3.6 Fault Detector (FD)/Bộ phát hiện lỗi
3.6.1 Function Description/Mô tả chức năng
The current amplitude is calculated based on the injected analogue quantities. The fault detector continuously detects the change of phase-to-phase power frequency current and the calculated zero-sequence and negative-sequence currents. The fault detector includes:
Biên độ hiện tại được tính toán dựa trên các đại lượng tương tự được đưa vào. Bộ phát hiện lỗi liên tục phát hiện sự thay đổi của dòng điện tần số nguồn pha đến pha và dòng điện thứ tự không và dòng thứ tự âm được tính toán. Bộ phát hiện lỗi bao gồm:
1. Fault detector based on DPFC current: DPFC current is greater than the setting value 2. Fault detector based on zero-sequence current: Zero-sequence current is greater than the
setting value
3. Fault detector based on negative-sequence current: Negative-sequence current is greater than the setting value
1. Bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện DPFC: Dòng điện DPFC lớn hơn giá trị cài đặt 2. Bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng thứ tự không: Dòng thứ tự không lớn hơn giá trị cài đặt 3. Bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện thứ tự âm: Dòng điện thứ tự âm lớn hơn giá trị cài đặt If any of the above conditions is satisfied, the fault detector will operate to start protection calculation. The fault detectors based on DPFC current and zero-sequence current are always enabled, and fault detector based on negative-sequence current could be enabled or disabled by the setting. Pilot distance protection, pilot directional earth-fault protection, distance protection and DPFC distance protection are controlled by these fault detector.
Nếu thỏa mãn bất kỳ điều kiện nào trên đây, bộ phát hiện lỗi sẽ hoạt động để bắt đầu tính toán bảo vệ. Bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện DPFC và dòng thứ tự 0 luôn được kích hoạt và bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng thứ tự âm có thể được kích hoạt hoặc vô hiệu hóa theo cài đặt. Bảo vệ khoảng cách điều khiển, bảo vệ lỗi nối đất hướng điều khiển, bảo vệ khoảng cách và bảo vệ khoảng cách DPFC được điều khiển bởi bộ phát hiện lỗi này.
3.6.1.1 Fault Detector Based on DPFC Current Bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện DPFC
DPFC phase-to-phase current is obtained by subtracting the phase-to-phase current from that of a cycle before.
Dòng điện pha-pha DPFC thu được bằng cách lấy dòng điện pha-pha của chu kỳ trước đó trừ đi.
3 Protection Functions
3
I(k) is the current sampling point.
I(k-24) is the value of the sampling point before a cycle, 24 is the sampling points cycle.
I (k) là điểm lấy mẫu dòng điện.
I (k-24) là giá trị của điểm lấy mẫu trước một chu kỳ, 24 là chu kỳ điểm lấy mẫu.
From above figures, it is concluded that DPFC can reflect the sudden change of current at the initial stage of a fault and has a perfect performance of fault detection. It is used to determine whether this pickup condition is met according to Equation 3.6-1.
For multi-phase short-circuit fault, DPFC phase-to-phase current has high sensitivity to ensure the pickup of protection device. For usual single phase to earth fault, it also has sufficient sensitivity to pick up except the earth fault with very large fault resistance. Under this condition, DPFC current may be very small and the sensitivity is reduced, however, zero-sequence current is used to remedy the reduction of the sensitivity.
This element adopts adaptive floating threshold varied with the change of load current continuously. The change of load current is small and steady under normal or power swing condition, the adaptive floating threshold with the ΔISet is higher than the change of current under these conditions and hence maintains the element stability.
Từ các số liệu trên, kết luận rằng DPFC có thể phản ánh sự thay đổi đột ngột của dòng điện ở giai đoạn đầu của lỗi và có hiệu suất phát hiện lỗi hoàn hảo. Nó được sử dụng để xác định xem điều kiện nhận này có được đáp ứng theo Công thức 3.6-1 hay không.
