SEL-551说明书

SEL-551 配电继电器 过流/重合闸继电器

技术数据

主要特点：

• 相、接地和负序过流保护

• ANSI和IEC标准的反时限过流保护 • 带顺序配合的多次重合闸功能

• 增强型的SELogic控制方程可创建传统的或高级的保护逻辑方案 • 本地/远方控制逻辑可切换控制方案、操作线路断路器等

• 顺序事件记录（SER）报告和事件报告储存在非易失的存储器中 • 可选的安装方式、后面板端子、输出接点和通信接口方式 • 需量表计

• 支持ASCII、SEL LMD和Modbus RTU规约

SEL-551适用于新建和改造变电站

• 变电站配电馈线保护—包括重合闸功能

• 工业、企业配电馈线保护—包括套管电流互感器输入 • 配电母线保护—包括过流或快速母线跳闸方案

• 变压器组保护—包括专门的中性点电流互感器的输入 • 电容器、电抗器和线路断路器保护等 • 可选择屏面安装型式

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SEL-551 继电器应用

图1：SEL-551可适用于电力系统的各种应用场合

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硬件概述

硬件选项：

• 机架或屏面安装型式

• 后面板常规固定端子或接插型连接端子（见图7和图8） • 大电流分断的输出接点：10A 在L/R=40ms 125Vdc

（仅包含在接插型连接端子选项内，见图8）

• EIA-232或EIA-485串行通信口，两种串口选择都包括解调的IRIG-B时钟码输入（见图7

和图8）

图2：SEL-551的输入、输出和通信接口

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SEL-551 继电器应用举例 AC/DC 接线图

图3：SEL-551为变电站配电馈线提供过流保护和重合闸（包括快速母线跳闸方案）

对安装了线路重合闸的场合，SEL-551的接线与图3相同。

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图4：SEL-551为工业配电馈线提供过流保护（电流输入通道IN连接一套管式电流互感器）

套管电流互感器也常被称为零序、接地故障或窗式电流互感器

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图5：SEL-551继电器为Δ/Y变压器组提供过流保护

如对一个带三次绕组的变压器组提供过流保护，SEL-551的接线同图5基本相同。电流输入通道IN可与三次绕组的电流互感器连接。

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图6：SEL-551为配电母线提供过流保护（包括快速母线跳闸方案）

快速母线跳闸方案常被称为反向联锁或分段联锁方案

和断路器失灵跳闸功能，并将断路器失灵启动接入一个输入接点。

用于专门的断路器失灵保护，SEL-551的接线与图6相同。通过编程，使输出接点具有重跳闸

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两种后面板选项

常规型端子

所有的螺丝尺寸为#6-32。

图7：SEL-551继电器后面板（常规型端子选项）

输出接点OUT1-OUT4和ALARM没有极性要求。 光隔输出IN1和IN2没有极性要求。 所有的螺丝尺寸为#6-32。

接插型端子

图8：SEL-551继电器后面板（接插型连接端子选项）

电流输入通道IA、IB、IC和IN的电流互感器短接机构已经改进的更加可靠。这种改进的新连接器设计与原先的设计不再兼容。因此，新改进的接插型端子SEL-551具有新的订货号（仅列出相关部分）。

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原型号 新型号 0551xJ → 0551xW

原先和新改进的接插型端子SEL-551的接线配件的订货号为（仅列出相关部分）： 原型号 新型号 WA0551xJ → WA0551xW

连接端子A01-A16配线线号为AWG24-AWG12（配线时可用一把小一字螺丝刀）

输出接点OUT1-OUT4和报警输出（ALARM）是极性相关的（注意端子A02、、A04、A06、A08和A10上的“+”标记）。

电流输入端子（端子Z01-Z08）：

• • •

内含电流互感器二次回路自动短路机构

配线线号为AWG16-AWG12（配线时需要用特殊的工具） 订货时可要求预配线

接地端子（端子Z09）：引片尺寸0.25” x 0.032”,螺丝为#6-32。

技术规范

紧固转矩 常规型端子排：

最小： 7-inch-pounds(0.8Nm) 最大： 12-inch-pounds(1.4Nm)

接插型端子排：

最小： 4.4-inch-pounds(0.5Nm) 最大： 8,8-inch-pounds(1.0Nm)

