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多端纵联电流差动保护在攀钢线路改造中的应用

多端纵联电流差动保护在攀钢线路改造中的应用
多端纵联电流差动保护在攀钢线路改造中的应用

冶金动力

2015年第11期总第期

供用电

多端纵联电流差动保护在攀钢线路改造中的应用

潘丽

(攀枝花钢铁股份有限公司能源动力中心,四川攀枝花

617000)

【摘要】介绍了多端纵联电流差动保护装置的特点,配置该装置可满足攀钢新增一条110kV 线路改造

的需求。分析了项目实施过程中的难点和重点,找出了解决这些问题的合理方案。

【关键词】多端;纵联差动;拓扑;线路改造【中图分类号】TM774

【文献标识码】B

【文章编号】1006-6764(2015)11-0001-03

The Application of Multi-terminal Longitudinal Current Differential Protection in Power Line Transformation

PAN Li

(Power and Energy Center of Panzhihua Steel and Vanadium Co.,Ltd.,Panzhihua,Sichuan 617000,China )

【Abstract 】The characteristics of multi-terminal longitudinal current differential protection device are introduced,which meet the needs of power line transformation.The difficulties and key points in actual implementation process of the transformation project are correspondingly analyzed in order to find a reasonable program to solve these problems.

【Keywords 】multi-terminal;longitudinal differential;topology;line transformation

1前言

攀钢第一套4万m 3/h 制氧机组供配电改造工程需要新建110kV 变电站,即攀钢氧气厂拟新增

一回110kV 电源架空进线为其供电,电源由新冶炼110kV 总降变电站至坪二110kV 总降变电站的架空线“T”接而来。如图1所示。

I 1+I 27SD610

4芯光纤(用2芯,备用2芯)

I1I2

I3

氧气厂110kV

7SD610

图1系统接线示意图

其中,虚线部分为本次改造工程新增部分。即连

接110kV 新方线的三侧(110kV 坪二变电站、110kV 新冶炼变电站、110kV 梅塞尔变电站)线路需配

置大纵差保护。原有由新冶炼变电站至坪二变电站

冶金动力

2015年第11期图2改造后系统接线示意图

的110kV 架空线路的光纤纵差保护装置采用的是西门子7SD610系列产品,且两台7SD610之间的保护数据通讯采用4芯光纤(用2芯,备用2芯)沿110kV 架空线路避雷线敷设。由于7SD610产品仅适用于线路2端的差动保护(I 1+I 2),改造后形成3端差动保护(I 1+I 2+I 3)的要求,因此原有的7SD610不能满足本次改造的要求。

2改造要求

(1)满足110kV 线路改造后所形成的3端差动保护的要求。

(2)尽可能减少由于敷设保护专用光纤对原有110kV 架空线路的影响,降低工程施工及停电时间带来的成本。

(3)满足新换设备与原有的各监控系统通讯的要求。

37SD538装置多端电流纵差保护的特点

(1)保护有两组保护通讯接口,可最多构成六端的电流差动保护。

(2)制动电流自适应调整的差动算法,灵敏度高,可以切除高阻接地等故障电流很小的故障。

(3)单独的差动保护合闸定值,既躲开合闸期间的高值暂态充电电流,又保证了正常运行期间的灵敏度。

(4)电容电流补偿功能及高可靠的抗CT 饱和算法。(5)保护通讯接口灵活,装置间既可以通过光纤直连,也可以经通讯转换装置复接到通讯网络或直连铜缆。

(6)监视保护通讯通道工况,相应作出调整。(7)支持保护具有双通道冗余功能,双通道同时运行不切换;支持远传和远跳功能。

4改造方案

4.1分别在新冶炼及坪二变电站原有的110kV 线路保护屏内采用西门子适用于线路多端的差动保护装置7SD538替换原有的2台7SD610保护装置。由于新冶炼及坪二变电站110kV 线路保护装置采用组屏安装,因此只需拆除屏柜内7SD610装置,利用原有的二次接线回路与新换设备7SD538进行连接(如:装置的电源线,电流互感器的接线,电压互感器的接线,控制回路的接线,信号回路的接线等)。4.2在氧气厂控制室内新增一面110kV 线路保护屏,屏内安装1台7SD538保护装置,满足氧气厂新增一回110kV 架空线路的保护要求。

4.3沿氧气厂新增的一回110kV 架空线路敷设一根保护专用光纤(4芯)至110kV 线路的“T”接点,原有的由新冶炼至坪二的保护专用光纤(4芯)不动。同时,新增的光纤与原有的光纤在“T”接点进行熔接。最终形成:新冶炼———坪二的保护专用光纤2芯,新冶炼———氧气厂的保护专用光纤2芯,氧气厂———坪二的保护专用光纤2芯。

4.4由于7SD538与7SD610同属一个系列的产品,其通讯模块为同一型号。因此无论通讯接口还是通讯规约,均能方便地与原有监控系统通讯。

改造后的保护运行结构如图2。

氧气厂110kV

原有4芯光纤(用4芯)

I 1+I 2+I 3原有光纤断开与新增光纤熔接

新增4芯光纤(用4芯)

7SD538

7SD538

7SD538

I 1+I 2+I 3I 1I 2

I 3

I 1+I 2+I 3

正常情况下:3台7SD538形成环形拓扑结构运

行,满足新的供电系统结构需要。

当新冶炼至坪二的光纤通道出现故障时,环形拓扑结构在100ms 内自动切换到新的链式结构运行。如图3。

当新冶炼至氧气厂的光纤通道出现故障时,环形拓扑结构在100ms 内自动切换到新的链式结构运行。如图4。

线路纵联保护

输电线路纵联保护 2009.06 钟应贵 1、纵联保护的构成 图1输电线路纵联保护结构框图 2、两端功率方向的故障特征 当线路发生区内故障和区外故障时输电线路两端功率方向特征也有很大区别,发生区内故障时两端功率方向为由母线流向线路,两端功率方向相同,同为正方向。发生区外故障时,远故障点端功率由母线流向线路,功率方向为正,近故障点端功率由线路流向母线,功率方向为负两端功率方向相反。 图2双端电源线路区内、区外故障功率方向

