線路差動保護

1、 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 1變電站保護與自動化培訓Rex5xx序列序列Ver2.3線路保護線路保護DIFL電流差動保護電流差動保護 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 2差動保護特點差動保護特點:n靈敏度高靈敏度高n適合于短線路保護適合于短線路保護n可在串補線路使用可在串補線路使用n不受系統(tǒng)振蕩影響不受系統(tǒng)振蕩影響n弱饋電源不影響保護動作弱饋電源不影響保護動作RfABp*ZL(1-p)*ZLIAI

2、BIA+IBZ 0 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 4Diff需要快速和可靠的通信通道需要快速和可靠的通信通道線路差動保護線路差動保護 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 5 數(shù)字量通信數(shù)字量通信ECEC線路差動保護線路差動保護 需要快速可靠的通信通道需要快速可靠的通信通道 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 6

3、n使動作靈敏度最高使動作靈敏度最高n理想的選相功能理想的選相功能n在非全相運行時可保在非全相運行時可保持對故障測量的靈敏持對故障測量的靈敏度度DRDDSDDTD主主-主分相測量主分相測量 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 7nFourier 系數(shù)系數(shù) nIphase = f(t) = f( f) + f(f)a 和 b參數(shù)每5 ms相互發(fā)送一次基本工作原理基本工作原理nf( f) = a*sin f t + b*cos f tn參數(shù)參數(shù)a 和和 b 發(fā)送和計算發(fā)送和計算同時進行Fourier 系數(shù)計

4、算和發(fā)送:在兩側每相 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 8AB通信路徑切換通道切換通道切換ECREL 561REL 551ECREL 561REL 551 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 9AB通信路徑切換ECEC通信路線切換補償信號傳送延時補償信號傳送延時補償REL 561REL 551REL 561REL 551 ABB Automation Technology Products ABSA.T.T

5、raining LP5p15a2300 - 10信號傳送延時補償信號傳送延時補償T1T2T3T4BA2(T2 -T1) + (T4 -T3)Td =保護從本側向對側傳送數(shù)據(jù)延時時間保護從本側向對側傳送數(shù)據(jù)延時時間,通過發(fā)送數(shù)據(jù)所帶的時標在不斷地測量通過發(fā)送數(shù)據(jù)所帶的時標在不斷地測量.就地時鐘的同步按測量的延時時間校正就地時鐘的同步按測量的延時時間校正:Counter0-39999 sCounter0-39999 sA(Master)B (Slave)TdTdDt00 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 -

6、 11最大允許傳送延時為最大允許傳送延時為:差動測量在通道延時確定在小于差動測量在通道延時確定在小于200ms 之內進行之內進行(考慮通信路考慮通信路線切換線切換). 差動測量在通道延時確定為大于差動測量在通道延時確定為大于200ms被閉鎖被閉鎖.信號傳送延時補償信號傳送延時補償 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 12DIFL 動作特性動作特性一相差動電流一相差動電流:BAdiffIIIBAdiffIII2BAbiasIIIIdiffIbias正常動作特性正常動作特性制動電流制動電流:每相的制動電流

7、計算每相的制動電流計算:phases)other in the21,phaseown in the(biasbiasbiasIIMAXI ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 13DIFL -動作特性動作特性IdiffIbiasHIGHIIIBAdiffLOWIIIBAbias2內部故障內部故障:正常保護特性正常保護特性 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 14DIFL -動作特性動作特性IdiffIbiasH

8、IGHIIIBAdiffHIGHIIIBAbias2內部故障內部故障:Normal condition ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 15DIFL -動作特性動作特性IdiffIbias穿越性故障穿越性故障:HIGHIIIBAbias2LOWERIIIBAdiffNo TripNormal condition差流應為差流應為0: ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 16DIFL -動作特性動作特性BAd

9、iffIII2BAbiasIIIIdiffIbiasCT 飽和飽和:No TripTrip ?CT saturationNormal condition制動電流減少制動電流減少 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 17DIFL -動作特性動作特性IdiffIbias正常動作特性正常動作特性CT 飽和飽和:CT 飽和飽和在在CT飽和時飽和時,保護兩側的制動特性都保護兩側的制動特性都提高提高;CT分相飽和信號包含在發(fā)送信息內分相飽和信號包含在發(fā)送信息內(與電與電流數(shù)字量同時發(fā)送對側流數(shù)字量同時發(fā)送對側).

