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数字式线路保护装置配置
阅读:5375时间:2011-02-17 10:50:04

  数字式线路保护装置配置的主要保护有:三段过电流保护、过流加速、过负荷、三相一次重合闸、低周减载、零序过流保护、P T 断线、控制断线、低压保护、过压保护、缺相保护等。适用于35KV 及以下电压等级的线路保护。

特点

  故障录波报告的数据格式采用国际标准格式。

  具备单体试验功能,极大地方便了保护继电器特性的测试工作。

  装置可记录大容量、高分辨率的故障录波报告和详细的事件报告,掉电不丢失。

  完整的硬件自检功能:自检范围包括装置内部的全部模拟、数字电路以及开出继电器。

  采用面向对象的跳闸方式(软件跳闸矩阵),简化了中间继电器,提高了可靠性。

  电磁兼容抗扰度性能优异,快速瞬变可以达到四级,温度范围宽(-10℃~50℃)。

  全面实时地检测数据采集系统的每个环节,保证任何模拟通道的异常变化和损坏能及时发现。

  软件在执行中采用硬件实现的 ECC 自检,对每一条指令在执行前进行检错或纠错处理,大大提高装置执行的可靠性。

  装置的就地监控功能:大屏幕 LCD(240*320)实时显示本单元的主接线及相应测量值,操作方便清楚,安全可靠。

  功能强大的 PC 机支持工具,可实现在线整定、单接线图的修改、录波波形分析、继电器动作轨迹分析等。

  装置除具有快速的外部通信网络接口外,装置内部亦采用 LonWorks 网通信,速度快、可靠性高。

  国内实现可视化编程,通过应用SoftCAD 技术,进行保护软件的开发设计,组态灵活。

  高性能处理器:采用RISC32 位CPU,内含32 位浮点运算单元FTU,运算速度78 个MIPS,精度高,控制功能强。

  高分辨率、抗噪声好的交流采样系统:AI(模拟输入)回路可以自动进行零漂和刻度调整。 48 点采样,16 位A/D。

参数

  1、过流保护

  a) 电流元件整定范围:1.0A~100.0A,级差0.1A;误差不超过±5%;

  b) 时间元件整定范围:Ⅰ段:0.00s~20.00s;Ⅱ、Ⅲ段:0.10s~20.00s;级差0.01s;

  误差不超过±40ms;过流加速:0.00s~10.00s,级差0.01s,误差不大于±45ms;

  c) 方向元件:误差不大于±5°;

  d) 低电压启动元件整定范围:60.0V~100.0V,级差0.1V。误差不超过±5% 。

  2、过负荷告警

  a) 过负荷电流整定范围:0.5~25.0A,级差0.1A。误差不超过±5%;

  b) 时间元件整定范围: 0.10s~90.00s;级差0.01s。误差不超过±40ms;

  3、三相一次重合闸

  a) 重合闸延时整定范围:0.2~20.00s、级差0.01s;误差不超过±50ms;

  b) 重合闸同期角整定范围:5.0~50.0°,级差0.1°。误差不超过±5°。

  4、低周减载保护

  a) 频率定值整定范围:45.00Hz~50.00Hz,级差0.01Hz。误差不超过±0.01Hz;

  b) 闭锁滑差整定范围:0.50~10.00Hz/s、级差0.01Hz/s。误差不超过±3%或±0.05Hz/s;

  c) 延时时间整定范围: 0.20s~20.0s,级差0.1s。误差不超过50ms;

  d) 低压闭锁整定范围:60.0~100.0V、级差0.1V。整定值误差不超过±5%;

  e) 低流闭锁整定范围:0.3~5.0A、级差0.1A。误差不超过±5%或±0.05A。

  5、零序过流保护

  a) 电流元件整定范围:0.1~10.0A、级差0.1A。误差不超过±5%;

  b) 时间元件整定范围: 0.10s~20.00s;级差0.01s。误差不超过±40ms;

  c) 方向元件:误差不超过±5°;

  6、低压保护

  a) 低电压整定范围:70.0~110.0V、级差0.1V;误差不超过±5%;

  b) 低电压保护整定时间:0.10~20.00s、级差0.01s;误差不超过±40ms。

  7、过压保护

  a) 过电压整定范围:90.0~140.0V、级差0.1V;误差不超过±5%;

  b) 过电压保护整定时间:0.10~20.00s、级差0.01s;误差不超过±40ms。

  8、测量准确度

  a) 电流测量范围:0A~6A,误差不超过±0.2%;

  b) 电压测量范围:0V~100V,误差不超过±0.2%。

  c) 有功功率、无功功率误差不超过±0.5%;

  d) 功率因数误差不超过±0.5%;

  e) 频率测量范围:45Hz~55Hz,误差不超过±0.01Hz。

保护原理

  1 过流保护

  装置实时计算并进行三段过流判别。当保护处于投入状态,A、B、C 相中任何一相电流幅值大于整定值,满足低压启动(若电压闭锁投入)条件并且电流方向在动作区(若方向控制投入)时,相应定时器启动,若持续到整定时限则动作出口。若在整定时限内电流返回即终止定时器。装置中各段设置了可以独立整定的延时时间。以下条件都满足则保护动作:

