
第四部分:PT断线、负荷入侵和方向元件逻辑 4-1
PT断线逻辑 4-1
整定值ELOP=Y或Y1 4-1
整定值ELOP=Y 4-2
整定值ELOP=N 4-2
负荷入侵逻辑 4-2
整定范围 4-3
负荷入侵整定值举例 4-4
将最大负荷等效为二次阻抗 4-4
将功率因数等效为负荷角度 4-4
应用负荷入侵逻辑至相反时限过电流 4-5
对于SEL-351继电器可使用SEL-321继电器的应用指导 4-5
用于中性点接地和零序接地过电流元件的方向控制 4-5
内部投入 4-6
最佳接地方向选择逻辑 4-7
方向元件 4-7
方向元件路径 4-7
PT断线 4-7
正/反向逻辑 4-7
用于负序和相过电流元件的方向控制 4-14
内部投入 4-15
方向元件 4-15
方向元件路径 4-15
PT断线 4-15
正/反向逻辑 4-15
方向控制整定值 4-19
自动设置整定值 4-19
整定值 4-20
DIR1-1段过电流元件方向整定值 4-20
DIR2-2段过电流元件方向整定值 4-20
DIR3-3段过电流元件方向整定值 4-20
DIR4-4段过电流元件方向整定值 4-20
ORDER-接地方向元件优先权整定值 4-20
50P32P-相方向元件三相电流动作值 4-21
Z2F-正方向Z2门槛 4-21
Z2R-反方向Z2门槛 4-21
Z2F和Z2R自动设置 4-22
50QFP-正方向负序电流动作值 4-22
50QRP-反方向负序电流动作值 4-22
50QFP和50QFR自动设置 4-22
a2-正序电流因数,I2/I1 4-22
a2自动设置 4-22
k2-零序电流因数,I2/I0 4-22
k2自动设置 4-23
50GFP-正方向零序接地电流动作值 4-23
50GRP-反方向零序接地电流动作值 4-23
50GFP和50GRP自动设置 4-23
a0-正序电流因数,I0/I1 4-23
a0自动设置 4-24
Z0F-正方向Z0门槛 4-24
Z0R-反方向Z0门槛 4-24
Z0F和Z0R自动设置 4-24
E32IV-SELogic控制方程投入 4-24
由控制整定值提供的方向控制 4-24
表格
表格4.1:由段方向整定值DIR1到DIR4控制的过电流元件 4-20
图形
图4.1:PT断线逻辑 4-1
图4.2:负荷入侵逻辑 4-3
图4.3:对于故障条件下的明显的正序阻抗迁移 4-5
图4.4:中性点接地和零序接地过电流元件的方向控制通用逻辑流程 4-6
图4.5:内部投入(32QE和32QGE)逻辑用于负序电压极化方向元件 4-8
图4.6:内部投入(32VE和32IE)逻辑用于零序电压和IN电流极化方向元件 4-9
图4.7:最佳接地方向选择™逻辑 4-10
图4.8:负序电压极化方向元件用于中性点接地和零序接地过电流元件 4-11
图4.9:零序电压极化方向元件用于中性点接地和零序接地过电流元件 4-12
图4.10:通道IN电流极化方向元件用于中性点接地和零序接地过电流元件 4-13
图4.11:用于中性点接地和零序接地过电流元件的方向元件路径 4-13
图4.12:用于中性点和零序接地过电流元件的正/反方向逻辑 4-14
图4.13:用于负序和相过电流元件方向控制的通用逻辑流 4-14
图4.14:用于负序和相过电流元件的负序电压极化方向元件 4-16
图4.15:用于相过电流元件的正序电压极化方向元件 4-17
图4.16:用于负序和相过电流元件的方向元件路径 4-18
图4.17:用于负序过电流元件的正/反向逻辑 4-18
图4.18:用于正序过电流元件的正/反向逻辑 4-19
第四部分:PT断线、负荷入侵和方向元件逻辑
PT断线逻辑
PT断线(LOP)逻辑的动作行为如图4.1所示。
图4.1:PT断线逻辑
LOP逻辑的输入为:
3PO 三相断开状态(表示断路器打开状态,见图5.3)
V1 正序电压(V二次侧)
I1 正序电流(A二次侧)
V0 零序电压(V二次侧)
I0 零序电流(A二次侧)
V2 负序电压(V二次侧)
对于LOP逻辑动作,断路器必须闭合(继电器字位3PO=逻辑0)。
PT断线逻辑当正序电压V1检测到10%的下降,而没有相关的I1或I0变化时动作(继电器字位LOP=逻辑1)。如果LOP条件保持满足60周波,那么它将自保持。LOP当正序电压V1返回到50V二次侧电压以上并且以下两个条件成立时时复归(继电器字位LOP=逻辑0)。
•V0小于5V二次侧(星型连接电压)
•V2小于5V二次侧(三角形连接电压)
PT断线投入整定值并不是简单地投入或退出LOP逻辑。它仅仅规定了LOP继电器字位进入不同逻辑的路径,如图4.1所示。具体在下面章节中解释。
整定值ELOP=Y或Y1
如果整定值ELOP=Y或Y1并且PT断线状态发生(继电器字位LOP置位为逻辑1),那么负序电压极化、零序电压极化和正序电压极化方向元件被禁止(见图4.8、图4.9、图4.14和图4.15)。PT断线状态使这些电压极化方向元件不可靠。因此它们被禁止。由这些电压极化方向元件控制的过电流元件也被禁止(除非在下面的整定值ELOP=Y讨论中解释的条件下)。
