REX521技术参考手册

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REX521型微机保护继电器

REX 521型微机保护继电器

技术参考手册汇编

上海ABB工程有限公司

2002,08,18

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REX521型微机保护继电器

1. 概述

REX521建立在RED500平台上，是REF54_型馈线终端的一种简化产品。它是综合保护、控制、测量、监视和通信为一体的微机终端。本手册阐述REX521终端的概貌、及其配置。首先是概述，第二部分逐项描述了基本配置和中级配置等两种的标准配置的概况，第三部分到第六部分介绍了信号路径及其功能，第七部分为应用举例。最后是附录，为原版Copy的技术数据和外部结线图，以供查阅防止误导。

REX 521 和RED 500 平台在功能模块介绍上的不同

在CD-ROM“功能的技术介绍” (1MRS 750889-MUM)的功能模块的介绍方面， REX521 和RED 500 平台在某些方面有所不同。首先，某些术语是指其他产品而不是REX521，其次，有某些数据仅适用于REX521：

? 在试验某一功能模块时，READY 指示灯闪烁。 ? 事件标识位1仅适用于SPA 通讯。

? 不能实现直接控制自动重合闸的功能。

REX521输入、输出量一览表：硬件版本模拟量输入AI量二进制输入DI量 9 9 大功率输出PO量 4 4 信号输出SO量 2 2 基本版本中级版本 4I 5I+1U 注：以上输出量指可编程的数量，另还有反映装置故障或直流电源消失的IRF报警输出。

REX521的输出继电器接点能力输出继电器名称连续载流能力 0.5秒载流能力 3秒载流能力在DC 48/110/220伏，控制回路时间常数L/R<40ms下的遮断能力

HSPO / PO 5 A 30 A 15 A 5 / 3 / 1 A SO / IRF 5 A 10 A 8 A 1 / 0.25 / 0.15 A 2 of 44

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REX521 机箱安装尺寸：请参阅下图中的标准19英寸的1/3 （表中第二项）。

REX521的整定范围一览表：

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序 1 2 3 4 I>电流整定 I >定时限时间整定 I >反时限时间系数整定 I > 反时限曲线内容 0.1—5 In 0.05—300 S 0.05—1.00 6种 (IEC四种标准及RI型及RD型两种反时限曲线 ) 0.1—40 In 0.05—300 S 0.01—1.00 In 0.05—300 S 0.05—1.00 4种 (IEC四种标准反时限曲线 ) 0.1—12.0 In 0.05—300 S 0.01--.0.25 In / 0.02—1.00 Un 0.1—300 S 0.05—1.00 整定范围 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 I >> & I >>>电流整定 I >> & I >>>定时限时间整定 Io >电流整定 Io >定时限时间整定 Io >反时限时间系数整定 Io > 反时限曲线 Io >> & I0 >>>电流整定 Io>> & I0 >>>定时限时间整定方向零流Io >?电流/电压整定方向零流Io >?定时限时间整定方向零流Io >?反时限时间系数整定方向零流Io >>? & Io>>>?电流/电压整定 0.01—2 In / .02—1 Un 方向零流Io>>?& Io>>>?定时限时间整定 0.1—300 S 断相保护电流整定断相保护时间整定励磁涌流/马达起动检测的二次谐波比率整定励磁涌流/马达起动检测的电流整定 0.1—0.95 In 1—300 S I2f / I1 f = 5—50 % 0.1—5 In 21

REX521的通信串口：面前一个背后两个，全是光纤通信口。背后串口的通信规约

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LON/IEC/SPA 可选。

表1.-1 REX 521的两种标准配置硬件版本标准配置功能模块 ABB名称 ANSI码 ---保护 3I> NOC3Low 51 3I>> NOC3High 50/51 3I>>> NOC3Inst 50/51 Io> Io>> Io>>> Io>--> Io>>--> Io>>>--> 3I2f> Iub> 3Ith> O-->I ---控制 I<->O CB1 I<->O IND1 I<->O IND2 I<->O POS ---测量 3I Io Uo DREC ---状态检测 CB老化 TCS1 MCS 3I 电源质量监视 PQ 3Inf NEF1Low NEF1High NEF1Inst DEF2Low DEF2High DEF2Inst Inrush3 CUB3Low TOL3Cab AR5Func COCB1 COIND1 COIND2 COLOCAT MECU3A MECU1A MEVO1A MEDREC CMTCS1 CMCU3 PQCU3H 51N 50N/51N 50N 67N/51N 67N 67N 68 46 49F 79 基本配置 B01 B02 中级配置 M01 M02 CMBWEAR1 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X---有此功能

表1.-2 REX521的保护功能

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功能符号说明 3I> 不带方向的三相过流保护，低定值。 3I>> 不带方向的三相过流保护，高定值。 3I>>> 不带方向的三相过流保护，速断段。 Io> 不带方向的接地保护，低定值。 Io>> 不带方向的接地保护，高定值。 Io>>> 不带方向的接地保护，速断段。 Io>--> 方向接地保护，低定值。 Io>>--> 方向接地保护，高定值。 Io>>>--> 方向接地保护，速断段。 3I2f> 三相主变涌流和电动机启动电流检测。 Iub> 缺相保护。 3Ith> 电缆三相过热保护。 O-->I 自动重合闸（5次）表1.-3 REX521的控制功能功能符号说明 I<->O CB1 带状态指示的断路器控制模块. I<->O IND1 设备状态指示器1 I<->O IND2 设备状态指示器2 I<->O POS 断路器控制位置选择表 1.-4 REX521的测量功能功能符号说明 3I 三相电流测量 Io 中性点电流测量 Uo 零序电压测量 DREC 故障录波表 1.-5 REX 521的状态监测功能功能符号说明 CB wear 断路器电气老化1 TCS1 跳闸回路监视1 MCS 3I 交流电流输入回路监视功能表 1.-6 REX 521电源质量监视功能功能符号说明 PQ 3Inf 电流波形畸变测量

