国电南自保护装置微机保护PSC-691U

　　过负荷告警当任一相电流大于定值，经延时，装置发告警信号。2.1.6 重合闸当重合闸功能投入、开关在合位 15 秒、弹簧未储能接点断开三个条件都满足时，重合闸充电完成（即重合闸准备好，可以进行重合）。重合闸充电完成后运行灯闪烁，如果重合闸未准备好，运行灯将长亮，不会闪烁。重合闸充电完成后，一旦保护跳闸或开关偷跳，经过重合闸延时，重合闸启动。重合闸启动后，根据投退选择检无压、检同期或不检。d) 检同期重合闸条件： | ∠Ux －∠Uab － ∠φ | ≤ 检同期合闸角注：∠Ux 为线路电压角度；∠Uab 为母线电压 Uab 角度；∠φ 为正常情况下，由于不同相或系统接线造成 Ux 超前 Uab 的角度。e) 检无压重合闸条件：Ux ≤ 检无压定值如果 Ux 大于检无压定值，则自动转为检同期重合闸。f) 不检重合闸：不判别 Ux 的幅值或相角，直接合闸。重合闸启动后 10S 内若不能完成重合闸，则自动结束本次重合闸。当手动跳闸，跳闸，过负荷，低周减载或低压减载动作时，装置自动闭锁重合闸功能。2.1.7 检同期手合当 Ux 与 Uab 的关系满足同期重合闸条件且检同期手合投入时，装置 4X19，4X21 接点闭合，用户可将 4X19，4X21 接点串联接入手动合闸回路，即可实现手动合闸检同期。2.1.8 合闸加速保护g) 当手动合闸，合闸或重合闸动作时，如果遇到故障，为了能快速切除故障，装置设有加速保护。该保护监视开关由分位变为合位后 3 秒钟内的电流，如任一相电流大于定值，经短延时，装置跳闸。3 秒钟过后，后加速保护自动退出。2.1.9 小电流接地选线当一次系统中性点不接地或经消弧线圈接地，可由本装置和主站共同完成小电流接地选线功能。当系统发生单相接地故障时，本装置判断断路器处于合位且 3U0 大于 10V，产生 3U0 越限告警。主站检测到 3U0 越限告警后，调取各装置内记录的 3U0、3I0 采样，计算后给出接地点策略。Azd—A 相制动电流；Δ IA —A 相差电流；Δ IAF2－A 相差电流二次谐波幅值；Δ IAF3－A 相差电流三次谐波幅值；K2－二次谐波制动系数（定值）；K3－三次谐波制动系数（定值）；Icd—差动定值；Ig —拐点电流值。拐点电流为 0.7 倍的额定电流 Ie。制动系数 K 可整定。1) A 相比例差动保护动作方程：装置采集三侧各相的原始电流（A 相高压侧电流 Hia，B 相高压侧电流 Hib，C 相高压侧电流 Hic，A相中压侧电流 Mia，B 相中压侧电流 Mib，C 相中压侧电流 Mic，A 相低压侧电流 Lia，B 相低压侧电流Lib，C 相低压侧电流 Lic）。考虑到变压器接线方式、变压器各侧电压等级、TA 接线方式，TA 变比和零序过流的因素，把原始电流变换成转换电流（A 相高压侧转换电流 Thia，B 相高压侧转换电流 Thib，C相高压侧转换电流 Thic，A 相中压侧转换电流 Tmia，B 相中压侧转换电流 Tmib，C 相中压侧转换电流Tmic，A 相低压侧转换电流 Tlia，B 相低压侧转换电流 Tlib，C 相低压侧转换电流 Tlic）。IAzd = Max（Thia，Tmia，Tlia）Δ IA = | Thia + Tmia + Tlia |如果制动电流 IAzd 小于拐点电流 Ig，A 相动作方程为Δ IA＞Icd·PSL 696U 线路保护测控装置·25如果制动电流 IAzd 大于拐点电流 Ig，A 相动作方程为Δ IA＞Icd＋（IAzd－Ig）＊K2) A 相二次谐波和三次谐波制动差动保护动作方程：2ΔIAΔIAF2K＜且3ΔIAΔIAF3K＜3) 比例差动保护采用分相差动。所以 B 相和 C 相差动的原理与 A 相的原理相同。2.2.2 差动速断保护当任一相差电流大于差动速断定值时，装置跳闸。2.2.3 差流越限告警当任一相差电流大于差流越限定值，经延时，装置发信。2.2.4 TA 断线变压器在额定电流下运行，任一侧的任一相 TA 断线时，装置可根据控制字发信或闭锁差动。2.2.5 整定计算1) 装置根据定值：变压器容量，高压侧电压，高压侧 CT 变比计算出变压器高压侧二次额定电流，差动保护都以高压侧二次额定电流为基准。UPI E3?式中：P — 变压器的额定容量（KVA），如各侧容量不等，应皆取容量侧的容量，接入差动回路的桥接线及厂用分支等也应采用相同的容量。U — 各侧额定线电压（KV），对于有调压分接头的相应侧一般采用中间抽头电压，如实际运行情况不可能改变抽头，即可取实际使用抽头的电压。2) 装置自动计算各侧平衡系数。高压侧平衡系数为 1，低压侧平衡系数=低压侧 CT 变比*低压侧电压/高压侧 CT 变比/高压侧电压3) 变压器接线方式及 TA 平衡电流选择一般，要求外部 TA 均接成Ｙ形接法，装置内部通过软件对各侧电流进行转角和幅值补偿，由控制字选择变压器Ｙ或△的接线方式（如 yd1,yd11）。TA 平衡电流为高压侧的二次平衡电流 IHb 。（差动元件、差动速断元件整定动作值以此为基准）高压侧为Ｙ时，Ｙ侧的电流转换算法：