在图4.10中,LOP置位时另外的IN电流极化方向元件是投入的。这种方向元件不是电压极化的。
在图5.6中,如果整定值ELOP=Y1并且LOP置位,在允许式超范围传输跳闸(POTT)逻辑被闭锁。
整定值ELOP=Y
另外,如果整定值ELOP=Y并且PT断线状态发生(继电器字位LOP置位为逻辑1),那么过电流元件均设置为正方向(见图4.11和图4.16)。这些正向的过电流元件实际上变成无方向的并在PT断线期间提供过电流保护。
前面介绍过,基于电压的方向元件在PT断线期间被禁止。因此由这些基于电压的方向元件控制的过电流元件也被禁止。但这种禁止状态在整定值ELOP=Y情况下被忽略,取而代之的是过电流元件强制为正方向。
整定值ELOP=N
如果整定值ELOP=N,PT断线逻辑仍旧运行(继电器字位LOP置位为逻辑1表示PT断线状态),但是它不去禁止任何基于电压的方向元件(象ELOP=Y或Y1时所发生的)或者强制过电流元件为正向(象ELOP=Y时所发生的)。
负荷入侵逻辑
负荷入侵逻辑(见图4.2)和整定值由整定值ELOAD(=Y或N)控制投退。
负荷入侵特性允许相过电流元件于负荷水平。这在母线过电流应用中特别有用。一个母线保护继电器监视所有馈线累积的电流但还要提供所有这些馈线的后备过电流保护。如果母线保护继电器中的相元件设置提供足够的后备,它们常常设置很接近最大母线负荷水平。这有可能导致在母线负荷电流情况下跳闸。负荷入侵逻辑特性就防止了这种情况的发生。
图4.2:负荷入侵逻辑
注意,图4.2的负荷入侵逻辑中进行了正序阻抗计算(Z1)。通常负荷是为平衡状态,因此正序阻抗可很好地测量出负荷。负荷入侵逻辑仅当正序电流(I1)大于图4.2中的正序门槛时动作。对于平衡负荷状态,I1=相电流量值。
正向负荷(负荷流出)位于ZLOUT区域。负荷在这个区域时继电器字位ZLOUT置位为逻辑1。
反向负荷(负荷流入)位于ZLIN区域。负荷在这个区域时继电器字位ZLIN置位为逻辑1。
继电器字位ZLOAD是ZLOUT和ZLIN间的或门组合。
ZLOAD=ZLOUT+ZLIN
整定范围
参考图4.2。
整定值 描述和范围
ZLF 正向最小负荷阻抗-对应于最大负荷流出
ZLR 反向最小负荷阻抗-对应于最大负荷流入
0.05-.00Ω二次侧(5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
0.25-320.00Ω二次侧(1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
PLAR 最大正向正序负荷角(-90°到+90°)
NLAF 最大正向负序负荷角(-90°到+90°)
PLAR 最大反向正序负荷角(+90°到+270°)
NLAR 最大反向负序负荷角(+90°到+270°)
负荷入侵整定值举例
系统条件:
额定线电压: 230kV
最大正向负荷: 800MVA
最大反向负荷: 500MVA
功率因数(正向负荷): 0.90滞后到0.95超前
功率因数(反向负荷): 0.80滞后到0.95超前
CT变比: 2000/5=400
PT变比: 134000/67=2000
PT连接为线对中性点。
将最大负荷等效为二次阻抗
先由最大正向负荷开始:
800MVA*(1/3)=267MVA每相
230kV*(1/)=132.8kV线对中性点(相)
267MVA*(1/132.8kV)*(1000kV/MV) =2010A一次侧
2010A一次侧*(1/CT变比) =2010A一次侧*(1A二次侧/400A一次侧)
=5.03A二次侧
132.8kV*(1000V/kV) =132800V一次侧
132800V一次侧*(1/PT变比)=132800V一次侧*(1V二次侧)/2000V一次侧
=66.4V二次侧
现在计算等效二次阻抗:
66.4V二次侧/5.03A二次侧=13.2Ω二次侧
这个欧姆二次侧数值可以更方便地采用下面的公式:
[(线电压kV)²*(CT变比)]/[(3相负荷MVA)*(PT变比)]
再对最大正向负荷进行计算:
[(230)²*(400)]/[(800)*(2000)]=13.2Ω二次侧
为了提供整定值ZLF的边界,在乘以0.9的系数:
ZLF=13.2Ω二次侧*0.9=11.90Ω二次侧
对于最大反向负荷:
[(230)2*(400)]/[(500)*(2000)]=21.1Ω二次侧
在提供一个整定值ZLR边界:
ZLR=21.1Ω二次侧*0.9=19.00Ω二次侧
将功率因数等效为负荷角度
功率因数(正向负荷)可以从0.90滞后到0.95超前各不相同。
整定值PLAF=cos-1(0.90)=26°
整定值NLAF=cos-1(0.95)=-18°
