高线路分相电流差动护,较线路两侧的电流量,其不受负荷电的影响,不反应系统荡,具有良好的选择,能快切除全线故,一情况下也具有较高的灵敏度。随着计算机保护技术和通信技术的益成熟,具有独特优点数字式分相电流差动护正取传统的电流差动保护,光纤通
2 纵联
随计算机技及波通信、光纤通信技术发展,现在联电流差动保护在信传输中送的是经保护处理后的数字量,由微波通和光纤通道不受线路故障型的影响,尤其是光纤通道电
纵电流差动保护按通调制式分为三种:率调制(FM)电流动保护,脉宽调制(PWM)电流差动保护,脉码调制(PCM)数字联流差动保护。由于当今计算机技术和数字通信技术的发,脉码调制(PCM)数字电流差动保的优越性越来越得到践的验,尤其随着短线路的增多和光纤通技
3 脉码调制(PCM)数字式电流差动保护
现通信技术采脉码制(PCM)的方式实多路信息传输,这种方式抗干扰能力,尤其适用于字式保护,光纤通信是将电信号变为信号进行输,而光信号与磁信号隔离,纵联差动保护性能的提升提供强
保装置经交流采样、数变换,保护CPU单元对信号进行滤波处,并将滤波后的电流数量传送给通信CPU元,同保护CPU单也将收通信CPU经同步调整后的对侧电流数字量,并与本侧流数字量进行较判断决定是否发出口令。通信CPU单元作用是本的数字量经并/串转换后将信号向
3.1 动作判据
动判据如(1)、(2),
式(1)为本判据,ICD表
式(1)、(2)的动作特如图1所示,制动量随两侧电流大小、相位而改变,Im=In时,制动量为零,动作最灵,
3.2 数
两数据的同步调整采用值调整,同步调整关如图2所示,甲为本侧,为对侧,“”表示向侧发信时间,周期为T,Δt1、Δt2分别为两侧到对数据距本侧最近一次发信的时间差,Tc时刻甲方收到乙方数,其帧结构内容表1所示。用于调整的两量为:对侧收到本侧传的序号NΔt1,乙侧最近一组发送数据序号名M,到本侧最新一组Is、Ic的序号为P,Is、Ic为电流经傅氏滤波后
TA正是乙方M时数对应甲方的时间,但甲方的据与M最近的一序号为TB时刻,两侧差(TA-TB)所对应的角度θ,θ即甲侧数据TB采点与乙侧据M采样点所差的度;所谓同步整就将对侧M点数据向前移θ,使
IA为甲侧
这调整方法收到对侧一帧信息即可
3.3 通信原理
线两侧差保每隔3.3 ms(60°)向对侧发一帧数据,帧构如表1所示:每帧发送数据19个字节,其中包括12个字节的三相电
同字———正常行时,各保护的收信回路处于搜索状态,收到同步字后,立即启动
本序号———本侧电流
对序号———本侧收到最新一帧对
控字———本侧保护根据
远动控制字———发送远动信息。
Δt———到对侧信息距本侧
校码———其值为前17个
数传送采用“先算后送”的方式,这
4 数字式分相
4.1
随电网的改造,城市电网越来紧密,压系统(110 kV以上)短距离输电线路越来越,对于短距离线路,由于距护、零序保护应用不够想,采用高频护又要增加不少辅助备,以随着光纤价格降低、敷设方便等优点的出现,数字式电流差动保广泛应用短线路成为可能。如3所示的变压器出线与母线距离往很短(如电厂经变压器升后至开关站),降低程费用,许多地方将变压器侧的开关,故障时直接跳母线侧开关,但由于变压器距开关站有一定的距离,所以,采用变压器保护经纤通道实现远方跳闸。许继电气股份有限公司研
4.2 远方跳闸
如4所示系,于线路较短,在主变障时,为避母线受影响,主变保护动作时跳开变压器出线断路器,也希望开母线断路器,这时数字式分相电差动保护的远方跳闸辅
5 应用实例
湖涟源变电站至涟源钢的220 kV系统接与图3相似。按要求,望变压器侧的微机分相流差动保护能够将6个关量远传至母线侧,这6个开量包括:主变跳闸、手动跳闸、主变动作信号、主变异常信、备用开入1、用开入2。要在变压器侧动保护中传输6个远信号,不在数据帧中设6个远动控制字。唯办是根据开入量的不同进行编码,而传送的远动控制字仍是一个字节,这
这工程,变侧的差动保仅具备模拟量、数字量的采集、转换及传送,根据采到的关量的不同进行编码,母线侧的微机
