

· 对一条带有6或9或12条出线（依据型号和连接设备）的母线的单相差动保护。

· 或者一相一个继电器，或者一个继电器通过中间的电流变送器连接。

· 电流制动跳闸特性。

· 跳闸时间短。

· 不受DC偏移电流和电流互感器饱和的影响。

· 对不同电流互感器饱和的高稳定性。

· 用工作电流监视电流连接。

带制动的接地故障保护

· 接地故障保护用于变压器绕组、发电机、电动机、并联电抗器或中性点设备。

· 跳闸时间短。

· 在保护区域内对接地故障有高灵敏性。

· 使用穿越接地电流的大小和相位关系，对外部接地故障具有高可靠性。

高阻抗单元保护

· 高灵敏的故障电流检测，使用通用的（外部）负荷电阻。

· 跳闸时间短。

· 不受DC偏移电流和电流互感器饱和的影响。

· 具有最优匹配的高稳定性。

· 适用于中性点接地或不接地的发电机、电动机、并联电抗器和变压器（包括自耦变压器）的

接地故障检测。

· 高阻抗单元保护的应用适合于任何电压测量（通过电阻电流）。

油箱泄漏保护

· 对变压器或电抗器，油箱安装在绝缘处。

· 监视从油箱到地之间的泄漏电流。

· 可通过装置的标准电流输入或特殊高灵敏电流输入（最小3mA）来连接。

用于相电流和零流的带时限过流保护

· 对每一相电流和零流（三倍零序电流）的两段定时限延迟过流保护，可设计在被保护对象的

任一侧或任何测量端。

· 此外，一段反时限过流用于每一相电流和零流。

· 可以选择不同标准的不同反时限特性曲线，或应用用户自定义特性曲线。

· 所有段可按需求组合；相电流和零流可选择不同特性曲线。

· 对任何需求段可方便地进行外部闭锁(如反向内部闭锁)。

· 对任何需求段的严重故障合闸时的瞬时跳闸。

· 使用测量电流的二次谐波进行涌流制动。

· 实时过流参数的动态切换，如发电厂冷启动时。

用于接地电流的带时限过流保护

· 两段定时限过流保护用于接到一相电流输入上的接地电流(例中性点和地之间的电流)。

· 此外，一段反时限过流用于接地电流。

· 可以选择不同标准的不同反时限特性曲线，或应用用户自定义特性曲线。

· 所有段可按需求组合。

· 对任何需求段可方便地进行外部闭锁(如反向内部闭锁)。

· 对任何需求段的严重故障合闸时的瞬时跳闸。

· 使用测量电流的二次谐波进行涌流制动。

· 实时过流参数的动态切换，如发电厂冷启动时。

单相带时限过流保护

· 两段定时限过流保护可按需求组合。

· 用于任何需要的单相过流检测。

· 能被分配给标准电流输入或高灵敏电流输入。

· 适用于检测微小电流(例如，用于高阻抗单元保护或油箱泄漏保护，见上文)。

· 通过使用外部串联电阻，适用于检测任何所需的AC电压（如高阻抗单元保护，见上文）。

· 对任何需求段可方便地进行外部闭锁。

不平衡负荷保护

· 被保护设备任一侧或3相测量点的负序电流处理。

· 两段定时限负序过流和一段反时限负序过流。

· 可以选择不同标准的不同反时限特性曲线，或应用用户自定义特性曲线。

· 所有段可按需求组合。

热过负荷保护

· 初始电流热损耗的热模型。

· 真实RMS 电流计算。

· 能被定义给被保护设备的任一侧。

· 可调整的热告警段。

· 可调整的电流告警段。

· 可选择根据IEC60354的热点温度计算，带反向功率和老化率（通过RTD盒利用外部温度探测

器）计算。

过励磁保护

· 电压/频率比U/f的计算，该比率与变压器或并联电抗器的并联电抗的通量或感应量成比例。

· 可调节的预警和跳闸阶段（具有一定时间延迟）。

· 标准反时限特性曲线，或用户自定义的带有热压的特性曲线。

断路器失灵保护

· 监视流过被保护设备用于此保护侧的断路器的电流。

· 监视断路器位置状态(如果可用断路器辅助接点或反馈信息可知)。

· 由内部保护功能启动。

· 通过二进制输入由外部跳闸功能启动。

· 一或两段延迟。

· 短复位和过调量次数。

外部直接跳闸

· 通过二进制输入由外部装置跳闸。

· 外部命令可进入信息和跳闸命令的内部处理。

· 带或不带时间延迟。

处理外部信息

· 组合外部信号（用户定义信息）到内部信息处理。

· 对于瓦斯保护和油气，预先定义传输信号。

· 连接到输出继电器，LEDs 和通过串口到中央计算机站。

用户定义逻辑功能(CFC)