　　功能? 复合电压闭锁（方向）过流保护? 零序电流保护? 间隙零序电流保护? 零序电压保护? 过负荷保护? 启动通风? 闭锁有载调压? I，U，P，Q，Cosφ ，有功电度，无功电度，14 路开关量采集? GPS 对时（分脉冲，秒脉冲或 IRIG-B 方式）2 原理说明2.1 复合电压闭锁（方向）过流保护本保护反应相间短路故障，作为变压器和相邻元件的后备保护。共设有三段复合电压闭锁过流保护，其中Ⅰ、Ⅱ段可带方向，各设三个时限，Ⅲ段不带方向，设两个时限。各段设有可投退的软压板。a) 复合电压元件：如变压器有高、中、低三侧，装设高、中、低三个后备保护。每一侧的保护采各自侧的电压，因此本侧保护可判断本侧复合电压元件是否动作，而其他侧的复合电压元件是否动作需要靠开关量输入判断。高压侧后备保护将高压侧复压元件动作情况通过接点传递给中压侧和低压侧的后备保护；中压侧后备保护将中压侧复压元件动作情况通过接点传递给高压侧和低压侧的后备保护；低压侧后备保护将低压侧复压元件动作情况通过接点传递给高压侧和中压侧的后备保护。本侧复合电压元件动作判据：三个线电压中的最小值小于低电压定值，或者负序电压大于负压定值，复合电压元件动作。考虑变压器空载合闸或变压器某侧退出运行，复合电压元件因母线无压会始终动作，·PST 692U 变压器后备保护装置·54装置增设了开关位置辅助判据，在本侧开关合位时，复压元件才能动作。b) 方向元件：TA 的正极性端在母线侧，电流正方向认为是自母线流向变压器。Ia 与 Ubc 组成 A 相方向元件，Ib 与 Uca 组成 B 相方向元件，Ic 与 Uab 组成 C 相方向元件。当方向元件中的电流相对于电压角度在－45°～＋135°范围内时，为正方向，方向指向变压器；反之，则为反方向，方向指向母线。方向元件带有记忆功能以消除近端三相短路时方向元件的死区。c) 过流元件：本侧三相电流中任一值大于定值，过流元件动作。

　　2.2.8 高压侧定时限零序过流保护

　　高压侧定时限零序过流测量范围 0.05~30A（二次值），用于非直接接地系统。

　　当变压器高压侧 3I0 大于定值，经延时，装置跳闸或发信。

　　2.2.9 低压侧定时限零序过流保护

　　低压侧定时限零序过流保护测量范围 0.2~100A（二次值），用于直接接地系统。

　　当变压器低零序 3I0 过流大于定值，经延时，装置跳闸或发信。

　　低压侧的装置采集零序，并跳闸，同时通过光纤发远跳信号给高压侧的装置。高压侧装置根据远跳

　　信号跳高压侧开关。。如果使用该保护功能，低压侧的低压侧定时限零序过流保护投入，高压侧的低压侧

　　定时限零序过流保护退出。

　　2.2.10 低压侧反时限零序过流保护

　　低压侧反时限零序过流保护测量范围 0.2~100A（二次值），用于直接接地系统。

　　特性曲线：

　　式中 t 为低零序反时限保护动作延时

　　tp 为低零序反时限时间常数

　　I0L* 为实测低零序过流与反时限低零序额定的比值

　　Ire 为低零序反时限启动门槛值（一般取 0.25）

　　低压侧的装置采集零序，并跳闸，同时通过光纤发远跳信号给高压侧的装置。高压侧装置根据远跳信号

　　跳高压侧开关。如果使用该保护功能，低压侧的低压侧反时限零序过流保护投入，高压侧的低压侧反时

　　限零序过流保护退出。

　　2.2.11 高压侧联跳低压侧

　　本侧断路器的输入点为 5X7。高压侧装置的“本侧断路器”整为常闭，低压侧装置的“本侧断路器”

