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重合器控制和保护

发布于：2022-09-28 17:11:28 来自：电气工程/输变电工程 [复制转发]

控制设备

控制柜

容纳保护和控制设备的机柜应独立于 AR 安装。
应提供7m 长的合适的抗紫外线电缆将AR 连接到控制柜。如果需要更短或更长的电缆，长度将在招标文件中指定。
当AR 连接到电力系统时，应能断开AR 的电缆，而不会造成损坏或故障：应注意CT 不能开路。应提供坚固的多针防风雨连接器。连接器的母头部分应安装在 AR 上，公头部分应安装在电缆上。将优先考虑为 AR 和控制柜提供连接器的产品。
机柜应充分密封和防尘，并应进行内部处理以防止湿气凝结。防护等级应适合用途。
供应商应确保安装在控制柜内的设备能够承受直接太阳辐射的热效应而不会导致故障和/或故障。招标文件中应提供详细信息。
机柜应提供三根电缆的底部入口。这应通过预先打出两个 21 毫米和一个 32 毫米直径的孔来完成。孔应适当封闭。
机柜应配备一个带有螺母、锁紧螺母和锯齿垫圈的外部 M10 接地螺柱。
柜门应配备坚固的紧固装置，该紧固装置能够由直径为 8 毫米的挂锁固定。
机柜应便于拆卸，便于车间维修。

电控设备

如果断路器的一极或多极未能响应跳闸或合闸命令，控制器不应受到任何损坏。
电子模块应执行连续诊断监控，并应包含硬件和软件看门狗检查。

保护特性

概述

所有保护功能的下降电流与启动电流之比应至少为 90%。
SEF 功能应配备谐波过滤器，以防止在初级剩余接地电流中存在谐波时运行。

应提供具有 3 次谐波抑制 > 28dB 的低通滤波器。SEF 功能及其过滤器均应在招标文件中进行说明。

所有保护功能，即过电流（O/C）、接地故障（E/F）和敏感接地故障（SEF）都应具有符合 IEC 255 特性的元件。
O/C、E/F 和 SEF 的跳闸顺序和自动重合闸特性应可编程以启用：

- 为跳闸和重合闸序列中的每次跳闸选择可用元素的任意组合；和- O/C、E/F 和 SEF 的独立跳闸和重合闸序列，O/C 和 E/F 的重合闸间隔数相同。

在 IDMTL 保护元件的情况下，AR 最好配备一个盘复位定时器，该定时器通过实现一个盘复位定时器来模拟上游机电感应盘继电器的复位功能。时间延迟的长度最好是可设置的，以便能够模拟上游设备（可设置在 5s 和 20s 之间），但是，如果提供了固定的时间延迟，它应该在 4s 和 5s 之间。
应提供顺序协调功能，以确保适用于串联 AR 的快速和延迟保护操作组合的合闸顺序协调。序列协调功能应该是这样的：

- AR 感知过电流或接地故障的存在，以及由另一个下游设备清除该故障，并按自己的顺序进行下一个保护操作；和

- 它仅按其快速保护操作顺序进行，允许针对区域内条件执行全部延迟操作。

应提供失相 (LOP) 保护以确保 AR 的保护功能如下：

- 如果线路上游部分的一相或两相电压丢失，AR 应跳闸且不自动重合闸。所有三相断电不应产生保护跳闸。

- 可以在不影响设备其他保护功能的情况下打开或关闭 LOP。应提供密码或其他形式的访问控制.

- LOP 的配置参数应包括电压水平（相对地）和一相或两相断电时间。电压电平应可配置为 5000 至 10000 伏，步长不大于 250 V。时间范围应可配置为 1 至60 秒，步长不大于 1 秒。

- 在保护跳闸的情况下，有关 LOP 操作的信息应相应地记录下来，并指出导致 AR 跳闸的相位。有关 LOP 操作的信息应易于评估。

应提供定向阻塞以确保 AR 的保护功能如下所述：

- AR 和控制元件应能够检测故障电流的方向。确定 O/C 和 E/F 故障方向的最短时间不得大于 50 毫秒。对于敏感接地故障 (SEF)，确定故障方向的时间不应超过 1 秒。