基本配置和中级配置的主要区别在于，中级配置增加了方向接地保护。B01和B02以及M01和 M02之间的区别是，B02 和M02增加了自动重合闸功能。

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2. 信号路径总图

表示除模拟量信号外的输入、输出的功能控制的耒龙去脉的信号路径图

图：2.-1 信号路径总图概念

2.1. 数字量输入

为了实现不同的功能，数字量输入(DI1...DI9) 要连接到功能模块的输入口，或直接连接到输出回路。以对任何个数字量输入(DI1...DI9) 进行编程，进行信号极性的转换，设定延时的过滤。数字量输入和不同的功能块之间的连接路径由选择器和切换组（SWGRP）实现。

2.1.1. 输入选择器

每个数字量输入（DI1...DI9）能连接到特定的输入信号。

2.1.2. 输入切换组(SWGRP)

切换组用电子开关来将特定的输入信号连接到一个或数个功能模块的输入口。

2.1.3. 输入信号

下图所示为输入信号部分。

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图：输入信号路径图解

图中至SCADA系统的对象状态指示功能模块1<->0 IND1 和1<->0 IND2 用于通过通

讯口向变电站监控系统传送事件,事件为隔离开关位置(分/合)和接地闸刀位置(分/合)状态。

2.2. 信号路径总图中的功能模块

每一个标准配置的所有功能模块见下图.2.-1。不同配置的继电器有不同种类的功能块。

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图：2.-1 信号路径总图中的功能模块

2.3.1输出切换组（SWGRP）

用输出切换组用电子开关型式将每一个功能模块的特定输出（如启动，跳闸和报警信号）引接至特定输出信号，如Trip 2。

2.3.2 输出选择器

用输出选择器将输出信号（如Start1，Trip1）引接至输出继电器（如PO1，HSPO1，SO1）。

2.4. 信号总图中的其他功能

24.1. 保持（Lockout）功能

保持（Lockout）功能是使跳闸出口继电器(HSPO)具有自保持的特性。用输入选择器将数字量输入（DI1---DI9）中的一个连接到(Lockout reset )解除自保持的作用端，就可以对该功能进行复归。

注意，不能按[C] 或 [C] +[E] 按钮来清除跳闸LED指示，除非对保持（Lockout）进行复归。

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在上图中，为了内部闭锁，Lockout working 信号被内部连接到COCB断路器控制功能模块的 CLOSEENA 输入口。这表示如果保持（Lockout）功能启动，则不允许进行控制断路器的合闸操作。

保持（lockout）功能有两种应用方式：

第一种方式是用HSPO1的输出来执行保持（lockout）功能。“Lockout HSPO1” 选择器用来启动强制自保持。已经自保持的输出继电器只能由数字量输入复归。这种方式要有一个外部接点，该接点在允许断路器合闸操作前必须复归。例如，一条带电动机的馈线跳闸，在电动机温度未降到允许的水平前，有必要禁止电动机的重新启动。

图：2.1.-2 保持(Lockout)功能的第一种应用方式

另一种方式见图4.4.1.-3,通过为相应的输出信号选择器选择保持（lockout）功能，对选定的输出继电器，如PO1，选择保持(Lockout)信号,将断路器合闸控制回路和一个大容量输出继电器PO1串联。

图：2.4.1.-3 保持（lockout）功能的另一种应用

注意，当使用了保持（lockout）功能并发生了辅助电源失电时，输出继电器回复到无电状

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态。当外部保持（lockout）功能和输出继电器PO1, PO2, PO3, SO11 和SO21配合使用，并发

生了辅助电源失电时，会有同样的情况。保护继电器重新恢复电源时，输出继电器回复到失电前的状态，用于保持（lockout）功能的输出继电器带电。如果保持（lockout）

功能和HSPO1继电器配合使用，保护继电器的电源未接上时，也能实现对断路器的控制。

为最大限度的保证使用保持（lockout）功能时的安全性，建议使用电池作为辅助电源，这样保护对象的故障不会影响对保护继电器的辅助电源，保持（lockout）功能的状态回存储在保护继电器的记忆中。

3．数字量输入的编程

数字量输入用于执行不同的功能，例如通过对选择器和切换组编程复归所需要的功能模块。

图：5.-1 选择器选项

3.1. 输入选择器。具有如下功能输出：

3.1.1. 复归功能 (Reset 1, Reset 2 )

将输入DI1—DI9中的任何一个用于复归自保持的跳闸信号和功能的记录数据（如O/C, E/F, Iub>,3Ith>,PQ3Inf1）。

3.1.2. 整定值组切换功能 (Group )

用于将保护功能块的整定值在整定值组1和整定值组2之间切换。

3.1.3. 闭锁功能 (Blocking 1, Blocking 2 )

每个保护功能块具有不同作用的闭锁端BS1和BS2。Blocking 1连接至相关保功

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能块的BS1，而连接至相关保护功能块的BS2。

3.1.4. 触发故障录波功能 (DREC trig )

用于启动故障录波器

3.1.5. 触发电源质量记录 (PQ 3Inf trig )

用于启动对电源质量的测量记录。

3.1.6. 零序方向元件的灵敏角控制功能 (BACTRL )

3.1.7 主跳功能 (Master trip )

主跳功能不经过联闭锁程序直接连接到快速跳闸继电器HSPO1进行跳闸。

3.1.8. 外部跳闸功能 (Extermal trip )

外部跳闸信号不经过联闭锁程序可以接到输出继电器PO1...PO3 和SO1...SO2 .