3、纵联保护分类 1)按信息通道不同分 a、导引线纵联保护 b、电力线载波纵联保护 c、微波纵联保护 d、光纤纵联保护 2)按保护动作原理分 (1)方向比较式纵联保护。两侧保护装置将本侧的功率方向、测量阻抗是否在规定的方向、区段内的判别结果传送到对侧,每侧保护装置根据两侧的判别结果,区分 是区内故障还是区外故障。这类保护在通道中传送的是逻辑信号,而不是电气量 本身。按照保护判别方向所用的原理可将方向比较式纵联保护分为方向纵联保护 和距离纵联保护。 (2)纵联电流差动保护。这类保护在通道中传送的是电气量,如电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧,每侧保护根据对两侧电流的幅值和相位比较的结果区 分市区内故障还是区外故障。这类故障在每侧都直接比较两侧的电气量。 4、电力线载波通信的构成 图3载波通信示意图 1—阻波器2—耦合电容器3—连接滤波器4—电缆 5—载波收发信机6—接地刀闸 阻波器:阻挡载波电波(高频电波)控制在本线路内,工频电流畅通。 耦合电容器:阻挡工频电流,允许高频电流通过。 连接滤波器:通过所需频带电波,隔离高压电,提高收发信机安全性。 载波收发信机:由继电保护控制发出预定频率的高频信号。通常是在电力系统发生故障保护动作后发出信号。也有采用长期发信,故障时保护动作后停信,或改变信号频率的工作方式。 接地刀闸:当检修连接滤波器时,接通接地刀闸,使耦合电容下端可靠接地。 5、载波通道的工作方式

光纤差动保护

光纤差动保护 光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的,基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律,它能够理想地使保护实现单元化,原理简单,不受运行方式变化的影响,而且由于两侧的保护装置没有电联系,提高了运行的可靠性。目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用,其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时,以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧 1 原理介绍 光纤分相电流差动保护借助于线路光纤通道,实时地向对侧传递采样数据,同时接收对侧的采样数据,各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算。根据电流差动保护的制动特性方程进行判别,判为区内故障时动作跳闸,判为区外故障时保护不动作。光纤电流差动保护系统的典型构成如图1所示。 当线路在正常运行或发生区外故障时,线路两侧电流相位是反向的。如图所示,假设M侧为送电端,N侧为受电端,则,M侧电流为母线流向线路,N侧电流为线路流向母线,两侧电流大小相等方向相反,此时线路两侧的差电流为零;当线路发生区内故障时,故障电流都是由母线流向线路,方向相同,线路两侧电流的差电流不再为零,当其满足电流差动保护的动作特性方程时,保护装置发出跳闸令快速将故障相切除。 2 对通信系统的要求 光纤电流差动保护借助于通信通道双向传输电流数据,供两侧保护进行实时计算。其一般采用两种通信方式:一种是保护装置以64Kbps/2Mbps速率,按

ITU-T建议G.703规定于数字通信系统复用器的64Kbps/2Mbps数据通道同向接口,即复用PCM方式;另一种是保护装置的数据通信以64Kbps/2Mbps速率采用专用光纤芯进行双向传输,即专用光纤方式。(详见图3) 光纤电流差动保护要求线路两侧的保护装置的采样同时、同步,因此时钟同步对光纤电流差动保护至关重要。当电流差动保护采用专用光纤通道时,保护装置的同步时钟一般采用"主-从"方式,即两侧保护中一侧采用内部时钟作为主时钟,另一侧保护则应设置成从时钟方式。设置为从时钟侧的保护装置,其时钟信号从对侧保护传来的信息编码中提取,从而保证与对侧的时钟同步。当采用复用PCM方式时,复用数字通信系统的数据通道作为主时钟,两侧保护装置均应设置为从时钟方式,即均从复用数字通信系统中提取同步时钟信号:否则保护装置将无法与通信系统数据通道进行复接。

纵联保护原理

纵联保护原理 线路的纵联保护是指反应线路两侧电量的保护,它可以实现全线路速动。而普通的反应线路一侧电量的保护不能做到全线速动。纵联差动是直接将对侧电流的相位信息传送到本侧,本侧的电流相位信息也传送到对侧,每侧保护对两侧电流相位就行比较,从而判断出区内外故障。是属于直接比较两侧电量对纵联保护。目前电力系统中运行对这类保护有:高频相差保护、导引线差动保护、光纤纵差保护、微波电流分相差动保护。纵联方向保护:反应线路故障的测量元件为各种不同原理的方向元件,属于间接比较两侧电量的纵联保护。包括高频距离保护、高频负序方向保护、高频零序方向保护、高频突变量方向保护。 先了解一下纵联差动保护: 为实现线路全长范围内故障无时限切除所以必须采用纵联保护原理作为输电线保护。 输电线路的纵联差动保护(习惯简称纵差保护)就是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向连

接起来,将各端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路外,从而决定是否切断被保护回路. 纵联差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。 高频保护的工作原理:将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号,然后,利用输电线路本身构成高频电流通道,将此信号送至对端,以比较两端电流的相位或功率方向的一总保护装置。安工作原理的不同可分为两大类:方向高频保护和相差高频保护。 光纤保护也是高频保护的一总原理是一样的只是高频的通道不一样一个事利用输电线路的载波构成通道一个是利用光纤的高频电缆构成光纤通道。光纤通信广泛采用PCM调制方式。这总保护发展很快现在一般的变电站全是光纤的了经济又安全。

纵联差动保护原理

一、发电机相间短路的纵联差动保护 将发电机两侧变比和型号相同的电流互感器二次侧图示极性端纵向连接起来,差动继电器KD接于其差回路中,当正常运行或外部 故障时,I1 与 I2 反向流入,KD的电流为1 1 TA I n - 2 2 TA I n = 1 I' - 2 I'≈0 ,故KD不会动作。当在保护 区内K2点故障时, I1与 I2 同向流入,KD的电流为: 1 1 TA I n + 2 2 TA I n = 1 I' + 2 I'=2k TA I n 当2k TA I n 大于KD的整定值时,即 1 I' - (3) max max / unb st unp i k TA I K K f I n = ≠0 ,KD动作。这里需要指出的是:上面的讨论是在理想情况下进行的,实际上两侧的电流互感器的特性(励磁特性、饱和特性)不可能完全一致,误差也不一样,即nTA1≠nTA2,正常运行及外部

故障时, 2 k TA I n ≥Iset ,总有一定量值的电流流入KD, 此电流称为不平衡电流,用Iunb 表示。通常,在发电机正常运行时,此电流很小,当外部故障时,由于短路电流的作用,TA 的误差增大,再加上短路电流中非周期分量的影响,Iunb 增大,一般外部短路电流越大,Iunb 就可能越大,其最大值可达: .min .min .min ()brk brk op ork brk op I I I K I I I >≥≤+ 式中:Kst ——同型系数,取; Kunp ——非周期性分量影响系数,取为1~; fi ——TA 的最大数值误差,取。 为使KD 在发电机正常运行及外部故障时不发生误动作, KD 的动作值必须大于最大平衡电流,即Iop= (Krel 为可靠系数,取)。越大,动作值Iop 就越大,这样就会使保护在发电机内部故障的灵敏度降低。此时,若出现较轻微的内部故障,或内部经比较大的过渡电阻Rg 短路时,保护不能动作。对于大、中型发电机,即使轻微故障也会造成严重后果。为了提高保护的灵敏系数,有必要将差动保护的动作电流减小,要求最小动作电流=(IN 为发电机额定电流),而在任何外部故障时不误动作。显然,图所示的

