DFL-611-F光纤差动保护测控装置主要针对35KV及以下电压等级的经消弧线圈接地(或小电阻接地)或不接地系统中的带全线差动保护功能的馈电线路保护测控装置而开发。可安装于开关柜、环网柜也可组屏。
主要功能涵盖三相电流差动、零序差动、三段过流保护、零序过流保护、三相二次重合闸、过电压保护、低电压保护、低频减载、高周保护、过负荷保护以及测量、遥控、遥信等。
特别说明:由于装置采用高速非同步采样算法,通讯接口数据量较大,需采用单模光纤。
电源电压 | 直流48V或AC/DC110V/220V,允许偏差:-20%~+15%> |
纹波系数 | ≤5%> |
交流电压 | 100V/380V> |
交流电流 | 5A,1A> |
频 率 | 50Hz> |
直流回路 | 正常<10W 跳闸<15W> |
交流电压回路 | <0.5VA/相> |
交流电流回路 | <1VA/相(In=5A); <0.5VA/相(In=1A);> |
相差动电流定值范围 | 0.05In~20In> |
相差动电流定值误差 | ≦电流定值×±2.5%或0.01In> |
差动电流 | 差动电流满足1.5倍> |
差动保护延时误差 | 差动时间≦25ms> |
电流定值范围 | 0.05In~20In> |
电流定值误差 | ≦电流定值×±2.5%或0.01In> |
延时定值范围 | 0s~99.99s> |
延时定值误差 | ≦延时定值×1%+35ms> |
电流定值范围 | 0.05A~20A> |
电流定值误差 | ≦电流定值×±2.5%或0.02A> |
延时定值范围 | 0s~99.99s> |
延时定值误差 | ≦延时定值×1%+35ms> |
延时定值范围 | 0.1s~100s> |
延时定值误差 | ≦延时定值×1%+35ms> |
电流定值范围 | 0.05In~20In> |
电流定值误差 | ≦电流定值×±2.5%或0.01In> |
延时定值范围 | 0s~99.99s> |
延时定值误差 | ≦延时定值×1%+35ms> |
频率定值范围 | 45Hz~50Hz> |
频率定值误差 | 0.01Hz> |
频率滑差范围 | 0.05Hz/s~20Hz/s> |
延时定值范围 | 0.1s~99.99s> |
延时定值误差 | ≦延时定值×1%+50ms> |
频率定值范围 | 50Hz~55Hz> |
频率定值误差 | 0.01Hz> |
延时定值范围 | 0.1s~99.99s> |
延时定值误差 | ≦延时定值×1%+50ms> |
电压定值范围 | 10V~90V> |
电压定值误差 | ≦电压定值×±2.5%或0.1V> |
电压滑差闭锁范围 | 0.5V/s~200V/s> |
延时定值范围 | 0.1s~99.99s> |
延时定值误差 | ≦延时定值×1%+35ms> |
电压定值范围 | 70V~200V> |
电压定值误差 | ≦电压定值×±2.5%或0.1V> |
延时定值范围 | 0.1s~99.99s> |
延时定值误差 | ≦延时定值×1%+35ms> |
电流电压 | 0.2级> |
其他 | 0.5级> |
遥信时间误差 | ≦±1ms> |
外部电流及电压经隔离互感器隔离变换后输入,经低通滤波器输入至模数变换器,CPU采样后对数字进行处理,构成各种保护继电器,并计算各种遥测量。
Ia、Ib、Ic为保护和测量共用CT输入。I0零序电流输入除用作零序过电流保护之外,也同时兼作小电流接地选线输入,零序电流的接入建议采用专用零序电流互感器接入,若无专用零序电流互感器,在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下可用三相电流之和即CT的中性线电流。
Ua、Ub、Uc输入在本装置中作为测量共用PT输入,与Ia、Ib、Ic一起计算获得本线路的P、Q、COS、Kwh、Kvarh。若本线路遥测量仅为电流量,则Ua、Ub、Uc可不接,为防止装置发PT断线信号,必需将定值表中PT断线检查控制字整定为退出。
注:本装置遥测采用二表或三表法测量,可在装置参数里整定。
(A)光纤差动保护性能特征:
(1)设有分相电流差动和零序电流差动继电器全线速跳功能
(2)适应两侧保护CT变比不一致,利用DSP的高速数据处理能力使两侧保护装置不需要同步采样,极大地简化了差动保护程序结构,消除了差动保护装置由于通道影响而导致失步误动的可能,极大地提升了保护装置的安全性
(3)反应工频变化量的起动元件采用了具有自适应能力的浮动门槛,对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力,因而起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动
(4)光纤接口位于CPU板上,光接头采用ST型式(波长1310nm单模光纤)
视通信距离长短分20Km与40Km两种
两种光头接口参数如下表:
型号 | 接头 | TX(dbm) | RX(max)(dbm) | 距离 |
TR-0511 | ST | -14~-5 | -32 | 20Km |
TR-0512> | ST | -5~0 | -34 | 40Km |
注:通讯距离特别短,导致通道异常时请接5dBm或10dBm衰耗器!
