线路光纤差动保护说明书
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定值缺损或丢失。 8、 先进可靠的振荡闭锁功能,保证距离保护在系统振荡加区外故障时能可靠闭
锁,而在振荡加区内故障时能可靠切除故障。 9、 单元自带蜂鸣器件,故障告警。 10、后台通信方式灵活,配有 RS-485 接口和以太网。 11、与 COMTRADE 兼容的故障录波。 12、 具备打印功能,可以打印定值和跳闸报告等装置信息。
信道类型: 数字光纤或数字微波(可多次转接) 接口标准: 64kbit/s G.703 同向数字接口
-4-
第 3 章 保护原理
3.1 启动元件
(1)“负序零序”启动元件 (I2 + KI0 )t > (I2 + KI0 )t−T + Iset
式中: Iset 为固定阀值,可整定。在两相和单相短路接地时的 I2 较两相短路时要 小。因此, 在启动元件中增加了 KI0 分量以保证在接地故障时的灵敏度,这里 K 可整 定。
第 1 章 概述
1.1 应用范围
DSA8343 为由 TI 公司的 DSP 浮点芯片和 ARM9 实现的输电线路保护装置,适 用于 220KV 及以下不分相跳闸输电线路的主保护和后备保护。
1.2 保护配置
DSA8343 包括以两段相电流纵差和零序电流纵差为主体的快速主保护,由突变 量距离元件构成快速 I 段保护,由四段式相间距离、接地距离、四段零序方向过流和 零序反时限过流构成全套后备保护。装置配有三相自动重合闸功能,可由保护控制 字选择检同期、检无压或者不检方式。
2.8 绝缘耐压
绝缘试验:符合国标 GB/T 14598.3-93 6.0 的规定; 冲击电压试验:符合国标 GB/T 14598.3-93 8.0 的规定;
2.9 输出接点容量
信号接点容量:
允许长期通过电流: 10A
切断电流:
0.3A
辅助继电器接点容量:允许长期通过电流: 5A
切断电流:
0.3A
跳闸出口接点容量: 允许长期通过电流:10A
1.3 装置特点
1、 硬件结构单元化、全密封、单元内各模件独立金属腔体、自检和冗余措施完 善,抗干扰性能好。
2、 软件面向控制对象开放式设计,实现模块化,可查询 CPU 状态。 3、 人机接口由宽幅大屏幕彩色液晶显示器和薄膜按键组成,信息显示汉化。 4、 详尽的大容量的事件记录功能,便于分析事故及观察运行工况。 5、 交流量录波功能、录波波形就地显示及后台软件分析相结合。 6、 16 位 AD 宽幅模数转换,24 点每周波采样,提高了保护精度、灵敏度。 7、 保护定值多区域相对独立的I2C中存放,自动正反码校验,完全避免运行中
(2)相电流突变量启动元件 ∆I A > 定值
在负荷状态下 ∆I A =0,因此 ∆I A 可以在三相短路电流小于负荷电流时启动,这里 定值可整定,仅负责在三相短路时启动。由于三相短路电流最大,因此该启动元件 灵敏度很高。
(3)静稳破坏启动元件 I A > 1.2Ild
如果负荷缓慢增加时,三相电流始终保持对称,则负序和突变量可能都不启动, 此时当满足 I A > 1.2Ild 后延时 10ms 启动保护。 Ild 为线路最大负荷电流,可整定。这 种情况很可能是失去静态稳定的先兆,应设振荡标志。
DSA8343 线路光纤差动距离保护
技术说明书
编写:王 忠 李 娟 校对:仇新宏 审定:顾欣欣 朱声石 陈国建 批准:季 侃
目录
1 概述……………………………………………………………………………………1
1.1 应用范围…………………………………………………………………………1 1.2 保护配置…………………………………………………………………………1 1.3 装置特点…………………………………………………………………………1
•
•
ICDφ :差动电流, ICDφ = I Mφ + I Nφ 为两侧电流矢量和的幅值。
•
•
IRφ :制动电流, IRφ = I Mφ − I Nφ 为两侧电流矢量差的幅值。
IH :“差动电流高定值”、4
倍实测电容电流和 4U N X cl
的大值,其中实测电容电流
可由正常运行时未经补偿的差流获取。U N 为额定电压。
X cl :正序容抗整定值。当用于长线路时, X cl 为线路的实际正序容抗值;当用
于短线路时,由于电容电流较小,此时可通过适当减小 X cl 或抬高“差动电流定值”来
降低灵敏度。稳态相电流纵差 I 段保护经 10ms 延时动作。
3.3.2 II 段相电流差动保护 稳态 II 段相电流差动保护的动作方程为:
精确工作电压:
< 0.5V
突变量距离继电器: 近处 : 5~10ms, 末端: < 20ms
II,III,IV 段跳闸延时时间:0~10S
3.零序保护
零序过流元件定值误差: 零序 I 段: II,III,IV 段跳闸延时时间: 零序方向特性:
< ±5% < 30ms 0~10s <±3°
4.重合闸
重合闸方式:保护启动或不对应启动,可单独投入或退出
