保護和控制
☆相電流差動保護
☆二段式過電流保護
☆二段式零序電流保護
☆方向閉鎖
☆電壓閉鎖
☆三相一次重合閘(檢同期或檢無壓、非同期方式可選)
☆過負荷告警及跳閘保護
☆合閘加速保護(前加速、后
加速、手合加速)
☆低周減載、低壓解裂保護
☆小電流接地選線功能、零序電壓3Uo越限記錄及上送功能
☆11路遙信開入采集
☆裝置失電告警,裝置事故
信號,裝置告警信號
☆斷路器遙控分合,接地選跳
☆模擬量遙測:Ia、Ib
☆2路脈沖輸入
☆1路GPS對時
監(jiān)視與測量
☆跳閘回路監(jiān)視
☆測量級CT
☆保護級CT
☆脈沖輸入
☆GPS對時
☆防誤閉鎖
遠方管理
保護原理說明
997數(shù)字式光纖電流差動保護裝置由于采用了32位微處理器后運算性能極大提高,本裝置采用實時計算各保護元件的方式,不再設置專門的啟動元件,所有元件均實時計算出,相對簡化了保護邏輯,以利于提高保護裝置的整體可靠性,
光纖電流差動保護原理
光纖電流差動保護裝置為相電流差動。主要保護區(qū)內的相間故障和小電阻接地系統(tǒng)單相金屬性接地故障。
K1=0.5,K2=0.7為比例制動系數(shù),ICD初始動作電流。IINT為拐點電流,軟件設定為4倍額定電流。
兩側采樣同步使用軟件同步方法。
如上圖,曲線①為甲側電流波形,曲線②為甲側感受到的乙側的電流波形,曲線③為乙側實際的電流波形,△t為數(shù)據(jù)傳輸延時。對差動保護而言,采用曲線①和曲線②的比較是不正確的,差動判據(jù)只能適用于曲線①和曲線③。因此當甲側感受到乙側電流曲線曲線②時,必須將其根據(jù)傳輸延時進行移相,得到曲線③。以下介紹這種數(shù)據(jù)對時過程。
(1) 發(fā)送的數(shù)據(jù)為富氏算法計算得出的電流向量Ic+jIs。
(2) 數(shù)據(jù)根據(jù)采樣時刻的對齊過程
圖中,甲為本側,乙為對側。設數(shù)據(jù)發(fā)送周期為T, M1、M2、N1、N2為兩側發(fā)送數(shù)據(jù)時刻的序號(Tm1-Tm2=n*T,Tn1-Tn2=n*T)。t1、t2分別為兩側收到對側數(shù)據(jù)時本側量與最近一次數(shù)據(jù)發(fā)送時的時間差,對側傳至本側上次序號M1和對側上次t1,本側一組數(shù)據(jù)的序號為M2,收到對側數(shù)據(jù)時刻距本側最近一次數(shù)據(jù)發(fā)送時刻的時間間隔t2,假定兩側發(fā)往對側的延時相等。則可求得Ta=[T(M2-M1+1)+t2-t1]/2。Ta正是乙方N2數(shù)據(jù)對應甲方的時間,但甲方的數(shù)據(jù)采樣時刻在Tb時刻(序號為S),兩側時差(Ta-Tb)所對應的角度為△θ。所謂同步調整就是將對側N2序號的Ic+jIs向前移△θ角度。使之與Tb時刻的本側數(shù)據(jù)對齊,同步完成之后,可利用上述差動判據(jù)判定故障。
(3) 通信中斷后的再同步
從以上同步方法可知,如果通信中斷,數(shù)據(jù)同步只需要3個點,而不需要用額外數(shù)據(jù)來調整算法和過程,這種同步方法有其獨到的優(yōu)點。
方向元件
3.1.1 本997光纖縱差保護裝置的相間方向元件采用90接線方式,按相起動,各相電流元件僅受表3-1中所示相應方向元件的控制。為消除死區(qū),方向元件帶有記憶功能
本裝置Arg(I/U)=-30~90,邊緣稍有模糊,誤差<5。
低電壓元件
低電壓元件在三個線電壓中的任意一個低于低電壓定值時動作,開放被閉鎖保護元件。利用此元件,可以保證997光纖光動保護裝置在電機反充電等非故障情況下不出現(xiàn)誤動作。
過電流元件
> 裝置實時計算并進行二段過流判別。裝置在執(zhí)行二段過流判別時,各段判別邏輯一致,其動作條件如下:
零序過電流元件
零序過電流元件的實現(xiàn)方式基本與過流元件相同,滿足以下條件時出口跳閘:
1)3I0>I0n ; I0n: 接地N段定值
2)T>T0n ;T0n: 接地N段延時定值
3)相應的方向條件滿足(若需要)
加速
本裝置的加速回路包括手合加速及保護加速兩種,加速功能設置了獨立的投退壓板。手合加速回路的啟動條件為:
a) 斷路器在分閘位置的時間超過30秒
b) 斷路器由分閘變?yōu)楹祥l,加速允許時間擴展3秒
保護加速分為前加速或重合后加速方式,可由控制字選擇其中一種加速方式。
本裝置設置了獨立的過流及零流加速段電流定值及相應的時間定值,與傳統(tǒng)保護相比,此種做法使保護配置更趨靈活。本裝置的過流加速段還可選擇帶低電壓閉鎖,但所有加速段均不考慮方向閉鎖。
三相重合閘
本系列所有型號的裝置都設有三相重合閘功能,此功能可由壓板投退。
啟動回路
a) 保護跳閘啟動
b) 開關位置不對應啟動
在不對應啟動重合閘回路中,僅利用TWJ觸點監(jiān)視斷路器位置。手跳時利用裝置跳閘板上的STJ動合觸點來實現(xiàn)重合閘的閉鎖。
4.7.2 閉鎖條件
