国网南瑞SAI-318K数字式电抗器保护装置

　　SAI-318K数字式电抗器保护装置

　　一、概述

　　适用于 35KV 及以下电压等级的串联、并联接线的干式或油浸式电抗器电源侧或负荷侧保护测控。对于串联接线的电抗器，对侧应配置一台 SAI318D线路保护测控装置。

　　保护功能配置

　　l 反应保护区内故障的差动速断保护

　　l 反应保护区内故障经二次谐波制动的比率差动保护

　　l CT 断线的检测及差动保护闭锁功能

　　l 非电量保护

　　l 二段式定时限过流保护

　　l 过负荷保护（跳闸或告警信号可选）

　　l 零序过流保护（跳闸或告警信号可选）

　　l 失压保护

　　l 小电流接地选线功能

　　l 故障滤波、事件SOE、独立的操作回路

　　测控功能配置

　　l 11路强电遥信开入采集

　　l 装置失电告警，装置事故信号，装置告警信号

　　l 断路器分合、分合次数统计

　　l 模拟量遥测：Ia、Ib（选配，订货时须注明）、Ic、Ua、Ub、Uc、P、Q、COSθ、F

　　二、保护原理2.1差动速断元件

　　当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于总出口继电器。用于在电抗器差动区发生严重故障情况下快速切除电抗器。差动速断定值应能躲过外部故障的最da不平衡电流和空投电抗器时的励磁涌流，并考虑到电流互感器饱和因素，一般取6～12倍的额定电流。

　　其中 Id为差流，Isd为差动速断定值

　　2.2比率差动元件

　　采用常规比率差动原理，其动作方程如下：

　　Id > Icd （Ir < Iro）

　　Id - Icd > Kcd ·(Ir- Iro) （Ir ≥ Iro）

　　同时满足上述两个方程时，比率差动元件动作。其中，Id为差动电流，Ir为制动电流，Kcd为比率制动系数，Icd为差动电流门槛定值，Iro为拐点电流值。

　　其动作曲线如下图：

　　建议将元件中的拐点电流Iro设定为1.0倍的高压侧额定电流，以保证匝间短路在制动电流

　　小于额定电流即Ir < Ie时，没有制动作用。

　　差动电流门槛判据不宜过小，建议取Icd＝(0.3～0.5) Ie。

　　比率制动系数的整定可按以下的公式进行:

　　Kcd = Kk ·(Ktx·Fwc + △U + △Fph)

　　其中，Kk为可靠系数，取1.3～1.5

　　Ktx为同型系数，取1.0

　　Fwc为电流互感器的允许误差，取0.1

　　△U为电抗器调压抽头引起的误差，取调压范围的一半

　　△Fphph为因电流互感器引起的电流不平衡产生的相对误差，取0.05

　　比率制动系数Kcd建议取值范围为0.3～0.7。

　　对于双圈变：

　　Id ＝∣· H +· L∣

　　Ir ＝∣· H-· L∣/2

　　式中，· H、· L分别为高压侧和低压侧电流，均以流入电抗器为正方向。

　　2.3、CT断线报警及闭锁

　　具有瞬时CT断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能。

　　2.3.1、瞬时CT断线

　　比率差动启动后，需经过瞬时CT断线的检测，保证差流不是由于断线引起的。判别为CT断线后，发出告警信号，报告CT断线，通过调整控制字可以决定是否闭锁差动保护。

　　瞬时CT断线判别在满足下列任何一个条件时，将不进行CT断线判别：

　　1) 启动前某侧最da相电流小于该侧额定电流的20％，则不判该侧；

　　2) 启动后相电流最da值大于该侧额定电流的120％；

　　3) 启动后任一侧电流比启动前增加。

　　在上述三个条件均不满足的情况下，如某一侧同时满足以下条件，则判为CT断线：

　　1) 只有一相电流为零；

　　2) 其余两相电流于启动前电流相等。

　　2.3.2、差流越限告警

　　如差流大于15％的高压侧额定电流，经判别超过10s后，发出告警信号。并报告差流越限，但不闭锁差动保护。这一功能兼起保护装置交流采样回路的监视功能。

　　2.4 过流保护

　　装置实时计算并进行二段过流判别。装置在执行二段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：

　　1)In>Idn ； Idn：过流N段定值

　　2)T>T0n ；T0n： 过流N段延时定值

　　Idn为n段电流定值，Ia,b,c为相电流

　　2.5 过负荷保护

　　过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：

　　MAX(IF)>Ifh

　　时间延时到

　　其中Ifh为过负荷电流定值。过负荷报警与跳闸的选择由控制字选定。

　　Idn为n段电流定值，Ia,b,c为相电流

　　2.5 失压保护

　　为了保护母线失压后重合成功电抗器免受冲击损害而设置。失压保护受跳位闭锁。

　　2.6 零序过流保护

　　本装置专门设置了定时限零序过电流保护，可经软压板控制投退。

　　2.7 数据记录

　　本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、Ii0，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。所有数据记录信息数据存入FLASH RAM中，可被PC机读取。可记录的录波报告为8个以上，每次录波数据总时间容量为1S，分两段记录，动态捕捉并调整记录时间。可记录的事件不少于1000次。本装置除记录系统扰动数据外，还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。

　　2.8 遥信、遥测、功能

　　遥空功能主要有三种：正常遥空跳闸操作和合闸操作，接地选线遥空跳闸操作。

　　遥测量主要有：IAc、(IBc)、ICc、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、COS￠、P、Q、F 和电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到 0.5 级。

　　遥信量主要有：16 路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms。