Generátor differenciálvédelmi funkció blokk leírása

Átírás

1 Generátor differenciálvédelmi funkció blokk leírása Dokumentum azonosító: V1.2 Budapest, május

2 A leírás verzió-információja Verzió Dátum Változás Szerkesztette Első verzió, angolból fordítás Póka ÁV illesztés paraméterek hozzáadva, formázás Erdős VERZIÓ 1.2 2/ Póka Gyula

3 Tartalom 1 Generátor differenciálvédelmi funkció A generátor differenciálvédelmi funkció algoritmusának szerkezete A differenciáláram harmonikus analízise (Diff. base harm.) A számítás elve A harmonikus analízis elve A fázisáramok harmonikus analízise (Current base harm.) A harmonikus analízis elve A differenciálvédelmi karakterisztika kiértékelése (Differential characteristics) A fékezett karakterisztika A gyors differenciálvédelmi érzékelés A differenciálvédelmi karakterisztika kiértékelésének elvi sémája A döntési logika (Decision logic) Műszaki adatok Mért analóg értékek A generátor differenciálvédelmi funkció paraméterei A generátor differenciálvédelmi funkció bináris státusjelei Funkcióblokk VERZIÓ 1.2 3/ Póka Gyula

4 1 Generátor differenciálvédelmi funkció A generátor differenciálvédelmi funkciót (DIF87G) generátorok és nagy motorok alapvédelmére alkalmazzák. A funkció számára mind a hálózati, mind a csillagponti oldalon mindhárom fázisban áramváltó beépítése szükséges. A funkció a Protecta általános differenciálvédelmi funkciójának egyszerűsített változata, ebben kevesebb beállítandó paraméter van. 1.1 A generátor differenciálvédelmi funkció algoritmusának szerkezete Az 1-1. ábra mutatja a generátor differenciálvédelmi funkciót (DIF87G) algoritmusának szerkezetét. I kapocs L1 DIF87G I kapocs L2 I kapocs L3 I cs.pont L1 I cs.pont L2 I cs.pont L3 Differenciáláram alapharm. Fázisáram alapharm. Differenciálvédelmi karakterisztika Döntési logika Bináris kimenetek Mért értékek Paraméterek Bináris bemenetek 1-1. ábra. A generátor differenciálvédelmi funkció algoritmusának szerkezete A bemenetek a következők: a kapocsoldali három fázisáram mintavételi értékei, a csillagponti három fázisáram mintavételi értékei, a paraméterek, a bináris bemeneti státusjelek. A kimenetek a következők: a bináris kimeneti státusjelek, a mért értékek megjelenítés céljából. A generátor differenciálvédelmi funkció szoftver moduljai a következők: Diff.base harm. (1-1. ábrán: Differenciáláram alapharm.) Ez a modul kiszámítja a három differenciáláram Fourier alapharmonikusait. Az eredmények a differenciálvédelmi karakterisztika kiértékelése mellett a gyors differenciáláram-érzékeléshez is szükséges. Current base harm. (1-1. ábrán: Fázisáram alapharm.) Ez a modul kiszámítja mind kapocsoldali, mind a csillagponti három fázisáram Fourier alapharmonikusait. A számítás eredménye a differenciálvédelmi karakterisztika kiértékeléséhez szükséges. Differencial characteristics (1-1. ábrán: Differenciálvédelmi karakterisztika) Ez a modul végzi el a nemlineáris differenciálvédelmi karakterisztika kiértékeléséhez szükséges számításokat. VERZIÓ 1.2 4/ Póka Gyula

5 Decision logic (1-1. ábrán: Döntési logika) Ez a modul összeveti az élesítő paramétert és a reteszelő státusjelet a döntési logika jeleivel, és létrehozza a kioldó parancsot és jelzést. A következőkben az egyes modulokra részletes magyarázatok találhatók. 1.2 A differenciáláram harmonikus analízise (Diff. base harm.) A számítás elve A fázisok differenciálárama a kapocsoldali és a csillagponti érzékelt áramok közötti különbség. Ez a modul kiszámítja a három differenciáláram Fourier alapharmonikus összetevőit. Az eredményeket a gyors differenciáláram-érzékelés is felhasználja A harmonikus analízis elve A bemenetek a fázisáramokból számított differenciáláramok mintavételezett értékei : Id L1 Ikapocs L1 Ics. pont L1 A differenciáláramok: [ Id L2] = [ Ikapocs L2] [ Ics. pont L2] Id L3 Ikapocs L3 Ics. pont L3 A kimenetek a differenciáláramok Fourier alapharmonikusainak nagysága: F1 Id L1 [ F1 Id L2] F1 Id L3 Ezeket az értékeket a Differenciálvédelmi karakterisztika szoftver modul dolgozza fel, amely a karakterisztika alapján kiértékeli az áramokat. VERZIÓ 1.2 5/ Póka Gyula