3.1.9.解除自保持功能（Lockout reset）

3.1.10. 就地 / 遥控操作方式的切换功能 ( Remote )

就地模式时，只能通过二进制输入而不能通过通讯口，对断路器进行控制。在遥控模式时，只能通过通讯口进行控制。

3.1.11. 允许合闸 (Close enable )

不论由数字量输入或通讯口发合闸命令均要接受允许合闸的条件的检验才能进行合闸。

3.1.12. 直接控制分,合闸 (open /close )

用于控制断路器的分、合闸。

3.1.13. 设备状态指示 (Object indication )

用于发送给MicroSCADA系统显示相关设备的状态。并且可作为联锁逻辑的编程的要素。其中又分：

CB pos. open ---断路器分闸位置 CB pos. close---断路器合闸位置 DC pos. open ---闸刀分闸位置 DC pos. close---闸刀合闸位置

ES pos. open— 接地闸刀分闸位置 ES pos. close--- 接地闸刀合闸位置

时间同步

数字量输入9 用于GPS 时间同步输入。

3.1.14. 外部控制重合闸的功能 (0?1 Ext. start , 0?1 trip )

用于外部控制重合闸功能块的启动，禁止或投入。

3.1.15. 逻辑输入1...3 (Logic 1 ~Logic 3 )

是联锁逻辑编程的外部条件输入端。

3.2.互联闭锁 ( Interlocking )

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I<->O CB1功能模块的CLOSEENA输入口可以发允许断路器合闸命令。用图5.2.-1 和图 5.2.1.-4所示的联闭锁逻辑，可以建立允许合闸的不同逻辑。

接地闸刀和隔离开关的逻辑状态，以及数字量输入（DI1...DI9) 可以用图5.2.-1.所示的联锁逻辑同时使用。

图：3.-1 联闭锁

3.2.

3.2.1.互联闭锁选项

联闭锁选项仅包括断路器合闸。断路器分闸一般总是允许的。通过人机或继电器整定工具(Main menu\\Configuration\\Input Signals\\Close enable)进行整定，可以人工整定联闭锁为TRUE 或不连接（FALSE）。

直接用数字量输入

可以直接选择数字量输入(DI1...DI9) 中的一个来允许合闸。用继电器菜单中名为“Closeena”的选择器或继电器整定工具选择输入。进一步的，从总数字量输入菜单中选择输入延时和转换。逻辑状态1为允许合闸，逻辑状态0不允许断路器合闸。

用接地闸刀状态

如果接地闸刀的状态指示信号接到数字量输入并连接到ES pos. open 和 ES pos. Close，这些位置指示可以包含在联闭锁逻辑里。信号“interlocking_A”在接地闸刀合上时逻辑值为0，接地闸刀分开时，逻辑值为1。在“Closeena” 选择器中选择“Interlocking_A”，就可以用这个信号来允许合闸。

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图：3.2.1.-1 用接地闸刀状态联闭锁

用隔离开关状态

如果隔离闸刀的状态指示信号接到数字量输入并连接到DC pos. Open和DC pos. Close，这些位置指示可以包含在联闭锁逻辑里。信号 “Interlocking_A”在隔离开关合上时逻辑值为0，隔离开关分开时，逻辑值为0。在“Closeena” 选择器中选择“Interlocking_A”，就可以用这个信号来允许合闸。

图：3.2.1-2 用隔离开关状态联闭锁

用隔离开关和/或接地闸刀状态

如果同时用接地闸刀和隔离开关指示并连接到DC pos. open, DC pos. close, ES pos. open 和 ES pos. Close，这些状态指示可以包含在联闭锁逻辑里。信号“Interlocking_A”在隔离开关合上或接地闸刀分开时，逻辑值为1。信号“Interlocking_B” 在隔离开关合上或接地闸刀为分开时，逻辑值为1。在“Closeena” 选择器中选择“Interlocking_A”或“Interlocking_B”可以用这两个信号中任何一个来允许合闸。

图：3.2.1.-3 用隔离开关和/或接地闸刀状态联闭锁

用隔离开关，接地闸刀和逻辑输入

在上例中，其他信号像SF6 气压低，可以用于闭锁合闸操作。用逻辑输入1--3(Logic_inpX) 选择器将这些信号连接到联闭锁。在“Closeena” 选择器中选择“Interlocking_C”, “Interlocking_D”或 “Interlocking_E”，建立不同的AND/ OR 状态。例如：

? DC 或ES and “Logic_inpX” = “Interlocking_C” ? DC 和ES and “Logic_inpX” = “Interlocking_D” ? “Logic_inp1” and “

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_inp2”and “Logic_inp3” = “Interlocking_E”

除此以外，用选择器连接数字量输入，转换到AND/OR逻辑，可以建立许多不同的联闭锁方式，并选择不同的联闭锁输出(A...E)。完整的模块图，见图5.2.1.-4。

图：3.2.1.-4 用隔离开关，接地闸刀位置和逻辑输入联闭锁互联闭锁示例

图：3.2.1.-5 联闭锁示例

在总数字量输入整定菜单，转换数字量输入可以将与门（AND gate）改成或门（OR ），因此任何连接错误的信号会影响断路器合闸。

4. 出厂的默认定值

表4.-1 输入信号选择器的输出信号的选择

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硬件版本标准配置方案编号 Basic 基本配置 Medium 中级配置输入信号的名称 1,Reset 1 功能块的信号复归命令1 2,Reset 2 功能块的信号复归命令2 3,Group 保护功能块整定区切换 4,Blocking1 闭锁某类保护功能输入1 5,Blocking2 闭锁某类保护功能输入2 6,DREC trig 触发录波器 7,PQ3Inf trig 触发测量电流波形畸变 8,O->I INH 禁止重合闸 9,O->I ON 重合闸模块投入 10,O->I Ext.start 外部起动重合闸 11,O->I Ext.trip 外部触发重合闸模块跳闸 12,BACTRL 零序方向元件的灵敏角控制 13,Master trip 主跳 14,External trip 外部跳闸 15,Lockout reset 保持复归 16,Remote 遥控/就地切换控制 17,Close enable 允许合闸输入 18,Open 断路器分闸命令 19,Close 断路器合闸命令 20,CB pos.open 断路器分位状态输入 21,CB pos.close 断路器合位状态输入 22,DC pos.open 隔离开关分位状态输入 23,DC pos.close 隔离开关合位状态输入 24,ES pos.open 接地闸刀分位状态输入 25,ES pos.close 接地闸刀合位状态输入 26,Logic input 1 逻辑输入1 27,Logic input 2 逻辑输入2 28,Logic input 3 逻辑输入3 NC—不连接