　　整为常开。高压侧的本侧断器传输到低压侧的对侧断路器。如果装置低压侧断路器为合位，高压侧为分

　　位，就会跳开低压侧断路器。使用时，高压侧装置的高压侧联跳低压侧退出，低压侧装置的高压侧联跳

　　低压侧投入。

　　.3.5 电流速断保护

　　异步电动机在启动过程中电流很大，通常能达到 5～8 倍额定电流(Ie)，启动时间能长达几十秒。装

　　置设两个速断定值，在起机过程中采用“启动中速断定值”，该值按躲过电动机启动电流整定，等电动机

　　启动过程结束后，自动采用“启动后速断定值”，该值按电动机自启动电流和区外出口短路时电动机

　　反馈电流考虑，取两个电流中的大者。

　　a)启动时间 tst 按躲过最长的启动时间整定，tst＞tst.max。

　　b)启动时的整定值 Iop.h 按躲过电动机启动电流 Ist 整定，即：

　　当 t≤tst 时，Iop.h＝krel×Ist,，为躲过非周期分量的影响，krel 取 1.5,Ist 为（6～8)Ie。

　　c)运行时的整定值 Iop.l 按躲过自启动电流和区外出口短路时电动机反馈短路整定，自启动电流

　　的大小与备用电源自投的延时等因素有关，在厂用电源快切成功时，电动机几乎不存在自启动过程，因为

　　转速还没有明显降低，只有在残压切换或同期捕捉切换时，电动机转速已明显降低，自启动电流会较大，

　　按传统方法计算，自启动电流 Iast=5Ie，Iop.l= krel ×Iast×Ie =1.3×5×Ie =6.5Ie 。

　　区外出口三相短路考虑保护(40～60)ms 固有延时，反馈电流 Ifb=6Ie。

　　Iop.l = krel ×Ifb=1.3?6 Ie =7.8Ie。

　　d)速断保护的短延时用于与 F-C 回路配合。

　　2.3.6 定时限过流保护

　　当电动机三相电流 IA、IB、IC 大于过流保护的整定值时，经延时出口。

　　过流定值可根据启动电流整定，一般为（1.2～2）Ie。延时按躲过电动机启动时间整定。

　　2.3.7 两段定时限负序过流保护/反时限负序保护

　　当电动机出现三相电压不平衡、断相、反相、匝间短路时，会产生负序电流。

　　正序电流为 I1、负序电流为 I2，

　　若三相电流都接入装置，则：

　　3

　　/)

　　(

　　.

　　2

　　.

　　.

　　1

　　.

　　C

　　B

　　A

　　I

　　a

　　I

　　a

　　I

　　I

　　?

　　?

　　?

　　；

　　3

　　/)

　　(

　　.

　　.

　　2

　　.

　　2

　　.

　　C

　　B

　　A

　　I

　　a

　　I

　　a

　　I

　　I

　　?

　　?

　　?

　　；

　　3

　　/

　　2π

　　je

　　a ?

　　一般电动机保护只接入两相（即 A、C 相）电流，其正负序电流可按下式计算：

　　3

　　/)

　　(

　　.

　　.

　　1

　　.

　　C

　　A

　　I

　　I

　　I

　　β

　　?

　　?

　　；

　　3

　　/)

　　(

　　.

　　.

　　2

　　.

　　A

　　C

　　I

　　I

　　I

　　β

　　?

　　?

　　；

　　3

　　/

　　π

　　β ＝

　　j

　　e?

　　两段定时限负序过流保护中，一段用于跳闸，二段用于告警。

　　反时限负序保护动作方程为：

　　)

　　/

　　(

　　T

　　t

　　2 Ied

　　I

　　?

　　其中：T－负序反时限常数

　　I2－负序电流值

　　Ied－电机二次额定电流值

　　为防止外部故障或外部供电系统出现不平衡时，电动机的反馈负序电流可能引起负序过流保护误动。

　　根据区内、区外发生不对称短路时 I2/I1 的比值不同，当下列条件满足时，可将负序过流保护闭锁：

　　I2≥1.2I1，其中：I1 为正序电流，I2 为负序电流。

　　·PSL 696U 线路保护测控装置·

　　30

　　2.3.8 过热保护

　　电动机过负荷、启动时间过长、堵转等会产生较大的正序电流；而断相、不对称短路、输入电压不

　　对称时会同时产生较大的正序和负序电流，根据电动机定子正序和负序电流引起的发热特征，可对上述

　　故障提供过热保护。

　　用正、负序综合测量值 Ieq 作为等效电流来模拟电动机的发热效应，即：

　　2

　　2

　　2

　　1

　　1

　　2

　　6I

　　I

　　K

　　Ieq

　　?

　　?

　　?

　　其中：Ieq —等效电流

　　I1 —正序电流（标幺值）

　　I2 —负序电流（标幺值）

　　K1 —正序电流发热系数，在电机启动过程中 K1＝0.5，启动完毕 K1＝1

　　根据电动机的发热模型反时限特性，为有效保护电动机，保护的动作时间 t 和等效电流 Ieq 的关系有

　　如下两条曲线可供选择：

　　1）

　　2

　　2

　　?

　　?

　　?

　　I

　　Ieq

　　t

　　?

　　其中：τ —过热时间常数。

　　I∞—允许电机长期运行的电流值，一般可设为 1.1