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一、概述

CCET-9613數(shù)字式線路光纖差動保護裝置是以光纖電流差動保護、電流、電壓保護及三相重合閘為基本配置的成套線路保護裝置。適用于110KV以下電壓等級的非直接接地系統(tǒng)或經(jīng)電阻接地系統(tǒng)中的方向線路保護及測控，可在開關柜就地安裝，也可組屏安裝于控制室。

主要功能配置如下：

? 相電流差動保護

? 二段式相間電流保護元件

? 二段式零序電流保護元件

? 方向閉鎖元件

? 低電壓閉鎖元件

? 重合閘元件

? 合閘加速保護元件（前加速、后加速）

? 過負荷元件

? 低周元件

? 低壓元件

? PT斷線檢測元件

? CT斷線檢測元件

二、技術參數(shù)

1.1.1 2.1 額定參數(shù)

2.1.1額定直流電壓： 220V或110V（訂貨注明）

2.1.2 額定交流數(shù)據(jù)：

a) 相電壓         V

b) 線路抽取電壓     100 V 或 V

c) 交流電流       5A或1A（訂貨注明）

d) 額定頻率       50Hz

2.1.3 功率消耗：

a) 直流回路       正常工作時：不大于10W

                  動作時：    不大于15W

b) 交流電壓回路   每相不大于0.5VA

c) 交流電流回路   額定電流為5A時：每相不大于1VA

                      額定電流為1A時：每相不大于0.5VA

2.1.4 狀態(tài)量電平：       220V或110V（訂貨注明）

1.1.2 2.2 主要技術性能

2.2.1采樣回路精確工作范圍

電壓：0.5 V～120V 

電流：0.08In－20In

2.2.2接點容量

信號回路接點載流容量   400VA

信號回路接點斷弧容量   60VA

2.2.3跳合閘電流

本裝置跳合閘電流采用自適應模式，無需選擇。

2.2.4各類元件精度

電流元件：         <±3%

電壓元件：         <±3%

檢同期角度：         <±1°

時間元件：         0s-1s時，誤差不超過25ms；

1s以上時，誤差不超過<±2.5％；

頻率偏差：         <±0.02Hz

滑差定值：         <±5%

2.2.5整組動作時間(包括繼電器固有時間)

速動段的固有動作時間：1.2倍整定值時測量，不大于30ms

2.2.6 暫態(tài)超越   不大于5%

2.2.7光纖規(guī)格：

波長：1.310μm

傳輸模的數(shù)量：單模

纖芯材料：石英

光纖接口類型：FC

2.2.7 模擬量測量回路精度

裝設專用測量子模件的測控裝置：

電流、電壓：0.2級

功率、電度：0.5級

1.1.3 2.3 絕緣性能

2.3.1絕緣電阻

裝置的帶電部分和非帶電部分及外殼之間以及電氣上無聯(lián)系的各電路之間用開路電壓500V的兆歐表測量其絕緣電阻值，正常試驗大氣條件下，各等級的各回路絕緣電阻不小于100MΩ。

2.3.2介質強度

在正常試驗大氣條件下，裝置能承受頻率為50Hz，電壓2000V歷時1分鐘的工頻耐壓試驗而無擊穿閃絡及元件損壞現(xiàn)象。試驗過程中，任一被試回路施加電壓時其余回路等電位互聯(lián)接地。

2.3.3沖擊電壓

在正常試驗大氣條件下，裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點回路對地，以及回路之間，能承受1.2/50μs的標準雷電波的短時沖擊電壓試驗，開路試驗電壓5kV。

2.3.4耐濕熱性能

裝置能承受GB7261第21章規(guī)定的濕熱試驗。最高試驗溫度+40℃、最大濕度95％，試驗時間為48小時，每一周期歷時24小時的交變濕熱試驗，在試驗結束前2小時內根據(jù)2.3.1的要求，測量各導電電路對外露非帶電金屬部分及外殼之間、電氣上不聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻不小于1.5MΩ，介質耐壓強度不低于2.3.2規(guī)定的介質強度試驗電壓幅值的75％。