表4.-2 输入切换开关组(Input SWGRP)的选择

B01 B02 M01 M02 所连接的数字量输入 NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC DI6 DI6 DI6 DI6 DI7 DI7 DI7 DI7 NC NC NC NC NC NC NC NC - DI8 - DI8 - NC - NC - NC - NC - NC - NC - - NC NC DI8 DI8 DI8 DI8 NC NC NC NC NC NC NC NC DI9 DI9 DI9 DI9 DI5 DI5 DI5 DI5 DI3 DI3 DI3 DI3 DI4 DI4 DI4 DI4 DI1 DI1 DI1 DI1 DI2 DI2 DI2 DI2 NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC 16 of 44

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硬件版本标准配置方案编号 Basic 基本配置 Medium 中级配置输入信号的名称 Reset 1 信号复归命令1输入 Reset 2 信号复归命令2输入 Group 整定区切换输入 Blocking1 闭锁保护输入1 Blocking2 闭锁保护输入2 TCS BS TCS闭锁输入 Double 保护整定值加倍功能的设置

表4.-3 输出切换开关组(Output SWGRP)的选择硬件版本 Basic 基本配置 B01 B02 标准配置方案编号输出的信号名称 1,Trip1 3I> 3I> 3I>> 保护功能块3I>> 3I>>> 的跳闸输出1 3I>>> Io> Io> Io>> Io>> Io>>> Io>>> 3Iub> 3Iub> 3Ith> 3Ith> 2,Trip2 3I> 3I> 3I>> 3I>> 3I>>> 保护功能块的3I>>> Io> Io> 跳闸输出2 Io>> Io>> Io>>> Io>>> 3Iub> 3Iub> 3Ith> 3Ith> B02 M01 接入的作用 OC OC OC EF EF EF OC OC OC EF EF EF 3Iub> 3Iub> 3Iub> 3Ith> 3Ith> 3Ith> BS1 3I> BS1 BS1 3I> BS1 3I> BS1 3I>> BS1 3I>> BS1 3I>> BS1 3I>>> BS1 3I>>> 3I>>> BS2 Io> BS2 BS2 BS2 Io> Io>--> Io>> BS2 BS2 BS2 Io>> Io>>--> Io>>> BS2 BS2 Io>>> Io>>>--> NC NC NC NC NC NC B01 M02 OC EF OC EF 3Iub> 3Ith> BS1 3I> BS1 3I>> BS1 3I>>> BS2 Io>--> BS2 Io>>--> BS2 Io>>>--> NC NC Medium 中级配置 M01 M02 所接入的信号 3I> 3I>> 3I>>> Io>--> Io>>--> Io>>>--> 3Iub> 3Ith> 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> 3I> 3I>> 3I>>> Io>--> Io>>--> Io>>>--> 3Iub> 3Ith> 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> 17 of 44

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3,Trip3 保护功能块的跳闸输出3 4,CBFP 保护功能块的断路器失灵保护输出 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> RCCLOSE 重合命令 CLOSE 外部合闸命令 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> RCCLOSE 重合命令 CLOSE 外部合闸命令 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> RCCLOSE 重合命令 CLOSE 外部合闸命令 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> RCCLOSE 重合命令 CLOSE 外部合闸命令 4,Close 合闸命令输出 6,Start1 保护功能块的起动端输出1 7,Start2 保护功能块的起动端输出2 8,Lockout HSPO自保持信号 9,BSOUT 保护起动闭锁输出 10,Alarm1 报警输出1 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> NC 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> NC 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> NC 3I> 3I>> 3I>>> Io> Io>> Io>>> 3Iub> 3Ith> NC NC NC NC NC 3I>> 3I>>> O->I CB1 open 断路器分闸 O->I CB1 close 断路器合闸 3Ith>过热保护起动 3I MCS 电流测量回路异常 TCS 跳闸回路异常 PQ 3Inf har电能质量指标1 PQ 3Inf cum电能质量指标2 CB wear 断路器老化 O->I CB1 open 断路器分闸 O->I CB1 close 断路器合闸 3Ith>过热保护起动 3I MCS 电流测量回路异常 TCS 跳闸回路异常 PQ 3Inf har电能质量指标1 PQ 3Inf cum电能质量指标2 CB wear 断路器老化 3I>> 3I>>> O->I CB1 open 断路器分闸 O->I CB1 close断路器合闸 3Ith>过热保护起动 3I MCS 电流测量回路异常 TCS 跳闸回路异常 PQ 3Inf har电能质量指标1 PQ 3Inf cum电能质量指标2 CB wear 断路器老化 O->I CB1 open 断路器分闸 O->I CB1 close 断路器合闸 3Ith>过热保护起动 3I MCS 电流测量回路异常 TCS 跳闸回路异常 PQ 3Inf har电能质量指标1 PQ 3Inf cum电能质量指标2 CB wear 断路器老化 3I>> 3I>>> O->I CB1 open 断路器分闸 O->I CB1 close 断路器合闸 3Ith>过热保护起动 3I MCS 电流测量回路异常 TCS 跳闸回路异常 PQ 3Inf har电能质量指标1 PQ 3Inf cum电能质量指标2 CB wear 断路器老化 O->I CB1 open 断路器分闸 O->I CB1 close 断路器合闸 3Ith>过热保护起动 3I MCS 电流测量回路异常 TCS 跳闸回路异常 PQ 3Inf har电能质量指标1 PQ 3Inf cum电能质量指标2 CB wear 断路器老化 3I>> 3I>>> O->I CB1 open 断路器分闸 O->I CB1 close 断路器合闸 3Ith>过热保护起动 3I MCS 电流测量回路异常 TCS 跳闸回路异常 PQ 3Inf har电能质量指标1 PQ 3Inf cum电能质量指标2 CB wear 断路器老化 O->I CB1 open 断路器分闸 O->I CB1 close 断路器合闸 3Ith>过热保护起动 3I MCS 电流测量回路异常 TCS 跳闸回路异常 PQ 3Inf har电能质量指标1 PQ 3Inf cum电能质量指标2 CB wear 断路器老化 11,Alarm2 报警输出2 12,O->I Active - 重合闸启动信号 13,O->I Alarm1 - NC NC - - NC NC 18 of 44