6 1.3 A fázisáramok harmonikus analízise (Current base harm.) A harmonikus analízis elve A bemenetek a fázisáramok mintavételezett értékei : Ikapocs L1 A kapocsoldali áramok: [ Ikapocs L2] Ikapocs L3 Ics. pont L1 A csillagponti áramok: [ Ics. pont L2] Ics. pont L3 A kimenetek a fenti áramok Fourier alapharmonikus értékeinek nagysága: F1 Ikapocs L1 A kapocsoldali áramok Fourier alapharmonikus értékeinek nagysága: [ F1 Ikapocs L2] F1 Ikapocs L3 F1 Ics. pont L1 A csillagponti áramok Fourier alapharmonikus értékeinek nagysága: [ F1 Ics. pont L2] F1 Ics. pont L3 Ezeket az értékeket a Differenciálvédelmi karakterisztika szoftver modul dolgozza fel, amely a karakterisztika alapján kiértékeli az áramokat. 1.4 A differenciálvédelmi karakterisztika kiértékelése (Differential characteristics) A fékezett karakterisztika A modul a differenciálvédelmi karakterisztika szerint kiértékeli a bemeneteket. Összehasonlítja a differenciáláramok és a fékező áramok nagyságát. A fékező (bias) áramokat a következő egyenletek szerint számítja: F1 Ibias L1 = F1 Ibias L2 = F1 Ibias L3 = F1 Ikapocs L1 + F1 Ics. pont L1 2 F1 Ikapocs L2 + F1 Ics. pont L2 2 F1 Ikapocs L3 + F1 Ics. pont L3 2 A fékező (I bias) áramok és a differenciáláramok (I diff) értékeinek nagyságára alapozva a differenciálvédelem karakterisztikát az 1-2. ábra mutatja. VERZIÓ 1.2 6/ Póka Gyula

7 I diff Nagyáramú megszólalás 3. szakasz. Meredeksége állandó = 2 2.szakasz Alapérzékenység 2. szakasz max. fékező áram I bias 1-2. ábra. A generátor differenciálvédelmi funkció karakterisztikája A karakterisztikát felül lezárja a fékezés nélküli gyors differenciáláram-érzékelés, amely szintet a Nagyáramú megszólalás paraméter beállítása határoz meg. A karakterisztika egész típusú paraméterei a következők: Paraméter nevee Elnevezés Egység Min Max Lépés Alapértelmezés Paraméterek az áram-nagyság illesztésére DIF87G_NComp_IPar_ Icsp ÁV illesztés % DIF87G_TCom_IPar_ Ikap ÁV illesztés % Paraméter neve Elnevezés Egység Min Max Lépés Alapértelmezés Alapérzékenység: DIF87G_f1_IPar_ Alapérzékenység % * A karakterisztika második szakaszának meredeksége: DIF87G_f2_IPar_ 2.szakasz meredekség % ** Második szakasz vége: DIF87G_f3_IPar_ 2.szakasz max.fék.áram % * (* fázisáramra vonatkozó százalék) (** fékezőáramra vonatkozó százalék) 1-1. táblázat. A generátor differenciálvédelmi karakterisztika egész típusú paraméterei A karakterisztika bináris kimeneti státusjelei a következők: Bináris kimeneti jelek Elnevezés Magyarázat Fékezett differenciálvédelmi funkció L1 fékezett A fékezett differenciálvédelmi funkció L1 DIF87G_L1St_GrI_i megszólalás fázisban megszólalt (belső státusz) VERZIÓ 1.2 7/ Póka Gyula

8 DIF87G_L2St_GrI_i DIF87G_L3St_GrI_i L2 fékezett megszólalás L3 fékezett megszólalás A fékezett differenciálvédelmi funkció L2 fázisban megszólalt (belső státusz) A fékezett differenciálvédelmi funkció L3 fázisban megszólalt (belső státusz) 1-2. táblázat. A generátor differenciálvédelmi karakterisztika bináris kimeneti státusjelei A gyors differenciálvédelmi érzékelés A kiszámított differenciáláram igen nagy értéke esetén a karakterisztika fékezés nélkül is szelektíven működhet. Ha a differenciáláram meghaladja a paraméterrel beállított határértéket, a fázisonkénti státusjelek VAGY kapun át indítják a megszólalást. A fékezés nélküli nagyáramú érzékelés gyors funkciójának egész típusú paraméterét a fázisáramokra viszonyított százalékban lehet beállítani (1-3. táblázat). Paraméter neve Elnevezés Egység Min Max Lépés Fékezés nélküli nagyáramú megszólalás: Nagyáramú DIF87_HCurr_IPar_ megszólalás (* fázisáramra vonatkozó százalék) % Alapértelmezés 1-3. táblázat. A generátor differenciálvédelmi karakterisztika fékezés nélküli nagyáramú megszólalásának egész típusú paramétere VERZIÓ 1.2 8/ Póka Gyula

