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监控与保护系统种类 能量监控与管理系统 电网保护系统 绝缘监测 漏电监测 测量装置
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需保护的设备 电动机 进线及设备 发电机组 变压器
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故障分类 1) 电气 2) 热力 3) 机械
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1) 电气故障 微过电压 水渗漏 绝缘失去 漏电 由污染引起 (空气, 油) 过电压或欠电压….
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2) 热故障 过负荷 全局或局部冷却问题 短路 不平衡电流或电压 欠电压 反向功率 …
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3) 机械故障 短路 励磁与同步失去 欠产 / 超产 反向功率 相转换 空泵运行 …
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保护概述 简单 精确 分辨 优化 (性能/价格)
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保护装置 断路器 熔断器 优化选择 经济性 设计 安全性 安全性 精确性 I> 经济性 设计 精确性 I> 经济性 设计
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保护特性 进线及设备 1 路进线 相间故障 接地故障 2 路进线 相间故障 接地故障 方向电流故障 I > Io >
MT BT I > Io > HT HT MT I > Io > I dir 2 路进线 相间故障 接地故障 方向电流故障
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电动机保护 基本故障 过负荷 (热力) 短路 相间故障 最高频率 最低电压 其它故障 启动时间 启动次数 最小电流 转子质量 定子质量 温度
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变压器保护 基本故障 过负荷 (温度或热力图) 短路 (内部/外部) 接地故障 其它故障 DGPT (气体, 压力, 温度)
接地故障 (高压)
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发电机保护 基本故障 过负荷 (温度或热力图) 短路 (内部/外部) 接地故障（定子/质量） 其它故障 相间故障 电机状态 最大，最小频率
励磁故障 电机状态 最大，最小频率 最大，最小电压
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保护系统的结构 检测 脱扣 2 4 5 3 M fault Reset DIRIS CP kA I1 I2 I3 / local
remote fault Reset I > I >> C O Io > Io >> I dir AL X OFF DIRIS CP kA I1 I2 I3 检测 脱扣
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测定电流的数字保护 I > Io > 过负荷 « 热保护» 反时限
故障 故障 保护类型 相中间 相地间 类型 时间 I > Io > 过负荷 « 热保护» 反时限 I >> Io >> 短路 « 磁保护 » 定时间 Idir 方向 定时限
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保护类型 时间 电流 时间 电流 反时限 定最小时间 保护 (IDMT) 定时间 保护 (DT)
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保护 数字化 时间 电流 Circuit breaker fuse 时间 电流 时间/ 电流 曲线
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保护曲线 时间 电流 标准 IEC 255-3 SIT: 单反比 VIT: 很反比 EIT: 极反比 UIT: 超反比 用户设定 磁保护
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曲线设置 ( 断路器 400A) STR53UE DIRIS CP In = 400A 设定值 In = 400A 设定值 Ts t
1,1 DIRIS CP t I / Is 1 10 2 + 过负荷 (热保护) 类型 : VIT ==> t = Ts x ___9___ (I/Is) - 1 Set Is = I> = 288A ( 0.72 x In ) Set Ts = T> = 0.1s 在 10 In 若 I = 1.5 Is ==> t = 0.1 x ___9_____ 432/288- 1 = 1.8s In = 400A 设定值 5 短路 (磁保护) Ir = In Set. Is = I>> = A Set. Is = T>> = 20 ms s 1,5 6 0.02s 1.8s 15 at 1,5 Ir 120 240 x In Io .7 .5 .8 .9 1 x Io Ir .85 .95 tr 30 15 .60 Im tm 60 I 3 1.5 6 10 11 8 STR53UE t 2 4 5 In = 400A 设定值 长时间延迟 Io = 0.9 Ir = ( 0.72 x In ) => 电平 Ir = 400 x 0.9 x 0.8 = 288A => 延迟 = 15s 在 432A 短时间延迟 Ir = 0.8 => 电平 Im = 288 x 3 = 864A => 延迟 = 15s 在 432A 短路 Ir = In ==> 电平 I = 600 至 4400A ==> 延迟 = instantané 曲线 类型 : VIT I > A T > s I >> A T >> s
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DIRIS 保护装置 通讯 能量计量 多参数测量 参数监视 监控/控制 保护
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特性 通讯 (可选) 能量计量 DIRIS CP 有功和无功电度 脉冲输出 (Ea) DIRIS Ptm 计时器
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特性 多参数测量 3I, In, Io, 3U, 3V(TRMS) P, Q, S, FP, F I 最大值和 P最大值
DIRIS CP 与 Ptm P, Q, FP 在 4 象限 DIRIS CP P + 或 - (模拟量输出 4-20mA)
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特性 参数监视 DIRIS CP 监视以下参数 : I (3 个高限) U (1 个高限 + 1 个低限)
FP (1 个低限) F (1 个高限 + 1 个低限) 缺相和不平衡 (1 个限值 )
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特性 监控 / 控制 DIRIS CP : 6 个开关量输入用作监测 7 个输出继电器用作控制
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特性 保护 DIRIS CP : 2C. ( I1, I2, I3, In) => I > (ANSI 50) 或用户设定
对地电流 => Io > (ANSI 50N) 对地电流 => Io >>(ANSI 51N) 方向 I max. => Idir (ANSI 67) 逻辑判别 (ANSI 68)
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特性 保护 DIRIS Ptm : I1, I2, I3, In => I > (ANSI 50)
对地电流 => Io > (ANSI 50N) 对地电流 => Io >>(ANSI 51N) 功率反向 (ANSI 37)
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DIRIS CP 保护 保护继电器配置 R1 R2 R3 R4 R5 I 热 1 X X X X X I 热 2 X X X X X
Io 热 X X X X X Io 磁 X X X X X I M dir. X X X X X 判别 (启动) X X X X X 切换控制 X X X X X 外部输入 X X X X X 内部故障 X
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DIRIS CP 监视报警 报警继电器分配 限值 / 继电器 R6 R7 R8 电压高限 X X X 电压低限 X X X
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DIRIS: 监控 输入配置 输入 配置 DIRIS OPT1 外部输入 CP OPT2 外部脉冲输入 ( 水，气 .... )
输入 配置 OPT1 外部输入 OPT2 外部脉冲输入 ( 水，气 .... ) OPT3 判别 OPT4 开关机构辅助触点 OPT5 闭锁报警 OPT6 保护曲线选择 DIRIS CP CP/CPS
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与熔断器开关合用 I/In t (s) 7 In
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逻辑判别 k = 1 至 3
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保护曲线的自动选择
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方向电流保护 Idir
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特性 方向电流 (ANSI 67) V1 + 135° 0,5 至 3 In, 40ms 至 6s I1 - 45° 故障
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4 线非平衡电网 I1, I2, I3 和 IN = - ( I1 + I2 + I3) Io = 线圈读数 * Ko L1 L2 L3 N
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3 线非平衡电网 L1 L2 L3 N I1, I2 和 I3= - ( I1 + I2 ) Io = 线圈读数 * Ko
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3 线非平衡电网 L1 L2 L3 N I1, I2, I3 Io = -(I1+I2+I3) 或 Io = 线圈读数 * Ko
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监控 / 控制 1输入：开关装置的 8输出：保护或监视报警 辅助触点 或监控/控制 1输出：脉冲输出 Ea 1输入： 锁定报警
1输入： 脉冲计量 1输入： 保护曲线 选择 1输入： 逻辑判别 1输入： 外部输入
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数字保护 用户友好界面 : 显示清晰 灵活性 : 多种保护功能设定 可靠性 : 设定特性的直接显示 遥控 : 数字通讯 经济性 : 多种特性
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