PSCAD中保護(hù)元件的介紹

1、1. Current Transformer (CT) - JA Model（CTJA 模型）本組件基于 Jiles-Aherton 的鐵磁磁滯理論模擬了電流互感器（CT）。基于磁性材料的物理特性，給出了飽和效應(yīng)以及磁滯剩磁和最小磁滯回線等信息。 被測量電流作為輸入（ kA ），輸出是繼電設(shè)備所用的二次電流（ Amps）。2. Current Transformer - Lucas Model（CTLucas 模型）本組件模擬了其負(fù)載（繼電設(shè)備）為感性的電流互感器。被測量電流作為輸入（kA ），輸出是繼電設(shè)備所用的二次電流（ Amps）。3. Two CT Differential Confi

2、guration - JA Model （雙 CT 差分結(jié)構(gòu) JA 模型）本組件模擬了差動(dòng)保護(hù)中并聯(lián)運(yùn)行的兩只電流互感器。模型基于 Jiles-Aherton 的鐵磁磁滯理論?；诖判圆牧系奈锢硖匦?，給出了飽和效應(yīng)以及磁滯剩磁和最小磁滯回線等信息。被測量的一次側(cè)線電流作為輸入（ kA ），模型計(jì)算出流過 CT 線圈的二次側(cè)電流（Amps）。流經(jīng)繼電設(shè)備的電流是其內(nèi)部輸出變量。4. Coupled Capacitor Voltage Transformer (CCVT)（帶耦合電容的電壓互感器）CCVT本組件模擬了相互作用的耦合式電壓互感器（ VT ）。模型的輸入是電容兩端的電壓， Vp （測量

3、自系統(tǒng)的電壓）、 C1 和 C2。輸出是變換后的電壓 VS（ Volts ）。CCVT 電路模型的結(jié)構(gòu)如下所示：5. Potential Transformer (PT/VT)（ PT Lucas 模型）本組件模擬了相互作用的耦合式電壓互感器。輸入是測量的系統(tǒng)電壓Vp（kV ）。輸出是變換后的電壓Vs（Volts ）。PT/VT 的電路結(jié)構(gòu)如下所示：6. Block Average Phase Comparator Relay（塊均值比相繼電器）本組件計(jì)算如下值：如果由 V 和 I 所描述的阻抗在保護(hù)區(qū)外，則此值為負(fù)。本組件對(duì)標(biāo)么化的電氣量（范圍 1.02.0）進(jìn)行積分，如果積分器的輸出超過1

4、.0 則輸出跳閘信號(hào)（1）。默認(rèn)輸出是0。7. Line to Ground Impedance（線對(duì)地阻抗）本組件像接地阻抗繼電器一樣計(jì)算出線對(duì)地阻抗。圖中，VM是指電壓幅值，VP是指電壓相角， IM 指電流幅值， IP 指電流相角。輸出阻抗是直角坐標(biāo)形式（即輸出 R 和 X ），優(yōu)化后供 “Trip Polygon、”“Distance Relay- AppleCharacteristics 、“”Distance Relay- Lens Characteristics 或 “”Mho Circle跳”閘元件使用，如下所示：線對(duì)地阻抗計(jì)算如下：I0這里：Vphase相電壓；Iphase相電

5、流；Z0自繼電器位置到保護(hù)區(qū)域末端的零序阻抗；Z1自繼電器位置到保護(hù)區(qū)域末端的正序阻抗；8. Line to Line Impedance（相間阻抗）本組件像接地阻抗繼電器一樣計(jì)算出相間阻抗。輸出阻抗是直角坐標(biāo)形式（即輸出 R 和 X ），優(yōu)化后供 “Trip Polygon、”“Distance Relay- Apple Characteristics 、 ” “ Distance Relay- Lens Characteristics 或“”Mho Circle跳”閘元件使用，如下所示：相間阻抗計(jì)算公式如下：Iphase2這里：Vphase相電壓；Iphase相電流。9. Mho Circ

6、le （阻抗圓）阻抗圓組件歸類于 “阻抗區(qū)域元件 ”。它檢查輸入 R 和 X 所描述的點(diǎn)是否位于規(guī)定的阻抗區(qū)域內(nèi)。 R 和 X 是被監(jiān)測阻抗的電阻和電感，單位可以是標(biāo)么形式或者ohms 形式。需要注意的是，組件輸入?yún)?shù)的單位設(shè)置與輸入的 R 和 X 的單位需保持一致。如果輸入 R 和 X 所描述的點(diǎn)位于規(guī)定的區(qū)域內(nèi)則輸出 “1，”否則輸出“0。”10. Trip Polygon（跳閘多邊形）本組件歸類于 “阻抗區(qū)域元件 ”。它檢查輸入 R 和 X 所描述的點(diǎn)是否位于規(guī)定的阻抗區(qū)域內(nèi)。 R 和 X 是監(jiān)測到的阻抗的電阻和電感，單位可以是標(biāo)么形式或者ohms 形式。需要注意的是，組件輸入?yún)?shù)的單位