功率因数(反向负荷)可以从0.80滞后到0.95超前各不相同。
整定值PLAR=180°-cos-1(0.90)=143°
整定值NLAR=180°才+cos-1(0.95)=198°
应用负荷入侵逻辑至相反时限过电流
再回到图4.2:
ZLOAD=ZLOUT+ZLIN
图4.3:对于故障条件下的明显的正序阻抗迁移
参考图4.3。在负荷条件下,正序阻抗显然在ZLOUT区域,结果是:
ZLOAD=ZLOUT+ZLIN=逻辑1+ZLIN=逻辑1
如果发生故障,正序阻抗显然移出ZLOUT区域(同时停留在ZLIN区域外),结果是:
ZLOAD=ZLOUT+ZLIN=逻辑0+逻辑0=逻辑0
参考第三部分:过电流、电压、同期检测、频率和功率元件中图3.14。为防止相反时限过电流元件51PT在大负荷条件下动作,可进行下面的SELogic控制方程控制整定值整定:
51PTC=!ZLOAD
对于负荷状态(ZLOAD=逻辑1),具有这种控制整定值(无论相电流多大)的相反时限过电流元件51PT均不能动作:
51PTC=!(逻辑1)=逻辑0
对于故障状态(ZLOAD=逻辑0),相反时限过电流元件51PT可以动作:
51PTC=!ZLOAD=!(逻辑0)=NOT(逻辑0)=逻辑1
对于SEL-351继电器可使用SEL-321继电器的应用指导
SEL-351继电器中的负荷入侵逻辑和整定与SEL-321继电器中的相同。应用SEL-351继电器中的负荷入侵逻辑可参考应用指导93-10(SEL-321继电器负荷入侵功能整定指导)。注意应用指导AG93-10讨论了SEL-321继电器中应用负荷入侵逻辑至相距离元件。SEL-351继电器没有相距离元件,但原理和整定值举例仍可以应用于SEL-351继电器。
用于中性点接地和零序接地过电流元件的方向控制
过电流元件的方向控制由方向控制整定值E32控制投退。E32整定和其它方向控制整定在下面章节方向控制整定值中描述。
共有三个方向控制元件可用于中性点和零序接地过电流元件。这三个方向元件是:
•负序电压极化方向元件
•零序电压极化方向元件
•通道IN电流极化方向元件
图4.4:中性点接地和零序接地过电流元件的方向控制通用逻辑流程
图4.4给出了这些方向元件的投入方法和控制中性点和零序接地过电流元件的路径。
注意在图4.4中整定值ORDER投入方向元件。整定值ORDER可以是Q、V、I的任意组合。它们对应于下面的方向元件:
Q 负序电压极化方向元件
V 零序电压极化方向元件
I 通道IN电流极化方向元件
列于整定值ORDER中的这些方向元件的顺序决定了用于最佳接地方向选择逻辑控制的优先权。见下面章节方向控制整定值中整定值ORDER的讨论。
注意1:如果通道IN额定为0.05A,那么整定值选项“I”不能用于整定值ORDER。这导致图4.6底部的内部投入32IE默认为逻辑0。当32IE=逻辑0时图4.10中通道IN电流极化方向元件退出不工作。
因此,当通道IN额定电流为0.05A时,图4.10中通道IN电流极化方向元件退出不工作,即不能使用。
注意2:如果电压输入是三角形连接,那么整定值选项“V”不能用于整定值ORDER。这将导致内部投入32VE默认为逻辑0(见图4.6中部)。当内部投入32VE=逻辑0时,图4.9后面的零序电压极化方向元件被退出并且不工作。
因此,当电压输入是三角形连接时(见图1.2和图1.3),图4.9中的零序电压极化方向元件退出不工作,即不能使用。
内部投入
参考图4.4、图4.5和图4.6。
内部投入32QGE、32VE和32IE对应于下面的方向元件:
32QGE 负序电压极化方向元件
32VE 零序电压极化方向元件
32IE 通道IN电流极化方向元件
注意图4.5具有额外的内部投入32QE,它主要用于控制负序和相过电流元件的方向控制逻辑(见图4.13)。
图4.5和图4.6中涉及到32QGE、32VE、32IE的整定值将在下面章节方向控制整定值中解释。
最佳接地方向选择逻辑
参考图4.4和图4.7。
内部投入32QGE、32VE、32IE和整定值ORDER在图4.7中用于最佳接地方向选择逻辑。最佳接地方向选择逻辑决定了采用哪一种方向元件投入运行。中性点和零序接地过电流元件设置成具有方向控制,就由这种投入的方向元件控制。
方向元件
参考图4.4、图4.8、图4.9和图4.10。
图4.7中最佳接地方向选择逻辑的投入输出决定了何种方向元件将运行。
另外,注意如果投入整定值ELOP=Y或Y1并且PT断线情况发生(继电器字位LOP置位),负序和零序电压极化方向元件将退出(见图4.8和图4.9)。
通道IN电流极化方向元件作方向判断时不使用电压,因此PT断线情况下不退出该元件,而是投入。当内部投入32IE置位,如果投入整定值ELOP=Y或Y1并且发生PT断线(继电器字位LOP置位),通道IN电流极化方向元件(图4.10)被投入。
PT断线的详细情况参考图4.1和附属文字。
方向元件路径