电动机纵联差动保护

电动机纵联差动保护 一、比率制动差动保护 (1)电动机二次额定电流 1 n TA I n =? (2)差动保护最小动作电流 I s =K rel (·K cc ·K er +Δm )I n ap K K rel ——可靠系数,取K rel =2 ap K ——外部短路切除引起电流互感器误差增大的系数(非周期分量系数)=2 ap K K cc ——同型系数,电流互感器同型号时取K cc =0.5,不同型号时K cc =1 K er ——电流互感器综合误差取K er =0.1 Δm ——通道调整误差,取Δm =0.01~0.02 I s =2 (2×0.5×0.1+0.02)I n =0.24 I n 一般情况下,取I s =(0.25~0.35)I n ,当不平衡电流较大时,I s =0.4I n (3)确定拐点电流I t 有些装置中拐点电流是固定的,如I t = I n ;当拐点电流不固定时可取I t = (0.5~0.8)I n (4)确定制动特性斜率s 按躲过电动机最大起动电流下差动回路的不平衡电流整定 最大起动电流I st ·max 下的不平衡电流I umb ·max 为 I umb ·max =(·K cc ·K er +Δm ) I st ·max ap K =2,K cc =0.5,K er =0.1,Δm=0.02,I st ·max =K st I n (取I st =10) ap K I umb ·max =(2×0.5×0.1+0.02)10I n =1.2I n 比率制动特性斜率为 t n st s umb rel I I K I I K s ??= ?max K rel =2,当I s =0.3 I n ,I t =0.8 I n ,K st =7 2 1.20.30.3470.8n n n n I I s I I ×?==? 一般取s =0.3~0.5 (5)灵敏系数计算 电动机机端最小两相短路电流为 (2)1 2K L I x x = ?′+ x ′- 电动机供电系统处最小运行方式时折算到S B 基准容量的系统阻抗标幺值 U B - 电动机供电电压级的平均额定电压U B =6.3(10.5)kV X L - 电动机供电电缆折算到S B 基准容量的阻抗标幺值 制动电流(2)res TA 2K I I n =相应的动作电流为

纵联差动保护联调方法

采样 相关概念: ?定值中的“CT变比系数”: 将电流一次额定值大的一侧设定为1,小的一侧整定为本侧电流一次额定值与对侧电流一次额定值的比值。 如:本侧CT变比1250/5;对侧2500/1,则本侧CT变比系数整定为0、5,对侧整定为1。 步骤: 本侧CT变比:a/b,对侧CT变比c/d。 ?(1)本侧加电流I1,则对侧显示差流:I1*a*d/b/c。 ?(2)对侧加电流I2,则本侧显示差流:I2*c*b/d/a。 模拟空充 相关概念: ?没有CT断线时差动跳闸需同时满足如下条件: 1、两侧差动保护均投入(控制字+软压板+硬压板) 2、没有通道异常 3、有差流 4、本侧保护启动 5、对侧差动信号,即给本侧发差动允许信号(a、b同时满足) a、有差流 b、对侧分位无流或对侧启动 步骤: ?①对侧分位,本侧合位。本侧加差流,则本侧跳,对侧不跳。 解释: 1、对侧分位无流+有差流->给本侧发允许信号 2、对侧不启动->对侧不跳 ?②本侧分位,对侧合位。对侧加差流,则对侧跳,本侧不跳。 模拟弱馈 相关概念: ?保护启动方式: 1、电流变化量启动 2、零序过流元件启动 3、位置不对应启动(针对偷跳) 4、弱馈启动(针对弱电源侧) 步骤: ?①两侧合位。对侧加一低于正常值电压34V(1、之所以加34V就是为了满足如下两 条:a、满足弱馈条件<65%额定,b、大于33V避开PT断线,2、其实PT断线并不影响弱馈启动,即只要加的电压满足<65%额定即可,也就就是说不加也行。),本侧加差流,则两侧跳。 解释: 1、本侧启动+有差流->给对侧发允许信号

2、对侧弱馈+本侧允许信号->对侧启动(弱馈启动方式) 3、对侧启动+有差流->给本侧发允许信号 ?②两侧合位。本侧加一低于正常值电压34V,对侧加差流,则两侧跳。 模拟远跳 步骤: 方法一: ?①本侧投入“远跳经本侧控制”,本侧合位,对侧点TJR的同时本侧加一启动量,则本侧 跳。(若点的就是TJR继电器,则对侧也跳,但保护装置跳闸灯不亮。若点的就是保护装置的TJR开入,则对侧开关不跳。) ?②对侧投入“远跳经本侧控制”,对侧合位,本侧点TJR的同时对侧加一启动量,则对侧 跳。 (注:因TJR与启动量需要时间上的配合,较难把握,可采用如下简便方法。) 方法二: ?①本侧退出“远跳经本侧控制”,本侧合位,对侧点TJR,本侧跳。 ?②对侧退出“远跳经本侧控制”,对侧合位,本侧点TJR,对侧跳。 简化整组联调实用版步骤: 一、前提: 1、“通道异常”灯熄灭,两侧主保护投入(控制字+软压板+硬压板)。 2、给两套主保护并上电压、串上电流。 二、采样 本侧CT变比:a/b,对侧CT变比c/d。 (1)本侧加电流I1,则对侧显示差流:I1*a*d/b/c。 (2)对侧加电流I2,则本侧显示差流:I2*c*b/d/a。 三、模拟空充 ①对侧分位,本侧合位。本侧加差流,则本侧跳,对侧不跳。 ②本侧分位,对侧合位。对侧加差流,则对侧跳,本侧不跳。 模拟弱馈 ①两侧合位。对侧加一小于65%额定电压,本侧加差流,则两侧跳。 ②两侧合位。本侧加一小于65%额定电压,对侧加差流,则两侧跳。 四、模拟远跳 方法一: ①本侧投入“远跳经本侧控制”,本侧合位,对侧点TJR的同时本侧加一启动量,则本侧跳。 ②②对侧投入“远跳经本侧控制”,对侧合位,本侧点TJR的同时对侧加一启动量,则对侧跳。方法二(较简单): ①本侧退出“远跳经本侧控制”,本侧合位,对侧点TJR,本侧跳。 ②对侧退出“远跳经本侧控制”,对侧合位,本侧点TJR,对侧跳。 ③两侧恢复“远跳经本侧控制”。