斷路器合位時重合充電時間為15秒;充電過程中重合綠燈發(fā)閃光,充電滿后發(fā)常綠光,不再閃爍。997光纖電流差動保護裝置設置的重合閘“放電”條件有:
a) 控制回路斷線后,重合閘延時10秒自動“放電”
b) 彈簧未儲能端子高電位,重合閘延時2秒自動“放電”
c) 閉鎖重合閘端子高電位,重合閘立即“放電”
低頻元件
利用這一元件,可以實現(xiàn)分散式的頻率控制,當系統(tǒng)頻率低于整定頻率時,此元件就能自動判定是否切除負荷。
低頻減載功能邏輯中設有一個滑差閉鎖元件以區(qū)分故障情況、電機反充電和真正的有功缺額。
考慮低頻減載功能只在穩(wěn)態(tài)時作用,故取AB相間電壓進行計算,試驗時仍需加三相平衡電壓。當此電壓(UAB)低于閉鎖頻率計算電壓時,低周減載元件將自動退出。
說明:現(xiàn)場試驗條件不具備時,該試驗可免做。模擬量正確,則精度由軟件保證。
低壓解列元件
利用這一元件,可以實現(xiàn)低壓控制,當系統(tǒng)電壓低于整定電壓時,此元件就能自動判定是否切除負荷。
低壓解列元件的判據(jù)為:
3.10 過負荷元件
過負荷元件監(jiān)視三相的電流,其動作條件為:
MAX(I)>Ifh
時間延時到
其中Ifh為過負荷電流定值。過負荷報警與跳閘的選擇由控制字選定。
PT斷線檢測
在下面三個條件之一得到滿足的時候,裝置報發(fā)“PT斷線”信息并點亮告警燈:
1.三相電壓均小于8V,某相(a或c相)電流大于0.25A,判為三相失壓。
2.三相電壓和大于8V,最小線電壓小于16V,判為兩相或單相PT斷線。
3.三相電壓和大于8V,線電壓與最小線電壓差大于16V,判為兩相或單相PT斷線。
裝置在檢測到PT斷線后,可根據(jù)控制字選擇,或者退出帶方向元件、電壓元件的各段保護,或者退出方向、電壓元件。PT斷線檢測功能可以通過“模擬量求和自檢”控制字投退。
小電流接地選線
小電流接地選跳系統(tǒng)由GZP-997裝置和主站構成。當系統(tǒng)發(fā)生接地時,3U0抬高。當997光差縱差保護裝置感受到自產3U0有突變且大于10V,即記錄當前的3U0,3I0。與此同時,母線開口三角電壓監(jiān)視點向主站報送接地信號。主站則在接到接地信號后調取各裝置內記錄的3U0,3I0量,計算后給出接地點策略。
無主站系統(tǒng)時,單裝置接地試跳判據(jù)為:合位時3U0大于18V,試跳分位后3U0小于18V,即判為本線路接地。
數(shù)據(jù)記錄
裝置具備故障錄波功能,可記錄各輸入模擬量,可記錄的狀態(tài)量為斷路器位置、保護跳閘合閘命令。
為避免因系統(tǒng)擾動使保護頻繁啟動,導致存儲不需要的數(shù)據(jù),本裝置錄波數(shù)據(jù)僅當保護動作后,才存入FLASH RAM中(掉電保持)。否則,本次數(shù)據(jù)只保存在RAM中(掉電不保持),可被PC機讀取??捎涗浀匿洸▓蟾鏋?至50個,可記錄的事件不少于1000條。數(shù)據(jù)存入FLASH RAM中。
裝置除記錄系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)外,還記錄裝置的操作事件、狀態(tài)輸入量變位事件、更改定值事件及裝置告警事件等。
額定參數(shù)
額定直流電壓: 220V或110V(訂貨注明)
額定交流數(shù)據(jù):
a) 相電壓100√3
b) 線路抽取電壓 100 V 或 100√3
c) 交流電流 5A或1A(訂貨注明)
d) 額定頻率 50Hz
功率消耗:
a) 直流回路 正常工作時:不大于15W
動作時: 不大于25W
b) 交流電壓回路 每相不大于0.5VA
c) 交流電流回路 額定電流為5A時:每相不大于1VA
額定電流為1A時:每相不大于0.5VA
狀態(tài)量電平:
CPU及通信接口模件的輸入狀態(tài)量電平 24V(18 V~30V)
GPS對時脈沖輸入電平 24V(18 V~30V)
CPU輸出狀態(tài)量(光耦輸出)允許電平 24V(18 V~30V)
主要技術性能
采樣回路精確工作范圍(10%誤差)
電壓:0.4 V~120V
電流:0.08In-20In
接點容量
信號回路接點載流容量 400VA
信號回路接點斷弧容量 60VA
跳合閘電流
本裝置跳合閘電流采用自適應模式,無需選擇。
各類元件定值精度
電流元件: <5%
電壓元件: <5%
檢同期角度: <1
時間元件: 0s-1s時,誤差不超過40ms;
1s以上時,誤差不超過<±2.5%;
頻率偏差: <0.02Hz
滑差定值: <5%
整組動作時間(包括繼電器固有時間)
光纖差動的固有動作時間:1.2倍整定值時測量,不大于40ms
2.2.6暫態(tài)超越 不大于5%
光纖規(guī)格:
波長:1.310μm
傳輸模的數(shù)量:單模
纖芯材料:石英
光纖接口類型:FC
模擬量測量回路精度
裝設專用測量子模件的測控裝置:
電流、電壓:0.2級
功率、電度:0.5級