端子连接： 端子或多股铜线。推荐采用环形端子。最小温度范围为105℃。

AC输入电流 5A 额定： 15A持续；250A 1秒；100A线性对称 动态极限值：625A 1周波 （正弦波） 负载：0.16VA@5A,1.15VA@15A

1A 额定： 3A持续；100A 1秒；20A线性对称 动态极限值：250A 1周波 （正旋波） 负载：0.06VA@1A,0.18VA@3A

60/50Hz系统频率和ABC/ACB相序由用户设定。

输出接点 输出类型绝取决于后面板端子类型。输出接点符合IEC 255-0-20：1974，采用简单 评估法。

标准（常规型端子选项）： 6A持续

30A接通符合IEEC C37.90：1989 100A持续 1秒

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270Vac/360Vdc MOV差动浪涌保护。 启动/返回时间：〈5ms 分断能力（L/R = 40ms）： 24V 0.75A 10,000次 48V 0.50A 10,000次 125V 0.30A 10,000次 250V 0.20A 10,000次 循环能力（L/R = 40ms）： 24V 0.75A 每秒2.5次 48V 0.50A 每秒2.5次 330Vdc

额定 光隔输入

125Vdc 250Vdc

额定电源

125V 0.30A 每秒2.5次 250V 0.20A 每秒2.5次

大电流分断（接插型端子选项）：

6A持续

30A接通符合IEEC C37.90：1989 MOV差动浪涌保护。 启动/返回时间：〈5ms

分断能力：10A 10,000次 24，48及125V （L/R = 40ms） 250V （L/R = 20ms）

循环能力：10A 1秒种4次，其后应有2分钟散热 24，48及125V （L/R = 40ms） 250V （L/R = 20ms）

注：请勿将大电流分断输出接点用于切断交流控制信号。这种输出接点是极性相 关的。 输入类型决定于后面板端子类型。“电平灵敏”输入与标准跳线选择输入的区别在于， 极性无关。当应用于额定控制电压时，每个光隔输入的输入电流约为4mA。 跳线选择型（常规型端子选项）：

常规端子型号配有跳线选择输入接点。两个输入接点可独立由用户选择配置为下列额 定电压选择：

24Vdc： 15 - 30Vdc接通 48Vdc： 30 - 60Vdc 接通 125Vdc： 80 - 150Vdc接通 250Vdc： 150 - 300Vdc接通 电平灵敏型 （接插型端子选项）

接插型端子的继电器配有固定的电平灵敏型输入。两个输入接点的额定电压由工厂根 据用户的订货选择确定。请注意24Vdc选项不支持电平灵敏型输入： 24Vdc： 15 - 30Vdc接通

48Vdc： 38.4 - 60Vdc接通；28.8Vdc以下断开 ： 105 - 150Vdc接通；75Vdc以下断开 ： 200 - 300Vdc接通；150Vdc以下断开 额定值： 125/250Vdc 或Vac

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“电平灵敏”输入可保证在低于特定电压下返回，且返回电压用户不可设定。输入与

工作范围： 85-350Vdc或85-264Vac 遮断： 100ms@250Vdc 波纹系数： 100% 功耗： <5.5W

额定值： 48/125Vdc 或125Vac 工作范围： 36-200Vdc或85-140Vac 遮断： 100ms@125Vdc 波纹系数： 5% 功耗： <5.5W

额定值： 24Vdc

工作范围： 16-36Vdc极性相关 遮断： 25ms@36Vdc 波纹系数： 5% 功耗： <5.5W

注：遮断和波纹系数依照IEC 60225-11:1979.