Đối với sự cố ngắn mạch nhiều pha, dòng điện pha-pha DPFC có độ nhạy cao để đảm bảo nhận thiết bị bảo vệ. Đối với sự cố nối đất một pha thông thường, nó cũng có đủ độ nhạy để nhận ngoại trừ sự cố nối đất có điện trở lỗi rất lớn. Trong điều kiện này, dòng điện DPFC có thể rất nhỏ và độ nhạy bị giảm, tuy nhiên, dòng điện thứ tự không được sử dụng để khắc phục việc giảm độ nhạy.
Phần tử này sử dụng ngưỡng nổi thích ứng thay đổi với sự thay đổi liên tục của dòng điện tải. Sự thay đổi của dòng điện tải là nhỏ và ổn định trong điều kiện bình thường hoặc dao động công suất, ngưỡng nổi thích ứng với ΔISet cao hơn sự thay đổi của dòng điện trong các điều kiện này
3 Protection Functions
PCS-902S Line Distance Relay 3-17
và do đó duy trì sự ổn định của phần tử.
The criterion is/ Tiêu chí là:
Where/Trong đó:
ΔIΦΦMAX: The maximum half-wave integration value of phase-to-phase current (ΦΦ=AB, BC, CA) ΔISet: The fixed threshold value (i.e. the setting [FD.DPFC.I_Set])
ΔITh: The floating threshold value
ΔIΦΦMAX: Giá trị tích hợp nửa sóng lớn nhất của dòng điện pha-pha (ΦΦ = AB, BC, CA) ΔISet: Giá trị ngưỡng cố định (tức là cài đặt [FD.DPFC.I_Set])
ΔITh: Giá trị ngưỡng nổi
The coefficient, 1.25, is an empirical value which ensures that the threshold is always higher than the unbalance current of the system.
3 If operation condition are satisfied, the fault detector based on DPFC current will operate. The pickup signal will maintain 5s after the fault detector based on DPFC current drops off.
Hệ số, 1.25, là một giá trị thực nghiệm đảm bảo rằng ngưỡng luôn cao hơn dòng điện không cân bằng của hệ thống.
Nếu điều kiện hoạt động được thỏa mãn, bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện DPFC sẽ hoạt động. Tín hiệu nhận sẽ duy trì 5 giây sau khi bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện DPFC tắt.
3.6.1.2 Fault Detector Based on Zero-sequence Current Bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện thứ tự không
The operation condition will be satisfied when zero-sequence current (3I0) is greater than the setting [FD.ROC.3I0_Set]. The fault detector based on zero-sequence current is always in service.
(3I0: zero-sequence current is calculated from the vector sum of Ia, Ib and Ic)
If operation condition are satisfied, the fault detector based on zero-sequence current will operate.
The pickup signal will maintain 5s after the fault detector based on zero-sequence current drops off.
Điều kiện hoạt động sẽ được thỏa mãn khi dòng điện thứ tự không (3I0) lớn hơn cài đặt [FD.ROC.3I0_Set]. Bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện thứ tự 0 luôn hoạt động. (3I0: dòng điện thứ tự không được tính từ tổng vectơ của Ia, Ib và Ic)
Nếu điều kiện hoạt động được thỏa mãn, bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện thứ tự không sẽ hoạt động. Tín hiệu nhận sẽ duy trì 5 giây sau khi bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện thứ tự không ngắt.
3.6.1.3 Fault Detector Based on Negative-sequence Current Bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện thứ tự âm
The operation condition will be satisfied when negative-sequence current (I2) is greater than the setting [FD.NOC.I2_Set]. It can be enabled or disabled by the setting [FD.NOC.En].
If operation condition are satisfied, the fault detector based on negative-sequence current will
3 Protection Functions
operate. The pickup signal will maintain 5s after the fault detector based on negative-sequence current drops off.
Điều kiện hoạt động sẽ được thỏa mãn khi dòng điện thứ tự âm (I2) lớn hơn cài đặt [FD.NOC.I2_Set]. Nó có thể được kích hoạt hoặc vô hiệu hóa bằng cài đặt [FD.NOC.En].
Nếu điều kiện hoạt động được thỏa mãn, bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện thứ tự âm sẽ hoạt động. Tín hiệu nhận sẽ duy trì 5 giây sau khi bộ phát hiện lỗi dựa trên dòng điện thứ tự âm tắt.