TDR931系列保护装置实验指导书改.docx

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TDR931系列保护装置实验指导书改

TAS9000变电站综合自动化系统

TDR931线路保护装置

保护试验指导书

南京钛能电气电自工程部

一复合电压闭锁方向过电流保护５

1、相关控制字及定值说明５

2、试验接线说明６

3、保护实验步骤６

二过电流保护８

三零序过电流保护（或不平衡电流保护）８

1、相关控制字及定值说明８

2、试验接线说明９

3、保护实验步骤９

四过负荷保护１０

1、相关控制字及定值说明１０

2、试验接线说明１０

3、保护实验步骤１１

五TV断线检测１１

1、相关控制字及定值说明１１

2、试验接线说明１２

3、保护实验步骤１３

六低频保护１４

1、相关控制字及定值说明１４

2、试验接线说明１４

3、保护实验步骤１５

七零序过电压保护（不平衡电压保护）１６

1、相关控制字及定值说明１６

2、试验接线说明１６

3、保护实验步骤１７

八重合闸１８

1、相关控制字及定值说明１８

2、试验接线说明１９

3、保护实验步骤１９

九加速段保护２１

1、相关控制字及定值说明２１

2、试验接线说明２２

3、保护实验步骤２２

十低电压保护２３

1、相关控制字及定值说明２３

2、试验接线说明２３

3、保护实验步骤２４

十一过电压保护２５

1、相关控制字及定值说明２５

2、试验接线说明２５

3、保护实验步骤２６

十二开关位置监视２７

1、相关控制字及定值说明２７

2、试验接线说明２７

3保护实验步骤２８

十三手合同期逻辑２８

1、相关控制字及定值说明２９

2、试验接线说明２９

3、保护实验步骤３０

说明：

1.本文档中涉及端子号为TDR931单机背板端子号，对于组屏装置，请参照工程设计图纸，寻找文档中装置端子号对应的屏柜端子号;

2.本文档中保护实验控制字及定值均为厂内测试推荐值，现场保护实验时应按照用户提供定值单进行整定；

3.进行每个实验时，定值单以外的控制字及出口编程应全部退出；

4.本实验使用的是扬州的AT700S测试仪，如果输出电压、电流的相位与频率没有特殊说明的，均是指测试仪的默认值。

TDR931装置背板端子图

一复合电压闭锁方向过电流保护

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

过流I段

本控制字投入时，I段过流保护投入。

过流I段经复压闭锁

本控制字为I段过流保护复压闭锁元件投入控制字，在I段过流控制字投入时方可投退。

过流I段经方向闭锁

本控制字为I段过流保护方向闭锁元件投入控制字，在I段过流控制字投入时方可投退。

定值

说明

过流I段定值

过流I段时限

低电压定值

线电压低电压定值

负序电压定值

三相电压不平衡时，会产生负序电压

相间功率方向灵敏角

举例：

以Ubc为坐标系的0度，灵敏角定值为α，则Ia在坐标系中动作区间为-α-90至-α+90。

出口编程：

I段过流

出厂默认值

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

101

保护电压A相

103

保护电压B相

105

保护电压C相

113、115、117

三个端子短接，保护电压N相

107

保护电流A相

108

保护电流B相

109

保护电流C相

119,120,121

三个端子短接，保护电流N相

开入量A

301、302

保护出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

3、保护实验步骤

a）过电流保护实验

定值单：

定值及控制字

过流I段

投入

过流I段定值

过流I段时限

0.1S

用测试仪输出A相电流4.5A，步进0.1A，逐步增大电流（步进时间间隔需大于保护动作时限），直至装置返回开入量，测试仪将自动停止输出，记录动作值并检查保护装置动作灯及SOE记录是否正确。

