摘要：德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的 SIPROTEC 7SJ68保護(hù)裝置能對(duì)泵站饋線、電動(dòng)機(jī)和變壓器等提供保護(hù)、監(jiān)視和控制功能。它具有多種硬件結(jié)構(gòu)造型，全中文人機(jī)界面、操作面板、獨(dú)立的測(cè)量CT和冗余星形網(wǎng)絡(luò)通訊方式。本文簡(jiǎn)要介紹7SJ68裝置結(jié)構(gòu)組成、功能和使用特點(diǎn)，以及雁棲泵站泵站微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和保護(hù)功能做出闡述。

關(guān)鍵詞：7SJ68保護(hù)裝置;微機(jī)保護(hù);功能

泵站作為水利工程的重要設(shè)施，它承擔(dān)起引水灌溉、防洪排澇等重要角色，已經(jīng)成為水利設(shè)施不可分割的一部分。隨著計(jì)算機(jī)信息化的快速發(fā)展，采用微機(jī)保護(hù)方式來(lái)保障泵站電氣主設(shè)備運(yùn)行也已成為主流。

泵站微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是集保護(hù)、監(jiān)視與控制為一體的綜合系統(tǒng)，主要利用電力系統(tǒng)中某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障或信號(hào)異常等電氣量的變化，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況，從而分析故障的性質(zhì)和范圍，保護(hù)裝置內(nèi)部作出故障類(lèi)型的快速反應(yīng)與處理，達(dá)到最大程度保護(hù)電氣設(shè)備的目的。SIEMENS公司7SJ68系列保護(hù)裝置，在具備常用的設(shè)備保護(hù)功能同時(shí)具有數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制功能。

1 SIEMENS 7SJ68系列保護(hù)裝置組成及各單元模塊作用

（1）測(cè)量輸入模塊：由CT 和PT 組成。它們采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，反映給保護(hù)裝置。

（2）電壓接入方式：可以接入A、B、C三相的相電壓或任意兩路的線電壓和零序電壓，也可以在開(kāi)口三角的接線方式下可以接入兩路線電壓。7SJ68 的四個(gè)或三個(gè)PT可以接入三個(gè)相電壓和中性點(diǎn)偏移電壓Un，或一個(gè)用來(lái)實(shí)現(xiàn)同步功能的外部電壓信號(hào)。

（3）微機(jī)處理系統(tǒng)主要由內(nèi)部微機(jī)裝置組成。其作用既要處理測(cè)量值，也要實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制各種功能和故障分析。

（4）模數(shù)部分主要由多路復(fù)用器、A/D轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)元件組成。

（5）裝置前面板。裝置前面板主要有LED液晶顯示集成式面板或分離式面板組成。面板顯示數(shù)據(jù)采集信息等相關(guān)情況，也可以登錄進(jìn)行修改定值參數(shù)，也可以對(duì)斷路器等進(jìn)行控制等。

（6）串行接口。在裝置前面板處配置一個(gè)串行接口，用于連接通訊外部設(shè)備，還有其它串行接口同步外部信號(hào)源和通訊規(guī)約。

（7）電源。提供裝置運(yùn)行的正常工作電壓，一般情況電源內(nèi)部配有保護(hù)原件（如加裝保險(xiǎn)絲）。

2 SIEMENS 7SJ68系列保護(hù)裝置特點(diǎn)

（1） 體積小，安裝簡(jiǎn)單。7SJ68保護(hù)裝置相對(duì)于其它保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，具有體積小，很多通訊接口集中顯示等特點(diǎn)，可以靈活的安裝在高壓柜面板上，同時(shí)也方便拆卸檢修。（2） 系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，人機(jī)操作界面友好。裝置內(nèi)串口和電腦之間實(shí)現(xiàn)通訊，也可以在用戶操作界面上進(jìn)行系統(tǒng)操作、修改定值參數(shù)和讀取測(cè)量值等功能;面板上設(shè)置明顯的運(yùn)行和故障報(bào)警信號(hào)燈，便于運(yùn)行人員巡視檢查。（3）邏輯功能強(qiáng)大，通訊靈敏可靠。內(nèi)部通過(guò)復(fù)雜的邏輯關(guān)系，進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)和數(shù)據(jù)分析，判斷設(shè)備運(yùn)行工況和發(fā)現(xiàn)的故障點(diǎn);與上位機(jī)采用以太網(wǎng)連接，實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令傳輸。