· 为了用户定义的逻辑功能的执行，在内部信号和外部信号间可自由编程连接。

· 所有常用逻辑功能。

· 时间延迟和测量值设定点查询。

调试操作

· 为了便于维修，不连接到单侧或测量端；单侧或测量端不包括在差动保护系统中，且不影响

保护系统的其它部分。

· 全面支持操作和调试。

· 所有测量值大小和相位指示。

· 差动电流和制动电流的指示。

· 借助浏览器形象化显示综合帮助工具：相位矢量图。它在同一幅图形上显示了被保护设备的

所有测量点的各侧电流。

· 接口检测以及连接和直接检查。

监视功能

· 监视内部测量回路、辅助电源、硬件和软件，用于增强可靠性。

· 通过对称和旋转检测，监测电流互感器二次回路。

· 通过对称、加和和旋转检测，监测电压互感器二次回路。

· 在错误定值产生误动时，检查保护整定值的完整和电流输入的分配：闭锁差动保护。

· 跳闸回路监视。

· 应用差动保护系统的快速相间隔离开关和不平衡负荷保护，监测电流互感器二次回路的短线，

以防止误操作。

其它功能

· 电池缓冲时钟，能通过同步信号（例DCF77，IRIG-B通过卫星接收器）、二进制输入或系统

接口进行同步。

· 持续计算和在装置的前面板上显示测量值。被保护设备所有侧的测量值的显示。

· 故障事件存储器（跳闸日志）可存储带时标的最近的8个故障（系统故障）。

· 故障记录存储器和模拟数据传输和用户配置的二进制信号追踪在最大是5s的时间范围内。

· 开关统计：对由装置发出的跳闸命令进行计数，也记录故障电流和切断故障电流的累积。

· 通过串口与中央控制和数据存储设备的通讯，可选数据线、MODEM或光纤。可应用不同的

传输协议。

功能 2

本章描述SIPROTEC®7UT6保护中的众多功能。解释了每一个功能的整定选项，包括所需整定

值和公式的用法。

2.1 概要 30

2.2 差动保护 102

2.3 带制动的接地故障保护 134

2.4 相电流和零序电流的带时限过流保护 143

2.5 接地电流的带时限过流保护 169

2.6 带时限过流保护的动态冷负荷启动 183

2.7 单相时限过流保护 189

2.8 不平衡负荷保护 201

2.9 热过负荷保护 211

2.10 用于过负荷保护的RTD盒 222

2.11 过励磁保护 232

2.12 断路器失灵保护 239

2.13 外部信号处理 247

2.14 监视功能 250

2.15 保护功能控制 264

2.16 断路，显示工具 267

2.17 辅助功能 269

2.18 命令处理 289

2.1 概要

在装置投电后几秒，LCD出现初始显示。在7UT6中显示测量值。

配置整定（见2.2.1节）可使用PC机和DIGSI

口。在SIPROTEC

4系统手册中，描述了通过DIGSI®的操作，定货号E50417¨CH1176¨C151。改变

配置设定需要输入No. 7的密码。无此密码，只能读取整定值，而不能将其更改和传输给设备。

功能参数，如功能设置选项、门槛值等，能用设备前面板上的键盘和显示输入，或通过连

接到设备前面板上的使用DIGSI

软件的一台PC来实现。需要第5级密码（个别参数）。

在概要部分，您将确定电力系统，测量端（CT）,模拟连接和设备保护功能之间的正确相互

配合。由于7UT6系列设备所提供的广泛特性，本章具有丰富的内容。实际上，本章中讨论的参

数，提供给设备被保护系统的所以可能信息，包括测量端（例如，电流和电压变压器）和被保

护功能的整定值。

软件，通过设备前面板上的操作接口或服务串

在第一步（见2.1.1节），指定需要保护的系统元件类型，这是由于附件特性将根据主保护

设备类型的不同而变化。同时，需要选择指定应用的保护功能；设备中的部分功能对于固定的

情况可能是不必要，无用或不可行的。

在下一步（见2.1.2节），描述被保护设备的拓扑结构，例如，被保护设备的安置，它的各

侧（变压器绕组，发电机/电动机侧，线路末端，母线馈线）和提供测量值的测量端。

在输入了一些总的系统参数（频率，相序）后，在2.1.3节中需要输入主保护设备的特性。

设备特性包括额定参数和中性点情况（在变压器保护时），矢量组，可用地点和自连接绕组。

在2.1.3节中也处理了CT参数，这些参数必须被整定以确保从不同测量点获得的电流数据可

根据正确的比例因子来计算。

以上信息足以向设备主保护功能（如差动保护）描述被保护对象。对于其它保护功能，可

在2.1.4节中选择需要测量值的处理方法。

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