参考图4.4和图4.11。
方向元件输出到正向(继电器字位32GF)和反向(继电器字位32GR)逻辑点,然后进入图4.12的正/反向逻辑。
PT断线
注意如果下面所有条件都为真:
•投入整定值ELOP=Y
•发生PT断线(继电器字位LOP置位)
•内部投入32IE(用于通道IN电流极化方向元件)没有置位
那么正向逻辑点(继电器字位32GF)置位为逻辑1,因此投入的中性点和零序接地过电流元件被设置为正向(具有整定值DIR1=F、DIR2=F的过电流元件)。这些正向的过电流元件在PT断线期间实际上变为无方向的过电流保护。
如前面介绍(图4.8和图4.9),电压极化方向元件在PT断线期间被退出。因此,由这些方向元件控制的过电流元件也退出。但是这种退出情况因为整定值ELOP=Y而被过电流元件强制设置成为正方向而取代。
PT断线的详细情况参考图4.1和附属文字。
正/反向逻辑
参考图4.4和图4.12。
正向(继电器字位32GF)和反向(继电器字位32GR)逻辑点根据段方向整定值DIR1到DIR4进入不同段的过电流保护。
表格4.1显示了由各段方向整定值控制的过电流元件。注意表格4.1中所有的反时限过电流元件(51_T元件)都由DIR1段方向整定值控制。
在大多数纵联跳闸方案中,各段设置如下(见图5.4):
1段过电流元件设置成正向(DIR1=F)
2段过电流元件设置成正向(DIR2=F)
3段过电流元件设置成反向(DIR3=R)
如果一个段方向整定值(如,DIR1)设置为:
DIR1=N(无方向)
那么图4.12中相应的1段方向控制输出置位为逻辑1。图4.12所提到的1段过电流元件就不由方向控制逻辑控制。
当方向控制投入整定值E32=N时的方向整定值DIR1到DIR4的动作行为的讨论见下面章节方向控制整定值的开始部分。
在某些应用中,段方向整定值DIR1到DIR4对于特定的过电流元件的设计要求是不够灵活的。本章节末尾的有控制整定值提供的方向控制将描述如何避免这种特定状况的。
图4.5:内部投入(32QE和32QGE)逻辑用于负序电压极化方向元件
图4.6:内部投入(32VE和32IE)逻辑用于零序电压和IN电流极化方向元件
注意1:如果通道IN额定为0.05A,那么整定值选项“I”不能用于整定值ORDER。这导致图4.6底部的内部投入32IE默认为逻辑0。当32IE=逻辑0时图4.10中通道IN电流极化方向元件退出不工作。
因此,当通道IN额定电流为0.05A时,图4.10中通道IN电流极化方向元件退出不工作,即不能使用。
注意2:如果电压输入是三角形连接,那么整定值选项“V”不能用于整定值ORDER。这将导致内部投入32VE默认为逻辑0(见图4.6中部)。当内部投入32VE=逻辑0时,图4.9后面的零序电压极化方向元件被退出并且不工作。
因此,当电压输入是三角形连接时(见图1.2和图1.3),图4.9中的零序电压极化方向元件退出不工作,即不能使用。
图4.7:最佳接地方向选择™逻辑
图4.8:负序电压极化方向元件用于中性点接地和零序接地过电流元件
图4.9:零序电压极化方向元件用于中性点接地和零序接地过电流元件
图4.10:通道IN电流极化方向元件用于中性点接地和零序接地过电流元件
图4.11:用于中性点接地和零序接地过电流元件的方向元件路径
图4.12:用于中性点和零序接地过电流元件的正/反方向逻辑
用于负序和相过电流元件的方向控制
用于过电流元件的方向控制的投退由整定值E32控制。整定值E32和其它方向控制整定值在下面章节方向控制整定值中描述。
负序电压极化方向元件控制负序过电流元件。负序电压极化和正序电压极化方向元件控制相过电流元件。图4.13给出了负序和正序电压极化方向元件投入方法和控制负序和相过电流元件的路径。
图4.13:用于负序和相过电流元件方向控制的通用逻辑流
负序电压极化方向元件在控制相过电流元件时比正序电压极化方向元件具有优先权。负序电压极化方向元件动作用于不平衡故障,而正序电压极化方向元件动作用于三相故障。
内部投入
参考图4.5和图4.13。
内部投入32QE对应于负序电压极化方向元件。
注意图4.5具有外加的内部投入32QGE,它用于控制中性点和零序接地过电流元件的方向控制逻辑(见图4.13)。
图4.5中涉及到32QE的整定值(如,整定值a2、k2)将在下面章节方向控制整定值中解释。
方向元件
参考图4.13、图4.14和图4.15。
如果投入整定值ELOP=Y或Y1并且PT断线情况发生(继电器字位LOP置位),负序和正序电压极化方向元件将退出(见图4.14和图4.15)。
PT断线的详细情况参考图4.1和附属文字。
注意图4.13和图4.15中,内部投入32QE(用于负序电压极化方向元件)置位将退出正序电压极化方向元件。负序电压极化方向元件在控制相过电流元件时比正序电压极化方向元件具有优先权。负序电压极化方向元件动作用于不平衡故障,而正序电压极化方向元件动作用于三相故障。