光纤纵联电流差动保护通道异常

1概述 光纖縱聯電流差動保護是近年來發展相當快的輸電線路保護之一,它借助光纖通道傳送輸電線路兩端的資訊,以基爾霍夫電流定律為依據,能簡單、可靠地判斷出區內、區外故障。對於線路保護來說,分相電流差動保護具有天然的選相能力和良好的網路拓撲能力,不受系統振盪、非全相運行的影響,可以反映各種類型的故障,是理想的線路主保護。光纖通信與輸電線無直接聯繫,不受電磁干擾的影響,可靠性高,通信容量大。光纖縱聯電流差動保護既利用了分相電流差動的良好判據,又克服了傳統導引線方式的種種缺陷,具有其他保護無以比擬的優勢,因此,近年來國內外各大公司均加強在該領域的研 究開發,各自相繼推出了此類保護產品。 就光纖縱差保護的應用環境來說,隨著國家電力工業的發展,通訊技術的日新月異,光纜及光纖設備費用的急劇下降,光纖通訊網在電力系統的架設越來越普遍。如廣東目前已建成了光纜1300km,SDH (Synchronous Digital Hierarchy)站點30多個,以珠江三角洲為中心的SDH自愈環電力光纖網路。目前,許多地方都把發展光纖通信主幹網作為電力通信的發展方向和重要任務,這都為繼電保護所需要的穩定、可靠的數位化資訊傳輸通道創造了有利條件。在光纖網路敷設的光纜中,除提供數據共用光纖通道介面,滿足數據通信、寬頻多媒體、圖像資訊等的需求外,還提供了繼電保護專用的纖芯,這為高壓輸電線的電流縱聯差動保護提供了複用光纖通道(與SDH共用的數

據通道)和專用光纖通道(利用光纖網路中繼電保護用纖芯構成)。另外,由於光纖電流差動保護簡單、可靠,不受線路運行方式的影響,在城網和短輸電線路中大量採用。如上海電網已把採用光纖分相電流縱差保護作為電網繼電保護“十五”規劃的一個重要配置原則來執行,目前已投運和即將投運的光纖電流差動保護達194套。因城網中輸電線大多較短,光纖芯直接接入不需附加複接設備,管理也較方便,故在城網中光纖電流差動保護以專用光纖通道方式為多。 光纖傳輸通道的穩定與否是光纖縱聯差動保護正確工作的基礎,一旦光纖傳輸通道發生故障,光纖縱聯差動保護將不能正常工作。實際上,為提高保護裝置的可靠性,當光纖傳輸通道發生故障時,保護裝置會將電流縱聯差動保護自動退出。光纖通道的可靠性雖然較高,但也有損壞的可能性,如光纜斷芯、熔纖品質不好、光纖跳線接頭鬆動、光纖受潮或接頭積灰導致損耗增大等。如1999年6月7日,塘鎮站到機場站的2158/2159兩條220kV線路光纖保護告警,故障原因是:線路龍門架上OPGW(Optical Fiber Composition Ground Wire)與站內普通光纜接線盒由於雨天受潮引起一束光纖(4根芯)衰耗增大。2000年7月20日,吳涇第二發電廠到長春站4410線的兩套光纖差動保護均通道告警,原因是該線OPGW光纜中有幾芯熔接品質不好,光纖調換到備用芯後恢復正常。 考慮光纖資訊傳輸通道有可能損壞,為保證高壓輸電線的安全運行,作為主保護的縱差保護不致由於通道故障而退出運行,確實有必要為同一套縱差保護裝置配置備用光纖通道。不論採用專用光纖通道

纵联差动保护

6.2 纵联差动保护 6.2.1 基本原理 6.2.1.1 定义 差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端电流差值的变化构成的对电气设备的保护装置,一般分为纵联差动保护和横联差动保护。变压器的差动保护属纵联差动保护,横联差动保护则常用于变电所母线等设备的保护。 6.2.1.2 基本原理 变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的 变压器纵差保护的原理要求变压器在正常运行和纵差保护区(纵差保护区为电流互感器TA 1、TA 2之间的范围)外故障时,流入差动继电器中的电流为零,即2?'I -2? ''I =0,保证纵差保护不动作。但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同,因此,为了保证纵差保护的正确工作,就须适当选择两侧电流互感器的变比,使得正常运行和外部故障时,两个电流相等。 (a) 双绕组变压器正常运行时的电流分布 (b) 三绕组变压器内部故障时的电流分布 (图6.4 变压器纵差保护原理接线图) 在图6.4(a )双绕组变压器中,变压器两侧电流1?'I 、1?''I 同相位,所以电流互感器TA 1、TA 2二次的电流2?'I 、2?''I 同相位,则2?'I -2?''I =0的条件是2?'I =2? ''I ,即 2?'I =2?''I = 11i n I ?'=21i n I ? '' (6.1) 即 12i i n n =1 1?? '''I I =T K (6.2) 式中,1i n 、2i n ——分别为TA 1、TA 2的变比; T K ——变压器的变比。 若上述条件满足,则当变压器正常运行或纵差保护区外故障(以下简称“区外故障”或“区内故障”)时,流入差动继电器的电流为 K I ?=2?'I -2? ''I =0 (6.3) 当区内故障时,2?''I 反向流出,则流入差动继电器的电流为

线路纵联保护

输电线纵联保护 §4-1 输电线纵联差动保护 一、基本原理: 1.反应单侧电气量保护的缺陷: ∵无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路。∴无法实现全线速动。 原因:(1)电气距离接近相等。(2)继电器本身测量误差。 (3)线路参数不准确。 (4)LH、YH有误差。 (5)短路类型不同。(6)运行方式变化等。 2. 输电线路纵联差动保护: (1)输电线路的纵联保护:(P129 第二自然段)。 (2)导引线纵联差动保护: 用导引线传送电流(大小或方向),根据电流在导引线中的流动情况, 可分为环流式和均压式两种。(P131 图4-2)自学。 (注意图中隔离变压器GB的极性) 例:环流法构成了导引线纵联保护: 线路两侧装有相同变比的LH 正常或区外短路:Im1=-In1 ∴Im2=-In2 I J=Im2+In2=0 J不动 区内短路:I J=Im2+In2=(Im1+ In1)/n LH = I d/ n LH > I d z ( 同时跳两侧DL)←J动作 可见纵联差动保护的范围是两侧LH之间,理论上具有绝对选择性可实现全线速动。但它只适用于< 5~7公里的短线路。若用于长线路技术上有困难且经济上不合理。 (P136 标题2) 它在发电机、变压器、母线保护中应用得更广泛(后述) 3. 纵联保护信号传输方式: (1)辅助导引线(2)电力线载波:高频保护(3)微波:微波保护(4)光纤:光纤保护 1