直流电源回路:80%~115%额定电压
连续工作 允许工作 10s 允许工作 1s 连续工作 允许工作 10s 连续工作
2.5 测量元件精度
刻度误差: 温度误差: 综合误差:
不大于±2% 在工作环境温度范围内不大于±3% 不大于±5%
-2-
第 2 章 技术参数
2.6 允许环境温度
正常工作温度: -10℃~+55℃ 极限工作温度: -25℃~+60℃ 运输和贮存温度: -40℃~+70℃
2 技术参数………………………………………………………………………………2
2.1 额定参数…………………………………………………………………………2 2.2 功率消耗…………………………………………………………………………2 2.3 直流工作电压…………………………………………………………………2 2.4 过载能力………………………………………………………………………2 2.5 测量元件精度…………………………………………………………………2 2.6 允许环境温度…………………………………………………………………3 2.7 电磁兼容性能…………………………………………………………………3 2.8 绝缘耐压………………………………………………………………………3 2.9 输出接点容量…………………………………………………………………3 2.10 保护技术指标…………………………………………………………3
保护动作,每个保护单元不大于 45W
2.3 直流工作电压
+5V,允许偏差±0.15V ±12V,允许偏差±0.2V 装置突然上电、掉电,电源缓慢上升或下降,装置均不误动作或误发信号
2.4 过载能力
交流电流回路:2 倍额定电流
10 倍额定电流
40 倍额定电流
交流电压回路:1.2 倍额定电压
1.4 倍额定电压
3.2 选相元件
装置采用突变量选相测量与稳态量选相测量相结合的方式进行选相。突变量选 相采用突变量补偿电压进行选相,选相结果专用于突变量距离保护。稳态量选相可 适应故障转换,使延时段保护也可按选相结果进行测量;稳态量选相采用低电压和 补偿电压选相相结合,能自适应于系统运行方式的变化,提高了准确度,用户无需 整定,使用方便。
重
5.测距
单端电源多相故障时运行误差: < ±2.5% 单相故障有较大过渡电阻时,测距误差将增大。
6.光纤接口
光纤接口位于电源板 P2 板,光接头采用 ST 型式。
发送功率:
-11~0dB
接收灵敏度:
-20dB
无 PCM 机时,传输距离: <20km
7.复接 PCM
2.7 电磁兼容性能
静电放电干扰试验:符合国标 GB/T 14598.14-1998 的规定; 快速瞬变干扰试验:符合国标 GB/T 14598.10-1996 的规定; 1MHz 脉冲群干扰试验:符合国标 GB/T 14598.13-1998 的规定; 浪涌(冲击)抗干扰度试验:符合国标 GB/T 17626.5-1999 的规定; 脉冲磁场抗干扰度试验:符合国标 GB/T 17626.9-1998 的规定; 电压突降、短时中断和电压变化抗干扰度试验:符合国标 GB/T 17262.11-1999 的规定;
切断电流:
0.3A
2.10 保护技术指标
1.整组动作时间 差动保护全线路跳闸时间:<25ms
-3-
DSA8343 线路光纤差动距离保护技术说明书
距离保护Ⅰ段:
<30ms
2.距离保护
整定范围:
0.01~25Ω( In = 5A );0.05~125Ω( In = 1A )
距离元件定值误差:
< ±5%
4 硬件原理说明………………………………………………………………………23
4.1 液晶显示…………………………………………………………………………23 4.2 装置面板…………………………………………………………………………23 4.3 背板原理说明……………………………………………………………………27 4.4 报告管理…………………………………………………………………………31 4.5 通讯功能……………………………………………………………………31
3.3 电流差动保护
电流差动保护包括两段相电流差动保护和两段零序电流差动保护。 3.3.1 I 段相电流差动保护
稳态 I 段相电流差动保护的动作方程为:
-5-
DSA8343 线路光纤差动距离保护技术说明书
⎧ICDφ > 0.75* IRφ
⎪
⎨ICDφ > IH
⎪ ⎩
Iφ
> 0.1In
其中各变量定义如下: φ = A, B,C
5 装置定值及运行工况说明…………………………………………………………31
5.1 厂家定值及整定说明…………………………………………………………32 5.2 系统定值及整定说明……………………………………………………………33 5.3 用户定值及整定说明……………………………………………………………34 5.4 装置运行工况指示定义…………………………………………………………38 附录 1 DSA8343 背板端子图…………………………………………………………39 附录 2 DSA8343 操作回路图…………………………………………………………40