10、 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 18CT飽和檢測器飽和檢測器n外部故障保護不誤動n對CT特性的要求低 K1ddtK3 K1ddtK3 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 19DIFL 整定整定IdiffIbiasNormal conditionIMinOp最小動作電流最小動作電流: IMinOp第一段特性斜率第一段特性斜率: IDiffLvl1 IDiffLvl1第二段特性斜率第二段特性斜率: IDif

11、fLvl2 IDiffLvl2特性一特性一,二的交叉點二的交叉點: ILvl1/2Cross ILvl1/2Cross ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 20DIFL 整定整定IdiffIbiasNormal conditionIMinOp最小動作電流最小動作電流: IMinOp第一段特性斜率第一段特性斜率: IDiffLvl1 IDiffLvl1第二段特性斜率第二段特性斜率: IDiffLvl2 IDiffLvl2特性一特性一,二交叉點二交叉點: ILvl1/2Cross ILvl1/2Cross

12、IminSatCT saturationCT飽和檢查的最小相電流門檻飽和檢查的最小相電流門檻: IMinSat160% ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 21跳閘算法跳閘算法n每5 ms計算判斷一次n每4次計算中2次或3次判區(qū)內故障才發(fā)差動跳閘信號n參數(shù)a和b的傳送帶校驗碼 移動移動”窗口窗口”3 of 45 msTT00000T00000 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 22定值定值 ABB Auto

13、mation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 23充電電流補償充電電流補償n充電電流產(chǎn)生差流n可能引起保護誤動作Diff prot.LRC/2C/2 如在設計保護方案不補償充電電流,它會降低保護的靈敏度. ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 24UdtdUC ICC)( CCIIIFourierfilterDifferentialprotectionalgorithmCorrections充電電流補償原理充電電流補償原理 ABB Au

14、tomation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 25整定整定 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 26DIFL 差動功能模塊差動功能模塊 總閉鎖信號輸入端從CT斷線監(jiān)視來的閉鎖信號斷路器分位閉鎖 CCC(IMinOpComp - IMinOp)PT斷線閉鎖CCC(IMinOpComp - IMinOp) 發(fā)送到對側的遠跳信號2 發(fā)送到對側的遠跳信號1差動保護動作信號差動保護A相動作信號 差動保護B相動作信號差動保護C相動作信號收對側

15、遠跳信號2收對側遠跳信號1檢查到CT飽和信號通道正常信號 通道故障信號 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 27nCCC可在保護使用母線PT情況下起作用:n如兩側有一側斷路器分位,差動保護自動切換定值:從IMinOpComp 到 IMinOp.n如兩側有一側PT斷線,保護自動閉鎖CCC功能,即將定值從IMinOpComp 切換到 IMinOp.LDP應用應用 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 28應用應用E

16、CECREL 561REL 551 當保護只有一側需要測量電壓的當保護只有一側需要測量電壓的保護功能時保護功能時,差動保護可使用差動保護可使用561與與551配合完成配合完成. ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 29僅適用于兩端線路的保護不能使用 對三端的線路不能使用在右圖中,區(qū)外故障CT飽和時,可能引起保護誤動作LDT應用應用 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 30通信方案選擇通信方案選擇 ABB Au

17、tomation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 31電線電線電氣背靠背連接 (內置MODEM) 內部規(guī)約內部規(guī)約 4- 線線 (2對雙絞線對雙絞線)光纖光纖光背靠背連接(內置光MODEM)- 內部規(guī)約內部規(guī)約ECEC通信方案選擇通信方案選擇短距離電短距離電 modem光光MODEM ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 3230 km20 km光纖接線盒光纖接線盒光纖接線盒光纖接線盒0,4 dB/km 單模單模, 0,8 dB/km

