美國SEL公司（SchweizerEngineeringLaborato—ries，inc）從1984年推出數(shù)字式微機(jī)保護(hù)，1997年進(jìn)入我國電力系統(tǒng)以來，其產(chǎn)品的穩(wěn)定性，靈活性和可靠性被電力系統(tǒng)所廣泛接受，且適用于各個電壓等級。其中，尤以在中低壓系統(tǒng)中得以大量的應(yīng)用。SEL．321繼電器是SEL公司專為110kV及以上系統(tǒng)而開發(fā)的，其中的SEL一321．5專門針對中國市場的特點(diǎn)而作了邏輯上的修改，在國內(nèi)的220kV及500kV超高壓系統(tǒng)中得到了推廣，而此次陜西330kV羅敷變電站兩條330kV線路上得以采用SEL一321-5作為主保護(hù)，在330kV這一電壓等級應(yīng)用這一類型繼電器在我國尚無先例。
1 SEL．321—5功能簡介
　　作為一種專為超高壓系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的保護(hù)，SEL一321．5除了具有Ⅳ段式相間和接地距離保護(hù)外（分為歐姆圓接地距離、四邊形接地距離），還有Ⅲ段相間方向過流、Ⅳ段零序方向過流、Ⅳ段負(fù)序方向過流，以及正序、負(fù)序、零序反時限元件、低電壓、過電壓等元件可供選擇作為后備保護(hù)，利用靈活的SEL—OGIC方程進(jìn)行編程組合以適應(yīng)系統(tǒng)的需要。在高頻保護(hù)方面，SEL．321保護(hù)可以構(gòu)成超范圍允許式porl3"、欠范圍允許式PUTT、閉鎖式DCB和解除閉鎖式DCUB等4種方式。該保護(hù)共有6個定值組區(qū)，可存6套不同的定值以適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。該裝置共有3個EIA．232型串行通訊口供繼電器與其他裝置通訊，1個IRIG—B端口供繼電器與GPS時鐘對時。整個裝置采用32位單CPU及高速DSP全密封設(shè)計(jì)。
2 現(xiàn)場調(diào)試應(yīng)用
2．1 一次系統(tǒng)及配屏方式
　　羅敷330 kV變電站采用一個半斷路器接線方式，其330 kV線路保護(hù)為雙高頻配置，用SEL一321-5和江蘇宏圖高科的GSF．6A收發(fā)信機(jī)構(gòu)成一套高頻閉鎖（DCB）保護(hù)，用南瑞的LFP-902和許繼的sF一600型收發(fā)信機(jī)構(gòu)成方向高頻保護(hù)。因此，每套保護(hù)均應(yīng)控制兩臺斷路器，啟動兩套短路器失靈保護(hù)和兩套綜合重合閘。重合閘裝置選用國產(chǎn)CSI100系列，線路兩側(cè)的保護(hù)配置形式基本相同。
2．2 SEL．321．5繼電器的組屏
　　本項(xiàng)目選用的SEL．321．5帶兩塊附加I／O板，尺寸為4U，有28個輸出、16個輸入，可以滿足控制兩臺開關(guān)、啟動兩套重合閘、啟動兩套失靈保護(hù)的需要。主保護(hù)利用SEL．321．5繼電器的DCB邏輯與國產(chǎn)GsF．6A收發(fā)訊機(jī)構(gòu)成高頻閉鎖距離零序保護(hù)，后備保護(hù)為Ⅲ段相間距離保護(hù)、Ⅲ段四邊型接地距離保護(hù)、Ⅳ 段零序方向保護(hù)。SEL一321—5通過規(guī)約轉(zhuǎn)換器將SEL—ASC II規(guī)約轉(zhuǎn)換成IEC 870—5．103規(guī)約，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息、定值、保護(hù)投退等數(shù)據(jù)的上送。SEL一321—5另配置一臺SEL一2020，接入打印機(jī)，可實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息的實(shí)時打印，同時接入GPS衛(wèi)星對時信號（見圖1）。

