反时限元件
反时限保护元件是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件,通过平移动作曲线,可以非常方便地实现全线的配合。常见的反时限特性解析式大约分为三类,即标准反时限、非常反时限、较端反时限,本装置中反时限特性由整定值中反时限指数整定。各反时限特性公式如下:
a.一般反时限(整定范围是0.007~0.14)
b.非常反时限(整定范围是0.675~13.5)
c.较端反时限(整定范围是4~80)
其中: tp为时间系数,范围是(0.05~1)
Ip为电流基准值
I为故障电流
t为跳闸时间
注意:整定值部分反时**间为上面表达式中分子的乘积值,单位是秒。
本装置相间电流及零序电流均带有定、反时限保护功能,通过设置控制字的相关位可选择定时限或反时限方式。当选择反时限方式后,自动退出定时限II、III段过流及II、III段零流元件,相间电流III段和零序电流III段的功能压板分别变为相间电流反时限及零序电流反时限功能投退压板。
2.6 充电保护
本装置用作充电保护时(如母联或分段开关中),只需投入加速压板、整定加速电流及时间定
值,加速方式由控制字选择为后加速方式即可实现该功能。断路器处于分位大于 30 秒后该功能投
入,充电保护功能在断路器合上后扩展到 3 秒左右。
2.7 加速
本装置的加速回路包括手合加速及保护加速两种,加速功能设置了独立的投退压板。
本装置的手合加速回路不需由外部手动合闸把手的触点来起动,此举主要是考虑到目前许多变电站采用综合自动化系统后,已取消了控制屏,在现场不再安装手动操作把手,或仅安装简易的操作把手。本装置的不对应启动重合闸回路也作了同样的考虑,详见后述。
手合加速回路的启动条件为:
断路器在分闸位置的时间**过30秒
断路器由分闸变为合闸,加速允许时间扩展3秒
保护加速分为前加速或重合后加速方式,可由控制字选择其中一种加速方式。
本装置设置了独立的过流及零流加速段电流定值及相应的时间定值,与传统保护相比,此种做法使保护配置更趋灵活。本装置的过流加速段还可选择带低电压闭锁,但所有加速段均不考虑方向闭锁。
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3 绝缘性能
3.3.1绝缘电阻
装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值,正常试验大气条件下,各等级的各回路绝缘电阻不小于100MΩ。
3.3.2介质强度
在正常试验大气条件下,装置能承受频率为50Hz,电压2000V历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪烁及元件损坏现象。试验过程中,任一被试回路施加电压时,其余回路等电位互联接地。
3.3.3冲击电压
在正常试验大气条件下,装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地,以及回路之间,能承受1.2/50µs的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压5kV。
3.3.4耐湿热性能
装置能承受GB7261*21章规定的湿热试验。较高试验温度+40℃、较大湿度95%,试验时间为48小时,每一周期历时24小时的交变湿热试验,在试验结束前2小时内根据2.3.1的要求,测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5MΩ,介质耐压强度不低于2.3.2规定的介质强度试验电压幅值的75%。
3.4 电磁兼容性能
3.4.1静电放电抗干扰度
通过GB/T 17626.2-1998标准、静电放电抗干扰Ⅳ级试验。
3.4.2射频电磁场辐射抗干扰度
通过GB/T 17626.3-1998标准、射频电磁场辐射抗干扰度3级试验。
3.4.3电快速瞬变脉冲群抗干扰度
通过GB/T 17626.4-1998标准、电快速瞬变脉冲群抗干扰度Ⅳ级试验。
3.4.4浪涌(冲击)抗干扰度
通过GB/T 17626.5-1999标准、浪涌(冲击)抗干扰度3级试验。
3.4.5射频场感应的传导干扰度
通过GB/T 17626.6-1998标准、射频场感应的传导干扰度3级试验
3.4.6工频磁场抗干扰度
通过GB/T 17626.8-1998标准、工频磁场抗干扰度5级试验
3.4.7脉冲磁场抗干扰度
通过GB/T 17626.9-1998标准、脉冲磁场抗干扰度5级试验。
3.4.8阻尼振荡磁场抗干扰度
通过GB/T 17626.10-1998标准、阻尼振荡磁场抗干扰度5级试验。
3.4.9振荡波抗干扰度
通过GB/T 17626.12-1998标准、振荡波抗干扰度4级试验。
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保护原理说明
2.1 方向元件
2.1.1本装置的相间方向元件采用90°接线方式,按相起动,各相电流元件仅受表中所示相应方向元件的控制。为消除死区,方向元件带有记忆功能。
相间方向元件
I
U
A
IA
UBC
B
IB
UCA
C
IC
UAB
表1 方向元件的对应关系
本装置Arg(I/U)=-30°~90°,边缘稍有模糊,误差<±5°。
图1-1 相间方向元件动作区域
2.1.2 本装置的零序方向元件动作区为Arg(3U0/3I0)=-180°~-120°及120°~180°,3U0为自产,外部3I0端子接线不需倒向。边缘误差角度<±5°
图1-2 零序方向元件动作区域
说明:在现场条件不具备时,方向动作区由软件保证可以不作校验,但模拟量相序要作校验。
2.2 低电压元件
低电压元件在三个相电压(Ua、Ub、Uc)中的任意一个低于低压解列电压定值时动作,开放被闭锁保护元件。利用此元件,可以保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作。
2.3 过电流元件
装置实时计算并进行三段过流判别。为了躲开线路避雷器的放电时间,本装置中I段也设置了可以独立整定的延时时间。装置在执行三段过流判别时,各段判别逻辑一致。装置在执行三段过流判别时,各段判别逻辑一致,其动作条件如下:
In为n段电流定值,Ia,b,c为相电流
2.4 零序过电流元件
零序过电流元件的实现方式基本与过流元件相同,满足以下条件时出口跳闸:
1)3I0>I0n ;I0n: 接地N段定值
2)T>T0n ;T0n: 接地N段延时定值
3)相应的方向条件满足(若需要)
本功能通过压板实现投退,带方向的选择由控制字选定,零序三段可设为反时限。
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