国网南瑞SAI-318K数字式电抗器保护装置微机综合保护

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SAI-318K数字式电抗器保护装置

一、概述
适用于 35KV 及以下电压等级的串联、并联接线的干式或油浸式电抗器电源侧或负荷侧保护测控。对于串联接线的电抗器，对侧应配置一台 SAI318D线路保护测控装置。

保护功能配置

l 反应保护区内故障的差动速断保护

l 反应保护区内故障经二次谐波制动的比率差动保护

l CT 断线的检测及差动保护闭锁功能

l 非电量保护

l 二段式定时限过流保护

l 过负荷保护（跳闸或告警信号可选）

l 零序过流保护（跳闸或告警信号可选）

l 失压保护

l 小电流接地选线功能

l 故障滤波、事件SOE、立的操作回路

测控功能配置

l 11路强电遥信开入采集

l 装置失电告警，装置事故信号，装置告警信号

l 断路器遥控分合、分合次数统计

l 模拟量遥测：Ia、Ib（选配，订货时须注明）、Ic、Ua、Ub、Uc、P、Q、COSθ、F



二、保护原理
2.1差动速断元件
当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于总出口继电器。用于在电抗器差动区发生严重故障情况下切除电抗器。差动速断定值应能躲过外部故障的da不平衡电流和空投电抗器时的励磁涌流，并考虑到电流互感器饱和因素，一般取6～12倍的额定电流。



其中 Id为差流，Isd为差动速断定值

2.2比率差动元件
采用常规比率差动原理，其动作方程如下：

Id > Icd （Ir < Iro）

Id - Icd > Kcd ·(Ir- Iro) （Ir ≥ Iro）

同时满足上述两个方程时，比率差动元件动作。其中，Id为差动电流，Ir为制动电流，Kcd为比率制动系数，Icd为差动电流门槛定值，Iro为拐点电流值。

其动作曲线如下图：



建议将元件中的拐点电流Iro设定为1.0倍的高压侧额定电流，以匝间短路在制动电流







小于额定电流即Ir < Ie时，没有制动作用。

差动电流门槛判据不宜过小，建议取Icd＝(0.3～0.5) Ie。

比率制动系数的整定可按以下的公式进行:

Kcd = Kk ·(Ktx·Fwc + △U + △Fph)

其中，Kk为可靠系数，取1.3～1.5

Ktx为同型系数，取1.0

Fwc为电流互感器的允许误差，取0.1

△U为电抗器调压抽头引起的误差，取调压范围的一半

△Fphph为因电流互感器引起的电流不平衡产生的相对误差，取0.05

比率制动系数Kcd建议取值范围为0.3～0.7。

对于双圈变：

Id ＝∣· H +· L∣

Ir ＝∣· H-· L∣/2

式中，· H、· L分别为高压侧和低压侧电流，均以流入电抗器为正方向。

2.3、CT断线报警及闭锁
具有瞬时CT断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能。

2.3.1、瞬时CT断线

比率差动启动后，需经过瞬时CT断线的检测，差流不是由于断线引起的。判别为CT断线后，发出告警信号，报告CT断线，通过调整控制字可以决定是否闭锁差动保护。

瞬时CT断线判别在满足下列任何一个条件时，将不进行CT断线判别：

1) 启动前某侧da相电流小于该侧额定电流的20％，则不判该侧；

2) 启动后相电流da值大于该侧额定电流的120％；

3) 启动后任一侧电流比启动前增加。

在上述三个条件均不满足的情况下，如某一侧同时满足以下条件，则判为CT断线：

1) 只有一相电流为零；

2) 其余两相电流于启动前电流相等。

2.3.2、差流越限告警

如差流大于15％的高压侧额定电流，经判别超过10s后，发出告警信号。并报告差流越限，但不闭锁差动保护。这一功能兼起保护装置交流采样回路的监视功能。

2.4 过流保护
装置实时计算并进行二段过流判别。装置在执行二段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：

1)In>Idn ； Idn：过流N段定值

2)T>T0n ；T0n： 过流N段延时定值





Idn为n段电流定值，Ia,b,c为相电流

2.5 过负荷保护
过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：

MAX(IF)>Ifh

时间延时到

其中Ifh为过负荷电流定值。过负荷报警与跳闸的选择由控制字选定。



Idn为n段电流定值，Ia,b,c为相电流

2.5 失压保护
为了保护母线失压后重合成功电抗器免受冲击损害而设置。失压保护受跳位闭锁。

2.6 零序过流保护
本装置设置了定时限零序过电流保护，可经软压板控制投退。

2.7 数据记录
遥空功能主要有三种：正常遥空跳闸操作和合闸操作，接地选线遥空跳闸操作。

  遥信量主要有：16 路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms。