sel-311L

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用简单易用的电流差动继电器保护线路

主要特性和优点

用线路电流差动继电器可保护任何故障类型的双端或三端线路。SEL-311L 线路电流差动保护和自动化系统仅仅使用电流测量元件即可提供快速保护（动作时间小于1周波）。

在接入电压时，SEL-311L 继电器具有全功能的距离和方向保护软件包。同时包含完整的过电流后备保护。四次带同期检测的重合闸。用故障类型、电源电压、系统频率或其它条件可完成自定义的重合闸逻辑。

分支负荷。调整差动元件，将熔断器负荷排除在保护线路之外。 三端线路。设计经济的系统配置而不受保护限制。

保护。只用电流线路差动继电器，即可完成高速保护（小于1周波）。 完全后备。可用四段距离保护和方向/无方向过电流后备保护。

整定简单。最小化工程成本；只需一些简单整定值。使用“应用整定”来预配置

定值选择，可节省事件。

双通道。采用热备用电或光缆通道提供不间断保护。

SEL-311L 线路电流差动保护系统

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2 功能概述

图1 功能框图

保护特性

SEL-311L 继电器包含高级的线路电流差动系统，可方便地整定和使用，动作速度低于1周波，并具有较高的故障电阻覆盖率。该装置非常适用于任何输电线路或地下电缆，只要具有数字通道（56/64kb 通道或专用光接口）。可投入或退出四段相间和接地圆特性距离后备元件以及四段接地四边形距离元件。这些距离元件以及过电流功能都可用作纵联和阶段式距离保护方案。用高级SELogic 控制方程可进一步定制继电器用于特定场合。

六组独立的整定值组可自动切换，使继电器能适应多种系统状态：作为旁路保护、线路配置改变、电源变化等等。

继电器内部包含典型配置的应用模板。这些应用模板针对许多线路配置、有或没有电压互感器的情况，达到减少定值整定目的。

分支负荷应用

SEL-311L 继电器内部对于分支负荷进行了自动调整。用一个差动电流ANSI 或IEC 过电流保护曲线与分支负荷保护协调。这样可以防止当故障发生在分支负荷时，由于线路差动保护的快速动作而误跳线路。可完成FUSE-SAVING 或TRIP-SAVING 方案。例如，选择高速而灵敏的保护用于第一次重合闸，而后来的重合闸操作中采用延时跳闸，以允许在故障仍旧存在的情况下，让分支负荷的熔丝熔断。这也可进行调整以适应用户实际情况，从而为终端用户提供最好的服务。这种特性可适用于两端和三端线路。

图2

分支负荷配合

-高级SELogic ™控制方程

-带录波的事件报告 -顺序事件记录器 -断路器损耗监视 -站内直流电源监视

-DNP 3.00二级从属规约 -Mirrored Bits ™通讯和高级配置逻辑

-远方和就地控制开关 -就地显示 -故障定位

-CCVT 暂态超越监视 *可选功能

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三端线路

SEL-311L 既可以采用双通道连接各个继电器的对等配置，或以一个继电器为主用双通道连接到另两个继电器的主从配置来保护三端线路。主继电器采集所有终端的线路电流信息。并当线路故障时发送跳闸信号到远方单元。在下面通道条件的应用中，任何一个通道失灵都不会失去线路差动保护。仍旧保持完整通讯的继电器可以在内部故障时发送远方跳闸到另外两个继电器。不需要额外的整定值。两个远方继电器的跳闸仅仅加上一个通道延时。这样就永远不会危及被保护线路的安全。

图3 三端线路

保护元件

SEL-311L 继电器的差动元件将比较来自各个线路终端的相和序电流分量。因为线路充电电流具有非常低的负序分量，负序电流差动保护就具有较高的灵敏性而不危及线路安全。相元件可对严重或平衡故障提供高速保护。这样可以在重负荷危及系统稳定的情况下进行快速跳闸。