2 §4-2 输电线的高频保护 一、 高频保护概述: 高频保护的定义:(P136) 分类:按照工作原理分两大类,方向高频保护和相差高频保护。 方向高频保护:比较被保护线路两侧的功率方向。 相差高频保护:比较被保护线路两侧的电流相位。 二、 高频通道的构成: 有“相-相”和“相-地”两种连接方式 ∨ “我国广泛运用” 构成示意图P137 图4-7 1. 阻波器:L 、C 并联谐振回路,谐振于载波频率。 对载波电流:Z>1000Ω——————限制在本线路。 对工频电流:Z<0.04Ω——————畅流无阻。 2.结合电容器 带通滤波器 ①通高频、阻工频 3.连接滤波器 ②阻抗匹配 4.高频电缆:将位于主控制室的高频收、发信机与户外变电站的带通滤波器连接起来。 5.高频收、发信机 三、 高频通道工作方式及高频信号的应用: 无高频电流是信号 1. 高频通道的工作方式 两种: 长期发信方式:正常运行时,始终收发信(经常有高频电流) 故障时发信方式:正常运行时,收发信机不工作。当系统故障时,发信机由启动元件启动通 道中才有高频电流(经常无高频电流) 另:改变频率也是一种信号。 2.高频信号的分类及应用 有高频电流是信号 按高频信号的应用分三类:跳闸信号、允许信号、闭锁信号 (1) 跳闸信号 (2) 允许信号 “与”门:高频信号是跳闸的必要条件 (3) 闭锁信号:

差动保护基本原理

精心整理差动保护基本原理 1、母线差动保护基本原理 母线差动保护基本原理,用通俗的比喻,就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的。因为母线上只有进出线路,正常运行情况,进出电流的大小相等,相位相同。如果母线发生故障,这一平衡就会破坏。有的保护采用比较电流是否平衡,有的保护采用比较电流相位是否一致,有的二者兼有,一旦判别出母线故障,立即启动保护动作元件,跳开母线上的所有断路器。如果是双母线并列运行,有的保护会有选择地跳开母联开关和有故障母线的所有进出线路断路器,以缩小停电范围 2、什么是差动保护?为什么叫差动?这样有什么优点? 差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理装设的。 主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障,同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。 I1与I2之和,即 3、 现在 4、 1 ?? 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: ??由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得

正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器,应 使 1. 2.单侧 为0.5秒左右。由上图可以看出本线路末端故障k1与下线路始端故障k2两种情况下,保护测量到的电流、电压几乎是相同的。如果为了保证选择性,k2故障时保护不能无时限切除,则本线路末端k1故障时也就无法无时限切除。可见单侧测量保护无法实现全线速动的根本原因是考虑到互感器、保护均存在误差,

不能有效地区分本线路末端故障与下线路始端故障。3.双侧测量保护原理如何实现全线速动为了实现全线速动保护,保护判据由线路两侧的电气量或保护动作行为构成,进行双侧测量。双侧测量时需要相应的保护通道进行信息交换。双侧测量线路保护的基本原理主要有以下三种:(1)以基尔霍夫电流定律为基础的电流差动测量;(2)比较线路两侧电流相位关系的相位差动测量;(3)比较两侧线路保护故障方向判别结果,确定故障点的位置。 上图为电流差动保护原理示意图, 点的总电流为零,正常运行时或外部故障时,线路内部故障时,即。忽略了线路电容电流后,在下线路始端发生故障时,差动电流为零;在本线末端发生故障时,差动电流为故障点短路电流,有明显的区别,可以实现全线速动保护。电流差动原理用于线路纵联差动保护、线路光纤分相差动保护 以及变压器、发电机、母线等元件保护上。 上图为相位差动保护(简称“相差保护”)原理示意图,保护测量的电气量为线路两侧电流的相位差。正常运行及外部故障时,流过线路的电流为“穿越性“的,相位差为1800;内部故障时,线路两侧电流的相位差较小。相位差动保护以线路两侧电流相位差小于整定值作为内部故障的判据,

光纤纵联电流差动保护通道异常

光纤纵联电流差动保护通道异常

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1概述 光纤纵联电流差动保护是近年来发展相当快的输电线路保护之一,它借助光纤通道传送输电线路两端的信息,以基尔霍夫电流定律为依据,能简单、可靠地判断出区内、区外故障。对于线路保护来说,分相电流差动保护具有天然的选相能力和良好的网络拓扑能力,不受系统振荡、非全相运行的影响,可以反映各种类型的故障,是理想的线路主保护。光纤通信与输电线无直接联系,不受电磁干扰的影响,可靠性高,通信容量大。光纤纵联电流差动保护既利用了分相电流差动的良好判据,又克服了传统导引线方式的种种缺陷,具有其他保护无以比拟的优势,因此,近年来国内外各大公司均加强在该领域的研究开发,各自相继推出了此类保护产品。 就光纤纵差保护的应用环境来说,随着国家电力工业的发展,通讯技术的日新月异,光缆及光纤设备费用的急剧下降,光纤通讯网在电力系统的架设越来越普遍。如广东目前已建成了光缆1300km SD(Synchronous Digital Hierarchy)站点30多个,以珠江三角洲为中心的SDH自愈环电力光纤网络。目前,许多地方都把发展光纤通信主干网作为电力通信的发展方向和重要任务,这都为继电保护所需要的稳定、可靠的数字化信息传输通道创造了有利条件。在光纤网络敷设的光缆中,除提供数据共用光纤通道接口,满足数据通信、宽带多媒体、图像信息等的需求外,还提供了继电保护专用的纤芯,这为高压输电线的电流纵联差动保护提供了复用光纤通道(与SDH共用的数据通道)和专用光纤通道(利用光纤网络中继电保护用纤芯构成)。另外,由于光纤电流差动保护简单、可靠,不受线路运行方式的影响,在城网和短输电线路中大量采用。如上海电网已把采用光纤分相电流纵差保护作为电网继电保护十五”规划的一个重要配置原则来执行,目前已投运和即将投运的光纤电流差动保护达194套。因城网中输电线大多较短,光纤芯直接接入不需附加复接设备,管理也较方便,故在城网中光纤电流差动保护以专用光纤通道方式为多。 光纤传输通道的稳定与否是光纤纵联差动保护正确工作的基础,一旦光纤传输通道发生故障,光纤纵联差动保护将不能正常工作。实际上,为提高保护装置的可靠性,当光纤传输通道发生故障时,保护装置会将电流纵联差动保护自动退出。光纤通道的可靠性虽然较高,但也有损坏的可能性,如光缆断芯、熔纤质量不好、光纤跳线接头松动、光纤受潮或接头积灰导致损耗增大等。如1999年6月7日,塘镇站到机场站的2158/2159两条220kV线路光纤保护告警,故障原因是:线路龙门架上OPGWOptical Fiber Composition Ground Wire )与站内普通光缆接线盒由于雨天受潮引起一束光纤(4根芯)衰耗增大。2000年7月20 日,吴泾第二发电厂到长春站4410线的两套光纤差动保护均通道告警,原因是该线OPGV fc 缆中有几芯熔接质量不好,光纤调换到备用芯后恢复正常。 考虑光纤信息传输通道有可能损坏,为保证高压输电线的安全运行,作为主保护的纵差保护不致由于通道故障而退出运行,确实有必要为同一套纵差保护装置配置备用光纤通道。不论采用专用光纤通道或复用通道,在工程设计中,敷设的光缆要留有一定的备用芯线,当工作的纤芯由于受潮或断芯等故障导致数据传