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重合闸功能块报警1 14,O->I Alarm2 - 重合闸功能块报警2 NC - NC 表4.-4 输出继电器作用的选择硬件版本标准配置方案编号输出继电器编号 PO1 PO2 PO3 SO1 SO2 Basic 基本配置 B01,2 Trip 2 , 跳闸输出2 CBFP ,断路器失灵跳闸 Close , 合闸 Start 1 , 保护起动信号1 Alarm 1, 报警输出1 Medium 中级配置 M01,2 所接入的信号 Trip 2 , 跳闸输出2 CBFP ,断路器失灵跳闸 Close , 合闸 Start 1 , 保护起动信号1 Alarm 1, 报警输出1 5. 功能模块说明

功能模块代表了执行某种特定功能的最基本元件。用方框表示，方框最上端用符号表明其功能与段域，方框左边表示控制该功能块的输入端，其右边表示该功能块的输出端。当然亦应包括交流电流、电压等摸拟量输入端，但为简化,在方框图中的摸拟量输入端不予表示。以下详细阐述各种功能块的参数、工作方式，测量原理、工作精度等等信息。

5.1. 保护功能块

5.1.1.三相过流保护 3I>, 3I>> and 3I>>>

图：5..1.-1 3I>,3I>>,3I>>>功能模块符号三相不带方向过流保护，低定值阶段，3I> 启动电流 Start current 定时限的动作时间 Operation time at DT mode 反时限的时间系数 Time multiplier at IDMT mode 运行方式 ( 8种 ) Operation mode

0.10---5.0 X In 0.05---300.00 s 0.05---1.00 1,停用 Not in use 2,定时限 Definite time 3,极端反时限 Extremely inverse 4,非常反时限 Very inverse 5,正常反时限 Normal inverse 6, 长反时限 Long time inverse 19 of 44

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测量模式 ( 2种 ) Measuring mode 动作时间计时器的返回时间 Drop-off time of the operate time counter 动作精度 Operation accuracy 动作时间 Operation time 复归时间 Reset time 返回系数典型值 Reset ratio, typically 阻滞时间 Retardation time 定时限的动作时间精度反时限E级精度三相不带方向过流保护，3I> 和速断 3I>>> 启动电流 Start current 7, RI型反时限 RI-type inverse 8, RD型反时限 RD-type inverse 1,峰--峰值 Peak-to-peak 2,基波有效值 Fundamental frequency 0—1000ms 注意:以下数据基于 f / fn = 0.95—1.05 整定值的 ± 2.5% 或 ± 0.01 In 注入电流 > 2.0 X 启动电流内部时间 < 32ms 总动作时间 < 40ms 40—1000 ms ( 取决于跳闸出口回路的最小脉冲宽度的设定值 ) 0.95 <45ms 整定值的 ± 2% 或 ± 20ms E级=5.0 或 ± 20ms 0.10---40.0XIn 0.05---300.00s 动作时间 Operation time 1, 停用 Not in use 运行方式 ( 3种 ) Operation mode 2, 定时限 Definite time 3, 瞬时 Instantaneous 测量模式 ( 2种 ) Measuring mode 1,峰--峰值 Peak-to-peak 2,基波有效值 Fundamental frequency 动作时间计时器的返回时间 Drop-off time of the 0—1000 ms ------------------------------------------------ operate time counter 注意:以下数据基于 f / fn = 0.95—1.05 动作精度 Operation accuracy 0.1-10 X In：整定值的 ± 2.5%或 ± 0.01In 10—40 XIn：整定值的 ± 5.0% 动作时间 Operation time 电流>2.0X启动电流内部时间 < 32ms 总动作时间<40ms 40—1000 ms ( 取决于跳闸出口回路复归时间 Reset time 的最小脉冲宽度的设定值 ) 返回系数典型值 Reset ratio, typically 0.95 < 45ms 阻滞时间 Retardation time 定时限的动作时间精度整定值的 ± 2% 或 ± 20 ms 20 of 44

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5.1.2.零序过流保护 Io>, Io>> and Io>>>

图：51.2.-1 Io>,Io>>,Io>>>功能模块符号不带方向接地保护，低定值阶段，Io> 启动电流 Start current 定时限的动作时间 Operation time at DT mode 反时限的时间系数 Time multiplier at IDMT mode 运行方式 ( 6种 ) Operation mode 测量模式 ( 2种 ) Measuring mode 动作时间计时器的返回时间 Drop-off time of the operate time counter ------------------------------------------------------------ 动作精度 Operation accuracy 动作时间 Operation time 复归时间 Reset time 返回系数典型值 Reset ratio, typically 阻滞时间 Retardation time 定时限的动作时间精度反时限E级精度不带方向接地保护，高定值Io>> 和速断 I0>>> 启动电流 Start current