2．3 SEL．321．5原理及邏輯設(shè)計(jì)
　　SEL．321．5繼電器沒有重合閘功能模塊，在超高壓系統(tǒng)應(yīng)用中，用戶會要求重合閘裝置和保護(hù)分開，本工程中，另外配置了CSI100重合閘裝置。因我國電力系統(tǒng)的特殊需要，超高壓系統(tǒng)要求分相跳閘，縱聯(lián)保護(hù)的邏輯也與國外有所不同，因此在使用時應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)情況和實(shí)際需要靈活選取，或作相應(yīng)變化，以下進(jìn)行簡要說明。
（1）高頻閉鎖（DCB）邏輯
　　裝置內(nèi)部DCB邏輯模塊要求相間距離Ⅲ段M3P、接地距離Ⅲ段Z3G、零序電流Ⅲ段67N3、負(fù)序電流Ⅲ段67Q3均設(shè)為反向，且只用于啟動收發(fā)訊機(jī)，不作為保護(hù)出口。
　　當(dāng)反向三相短路時，如果二次電壓足夠維持極化電壓，VPOLV字位置“1”，則經(jīng)過2周波延時啟動發(fā)信；如果二次電壓低沒有極化電壓，VPOLV字位不會馬上置“0”，由記憶元件保持一定時間，VPOLV才會置“0”。這一回路將依靠Ⅲ段的電流監(jiān)視元件50PP3啟動的字位50AB3、50BC3、50CA3來保持這一回路，直到故障消失（如圖2所示）。

　　SEL．321-5繼電器DCB邏輯中由Ⅱ段元件停信，且啟信和停信同時發(fā)生時啟信優(yōu)先。字位START啟動發(fā)信，字位STOP停止發(fā)信，外部收發(fā)信機(jī)接收到信號時，其接點(diǎn)輸出引入SEL-321-5的開入端，將該開入量定義為BT，則有閉鎖信號時BTX字位置“1”（見圖3）。

　　區(qū)內(nèi)故障時反向元件不動作，不啟動發(fā)信元件，Ⅱ段元件出口并在判斷無本側(cè)啟信和對側(cè)發(fā)信時，裝置發(fā)出跳閘令；區(qū)外故障時，一側(cè)反向元件動作，則閉鎖兩側(cè)保護(hù)（邏輯圖如圖4）。

　　SEL一321-5保護(hù)中的高頻閉鎖DCB邏輯同國內(nèi)常用的DCB邏輯的最大區(qū)別：
　　SEL一321-5的啟動發(fā)信元件選用反向Ⅲ段，而國內(nèi)習(xí)慣選用無方向且門檻值較低的電流（正序、負(fù)序、零序）元件來作為啟信元件；
　　SEL．321-5沒有遠(yuǎn)方啟信功能，國內(nèi)的DCB啟信元件要求正反向故障均應(yīng)動作，可以選用無方向的50Q4、50G4及距離Ⅳ段來啟信，裝置中原有的啟信邏輯因?yàn)橹辉诜聪颌蠖吻闆r下才啟信，且有2周波的延時，不符合國內(nèi)的要求，放棄不用，改進(jìn)后的發(fā)信邏輯如圖5。

　　啟信邏輯中用50G4而沒有用50N4，因?yàn)?0N4被用于零序Ⅳ 段，零序啟信50G4一般比零序Ⅳ段50N4定值要小。
　　改進(jìn)后的啟信邏輯方程為：
　　W=M2P +Z2G +67N2
　　Y=!W＊M4P+!W＊5OQ4+!W＊50C
　　OUT1=Y
　　停信邏輯圖改進(jìn)見圖6。

事實(shí)上停信的零序元件的門檻值只相當(dāng)于零序保護(hù)的Ⅳ 段定值，圖6中仍用67N2，只是為了和M2P、Z2G保持一致，67N2按零序Ⅳ 設(shè)定，而67N4按零序Ⅱ段設(shè)定。
　　改進(jìn)后的邏輯方程為：
　　OUT2=!Y＊W
　　圖7為改進(jìn)后的跳閘邏輯。