也请注意图4.15中ZLOAD置位将退出正序电压极化方向元件。ZLOAD当继电器动作于用户定义的区域内时置位(见图4.2)。
方向元件路径
参考图4.13和图4.16。
方向元件输出到正向(继电器字位32QF和32PF)和反向(继电器字位32QR和32PR)逻辑点,然后进入图4.17和图4.18的正/反向逻辑。
PT断线
注意如果下面所有条件都为真:
•投入整定值ELOP=Y
•发生PT断线(继电器字位LOP置位)
那么正向逻辑点(继电器字位32QF和32PF)置位为逻辑1,因此投入的负序和相过电流元件被设置为正向(具有整定值DIR1=F、DIR2=F的过电流元件)。这些正向的过电流元件在PT断线期间实际上变为无方向的过电流保护。
如前面介绍(图4.14和图4.15),电压极化方向元件在PT断线期间被退出。因此,由这些方向元件控制的过电流元件也退出。但是这种退出情况因为整定值ELOP=Y而被过电流元件强制设置成为正方向而取代。
PT断线的详细情况参考图4.1和附属文字。
正/反向逻辑
参考图4.13、图4.17和图4.18。
正向(继电器字位32QF和32PF)和反向(继电器字位32QR和32PR)逻辑点根据段方向整定值DIR1到DIR4进入不同段的过电流保护。
表格4.1显示了由各段方向整定值控制的过电流元件。注意表格4.1中所有的反时限过电流元件(51_T元件)都由DIR1段方向整定值控制。
在大多数纵联跳闸方案中,各段设置如下(见图5.4):
1段过电流元件设置成正向(DIR1=F)
2段过电流元件设置成正向(DIR2=F)
3段过电流元件设置成反向(DIR3=R)
如果一个段方向整定值(如,DIR1)设置为:
DIR1=N(无方向)
那么图4.17和图4.18中相应的1段方向控制输出置位为逻辑1。图4.17和图4.18所提到的1段过电流元件就不由方向控制逻辑控制。
当方向控制投入整定值E32=N时的方向整定值DIR1到DIR4的动作行为的讨论见下面章节方向控制整定值的开始部分。
在某些应用中,段方向整定值DIR1到DIR4对于特定的过电流元件的设计要求是不够灵活的。本章节末尾的有控制整定值提供的方向控制将描述如何避免这种特定状况的。
图4.14:用于负序和相过电流元件的负序电压极化方向元件
图4.15:用于相过电流元件的正序电压极化方向元件
图4.16:用于负序和相过电流元件的方向元件路径
图4.17:用于负序过电流元件的正/反向逻辑
图4.18:用于正序过电流元件的正/反向逻辑
方向控制整定值
过电流元件的方向控制由方向控制整定值E32决定投退。整定值E32具有以下整定值选择:
Y 投入方向控制
N 退出方向控制
AUTO 投入方向控制并且自动设置大量方向控制元件整定值
注意:如果方向控制整定值E32=N,方向控制退出而且不用进行方向控制整定值整定。所有段的方向整定值内部设置为:
DIR1=N (1段过电流元件无方向控制)
DIR2=N (2段过电流元件无方向控制)
DIR3=N (3段过电流元件无方向控制)
DIR4=N (4段过电流元件无方向控制)
具有上述整定值,图4.12、图4.17和图4.18中的方向控制输出置位为逻辑1。图4.12、图4.17和图4.18中提到的过电流元件然后就不由方向控制逻辑控制。
自动设置整定值
如果方向控制投入整定值E32设置为:
E32=AUTO
那么下面的方向控制整定值将自动计算和设置:
Z2F、Z2R、50QFP、50QRP、a2、k2、50GFP、50GRP、a0、Z0F、Z0R
一旦这些整定值自动计算,它们仅仅在用户返回并改变方向控制投入整定值E32=Y后才可以调整。
而剩下的方向控制整定值在E32=AUTO时不可自动计算。必须由用户设置,无论整定值E32=AUTO或Y。这些定值是:
DIR1、DIR2、DIR3、DIR4、ORDER、50P32P、E23IV
所有这些整定值将在本章节详细介绍。
整定值
DIR1-1段过电流元件方向整定值
DIR2-2段过电流元件方向整定值
DIR3-3段过电流元件方向整定值
DIR4-4段过电流元件方向整定值
整定范围:
F=正方向
R=反方向
N=无方向
表格4.1显示由各段方向整定值控制的过电流元件。注意在表格4.1中所有反时限过电流元件(51_T元件)都由DIR1段方向整定值控制。图4.12、图4.17和图4.18显示了表格4.1所列控制的逻辑执行。
表格4.1:由段方向整定值DIR1到DIR4控制的过电流元件
(相应过电流图形序号在括号内)
| 段方向整定值 | 相 | 中性点接地 | 零序接地 | 负序 |
| DIR1 | 67P1(3.3) 67P1T(3.3) 51PT(3.14) 51AT(3.15) 51BT(3.16) 51CT(3.17) | 67N1(3.8) 67N1T(3.8) 51NT(3.18) | 67G1(3.10) 67G1T(3.10) 51GT(3.19) | 67Q1(3.12) 67Q1T(3.12) 51QT(3.20) |