差动保护联调试验

1两侧差动保护联调试验 1.1本试验只针对差动保护,应将距离、零序保护的压板断开。 1.2专用光纤通道 1.2.1光功率与光衰耗测试。 两侧分别在保护的光发送口(在保护装置的光发送插件背板处旋开尾纤,在3#插件背板尾纤插座上插入光功率计)测量发送功率,将接收端尾纤插头插入光功率计测量接收功率,本侧发送功率与对侧的接收功率差即光通道的衰耗,两个方向的光衰耗之差应小于2—3dB并记录备案,否则应查明原因。 1.2.2收信灵敏度和裕度的确认:装置的发信光功率为-7dB,接收光功率正常出厂为-35dB,通道裕度不小于6dB,则接收电平不得小于-29dB,即允许最大衰耗为35-7-6=22dB(当线路较长时,可通过取消插件内部的跳线L4将接收光功率整定在-40dB)。 1.2.3单相故障联动试验: 本侧断路器在合闸位置,对侧断路器在断开位置,本侧模拟单相故障,则本侧差动保护动作跳开本侧断路器。 两侧断路器在合闸位置,两侧分别进行如下试验:一侧模拟单相故障同时另一侧在模拟相电压降低到额定电压90%以下,则差动保护瞬时动作跳开两侧断路器,然后单相重合。 1.2.4相间故障联动试验。 两侧断路器在合闸位置,两侧分别进行如下试验:一侧模拟相间故障的同时另一侧三相电压正常,则差动保护不动作;两侧断路器在合闸位置,一侧模拟相间故障的同时另一侧模拟故障相电压降低至额定相电压的90%以下的条件,则两侧差动保护同时动作跳开本侧的断路器。 1.2.5如采用两套PSL-603保护,应检查光纤信号不能交叉,做其中一套保护联调时应关闭另一套保护的电源。 1.3复用PCM(光纤接口) 1.3.1光功率与光衰耗测试。 在保护的光发送口测量发送功率P1,在保护的光接收口测量接收功率P2;在光电转换器的光发送口测量发送功率P4,在光电转换器的光接收口测量接收功率P 3。保护发送功率与光电转换器的接收功率差(P1-P3)即保护至光电转换器的光衰耗,光电转换器发送功率与的保护接收功率差(P4-P2)即光电转换器至保护的光衰耗,如下图所示。两个方向的光衰耗之差应小于2-3dB并记录备案,否则应查明原因。光电转换器输出的64kbit/s音频信号以后的环节由通讯专业负责。 允许信号的含义是:本侧保护启动,收到对侧的信号,则保护动作出口。允许式保护不能收自己的信号,只能收对侧的信号。

纵联差动保护联调方法

采样 相关概念: 定值中的“CT变比系数”: 将电流一次额定值大的一侧设定为1,小的一侧整定为本侧电流一次额定值与对侧电流一次额定值的比值。 如:本侧CT变比1250/5;对侧2500/1,则本侧CT变比系数整定为,对侧整定为1。 步骤: 本侧CT变比:a/b,对侧CT变比c/d。 (1)本侧加电流I1,则对侧显示差流:I1*a*d/b/c。 (2)对侧加电流I2,则本侧显示差流:I2*c*b/d/a。 模拟空充 相关概念: 没有CT断线时差动跳闸需同时满足如下条件: 1、两侧差动保护均投入(控制字+软压板+硬压板) 2、没有通道异常 3、有差流 4、本侧保护启动 5、对侧差动信号,即给本侧发差动允许信号(a、b同时满足) a、有差流 b、对侧分位无流或对侧启动 步骤: ①对侧分位,本侧合位。本侧加差流,则本侧跳,对侧不跳。 解释: 1、对侧分位无流+有差流->给本侧发允许信号 2、对侧不启动->对侧不跳 ②本侧分位,对侧合位。对侧加差流,则对侧跳,本侧不跳。

模拟弱馈 相关概念: 保护启动方式: 1、电流变化量启动 2、零序过流元件启动 3、位置不对应启动(针对偷跳) 4、弱馈启动(针对弱电源侧) 步骤: ①两侧合位。对侧加一低于正常值电压34V(1、之所以加34V是为了满足如下两条: a、满足弱馈条件<65%额定, b、大于33V避开PT断线,2、其实PT断线并不影响 弱馈启动,即只要加的电压满足<65%额定即可,也就是说不加也行。),本侧加差流,则两侧跳。 解释: 1、本侧启动+有差流->给对侧发允许信号 2、对侧弱馈+本侧允许信号->对侧启动(弱馈启动方式) 3、对侧启动+有差流->给本侧发允许信号 ②两侧合位。本侧加一低于正常值电压34V,对侧加差流,则两侧跳。 模拟远跳 步骤: 方法一: ①本侧投入“远跳经本侧控制”,本侧合位,对侧点TJR的同时本侧加一启动量, 则本侧跳。(若点的是TJR继电器,则对侧也跳,但保护装置跳闸灯不亮。若点的是保护装置的TJR开入,则对侧开关不跳。) ②对侧投入“远跳经本侧控制”,对侧合位,本侧点TJR的同时对侧加一启动量, 则对侧跳。 (注:因TJR与启动量需要时间上的配合,较难把握,可采用如下简便方法。)