3 工程應(yīng)用

（1）工程簡(jiǎn)介

雁棲泵站是北京市南水北調(diào)密云水庫(kù)調(diào)蓄工程的第八梯級(jí)泵站，泵站設(shè)計(jì)流量10m3/s，設(shè)置臥式雙吸離心泵3臺(tái)，2用1備，單泵設(shè)計(jì)流量5m3/s，設(shè)計(jì)揚(yáng)程56.2m。其微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)本著安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則進(jìn)行配置，主要對(duì)泵站主機(jī)組、進(jìn)線、變配電和電容補(bǔ)償裝置等設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、控制和保護(hù)功能。

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

雁棲泵站微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)主要由主控單元、現(xiàn)地控制單元組成。具體由監(jiān)控主從機(jī)、通訊交換機(jī)、7SJ68系列保護(hù)裝置等設(shè)備構(gòu)成以太環(huán)網(wǎng)為基礎(chǔ)聯(lián)絡(luò)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

主控單元：監(jiān)控主從機(jī)負(fù)責(zé)狀態(tài)顯示和事故故障信號(hào)的分析處理顯示，數(shù)據(jù)庫(kù)管理以及記錄;通訊交換機(jī)主要負(fù)責(zé)進(jìn)行兩層級(jí)間數(shù)據(jù)傳輸。

現(xiàn)地控制單元主要通過(guò)各種測(cè)量和控制裝置，對(duì)泵站電機(jī)、進(jìn)線和變配電設(shè)備等對(duì)象進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)視和控制。每臺(tái)機(jī)組配置兩套7SJ68保護(hù)裝置（一套為電機(jī)饋線保護(hù)，另一套為電機(jī)補(bǔ)償保護(hù)），實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、控制和保護(hù)等功能。

（3）保護(hù)整定值

1）1#-3#電機(jī)饋線保護(hù)整定值

①過(guò)流Ⅱ段：A、B、C三相整定值4.5A，整定時(shí)間0.5S，動(dòng)作情況為跳閘;②過(guò)負(fù)荷：A、B、C三相整定值3.5A，整定時(shí)間20S，動(dòng)作情況為報(bào)警;③低電壓：整定值70V，整定時(shí)間0.5S，動(dòng)作情況為跳閘;④零序過(guò)流：整定值0.5A，整定時(shí)間0mS，動(dòng)作情況為跳閘;⑤差動(dòng)速斷：整定值9.24A，動(dòng)作情況為跳閘。

2）1#-3#電機(jī)補(bǔ)償保護(hù)整定值

①過(guò)流速斷：A、B、C三相整定值8.7A，整定時(shí)間0.2S，動(dòng)作情況為跳閘;②過(guò)流Ⅱ段：A、B、C三相整定值4.4A，整定時(shí)間0.5S，動(dòng)作情況為跳閘;③低電壓：整定值70V，整定時(shí)間0.5S，動(dòng)作情況為跳閘;④過(guò)電壓：整定值118V，整定時(shí)間9S，動(dòng)作情況為跳閘。

3）1#-2#受電柜保護(hù)整定值

①過(guò)流速斷：A、B、C三相整定值18A，整定時(shí)間0mS，動(dòng)作情況為跳閘;②過(guò)流Ⅱ段：A、B、C三相整定值11.5A，整定時(shí)間0.5S，動(dòng)作情況為跳閘;③低電壓：整定值70V，整定時(shí)間0.5S，動(dòng)作情況為跳閘。

4）1#-2#變壓器保護(hù)整定值

①過(guò)流速斷：A、B、C三相整定值35A，整定時(shí)間0mS，動(dòng)作情況為跳閘;②過(guò)流Ⅱ段：A、B、C三相整定值3.5A，整定時(shí)間0.5S，動(dòng)作情況為跳閘。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)SIEMENS 7SJ68保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)其功能進(jìn)行了分析。雁棲泵站微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)自2015年5月投入運(yùn)行至今，對(duì)10kV進(jìn)線柜、10kV站變柜、主機(jī)組饋線和補(bǔ)償柜以及主電機(jī)電氣量參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保護(hù)裝置動(dòng)作靈敏，數(shù)據(jù)精確可靠，為雁棲泵站主電氣設(shè)備運(yùn)行提供了可靠的保障。SIEMENS 7SJ68保護(hù)裝置在雁棲泵站這種大功率設(shè)備成功使用，將為其它泵站微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 7SJ68中文調(diào)試手冊(cè) https：//doc.xuehai.net/b49c8283e1f1345ca980b6ef2-13.html

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[3]宋厚清，于國(guó)安.大型泵站調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.山東水利，2010.4.

（作者單位：南水北調(diào)江蘇泵站技術(shù)有限公司）

作者簡(jiǎn)介：陳永波 （1987.12-）， 助理工程師，從事水利工程建設(shè)和運(yùn)維管理等工作。