  (1) Imax > Inset

  (2) T > Tnset

  (3) Umin < Uset(若电压闭锁投入)

  (4) 相应于过流相的方向条件(若方向控制投入)。

  式中:Imax 为保护电流IA、IB、IC 中值,Inset 为过流整定值(n=1、2、3),Umin为Uab、Ubc、Uca 中最小值,Uset 为低压启动定值,Tnset 为过流延时定值(n=1、2、3)。

  电流方向控制原理为:按90°接线方式的反应相间短路时功率方向的各相按IA、Ubc,IC、Uab,IB、Uca 接入装置,其动作区为:电流超前电压135°至滞后电压45°,误差不超过±5°。

  2 过负荷

  过负荷只报警不出口。当保护处于投入状态,A、B、C 相中任何一相电流幅值大于整定值时,相应定时器启动,若持续到整定时限则动作于告警。以下条件都满足则保护动作:

  (1) Imax > Iset

  (2) T > Tset

  式中:Imax 为保护电流IA、IB、IC 中值,Iset 为过负荷告警整定值,Tset 过负荷告警延时定值。

  3 过流加速

  过流加速是在开关合于故障点时快速跳开开关。当开关合上10S 内电流满足过流保护条件或重合闸后故障电流依然存在则过流加速动作。以下条件都满足则保护动作:

  (1) 开关合上10S 内

  (2) Imax > Isset

  (3) T > Tsset

  (4) Umin < Uset(若电压闭锁投入)

  式中:Imax 为保护电流IA、IB、IC 中值,Isset 为加速段过流整定值, Umin 为Uab、Ubc、Uca 中最小值,Uset 为低压启动定值,Tsset 为加速段过流延时定值。

  4 三相一次重合闸

  由三段过流保护启动重合闸,具有检无压和检同期等功能,当重合于故障时可加速跳闸。仅当合闸10 秒后,重合闸才投入。弹簧未储能闭锁重合闸出口。

  无压条件:线路抽取电压小于 30V。

  同期条件:母线与线路抽取电压均大于 70V 且相位差小于同期角整定值。

  5 低频减载

  低频减载带低电压闭锁,低流闭锁(可选择投入或退出),滑差闭锁(可选择投入或退出)。以下条件都满足则保护动作:

  (1) 开关处于合位

  (2) f < fset

  (3) Umin > Uset

  (4) df/dt < (df/dt)set (滑差闭锁投入)

  (5) Imax > Iset(低流闭锁投入)

  (6) T > Tset

  式中:f 为Ua 的频率,Umin 为Uab、Ubc、Uca 中最小者,Imax 为保护电流的值,fset 为低频整定值,Uset 为低压整定值,(df/dt)set 为滑差整定值,Iset 为低流整定值,Tset为延时整定值。

  6 零序过电流元件

  接地保护主要是根据零序电流和零序电压来判定,可带方向闭锁,可以选择跳闸出口或只告警。以下条件都满足则保护动作:

  (1) I0 > I0set

  (2) T>T0set

  (3) 零序电流方向满足条件(零序方向控制投入)

  式中:I0set 为零序电流整定值、T0set 为零序过流延时整定值。若方向闭锁投入,I0 和U0 的方向处于动作区(动作区为0°到180°),则方向条件满足;否则,闭锁接地保护。

  7 低压保护

  可以选择跳闸出口或只告警,以下条件都满足则保护动作:

  (1) 开关处于合位

  (2) Umax< Uset

  (3) T > Tset

  (4) Umin>65V

  式中: Umin 为Uab、Ubc、Uca 中最小者, Umax 为 Uab、Ubc、Uca 中者, Uset为低压保护整定值;Tset 低压保护延时定值。

  8 过压保护

  可以选择跳闸出口或只告警,以下条件都满足则保护动作:

  (1) Umax > Uset

  (2) T > Tset

  式中: Umax 为Uab、Ubc、Uca 中者, Uset 为过压保护整定值;Tset 过压保护延时定值。

  9 缺相保护

  可以选择跳闸出口或只告警,满足以下条件中的任何一个则保护动作:

  (1) 电流大于0.3A, Ia < 0.3A 且 Ua < 30.0V A 相缺相

  (2) 电流大于0.3A,Ib < 0.3A 且 Ub < 30.0V B相缺相

  (3) 电流大于0.3A,Ic < 0.3A 且 Uc < 30.0V C相缺相

  10 PT 断线

  满足以下 3 个条件中的任何一个,装置经延时10s 报警。

  (1) 三相电压和大于8V,最小相电压小于8V;

  (2) 三相电压和大于8V,最小线电压小于16V;

  (3) 三相电压均小于8V,某相电流大于0.3A;

  11 控制故障

  当接入装置中的断路器位置:合位遥信和分位遥信同时为“1”或同时为“0”时,装置经延时10s 报控制故障。

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