光纤纵联电流差动景演示文稿.pptx
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1、讨论内容1.光纤电流差动保护硬件简介2.光纤电流差动保护基本原理3.光纤电流差动保护电流数据采样同步4.光纤电流差动保护逻辑框图分析5.光纤电流差动保护运行与维护6.光纤电流差动保护动作报告分析7.光纤保护通道知识介绍8.光纤保护通道异常处理9.差动保护调试1.光纤电流差动保护硬件简介装置面板布置图装置面板布置图指示灯说明“运行”灯为绿色,装置正常运行时点亮;“TV断线”灯为黄色,当发生电压回路断线时点亮;“充电”灯为黄色,当重合充电完成时点亮;“通道异常”灯为黄色,当通道故障时点亮;“跳A”、“跳B”、“跳C”、“重合闸”灯为红色,当保护动作出口点亮,在“信号复归”后熄灭;装置背视图装置背视
2、图组成装置的插件有:电源插件(DC)、交流插件(AC)、低通滤波器(LPF),CPU插件(CPU)、通信插件(COM)、24V光耦插件(OPT)、跳闸出口插件(OUT)、装置硬件总体方案装置硬件总体方案总起动(总起动(CPUCPU)、保护动作()、保护动作(DSPDSP)、装)、装置故障告警(置故障告警(BSJBSJ)的关系)的关系各种继电器(DSP)2.电流差动保护工作原理电流电流(或电压或电压)交流量的相量交流量的相量线路内部故障两侧电流相量图相量图中电流位置的前提条件是图中电流的正方向为从高电位指高低电位。互感器的同名端和极性的规定互感器的同名端和极性的规定在实际工程应用中,规定互感器采
3、用减极性标注的方法如下:即从一或二次绕组的同极性端通入相同方向的电流时,它们在铁芯中产生的磁通方向相同。当从一次绕组的极性端通入电流时,二次绕组中感应出的电流从极性端流出,以极性端为参考,一二次电流方向相反,因此称为减极性标准。这样规定的电流互感器同名端的电流,根据电磁感应定律,在某一时刻,当一侧电流作为电源从同名端流入时,另一侧作为负荷则从同名端流出,这样标注的电流方向,一、二次电流认为是同相位。对220KV电压等级的TA而言,一次星端的耐压比非星端高2KV,对双母接线的单元,星一定要在母线侧。RCS-931ARCS-931A总总起动元件起动元件电流变化量起动:电流变化量起动:电流变化量起动
4、元件动作并展宽秒电流变化量起动元件动作并展宽秒零序过流元件起动零序过流元件起动:当外接和自产零序电流均大于整定值时,零序起动元件动作并展宽秒,当外接和自产零序电流均大于整定值时,零序起动元件动作并展宽秒,去开放出口继电器正电源。去开放出口继电器正电源。位置不对应起动位置不对应起动:这一部分的起动由用户选择投入,条件满足总起动元件动作并展宽这一部分的起动由用户选择投入,条件满足总起动元件动作并展宽15秒,秒,去开放出口继电器正电源。去开放出口继电器正电源。纵联差动或远跳起动纵联差动或远跳起动:发生区内故障发生区内故障,弱电源侧电流元件可能不动作弱电源侧电流元件可能不动作,此时若收到对侧的差动保此
5、时若收到对侧的差动保护允许信号护允许信号,依弱电侧差电流选相元件选动作相关相、相间电压,若小于依弱电侧差电流选相元件选动作相关相、相间电压,若小于60%额定电压,则此辅助电压起动元件动作,开放出口正电源额定电压,则此辅助电压起动元件动作,开放出口正电源7秒并发远方允许秒并发远方允许信号。信号。当本侧收到对侧的远跳信号且定值中当本侧收到对侧的远跳信号且定值中“不经本侧起控制不经本侧起控制”置置“1”时,时,去开放出口继电器正电源去开放出口继电器正电源500MS。输电线路电流纵差保护原理输电线路电流纵差保护原理 动作电流动作电流:制动电流制动电流:线路线路外外部短路部短路忽略分布电容电忽略分布电容
