线路差动保护

5 ms
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定值
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充电电流补偿
充电电流产生差流 可能引起保护误动作
– 如在设计保护方案不补偿充 电电流,它会降低保护的灵 敏度.
R
L
C/2
C/2
Diff prot.
充电电流补偿原理
I
( I ICC)
U
C dU
ICC
dt
Fourier filter
Differential protection algorithm
D
D
D
使动作灵敏度最高
理想的选相功能
在非全相运行时可保
持对故障测量的灵敏
度
基本工作原理
Fourier 系数 Iphase = f(t) = f(f) + f(f)
f(f) = a*sin f t + b*cos f t 参数a 和 b 发送和计算
Fourier 系数计算和发 送:
在两侧每相 同时进行
IDiffLvl2
IDiffLvl1 IMinOp
Ibias
ILvl1/2Cross
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DIFL – 整定
最小动作电流: IMinOp
Idiff
第一段特性斜率: IDiffLvl1
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通信方案选择
光纤
<>
C E
电线
> <
C E
光MODEM
光背靠背连接
(内置光MODEM)
C E
- 内部规约
短距离电 modem
电气背靠背连接 (内置MODEM)
C
– 内部规约
E
– 4- 线 (2对双绞线)
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光纤接线盒
30 km 单模
-19 dB 12 dB
3 dB 2 dB 2 dB +19 dB
20 km 多模
- 24 dB 16 dB 4 dB 2 dB 2 dB +24 dB
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DIFL – 差动功能模块
总闭锁信号输入端 从CT断线监视来的闭锁信号 断路器分位闭锁 CCC (IMinOpComp --> IMinOp) PT断线闭锁CCC (IMinOpComp --> IMinOp)
a 和 b参数每5 ms 相互发送一次
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通道切换 通信路径切换
REL 561 REL 551
C E
A
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< K1
d
dt < K2
-t > K 3
DIFL – 整定
最小动作电流: IMinOp
Idiff
第一段特性斜率: IDiffLvl1
第二段特性斜率: IDiffLvl2
特性一,二的交叉点: ILvl1/2Cross
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DIFL – 动作特性
一相差动电流:
Idiff
Idiff I A IB
制动电流:
I bias
IA
2
IB
I I I 每相的制动电流计算: Ibias
Ibias
Corrections
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整定
如两侧有一侧PT断线,保护 自动闭锁CCC功能,即将定 值从IMinOpComp 切换到 IMinOp.
LDP
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应用
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通信方式向后兼容
线路差动保护功能Ver2.3 与之前的REL561(551)Ver1.1, 1.2 and 2.0兼容.
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应用
• 仅适用于两端线路的保护 • 不能使用
对三端的线路不能使用 在–右图中,区外故障CT饱和时,可能
引起保护误动作
LDT
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通信方案选择
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Counter 0-39999 s
A(Master)
Counter 0-39999 s
B (Slave)
(T2 -T1) + (T4 -T3)
Td =
2
信号传送延时补偿
最大允许传送延时为:
差动测量在通道延时确定在小于200ms 之内进行(考虑通信路 线切换).
差动测量在通道延时确定为大于200ms被闭锁.
A IA
Z<
p*ZL IA+IB
B IB (1-p)*ZL Rf
ZA UA p ZL ( IA IB ) Rf
IA
IA
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差动保护- 工作原理
Idiff = 差流 = 0 Idiff = 差流 > 0
B
REL 561
REL 551 C E
信号传送延时补偿
保护从本侧向对侧传送数据延时时间,通过发送数据所带的时标在不断地测量.
A
Dt 0
T2
B
0
T1 Td
就地时钟的同步按测量的延时时间校正:
T3 Td T4
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CT分相饱和信号包含在发送信息内(与电 流数字量同时发送对侧).
Ibias
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CT饱和检测器
外部故障保护不误动 对CT特性的要求低
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REL 561
• 当保护只有一侧需要测量电压的 保护功能时,差动保护可使用561与 551配合完成.
REL 551
C E C E
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光纤通信衰耗估算
两套保护直接光纤连接的衰耗算例
光纤接线盒
REL551/561的最大衰耗 0,4 dB/km 单模, 0,8 dB/km 多模 安装和老化等考虑裕度, 0,1/ 0,2dB/km 接线盒的衰耗, 1 dB/每个接头 连接点的裕度, 0,5 dB/接点. 最大总衰耗
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线路差动保护
Diff
需要快速和可靠的通信通道
发送到对侧的远跳信号2
发送到对侧的远跳信号1
差动保护动作信号
差动保护A相动作信号 差动保护B相动作信号 差动保护C相动作信号
收对侧远跳信号2 收对侧远跳信号1
检查到CT饱和信号 通道正常信号 通道故障信号
应用
CCC可在保护使用母线PT情 况下起作用:
如两侧有一侧断路器分位, 差动保护自动切换定值:从 IMinOpComp 到 IMinOp.
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B
REL 561
REL 551 C E
信号传送延时补偿
通信路径切换
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REL 561 REL 551
C E
A
•通信路线切换补偿
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线路差动保护
C
E
数字量通信
需要快速可靠的通信通道
C
E
主-主分相测量
D
R
D
S
D
T
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跳闸算法
每5 ms计算判断一次 每4次计算中2次或3次判区内故障才发差动跳闸信号 参数a和b的传送带校验码
移动”窗口
”
0000TT0T00000
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变电站保护与 自动化培训
Rex5xx序列Ver2.3线路保护 DIFL电流差动保护
线路差动保护
差动保护特点:
灵敏度高 适合于短线路保护 可在串补线路使用 不受系统振荡影响 弱馈电源不影响保护动作
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通信选择
复用连接, 短距离光纤连接
光纤
C E
< 5 km
21-15X/16X
V.35/36 (15X) X.21 (15X) G.703 (16X)
Capacitance limit
120
通信选择
复用连接, 电气连接
电气
C E
(V35, V.36, X.21, RS530, 56/64 kbit/s)
MUX
< 100 m
同向 G.703 电接口
电气
G.703
C
E
< 10 m
MUX
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MAX(Ibias
in
the own phase,
1 2
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I bias
in
the other
phases)
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DIFL -动作特性
CT 饱和:
Idiff
在CT饱和时,保护两侧的制动特性都 提高;
直接电连接通信
Reach [km]
使用电导引线最大距离 (四线连接)
7,00
希望的距离: 3 km
6,00
电缆截面: 1.5 mm2
5,00
4,00
3,00
最大电容:
40 nF/km
2,00
1,00
0,00 20
40
60
80
100
电容 [nF/ km]
0,15 mm2 0,3 mm2 0,6 mm2 1,5 mm2
第二段特性斜率: IDiffLvl2
特性一,二交叉点: ILvl1/2Cross
CT饱和检查的最小相电流门槛: IMinSat
160%
IDiffLvl2
IDiffLvl1 IMinOp
Ibias
IminSat ILvl1/2Cross
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