3.2 Distance Protection (21L)/Bảo vệ khoảng cách
3.11.6 Power Swing Blocking and Releasing
When power swing occurs on the power system, the impedance measured by the distance measuring element may vary from the load impedance area into the operating zone of the distance element. The distance measuring element may operate due to the power swing occurs in many points of interconnected power systems. To keep the stability of whole power system, tripping due to operation of the distance measuring element during a power swing is generally not allowed. Distance protection adopts power swing blocking releasing to avoid maloperation resulting from power swing. In another word, distance protection is blocked all along under the normal condition and power swing when the respective logic settings are enabled. Only when fault (internal fault or power swing with internal fault) is detected, power swing blocking for distance protection is released by PSBR element.
Khi xảy ra hiện tượng diện xoay chiều trên hệ thống nguồn, trở kháng đo được bởi phần tử đo khoảng cách có thể thay đổi từ vùng trở kháng chịu tải vào vùng hoạt động của phần tử khoảng cách. Phần tử đo khoảng cách có thể hoạt động do xảy ra hiện tượng dao động công suất ở nhiều điểm của hệ thống điện được kết nối với nhau. Để giữ được sự ổn định của toàn bộ hệ thống điện, nói chung không được phép ngắt do hoạt động của phần tử đo khoảng cách trong quá trình dao động công suất. Bảo vệ khoảng cách thông qua giải phóng chặn dao động công suất để tránh hoạt động sai do dao động công suất. Nói cách khác, bảo vệ khoảng cách bị chặn trong điều kiện bình thường và dao động công suất khi các cài đặt logic tương ứng được bật. Chỉ khi phát hiện ra lỗi (lỗi bên trong hoặc dao động công suất có lỗi bên trong), phần tử PSBR sẽ phát hành tính năng chặn dao động công suất để bảo vệ khoảng cách.
3 Protection Functions
Power swing blocking for distance element will be released if any of the following PSBR elements operates. Each distance zone elements has respective setting for selection this function.
Tính năng chặn dao động công suất cho phần tử khoảng cách sẽ được giải phóng nếu bất kỳ phần tử PSBR nào sau đây hoạt động. Mỗi phần tử vùng khoảng cách có cài đặt tương ứng để lựa chọn chức năng này.
Fault detector PSBR element (FD PSBR) Unsymmetrical fault PSBR element (UF PSBR) Symmetrical fault PSBR element (SF PSBR) Phần tử PSBR phát hiện lỗi (FD PSBR) Phần tử PSBR lỗi không đối xứng (UF PSBR) Phần tử PSBR lỗi đối xứng (SF PSBR) 1. Fault detector PSBR element
Phần tử PSBR phát hiện lỗi
If any of the following condition is matched, FD PSBR will operate for 160ms.
3 Positive sequence current is lower than the setting [21L.I_PSBR] before general fault detector element operates.
Nếu bất kỳ điều kiện nào sau đây phù hợp, FD PSBR sẽ hoạt động trong 160 mili giây.
Dòng điện thứ tự dương thấp hơn cài đặt [21L.I_PSBR] trước khi phần tử phát hiện lỗi chung hoạt động.
As shown in figure below, assuming that normal load impedance locates at position 1 and the impedance locates at position 2 when positive-sequence current is lower than the setting [21L.I_PSBR], it means FD operates between point 1 and point 2 if operation condition for FD PSBR mentioned above is fulfilled (point 3 as an example), and then FD PSBR will operate for 160ms.
Như được thể hiện trong hình bên dưới, giả sử rằng tổng trở tải bình thường đặt ở vị trí 1 và trở kháng đặt ở vị trí 2 khi dòng điện thứ tự dương thấp hơn cài đặt [21L.I_PSBR], thì điều này có nghĩa là FD hoạt động giữa điểm 1 và điểm 2 nếu điều kiện hoạt động cho FD PSBR được đề cập ở trên được đáp ứng (điểm 3 làm ví dụ), và sau đó FD PSBR sẽ hoạt động trong 160ms.
2. Unsymmetrical fault PSBR element
Phần tử PSBR lỗi không đối xứng (UF PSBR) The operation criterion:
Tiêu chuẩn hoạt động
3 Protection Functions
PCS-902S Line Distance Relay 3-71
I0+I2>m×I1
The “m”, an empirical value, is internal fixed coefficient which can ensure UF PSBR operation during power swing with internal unsymmetrical fault, while no operation during power swing or power swing with external fault.