6、电流、负荷电流、流、负荷电流、TA误差误差输电线路电流纵差保护原理输电线路电流纵差保护原理 线路内部短路线路内部短路忽略分布电容忽略分布电容电流、负荷电流、电流、负荷电流、TA误差误差动作电流动作电流:制动电流制动电流:光纤电流纵差保护原理光纤电流纵差保护原理自适应动作特性自适应动作特性考考虑虑TA的非线性的非线性,有不平衡电流有不平衡电流,设置设置自适应动作特性自适应动作特性动作电流动作电流(差动电流差动电流)为为:制动电流为制动电流为:稳态相差动继电器稳态相差动继电器 段动作方程:段动作方程:段动作方程:段动作方程:延时延时40ms40ms动作动作稳态差动段稳态差动段输电线路电流纵差保护的
7、主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题1 1 电容电流是从线路流入大地的分布电流的总合,因此它为动作电容电流是从线路流入大地的分布电流的总合,因此它为动作电流。电流。解决方法:解决方法:提高动作特性差电流起动门槛值提高动作特性差电流起动门槛值,为防止空充暂态电容电流引起误为防止空充暂态电容电流引起误动动,取取4Ic4Ic。为防止空充暂态电容电流引起误动为防止空充暂态电容电流引起误动,特性延时特性延时40ms40ms动作动作,用时间换用时间换取灵敏度取灵敏度,门槛值取门槛值取1.5Ic 1.5Ic。电容电流的影响电容电流的影响输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题2 负荷电
8、流是穿越性的电流,它只产生制动电负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流而不产生动作电流流而不产生动作电流,为提高差动为提高差动I I 段动作灵敏段动作灵敏度采用工频变化量比率差动继电器度采用工频变化量比率差动继电器负荷电流对差动特性灵敏度有影响负荷电流对差动特性灵敏度有影响工频变化量分相差动继电器工频变化量分相差动继电器动作特性动作特性 动作电流动作电流:制动电流制动电流:取为定值单中取为定值单中差动电差动电流高定值流高定值 和和4 4倍实测倍实测电容电流中的最大值。电容电流中的最大值。变化量差动输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题3零序零序差动继电器:差动继电器:动
9、作电流动作电流:制动电流制动电流:为为零序电流起动值零序电流起动值,灵敏。灵敏。零序差动继电器本身无选相零序差动继电器本身无选相功能,所以再另外用稳态分功能,所以再另外用稳态分相差动继电器选相。相差动继电器选相。(3)提高高阻接地故障电流差动特性的灵敏度电流差动特性的灵敏度,增加经选取相的零序差动继电器增加经选取相的零序差动继电器 :零序差动电流,即为两侧零序电流相量和的幅值;零序差动电流,即为两侧零序电流相量和的幅值;:零序制动电流;即为两侧零序电流矢量差的幅值;零序制动电流;即为两侧零序电流矢量差的幅值;:零序起动电流定值;零序起动电流定值;:、0.60.6倍实测电容电流和的大值;倍实测电
10、容电流和的大值;由于由于 比电容电流比电容电流小,故动作电流小,故动作电流要经电容电流补偿要经电容电流补偿。:经电容电流补偿后的相差动电流,经电容电流补偿后的相差动电流,。两者构成两者构成与与门。经门。经100ms延时动作。延时动作。选相元件在正常程序运选相元件在正常程序运算算选相元件:选相元件:零序差动高阻接地故障录波例07.01.1813:40左右,烽阳II回故障,两侧故录图熄烽变烽阳II回118134100录波图如下:开阳变烽阳II回118135357录波图如下:电容电流补偿后的相差动电流电容电流补偿后的相差动电流对侧电压可以用本侧电压减负荷电压估算电容电流计算等值电路图容抗整定出错提高
11、选相差动特性门槛 或或 成立,说明可能整定的成立,说明可能整定的 值有错或收发路由不等。值有错或收发路由不等。式中式中 为实测电容电流为实测电容电流。或或 成立,说明电容电流还比较大。成立,说明电容电流还比较大。式中式中 为为TATA二次额定电流。该式说明电容电流还比较大。二次额定电流。该式说明电容电流还比较大。与与式构成式构成与与 门。不满足条件,不进行电容电流的偿,门。不满足条件,不进行电容电流的偿,将起动电流门槛提高到将起动电流门槛提高到 来躲过电容电流的影响。来躲过电容电流的影响。电容电流小可电容电流小可提高选相差动特性门槛 及及 两判据成立,不需进行电容电流两判据成立,不需进行电容电
