CSC-161系列数字式线路保护装置 工程说明书
表4
方向元件 A B C I U UBC UCA UAB IA IB IC 正向区为-90°≤arg(U/I)≤30°,如图7:
正向区IU30°
图7
3.7.3过流保护的电压闭锁
UAB、UBC、UCA任意一个Uφφ <过流电压闭锁定值时,开放被闭锁的电流保护段,可以保证在电机反充电等非故障情况下不出现误动作。 3.8 过负荷保护
过负荷保护是否投入、过负荷跳闸是否投入由控制字投退。
若不投过负荷跳闸,过负荷后,按照整定的“过负荷时间”告警。若投入过负荷跳闸,若发生过负荷,固定30s过负荷告警,按照整定的“过负荷时间”延时出口跳闸,过负荷出口永跳闭锁重合闸。 3.9 低周减载功能
低周减载的投退受低周压板控制。
该元件采用UAB硬件测频方式计算频率,动作精度可达到0.02Hz,同时使用UBC用软件计算频率加以监视,一旦发现软件、硬件测频不一致时,经延时确认,告警提示运行人员,并闭锁低周减载,以进一步确保低周减载动作的可靠性。其动作条件如下:
1) 频率 < 低周减载频率定值;
2) 正序电压U1 > 低周减载电压闭锁定值且负序电压U2 < 5V;
3) df/dt < 低周减载滑差闭锁定值 (以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额, 一旦闭锁需频率恢复(f > 49.5Hz)才重新开放低周减载);
4) 断路器合位(取TWJ判)或有流(任一相电流大于0.1In,可用控制字进行投退);
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5) 时间 > 低周减载时间定值。
以上条件均满足后低周动作,动作后永跳闭锁重合闸。TV断线闭锁该元件,直至电压恢复。 3.10 低压减载功能
低压减载的投退受低压减载压板控制。 判据为:
1) (IA、IB、IC)任一相电流 > 0.04In 或 断路器合位(取TWJ位置判); 2) UXX > 30V (三个线电压均要满足此条件)且负序电压U2 < 5V;
注:UXX为线电压,30V下限是考虑到当电压低于30%Un(线电压100V)系统早已崩溃,且为与TV断线区分。
3) d(UKK)/dt < 低压减载电压突变闭锁定值; (注: UKK = (|UAB|+|UBC|)/2 );
电压突变闭锁判据是为了防止在系统发生短路故障时,母线电压迅速降低,或负荷反馈导致电压异常等情况下低压减载误动的判据。
4) UKK < 低压减载电压定值; 注: UKK = (|UAB|+|UBC|)/2 。 5) 时间 > 低压减载时间定值。
以上条件均满足时低电压减载动作,动作后永跳闭锁重合闸。TV断线时自动退出低压减载功能。 3.11 三相一次重合闸
三相一次重合闸功能的投退受重合闸压板控制。
重合闸的启动:可以通过保护启动重合以及断路器位置不对应启动重合。 重合闸的重合功能必须在“充电”完成后才能投入,以避免多次重合闸。设有一充电计数器,采用快速放电延时充电的方式,在放电条件均不满足时,充电计数器开始计数,直到充电15s时间到。任一放电条件满足,则充电计数器清零。当装置充电完成后,面板液晶上将显示“已充满”字样。
重合闸方式由控制字决定。可以选择“非同期”、“检线路无压母线有压”、“检母线无压线路有压”、“检线路母线均无压”、“检同期”、“检相邻线有流”方式。
检同期重合时,则两侧电压须均大于0.7倍相应电压额定值,两侧电压角度相差在“重合闸同期角度”范围内。
检无压重合时,“检线路无压母线有压”、“检母线无压线路有压”、“检线路母线均无压”可组合使用。组合使用时是“或”的关系。无压门槛为0.3倍的额定值,有压门槛为0.7倍的额定值,如果线路母线均有压,则自动转为检同期。
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检同期或检无压重合时,装置必须接入线路抽取Ux,线路电压Ux的大小和相别由保护自动识别,不需用户整定。
检相邻线有流重合:当并架线路侧未装设线路抽取装置,无法获取Ux时,装置可接入相邻线路一相电流Ix,检相邻线有流作为重合的判别条件。 3.12 断路器失灵启动电流元件
断路器失灵启动电流元件的投退受控制字投退。
任一相电流大于失灵启动电流定值,失灵启动电流元件动作。失灵启动电流继电器触点与保护动作触点串联后用于启动断路器失灵保护,或者失灵启动电流继电器触点给母差判别是否为TA与断路器之间的保护死区故障之用。 3.13 反时限保护
只需整定K、R、Iset,即可实现包括标准反时限、极端反时限、甚反时限等多种反时限曲线。Id为任一相电流或零序电流。
