SAI-318K数字式电抗器保护装置


SAI-318K数字式电抗器保护装置

一、概述

适用于 35KV 及以下电压等级的串联、并联接线的干式或油浸式电抗器电源侧或负荷侧保护测控。对于串联接线的电抗器,对侧应配置一台 SAI318D线路保护测控装置。

保护功能配置

l 反应保护区内故障的差动速断保护

l 反应保护区内故障经二次谐波制动的比率差动保护

CT 断线的检测及差动保护闭锁功能

l 非电量保护

l 二段式定时限过流保护

l 过负荷保护(跳闸或告警信号可选)

l 零序过流保护(跳闸或告警信号可选)

l 失压保护

l 小电流接地选线功能

故障滤波、事件SOE、独立的操作回路

测控功能配置

11路强电遥信开入采集

l 装置失电告警,装置事故信号,装置告警信号

l 断路器遥控分合、分合次数统计

模拟量遥测:IaIb(选配,订货时须注明)、IcUaUbUcPQCOSθ、F

二、保护原理

2.1差动速断元件

当任一相差动电流大于差动速断整定值时,动作于出口继电器。用于在电抗器差动区发生严重故障情况下快速切除电抗器。差动速断定值应能躲过外部故障的*da不平衡电流和空投电抗器时的励磁涌流,并考虑到电流互感器饱和因素,一般取6~12倍的额定电流。


其中 Id为差流,Isd为差动速断定值

2.2比率差动元件

采用常规比率差动原理,其动作方程如下:

Id > Icd Ir < Iro)

Id - Icd > Kcd ·(Ir- Iro) Ir ≥ Iro)

同时满足上述两个方程时,比率差动元件动作。其中,Id为差动电流,Ir为制动电流,Kcd为比率制动系数,Icd为差动电流门槛定值,Iro为拐点电流值。

其动作曲线如下图:

建议将元件中的拐点电流Iro设定为1.0倍的高压侧额定电流,以保证匝间短路在制动电流


小于额定电流即Ir < Ie时,没有制动作用。

差动电流门槛判据不宜过小,建议取Icd=(0.3~0.5) Ie。

比率制动系数的整定可按以下的公式进行:

Kcd = Kk ·(Ktx·Fwc + △U + △Fph)

其中,Kk可靠系数,取1.3~1.5

Ktx为同型系数,取1.0

Fwc为电流互感器的允许误差,取0.1

△U为电抗器调压抽头引起的误差,取调压范围的一半

△Fphph为因电流互感器引起的电流不平衡产生的相对误差,取0.05

比率制动系数Kcd建议取值范围为0.3~0.7。

对于双圈变:

Id ∣· H +· L∣

Ir =∣· H-· L∣/2

式中,· H、· L分别为高压侧和低压侧电流,均以流入电抗器为正方向。

2.3CT断线报警及闭锁

具有瞬时CT断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能。

2.3.1、瞬时CT断线

比率差动启动后,需经过瞬时CT断线的检测,保证差流不是由于断线引起的。判别为CT断线后,发出告警信号,报告CT断线,通过调整控制字可以决定是否闭锁差动保护。

瞬时CT断线判别在满足下列任何一个条件时,将不进行CT断线判别:

1) 启动前某侧*da相电流小于该侧额定电流的20%,则不判该侧;

2) 启动后相电流*da值大于该侧额定电流的120%;

3) 启动后任一侧电流比启动前增加。

在上述三个条件均不满足的情况下,如某一侧同时满足以下条件,则判为CT断线:

1) 只有一相电流为零;

2) 其余两相电流于启动前电流相等。

2.3.2、差流越限告警

如差流大于15%的高压侧额定电流,经判别过10s后,发出告警信号。并报告差流越限,但不闭锁差动保护。这一功能兼起保护装置交流采样回路的监视功能。

2.4 过流保护

装置实时计算并进行二段过流判别。装置在执行二段过流判别时,各段判别逻辑一致,其动作条件如下:

1)In>Idn ; Idn:过流N段定值

2)T>T0n ;T0n: 过流N段延时定值

Idn为n段电流定值,Ia,b,c为相电流

2.5 过负荷保护

过负荷元件监视三相的电流,其动作条件为:

MAX(IF)>Ifh

时间延时到

其中Ifh为过负荷电流定值。过负荷报警与跳闸的选择由控制字选定。

Idn为n段电流定值,Ia,b,c为相电流

2.5 失压保护

为了保护母线失压后重合*电抗器免受冲击损害而设置。失压保护受跳位闭锁。

2.6 零序过流保护

本装置专门设置了定时限零序过电流保护,可经软压板控制投退。

2.7 数据记录

本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、Ii0,可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。所有数据记录信息数据存入FLASH RAM中,可被PC机读取。可记录的录波报告为8个以上,每次录波数据时间容量为1S,分两段记录,动态捕捉并调整记录时间。可记录的事件不少于1000次。本装置除记录系统扰动数据外,还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。

2.8 遥信、遥测、遥控功能

遥空功能主要有三种:正常遥空跳闸操作和合闸操作,接地选线遥空跳闸操作。

  遥测量主要有:IAc、(IBc)、ICc、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、COS¢、P、Q、F 和电度。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:16 路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信,并作事件顺序记录,遥信分辨率小于2ms。

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