12、流 的补偿。但为了在空载电容电流作用下该继电器不误动,将的补偿。但为了在空载电容电流作用下该继电器不误动,将始动作电流由始动作电流由 抬高到抬高到 。因为电容电流很小,该。因为电容电流很小,该 值不大,不会影响线路内部短路灵敏度。值不大,不会影响线路内部短路灵敏度。3.光纤电流差动保护电流数据采样同步计算差动电流,必须选取两侧在同一个时刻的采样值进行计算。首先要做到同步采样,然后还要考虑传输时延的影响。RCS-931保护在处理这个问题时,首先测量传输时延,然后调整同步瑞的采样时刻,使之与参考瑞同步采样。在收到对侧数据后,寻找此数据采样时刻的本瑞数据进行差流计算。完成该工作的前提条件是收/发两路
13、由的传输时延要相等,且小于15ms。计算通道延时Td:从机上电后,向主机发送一帧测定通道延时的报文,同时以本侧装置的相对时钟为基准记录报文发送时刻tss;主机收到该报文后,以本侧装置的相对时钟为基准,记录该报文接收时刻tmr,等到下一个定时发送时刻tms,向从机回应一帧通道延时测试报文,同时将tms-tmr作为报文内容;从机在tsr时刻收到主机的通道延时测试报文,并得到tms-tmr。由此可以计算得到通道延时Td:调整从机采样时刻完成采样同步从机收到主机发送的电流报文,根据通道延时可以得到主机在什么时刻采样,同时根据本侧电流采样时刻,得到两侧装置的采样时刻误差T。如图所示。从机调整下一个采样时
14、刻,使T0。当T小于误差时,可认为两侧装置实现了采样同步。采样同步采样同步调整过程中调整过程中装置刚上电时装置刚上电时,或测得的两侧采样时间差超过规定值时,或测得的两侧采样时间差超过规定值时,启动一次同步过程。启动一次同步过程。在同步过程中测量信号传输延时在同步过程中测量信号传输延时 ,并计算两侧采样时间,并计算两侧采样时间差差 。然后由从机将采样时刻作多次的小步幅调整,直。然后由从机将采样时刻作多次的小步幅调整,直到两侧采样同步为止。到两侧采样同步为止。在同步过程中两侧电流纵联差动保护自动退出。但由于每在同步过程中两侧电流纵联差动保护自动退出。但由于每次仅作小步幅调整,所以其它保护仍旧能正常
15、工作,不必次仅作小步幅调整,所以其它保护仍旧能正常工作,不必退出。退出。在正常运行中一直在测量两侧采样时间差在正常运行中一直在测量两侧采样时间差 。当测得的。当测得的 大于步幅调整的时间时,从机立即将采样时刻作小步幅调大于步幅调整的时间时,从机立即将采样时刻作小步幅调整。由于此时整。由于此时 的值很小,对保护没有影响,故作这种调的值很小,对保护没有影响,故作这种调整时电流纵差保护仍然是投入的。整时电流纵差保护仍然是投入的。TA断线断线TA断线瞬间,断线侧的起动元件和差动继电器可能动作,但对侧的起动元件不动作,不会向本侧发差动保护动作信号,从而保证纵联差动不会误动。非断线侧经延时后报“长期有差流
16、”,与TA断线作同样处理。TA断线时发生故障或系统扰动导致起动元件动作,若控制字“TA断线闭锁差动”整定为“1”,则闭锁电流差动保护;若控制字“TA断线闭锁差动”整定为“0”,且该相差流大于“TA断线差流定值”(整定值),仍开放电流差动保护。4.光纤电流差动保护逻辑框图分析起动并向对侧发送允许跳闸信号(详解)框图-含弱电侧回馈允许信号弱馈启动功能(差流低电压启动)说明当系统发生故障,弱电源侧电流起动元件可能不起动,此时若收到强侧发来的差动保护允许信号,且判别差流继电器动作(RCS-931差动继电器在正常程序中连续运算,即每个采样点均计算,该处用零差选相元件)或相关相、相间电压,若小于65%额定
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