在双侧或多侧电源的网络中,电源处变压器的中性点一般至少有一台要接地,由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器,因此在变压器接地数目比较多的复杂网络中,就需要考虑零序电流保护动作的方向性问题。
在零序电流保护上增加功率方向元件,利用正方向和反方向故障时,零序功率方向的差别,来闭锁可能误动作的保护,从而保证动作的选择性。
下面以PSL 602G 数字式线路保护装置为例,介绍零序电流方向保护的测试方法。
其他具有相同保护原理的保护测试可参考此测试方法。
该保护装置的零序电压3U0 由保护自动求和完成,即3U0=Ua+Ub+Uc。
零序电压的门坎按浮动计算,再固定增加0.5V,所以零序电压的门坎最小值为0.5V。
零序方向元件动作范围:
其灵敏角在-110°,动作区共150°。
1、保护相关设置:
(1)保护定值设置:
(2)保护压板设置:
在“保护定值”里,把控制字2(KG2)设为0001,即只把“KG2.0=1,即零序Ⅰ段方向投入”,其他均置为“0”,含义是:只投入带方向的灵敏段Ⅰ段保护。
在保护屏上,投“零序总投入”、“零序Ⅰ段”硬压板。
2、试验接线:
将测试仪的电压输出端“Ua”、“Ub”、“Uc”、“Un”分别与保护装置的交流电压“Ua”、“Ub”、“Uc”、“Un”端子相连。
将测试仪的电流输出端“Ia”、“Ib”、“Ic”分别与保护装置的交流电流“Ia”、“Ib”、“Ic”(极性端)端子相连;再将保护装置的交流电流“Ia'”、“Ib'”、“Ic'”(非极性端)端子短接后接到“Io”(零序电流极性端)端子,最后从“Io'”(零序电流非极性端)端子接回测试仪的电流输出端“In”。
将测试仪的开入接点“A”、“B”、“C”分别与保护装置的分相跳闸出口接点“跳A”、“跳B”、“跳C”接点相连,将测试仪的开入公共端“+KM”与保护装置的公共端相连。
试验过程中也可以直接接一个开入量接点。
图1.8.2 PSL-602G 零序过流方向保护测试接线图
3、零序过流方向保护测试(即灵敏角测试):
在“交流试验”菜单里,可以用手动或自动两种方式分别对零序过流方向保护各段进行测试。
在测试的过程中,为了保证结果的正确性,建议把非测试段退出。
下面以“零序过流Ⅰ段”为例,来介绍用“交流试验”中的自动方式来测试零序过流Ⅰ段方向保护的方法。
(1)“电压电流”页面设置:
边界1试验参数设置界面,其中:
1)电压设置:Ua 设为57.735V,Ub 与Uc 设为0V,即零序电压3U 0 =Ua=57.735V,电压仅作为方向原件判断依据不关注其大小,所以其值可以任意设。
2)电流设置:Ia 设为6A,相角为0°,Ib 与Ic 设为0A,即零序电流3I0 =Ia=6A ,且3I0大于零序过流Ⅰ段定值5A。
相位:固定3I0相位0为基准相位,已知方向元件动作边界为175°<arg(3U 0)<225°,通过调节3U 0 相位来实现保护从不动作到动作的过程。
在搜索边界1的时候设置的小于175°,可自由设为165°,变化步长设为1°。
频率:设为50Hz。
变化方式:采用自动方式,选择自动增加。
间隔时间:设为0.2s,大于整定时间0s。
实时数据:可通过上面的相电压电流设置查看零序电压电流值。
其他参数默认值。
试验操作方法:
开始试验点击或者按键盘上的“运行”“确认”键,测试仪开始输出,运行时间变化,以0.2s的时间间隔增加1°直到保护动作自动停止试验,提示保存试验报告,此时的UA相位即为其中的一个动作边界,按需要命名保存word文档格式报告也可以直接按“退出”键终止试验。
边界2的设置与边界1相似,只需要将UA相位初始值设为235°,然后设置为以1°的步长自动减小,开始试验时直到保护动作记录下另一个动作边界。
试验结果:
两次试验停止时的相位值即为两个动作边界,在试验之前先计算好动作值设置好初始相位比较重要,保护都是由不动到动作的过程来实现的,两个动作边界为175°和225°,由于电压超前电流定义为正,可知动作区简单计算可得灵敏角为-110°。