3 保护原理………………………………………………………………………………5
3.1 启动元件…………………………………………………………………………5 3.2 选相元件…………………………………………………………………………5 3.3 电流差动保护……………………………………………………………………5 3.4 零序电流保护……………………………………………………………………10 3.5 相间距离保护……………………………………………………………………10 3.6 接地距离保护……………………………………………………………………13 3.7 弱馈线保护……………………………………………………………………15 3.8 振荡闭锁…………………………………………………………………………15 3.9 双回线相继速动保护……………………………………………………………16 3.10 单回线不对称故障相继速动保护……………………………………………17
-1-
第 2 章 技术参数
2.1 额定参数
交流电压:100V、57.7V 交流电流:5A、1A 频 率:50HZ 直流电源:220V、110V,允许偏差+15%,-20% 直流电压:+5V、±12V
2.2 功率消耗
交流电流回路:额定电流 5A 时,每相不大于 1.0VA 交流电压回路:额定电压时,每相不大于 0.5VA 直流电源回路:正常工作,每个保护单元不大于 40W
3.11 重合闸…………………………………………………………………………17 3.12 合闸于故障保护(SOTF保护)………………………………………………17 3.13 对侧 Y / ∆ 降压变压器低压侧故障的远后备保护……………………………18 3.14 电压断线检测和紧急状态保护………………………………………………19 3.15 突变量距离继电器……………………………………………………………19 3.16 远传……………………………………………………………………………21 3.17 装置闭锁和运行异常告警……………………………………………………21
锁,而在振荡加区内故障时能可靠切除故障。 9、 单元自带蜂鸣器件,故障告警。 10、后台通信方式灵活,配有 RS-485 接口和以太网。 11、与 COMTRADE 兼容的故障录波。 12、 具备打印功能,可以打印定值和跳闸报告等装置信息。
信道类型: 数字光纤或数字微波(可多次转接) 接口标准: 64kbit/s G.703 同向数字接口
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第 3 章 保护原理
3.1 启动元件
(1)“负序零序”启动元件 (I2 + KI0 )t > (I2 + KI0 )t−T + Iset
式中: Iset 为固定阀值,可整定。在两相和单相短路接地时的 I2 较两相短路时要 小。因此, 在启动元件中增加了 KI0 分量以保证在接地故障时的灵敏度,这里 K 可整 定。
第 1 章 概述
1.1 应用范围
DSA8343 为由 TI 公司的 DSP 浮点芯片和 ARM9 实现的输电线路保护装置,适 用于 220KV 及以下不分相跳闸输电线路的主保护和后备保护。
1.2 保护配置
DSA8343 包括以两段相电流纵差和零序电流纵差为主体的快速主保护,由突变 量距离元件构成快速 I 段保护,由四段式相间距离、接地距离、四段零序方向过流和 零序反时限过流构成全套后备保护。装置配有三相自动重合闸功能,可由保护控制 字选择检同期、检无压或者不检方式。
2.8 绝缘耐压
绝缘试验:符合国标 GB/T 14598.3-93 6.0 的规定; 冲击电压试验:符合国标 GB/T 14598.3-93 8.0 的规定;
2.9 输出接点容量
信号接点容量:
允许长期通过电流: 10A
切断电流:
0.3A
辅助继电器接点容量:允许长期通过电流: 5A
切断电流:
0.3A
跳闸出口接点容量: 允许长期通过电流:10A
1.3 装置特点
1、 硬件结构单元化、全密封、单元内各模件独立金属腔体、自检和冗余措施完 善,抗干扰性能好。
2、 软件面向控制对象开放式设计,实现模块化,可查询 CPU 状态。 3、 人机接口由宽幅大屏幕彩色液晶显示器和薄膜按键组成,信息显示汉化。 4、 详尽的大容量的事件记录功能,便于分析事故及观察运行工况。 5、 交流量录波功能、录波波形就地显示及后台软件分析相结合。 6、 16 位 AD 宽幅模数转换,24 点每周波采样,提高了保护精度、灵敏度。 7、 保护定值多区域相对独立的I2C中存放,自动正反码校验,完全避免运行中
(2)相电流突变量启动元件 ∆I A > 定值
在负荷状态下 ∆I A =0,因此 ∆I A 可以在三相短路电流小于负荷电流时启动,这里 定值可整定,仅负责在三相短路时启动。由于三相短路电流最大,因此该启动元件 灵敏度很高。