B相和C相过流实验方法同A相。

b）复压闭锁元件实验

定值单：

定值及控制字

过流I段

投入

过流I段经复压闭锁

投入

过流I段定值

过流I段时限

0.1s

1测试仪输出电压：

A相57.7V∠90°,B相57.7V∠330°，C相57.7V∠210°。

输出电流：

IA=6A。

此时装置保护应不动作，逐步减小（步幅0.5V）测试仪电压的输出（三相同步减小），观察测试仪上显示的三相电压的变化，当装置上显示的Ua、Ub、Uc小于40.4V（线电压小于70V）时，此时装置动作灯亮起，装置报过流I段动作。

此实验验证了低电压对过流保护的闭锁。

2调整“低电压定值”为“30V”,用测试仪输出电压：

A相57.7V∠90°,B相57.7V∠330°，C相57.7V∠210°；输出电流：

IA=6A，此时装置不动作，逐步减小测试仪A相电压的输出（步幅0.5V），测试仪开入量A动作，记录此时测试仪A相电压显示值（负序电压动作值=（57.7-动作值）/3。

）

c）复合电压闭锁方向过流

定值单：

定值及控制字

过流I段

投入

过流I段经复压闭锁

投入

过流I段经方向闭锁

投入

过流I段定值

过流I段时限

0.1S

低电压定值

70V

负序电压定值

相间功率方向灵敏角Φ

-30°

1复归装置上的动作信号。

以A相功率方向元件为例（Ia/Ubc），Ubc角度为0度时，固定电压角度，转动电流Ia角度，动作区为-（90+Φ）～90-Φ。

本次试验，Ia动作区为-60～120度。

2用测试仪输出电压：

A相30V∠90°,B相30V∠330°，C相30V∠210°（30V是为保证满足复压闭锁元件动作值）。

输出A相电流6A∠130°，此时装置不动作，步进相位幅度为2°，逐渐减少A相电流的角度，直至装置动作灯亮起，装置报过流I段动作。

继续减小A相电流的角度，当区间在120至-60度时（平面直角坐标系中的角度，即测试仪上实际看到的角度区间），装置上的动作信号不能复归，当A相电流的角度超出这个范围时（即过流保护不满足方向性的要求），装置上报过流I段动作返回，装置上的动作信号可以复归。

此实验验证了电流方向性的闭锁条件。

3B相与C相功率方向元件同A相。

d）保护动作时间

复归装置上的动作信号。

用测试仪输入A相电流6A,装置保护出口会动作，测试仪会记录下装置返回开入量的时间。

二过电流保护

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

过流I段

本控制字投入时，I段过流保护投入。

定值

说明

过流I段定值

过流I段时限

出口编程：

1段过流

出厂默认值

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

107

保护电流A相

108

保护电流B相

109

保护电流C相

119,120,121

三个端子短接，保护电流N相

开入量A

301、302

保护出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

3、保护实验步骤

过电流保护实验

定值单：

定值及控制字

过流I段

投入

过流I段定值

过流I段时限

0.1S

B相和C相过流实验方法同A相。

三零序过电流保护（或不平衡电流保护）

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

零序过流保护

本控制字投入时，零序过流保护投入。

定值

说明

零序过流定值

零序过流时限

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

111

零序电流Io*

123

零序电流Io

开入量A

301、302

保护出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

零序过流保护

投入

零序过流定值

零序过流时限

0.8S

a）保护动作实验

用测试仪的A相输出2.5A的电流，步进0.1A，逐步增大电流（步进时间间隔需大于保护动作时限0.8S），当装置上显示的I0大于等于3A时，经过0.8S延时，装置保护动作灯亮起，装置上报“零序过流动作”。