| DIR2 | 67P2(3.3) 67P2T(3.3) 67P2S(3.3) | 67N2(3.8) 67N2T(3.8) 67N2S(3.8) | 67G2(3.10) 67G2T(3.10) 67G2S(3.10) | 67Q2(3.12) 67Q2T(3.12) 67Q2S(3.12) |
| DIR3 | 67P3(3.3) 67P3T(3.3) | 67N3(3.8) 67N3T(3.8) | 67G3(3.10) 67G3T(3.10) | 67Q3(3.12) 67Q3T(3.12) |
| DIR4 | 67P4(3.3) 67P4T(3.3) | 67N4(3.8) 67N4T(3.8) | 67G4(3.10) 67G4T(3.10) | 67Q4(3.12) 67Q4T(3.12) |
1段过电流元件设置成正向(DIR1=F)
2段过电流元件设置成正向(DIR2=F)
3段过电流元件设置成反向(DIR3=R)
在某些应用中,段方向整定值DIR1到DIR4对于特定的过电流元件的设计要求是不够灵活的。本章节末尾的有控制整定值提供的方向控制将描述如何避免这种特定状况的。
ORDER-接地方向元件优先权整定值
整定值范围:
Q 负序电压极化方向元件
V 零序电压极化方向元件
I 通道IN电流极化方向元件
OFF 没有接地方向控制
整定值ORDER可以设置成为Q、V、I的任意组合。包含在整定值ORDER中的这些方向元件的顺序决定了用于最佳接地方向选择逻辑控制的优先权。见图4.7。
注意1:如果通道IN额定为0.05A,那么整定值选项“I”不能用于整定值ORDER。这导致图4.6底部的内部投入32IE默认为逻辑0。当32IE=逻辑0时图4.10中通道IN电流极化方向元件退出不工作。
因此,当通道IN额定电流为0.05A时,图4.10中通道IN电流极化方向元件退出不工作,即不能使用。
注意2:如果电压输入是三角形连接,那么整定值选项“V”不能用于整定值ORDER。这将导致内部投入32VE默认为逻辑0(见图4.6中部)。当内部投入32VE=逻辑0时,图4.9后面的零序电压极化方向元件被退出并且不工作。
因此,当电压输入是三角形连接时(见图1.2和图1.3),图4.9中的零序电压极化方向元件退出不工作,即不能使用。
举例,如果整定值:
ORDER=QV
那么所列第一个方向元件(Q=负序电压极化方向元件;见图4.8)在为中性点和零序接地过电流元件提供方向控制上具有优先权。
如果负序电压极化方向元件没有动作(例如,它没有足够的动作量值,即32QGE没有置位),那么所列第二个方向元件(V=零序电压极化方向元件;见图4.9)提供中性点和零序接地过电流元件的方向控制。
举另一个例子,如果整定值:
ORDER=V
那么任何时间都由零序电压极化方向元件(V=零序电压极化方向元件)提供中性点和零序接地过电流元件的方向控制。
整定值ORDER可以设置为任意元件组合(例如,ORDER=IQV,ORDER=QVI,ORDER=IV,ORDER=VQ,ORDER=I,ORDER=Q)。
如果整定值:
ORDER=OFF
那么三种方向元件(Q、V、I)都不操作。注意在图4.12中整定值ORDER=OFF实际上使得中性点和零序接地过电流元件没有方向(图4.12的方向控制输出持续置位为逻辑1)。
50P32P-相方向元件三相电流动作值
整定范围:
0.50-10.00A (5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
0.1-2.00A (1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
50P32P整定值设置用于相过电流元件所包含的三相故障时动作。它管理正序电压极化方向元件F32P和R32P(见图4.15)。
如果负荷入侵逻辑投入(投入整定值ELOAD=Y),那么整定值50P32P就不设置或显示,但内部固定为:
0.5A二次侧 (5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
0.1A二次侧 (1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
Z2F-正方向Z2门槛
Z2R-反方向Z2门槛
整定范围:
-0.到.00Ω二次侧(5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
-320.00到320.00Ω二次侧(1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
Z2F和Z2R用于计算正向和反向门槛,专门用于负序电压极化方向元件(见图4.8和图4.14)。
Z2F和Z2R自动设置