1.0—100.0%XIn 0.05 -- 300. 00s 0.05---1.00 1,停用 Not in use 2,定时限 Definite time 3,极端反时限 Extremely inverse 4,非常反时限 Very inverse 5,正常反时限 Normal inverse 6, 长反时限 Long time inverse 7, RI型反时限 RI-type inverse 8, RD型反时限 RD-type inverse 1,峰--峰值 Peak-to-peak 2,基波有效值 Fundamental frequency 1— 1000ms ------------------------------------------------------------ 注意:以下数据基于f/fn=0.95—1.05 整定值的 ± 2.5% + 0.0005 X In 电流 > 2.0 X 启动电流内部时间<32ms 总动作时间<40ms 40—1000 ms( 取决于跳闸出口回路的最小脉冲宽度的设定值 ) 0.95 <45ms 整定值的 ± 2% 或 ± 20ms E级=5.0或 ±20ms 动作时间 Operation time 0.10---12.0XIn 0.05---300.00s 21 of 44

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运行方式 ( 3种 ) Operation mode 1, 停用 Not in use 2, 定时限 Definite time 3, 瞬时 Instantaneous 测量模式 ( 2种 ) Measuring mode 1,峰--峰值 Peak-to-peak 2,基波有效值 Fundamental frequency 动作时间计时器的返回时间 Drop-off time of the operate time counter 0—1000ms ---------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------- 注意:以下数据基于 f / fn = 0.95—1.05 动作精度 Operation accuracy 整定值的 ± 2.5% 或 ± 0.01In 电流 > 2.0X启动电流动作时间 Operation time 内部时间<32ms 总动作时间<40ms 40—1000 ms( 取决于跳闸出口回路的最小脉冲宽度的设定值 ) 复归时间 Reset time 返回系数典型值 Reset ratio, typically 0.95 阻滞时间 Retardation time <45ms 定时限的动作时间精度整定值的 ± 2%或 ± 20ms 5.1.3.方向零序过流保护 Io>-->, Io>>--> and Io>>>

图：5.1.3.-1 Io>-->,Io>>-->,Io>>>-->功能模块符号方向接地保护，低定值阶段，Io>--> 启动电流 Start current 启动电压 Start voltage 定时限的动作时间 Operation time at DT mode 反时限的时间系数 Time multiplier at IDMT mode

运行方式 ( 6种 ) Operation mode 动作判据 ( 6种 ) Operation criteria 1.0—25.0 % X In 2.0—100.0 % X Un 0.1---300.00s 0.05---1.00 1,停用 Not in use 2,定时限 Definite time 3,极端反时限 Extremely inverse 4,非常反时限 Very inverse 5,正常反时限 Normal inverse 6, 长反时限 Long time inverse 22 of 44

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动作方向 ( 2种 ) Operation direction 灵敏角 (4种 ) Basic angle ??b?动作特性 ( 2种 ) Operation characteristic 间歇性接地故障特性 ( 2种 ) Intermittent E/F 测量模式 ( 2种 ) Measuring mode 动作时间计时器的返回时间 Drop-off time of the operate time counter ------------------------------------------------------------ 动作精度 Operation accuracy 动作时间 Operation time 复归时间 Reset time 返回系数典型值 Reset ratio, typically 阻滞时间 Retardation time 定时限的动作时间精度反时限E级精度灵敏角和Uo n/ 灵敏角 /IoSin/Cos和Uo / IoSin/Cos / 不带方向Io /不带方向Uo 正方向 Forward / 反方向 Reverse -90?? -60?? -30?? 0? Io Sin (?) / Io Cos (?) 投用 Active//停用 Not active 峰--峰值 Peak-to-peak /基波有效值 Fundamental frequency 0…1000 ms ------------------------------------------------ 注意:以下数据基于 f / fn=0.95—1.05 整定值的 ±2.5% + 0.0005 X In 整定值的 ±2.5% + 0.01 X Un 相角 ±2? 当通入的电流 > 2.0X启动电流 B 零序电压>2.0X启动电压内部时间 < 72 ms 总动作时间 < 80 ms 40—1000 ms( 取决于跳闸出口回路的最小脉冲宽度的设定值 ) 0.95 <50ms 整定值的 ± 2%或 ± 20ms E级=5.0 或 ±20ms 方向接地保护，高定值阶段，Io>>--> 和速断 Io>>>--> 启动电流 Start current 启动电压 Start voltage 定时限的动作时间 Operation time at DT mode 反时限的时间系数 Time multiplier at IDMT mode 运行方式 ( 3种 ) Operation mode 动作判据 ( 6种 ) Operation criteria 1.0—200.0%XIn 2.0—100.0%XUn 0.1---300.00s 0.05---1.00 1, 停用 Not in use 2, 定时限 Definite time 3, 瞬时 Instantaneous 1,灵敏角和Uo 2, 灵敏角 3,IoSin/Cos和Uo 4,IoSin/Cos 23 of 44

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功能模块3I2f> 在检测出有励磁涌流或电动机启动时，能将设定的过流保护启动电流加倍，或闭锁过流保护。

三相主变涌流和电动机启动电流检测，3I2f> 5—50% 二次谐波比过量I 2f/I 1f 0.10-5.00XIn 启动电流停用/ 励磁涌流模式 /电动机启动模式工作模式 24 of 44

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动作精度动作时间注意：以下数据基于f/fn=0.95—1.05 整定值的 ±2.5% 或 ±0.01 x ln 二次谐波比I 2f/I 1f：整定值的±5.0% 内部时间：<32ms 总动作时间：<40ms 5.1.5. 断相保护 Iub>

图：5.1.5.-1 Iub>功能模块符号断相保护,Iub> 10.0—95.0% 不平衡启动 1.0—300.0s 动作时间停用 /定时限工作模式注意：以下数据基于f/fn=0.95—1.05 动作精度整定值的±2.5% 或±1%unit 动作时间内部时间：<95ms 总动作时间：<100ms 复归时间 40—1000ms(根据设定的跳闸输出最小脉冲宽度) 返回系数 0.95 时间闭锁总时间:<25ms 电流降至低于启动值的总时间：<50ms 定时限的动作精度整定值的±2.5% 或±50ms 5.1.6. 三相热力过负荷保护 3Ith>