7、設(shè)置與輸入的 R 和 X 的單位需保持一致。如果輸入 R 和 X 所描述的點(diǎn)位于規(guī)定的區(qū)域內(nèi)則輸出 “1，”否則輸出“0?！?1. Sequence Filter（序分量過濾器）本組件計(jì)算序分量組件的幅值和相角，輸入的值是相量形式的三相幅值和相角12. Distance Relay - Apple Characteristics（距離保護(hù)蘋果特性）本組件歸類于 “阻抗區(qū)域元件 ”，它檢測輸入 R 和 X 所描述的點(diǎn)是否在定義的阻抗區(qū)域內(nèi)。 R 和 X 代表了被檢測阻抗的電阻和電感，單位可以是標(biāo)么形式或者ohms 形式。需要注意的是，組件輸入?yún)?shù)的單位設(shè)置與輸入的 R 和 X 的單位需保持一致。

8、如果輸入 R 和 X 所描述的點(diǎn)位于規(guī)定的區(qū)域內(nèi)則輸出 “1，”否則輸出“0?！碧O果特性可由兩個(gè)等半徑的圓生成，定義為兩個(gè)圓的并集。本組件歸類于 “阻抗區(qū)域元件 ”，它檢測輸入 R 和 X 所描述的點(diǎn)是否在定義的阻抗區(qū)域內(nèi)。 R 和 X 代表了被檢測阻抗的電阻和電感，單位可以是標(biāo)么形式或者ohms 形式。需要注意的是，組件輸入?yún)?shù)的單位設(shè)置與輸入的 R 和 X 的單位需保持一致。如果輸入 R 和 X 所描述的點(diǎn)位于規(guī)定的區(qū)域內(nèi)則輸出 “1，”否則輸出“0?！蓖哥R特性可由兩個(gè)等半徑的圓生成，定義為兩個(gè)圓的交集。14. Out of Step Relay - Mho Characteristics

9、（失步保護(hù)歐姆特性）當(dāng)阻抗軌跡從功率搖擺閉鎖區(qū) 6 向內(nèi)部閉鎖區(qū) 5 穿越時(shí)，本組件檢測穿越所需的時(shí)間，如果大于設(shè)定的時(shí)間，即探測到出現(xiàn)了功率搖擺的情況。在大多數(shù)這樣的情形下，阻抗保護(hù)不應(yīng)啟動(dòng)去切除相關(guān)的開關(guān)，只有在少數(shù)選擇好的系統(tǒng)解列點(diǎn)處才需要跳閘。如果沒有選擇距離保護(hù)去解列系統(tǒng)的話，當(dāng)阻抗軌跡從6 區(qū)穿越到 5 區(qū)的時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間，會(huì)閉鎖距離保護(hù)1、2、3 段的跳閘信號(hào)。在功率搖擺期間，可以使用OOS 的輸出閉鎖距離元件的1、2、3 段的跳閘信號(hào)，或者在選定的點(diǎn)上去觸發(fā)斷路器的跳閘回路，將穩(wěn)定系統(tǒng)與不穩(wěn)定系統(tǒng)隔離。 R 和 X 代表了被檢測阻抗的電阻和電感，單位可以是標(biāo)么形式或者ohms

10、 形式。需要注意的是，組件輸入?yún)?shù)的單位設(shè)置與輸入的R 和 X 的單位需保持一致。如果探測到功率搖擺情況輸出“1，”否則輸出 “0?！边@里的 5 區(qū)和 6 區(qū)由阻抗圓定義。用戶可以輸入這兩個(gè)同心圓的坐標(biāo)和半徑。15. Out of Step Relay - Polygon Characteristics（失步保護(hù)多邊形特性）當(dāng)阻抗軌跡從功率搖擺閉鎖區(qū) 6 向內(nèi)部閉鎖區(qū) 5 穿越時(shí)，本組件檢測穿越所需的時(shí)間，如果大于設(shè)定的時(shí)間，即探測到出現(xiàn)了功率搖擺的情況。在大多數(shù)這樣的情形下，阻抗保護(hù)不應(yīng)啟動(dòng)去切除相關(guān)的開關(guān)，只有在少數(shù)選擇好的系統(tǒng)解列點(diǎn)處才需要跳閘。如果沒有選擇距離保護(hù)去解列系統(tǒng)的話，當(dāng)阻抗

11、軌跡從 6 區(qū)穿越到 5 區(qū)的時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間，會(huì)閉鎖距離保護(hù) 1、2、3 段的跳閘信號(hào)。在功率搖擺期間，可以使用 OOS 的輸出閉鎖距離元件的 1、2、3 段的跳閘信號(hào)，或者在選定的點(diǎn)上去觸發(fā)斷路器的跳閘回路，將穩(wěn)定系統(tǒng)與不穩(wěn)定系統(tǒng)隔離。 R 和 X 代表了被檢測阻抗的電阻和電感，單位可以是標(biāo)么形式或者ohms 形式。輸入 I2 為負(fù)序電流，單位為標(biāo)么或 kA 。需要注意的是，組件輸入的單位需與輸入 R、X 和 I2 相一致。如果探測到功率搖擺情況輸出 “1，”否則輸出 “0?！边@里 5 區(qū)和 6 區(qū)定義會(huì)四邊形（多邊形）。對(duì)于阻抗軌跡由 6 區(qū)向 5 區(qū)穿越的時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間的情況，負(fù)序電