纵联差动保护原理

一、发电机相间短路的纵联差动保护 将发电机两侧变比和型号相同的电流互感器二次侧图示极性端纵向连接起来,差动继电器KD 接于其差回路中,当正常运行或外部故障时,I 1 与 I 2 反向流入,KD 的电流为 11TA I n - 22 TA I n =1I ' - 2I ' ≈0 ,故KD 不会动作。当在保护 区内K2点故障时, I1与 I2 同向流入,KD 的电流为: 11TA I n + 22TA I n =1I ' + 2I '=2k TA I n 当 2k TA I n 大于KD 的整定值时,即 1I ' - (3)max max /unb st unp i k TA I K K f I n =≠0 ,KD 动作。这里需要指出的是:上面的讨论是在理想情况下进行的,实际上两侧的电流互感器的特性(励磁特性、饱和特性)不可能完全一致,误差也不一样,即nTA1≠nTA2,正常运行及外部故障时, 2k TA I n ≥I set ,总有一定量值的电流流入KD, 此电流称为不平衡电流,用Iunb 表示。通常,在发电机正常运行时,此电流很小,当外部故障时,由于短路电流的作用,TA 的误差增大,再加上短路电流中非周期分量的影响,Iunb 增大,一般外部短路电流越大,Iunb 就可能越大,其最大值可达: .min .min .min ()brk brk op ork brk op I I I K I I I >≥≤+ 式中:Kst ——同型系数,取; Kunp ——非周期性分量影响系数,取为1~; fi ——TA 的最大数值误差,取。 为使KD 在发电机正常运行及外部故障时不发生误动作, KD 的动作值必须大于最大平衡电流,即Iop= (Krel 为可靠系数,取)。越大,动作值Iop 就越大,这样就会使保护在发电机内部故障的灵敏度降低。此时,若出现较轻微的内部故障,或内部经比较大的过渡电阻Rg 短路时,保护不能动作。对于大、中型发电机,即使轻微故障也会造成严重后果。为了提高保护的灵敏系数,有必要将差动保护的动作电流减小,要求最小动作电流=(IN 为发电机额定电流),而在任何外部故障时不误动作。显然,图所示的差动保护整定的动作电流已大于额定电流,无法满足这种要求。 具有比率制动特性的差动保护 保护的动作电流Iop 随着外部故障的短路电流而产生的Iunb 的增大而按比例的线性增大,且比Iunb 增大的更快,使在任何情况下的外部故障时,保护不会误动作。这是把外部故障

输电线路光纤电流差动保护原理及校验

输电线路光纤电流差动保护原理及校验 摘要:本文分析输电线路光纤差动保护的基本原理;并以永丰变220kV早颜永线三侧线路光纤差动保护RCS-931ATMV为例,深入分析了该装置的光纤电流差动保护的构成特性及其校验方法。 1引言 近年来随着计算机技术及光纤通信技术的迅速发展,110kV及以上电压等级线路保护的快速主保护也在发生变化,逐步由原来的纵联高频保护和距离保护过渡到以光纤差动保护作为全线速动保护的发展阶段。本文结合工作实际,分析输电线路光纤电流差动保护的基本原理,并以220kV早颜永线为例,分析探讨娄底局第一套三侧线路光纤差动保护装置RCS-931ATMV的构成原理及校验方法。 2输电线路光纤纵联电流差动保护原理 输电线路两端的电流信号,通过采样、编码、光电信号转换、光纤传输到对端,保护装置接收到对端传过来的光信号转换成电信号再与本端电流信号构成纵联电流差动保护。基于光纤通信容量很大的优点,输电线路纵联保护采用光纤通道后,所以往往做成分相式的光纤纵联电流差动保护。输电线路分相电流差动保护具有良好的选相功能,哪一相电流差动保护动作那一相就是故障相,从而为220kV及以上电压等级的线路保护分相跳闸提供了高可靠性的判据。 输电线路光纤纵联电流差动保护的基本原理可结合图1来分析。如图所示流过保护两端的电流相量IM、IN,如图1中箭头所示以母线流向被保护线路的方向为正方向,虚线部分表示短路故障情况下的故障电流IK。以两端电流的相量和的幅值作为作为差动电流Id,如式 2,稳态相差动继电器 稳态相差动继电器的动作特性根据差动电流与制动电流的倍数关系分成二段特性动作方式。I段相差动制动系数较大为瞬动段,针对严重故障下的保护。首先介绍I段相差动继电器动作方程: IQ为电流差动启动定值。其动作特性范围可描述为如图3中线段1和线段2之间的部分区域。当满足上述稳态Ⅱ段相差动动作条件时,稳态Ⅱ段相差动继电器经25ms延时动作。 3,零序差动继电器 对于经高电阻接地故障时,由于短路电流比较小,故采用零序差动继电器具有较高的灵敏度,由零序差动继电器动作,通过低比率制动系数的稳态差动元件选相,构成零序差动继电器,经过45ms延时动作。其动作方程如式(7),ICD0

变压器纵联差动保护..

第四节 变压器纵联差动保护 一、变压器纵联差动保护的原理 纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。对双绕组变压器实现纵差动保护的原理接线如下图所示。 为了保证纵联差动保护的正确工作,应使得在正常运行和外部故障时,两个二次电流相等,差回路电流为零。在保护范围内故障时,流入差回路的电流为短路点的短路电流的二次值,保护动作。 应使 22112 2 TA TA n I n I I I ‘’‘‘’‘=== 或 T TA TA n I I n n ==‘’‘1 1 12 结论: 适当选择两侧电流互感器的变比。 纵联差动保护有较高的灵敏度。 二、变压器纵联差动保护在稳态情况下的不平衡电流及减小不平衡电流的措施 在正常运行及保护范围外部短路稳态情况下流入纵联差动保护差回路中的电流叫稳态不平衡电流I bp 。 1.由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 思考:由于变压器常常采用Y ,dll 的接线方式, 因此, 其两侧电流的相位差30o。此时,如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式,则二次电流由于相位不同,会有一个差电流流入继电器。如何消除这种不平衡电流的影响? 解决办法:通常都是将变压器星形侧的三个电流互感器接成三角形,而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形。