如果投入整定值E32=AUTO,整定值Z2F和Z2R(负序阻抗值)将自动计算,并使用正序线路阻抗量值整定值Z1MAG如下:
Z2F=Z1MAG/2 (Ω二次侧)
Z2R=Z1MAG/2+0.1 (Ω二次侧)
如果投入整定值E32=Y,整定值Z2F和Z2R(负序阻抗值)由用户计算和输入,但是整定值Z2R必须至少大于整定值Z2F数值0.1Ω。
50QFP-正方向负序电流动作值
50QRP-反方向负序电流动作值
整定范围:
0.25-5.00A二次侧 (5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
0.05-1.00A二次侧 (1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
50QFP整定值(3I2电流数值)是用于负序电压极化方向元件正向故障检测器50QF的动作值(见图4.5)。理想情况,整定值对于不平衡正向故障是大于额定负荷不平衡和小于最小预期负序电流量值。
50QRP整定值(3I2电流数值)是用于负序电压极化方向元件反向故障检测器50QR的动作值(见图4.5)。理想情况,整定值对于不平衡反向故障是大于额定负荷不平衡和小于最小预期负序电流量值。
50QFP和50QFR自动设置
如果投入整定值E32=AUTO,整定值50QFP和50QRP自动设置为:
50QFP= 0.50A 二次侧 (5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
50QRP= 0.25A 二次侧 (5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
50QFP= 0.10A 二次侧 (1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
50QRP= 0.05A 二次侧 (1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
a2-正序电流因数,I2/I1
整定范围:
0.10-0.50(无单位)
参考图4.5。
a2因数增进了负序电压极化方向元件的安全性。它阻止三相故障期间使用致使负序电流动作的根据线路不对称、CT饱和等计算出来的元件。
a2自动设置
如果投入整定值E32=AUTO,整定值a2自动设置为:
a2=0.1
对于a2=0.1,负序电流数值(I2)必须大于1/10倍的正序电流数值(I1)才能投入负序电压极化方向元件(|I2|>0.1|I1|)。
k2-零序电流因数,I2/I0
整定范围:
0.10-1.20(无单位)
注意图4.5中的内部投入逻辑输出:
32QE 用于控制负序和相过电流元件的负序电压极化方向元件的内部投入
32QGE 用于控制中性点和零序接地过电流元件的负序电压极化方向元件的内部投入
k2因数应用于内部投入32QGE。负序电流(I2)值必须大于零序电流(I0)值的k2倍才投入内部投入32QGE(接着才进行负序电压极化方向元件,见图4.8):
|I2|>k2*|I0|
这种检测确保继电器使用最牢靠的模拟量值来决定方向用于中性点和零序接地过电流元件。
如果下面两个内部投入:
32VE 用于控制中性点和零序接地过电流元件的零序电压极化方向元件的内部投入
32IE 用于控制中性点和零序接地过电流元件的通道IN电流极化方向元件的内部投入被置位,那么k2被忽略。如果零序电压极化和通道IN电流极化方向元件都没有运行,负序电压极化方向元件就无须太多(例如,因数k2)。
k2自动设置
如果投入整定值E32=AUTO,整定值k2自动设置为:
k2=0.2
对于k2=0.2,负序电流数值(I2)必须大于1/5倍的零序电流数值(I0)才能投入负序电压极化方向元件(|I2|>0.2|I0|)。再则,这假定至少一个内部投入置位,32VE或32IE。
50GFP-正方向零序接地电流动作值
50GRP-反方向零序接地电流动作值
整定范围:
0.25-5.00A二次侧 (5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
0.05-1.00A二次侧 (1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
如果前面的整定值ORDER不包含V或I(无零序电压极化或通道IN电流极化方向元件投入),那么整定值50GFP和50FRP不用整定且不显示。
50GFP整定值(3I0电流值)是零序电压极化和通道IN电流极化方向元件的正向故障检测器50GF的动作值(见图4.6)。理想情况,整定值对于不平衡反向故障是大于额定负荷不平衡和小于最小预期零序电流量值。
50GRP整定值(3I0电流值)是零序电压极化和通道IN电流极化方向元件的反向故障检测器50GR的动作值(见图4.6)。理想情况,整定值对于不平衡反向故障是大于额定负荷不平衡和小于最小预期零序电流量值。
