（江西铜业公司贵溪冶炼厂 335400）
摘 要：本文简要介绍了SR489管理继电器的概况，详细解剖了该继电器的相过电流、负序过电流、相位差动、逆功率、过磁、失磁、断路器的故障检测等几个主要功能，以及实际运用在国家重点工程江西铜业公司贵溪冶炼厂二期建设项目中的余热发电机仪表、电气监控系统DCS改造工程的运用实例和效果。
关键词：计算机控制 技术改造 SR489管理继电器 电磁式继电器 发电机 运用
0 前言
江西铜业公司贵溪冶炼厂引进的是70年代末的技术水平，自1985年建成投产之后，设备运行了15年，自动化仪表控制系统大部分EK系列仪表、电磁式控制继电器现已达到了工作寿命。随着运行时间的增长，仪表系统已进入了故障多发期，由于国外已经停止生产这类产品，备件难买，价格高。加之随着生产规模的不断扩大发展，设备的技术改造、技术更新势在必行。自动化程度高的企业中，仪表控制系统的重要性是不言而喻的，动力中心控制室自动化仪表控制系统DCS改造是国家重点工程江西铜业公司贵溪冶炼厂二期建设项目之一。在改造前期准备工作中，动力中心的重要设备15 295 kVA容量的余热发电机组的控制、保护、监测系统的改造为重中之重，慎而又慎。在众多眼花缭乱的各种智能型测控仪中反复对比、挑选，决定采用一块SR489发电机管理继电器替代原系统中几乎所有的控制保护继电器和计量、测量仪表。
1 SR489发电机管理继电器简介
（1）SR489是一种微处理器，具有经济的保护装置、计量装置和监测功能，装备了6只输出继电器用作分闸和报警，所有的功能都固化在一个抽屉式的结构中。它能够作为25、50或60HZ的同步发电机或者异步发电机的主要系统或者辅助系统的保护装置。也可用于其它方面。
（2）SR489为用户提供广泛的保护功能。这些功能包括在起动时的瞬间过电流（50 S），瞬间和定时对地过电流（50／51GN），定子热模拟和RTD（49），负序过电流（46），轴承温度高（38），相差动（87G），过电压和低电压（59／27）和用于反电动的逆功率（32）。另外还提供发电机瞬间增磁保护（50／27），过速度保护（12），电压限制相位过电流保护（51V）和100％定子接地保护（59GN／27TN）。对于同步发电机还有过励磁（24）、失磁（40Q）、超频和低频（81）几种保护功能。该控制器还提供轴承振动（39）、电压相序逆序（47）、真空熔断器故障检测（60FL）、断路器故障检测（52BF）、跳闸线圈检查和顺序跳闸逻辑的保护。
（3）监测功能包括RMS（有效值）电流、负序电流、电压、三相功率，温度和四个模拟输入。四个模拟输出通道可以灵活地设置或任意测量参数。事件记录将保持最后40件事情，电流和电压输入为每周期采样12次，在跳闸事件中将存贮16个周期。 （4）与用户相关的包括一个40字符的真空荧光显示器，控制键和全数字键盘。22个电子显示器设置在前面板上，用来显示SR489、发电机和输出继电器的状况。前面板上有一个RS232接口，可以很方便地与近距离的计算机连接，波特速率为9 600波特，背面有二个RS485接口，可以实现远程连接，波特速率可以从300到19 200波特。按照Modbus RTU协议规定，所有数据能通过三个通讯接口同时或单独传送到一个DCS（数据控制系统）、SCADA、PLC（动力负载控制）、或者PC（程序计数器）。该SR489还提供基本的WINOOWs软件。
2 几个主要的功能运用实例
2．1 电压限制相过电流