b）保护动作时间

复归装置上的动作信号。

用测试仪输入A相电流3.6A,装置保护出口会动作。

记录下测试仪记录显示的装置返回开入量的时间。

四过负荷保护

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

过负荷保护

此控制字投入时，任一相过负荷则保护动作于告警。

定值

说明

过负荷定值

过负荷时限

2、试验接线说明

107

保护电流A相

108

保护电流B相

109

保护电流C相

119,120,121

三个端子短接，保护电流N相

开入量A

314、315

装置的告警信号出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

过负荷保护

投入

过负荷定值

6.5A

过负荷时限

9.0S

a）保护动作实验

复归装置上的动作或者告警信号。

用测试仪输出A相电流6A，步进0.1A,逐步增大电流（步进时间间隔需大于保护动作时限9S），直至装置告警灯亮起，装置上报“过负荷动作”。

B相和C相过负荷保护同A相。

b）动作时间测试

复归装置上的动作信号。

用测试仪输入A相电流8A,装置会动作。

测试仪会记录下装置返回开入量的时间。

五TV断线检测

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

TV断线监视

本控制字投入时，TV断线监视保护投入。

定值

说明

低电压定值

负序电压定值

TV断线报警时限

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

101

保护电压A相

103

保护电压B相

105

保护电压C相

113、115、117

三个端子短接，保护电压N相

107

保护电流A相

108

保护电流B相

109

保护电流C相

119,120,121

三个端子短接，保护电流N相

开入量A

314、315

装置的告警信号出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

操作回路的接线方法：

把装置的工作电源213、214分别接到操作回路的正、负电源401、412端子上。

401接到断路器的正电源，412接到断路器的负电源。

装置的402、403端子短接然后接入断路器的跳闸线圈；405、406端子短接，然后接入断路器的合闸线圈。

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

TV断线监视

投入

低电压定值

70V

负序电压定值

TV断线报警时限

9.0S

a）保护动作实验

①使断路器处于分位，用测试仪输出对称三相正序电压57.7V。

步幅0.5V,逐渐减小其中任一相电压（如A相电压，步进时间间隔需大于保护动作时限9S），当装置上显示的Uns>=7V，经过9S延时，装置告警灯亮起，装置上报“TV断线动作”。

②使断路器处于分位，用测试仪输出三相正序电压57.7V，三相正序电流1A，经9S延时后，装置不会报TV断线；同时减小三相电压，使装置上显示的三个线电压小于等于70V，经9S延时后装置将报“TV断线动作”，装置的告警灯亮起。

从而验证TV断线功能受低压元件的闭锁。

③使断路器处于分位，用测试仪输出三相正序电压57.7V，三相正序电流0.1A，经9S延时后，装置不会报TV断线；逐步增大任意一相电流的输出，步幅0.1A（步进时间间隔需大于保护动作时限9S），直至装置告警灯亮起，装置上报“TV断线动作”。

从而验证TV断线功能受无流元件的闭锁。

④使断路器在合位，不输入电压、电流，经延时后装置告警灯亮，报“TV断线动作”。

b）动作时间测试

复归装置上的动作信号，用测试仪输出A相电压57.7V，经一定延时后，装置告警灯亮起，装置报“TV断线动作”。

测试仪会记录下装置返回开入量的时间。

说明：

TV断线检测元件与复合电压启动为同一元件，可以很好地对闭锁元件进行监视。

本元件中低压元件受无流元件和开关跳闸位置闭锁，只有在开关处于合闸位置或有电流时才发TV断线信号，负序元件不受闭锁。

无流定值固定0.1In。

六低频保护

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

低频保护

本控制字投入时，零序过流保护投入。

定值

说明

低频定值

低频时限

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

101

保护电压A相

103

保护电压B相

105

保护电压C相

113、115、117

三个端子短接，保护电压N相

107

保护电流A相

108

保护电流B相

109

保护电流C相

119,120,121

三个端子短接，保护电流N相

开入量A

301、302

保护出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

低频保护

投入

低频定值

49HZ

低频时限

0.2S

a）保护动作实验

复归装置上的保护动作或者告警信号。

用测试仪输入正序三相电压57.7V,三相电流2A，频率起始值49.6HZ，终止值40HZ，滑差0.1HZ/s，当频率降到49HZ时装置保护出口会动作，动作灯会亮起，装置报“低频保护动作”。

复归装置上的保护动作或者告警信号。

用测试仪输入正序三相电压57.7V,三相电流2A，频率起始值49.6HZ，终止值30HZ，滑差3.5HZ/s，当装置频率下降到30HZ时，装置保护出口仍不会动作。