“M”, một giá trị thực nghiệm, là hệ số cố định bên trong có thể đảm bảo UF PSBR hoạt động trong quá trình dao động công suất với lỗi không đối xứng bên trong, trong khi không hoạt động trong quá trình dao động công suất hoặc dao động công suất có lỗi bên ngoài.
This decision mainly utilizes the "discrepancy" that there is no negative-sequence or zero- sequence current during power swing, and there are negative-sequence and zero-sequence currents in case of asymmetric fault. In addition, value of m is used to differentiate internal asymmetric fault and external asymmetric fault in case of power swing.
Quyết định này chủ yếu sử dụng "sai số khép" không có dòng điện thứ tự âm hoặc thứ tự không trong quá trình dao động công suất, và có dòng điện thứ tự âm và thứ tự không trong trường hợp lỗi không đối xứng. Ngoài ra, giá trị của m được sử dụng để phân biệt lỗi không đối xứng bên trong và lỗi không đối xứng bên ngoài trong trường hợp dao động công suất.
In case of power swing or both power swing and external fault, asymmetric fault discriminating element will not operate and distance protection will be blocked:
Trong trường hợp dao động công suất hoặc cả dao động công suất và lỗi bên ngoài, phần tử phân biệt lỗi không đối xứng sẽ không hoạt động và bảo vệ khoảng cách sẽ bị chặn:
In case of power swing but no fault, I0 and I2 are near zero, but I1 is very large. Asymmetric fault discriminating element will not operate.
Trong trường hợp dao động công suất nhưng không có sự cố, I0 và I2 gần bằng không, nhưng I1
rất lớn. Phần tử phân biệt lỗi không đối xứng sẽ không hoạt động.
3 Protection Functions
In case of both power swing and external fault, if center of power swing is in scope of protection, both phase-to-phase and grounding impedance relays may operate. At this time, selection of value of m is used to ensure no operation of asymmetric fault discriminating element, blocking of distance protection, and no incorrect operation without selectivity. If power swing center is not on this line, distance protection will not operate incorrectly without selectivity due to power swing.
Trong trường hợp cả lỗi dao động công suất và lỗi bên ngoài, nếu tâm của dao động công suất nằm trong phạm vi bảo vệ, thì cả rơle trở kháng pha-pha và tiếp đất đều có thể hoạt động. Tại thời điểm này, lựa chọn giá trị của m được sử dụng để đảm bảo phần tử phân biệt lỗi không đối xứng không hoạt động, ngăn chặn bảo vệ khoảng cách và không có hoạt động sai mà không có tính chọn lọc. Nếu tâm dao động công suất không nằm trên đường này, bảo vệ khoảng cách sẽ không hoạt động không chính xác nếu không có tính chọn lọc do dao động công suất.
In case of internal asymmetric fault, asymmetric fault discriminating element operates and distance protection will be release to clear internal fault:
Trong trường hợp lỗi không đối xứng bên trong, phần tử phân biệt lỗi không đối xứng hoạt động và bảo vệ khoảng cách sẽ được giải phóng để xóa lỗi bên trong:
In case of both power swing and internal fault, if at the instant of short circuit, system electric potential angle is not laid out, asymmetric fault discriminating element will operate at once. If at the
instant of short circuit, system electric potential angle is laid out, asymmetric fault discriminating 3
element will operate when system angle gradually decreases, or local side tripping may be activated after immediate operation of opposite side asymmetric fault discriminating element and releasing of distance protection tripping. In case of normal internal asymmetric phase-to-phase or grounding fault in the system, relatively large zero-sequence or negative-sequence component will exist. At this time, the above equation is true and distance protection will be released.
Trong trường hợp xảy ra dao động công suất và lỗi bên trong, nếu tại thời điểm ngắn mạch, góc điện năng hệ thống không được phân ra, phần tử phân biệt sự cố không đối xứng sẽ hoạt động cùng một lúc. Nếu tại thời điểm ngắn mạch, góc điện năng hệ thống được phân ra, phần tử phân biệt sự cố không đối xứng sẽ hoạt động khi góc hệ thống giảm dần, hoặc dừng cục bộ có thể được kích hoạt sau khi hoạt động ngay lập tức của phần tử phân biệt sự cố không đối xứng phía đối diện và giải phóng bảo vệ khoảng cách dừng. Trong trường hợp xảy ra sự cố pha-pha hoặc nối đất không đối xứng bên trong bình thường trong hệ thống, thành phần thứ tự không hoặc thứ tự âm tương đối lớn sẽ tồn tại. Tại thời điểm này, phương trình trên là đúng và bảo vệ khoảng cách sẽ được giải phóng.