(B)光纤差动保护功能说明:
(1)装置总启动元件:
启动元件的主体由反应相间工频变化量的过流继电器实现,同时又配以反应全电流的零序过流继电器和负序过流继电器互相补充;低周与低压起动元件可经控制字选择投退。反应工频变化量的起动元件采用浮动门坎,正常运行及系统振荡时变化量的不平衡输出均自动构成自适应式的门坎,浮动门坎始终略高于不平衡输出,在正常运行时由于不平衡分量很小,而装置有很高的灵敏度。
(2)电流变化量启动:
是相间电流的半波积分的最大值;
为可整定的固定门坎;
为浮动门坎,随着变化量的变化而自动调整,取1.25倍可保证门坎始终略高于不平衡输出。
该元件动作并展宽,去开放出口继电器正电源。
(3)零序过流元件启动:
当外接和自产零序电流均大于整定值,且无交流电流断线时,零序起动元件动作并展宽,去开放出口继电器正电源。
(4)负序电流元件启动:
当负序电流大于整定值时,经40ms延时,负序起动元件动作并展宽,去开放出口继电器正电源。
(5)纵联差动:
发生区内三相故障,弱电源侧电流起动元件可能不动作,此时若收到对侧的差动保护允许信号,则判别差动继电器动作相关相、相间电压,若小于65%额定电压,则辅助电压起动元件动作,去开放出口继电器正电源。
(6)相差动继电器
动作方程:
为"相差动电流定值";
为差动电流,即为两侧电流矢量和的幅值;
为制动电流;即为两侧电流矢量差的幅值;
相差动继电器经20ms延时动作。
(7)零序差动继电器
对于经高过渡电阻接地故障,采用零序差动继电器具有较高的灵敏度,其动作方程:
为零序差动电流,即为两侧零序电流矢量和的幅值;
为零序制动电流;即为两侧零序电流矢量差的幅值;
为零序差动电流定值;
零序差动继电器经100ms延时动作。
(8)差动保护逻辑图
图1 - 差动保护逻辑图
注:1.差动保护投入指"投差动主保护压板"和定值控制字"投纵联差动保护"及"投差动软压板"同时投入。
2."A相差动元件"、"B相差动元件"、"C相差动元件"指相电流差动。
3.三相开关在跳开位置或经保护起动控制的差动继电器动作,则向对侧发差动动作允许信号。
本装置设三段定时限过电流保护,各段电流及时间定值可独立整定,分别设置整定控制字控制这二段保护的投/退,设置整定软压板分别控制各段过流保护的投/退。 方向元件采用正序电压极化,方向元件和电流元件接成按相启动方式。方向元件带有 记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。
在母线 PT 断线时,投入方向闭锁功能的电流保护将自动退出方向元件,变成纯 电流保护。没有投方向闭锁功能的电流保护不受其影响。
当方向元件指向线路时,方向元件的灵敏角为 45°,采用 90°接线方式。方向 元件与电流元件按相启动
图2 - 方向元件特性
图3 - 方向元件逻辑图
复压闭锁方向过流逻辑图
图4 - 过流Ⅰ段保护逻辑图
过流Ⅱ段、过流Ⅲ段逻辑图与过流Ⅰ段逻辑类似。
本装置设二段定时限零序过电流保护,各段电流及时间定值可独立整定,设置整 定控制字控制这二段零序保护的投/退,设置整定软压板控制零序一段过流保护的投/ 退。在经小电阻接地系统中,接地零序电流相对较大,故采用直接跳闸方法,装置中 设两段零序过电流继电器,第一段动作于跳闸,第二段动作于告警。
图5 - 零序过流Ⅰ段保护逻辑图
本装置提供三相两次重合闸功能,其启动方式有位置不对应启动和保护启动两种。