因为此时滑差大于3.0HZ/s,装置会闭锁低频出口。

说明：

低频保护的起始值必须大于等于49.5HZ，才能启动低频保护。

低频动作条件为：

频率低于低频定值，有压（电压大于0.6Un），有流（电流大于0.1In），滑差小于3Hz/s。

七零序过电压保护（不平衡电压保护）

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

零序过压1保护

本控制字投入时，零序过流保护投入。

定值

说明

零序过压1定值

零序过压1时限

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

112

零序电压Uo*

124

零序电压Uo

开入量A

301、302

保护出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

零序过压1保护

投入

零序过压1定值

30V

零序过压1时限

0.5S

a）保护动作实验

复归装置的保护动作和者告警信号。

用测试仪输出A相电压为25V，逐步增大测试仪的电压输出（步幅0.5V，步进时间间隔需大于保护动作时限0.5S），直至装置动作灯亮起，装置上报“零序过压动作”。

查看装置的SOE记录，并记下装置的动作值Uo。

b）动作时间测试

用测试仪输出A相电压为40V，经过一段时间延时后，装置动作灯亮起，装置报“零序过压1动作”。

测试仪会记录下装置返回开入量的时间。

八重合闸

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

过流1段

投入此保护是为了通过保护动作，启动重合闸。

重合闸

投入此控制字时可由保护动作或开关偷跳启动重合闸。

重合闸方式

可选择非同期、检无压、检同期三种工作方式。

线路电压取自

可选择Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca。

此电压由装置的110、122端子输入，用于判断线路的有压、无压。

线路电压额定值

可选57V和100V，用于判断线路有压、无压。

（线路无压内部固定值为0.25Un,有压内部固定值为0.7Un）

定值

过流1段定值

过流1段时限

重合闸时限

从重合闸条件满足到装置重合闸启动的时间。

重合闸同期角

检同期工作方式时，若抽样电压与线路电压的相位差在此范围内，则认为同期条件中的相位差满足条件。

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

101

保护电压A相

103

保护电压B相

105

保护电压C相

113、115、117

三个端子短接，保护电压N相

107

保护电流A相

108

保护电流B相

109

保护电流C相

119,120,121

三个端子短接，保护电流N相

操作回路的接线方法：

把装置的工作电源213、214分别接到操作回路的正、负电源401、412端子上。

401接到断路器的正电源，412接到断路器的负电源。

装置的402、403端子短接然后接入断路器的跳闸线圈；405、406端子短接，然后接入断路器的合闸线圈。

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

过流1段

投入

重合闸

投入

重合闸方式

非同期、检无压、检同期三种方式根据需要选择。

线路电压取自

线路电压额定值

57.7V

定值

过流1段定值

过流1段时限

0．1S

重合闸时限

0.7s

重合闸同期角

30°

a）非同期

复归装置上的动作和保护信号。

控制字重合闸方式选择非同期，使断路器在合闸位置充电15s。

用测试仪输入UA60V,Ux60V,Ia4.5A，A相电流步进幅值为5A。

装置保护动作跳开断路器时，把A相电流步进减到0A，此时断路器会重合闸，装置报重合闸动作。

b）检无压

控制字重合闸方式选择检无压，断路器在合闸位置充电15s。

用测试仪输入UA60V,Ux60V,Ia6A，A相电流步进幅值为6A。

装置保护动作跳开断路器时，把A相电流步进减到0A，，此时装置不会重合闸。

让断路器在合闸位置充电15s。

用测试仪输入UA60V,Ux0V,Ia6A，A相电流步进幅值为6A。

装置保护动作跳开断路器时，把A相电流步进减到0A，，此时装置会报“重合闸动作”，断路器重新合上。

c）检同期

控制字重合闸方式选择检同期，断路器在合闸位置充电15s。

用测试仪输入UA60V∠0°,Ux60V∠240°,Ia6A，A相电流步进幅值为6A。