根以思路设计的护系统,经过动模试验及实际运行的考验,果满意。这一保护系统为这
6 差动保
高线路分相电流差保投运前的现场试验,一直是困扰术人员的一个问,由于线路两端距的限,现场试验不能试验室那样方便。线路两端的电源虽然经过不同变压器转角,但两侧电压之间的位是相对固定的。针对一现场的特性,使我们在现场行
具的试方是一侧将市经变换,将一5 A的电流接入保护,另一侧保护设单侧行方式,市电接入移相器,移相器出
试时,相定不变的一侧接5 A电流动,这样,这一侧以5 A的电流向对侧传输电流量,一侧接5 A电流,改变相位,采用一侧
按差动保护通用技术标
不于50%,保护可靠不动作;当两侧电
按上述试方法,依据差动保护的
7 光纤保
光保护在现场调试中,除了差保护在现场做调试验需要花费一定的力外,光纤通道的测也是一项细致工作,只保证光通道正常,才能保统试验的进行。现场由于受到设备的限制,常用的通道试法是采用保护发自收来检验光纤通道。具体分以下几步:①保护的端引出的尾纤上经光连接器自发自,检
当,试光纤通道还以采用专用测试设备,但这些设备很昂贵,一情况下现场不具备条件。所
另需要指出是,光纤通道的现场维也是很重要工作。①保证光纤接口处连可靠;②尾纤不能折,防止损玻璃纤;③现场注意防鼠,以防老鼠咬坏尾纤;④要把多的
8 结束语
从上对数字分电流差动保护的应用述和实际工的应用实例可以看出,随着光通信技术的日臻成熟和OPGW空线路推广,数字式分相电流差动护以其独特的优点,在
光纤差动保护new1
4.1 光纤动
4.2.1 启动元件和整组复归 . ................................... 2 4.2.2 分相电流差动保护 . ..................................... 3 4.2.3通信可靠性 ............................................ 4 4.2.4 跳闸逻辑 . ............................................. 5 4.2.5 CT线 ............................................... 5 4.2.6 CT饱
4.1 光
4.2 光纤
PSL 603光纤分相电流差动
分电流差动保可过标准64kb/s数同向接口复接PCM 终端,或用用光缆作为道,传送三相电流及其他数字信号,使用专用纤作为通信媒质时采用了1Mbps 的传送速率,极大提
差继电器动逻简单、可靠、动作度快,在故电流超过额定电流时,确保闸时间小于25ms ;即使经大接
对高电长离输电线路,虑电容流的影响。本保护装置计算正常时在进行差动电器
的条件。
另,分相电差动保护可以借助光纤通
分电流差动护要由差动CPU 模件通信接口组。差动CPU 模完成采样据读取、滤波,数据发送、接收,据同步,故障判断、跳闸出口逻辑;信接口完成与光纤的光电理
4.2.1 启动元件和整
保启元件用于放保护跳闸出口继电器的电源及启动该
差保护动元件包括电流突变量启动元件、零序电流辅助启动件及它辅助启动元件。任一启动
判据为:
△i φ>0.2In+1.25△I T
其
△i φ=| iφ(t)-2*iφ(t-T)+iφ(t-2T) |,为相电流突变量
△I T =max( | Iφ(t-T)-2*Iφ(t-2T)+Iφ(t-3T)) | ),为相电流不平衡量的最大
?
?
?
?
值
当相电流变量连续三次大于启动门
用防止远距障或经大电阻故障相电流突变启动元件灵敏度。该元件零序电流大于启动门坎并持续30ms 后动作。零序电流启动门坎在零序保护中为零电
用弱馈侧的辅助启动件,该元件在对侧启动而本侧不启动的情况下投入,相电<><>
作手合于障时,一侧启动另一
图4-2-1 分相电
4.2.1.2整组复归判别
为装置口启动元件32闭锁时装置能可靠动作,各保护模件除采用相同启动件外,各模件之间相互判别允许整
4.2.2 分相电流差动
动判据如下:两式同时
+I ?I M N ?
+I ?I M N
?