T?(KIdR)?1IsetK:反时限时间系数, Iset:反时限电流定值, R:反时限指数定值 3.14 慢速重合闸功能
提供一个可整定的重合闸开放时间(最长允许整定至6分钟),以便所保护线路发生故障跳闸后,系统另一侧带小水电等电压恢复时间长,短时间内不能满足重合闸检同期、检无压电压要求,导致保护整组复归重合闸失败的情况。 3.15 异常检测和判别
保护未启动时,进行以下检测。 3.15.1 TA异常检测
零序电流3I0大于零序Ⅳ段定值,并持续12秒后报“TA断线”,并且闭锁零序辅助启动元件。当零序电流返回100ms后,零序辅助启动元件恢复正常。
3.15.2 TV断线检测(大电流接地系统判据)
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1) 三相电压和不为零,
UA?UB?UC...?7V,用于检测一相或两相断线;
2) 三相电压均小于8V,且任一相电流>0.04In或者断路器在合位(检TWJ),用于检测三相失压。
以上条件满足瞬时闭锁距离保护。确认1秒后报“TV断线告警”或“TV三相失压” ;电压恢复正常后经10秒确认后报“TV恢复正常”,重新开放距离保护。
3.15.3 线路抽取电压断线检测
当重合闸投入且装置整定为重合闸检同期或检无压方式(检线路无压母线有压、检线路有压母线无压、检线路母线均无压)时,TWJ未动作或线路有流(任一相电流>0.04In)时检查输入的线路电压,若小于0.3倍的Ux额定值,经10秒延时确认后报线路TV异常;线路电压正常后, 经10秒延时线路TV异常信号复归。
3.15.4 控制回路断线检测
正常运行时,TWJ和HWJ均不动作,经10s延时报控制回路断线。控制回路断线则重合闸放电。
3.15.5 断路器位置检测
三相无电流,同时TWJ动作,认为线路不在运行状态,开放准备手合于故障加速元件;如线路有电流但TWJ动作,经10秒延时报TWJ异常。
3.15.6 3I0极性自检
通过比较自产3I0(IA+IB+IC)与外接3I0的幅值和相位,判别外接3I0的极性
...有无接反。
3.15.7 电流电压相序自检
在系统无异常时通过比较三相电流、电压的相位,判别相序是否接错。
3.15.8 装置自检
在系统无异常时,则进行装置硬件自检,包括A/D、RAM、EEPROM、ROM、硬件测频回路等,还包括开入、开出与模入等全部硬件回路以及相关电源电压模拟量的在线检测。
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3.16 保护逻辑框图
3.16.1 距离保护框图见图8
TV断线后过流Ⅰ段&Y24TV断线后过流Ⅰ段时间≥1TV断线后过流Ⅱ段&Y23TV断线距离压板投入 接地距离Ⅰ段&Y20&Y1&Y2&Y27&Y28&Y21&Y22≥1 H4电抗相近&Y5&Y6&Y7&Y8&Y9不对称故障相继速动投入不对称故障相继速动&Y26&Y12不对称故障速动出口&Y3&Y4接地Ⅰ段时间&Y25TV断线后过流Ⅱ段时间 H11动作;闭锁重合≥1 H1≥1 相间距离Ⅰ段相间Ⅰ段时间距离动作(手合、重合时闭锁重合闸) 接地距离Ⅱ段 相间距离Ⅱ段 接地距离Ⅲ段 相间距离Ⅲ段接地Ⅱ段时间相间Ⅱ段时间接地Ⅲ段时间0相间Ⅲ段时间≥1 H12Ⅲ段永跳1≥1 H2相间永跳0 H6≥1 H31电抗相近加速投入重合后瞬时加速距离Ⅱ段投入≥1重合后加速距离Ⅲ段投入重合后1.5s加速距离Ⅲ段投入 1.5s≥1 H5 H7距离动作闭锁重合重合距离Ⅰ、Ⅱ段不经振荡闭锁启动后150ms内不对称开放元件dR/dt开放元件手合≥1 H8&Y16≥1 H9振荡开放IA、IB、IC先有流后无流起始收不到,后收到邻线加速信号启动后300ms内双回线相继速动双回线相继速动压板收不到邻线加速信号相电流增大4倍以上同侧另一回线有流双回线负荷端投入&Y27&Y13≥1 H13&Y14双回线相继速动出口
图8
说明如下:
1) 距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的投退均受距离压板控制。
2) 若选择“相间故障永跳”, 相间距离出口时永跳,闭锁重合闸。 若选择“Ⅲ段及以上故障永跳”,距离Ⅲ段出口时永跳,闭锁重合闸。
3) 重合后加速:可以投入不经振荡闭锁的“重合后瞬时加速距离Ⅱ段”、“电抗相近加速”(重合后原故障相的测量电抗值和跳闸前的相差不大(变化率12%以内),且故障范围在距离Ⅱ段内,保护瞬时加速出口)。
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