- 定向阻塞的配置应包括 O/C 和 E/F 元素的特征角的单独设置。特征角的设定范围为-180°～180°，步距不大于5°。

- 定向闭锁应具有配置 AR 以针对上游和下游故障跳闸或闭锁的设施。这应为 O/C、E/F 和 SEF 单独配置。

- 保护跳闸时的方向闭锁操作信息应相应记录在历史中。

AR 和控制单元应支持多个保护组，这应满足以下规定的要求：

- AR 应至少有 4 个独立的保护组。保护组应有明确的指示，并应标记为“I、II、III、IV”或“A、B、C、D”

- 每个保护组应具有配置 O/C、E/F 和 SEF 跳闸电流的功能，并独立于其他组指定保护跳闸次数。在一个保护组中使用的保护功能和参数应可用于任何或所有其他保护组。

- 对任何非活动保护组的任何保护参数的更改不应影响活动保护组的保护功能。

- 有关激活任何保护组的信息应记录在历史中，并且应易于评估。有关保护跳闸的信息应清楚地表明保护组，在故障时有效。

- AR 和控制元件应具有自动选择保护组的功能。自动保护组选择应具有通过密码保护或其他形式的访问控制打开或关闭的功能。

过流功能

延迟保护操作应通过选择具有正反（NI）、极反（VI）或极反（El）曲线的IDMTL保护元件来实现。还应提供定制的保护曲线。创建这些保护曲线所需的过程和软件工具都应在招标文件中描述。
过电流启动整定范围应在 10 A 到 1260 A 之间选择，步长不大于 10 A。
选择快速曲线或瞬时保护元件应能实现快速保护动作。

两个串联装置之间的快速曲线或瞬时保护元件的协调应是可能的通过从族中选择合适的曲线或添加可选择的时间增量，通常为 0.05 秒到 3 秒，以 0.05 秒为步长，或任何其他可接受的解决方案。

应通过提供具有以下特性的低设置定时限元件来避免与略高于 IDMTL 保护元件启动设置的故障水平相关的长保护操作时间：

- 应该可以启用或禁用该元素。启用后，它应作为所有选定元素的覆盖同时处于活动状态；

- 该元件应具有与 IDMTL 元件相同的启动电流设置；和

- 时间延迟应在 2s 到 10s 之间选择，步长为1s。时间延迟应独立于任何曲线操作。

应提供具有可选时间延迟的高置位瞬时元件，具有以下特点：

- 应该可以启用或禁用该元素。启用后，它应作为所有选定元素的覆盖同时处于活动状态；

- 由于高置位瞬时元件的操作导致的断路器锁定应该是可选择的；

- 该元件的启动设置范围应至少为过电流设置的 100% 至 1500%，并且应独立于任何曲线操作；

- 时间延迟应可选择从瞬时到 1 秒，步长为 0.05 秒。时间延迟应独立于任何曲线操作。

应提供冷负载启动 (CLP) 功能，允许用户在系统电源恢复的情况下选择修改保护元件特性。可以通过以下两种方式之一提供 CLP 功能：

- 瞬时 O/C 元素和 Low Set Definite Time O/C 元素可以在 CLP 持续时间内被阻塞；和

- IDMTLO/C 元件和 Low Set Definite Time O/C 元件的启动电流设置可以使用可设置的因子进行修改，以在 CLP 持续时间内增加这些元件的启动电流。瞬时 O/C 元件此时应被阻止。这是首选方法。

CLP 功能应具有以下特点：

- CLP 功能不得以任何方式干扰任何其他功能/元件的启动电流设置，除非如上所述；

- CLP 功能应使得 CLP 的活动持续时间可以从 0 分钟到 200 分钟以 1 分钟为步长进行选择；和

- 修正系数应可设置为 1 到 5，步长为 0,1。

接地故障功能

接地故障整定范围应检测低至 20 A 的初级接地故障电流。
延迟保护操作应选择具有NI、VI或El曲线的IDMTL元件，或时间延迟从0.5s到100s，步长为0.1s的定时限保护元件。
选择快速曲线或瞬时保护元件应能实现快速保护操作。