?I M +I N ?I ?M +I N +I ?I M N ?
+I ?I M N
?
?I M +I N ?I ?M +I N
>I CD ??????? (1) >4I C ??????? (2) ≤I INT ???????(3)
-I ???(4) >I
1) 或者
k
BL 1
M N
>I CD ??????? ????????(1) >4I C ??????????????? (2) >I INT ???????????????(3) -I -I *>I /???(4)
2)
k
BL 2
M N INT
k
BL 2
k
BL 1
| i m+ i n|
I I
C D I
IINT/KBL1
| n|i m- i
图4-2-2
K BL1,K BL2为差动比例系系数,I CD 为整定值(差动启动电定值) ,I INT 为整值(分差动两线交点) 零序差动为对付高阻接地设置,理
采数值步方法可灵快速同步,数据同步只需要3个点,而不需要外数据调整算法和过程,
光差动保护中通可性是影响保护性能至关重要因素,因此对通进行了严密细致监视,每帧数据进行CRC 校验,错误舍弃,错误帧数大于一定值时,通道失效;通信为速率,每秒钟到的数为恒定,如果丢失帧数于某
4.2.4 跳闸逻辑
(1) 差动保可分相跳闸,区内单相故障
障仍电流,补三跳令;三跳令发出后250ms 故
(3) 控制字采用三相
(4) 差动动作(且A 、B 、C 三相电流差动继电器均不动作)时(可整定) 跳三相。 (5) 两
PSL 603分电流动保护中采用零序差流来识别CT 断线,并且以识别出断线相。由于PSL 603采电流突变量作为启动元件,负荷电流情况下的侧CT 线只引起断线侧保启动,而不会引非断侧启动,又由于PSL 603
? S - O >?I 0I 0I MK ??I < ?cdmax="" i="">
其中
0、 0
I I
S
O
分别为本侧零序
I
CDMAX
为差流最大相
为定的门值(10%In),IWI 无电流门坎。由以上判识别出的断线相即为差流
CT 断线
1. “CT 线后不闭锁保护”控制字有效,出CT 断线后,本相
2. “CT 线闭锁保护”控制字有效,检出CT 线后再发生故障断相差动元件动启动电流定值抬高至In ,同时锁零序动元件,其它相差动元件仍然入;若断线后其它相发生区故
两种控制字方式
选“CT 断不闭锁保护”,CT 断线之差动继电器无任何特殊处,因此区外扰动发生使两侧护启动,当CT 断线相负荷电流大于差动继电器启电
选“CT 断闭保护”,CT 断线之,差动继电启动电流定值抬高In ,差继电器在区外故障时,有躲负荷能,并且区CT 断线相发生故障时,跳该相后,如果负荷电流小
3.比较以案,方案二具有定的优性,但当两侧电源一大一小,且大电源侧发生CT 断时,靠近大电源侧发生故障时,可能导差
4.2.6 CT饱和
采全流比例制的差动继电器本质上是考虑两侧电幅值的比相式继电器。
(1) K BL <1时,比相继电器的动范围大于90°,两侧电流幅值差越大,动范围越大。 (2)="" k="" bl="">1时,比继电器的动作范围小于90°,两侧电流幅值相差越大,动范
根上结论,PSL 603采用了自适应比
+I ≤I 时(IINT 用户可整定) ,(1) 当I CD ≤I K BL 由K BL10经过T1时间逐步减小至K BL1(KBL1 M N INT
用户可整定) ;
+I >I 时,K BL 由K BL20经过T2时间逐步小至K BL2(KBL2
(3) 当至少一电流波形严重畸变(例如CT 严
至K BL3(KBL3=1)。
通制动系数应调整使得差动保在提高区外障时安全性的同时保证区故障时动作的可靠性。在电流重畸变,由于采用了大于1的制动系数,使得差动保护
手合闸时,差动定值自动抬高以防止
4.2.8 双端测距功能
采双端电量完成测距计算,大大
=I ZD +I R =I ZD +(I +I ) R U m m m f f f m m f m n f =I +I I f m n D mf
/I ]Im[U m f
=
/I ]Im[Z I
m
f
,
,障点流入地电流; ,对侧线
4.2.9 分相
4.2 保护
差动保护定值表:
控制字位说明:
1、 第0位:备用 2、 第1位:
5、 第4位:CT 饱和检测投入/退出选择