图：5.1.6.-1 3Ith>功能模块的符号

三相热力过负荷保护,3Ith 电缆时间常数电缆最大负载电流 1…999 min 1.0…5000.0 A 25 of 44

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导体最高温度参考温度跳闸温度预报警温度重合温度环境温度动作模式(环境温度补偿原理) 40.0…150.0?C -50.0…100.0?C 80.0…120.0% 40.0…100.0% 40.0…100.0% -50.0…100.0?C 未启用无传感器,设定环境温度用1个传感器用2个传感器注意:以下数据基于f/fn = 0.95...1.05 ±1.0%, I = 0.1...10.0 x In 跳闸: (计算温升- 0.1) / 跳闸温度启动: (计算温升- 0.1) /预报警温度动作精度返回系数 5.1.7. 自动重合闸 O--->I

图：5.1.7.-1 O-->I功能模块的符号

输入信号的说明名称作用 AR1~AR4 作用于重合闸功能块的输入端（起动/闭锁/停用）AR1~AR4 ARINH 闭锁或中断重合闸的输入端 CBOPEN 断路器分位输入端

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CBCLOSE 断路器合位输入端 ON 重合闸功能块投运端 RESET 重合闸功能块信号复归端输出信号的说明名称功能作用 ROPEN 跳闸命令 RCLOSE 重合闸命令 SHOT1~SHOT5 第一至第五次重合闸在进行中 AR1TRIP~AR4TRIP 由输入作用端AR1~AR4所引起的重合闸失败或永久跳闸 CBFAIL 断路器机械故障 DEFTRIP 永久跳闸 LOCKOUT 重合闸功能块处于闭锁状态 TRDUE 重合闸整组复归时间(Reclaim time)元件在进行中 TDDUE 判别时间(Discriminating time)元件在进行中 ACTIVE 重合闸（1~5次）在进行中 SHOT_ALARM 第N次（设定的重合闸次数）重合闸己动作的信号

自动重合闸功能，O-->I 0…5 重合闸次数保护功能块的跳闸端 /保护功能块的启动端 AR1-AR4端的连接方式 AR1, AR2, AR3, AR4各端的作用可设置的停用/启动重合闸 /闭锁重合闸工作模式 0…10.00 s AR1 AR2, AR3, AR4 作为跳闸的可整定延0.20…300.00 s 不用 / 用外接同期检定(ARSYNC) 时 0…30.00 s 断路器主触头的中断Dead时间检同步辨别时间 td 动作精度整定值的±1%或±30 ms

五次重合闸的控制、动作过程如下图所示：图中英文的意义如下： Shot 1…Shot 5 为第一至第五次自动重合闸。 Shot pointer 为重合闸进程阶段的指示器。 Final trip 为永久跳闸。 Start/Block/ - 分别为各AR端设置的作用：起动重合闸/闭锁重合闸/停用。 Dead time 每次重合闸均有独立整定的断路器中断时间。

Td 每次重合闸均有独立整定的判别时间，判别时间为多次重合闸而设，与保

护动作时间比较，当保护动作先于Td时立即中断以后的重合闸。

Reclain time 为重合闸整组复归时间。

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重合闸功能块与输入、输出回路的连接如下图所示：

5.2. 控制功能块

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5.2.1. 断路器控制功能块 I<->O CB1

断路器功能模块用于控制断路器的分合位置，该模块也和用户自定义的联闭锁逻辑有关，并保证分闸和合闸脉冲的宽度以及保护强迫跳闸。对象的分，合和其他状态可以由功能模块远方指示。由于该模块主要为断路器设计，能根据状态检测发报警信号。

图：5.2.1.-1 I<->O CB1模块符号

5.2.2. 设备状态指示功能块 I<->O IND1 和 I<->O IND2

设备状态指示模块I<->O IND1 和I<->O IND2 可作指示隔离开关或接地闸刀的分,合和其他状态。

5.2.3. I<->O POS

逻辑控制位置选择器模块I<->O POS可以通过远传输入选择遥控或就地控制。

在遥控控制时，断路器只能由通讯口控制，相应的，就地控制只能允许通过人机界面或数字量输入进行操作。

图：5.2.3.-1 I<->O POS 功能模块符号

5.3. 测量功能块

5.3.1. 三相电流测量功能块 3I

测量模块3I 测量真实的RMS相电流，即没有分离谐波。电流值每一个基波周期更新一次，即真实的RMS计算的时间为一个基波周期。

图：5.3.1.-1 3I功能模块符号

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三相电流测量，3I IL1 IL2 IL3 IL1 IL2 IL3 IL1 demand IL2 demand IL3 demand IL1 demand IL2 demand IL3 demand 0.0…20000.0 A 0.0…20000.0 A 0.0…20000.0 A 0.0…1000.0% In 0.0…1000.0% In 0.0…1000.0% In 0.0…20000.0 A 0.0…20000.0 A 0.0…20000.0 A 0.0…1000.0% In 0.0…1000.0% In 0.0…1000.0% In 5.3.2. 中性点电流测量功能块 Io

图：5.3.2.-1 Io功能模块的符号中性点电流测量,Io Io (A)

Io (%) 0.0…20000.0 A 0.0…80.0% In 5.3.3. 零序电压测量功能块 Uo

功能模块Uo 测量真实的RMS 零序电压，即没有分离谐波。电压值每一个基波周期更新一次，即真实的RMS计算的时间为一个基波周期。

图：5.3.3.-1 Uo功能模块的符号零序电压测量,Uo Uo (V)

