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PCS-931G超高压线路成套保护装置调试大纲

目录一、线路保护概述: (2)二、试验接线与参数配置 (2)1、试验接线 (2)2、IEC61850参数设置 (2)3、系统参数设置 (7)三、电压电流采样及信号测试 (8)四、稳态差动 (9)1、保护原理 (9)2、保护定值与压板 (10)3、调试方法 (10)五、距离保护 (17)1、保护原理 (17)2、保护定值与压板 (18)3、调试方法 (18)六、零序过流保护 (20)1 保护原理 (20)2 保护定值与压板 (20)3 调试方法 (21)3.1.零序过流动作值测试 (21)3.2.零序过流保护动作时间测试 (23)3.3.零序过流动作边界测试 (25)附录A “IEC61850配置”页面参数说明 (29)附录B保护测试仪常见问题汇总 (34)PCS-931G–D超高压线路成套保护装置调试大纲一、线路保护概述:PCS-931系列为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置,可用作220KV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。

PCS-931包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护,由工频变化量距离元件构成的快速I段保护,由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套后备保护,PCS-931可分相出口,配有自动重合闸功能,对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。

1、通道类型可选:“0:专用光纤”、“1:复用光纤”、“2:复用载波”、“3:收发信机”二、试验接线与参数配置1、试验接线测试仪光网口A1接保护装置SV直采口,光网口B1接保护装置GOOSE直跳口,光网口B2接保护装置组网口。

2、IEC61850参数设置打开测试软件主界面,点击“光数字测试”模块,进入“IEC-61850配置(SMV-GOOSE)”菜单:点击“SCL文件导入”,打开“ONLLY SCL文件导入”菜单,导入智能变电站SCD文件“dxb.scd”左框区域显示整站设备,找到“PCS-931GMM-D-3号进线保护A”装置。

选中“SMV输入”文件夹,勾选右上框SMV控制块,点击“添加至SMV”,注意规范选择“61850-9-2”。

选中“PCS-931GMM-D-3号进线保护A”装置目录下的“GOOSE输入”文件夹,右上框显示“PCS-931GMM-D-3号进线保护A”装置所有的GOOSE输入控制块,右下框为控制块虚端子详细内容。

选中右上框中GOOSE输入控制块,点击“添加至GOOSE OUT”。

选中“PCS-931GMM-D-3号进线保护A”装置目录下的“GOOSE输出”文件夹,右上框显示“PCS-931GMM-D-3号进线保护A”装置的GOOSE输出控制块,右下框为控制块虚端子详细内容。

选中右上框中GOOSE输出控制块,点击“添加至GOOSE IN”。

导入SCD文件完成,关闭“ONLLY SCL文件导入”菜单。

返回“IEC-61850配置”菜单,设置“SMV配置”页面。

选中“3号进线合并单元A”控制块,根据试验接线选择测试仪“光口”,并且将测试仪电压电流a、b、c相与“3号进线合并单元A”电压电流a、b、c相对应映射。

设置“GOOSE IN配置”页面。

选中GOOSE控制块,根据试验接线选择测试仪“光网口B1”,并且将测试仪“开入节点A、B、C”与“跳开关1A相”、“跳开关1B相”、“跳开关1C相”对应映射。

设置“GOOSE OUT配置”页面。

选中“3号进线智能终端A”GOOSE控制块,根据试验接线选择测试仪“光网口B2”,将测试仪“开出节点1”、“开出节点2”、“开出节点3”分别与“断路器A相位置”、“断路器B相位置”、“断路器C相位置”映射,“开出节点4”、“开出节点5”分别与闭锁重合闸信号、低气压闭锁重合闸信号映射。

选中“220KV母线保护A”GOOSE控制块,根据试验接线选择测试仪“光网口B2”,将测试仪“开出节点6”与“间隔8跳闸出口”映射。

提示:保护装置接收的GOOSE虚端子可在“ONLLY SCL文件导入”菜单,“PCS-931GMM-D-3号进线保护A”装置目录下的“GOOSE输入”文件夹,界面右下框详细信息中看到。

点击工具栏“下载配置”,输出窗口提示“启动MU及GOOSE成功”,关闭“IEC-61850配置”。

3、系统参数设置点击“通用测试”模块,打开“电压电流(手动测试)” 菜单根据“3号进线合并单元A”电压电流额定变比,设置PT、CT变比参数,Ua、Ua、Uc为母线电压,Ux为线路电压,Ia、Ib、Ic为线路电流。

测试仪通道类型选择“数字量(9-1、9-2、FT3)”,保存退出。

三、电压电流采样及信号测试“电压电流(手动测试)” 菜单,模拟母线电压、线路电压及线路电流,查看保护装置采样值,模拟断路器位置、闭锁重合闸、低气压闭锁重合闸、母线间隔8跳闸出口,查看保护装置开入量信息。

四、 稳态差动1、 保护原理 动作方程:⎪⎩⎪⎨⎧>⨯>ΦΦΦI I I I H CD R CD 6.0 (式4-1) C B A ,,=ΦI CD Φ为差动电流,III N M CD •+•=ΦΦΦ即为两侧电流矢量和的幅值;IR Φ为制动电流,III N M R •-•=ΦΦΦ即为两侧电流矢量差的幅值;当电容电流补偿投入时,IH为“1.5倍差动电流定值”(整定值)和1.5倍实测电容电流的大值;当电容电流补偿不投入时,IH为“1.5倍差动电流定值”(整定值)和4倍实测电容电流的大值。