1: CT饱和测投入,0:CT 饱和检测
1: CT断线闭锁保投入,断线相分相差动动作定值抬高 0:CT 断线闭锁保护退出,
1: 远传经本启动元件,0:远传不经本
1: 远传命令持续
0:远命令不续,远传命令一直持续时,开出
1: 通道采PCM 复接,0:通道采用
这控字选择
1: 从时方式,时钟来自对侧装
11、 第10位:
1: 间故障跳,闭锁重合闸 0:相间
1: 相故障跳,闭锁重合闸 0:三相
1: 全相故永跳,闭锁重合闸 0:非全故障三跳,不闭锁重
1: 不允许相跳闸,0:允许分相
1: 额定流5A ,0:额定电
1: 电压电流求和检查
定值表说明:
1. 对侧CT 变比:本侧CT 变比,考
两分别独立整,定值KCT=对侧CT 变比:本侧CT 变比,例:本CT 变比
流动的灵。推荐值:KBL1=0.5,KBL2=0.7,KBL0=0.9,I INT =2In ~3I n 3. 分
4. 零序动动作电流I0CD 为差
可以动作灵敏度整定
5. 辅助启动定值躲过最大零序不平衡电流整定,参照零序Ⅳ段电定值。 6. 突变量启动门坎:
的变量动
8. 零
K 0R =
R 0-R 1X -X 1
, K 0x =0 3R 03X 0
其R 1和X 1为线路正序电阻和
光纤电流差动保护
SKZB-T6D-687F 光纤电流差动保护装置
概述
SKZB-T6D-687F 光纤电流差动保护装置在消化吸收国内外先进
及下压等级的电流差动的线路保护装置。SKZB-T6D-687F
高能32 位嵌式单片机、高精度AD 采样、大液人机界面、支持软件在线
靠继电保功能与自动装置功能、完
1.2 产品特点
针对企业用
特别针对安装于
齐全的保护功
特适合距为4km 以内的
灵敏小电流接
大容量的事件记录(分辨率1ms) ;
长间故障录波(掉
保护出口配置灵
完善的自检
SKZB-T6D-687F 具有RS-485 通讯接口、以太网通讯接口,规约为MODBUS ;
支持软件在线升级。
1.3 基本功能
表1.3 SKZB-T6D-687F 的基本功能表
SKZB-T6D-687F 详细说明
输入和输出
四
四
八路开关量输入(IN1~IN8)
五
保护配置
电差动保、复压过流I 段、复压过流II 段、反时限过流保护、过负荷保护、 相电加速护、两段式零序电流保护、远跳保护、绝
测量功能
相、差动电
故障录波
故录记录长度为25 个周波,可以连续记录最近发生的7 故障录波,这些数 据保
事件记录
装保存事件记录总为224 个,其中保护事件记录32 ,开量变位记录128 个,装
通式RS-485 或以太网通信口:
1.4 产品使用
? 适用于
? 敏接地向保护可以实现分散的接
应用光纤差动保护构成线变组主保护的方案
应光纤差动保护构成
上AREVA电力自动化有
概要
工业常常用到线路变器组的供方式,而差动保护因其良好的选择性和可靠性,主保的首选。本文主要针对线变组的供电方式,
0引言
工业用户经会应到大功率电动机,需要独立置变压器为电动及其外围设备供,变器通常安装在动机的厂房内,通过架空线或电缆与附近的电所相联。于是厂区内就近电,所以线路距较短,为节省投资,线路和变压器间
图1线
Figure1:Powerdistributionwithfeederandtransformerinzone
线变组中的线路和变器中间有架设断路器,为了保护的需要,它们之架设了电流互感器。变压常配置差动保护;对于线部分,由距离短,应用距保护难,而且变压器保护跳闸信号需远传去跳线路对侧开关,所以线路配置光纤差动保。变压器保护的开出通过硬线连接光纤差动保护的开,由光差保护直跳功能实现变压器保护跳对侧关。能够利用一套光纤差动保护装置为线路和变压器共同提供主保护,既可减少电流
图2使用光纤差动
Figure2:
Currentdiffprotectionforthepowerdistributionwithfeederandtransfo
rmerinzone
1 线变组
1(1光纤差动保
线变的线路距离较短,一般为几米到几公里左右,无论是正常运行还是变压器发生障,路两侧A和B的CT流过的一次电流几乎
所光线变组差动保既要解决数据同步的问题,又要解决变压器纵差保护殊算问题:即电流矢量变换、CT变比补
1(2算法处理
纤差动保护首要解决的是数据同步问题。线变组中的线路离较短,可以采用专用光纤