　　SEL．321．5中原DCB出口MTCS方程式為經(jīng)過短延時0．5周波的Ⅱ段元件，而國內(nèi)的DCB邏輯為先檢測到通道上有0．25周波閉鎖信號，然后信號消失。且同時Ⅱ段元件動作，則出口跳閘。圖7中LP3為高頻閉鎖信號輸入，啟動中間字位Z，LP1為高頻閉鎖保護(hù)投退的硬壓板輸入，則邏輯方程為:
　　IN1=LP1
　　IN3=BT
　　IN4=LP3（IN3、IN4在裝置外部短接）
　　Z =LP3
　　MTCS =ZT＊M2P＊LP1+ZT＊Z2G＊LP1+ZT＊67N2＊LP1
　　TZPU =0．25cyc
　　TZDO =15cyc
（2）后備保護(hù)邏輯
　　相間距離、接地距離、零序等作為后備保護(hù)，邏輯基本不需較大改動，整定簡單；存在的問題是：SEL．321．5中零序過流保護(hù)I段至Ⅳ段均為三相跳閘，和國內(nèi)習(xí)慣有一定出入，國內(nèi)用戶要求零序I段必須分相跳閘，Ⅱ段至Ⅳ 段可以三相跳閘。方程如下：
　　MTU = M1P +Z1G + M2PT + Z2GT + M4PT +Z4GT +67N2T +67N4T
　　MER =50H +67N1
　　X =67N1＊!M2P
　　OUT=TPn+FSn XT（n=A，B，C）

　　上述方程中零序I段67N1“與”上選相間距離Ⅱ段的“非”后。再“與”上選相元件才寫入輸出方程OUT中，主要是考慮相間接地不由這種方式出口，此方式只考慮單純的單相故障。
（3）合于故障加速邏輯SOFT　　由于SEL．321不帶重合閘功能模塊，啟動后加速由相鄰CSI．100重合閘屏提供接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)加速功能。對于合閘到三相出口短路的情況加入無方向性過電流高值50H實(shí)現(xiàn)加速跳閘。方程如下:
　　MTO =M2P+Z2G +67N2 +50H
　　IN =CLOSE
　　OPO =27
　　ENCLO =Y
　　后加速方式外部重合接點(diǎn)引入式，即ENCLO=Y。因?yàn)楸竟こ虥]有將斷路器輔助接點(diǎn)引入SEL-321．5裝置中，所以沒有采用斷路器輔助接點(diǎn)式，即EN52A =N。
3 SEL一321保護(hù)的現(xiàn)場調(diào)試試驗(yàn)
　　SEL系列繼電器元件性能穩(wěn)定，在非常惡劣的條件下仍能穩(wěn)定的運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行溫度可達(dá)一40℃ ～85°C；現(xiàn)場調(diào)試也無特殊的要求，基本不需要調(diào)整，按照國內(nèi)的保護(hù)調(diào)試習(xí)慣和項(xiàng)目就可以進(jìn)行。同時，利用SEL公司提供的SEL5010調(diào)試軟件和SEL5601分析軟件使調(diào)試工作更加透明方便；在繼電器特性調(diào)試中，利用TAR命令可以觀察每一個繼電器字位的變化情況，類似于國內(nèi)的分立繼電器測試。在整組試驗(yàn)中，利用EVE。HIS等命令可以觀察繼電器動作結(jié)果和歷史報告。
　　利用繼電器本身先進(jìn)的自適應(yīng)和自檢功能，可以使調(diào)試工作量減少，一般情況下，只要在精度和自檢都合格的情況下，繼電器本身就具備運(yùn)行條件。和收發(fā)信機(jī)的配合調(diào)試也按正常方式進(jìn)行即可。
4 結(jié)束語
　　SEL-321保護(hù)裝置在國內(nèi)的220 kV及500 kV系統(tǒng)中都得到了應(yīng)用。運(yùn)行情況良好。高頻動作出口時間大約在30～40 ms左右，比國內(nèi)保護(hù)動作慢一些，這也是所有國外保護(hù)普遍的特點(diǎn)。SEL保護(hù)靈活性高。可以適應(yīng)系統(tǒng)較為特殊的用戶需求，給用戶提供了靈活的選擇空間，在現(xiàn)場的調(diào)試中，正確的整定是使用好裝置的關(guān)鍵，因?yàn)檎?xiàng)目比較多，因此。必須對每一項(xiàng)定值進(jìn)行深入的理解和消化。