977电抗器保护测控装置

保护功能

差动速断保护
比率差动保护
过电流(三相二段)
过负荷；
零序过流
零序过压
过电压（跳闸）；
低电压（PT断线闭锁跳闸）；
母线接地（告警）；
PT断线（告警）；

测控功能

母线电压：Uab、Ubc、Uca；Ua、Ub、Uc；
测量电流：Ia、 Ib、 Ic、
功率：P、Q、cosФ；
频率：f；

辅助功能

控制回路断线；
手动分、合闸
遥控分、合闸；
故障录波；

通讯方式

485通讯；
以太网通讯；
光纤通讯；

保护原理：

差动保护原理

     差动保护的范围：即为两侧或者三侧电流互感器所包含的范围；其保护范围以外的故障不动作，因此不需要与相邻元件的保护在整定值上相配合，可构成无时限的速断保护，用来保护变压器绕组的相间故障、匝间故障以及大接地电流系统中变压器绕组和引出线上的接地故障.

  纵联差动速断保护

    纵联差动速断保护实质上为反映变压器两侧或者三侧电流差而快速动作的保护，用以保证在变压器内部发生严重故障或变压器外部两侧或者三侧CT间短路时而快速动作于跳闸。

    保护动作判据为：Icd >Isd 式中：

    Icd为两侧同相CT间实际差动电流；

    Isd为差动速断电流设定值；

    三相中任一相满足Icd >Isd 差动保护即动作出口跳主变侧所有开关。

    实际运行中差动电流=  Ih * cosφ1 + IL*ＫLｊｘ*cosφ2   式中：

    ＫLｊｘ（低压侧不平衡系数）= Ie2h（高压侧二次额定电流）/ Ie2l（低压侧二次额定电流）

    cosφ1为高压侧的实际角度；cosφ2为低压侧的实际角度。

    ＫMｊｘ（中压侧不平衡系数）= Ie2h（高压侧二次额定电流）/ Ie2m（中压侧二次额定电流）

    cosφ1为高压侧的实际角度；cosφ2为中压侧的实际角度。

    高压侧不平衡系数为1。

  二次谐波制动的比率差动保护（带ＣＴ断线闭锁功能）

    该保护采用分相式，即Ａ、Ｂ、Ｃ任一相保护动作均出口，以下判据均以一相为例。

    当以下各式同时成立时比率差动元件保护动作 ：

    其中：Ｉh、Ｉl分别为高、低压侧电流

    Ｉsd为差动速断设定值；Ｉcdqd为差动保护门坎定值；
    Ｉzd为制动电流；二卷主变取两侧电流平均值；三圈主变取故障项的最大值；
     为差动电流的二次谐波分量；
    Ｉcd为差动电流的基波分量；

    Ｋ2 为二次谐波制动系数；

1)  比率制动的差动保护

    采用常规比率差动保护、利用二次谐波制动的原理，能可靠地躲过差动回路中的不平衡差动电流及励磁涌流的影响。其动作方程如下：

    Icd＞Icdqd    Icd＞K1*Izd   （两者是或门关系）

    式中：Icd为差动电流，Izd为制动电流，K1为比率制动系数。Icdqd差动电流门槛定值。

    对于双圈变压器：Icd＝| Ih＋IL |    Izd＝| Ih一IL |／2

调试中的简单计算：

    如果比例差动动作，则 Icd＝| Ih＋IL | > Icdqd；

    同时满足：Icd＝| Ih＋IL | > K1*Izd = K1* | Ih一IL |／2

    上式是考虑到矢量计算，如果仅计算数值，假设高、低压侧相位正好相差180度；

    则上不等式为：Icd＝| Ih - IL | > Icdqd；

    Icd＝| Ih - IL | > K1*Izd = K1* | Ih + IL |／2

    方式一：若 Ih > IL ；

    则满足：Ih > IL +Ｉcdqd；Ih > IL*（2+ K1）/（2- K1）比率差动才会动作；

    方式二：若 Ih < IL ；

    则满足：IL > Ih +Ｉcdqd；IL > Ih*（2+ K1）/（2- K1）比率差动才会动作；

2)  二次谐波制动的比例差动保护

    为了躲过变压器合闸瞬间的励磁涌流，本装置利用二次谐波作为励磁涌流闭锁判据，动作方程为： ＜Ｋ2×Ｉcd   式中为A、B、C三相差动电流的二次谐波，IIcd为对应的三相差动电流，K2为二次谐波制动系数。只要有任一相满足上述条件，则闭锁三相比率差动保护。