这是一个系统的后备保护，相对于反时限曲线，在输出CT上测量到的电流值用于定出时间，SR489反时限曲线可以是ANSI，IEC或GETYPEIAC标准曲线中的一种。如果这些曲线没有一条合适，则可以用FlexCurveTM自定义反时限曲线。使能后，限压功能会降低每项过电流临界值。当限压使能且有恶劣故障发生，电压最低限定设定是防止先于主保护分闸。如果限压不作要求，则这个设定值为“NO”，如果VT方式选为“NONE”或VT断路器损坏，则限压忽略且元件仅作为简单的过流动作。
例：在下面情况下确定限压过流临界值。
过电流临界值＝2×CT
使能电压＝YES
线电压／额定线电压＝0．4 PV
限压O／C临界值＝（相O／C临界值×限压曲线临界倍数）×CT＝（2×0．4）×CT ＝0．8×CT
表1 电压限制相过电流
过流分闸：闭锁
指定分闸继电器：R1
相过电流激活：YES
电压最低限定：0．4
相过电流临界值：7．69CT
曲线形状：ANSI MODERAELY MULTIPLER
2．2 负序过电流
发电机转子由于负序电流而发热是众所周知的现象。发电机有很特殊的热量限制且涉及到不平衡电流，当负序电流成份出现时，发电机应有一个持续和短时工作的额定值。
公式：K＝I22t 定义发电机短时负序电流产生的热量 I2＝负序电流
t＝时间（S） 当I2＞临界值（最小250 ms，最大值由设定值定义。）
SR489有一确定时间（definite time）报警和反时限过流曲线分闸，以防止负序电流而引起的转子发热。负序电流临界值是发电机FLA（额定值）的百分数，发电机FLA＝发电机额定kVA√3发电机额定线电压。负序过电流最大时间设定了一个最大时间，这个最大时间是分闸之前负序电流超过临界值能持续的最大时间。复位时间提供了一个由原来的不平衡状态下的热储存，这是一个从分闸到临界值的线性复位时间。或分闸就动作。复位时间是从分闸开始的线性复位时间且设定值要符合被保护设备的冷却特性。频率在5～90 Hz范围，V／Hz的检测很精确。设定值小于1．00时，保护只适用于特殊发电机，例如短路测试设备。
V／Hz保护特性有三类曲线对应着3个公式。
曲线3＃： 当V／F＞PICKUP时
T＝D／｛［V／F）／VNOM／FS×PICKUP］0．5－1｝
其中：T＝分闸时间S；D＝延时设定值；V＝Vab的RMS测量值；F＝Vab的频率；VNOM＝发电机电压设定值；FS＝发电机频率设定值； PICKUP＝V／Hz临界设定值
注：V／Hz每个单元都计算；V／Hz＝（线电压／额定线电压）／（频率／额定频率）
本系统V／Hz保护设置如下：
V／Hz报警：未闭锁
报警继电器：R5
报警值：1．17
报警延时：3 S
报警事件：开
V／Hz分闸：闭锁
分闸继电器：R2
分闸值：1．34
分闸延时：1．5 S
V／Hz曲线复位时间：1．4 S
V／Hz分闸保护曲线：1＃曲线，1线
2．3 失磁
SR489通过Y接法发电机上的一个阻抗元件可以检测失磁状态。当阻抗值持续下降到阻圆周内且持续时间达到预定的延时时间，则分闸就动作（分闸功能已使用）。用户可以给圆周1＃和／或圆周2＃使能以调整它们的系统的保护功能。较大的圆周直径应设置给发电机的同步阻抗，xd和圆周偏移量应设置给发电机瞬态阻抗xd′／2。一般地，较小的圆周（直径为0．7 xd，偏移量为xd′／2）设置给最小时值。如果电压监测使能及发电机电压大于VOLTAGELEVEL设定点的临界值，则该功能被封锁。分闸功能由最小电流0．05×CT监测。但是，如果VT熔断器故障或发电机解列，该功能则被封锁。
公式：ZIOE＝VAB／IA－IB＝MIOE＜QIOE
上一篇：农村漏电保护方式浅析