Uo (V) 0…150000V 0.0…120.0% Un 5.3.4. 故障录波功能块 DREC

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图：5.3.4.-1 DREC功能模块符号故障录波，DREC 动作模式饱和 /Overwrite/ 扩展 0…100% 预触发时间 0.00…40.00 x In Over limit ILx 0.00…40.00 x In Over limit Io 0.00…2.00 x Un Over limit Uo 0.000…60.000 s AI 过滤时间以以下所列的一个或数个方式，可以触发记录： ? 任何一个或数个数字量输入高于或低于门限值，触发记录 ? 过流，过压触发记录 ? 通讯口或一个参数触发记录? 周期性触发记录的长度取决于记录的数量和所用的输入。例如，在50 Hz时，可以有如下的记录长度，记录数和所用的输入：记录通道量 1 3 10 记录次数 1 1066 cyc./ 21.3 s 399 cyc./ 7.9 s 125 cyc./ 2.5 s 5 212 cyc./ 4.2 s 79 cyc. / 1.5 s 25 cyc. / 0.5 s 10 106 cyc. / 2.1 s 39 cyc. / 0.7 s 12 cyc. / 0.24 s

5.4. 状态检测功能块

5.4.1. CB wear

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断路器状态模块基于分闸前的每相电流，计算断路器的电气老化状态。每相分别计算，如果累计计算值达到整定值，该模块发一个报警信号。对电流和断路器老化值的对应关系见16点定值表。(Main menu\\Cond.Monit.\\CB wear\\ Control settings) ，计算是基于表格的线性特性。一般，断路器的老化和电流的平方成正比，但该表匹配较好，强化了配置。

图：5.4.1.-1 CB老化功能模块符号

5.4.2. 跳闸回路监视功能 TCS1

跳闸回路监视功能TCS不会自行进行监视，而是配置的一种辅助手段，其功能部分主要属于PS_卡的自检功能。

图：5.4.2.-1 TCS1功能模块符号

5.4.3. 检测功能模块 MCS 3I

检测功能模块MCS 3I 通过比较测量到的相电流检测交流回路。如果一相或两相相电流超过设定的“高限值”/“High limit”,而其他一相或两相测量到的相电流低于设定的“低限值”/“Low limit”，经过可调节的报警延时，ALARM输出启动。

如果所有的输入电流均低于“低限值”/ “Low limit”，功能模块无效。

故障消失后，ALARM 输出自动复归。

相电流检测功能模块工作基于相电流基波分量的计算。

图：5.4.3.-1 MCS 3I功能模块符号

5.5. 电源质量

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5.5.1. 电流波形畸变测量功能模块 PQ 3Inf

电流波形畸变测量功能模块能测量谐波，检查电源质量。虽然欧洲标准EN 50160是针对电压畸变的，PQ 3Inf的电流畸变测量引用同样的标准。对各次谐波和THD的测量原则缘自IEC 61000-4-7标准，也部分支持美国标准IEEE Std 1159。

功能模块能测量变化较慢的谐波，最高到13次谐波。畸变测量不包括快速变化的谐波，interharmonics 或更高次的谐波分量。

图：5.5.1.-1 PQ 3Inf功能模块符号电流波形畸变测量，PQ 3Inf

电流波形畸变测量模块PQ 3Inf 用于测量和静态分析电流波形的畸变。采用和电压畸变测量相同的标准，根据EN 50160进行数据采集和分析，对各次谐波和THD的测量原则缘自IEC 61000-4-7标准，并部分支持美国标准IEEE Std 1159 。对选定的一相相电流能进行分析，或对畸变最大的相电流进行跟踪。测量模式未启用; L1; L2; L3; 最差相测量启动由触发: 设定的参数, 二进制输入, 日期&时间触发模式整定畸变因子单个; 连续;周期性；THD; TDD 检测值 0.0... 1000.0% THD (3 sec and 10 min mean values) 0.0... 1000.0% In 1次谐波至13次谐波(3 sec mean values) 0.0... 1000.0% In 2次谐波至13次谐波(10 min mean values) 数据 1小时; 12小时; 1天; 2天; 3天; 4天; 5天; 6天;1周数据观察时间 90.0... 99.5% 百分比设定 0.0... 1000.0% In 各次谐波和THD的百分比设定对一个可选择的谐波或THD的五个固定百分比0.0... 1000.0% In (1,5,50,95,99) 各次谐波和THD的最大值 0.0... 1000.0% In 记录数据一个数据设定为更新，一个数据从以前的观察周期中设定。谐波门槛值监视 THD 门槛值各次谐波门槛值记录数据 0.0... 60.0% 0.0... 40.0% In 如果超过任何一个门槛值，在最大THD(3 sec 值)期间的整个谐波将被记录下来。

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电流波形畸变测量，PQ 3Inf 工作原则基准频率频率偏差基波放大测量精度所测量的谐波Im = 1st,...,10th 所测量的谐波Im = 11th,...,13th 0.9... 1.1 Fn ??0.5 Hz (1S内最大值和最小值之差) ??1% In 根据IEC 61000-4-7标准如果Im<10% In?，??1.0% In;如果if Im ??10% In， ??10% Im,。

6, REX521的应用举例

(1) B02配置方案---作为电阻接地系统的架空线路保护。带有自动重合闸功能

的三阶段相及零序过流保护。 (取代SPAA341C2继电器)

(2) B01配置方案---作为电缆线路保护。具有三阶段相及零序过流保护，电缆

的热力过负荷等保护。

(3) B01配置方案---作为配变的保护。具有励磁涌流闭锁的三阶段相及零序过

流保护，热力过负荷保护等保护。

(4) B01配置方案—作为中、小型电动机保护。具有躲电动机起动电流的三阶

段相及零序过流保护，热力过负荷保护等保护。

(5) M02配置方案---作为不接地或经消弧线圈接地系统的架空线路保护。具有

带有自动重合闸功能的三阶段相及零序过流保护。并需要采用接地方向过流保护作为找寻接地故障线路。

(6) M01配置方案---作为主变的后备过流和热过负荷保护。其方向零序过流保