1、 微机纵差保护装置的调试方法介绍田广宇 1，赵敬峰 2，纪平 2(1.南瑞中德公司 210061; 2.国电南瑞科技股份有限公司，南京 210061)摘要：西门子光纤纵差保护 7SD610 在电力系统和石化企业已经的到了广泛的应用。本文通过简单介绍保护装置设计的理论基础和动作特性，着重说明 7SD610 光纤纵差保护在工程中的具体应用。对于输电线路一次设备和二次设备存在特殊配置的条件下 7SD610 光纤纵差保护的设置，以及在特殊情况下保护装置动作方程的计算及调试方法进行了简单的介绍。通过该保护装置在具体工程的调试说明，可为其它工程的调试提供一定的借鉴和参考价值。关键词：光纤纵差保护，工程应用
2、，调试方法。0 引言今年来随着微机继电保护技术的逐步发展，微机继电保护已广泛应用于电力系统和工矿企业，为电力系统的安全平稳运行提供了保障 1-4。西门子光纤纵差保护 7SD610 保护装置作为一种微机继电保护装置，也已经广泛应用于电力系统和石化企业。本文通过简单介绍 7SD61 保护装置设计的理论基础和保护装置的动态特性，着重说明了该保护装置在工程中的实际应用，尤其是对于在输电一次设备和二次设备存在特殊配置的条件下该保护装置的应用。同时本文也说明了该装置在特殊情况下的动作方程的计算和调试方法。1 新型纵差保护 7SD610的介绍1.1 工作原理装置的工作原理是基尔霍夫定律即(1)01kiI式中
3、 表示第 条支路的电流， 表示与节点相连支路个数。iIik线路差动保护的基本工作模型如图 1 所示。图 1. 线路差动保护 7SD610的基本工作模型系统各侧各装有一个保护装置，各侧的保护装置分别检测当地电流，同时将本侧的电流通过光纤传送到其它侧以便与各侧电流进行比较。若保护对象为一条线路，设一侧电流为 ，另外一侧电流为 。1I2II1 I2I1+I27SD610 I1 I1I2 I2 I1+I27SD610理论上，在正常工作情况下保护两侧电流满足如下方程(2)021I而在线路内部故障时，保护两侧电流满足的条件为下式所示：(3)fault21式中 为故障电流。faultI1.2 装置动作特性7
4、SD610 差动保护的动作特性如图 2 所示，acb restI图 2. 7SD610 差动保护的动作特性示意图横坐标为制动电流 ，纵坐标为差动电流 。 为差动起动电流，其主要跟线路的充电电流有关，restI difIif一般为 2-2.5 倍的充电电流，同时要大于 15%的额定工作电流。 为充电补偿高速段，直线 a 为向右平difI移 并跟纵坐标平行，直线 b 为过原点斜率 k 为 1 的直线，直线 c 为 高速段。由直线 a、直线 b 与difI if直线 c 组成的”trip ”部分为装置的动作区。1.3 保护动作判据装置的动作判据如式（4）、（5）所示(4)difII21(5)rest
5、II21式中 为差动保护的起动电流， 为制动电流。difI restI装置的制动电流计算如(6)式所示：（6）)(erodifrestII式中 为综合误差电流总和，)(eroItripIdiffIdiff Idiff 由式（6）可以看出制动电流跟通常的取法不一样，它为差动起动电流 及所有误差引起的系统的difI综合误差电流 之和。)(eroI2 保护动作特性分析2.1 CT 不饱和情况下的分析以保护线路为一条线路为例。当发生穿越性故障时，由于 CT 不饱和，两侧装置能在误差允许范围内正确反映各侧的电流，因而差动电流为：(7)difI21制动电流为：(8)21 eroeroNeroNdifres
6、t IPIII式中 为 CT 数据采集及传输误差系数， 为装置除 CT 误差以外的其它误差和，包括装置硬eroP)(ero件软件误差，频率偏移误差，传输误差。默认值当二次侧为时其值为.，当二次侧为时其值为 0.075。在不发生故障时很显然有 ，而由装置动作特性可以看出保护发生动作restdifI条件为 ，因而在不故障情况下不会发生误动。1restdifI当发生内部故障时，保护装置的差动电流计算方程如下：(9)(21eroNdif II而 仍按照式(8)进行计算，此时 CT 误差系数 通常取为 0.05，而 通常也在 0.2 以下，显restI eroPdifI然 ，即 装置可靠动作。dif1r
7、estdifI2.1 CT 饱和情况情况下的分析对于 CT 饱和的情况，当 7SD610 保护装置的二次测量值大于 CT 二次额定值时，装置会自动调整 CT 误差系数，一般将其增大为 0.15， 方程式也随之改变，制动电流计算值会相应增大。restI3 工程应用本套保护系统可以适用于高压和低压线路或线路变压器组的保护，也适用于多端线路的保护。下面介绍一下在不同输电线路配置下的调试方法。3.1 相同 CT变比情形广州地区某厂的 110kV 变电站通过 110kV 短线路和电厂相连，在线路两端都装设了光纤纵差保护7SD610，下面介绍一下动作方程计算和试验方法。电厂侧动作方程：(10)(21 er