12、流 I2 需再小于限定值本組件才會(huì)發(fā)出閉鎖信號(hào)。16. Out of Step Relay - Lens Characteristics（失步保護(hù)透鏡特性）當(dāng)阻抗軌跡從功率搖擺閉鎖區(qū) 6 向內(nèi)部閉鎖區(qū) 5 穿越時(shí)，本組件檢測穿越所需的時(shí)間，如果大于設(shè)定的時(shí)間，即探測到出現(xiàn)了功率搖擺的情況。在大多數(shù)這樣的情形下，阻抗保護(hù)不應(yīng)啟動(dòng)去切除相關(guān)的開關(guān)，只有在少數(shù)選擇好的系統(tǒng)解列點(diǎn)處才需要跳閘。如果沒有選擇距離保護(hù)去解列系統(tǒng)的話，當(dāng)阻抗軌跡從 6 區(qū)穿越到 5 區(qū)的時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間，會(huì)閉鎖距離保護(hù) 1、2、3 段的跳閘信號(hào)。在功率搖擺期間，可以使用 OOS 的輸出閉鎖距離元件的 1、2、3 段的跳閘信號(hào)

13、，或者在選定的點(diǎn)上去觸發(fā)斷路器的跳閘回路，將穩(wěn)定系統(tǒng)與不穩(wěn)定系統(tǒng)隔離。R 和 X 代表了被檢測阻抗的電阻和電感，單位可以是標(biāo)么形式或者ohms 形式。輸入 I0 為零序電流，單位為標(biāo)么或 kA 。需要注意的是，組件輸入的單位需與輸入 R、 X 和 I2 相一致。如果本組件探測到功率搖擺情況輸出 “1，”否則輸出 “0?！边@里 5 區(qū)和 6 區(qū)定義會(huì)透鏡（由兩個(gè)等半徑的圓相交而成）。對(duì)于阻抗軌跡由6區(qū)向 5 區(qū)穿越的時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間的情況，零序電流 I0 需再小于限定值本組件才會(huì)發(fā)出閉鎖信號(hào)。17. Inverse Time Over Current Relay（反時(shí)限過流繼電器）電流繼電器通過

14、對(duì)電流的函數(shù) F（I）進(jìn)行關(guān)于時(shí)間的積分，得到了反時(shí)限電流特性。F（I）預(yù)先定義的輸入電流（即啟動(dòng)電流）的話為正，低于的話為負(fù)。自啟動(dòng)電流開始， F（I ）的積分開始為正，當(dāng)積分達(dá)到預(yù)先定義的門檻值繼電器輸出 1。輸入本組件的是電流測量信號(hào)（單位為 p.u.或 kA ）。輸入電流高于啟動(dòng)電流時(shí)，函數(shù) F（ I）定義為跳閘，當(dāng)輸入電流低于啟動(dòng)電流時(shí)繼電器返回。18. Dual Slope Current Differential Relay（雙比率電流差分繼電器）雙比率百分比偏置限制特性由以下 4 個(gè)值所決定：1: 較低的百分比偏置定值；偏置電流門檻值；較高的百分比偏置定值。本組件的輸入是兩個(gè)電

15、流的幅值 I1M 和 I2M ，以及對(duì)應(yīng)的相位 I1P 和 I2P。跳閘的標(biāo)準(zhǔn)定義如下：滿足跳閘標(biāo)準(zhǔn)且時(shí)間大于參數(shù)指定的時(shí)間時(shí)，本繼電器輸出為 “1?！?19. Negative Sequence Directional Element（負(fù)序方向元件）負(fù)序方向元件的原理：對(duì)于正向故障，負(fù)序阻抗為負(fù)值；而對(duì)于反向故障，它為正值。考慮到繼電器終端之后的大電源，其可能會(huì)導(dǎo)致較低的負(fù)序電壓。為了克服這一情況，需要加入補(bǔ)償量以增大負(fù)序電壓。應(yīng)用步長量會(huì)引入一個(gè)正向和反向的門檻。標(biāo)準(zhǔn)是：如果，則故障是正向的；如果，則故障是反向的。為了避免重合，正向的門檻值必須小于反向的門檻值。僅在負(fù)序電流與正序電流的比例大于設(shè)定的限值時(shí)，才會(huì)有輸出。除此之外，負(fù)序電流還必須大于其它兩個(gè)設(shè)定值（一個(gè)正向，一個(gè)反向）。 組件的輸