2.由两侧电流互感器的误差引起的不平衡电流 思考:变压器两侧电流互感器有电流误差△I ,在正常运行及保护范围外部故障时流入差回路中的电流不为零,为什么? 为什么在正常运行时,不平衡电流也很小 ? 为什么当外部故障时,不平衡电流增大? 原因:电流互感器的电流误差和其励磁电流的大小、二次负载的大小及励磁阻抗有关, 而励磁阻抗又与铁芯特性和饱和程度有关。 当被保护变压器两侧电流互感器型号不同,变比不同,二次负载阻抗及短路电流倍数不同时都会使电流互感器励磁电流的差值增大。 减少这种不平衡电流影响的措施: (1)在选择互感器时,应选带有气隙的D 级铁芯互感器,使之在短路时也不饱和。 (2)选大变比的电流互感器,可以降低短路电流倍数。 (3)在考虑二次回路的负载时,通常都以电流互感器的10%误差曲线为依据,进行导线截面校验,不平衡电流会更小。最大可能值为: tx TA max .d bp K n I 0.1 I = 3.由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 思考:两侧的电流互感器、变压器是不是一定满足 T 1TA 2 TA n 3 n n = 或 T 1TA 2 TA n n n =的关系? 原因:很难满足上述关系。

光纤纵联差动保护通道测试的基本方法1

光纤纵联差动保护通道测试的基本方法1 通道, 光纤 0 概述光纤差动保护已应用在丹江电厂110kV系统丹20,丹29线路;220kV系统丹55线路保护上,随着电力系统站网改造的发展,线路保护距离有日愈缩短的趋势,光纤差动短距离保护的优势被体现出来,必将更多应用在我厂。光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的,基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律,它能够理想地使保护实现单元化,原理简单,不受运行方式变化的影响,而且由于两侧的保护装置没有电联系,其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。光纤差动保护在继电保护中的地位越来越高,然因光纤成本,光纤保护大面积推广较晚。各方面对光纤保护定值等传统校验项目比较重视,对通道检测认识不足,甚至认为通道不用检测校验,其实光纤通道在光纤电流差动保护中起着极其重要作用,在出厂、投运以及定检时,都应该对通信通道中的各个环节包括光端机、通道衰耗、复用接口盒、时钟设置以及现场的复用设备等等进行检查,防止由于通信通道导致保护不能正常工作的产生。常见问题包括: 1)保护装置提供的技术指标,如光收发功率、接收灵敏度、光收发模块的稳定性,由于接触不良、老化等原因,不能满足技术指标。装置若不检查这些指标,在运行过程中,由于接触不良、接头有灰尘、温度老化更降低通道指标,会造成误码率增大,影响保护动作行为。 2)目前光纤电流差动保护定检都是基于通道完好情况下,如采用尾纤连接定检试验,误码率很低。实际随着装置的运行,光器件老化、通道接触原因、光纤老化,通道衰减增大,误码率增大。应考虑在正常误码及许可误码的情况下保护装置的动作行为,确保装置在许可误码下装置正确动作。 3)光纤电流差动保护由于是基于通道的纵联保护,通道的时延,间断对保护性能有影响。采用双通道的光纤电流差动保护,应检查双通道保护动作情况及单通道的动作情况。采用复接PCM 设备时,还应检查PCM 其他业务对光纤电流差动保护的影响。光纤通道需要检测的项目一般包括:光发射器功率测试、光接受灵敏度测试、光收发模块稳定度测试、光接收功率测试、光通道自环测试。 1 光发射器功率测试目的:测试发射器功率是否满足要求。发射器功率测试接线如下图1所示。 图1 光发送功率测试发射器功率=测量值+接头衰耗(2×1db)用跳线光纤一端接光端机发射口,一端接光功率计测试端,读出表上显示稳定值(dBm)。发射

国电南自PSL603G光纤电流差动保护装置

一、PSL603G光纤电流差动保护装置 1. 应用范围 本装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置,可用作220kV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。 1、1保护配置 603G保护的核心部件是三个CPU(32位)模件,在装置中#3—#5插件位置,各CPU并行工作。(每个CPU模件设有两片微处理器,主处理器用于运行保护程序,辅助处理器用于监视主处理器工作状况。双处理器相互监视,确保装置工作的可靠性。) 1、2 保护配置及型号 PSL 603G系列以分相电流差动和零序电流差动为主体的全线速动主保护,由波形识别原理构成的快速Ⅰ段保护,由三段式相间和接地距离保护及四段式零序方向电流保护构成的后备保护。保护有分相出口,并配有自动重合闸功能,可以通过保护屏上的重合闸控制把手可方便地进行单重、综重、三重、停用选择。 为了适应不同的线路,增加了一些特殊功能,每个特殊功能都设有相应的功能代码。通过不同组合实现不同保护功能的保护装置,现有如下几种: 表1.2.1 功能代码

1、3保护程序整体结构: 保护程序整体结构如图3.1.1所示。 图3.1.1 保护程序整体结构 所有保护CPU程序主要包括主程序、采样中断程序和故障处理程序。正常运行主程序。每隔1ms采样间隔定时执行一次采样中断程序,采样中断程序中执行启动元件,如果启动元件没有动作,返回主程序。如果启动元件动作,则进入故

障处理程序(定时采样中断仍然执行),完成相应保护功能,整组复归时启动元件返回,程序又返回进入正常运行的主程序。 主程序中进行硬件自检、交流电压断线检查、定值校验、开关位置判断、人机对话模件和CPU模件运行是否正常相互检查等。硬件自检包括ROM、RAM、EEPROM、开出光耦等。 采样中断程序中进行模拟量采集和相量计算、开关量的采集、交流电流断线判别、重合闸充电、数据同步、合闸加速判断和启动元件计算等。 故障处理程序中进行各种保护的算法计算、跳合闸判断和执行、事件记录、故障录波、保护所有元件的动作过程记录,最后进行故障报告的整理和记录所用定值。 1、4电流差动保护 采用分相电流差动和零序电流差动作为线路全线速动保护,零序电流差动具有两段,Ⅰ段延时100ms选跳,Ⅱ段延时250ms三跳。只有在差动总投硬压板投入后,分相差动、零序差动硬压板投入才有效。 采用光纤作为通道通讯介质,可采用专用光纤或复用光纤。通过以 1024kbit/s或2048kbit/s速率传输的专用光纤通道、以64kbit/s速率复接PCM (G.703)同向接口、以2048kbit/s速率复接PDH或SDH系统的2048kbit/s(E1)接口,传送三相电流及其他数字信号,极大地提高了保护的性能。并采用内置式光端机,不需外接任何光电转换设备即可独立完成“光 电”转换过程。自动检测通道故障,实时显示差流、通道误码率,通道故障时自动闭锁差动保护。 图3-5-11-3 专用光纤通道连接图 图3-5-11-4 复用PCM通道方式一侧连接图 1、4、1分相差动 动作判据如下 1) 或者 2)

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