9 A fékezés nélküli, nagyáramú érzékelés bináris kimeneti státusjelei a következők: Bináris kimeneti jelek Elnevezés Magyarázat Nagyáramú, fékezés nélküli differenciálvédelmi funkció DIF87G_UnRL1St_GrI_i Nagyáramú L1 A nagyáramú differenciálvédelmi funkció L1 megszólalás fázisban megszólalt (belső státusz) DIF87G_UnRL2St_GrI_i Nagyáramú L2 A nagyáramú differenciálvédelmi funkció L2 megszólalás fázisban megszólalt (belső státusz) DIF87G_UnRL3St_GrI_i Nagyáramú L3 A nagyáramú differenciálvédelmi funkció L3 megszólalás fázisban megszólalt (belső státusz) 1-4. táblázat. A generátor differenciálvédelmi karakterisztika fékezés nélküli nagyáramú megszólalásának bináris kimeneti státusjelei A differenciálvédelmi karakterisztika kiértékelésének elvi sémája F1 Id L1 F1 Id L2 F1 Id L3 F1 Ibias L1 F1 Ibias L2 F1 Ibias L3 Differenciálvédelmi karakterisztika L1 fékezett megszólalás L2 fékezett megszólalás L3 fékezett megszólalás Fékezett megszólalás Paraméterek Reteszelő bemeneti státusjel Fékezés nélküli érzékelés Nagyáramú L1 megsz. Nagyáramú L2 megsz. Nagyáramú L3 megsz. Nagyáramú megszólalás 1-3. ábra. A differenciálvédelmi karakterisztika kiértékelésének sémája VERZIÓ 1.2 9/ Póka Gyula

10 1.5 A döntési logika (Decision logic) Ez a modul összeveti az engedélyező paramétert és a reteszelő jelet a generátor differenciálvédelmi karakterisztika döntésének kimeneti státusjeleivel (1-3. ábra), hogy létrehozza a kioldó parancsot és jelzést. A döntési logika felsorolt típusú paraméterei a következők: Paraméter neve Elnevezés Választási lehetőség Paraméter a differenciálvédelmi funkció bekapcsolására: Alapértelmezés DIF87G_Op_EPar_ Üzemmód Kikapcsolva, Bekapcsolva Bekapcsolva Reteszelő bemeneti státusjel 1-5. táblázat. A döntési logika felsorolt típusú paraméterei A differenciálvédelmi funkció rendelkezik a funkció bénítására szolgáló bináris bemeneti státusjelekkel. A bénítás feltételét a felhasználó a grafikus egyenletszerkesztő segítségével határozza meg. Bináris bemeneti jelek DIF87G_Blk_GrO DIF87G_DynBlk_GrO_ Magyarázat A differenciálvédelmi funkció bénítására szolgáló bináris bemenő jel, amelyet a felhasználó a grafikus egyenletszerkesztő segítségével határoz meg. A differenciálvédelmi funkció kimeneteinek bénítására szolgáló bináris bemenő jel. Csak a mérések működnek. A feltételeket a felhasználó a grafikus egyenletszerkesztő segítségével határozhatja meg. A jelet a DynBlk (Bénítás) logikai paraméter is vezérli ábra. A döntési logika bemeneti reteszelő státusjele VERZIÓ / Póka Gyula

11 1.6 Műszaki adatok Funkció Érték Pontosság Karakterisztika 2 töréspont Ejtőviszony 0,95 Karakterisztika pontossága <2% Működési idő, fékezés nélkül tipikusan 20 ms Ejtési idő, fékezés nélkül tipikusan 25 ms Működési idő, fékezéssel tipikusan 30 ms Ejtési idő, fékezéssel tipikusan 25 ms 1-6. táblázat. A generátor differenciálvédelmi funkciójának műszaki adatai 1.7 Mért analóg értékek A mért analóg értékek megjelenítés célját szolgáló kimenetek. Mért érték Dim. Magyarázat I diff L1 In % A számított differencia-áram az L1 fázisban I diff L2 In % A számított differencia-áram az L2 fázisban I diff L3 In % A számított differencia-áram az L3 fázisban I fék L1 In % A számított fékező áram az L1 fázisban I fék L2 In % A számított fékező áram az L2 fázisban I fék L3 In % A számított fékező áram az L3 fázisban 1-8. A generátor differenciálvédelmi funkciójának mért analóg értékei VERZIÓ / Póka Gyula