当装置保护动作跳开断路器时，把A相电流步进减到0A，此时装置不会重合闸。

复归装置上的动作和保护信号。

让断路器在合闸位置充电15s。

用测试仪输入UA60V∠0°,Ux60V∠0°,Ia6A，A相电流步进幅值为6A。

当装置保护动作跳开断路器时，把A相电流步进减到0A，此时装置会报“重合闸动作”，断路器合上。

以上两步仅是验证同期条件里的相位差。

同理可以分别改变Ux的幅值和频率来验证电压差和频率差。

九加速段保护

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

过流过流1段

投入此保护是为了通过保护动作，启动重合闸。

加速段保护

投入此控制字时可由保护动作或开关偷跳启动。

重合闸

重合闸方式

定值

I段过流定值

I段过流时限

加速段保护定值

加速段保护时限

重合闸时限

重合闸同期角

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

107

保护电流A相

108

保护电流B相

109

保护电流C相

119,120,121

三个端子短接，保护电流N相

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

过流过流1段

投入

加速段保护

投入

重合闸

投入

重合闸方式

检无压

定值

I段过流定值

I段过流时限

加速段保护定值

加速段保护时限

0.1s

重合闸时限

0.7s

重合闸同期角

30°

a）重合闸启动

让断路器在合闸位置充电15s。

用测试仪输入Ia6A,断路器跳闸，停止电流输出，装置报重合闸动作，断路器合闸。

再输入Ia4A，装置报加速段工作。

b）手合加速

让断路器在合闸位置充电15s。

用测试仪输入Ia6A,断路器跳闸，把电流IA减少到4A，手动合上断路器。

再输入Ia4A，装置报加速段工作。

十低电压保护

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

低压保护

本控制字投入时，低电压流保护投入。

定值

低压保护定值

低压保护时限

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

101

保护电压A相

103

保护电压B相

105

保护电压C相

113、115、117

三个端子短接，保护电压N相

开入量A

301、302

保护出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

低压保护

投入

定值

低压保护定值

60V

低压保护时限

0.3S

a）保护动作测试

用测试仪输入正序三相电压57.7V，逐步减小测试仪电压的输出（三相同步减小，步幅0.5V,步进时间间隔需大于保护动作时限0.3S），直至装置动作灯亮起，装置报“低电压保护动作”。

查看装置的SOE记录，并记下装置的动作值Uab、Ubc、Uca。

b）保护动作时间测试

用测试仪输入正序三相电压57.7V，复归装置上的动作和告警信号。

通过步进的方法把输出三相电压一次降低到27.7V（步进幅度为30V即可）。

装置动作灯亮起，装置报“低电压保护动作”。

测试仪会记录下装置返回开入量的时间。

说明：

本保护要求三个低电压元件同时动作时，才能切除设备

十一过电压保护

1、相关控制字及定值说明

控制字

说明

过压保护

此控制字投入时有一个线电压超过定值，装置保护出口将动作。

定值

过压保护定值

过压保护时限

2、试验接线说明

测试仪

TDR931装置端子

说明

101

保护电压A相

103

保护电压B相

105

保护电压C相

113、115、117

三个端子短接，保护电压N相

开入量A

301、302

保护出口，接至测试仪的开入量，以测量保护动作时间。

3、保护实验步骤

定值单：

定值及控制字

过压保护

投入

定值

过压保护定值

120V

过压保护时限

0.5S

a）保护动作测试

用测试仪输入正序三相电压57.7V，逐步增加测试仪电压的输出（三相同步增加，步幅0.5V,步进时间间隔需大于保护动作时限0.5S），直至装置动作灯亮起，装置报“过压保护动作”。

查看装置的SOE记录，并记下装置的动作值Uab、Ubc、Uca。

b）动作时间测试

复归装置上的保护动作和告警信号。

用测试仪输入正序三相电压75V，经过一定的延时后，装置动作灯亮起，装置报“低电压保护动作”。

测试仪会记录下

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