串口通讯 后面板9针D型连接器：300，1200，2400，4800，9600，19200，38400波特率；可设 定波特率和数据规约。

通讯规约 串口支持下列用户选择的通讯规约：

ASCII

分布式端口切换规约（LMD）

Modbuse RTU (波特率最高为19200）

测量功能 瞬时和需量测量

测量精度：±2%；IN ±5%

电流输入：2500Vac 10秒 例行

绝缘试验 电源、光隔输入及输出接点：3000Vdc 10秒 带CE标志的装置进行下列IEC255-5：1977绝缘测试： 模拟输入 2500Vac 10秒

电源、光隔输入及输出接点 3100Vdc 10秒。

工作温度 -40℃至85℃（-40℉至185℉）。

尺寸 见图12、图13和图14。

2.5kg（5磅，8盎司）。 装置重量

型式试验 SEL-551满足CE标识标准。 及标准

IEEE C37.90.1：1989 IEEE保护继电器及继电器系统抗冲击性能（SWC）试验标准。

IEEE C37.90.2：1987 继电器系统抗电磁辐射干扰试验试用标准 除： 5.5.2(2) 在频率为200 每八倍频递增下进行

5.5.3 不进行数字设备调制试验

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5.5.4 测试信号在频率递增时关断,模仿键控信号

1985 基本环境试验程序Part 2:试验，试验Db和导则：湿度 ,周期(12+12IEC 68-2-30：小时循环)。

湿度 95% 温度 25-55℃之间 IEC 255-5：1997 电子继电器，Part 5：电子继电器绝缘试验 Section 6：绝缘试验，C系列 Section 8：脉冲电压试验，0.5焦耳,5000伏 IEC 255-11：1979 测量继电器直流辅助激励量中的脉动分量

IEC 255-21-1：1988 电子继电器,Part 21:测量继电器和保护设备振动、 冲击、碰撞及地震试验 Section 1 - 振动试验（正弦波），1级

IEC 255-21-2：1988 电子继电器,Part 21:测量继电器和保护设备振动、 冲击、碰撞及地震试验 Section 1 - 冲击碰撞试验，1级

IEC 255-21-3：1988 电子继电器,Part 21:测量继电器和保护设备振动、 冲击、碰撞及地震试验

Section 1 - 地震试验，2级（仅对常规端子选项）

IEC 255-22-1：1988 测量继电器及保护设备电子干扰试验， Part 1：1MHz 操作干扰试验

IEC 255-22-2：1996 测量继电器及保护设备电子干扰试验， Section 1 - 静电放电试验

IEC 255-22-3：1989 测量继电器及保护设备电子干扰试验,

Section 3 - 辐射电磁场干扰试验

IEC 255-22-4：1992 测量继电器及保护设备电子干扰试验,

Section 4 - 快速暂态干扰试验

IEC 801-2：1991 工业过程测量及控制设备电磁兼容性，

Part 2：静电放电要求

IEC 801-3：1984 工业过程测量及控制设备电磁兼容性，

Part 3：辐射电磁场要求

IEC 801-4：1988 工业过程测量及控制设备电磁兼容性， Part 4：电子快速暂态要求

UL 508 工业控制设备安全性标准

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标准事件报告和SER

SEL-551具有两种类型的事件报告：

• 标准的15周波事件报告 • 顺序事件记录（SER）报告

这些事件报告包括日期、时间、电流、继电器元件、光隔输入和输出接点信息。

固定条件和可编程条件均可触发标准15周波事件报告。这种事件报告记录15个连续周波的信息。最新的20个15周波事件报告存储在非易失性存储器中。如果有多于20条事件被触发，最新的事件报告将覆盖最老的事件报告，最老的事件报告将丢失。

顺序事件记录报告的每条记录均由可编程的条件产生。这种报告提供了各种继电器元件变化的时间信息。在每次编程的状态条件变化时，产生一条带有日期和时间标志的记录。最新的512条SER事件报告被记录在非易失性存储器中。如果报告装满，最新一条记录将覆盖最老的记录。

大电流分断输出接点（可选）

接插型端子的SEL-551具有大电流分断输出接点。这种大电流分断输出接点可安全的开断跳/合闸线圈电流。这种接点的开断能力为：10A L/R=40ms,125Vdc