实测电容电流由正常运行时未经补偿的差流获得。

2、 保护定值与压板接收智能终端GOOSE 接收软压板、接收母差保护GOOSE 接收软压板置1;接收合并单元接收软压板置1;3、 调试方法整定计算:光纤通道自环时,I IN M ΦΦ=,差动电流I III M N M CD ΦΦΦΦ=•+•=2;I Icdqd H5.1==1.5*1=1.5A ,令IIHCD >Φ,有IIHM >Φ2,得出:IM Φ>0.75A测试仪设置: 测试m=0.95倍故障点,IM Φ=0.95*0.75=0.713A,差动保护I 段动不动作,差动保护II 段动作,动作时间40ms 左右;“整组试验”菜单“故障设置”页面设置,模拟A 相接地正向故障,故障电流为0.713A ,故障限时为100Ms(大于差动保护动作限时),其他参数默认。

“触发方式”页面设置”触发方式为时间触发,故障时间为12S。

“试验控制”页面设置:默认参数。

“开入”页面设置:开入A、B、C分别对应跳A、B、C接点,开入R对应重合闸接点,其他参数默认。

“开出”页面设置:开出接点起始状态开出1、开出2、开出3闭合,其他开出接点断开。

控制方式为跟随跳合闸信号变化。

“计算模型”页面设置:默认设置。

“UI输出方式”页面设置:默认设置。

测试结果:差动保护稳态II段动作,实测时间为41.9mS测试m=1.05倍故障点,I M =1.05*0.75==0.788A,差动保护I段动作;“整组试验”菜单页面设置,模拟A相接地正向故障,故障电流为0.788A,故障限时为100Ms(大于差动保护动作限时)。

其他页面参数设置与m=0.95倍故障点测试设置相同。

测试结果:差动保护稳态I段动作,实测时间为30.6mS测试m=1.2故障点,I M =1.2*0.75=0.9A,差动保护I段动作,动作时间20ms 左右;“整组试验”菜单页面设置,模拟A相接地正向故障,故障电流为0.9A,故障限时为100Ms(大于差动保护动作限时)。

其他页面参数设置与m=0.95倍故障点测试设置相同。

测试结果:差动保护稳态I段动作,实测时间为23.0mS。

五、 距离保护1、保护原理距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置。

其动作和选择性取决于本地测量参数(阻抗、电抗、方向)与设定的被保护区段参数的比较结果。

而阻抗、电抗又与输电线的长度成正比,故名距离保护。

距离保护是主要用于输电线的保护,一般是三段式或四段式。

第一、二段带方向性,作本线路的主保护。

其中第一段保护线路的80%~90%,第二段保护余下的10%~20%并作为相邻母线的后备保护。

第三段带方向或不带方向,有的还设有不带方向的第四段,作本线及相邻线段的后备保护。

整套距离保护包括故障启动、故障距离测量、相应的时间逻辑回路与电压回路断线闭锁,有的还配有振荡闭锁等基本环节以及对整套保护的连续监视等装置。

有的接地距离保护还配备单独的选相元件。

当阻抗元件用于反映相间短路故障时,通常采用相电压差和相电流差的接线方式,其测量阻抗Z m 可表示为:m U Z I ϕϕϕϕ=(式5-1)式中U ϕϕ——保护安装处的相电压差,ϕϕ=AB 、BC 、CA ;I ϕϕ——保护安装处流向被保护线路的相电流差,ϕϕ=AB 、BC 、CA 。

当阻抗元件用于反映接地短路故障时,通常采用相电压和带有零序电流补偿的相电流,其测量阻抗Z m 可表示为3m U Z I K I ϕϕ=+ (式5-2)式中U ϕ——保护安装处的相电压差,ϕ=A 、B 、C ;I ϕ——保护安装处流向被保护线路的相电流差,ϕϕ=A 、B 、C 。

03I ——保护安装处流向被保护线路的零序电流(3倍);K ——零序电流补偿系数在进行接地距离保护测试时,必须根据保护装置零序补偿系数的不同表达方式,对测试仪的零序补偿系数Kl 进行相应的设置,具体装置的设置方法如下:1,RCS 系列线路保护装置定值清单里提供的零序补偿系数为K (实数)。

ϕ∠=+=*-=l l l l l l l K K j K Z Z Z K )Im()Re(3110(式7-1)故在测试仪里,应选择Kl 的设置方式为:Kl=(Z0-Z1)/3Z1,Kl 幅值为零序补偿系数K ,角度为0°。

2,WXB ,CSL ,PSL 系列线路保护装置定值清单里提供的零序补偿系数相关定值为K R 和K X 。

010111,33l l l l R X l l R R X X K K R X --==**(式7-2) 注意,K R ,K X 并不能代表零序补偿系数Kl 的实部和虚部,由K R ,K X 到Kl 的换算为22112211**R X K R K X Kl R X +=+ 故在测试仪里,应选择Kl 的设置方式为:K R ,K X 。

K R 取零序电阻补偿系数,K X 取零序电抗补偿系数。

2、 保护定值与压板接收智能终端GOOSE 接收软压板、接收母差保护GOOSE 接收软压板置1; 接收合并单元接收软压板置1;3、 调试方法 模拟A 相接地故障设置个两状态,状态1为故障前状态,模拟空载状态,开出量1、2、3闭合(模拟三相合位),结束方式为时间触发12S 。

状态2为故障状态,故障电流设置为I ϕ=1A ∠-78°,测试m=0.95倍故障点,由式5-2求得故障电压为:U ϕ=11.086V ∠0°,开出量1、2、3闭合(模拟三相合位),结束方式为开入接点翻转触发:A ,B ,C(逻辑或)。

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