12 1.8 A generátor differenciálvédelmi funkció paraméterei A generátor differenciálvédelmi funkció paraméterei összefoglalva az alábbi táblázatokban láthatók. Felsorolt típusú paraméterek 1-9. táblázat. A generátor differenciálvédelmi funkció felsorolt típusú paraméterei Logikai paraméter Paraméter neve Elnevezés DIF87G_DynBlk_BPar_ Bénítás 0 Magyarázat 0 azt jelenti, hogy minden kimenet működik 1 azt jelenti, hogy a bináris kimeneti jelek bénítva, csak mérés van táblázat. A generátor differenciálvédelmi funkció logikai paramétere Egész típusú paraméter Alapértelmezés Paraméter neve Elnevezés Választási lehetőség Paraméter a differenciálvédelmi funkció bekapcsolására: DIF87G_Op_EPar_ Üzemmód Kikapcsolva, Bekapcsolva Bekapcsolva Alapértelmezés Paraméter neve Elnevezés Egység Min Max Lépés Alapértelmezés A nemlineáris karakterisztika paraméterei: Alapérzékenység: DIF87G_f1_IPar_ Alapérzékenység % A karakterisztika második szakaszának meredeksége: DIF87G_f2_IPar_ 2.szakasz meredekség % Második szakasz vége: DIF87G_f3_IPar_ 2.szakasz max.fék.áram % Fékezés nélküli nagyáramú megszólalás: DIF87G_HCurr_IPar_ Nagyáramú megszólalás % táblázat. A generátor differenciálvédelmi funkció egész típusú paraméterei Lebegőpontos paraméterek A generátor differenciálvédelmi funkciónak nincs lebegőpontos paramétere. Késleltetés paraméterei A generátor differenciálvédelmi funkciónak nincs késleltetési paramétere. VERZIÓ / Póka Gyula

13 1.9 A generátor differenciálvédelmi funkció bináris státusjelei Bináris kimeneti státusjelek A generátor differenciálvédelmi funkció által létrehozott bináris kimeneti státusjelek a következők: Bináris kimeneti jelek Elnevezés Magyarázat Fékezett differenciálvédelmi funkció: DIF87G_L1St_GrI_ L1 fékezett A fékezett differenciálvédelmi funkció L1 megszólalás fázisban megszólalt DIF87G_L2St_GrI_ L2 fékezett A fékezett differenciálvédelmi funkció L2 megszólalás fázisban megszólalt DIF87G_L3St_GrI_ L3 fékezett A fékezett differenciálvédelmi funkció L3 megszólalás fázisban megszólalt DIF87G_GenSt_GrI_ Fékezett A fékezett differenciálvédelmi funkció megszólalás megszólalt Nagyáramú differenciálvédelmi funkció: DIF87G_UnRL1St_GrI_ Nagyáramú L1 A nagyáramú differenciálvédelmi funkció L1 megszólalás fázisban megszólalt DIF87G_UnRL2St_GrI_ Nagyáramú L2 A nagyáramú differenciálvédelmi funkció L2 megszólalás fázisban megszólalt DIF87G_UnRL3St_GrI_ Nagyáramú L3 A nagyáramú differenciálvédelmi funkció L3 megszólalás fázisban megszólalt DIF87G_UnRGenSt_GrI_ Nagyáramú A nagyáramú differenciálvédelmi funkció megszólalás megszólalt táblázat. A generátor differenciálvédelmi funkció bináris kimeneti státusjelei Bináris bemeneti státusjelek A differenciálvédelmi funkciónak két bináris bemenő jele a funkció reteszelésére, illetve bénítására szolgál. A bementi jelek feltételeit a felhasználó a grafikus egyenletszerkesztő segítségével szabadon határozza meg. Bináris kimeneti jelek DIF87G_Blk_GrO_ DIF87G_DynBlk_GrO_ Magyarázat A differenciálvédelmi funkció reteszelésére szolgáló bináris bemenő jel, amelyet a felhasználó a grafikus egyenletszerkesztő segítségével határoz meg. A differenciálvédelmi funkció kimeneteinek bénítására szolgáló bináris bemenő jel. Csak a mérések működnek. A feltételeket a felhasználó a grafikus egyenletszerkesztő segítségével határozhatja meg. A jelet a DynBlk (Bénítás) logikai paraméter is vezérli táblázat. A generátor differenciálvédelmi funkció bináris bemeneti státusjelei VERZIÓ / Póka Gyula

14 1.10 Funkcióblokk A generátorok és nagy motorok védelmére kifejlesztett generátor differenciálvédelmi funkció funkcióblokkját az 1-4. ábra mutatja. Ez az ábra a grafikus egyenletszerkesztőben felhasználható összes bemenő és kimenő státusjelet tartalmazza ábra. A generátor differenciálvédelmi funkció funkcióblokkja VERZIÓ / Póka Gyula