(3)静稳破坏启动元件 I A > 1.2Ild
如果负荷缓慢增加时,三相电流始终保持对称,则负序和突变量可能都不启动, 此时当满足 I A > 1.2Ild 后延时 10ms 启动保护。 Ild 为线路最大负荷电流,可整定。这 种情况很可能是失去静态稳定的先兆,应设振荡标志。
DSA8343 线路光纤差动距离保护
技术说明书
编写:王 忠 李 娟 校对:仇新宏 审定:顾欣欣 朱声石 陈国建 批准:季 侃
目录
1 概述……………………………………………………………………………………1
1.1 应用范围…………………………………………………………………………1 1.2 保护配置…………………………………………………………………………1 1.3 装置特点…………………………………………………………………………1
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•
ICDφ :差动电流, ICDφ = I Mφ + I Nφ 为两侧电流矢量和的幅值。
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•
IRφ :制动电流, IRφ = I Mφ − I Nφ 为两侧电流矢量差的幅值。
IH :“差动电流高定值”、4
倍实测电容电流和 4U N X cl
的大值,其中实测电容电流
可由正常运行时未经补偿的差流获取。U N 为额定电压。
X cl :正序容抗整定值。当用于长线路时, X cl 为线路的实际正序容抗值;当用
于短线路时,由于电容电流较小,此时可通过适当减小 X cl 或抬高“差动电流定值”来
降低灵敏度。稳态相电流纵差 I 段保护经 10ms 延时动作。
3.3.2 II 段相电流差动保护 稳态 II 段相电流差动保护的动作方程为:
精确工作电压:
< 0.5V
突变量距离继电器: 近处 : 5~10ms, 末端: < 20ms
II,III,IV 段跳闸延时时间:0~10S
3.零序保护
零序过流元件定值误差: 零序 I 段: II,III,IV 段跳闸延时时间: 零序方向特性:
< ±5% < 30ms 0~10s <±3°
4.重合闸
重合闸方式:保护启动或不对应启动,可单独投入或退出
直流电源回路:80%~115%额定电压
连续工作 允许工作 10s 允许工作 1s 连续工作 允许工作 10s 连续工作
2.5 测量元件精度
刻度误差: 温度误差: 综合误差:
不大于±2% 在工作环境温度范围内不大于±3% 不大于±5%
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第 2 章 技术参数
2.6 允许环境温度
正常工作温度: -10℃~+55℃ 极限工作温度: -25℃~+60℃ 运输和贮存温度: -40℃~+70℃
2 技术参数………………………………………………………………………………2
2.1 额定参数…………………………………………………………………………2 2.2 功率消耗…………………………………………………………………………2 2.3 直流工作电压…………………………………………………………………2 2.4 过载能力………………………………………………………………………2 2.5 测量元件精度…………………………………………………………………2 2.6 允许环境温度…………………………………………………………………3 2.7 电磁兼容性能…………………………………………………………………3 2.8 绝缘耐压………………………………………………………………………3 2.9 输出接点容量…………………………………………………………………3 2.10 保护技术指标…………………………………………………………3
保护动作,每个保护单元不大于 45W
2.3 直流工作电压
+5V,允许偏差±0.15V ±12V,允许偏差±0.2V 装置突然上电、掉电,电源缓慢上升或下降,装置均不误动作或误发信号
2.4 过载能力
交流电流回路:2 倍额定电流
10 倍额定电流
40 倍额定电流
交流电压回路:1.2 倍额定电压
1.4 倍额定电压
3.2 选相元件
装置采用突变量选相测量与稳态量选相测量相结合的方式进行选相。突变量选 相采用突变量补偿电压进行选相,选相结果专用于突变量距离保护。稳态量选相可 适应故障转换,使延时段保护也可按选相结果进行测量;稳态量选相采用低电压和 补偿电压选相相结合,能自适应于系统运行方式的变化,提高了准确度,用户无需 整定,使用方便。
重
5.测距
单端电源多相故障时运行误差: < ±2.5% 单相故障有较大过渡电阻时,测距误差将增大。
6.光纤接口
光纤接口位于电源板 P2 板,光接头采用 ST 型式。
发送功率:
-11~0dB
接收灵敏度:
-20dB
无 PCM 机时,传输距离: <20km
7.复接 PCM