这种输出接点省去了跳闸辅助设备，节约了投资。因为省去了辅助的跳闸装置的起动时间，提高了跳闸速度。因为省去了继电器和跳闸回路之间的中间继电器，避免了接线错误。

详见技术规范。

SELogic 控制方程

根据应用设定继电器的输入，逻辑组合选定的继电器元件用于实现各种控制功能，根据逻辑应用设定输出功能。

• • •

设计独特的跳闸、重合闸和控制方案

可取代昂贵的外部时间继电器、辅助继电器，省去相关的接线和盘面空间。 建立定制的方案状态标签（如 “97DISABLED”），并控制其在前面板的显示。

可编程的SELogic控制方程由继电器元件、输入和输出通过SELogic控制方程算子构成。所有的继电器元件均可用于SELogic方程。

就地/远方控制逻辑

可通过前面板的按钮/显示器（就地控制）和后面板的串行通信口（远方控制）进行就地/远方的控制操作。

就地控制开关特性取代屏上安装的控制开关。八个就地控制开关的每一个均可模拟一个传统的屏上控制开关，通过前面板的按钮/显示器操作。

每个就地控制开关可模拟下列三种开关类型的功能：

ON/OFF OFF/MOMENTARY ON/OFF/MOMENTARY

建立定制的就地控制开关的功能标签（如：“RECLOSER：ENABLE/DISABLE”）--用于前 面板显示。就地/远方控制开关可用于由SELogic方程构成的各种控制方案。例如，用于投入/

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退出重合闸。

图9：就地控制开关驱动就地控制位LB1到LB8

四次重合闸满足您目前和未来的应用

内部元件和外部输入可作为自动重合闸的各种控制条件，满足您的各种应用需求：

• • • • • • •

重合闸跳闸次数可用于控制在每次重合闸间隔中投入哪些保护元件。应用包括熔丝和经济跳闸方案。前面板的Reset和Lockout灯显示当前的重合闸状态。

重合闸起动（如：断路器状态、故障类型、跳闸） 驱动至闭锁（如：手动或SCADA跳闸的输入）

跳过一次重合闸（如：故障电流高于某个峰值时跳过瞬时重合闸） 暂停重合闸计时（如：暂停计时直到跳闸条件结束） 顺序协调以保持与下端线路重合闸的配合 合闸失灵报警

重合闸周期或闭锁复归时间分别独立整定

过流元件

瞬时 时限过流

相 50P1- 50P6 51P1T，51P2T 单相 50A，50B，50C

中性线接地* 50N1，50N2 51N1T 零序接地 51G1，50G2 51G1T

负序（3•I2） 50Q1，50Q2 51Q1T，51Q2T 整定范围，额定5A** OFF, 0.5-80.0A OFF,0.5-16.0A 整定范围，额定1A** OFF, 0.1-16.0A OFF,0.1-3.2A 如整定为OFF，则禁止过流元件

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* 中性线接地过流元件（50N1，50N2，51N1T）对应于独立的中性电流输入通道IN。其它所有的过流元件对应于相电流输入通道IA，IB，IC。

**相电流输入（IA，IB，IC）和中性线电流输入（IN）的输入电流额定值（5A或1A）可分别选择-参见SEL-551继电器订货信息表。

众多的瞬时过流元件 应用举例：

• •

用SELogic 控制方程建立定时限过流元件—将瞬时过流元件与时间元件结合应用

用SELogic 控制方程建立相元件“3取2”逻辑（或其它逻辑）--使用单相元件50A，50B，50C。

相、接地和负序都具有两个反时限过流元件

应用举例： • • • •

与线路重合闸顺序配合的“快”、“慢”反时限曲线 冷负载启动的延时操作

US曲线：弱反时限，反时限，强反时限，极度反时限，短时反时限

IEC曲线：Class A（标准反时限），Class B（强反时限），Class C（极度反时限），长时反

可用的曲线

时限，短时反时限

机电复位模拟及转矩控制在每个过流元件上均可独立整定。

图10：瞬时、定时限和反时限过流特性

用于过负荷和不平衡的需量电流超限报警

SEL-551继电器提供需量和峰值需量电流门槛。当需量电流超过门槛时，相应的继电器元件PDEMP、NDEMP、GDEMP、QDEMP置位。

PDEMP、NDEMP、GDEMP或QDEMP分别用于相过负荷、中性点不平衡、零序不平衡或负序不平衡。需量测量时间常数-DMTC，可设定为5、10、15、30或60分钟间隔。

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通讯连接（典型）

数据和时间同步连接

EIA-485连接

就地连接

EIA-232连接

图11：SEL-551继电器通讯连接示例

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继电器安装

图12：SEL-551继电器单个机架安装尺寸和开孔图

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图13：单个继电器屏面安装尺寸和开孔图

图14：两台SEL-551继电器采用安装模块（SEL P/N901）拼装的安装尺寸和开孔图

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图15：SEL-551继电器安装于安装托架（SEL P/N9100）用于19英寸机架安装

图16：SEL-551继电器安装于安装托架（SEL P/N9102）用于19英寸机架安装，包括FT-1测试开关

的开孔

工厂支持

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