重合闸方式包括不检、检线路无压、检同期三种方式。
重合闸在充电完成后投入。在不满足放电条件下,线路运行于合位同时"重合闸" 控制字为"1"、"停用重合闸"软压板为"0",经"重合闸充电时间"定值后,充电完成。
1、重合闸充电条件(下列条件满足均满足):
1)重合闸控制字投入;2)闭锁重合闸开入为"0"; 3)停用重合闸软压板退出; 4)线路运行于合位。
2、重合闸放电条件(下列任一条件满足均放电):
1)手跳、遥跳;2)闭锁重合闸开入;3)控制回路断线;4)弹簧未储能报警(重 合闸启动前放电,启动后不放电);5)线路 PT 断线(重合闸检无压控制字投入);6) 重合闸完成;7)低频减载动作;8)高频解列动作;9)低压减载动作。
图6 - 重合闸充电逻辑
3、重合闸动作逻辑:
重合闸充电完成。首次故障跳开后,经"一次重合闸时间"延时进行一次重合闸。 若一次重合于故障,同时故障时间距一次重合闸动作时间大于"二次重合闸闭锁时 间",则进行二次重合闸。反之,则闭锁二次重合闸
图7 - 重合闸动作逻辑图
过负荷报警可通过控制字整定,电流及时间定值可独立整定,控制字控制过负荷报警的投/退。
图8 - 过负荷报警逻辑图
装置配有低周减载保护。当装置投入运行时频率必须在 49.5Hz~50.5Hz 范围内时 才允许投入低周保护。当系统发生故障,频率实际值低于低周减载定值时,低周减载 保护动作。低周减载保护设二段,各段频率及时间定值可独立整定,设置整定控制字 控制这二段低周减载保护的投/退,设置整定软压板控制低周减载保护的投/退。低周减载闭锁重合闸。
图9 - 低周减载第一轮逻辑图
图 10 - 低周减载第二轮逻辑图
装置配有低压解列保护。当装置投入运行时最小电压(相间电压最小值)必须大 于低于解列定值时才允许投入低压解列保护。低压解列可通过控制字整定,低压解列 及时间定值可独立整定,控制字控制低压解列保护的投/退。低压解列闭锁重合闸。
图11 - 低压解列逻辑图
装置配有滑差闭锁功能的高周解列保护。当装置投入运行时频率必须在 49.5Hz~ 50.5Hz 范围内时才允许投入低周保护。高周解列闭锁重合闸。
图12 - 高周解列逻辑图
装置配有高压解列保护。高压解列可通过控制字整定,高压解列及时间定值可独立整定,控制字控制高压解列保护的投/退。高压解列闭锁重合闸。
图13 - 高压解列逻辑图
装置具有PT断线检查功能,可通过控制字投退。判据如下:
①正序电压小于30伏,而任一相电流大于0.06In
②负序电压大于8伏
满足上述任一条件后延时5秒报母线PT断线,发出运行异常告警信号,待电压恢复正常1.5秒后保护也自动恢复正常。
装置具有CT断线检查功能,可通过参数设定为两相或三相CT投入。判据如下:
①任一相电流大于0.06In
②Imax>3×Imin
满足上述条件后延时10秒报CT断线,发出运行异常告警信号,待电流恢复正常后,CT断线也自动返回。
遥控功能主要有三种:正常遥控跳闸操作和合闸操作,接地选线遥控跳闸操作。
遥测量主要有:Ia、Ib 、Ic、I0、Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc、Ux、P、Q、COS、Feq。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:10路遥信开入、变位遥信及事故遥信作事件顺序记录,遥信分辨率±1ms。
装置具备B码对时、通讯对