1.1.4 2.4電磁兼容性能

2.4.1靜電放電抗干擾度

通過GB/T 17626.2－1998標準、靜電放電抗干擾4級試驗。

2.4.2射頻電磁場輻射抗干擾度

通過GB/T 17626.3－1998標準、射頻電磁場輻射抗干擾度3級試驗。

2.4.3電快速瞬變脈沖群抗擾度

通過GB/T 17626.4－1998標準、電快速瞬變脈沖群抗擾度4級試驗。

2.4.4浪涌（沖擊）抗擾度

通過GB/T 17626.5－1999標準、浪涌（沖擊）抗擾度3級試驗。

2.4.5射頻場感應的傳導騷擾度

通過GB/T 17626.6－1998標準、射頻場感應的傳導騷擾度3級試驗

2.4.6工頻磁場抗擾度

通過GB/T 17626.8－1998標準、工頻磁場抗擾度5級試驗

2.4.7脈沖磁場抗擾度

通過GB/T 17626.9－1998標準、脈沖磁場抗擾度5級試驗。

2.4.8阻尼振蕩磁場抗擾度

通過GB/T 17626.10－1998標準、阻尼振蕩磁場抗擾度5級試驗。

2.4.9振蕩波抗擾度

通過GB/T 17626.12－1998標準、振蕩波抗擾度4級試驗。

1.1.5 2.5機械性能

2.5.1振動

裝置能承受GB7261中16.3規(guī)定的嚴酷等級為I級的振動耐久能力試驗。

2.5.2沖擊

裝置能承受GB7261中17.5規(guī)定的嚴酷等級為I級的沖擊耐久能力試驗。

2.5.3碰撞

裝置能承受GB7261第18章規(guī)定的嚴酷等級為I級的沖擊耐久能力試驗。

1.1.6 2.6環(huán)境條件

2.6.3環(huán)境溫度：

工作：-10℃～+55℃。

貯存：-25℃～+85℃,在極限值下不施加激勵量,裝置不出現(xiàn)不可逆的變化,溫度恢復后,裝置能正常工作。

a) 相對濕度：

最濕月的月平均最大相對濕度為90%,同時該月的月平均最低溫度為25 ℃且表面無凝露。最高溫度為+40℃時,平均最大相對濕度不超過50%。

b) 大氣壓力：

86～106kPa（相對海拔高度2km以下）

三、保護功能說明

1.1.7 3.1 方向元件

3.1.1本裝置的相間方向元件采用90°接線方式，按相起動，各相電流元件僅受表3-1中所示相應方向元件的控制。為消除死區(qū)，方向元件帶有記憶功能。

表3-1  方向元件的對應關系

    本裝置Arg(I/U)=-30°～90°，邊緣稍有模糊，誤差<±5°。

3.1.2 本裝置的零序方向元件動作區(qū)為Arg(3U0/3I0)=-180°～-120°及120°～180°，3U0為自產(chǎn)，外部3I0端子接線不需倒向。邊緣誤差角度<±5°

圖3-2  零序方向元件動作區(qū)域

1.1.1 3.2 低電壓元件

低電壓元件在三個線電壓中的任意一個低于低電壓定值時動作，開放被閉鎖保護元件。利用此元件，可以保證裝置在電機反充電等非故障情況下不出現(xiàn)誤動作。

1.1.2 3.3 過電流元件

裝置實時計算并進行二段過流判別，各段判別邏輯一致，其動作條件如下：

1) IF>Idn；Idn為n段電流定值，IF為相電流

2) T>Tdn  ；Tdn 為n段延時定值

3) 相應于過流相的方向條件及低電壓條件滿足（若需要）

時限功能投退壓板。

1.1.1 3.6 加速

本裝置的加速回路包括手合加速及保護加速兩種，加速功能設置了獨立的投退壓板。

本裝置的手合加速回路不需由外部手動合閘把手的觸點來起動，此舉主要是考慮到目前許多變電站采用綜合自動化系統(tǒng)后，已取消了控制屏，在現(xiàn)場不再安裝手動操作把手，或僅安裝簡易的操作把手。本裝置的不對應啟動重合閘回路也作了同樣的考慮，祥見后述。

手合加速回路的啟動條件為：

a) 斷路器在分閘位置的時間超過30秒

b) 斷路器由分閘變?yōu)楹祥l，加速允許時間擴展3秒

保護加速分為前加速或重合后加速方式，可由控制字選擇其中一種加速方式。

本裝置設置了獨立的過流及零流加速段電流定值及相應的時間定值，與傳統(tǒng)保護相比，此種做法使保護配置更趨靈活。本裝置的過流加速段還可選擇帶低電壓閉鎖，但所有加速段均不考慮方向閉鎖。

1.1.2 3.7 三相重合閘

3.7.1 啟動回路

a) 保護跳閘啟動

b) 開關位置不對應啟動

3.7.2 閉鎖條件

斷路器合位時重合充電時間為15秒；充電過程中重合綠燈發(fā)閃光，充電滿后發(fā)常綠光，不再閃爍。本系列的裝置設置的重合閘“放電”條件有：

    a)控制回路斷線后，重合閘延時10秒自動“放電”

b)彈簧未儲能端子高電位，重合閘延時2秒自動“放電”

c)閉鎖重合閘端子高電位，重合閘立即“放電”