18、多模多模 12 dB 16 dB 兩套保護直接光纖連接的衰耗算例兩套保護直接光纖連接的衰耗算例多模多模單模單模REL551/561的最大衰耗的最大衰耗 -19 dB - 24 dB安裝和老化等考慮裕度安裝和老化等考慮裕度, 0,1/ 0,2dB/km 3 dB 4 dB 接線盒的衰耗接線盒的衰耗, 1 dB/每個接頭每個接頭 2 dB 2 dB連接點的裕度連接點的裕度, 0,5 dB/接點接點. 2 dB 2 dB最大總衰耗最大總衰耗 +19 dB +24 dB 光纖通信衰耗估算光纖通信衰耗估算 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Trainin

19、g LP5p15a2300 - 33使用電導引線最大距離使用電導引線最大距離 (四線連接四線連接)0,001,002,003,004,005,006,007,0020406080100120電容電容 nF/ kmReach km0,15 mm20,3 mm20,6 mm21,5 mm2Capacitancelimit希望的距離希望的距離: 3 km電纜截面電纜截面: 1.5 mm2最大電容最大電容:40 nF/km直接電連接通信直接電連接通信 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 34MUX電氣電氣(V

20、35, V.36, X.21, RS530, 56/64 kbit/s)復用連接復用連接, 電氣連接電氣連接同向同向 G.703 電接口電接口G.703通信選擇通信選擇 100 mMUX 10 m電氣電氣ECEC ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 35光纖光纖 5 km通信選擇通信選擇復用連接復用連接, 短距離光纖連接短距離光纖連接21-15X/16XV.35/36 (15X)X.21 (15X)G.703 (16X)EC ABB Automation Technology Products ABS

21、A.T.Training LP5p15a2300 - 36通信方式向后兼容通信方式向后兼容線路差動保護功能線路差動保護功能Ver2.3 與之前的與之前的REL561(551)Ver1.1, 1.2 and 2.0兼容兼容. ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 37變電站保護與自動化培訓REL5xx序列序列線路保護線路保護 Ver. 2.3差動保護測試差動保護測試 ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 38DIL

22、F功能測試功能測試: 跳閘信號的閉鎖跳閘信號的閉鎖在保護調試或電流回路變更后在保護調試或電流回路變更后,上直流電源之前兩側保護的跳閘出口上直流電源之前兩側保護的跳閘出口必須閉鎖必須閉鎖. 該預防措施可避免本側和對側因電流回路錯誤而誤跳閘該預防措施可避免本側和對側因電流回路錯誤而誤跳閘.閉鎖跳閘信號不能在閉鎖跳閘信號不能在COMBITEST進行進行,必須在保護出口端子進行隔離必須在保護出口端子進行隔離. ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 39差動保護測試差動保護測試: 試驗模式試驗模式TEST MOD

23、E在進行差動保護通流試驗前在進行差動保護通流試驗前,必須啟動試驗模式必須啟動試驗模式. 試驗模式設置后如沒有保存試驗模式設置后如沒有保存,保護不會保護不會進入試驗模式進入試驗模式.只要兩側中的一側設置為試驗模式只要兩側中的一側設置為試驗模式,線路兩側的差動跳閘功能就都被閉鎖線路兩側的差動跳閘功能就都被閉鎖. TEST MODE 可通過可通過HMI 設置或使用設置或使用PST軟件設置軟件設置: ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 40差動保護測試差動保護測試:開放本側跳閘開放本側跳閘測量差動保護動作時間

24、和動作電流測量差動保護動作時間和動作電流,必須開放本側跳閘必須開放本側跳閘,測試模式中閉鎖跳閘方式被測試模式中閉鎖跳閘方式被“Local trip”命令替代命令替代. 激活激活(開放開放)本側本側差動保護差動保護跳閘的設置菜單跳閘的設置菜單:Test/TestMode/Differential修改后需存盤修改后需存盤.觀察到觀察到Release Local命令命令,即可開放本側出口即可開放本側出口. ABB Automation Technology Products ABSA.T.Training LP5p15a2300 - 41差動保護測試差動保護測試:加電流測試加電流測試在一側設置為試驗模式時在一側設置為試驗模式時,對側收到電流數(shù)據(jù)后就發(fā)送回一組數(shù)據(jù)給本側對側收到電流數(shù)據(jù)后就發(fā)送回一組數(shù)據(jù)給本側.但轉換為另但轉換為另外一相電流外一