两个串联设备之间的快速曲线或瞬时保护元件的协调应可以通过从系列中选择合适的曲线或通过添加可选择的时间增量，通常为0.05s 到 3s，以 0.05s 为步长，或任何其他可接受的解决方案。

具有可选时间延迟的高设置瞬时元件应具有以下特性：

- 应该可以启用或禁用该元素。启用后，它应作为所有选定元素的覆盖同时处于活动状态；

- 由于高置位瞬时元件的操作而导致的断路器锁定应该是可选的；

- 该元件的启动设置范围应至少为接地故障设置的 100% 至 1500%，并且应独立于任何曲线操作；和

- 时间延迟应在 0.05s 到 1s 之间选择，步长为05s。时间延迟应独立于任何曲线操作。

灵敏接地故障（SEF）功能

4A 到 20A 的一次接地故障电流，步长不超过 1A 应是可检测的。
延时保护动作应通过选择延时从3s 到25s 的定时限保护元件，以1s为步长。

自动重合闸运行参数

达到锁定的连续跳闸次数应可选择为 1、2、3 或 4。
理想情况下，SEF 以及过电流和接地故障功能的组合应能分别选择复位时间。复位时间可在 5s 到 120s 之间选择，步长为 1s。
理想情况下，死区时间应可选择用于 SEF 以及过流和接地故障功能的组合。每次连续重合闸之间的死区时间应独立选择，第一次重合闸时从瞬时到 5 秒，后续重合闸时从最少 2 秒到最多 120 秒。
如果在关闭时故障仍然存在，则在死区时间内本地或远程启动的关闭指令应导致锁定。

过/欠频保护

过频保护功能应检测高于正常系统频率的频率。应可检测到高于系统频率的 5Hz 的过频跳闸设置，步长为 0.1Hz。
跳闸前达到或高于过频阈值的连续循环次数必须从 2 到 1000 个循环中选择。
欠频保护设置应与过频设置分开。应提供低于系统频率的低至 5Hz 的设置范围，步长为 0.1Hz。
在发生跳闸之前达到或低于欠频阈值的连续循环次数必须从 2 到 1000 个循环中选择。
应可以分别启用/禁用过频和欠频保护功能。
应提供自动关闭功能，使AR在频率恢复正常后关闭。

过压/欠压保护

过压保护功能应检测高于正常系统电压的电压。应可检测到高于标称系统电压的 100% 至 150%（以 1% 为步长）的过电压跳闸设置。
跳闸之前达到或高于过电压阈值的时间延迟必须在 0s 到 60s 之间选择，步长为0.1s。
欠压保护设置应与过压设置分开。应提供低于标称系统电压的 50% 至 100% 的设置范围，步长为 1%。
在发生跳闸之前低于或低于欠压阈值的时间延迟必须在 0s 到 60s 之间选择，步长为0.1s。
应可以分别启用/禁用过压和欠压保护功能。
应提供自动合闸功能，使AR在电压恢复正常后合闸。

统计测量功能

统计测量功能的特点应如下

测量应采用下列方法之一：

- 三相三线法；和- 或三相四线法

以规定精度测量/计算的数量是：

- 有效值相间和相对地±2.5%；

三相电压（额定电压的%）：

- 每相 r.m.s 电流（在额定电流范围内）：± 2.5%；

-三相有功功率，kW：±5%；

- 三相无功功率 (kVARs)：±5%；

-三相总有功电能（kWh）：±5%；

- 功率因数：±5%；

- 最大需求：± 5%。

有功电能和最大需量测量应相对于时间进行积分。能量值应以 5 分钟、15 分钟、30 分钟或 60 分钟的可选时间积分周期计算。数据缓冲区应按照 FIFO 原则工作，数据缓冲区的最小大小应在 30 分钟的积分周期内存储 4 个月的值。
电压互感器的电压因数至少应为1.9。
AR 和控制元件应具有记录累计停电次数和停电持续时间的设施。信息应可使用 SCADA 系统在本地或远程进行评估。应记录以下参数：

- 累计中断次数；

- 累计总停电时间；和

- 以事件日志的形式每次中断的时间和持续时间。