8、oeroNeroNsetdif IPIII 其中 的设定值为 0.2A，此时未饱和，误差系数取 0.05，系统误差 为 0.015，difI )(eroI代入方程式。假定变电站侧电流为 ，电厂侧电流为 ，当只在变电站侧加电流时,差动电流计算方程为1I2I,即 ，计算得 A 时光纤纵差动作。当电厂侧和变电0502115.09.6.01站侧同时加电流 和 ，角度相差 180，动作方程式为 ，若固定I2 0155.212 I变电站侧电流 为 0.2A,改变电厂侧电流 的幅值，直到光纤纵差保护动作，根据方程式计算得当1 2IA 时光纤纵差保护动作。当保护电流增加到大于额定电流时 CT 饱和，光纤纵差
9、CT 误差系数47.2I自动切换到 0.15，此时动作方程式变为 。模拟 CT 饱和，固定变电015.0221I站侧电流为 1.2A,模拟改变电厂侧电流幅值，根据方程式计算得 A 时光纤纵差保护动作。若固876定电厂侧电流，模拟改变变电站侧电流的计算方法相同。3.2 不同 CT变比情形在实际系统中还会出现线路两端 CT 变比不一样的情形。该厂还有另外一条线路，其电厂侧 CT 变比800/1，而变电站侧 CT 变比为 600/1。变比不同时定值要求以线路的一次电流为参照，两侧保护定值换算成一次侧的电流值时要相同，因而该线路保护两侧保护的一次电流参照值应相同即两侧应同时设为600A。在实际做保护试
10、验时在电厂侧加 1A 时显示差流为 75%的额定电流，而在变电站侧加 1A 时显示差流为 100%额定电流。设定值为 0.2A，做保护试验时先在电厂侧加电流 ,此时方程式为2I，也就是 ，方程式考虑到两侧一次电流参照值需015.5.022II 60/215.8/95.2I要一致，计算后当 A 即 A 时光纤纵差动作。然后在变电站侧加电流 时，6/8*3 1ICT 一次额定电流和光纤纵差保护所设基准值相同都是 600A,方程式为 也就05011II是 ，计算后当 A 时光纤纵差动作，两侧 CT 变比不同动作值不同。.6/9.1I .01I还会有一种最特殊的情况，电厂侧 CT 变比 800/5，变
11、电站侧 CT 变比 600/1。此时两侧二次额定电流不同，一侧为 1A 一侧为 5A, 此情况下定值仍旧需要以一次电流为参照，两侧保护定值换算成一次电流要相同，因而两侧保护的一次电流参照值要设置相同，该线路保护两侧保护的一次电流参照值两侧应同时设为 600A,同时要考虑两侧 CT 二次额定电流有个相差 5 倍的关系。在电厂侧加电流 时,方程式为2II2/800/50.2/600/1+0.05I2/800/5+0+0.015/600/1，简化后为 0.95I2/8000.215*5/600,最后计算得A 时光纤纵差动作。而变电站侧计算方程同前面所述相同，此处不再计算详述。51.3.3 线路中有变
12、压器情形此情况下 7SD610 可在变压器两侧设置不同的极性组别和 CT 变比，并具有二次谐波抑制涌流功能，试验方法跟变压器差动保护类似，加入了星型接线和三角型接线间的角度转换。4 结论本文在分析了西门子 7SD610 光纤纵差保护的基本原理和动作特性，并详细叙述了该型号光纤纵差保护装置在石化企业的具体应用和试验方法。理论分析及典型和特殊情况应用的结果表明，西门子 7SD 系列装置是一种具有可靠性、兼容性、灵活性等特点的光纤纵差保护。通过对调试方法的介绍，可以作为其它设备调试的一种借鉴和参考，针对不同情况用不同的方法进行处理。参考文献1朱声石.高压电网继电保护原理与技术.北京:中国电力出版社，
13、1994.2王维俭.电气主设备继电保护原理与应用.北京:中国电力出版社，1995.3SIPROTECDifferential Protection 7SD610 manual,2001.4 丁网林. 一种新型纵差保护的原理及应用.电力系统自动化，2003, 23(),16-20.作者简介田广宇，男，30 岁，汉族，河南人，本科学历，南瑞中德保护控制系统有限公司员工。主要从事变电站综合自动化和微机保护的研究和应用.赵敬峰，男，32 岁，汉族，河北人，本科学历，国电南瑞科技股份有限公司系统分公司员工。主要从事变电站综合自动化和微机保护的研究和应用.纪平， 男，32 岁，汉族，江苏人，本科学历，国电南瑞科技股份有限公司农电分公司员工。主要从事变电站综合自动化和微机保护的研究和应用.