50GFP和50GRP自动设置
如果投入整定值E32=AUTO,整定值50GFP和50GRP自动设置为:
50GFP= 0.50A 二次侧 (5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
50GRP= 0.25A 二次侧 (5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
50GFP= 0.10A 二次侧 (1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
50GRP= 0.05A 二次侧 (1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
a0-正序电流因数,I0/I1
整定范围:
0.02-0.50(无单位)
如果前面的整定值ORDER不包含V或I(没有零序电压极化或通道IN电流极化方向元件投入),那么整定值a0不用整定且不显示。
参考图4.6。
a0因数增进了零序电压极化和通道IN电流极化方向元件的安全性。它阻止三相故障期间使用致使零序电流(系统不平衡)动作的根据线路不对称、CT饱和等计算出来的元件。
a0自动设置
如果投入整定值E32=AUTO,整定值a0自动设置为:
a0=0.1
对于a0=0.1,零序电流数值(I0)必须大于1/10倍的正序电流数值(I1)才能投入零序电压极化和通道IN电流极化方向元件(|I0|>0.1|I1|)。
Z0F-正方向Z0门槛
Z0R-反方向Z0门槛
整定范围:
-0.到.00Ω二次侧(5A额定相电流输入,IA、IB、IC)
-320.00到320.00Ω二次侧(1A额定相电流输入,IA、IB、IC)
如果前面的整定值ORDER没有包含V(没有零序电压极化方向元件投入),那么整定值Z0F和Z0R不用整定且不显示。
Z0F和Z0R用于计算正向和反向门槛,特别用于零序电压极化方向元件(见图4.9)。
Z0F和Z0R自动设置
如果投入整定值E32=AUTO,整定值Z0F和Z0R(零序阻抗值)将自动计算,并使用零序线路阻抗量值整定值Z0MAG如下:
Z0F=Z0MAG/2 (Ω二次侧)
Z0R=Z0MAG/2+0.1 (二次侧)
如果投入整定值E32=Y,整定值Z0F和Z0R(负序阻抗值)由用户计算和输入,但是整定值Z0R必须至少大于整定值Z0F数值0.1Ω。
E32IV-SELogic控制方程投入
参考图4.6。
SELogic控制方程整定值E32IV必须置位为逻辑1来投入零序电压极化和通道IN电流极化方向元件,用于中性点和零序接地过电流元件的方向控制。
通常,这个整定值直接设置成逻辑1:
E32IV=1 (数字1)
对于零序源可能发生隔离(例如,断路器打开)并导致零序电压机化和通道IN电流极化方向元件的可能的相互关联问题的情况,SELogic控制方程整定值E32IV必须复位为逻辑0。在此例中,可连接从指定的断路器来的断路器辅助接点到SEL-351继电器来完成这一任务:
E32IV=IN6 (52a连接到光电隔离输入IN6)
大多数要求的控制可以设置进SELogic控制方程整定值E32IV。
由控制整定值提供的方向控制
对于大多数应用,段方向整定值DIR1到DIR4用来设置过电流元件的正方向、反方向或无方向。表格4.1显示了由各段方向整定值控制的过电流元件。注意在表格4.1中所有的反时限过电流元件(51_T元件)都由DIR1段方向整定值控制。见图4.12、图4.17、图4.18。
在大多数纵联跳闸方案中,各段如下设置(见图5.4):
1段过电流元件设置成正向(DIR1=F)
2段过电流元件设置成正向(DIR2=F)
3段过电流元件设置成反向(DIR3=R)
假设1段过电流元件需要设置如下:
67P1 正方向
67G1 正方向
51PT 正方向
51AT 反方向
51BT 反方向
51CT 反方向
51NT 无方向
51GT 正方向
为完成设置,可将DIR1整定值“关闭”,并且用于上述过电流元件的相关SELogic控制方程控制整定值被整定为带方向(正或反方向)或无方向。要求的整定值是:
DIR1=N (“关闭”;见图4.12、图4.17、图4.18)
67P1TC=32PF (正方向;见图3.3)
67G1TC=32GF (正方向;见图3.10)
51PTC=32PF (正方向;见图3.14)
51ATC=32PR (反方向;见图3.15)
51BTC=32PR (反方向;见图3.16)
51CTC=32PR (反方向;见图3.17)
51NTC=1 (无方向;见图3.18)
51GTC=32GF (正方向;见图3.19)
这仅仅是使用SELogic控制方程控制整定值设置过电流元件带方向(正向或反向)或无方向的一个例子。本例仅仅讨论了1段过电流元件(由段方向整定值DIR1控制的)。同样的整定方法也可应用于其它段。可能有多种变化。