3.7.3 重合閘檢同期

重合閘可以經(jīng)檢同期判別，檢同期方式及同期電壓相別選擇同重合閘，可參見整定值。

1.1.3 3.8 低頻元件

利用這一元件，可以實現(xiàn)分散式的頻率控制，當系統(tǒng)頻率低于整定頻率時，此元件就能自動判定是否切除負荷。

低頻減載功能邏輯中設有一個滑差閉鎖元件以區(qū)分故障情況、電機反充電和真正的有功缺額。

考慮低頻減載功能只在穩(wěn)態(tài)時作用，故取AB相間電壓進行計算，試驗時仍需加三相平衡電壓。當此電壓（UAB）低于閉鎖頻率計算電壓時，低周減載元件將自動退出。

綜上所述，低頻減載元件的判據(jù)為：

1) 三相平衡電壓，且Uab>VBF

2) df/dt<F/T

3) f<F

4) T>TF

5) 本線路有載，負荷電流>0.1In

1.1.4 3.9 低壓解列元件

利用這一元件，可以實現(xiàn)低壓控制，當系統(tǒng)電壓低于整定電壓時，此元件就能自動判定是否切除負荷。

低壓解列元件的判據(jù)為： (本功能通過控制字實現(xiàn)投退)

 1) 三相平衡電壓，U相<VDY

 2)dV/dt<V/T

3)T>Tudy

4)負序線電壓<5V

 5) 本線路有載(負荷電流>0.1In)

圖4—2比例差動示意圖

      K1，K2為比例制動系數(shù)，分別為0.5和0.7，ICD初始動作電流，即差動電流定值。IINT為拐點電流，為4倍的額定電流。

本裝置帶有差流越線告警功能，當差流大于0.5倍差動電流定值時，延時2S告警。

本裝置帶有CT斷線閉鎖功能，CT斷線（按相）需同時滿足如下條件：

1）差流大于0.5倍差動電流定值

2）本側無流，對側電流小于6A

本裝置帶有二次諧波制動功能，當二次諧波大于基波20%，閉鎖差動保護：

兩側采樣同步使用軟件同步方法。

圖4-2-3 同步示意圖

如上圖，曲線①為甲側電流波形，曲線②為甲側感受到的乙側的電流波形，曲線③為乙側實際的電流波形，△t為數(shù)據(jù)傳輸延時。對差動保護而言，采用曲線①和曲線②的比較是不正確的，差動判據(jù)只能適用于曲線①和曲線③。因此當甲側感受到乙側電流曲線曲線②時，必須將其根據(jù)傳輸延時進行移相，得到曲線③。以下介紹這種數(shù)據(jù)對時過程。

(1) 發(fā)送的數(shù)據(jù)為富氏算法計算得出的電流向量Ic+jIs。

(2) 數(shù)據(jù)根據(jù)采樣時刻的對齊過程

圖4-2-4數(shù)據(jù)發(fā)送接收及數(shù)據(jù)同步流程示意

圖中，甲為本側，乙為對側。設數(shù)據(jù)發(fā)送周期為T, M1、M2、N1、N2為兩側發(fā)送數(shù)據(jù)時刻的序號（Tm1-Tm2=n*T，Tn1-Tn2=n*T）。t1、t2分別為兩側收到對側數(shù)據(jù)時本側量與最近一次數(shù)據(jù)發(fā)送時的時間差，對側傳至本側上次序號M1和對側上次t1,本側最新一組數(shù)據(jù)的序號為M2，收到對側數(shù)據(jù)時刻距本側最近一次數(shù)據(jù)發(fā)送時刻的時間間隔t2，假定兩側發(fā)往對側的延時相等。則可求得Ta=[T（M2-M1+1）+t2-t1]/2。Ta正是乙方N2數(shù)據(jù)對應甲方的時間，但甲方的數(shù)據(jù)采樣時刻在Tb時刻(序號為S)，兩側時差（Ta-Tb）所對應的角度為△θ。所謂同步調整就是將對側N2序號的Ic+jIs向前移△θ角度。使之與Tb時刻的本側數(shù)據(jù)對齊，同步完成之后，可利用上述差動判據(jù)判定故障。

(3) 通信中斷后的再同步

從以上同步方法可知，如果通信中斷，數(shù)據(jù)同步只需要3個點，而不需要用額外數(shù)據(jù)來調整算法和過程,這種同步方法有其獨到的優(yōu)點。

四、整定值清單及說明

控制字1定義：

控制字2定義：

重合閘檢同期方式選擇說明：

同期電壓(Ux)選擇說明：

壓板定義：

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