  过电流

1．RLP6  过电流－“投”；
2．保护电流IA（IB）IC任何一相采样值≧ 过电流定值（Idz2）
3．加入电流时间≧过电流延时 tzd2
保护立即出口C7/C8，同时驱动事故信号继电器C1/C3（10s后返回）。面板事故灯亮。
说明：以上三段式保护若投入方向，则在此方向内才动作：
相间带方向；（“投”时指向负荷：允许有±3°的误差）
Ubc= —90°时，    Ia动作范围：—135°到  45°；
Uca=  150°时，    Ib动作范围：  105°到 285°；
Uab=   30°时，    Ic动作范围  － 15°到 165°；

过负荷

1．RLP9  过负荷－“投”；
2．保护电流IA（IB）IC任何一相采样值≧ 过负荷定值（Idz3）
3．加入电流时间≧过负荷延时 tzd3
保护立即驱动告警信号继电器C2/C3（10s后返回）。面板告警灯亮。

说明：过负荷若需要跳闸，则需要
1．RLP9   过负荷－“投”；
2．RLP10  过负荷跳闸－“投”
3．保护电流IA（IB）IC任何一相采样值≧ 过负荷定值（Idz3）
4．加入电流时间≧过负荷延时 tzd3
  保护立即出口C7/C8，同时驱动事故信号继电器C1/C3（10s后返回）。面板事故灯亮。

  零序过流

1．RLP22  零序过流－“投”；
2．零序电流3Io采样值≧ 零序过流定值（Iodz）
   加入电流时间≧零序过流延时
保护立即驱动告警信号继电器C2/C3（10s后返回）。面板告警灯亮。
说明：零序过流若需要跳闸，则需要
1．RLP22  零序过流－“投”；
2．RLP25  零序过流跳闸－“投”；
  加入电流时间≧零序过流延时
保护立即出口C7/C8，同时驱动事故信号继电器C1/C3（10s后返回）。面板事故灯亮。 
 

零序过压

1．RLP14  零序过压－“投”；
2．零序电压3Uo采样值≧ 零序过压定值（Uodz）
   加入电压时间≧零序过压延时tuozd
保护立即驱动告警信号继电器C2/C3（10s后返回）。面板告警灯亮。

说明：零序过压若需要跳闸，则需要
1．RLP14  零序过压－“投”；
2．RLP15  零序过压跳闸－“投”；
 
加入电压时间≧零序过压延时tuozd
保护立即出口C7/C8，同时驱动事故信号继电器C1/C3（10s后返回）。面板事故灯亮。
零序过压若要采用自产零序电压，则只要多投RLP13 自产零序电压，即可。 

  低电压

1．RLP28  低电压－“投”；开关在合位状态下
2．任何两相线电压采样值≦ 低电压定值（Udz1）
3．低电压采样延时时间≧低电压延时（tuzd1）
保护立即出口C7/C8，同时驱动事故信号继电器C1/C3（10s后返回）。面板事故灯亮。

母线接地报警

1．RLP26  母线接地报警－“投”；
2．保护装置零序电压采样值≧母线接地定值（3Uo2）；
3．（保护装置零序电压采样值≧母线接地定值（3Uo2）的）时间≧母线接地延时（tzd3）
保护立即驱动告警信号继电器C2/C3（10s后返回）。面板告警灯亮。

PT断线报警

1．RLP27  PT断线报警－投；
2．保护装置零序电压采样值≤PT断线定值（3Uo1）；
3．最大相电压与最小相电压的差值≧PT断线定值，或计算的零序电压值≧10V
4．（保护装置零序电压采样值≧PT断线定值（3Uo1））的时间≧PT断线延时（Tzd3）
保护立即驱动告警信号继电器C2/C3（10s后返回）。面板告警灯亮。

装置额定数据：

      交流电流：  5A或1A
      交流电压：  100V或100／V
      工作电压：  AC/DC 85V到265V
      频    率：  50Hz
      波    形：  正弦，波形畸变不大于2%
       纹波系数：  不大于3%

  测量元件精度：

      刻度误差：不大于±1％
      温度变差：在工作环境温度范围内，不大于±2%
      综合误差：不大于±3%
      测量电流：0.2级；
      母线电压：0.2级；
      频    率： 0.01HZ；
      P、Q、COSφ：0.5级；
      通讯分辨率：不大于1ms；
      通讯速率：300N(N =1/2/4/8/16/32/64)可调；
      GPS对时精度：不大于1ms；

  保护、测量范围：

      测量电流：0.1In～1.2In；
      保护电流：0.1In～20In；
      零序电流：0.1In～20In
      电压：0.1V～120V
      频率：48.00～52.00Hz
 

整定范围及误差:

      电流整定范围：0.01In ～20In，误差<±2%
      电压整定范围：0 ～120V，    误差<±2%
      整定步长：0.01In
      时间整定范围：0 ～100S，误差<±2%
      整定步长：0.01S 

  装置功耗：

      交流电流回路：In＝5A时每相不大于0.5VA；   In＝1A时每相不大于0.3VA
      交流电压回路：每相不大于0.5VA
      直流电源回路：正常工作时，不大于10W；     保护动作时，不大于30W。