保护的算法不会受到由于两端不同的CT 特性或CT 磁通量引起的CT 饱和的影响。在穿越性故障下不会误跳，同时允许使用现有的线路CT 。SEL-311L 的电流连接仅仅增加微小负载，能够接入多用CT 而不影响精度。

图4

差动元件动作和制动范围

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图5

在阿尔法平面上的动作和制动范围

SEL-311L 差动保护的创新点是其在复平面（阿尔法平面）检查就地（IL ）和远方（IR ）电流的向量比。对于负荷和外部故障，在没有CT 或通讯误差的情况下，远方电流与就地电流的向量比为-1或1∠180︒。由CT 或不等的通讯延时形成的误差可导致向量比落在复数比平面的不同位置。SEL-311L 制动特性在原先系统上进行了改进。SEL-311L 首先圈点了理想的由误差形成的外部故障和负荷电流点，包含量值和相角。CT 饱和、通道不对称以及其它区外故障因素会造成比率角度位移。“区域”制动特性对这些情况可提供合适的制动，而同时又允许保护范围内的高阻故障和“馈出线”故障的跳闸。制动区的角度和半径可以调整。

全配置后备和/或纯电流后备保护

全配置后备保护

SEL-311L 继电器具有完全的SEL-311C 继电器保护元件。如果连接电压互感器，可提供一套完整而独立的距离和方向过电流保护系统。这些元件运行在与差动元件不同的微处理器平台上，并使用独立的接点和软件。无论87L 通道或微处理器故障，都不影响后备保护。阶段式距离和通讯支持纵联保护可同时使用。通讯支持纵联保护（POTT 、DCB 等等）不使用差动保护通道。Mirrored Bits ™通讯既可通过串行口也可通过接点连接到通道。

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图6

全配置后备保护

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接地故障高灵敏检测是用SEL 专利最佳选择接地方向™保护。同时包括了SEL-311C 继电器中的其它辅助特性，如躲负荷入侵、振荡、电压断线检测和闭锁，以及CCVT 暂态检测。

纯电流后备保护

在SEL-311L 继电器中有多段式相和接地过电流保护。当使用“Current-Only 纯电流”应用整定值时，在定值单中仅仅显示这些元件作为后备元件。其中有三段相和四段接地和负序的瞬时/定时限过电流保护。还有一个可选曲线的反时限相和接地过电流元件。

图7 组合式高速跳闸

图8 分立的差动和后备跳闸

后备保护独立于高速线路电流差动保护

SEL-311L 对于线路电流差动保护和后备保护采用分别的微处理器，并在不同的主板上。线路电流差动保护微处理器直接可控制六个高速、高分断电流输出接点。这些接点可直接用于分断跳闸电流。后备保护也可以利用通过电流差动微处理器来利用同样的高速接点输出（见图7）。同时也可以使用其本身由后备保护处理器控制的标准接点（8个）来进行后备跳闸（见图8）。

重合闸

SEL-311L 继电器包含四次重合闸。内部元件状态或外部输入可以用来控制重合闸以符合实际需要：

重合闸启动（例如，断路器状态、故障类型、跳闸） 进行闭锁或跳到末次（例如，手动或SCADA 分闸输入） 重合闸次数“跳跃”（使用27/59元件、故障电流量） 暂停重合闸计时

重合闸周期状态复归和闭锁状态复归分别计时。

重合闸计数器可控制在每个重合闸间隔内要采用的保护，以便与分支线路或下级线路配合。前面板LED 可以跟踪重合闸状态：复归（RS ）和闭锁（LO ）。

故障定位

如果接入电压互感器，SEL-311L 继电器提供精确的故障定位计算，即使在重负荷期间。故障定位采用故障类型、等效线路阻抗整定值和故障状态来计算故障位置，而不需要通讯通道、特殊仪表互感器或故障前信息。该特性有利于故障勘察。 故障定位信息在事件报告和长事件摘要中提供。