对于电流矢量换和CT补偿,有两种方式。一种方式是,据同步完成后,将一光纤差动装置看成个独立变压器差动保装,两侧保护装置各自依据变压器差动保护的算法对高压两侧的电流行相同的矢量变换和比补偿。由于采样据修正步算法传输的是电流矢量,第方
数据步折算过程不会影电流中各谐波分量的比例关系,以可以采用二次谐波比例制方式防止投切变压器时差动误动作,同时配置差速
1(3光纤线
三线例制动的差动性在变压器差动微机保护已得到广泛的应用,如图4示的1线,三折线差动特性的优点是既兼顾变
图3差动保
Figure3:Tripcharacter
常用的线光纤动保护采用的是两折线差特性,如果与折线差动特性护装采用相同的动定值,如图4中的2线,从差动平面看,它与折线特性的差动护的动作区和动区基本是相同的,因此光纤动
2 线路故障时
2(1线
线路发生故时,压器是传递故障电流的作用,等效为一个阻抗。线变组的一侧为电源系,另一侧通常电动机或发电机。如果是发电机,线路故障发电机能提故障电流;如果是动机,由于机械性,电动机的反电动势在故障初期会
图4线变组
Figure4:Equalcircuitdiagramwhenfaulthappeninlinezone
2(2
国内常用的变压器线方式般为Y/D-11或D/Y-11,这种接线方式的变压器不变零序电流。为达到电平衡,线组差动保护装置对型侧的电流作零序滤过处理。投入零序滤过算法的另外一个原是保证区外接故障时差动保护的稳定性。如图6中区外发生接地障,区的压器的中性点接地时,故障零序电会变组的星型侧CT,而三角形侧CT不会有零序电流流过。如果差动保
图5区外接
Figure5:
Neutralcurrentdirectionwhenphase-groundfaultoutofzone
2(3线变组差动保
线路差保护安装位置为图1中
从面的析可以看出,随着
作线变组差动护对线路故障的灵敏度会有不同。在比较劣的情况时,线变组动保护可能不动作,而线路差动保护可能还可以动。但从目应用线变组差动护的场合来看,多为110kV电压等级,线组
光差保护其实是光纤差动保护的简称
光保护其实是光纤差动保
光护就是
如发生条线路上的故时,A 侧保护启动,此时B 侧也发一个号来,告诉A 侧保护“B侧也
如在B 的外侧,那只有A 启动,因为虽然B 侧的电流达到,是方向相反,所以,B 侧
定:谐波是指电流中所含的频率基波的整数倍的电,一般是指对周期性的非弦电量进行傅里叶级数分,其余大于基波频率的电流生的电量。 产生的原因:由正弦压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载UPS 、开关电、整流器、变频器、逆变器。在电力系统中,谐波产生根本原是于非性负载所致。当电流流经负载时,所压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。由于半导体晶闸管
谐电流产是与功率转器的脉冲数相关的。6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 ….n倍于电网频率。 功
其率消耗置,例如荧光灯的电子控制调
在电网络抗( 电阻) 下这的非正弦线电流导致一个非正弦线的电压降。 在供电网阻抗产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对
只哪里谐波源那里就谐波产生。也有可能,谐波分量通过供电网络到用户络。 例如,供电网络中一个用
谐波的危害:
降低系统容量如变
加设备老化,缩短设
危害生产
浪费电能等。
谐波的治理:
有源电力滤波器是
电保护(Surge protection Device)是电子备雷防护中不可缺少的一种装置,过
电保护工作原理是把入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备系所能承受的电压范围内,或将强大
电护器限制网中的大气过电压(闪电雷
电器的实为半导体压敏电阻
当电压小于保器的发电压Up 时,保护器电阻很高(大1兆欧),只很小漏电流(小1毫安)流过;当端电压(如大气过电)达到其发电压Up 时阻突然减小到有几欧姆,使很大的涌流通过,在
1时,比相继电器的动范围大于90°,两侧电流幅值差越大,动范围越大。>