2.7 电磁兼容性能
静电放电干扰试验:符合国标 GB/T 14598.14-1998 的规定; 快速瞬变干扰试验:符合国标 GB/T 14598.10-1996 的规定; 1MHz 脉冲群干扰试验:符合国标 GB/T 14598.13-1998 的规定; 浪涌(冲击)抗干扰度试验:符合国标 GB/T 17626.5-1999 的规定; 脉冲磁场抗干扰度试验:符合国标 GB/T 17626.9-1998 的规定; 电压突降、短时中断和电压变化抗干扰度试验:符合国标 GB/T 17262.11-1999 的规定;
切断电流:
0.3A
2.10 保护技术指标
1.整组动作时间 差动保护全线路跳闸时间:<25ms
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距离保护Ⅰ段:
<30ms
2.距离保护
整定范围:
0.01~25Ω( In = 5A );0.05~125Ω( In = 1A )
距离元件定值误差:
< ±5%
4 硬件原理说明………………………………………………………………………23
4.1 液晶显示…………………………………………………………………………23 4.2 装置面板…………………………………………………………………………23 4.3 背板原理说明……………………………………………………………………27 4.4 报告管理…………………………………………………………………………31 4.5 通讯功能……………………………………………………………………31
3.3 电流差动保护
电流差动保护包括两段相电流差动保护和两段零序电流差动保护。 3.3.1 I 段相电流差动保护
稳态 I 段相电流差动保护的动作方程为:
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DSA8343 线路光纤差动距离保护技术说明书
⎧ICDφ > 0.75* IRφ
⎪
⎨ICDφ > IH
⎪ ⎩
Iφ
> 0.1In
其中各变量定义如下: φ = A, B,C
5 装置定值及运行工况说明…………………………………………………………31
5.1 厂家定值及整定说明…………………………………………………………32 5.2 系统定值及整定说明……………………………………………………………33 5.3 用户定值及整定说明……………………………………………………………34 5.4 装置运行工况指示定义…………………………………………………………38 附录 1 DSA8343 背板端子图…………………………………………………………39 附录 2 DSA8343 操作回路图…………………………………………………………40
3 保护原理………………………………………………………………………………5
3.1 启动元件…………………………………………………………………………5 3.2 选相元件…………………………………………………………………………5 3.3 电流差动保护……………………………………………………………………5 3.4 零序电流保护……………………………………………………………………10 3.5 相间距离保护……………………………………………………………………10 3.6 接地距离保护……………………………………………………………………13 3.7 弱馈线保护……………………………………………………………………15 3.8 振荡闭锁…………………………………………………………………………15 3.9 双回线相继速动保护……………………………………………………………16 3.10 单回线不对称故障相继速动保护……………………………………………17
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第 2 章 技术参数
2.1 额定参数
交流电压:100V、57.7V 交流电流:5A、1A 频 率:50HZ 直流电源:220V、110V,允许偏差+15%,-20% 直流电压:+5V、±12V
2.2 功率消耗
交流电流回路:额定电流 5A 时,每相不大于 1.0VA 交流电压回路:额定电压时,每相不大于 0.5VA 直流电源回路:正常工作,每个保护单元不大于 40W
3.11 重合闸…………………………………………………………………………17 3.12 合闸于故障保护(SOTF保护)………………………………………………17 3.13 对侧 Y / ∆ 降压变压器低压侧故障的远后备保护……………………………18 3.14 电压断线检测和紧急状态保护………………………………………………19 3.15 突变量距离继电器……………………………………………………………19 3.16 远传……………………………………………………………………………21 3.17 装置闭锁和运行异常告警……………………………………………………21