DL/T 823-2017
基本信息
标准号:
DL/T 823-2017
中文名称:反时限电流保护功能技术规范
标准类别:电力行业标准(DL)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
时限
电流
保护
功能
技术规范
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
DL/T 823-2017.Functional specification for inverse time overcurrent protection.
1范围
DL/T 823规定了反时限电流保护功能元件的技术要求、性能指标和试验方法等。
DL/T 823涵盖的反时限电流保护功能有反时限相过流保护:反时限零序过流保护:定子过负荷保护:转子过负荷保护:励磁回路过负荷保护。热过负荷保护。
DL/T 823适用于电力系统线路或元件反时限过流、过负荷的继电保护装置,作为这类产品开发、设计、制造、试验和运行的依据。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2900.1 电工术语基本术语
GB/T 2900.17电工术语量度继电器
GB/T 2900.49电工术语 电力系统保护
GB/T 21711.1基础机电继电器 第1 部分:总则与安全要求
IEC 60255-1: 2009 量度继电器和保护装置第1部分:通用要求(Measuring relays and protection equipment Part 1 Common requirements)
3术语和定义
GBT 2900.1、GB/T 2900.17、GB/T 2900.49及GB/T 21711.1界定的以及下列术语和定义适用于本
文件。
3.1时间特性量理论曲线theoretical curve of time versus characteristic quantity
表示动作时间和儿特性量之间关系的理论曲线,简称特性曲线,
3.2动作时间上限值和下限值曲线curves of maximum and minimum limits of the operate time
时间一特性量理论曲线两边的极限误差曲线,表示每个特性量值对应的最大、最小动作时间。
标准内容
ICS29.240
备案号:62397-2018
中华人民共和国电力行业标准
DL/T8232017
代替DL/T823—2002
反时限电流保护功能技术规范
Functional specification for inverse time overcurrent protection2017-12-27发布
国家能源局
2018-06-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
4功能规范
5性能规范
6功能试验方法·
7文档要求…
附录A(资料性附录)反时限过流保护离散化推导过程附录B(资料性附录)反时限电流保护功能代码对照表参考文献
DL/T8232017
DL/T823—2017
本标准依据GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则编写。
本标准是对DL/T823-2002《微机型反时限电流保护通用技术条件》进行的修订,与DL/T823-2002相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下:一标准由通用技术条件更改为功能技术规范删除了DL/T823—2002中与产品标准相关的内容:反时限特性描述部分增加物理含义表述,增加反时限返回特性描述:一反时限特性各参数不具体规定范围,明确区分需要用户整定的定值和内部定值增加资料性附录对反时限过流保护离散化公式进行推导,描述反时限过流保护实现方法。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会(DL/TC15)归口。本标准起草单位:南京南瑞继保电气有限公司、国电南京自动化股份有限公司、华中科技大学、华东电力设计院、国家电网华中电力调控分中心、国家电网西南电力调控分中心、南方电网电力调度控制中心、江苏省电力公司、广东省电力调度控制中心、许继电气股份有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司。本标准主要起草人:余群兵、陈福锋、尹项根、徐勇、赵青春、谢俊、陈愚、李捷、徐宁、朱峰、李勇、张茜、廖泽友、伍叶凯、周阳、倪传坤、姚亮。本标准自实施之日起代替DL/T823一2002。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条号,100761)。
1范围
反时限电流保护功能技术规范
本标准规定了反时限电流保护功能元件的技术要求,性能指标和试验方法等。3—2017
DL/T823
本标准涵盖的反时限电流保护功能有反时限相过流保护:反时限零序过流保护:定子过负荷保护:转子过负荷保护:励磁回路过负荷保护:热过负荷保护。本标准适用于电力系统线路或元件反时限过流、过负荷的继电保护装置,作为这类产品开发、设计、制造、试验和运行的依据。2规范性引用文件
下列文件对于
本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用子本文件。士术语基本术语
GB/T29001
GB/T2900.17
GB/T290049
GB/T21711.1
电工术语量度继电器
电工术语电力系统保护
基础机电继电器
第1部分:总则与安全要求
IEC60255-
2009量度继电器和保护装置第1部分:通用要求(Measuringrelaysandprotectionequipment Part
Common requirements)
3术语和定义
GB/T2900.1JGB/T2900.17、GB/T2900.49及GB/T21711.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
时间-特性量理论曲线
theoretical curve of time versus characteristic quantity表示动作时间和其特性量之间关系的理论曲线,简称特性曲线。3.2
动作时间上限值和下限值曲线curvesofmaximum and minimum limits oftheoperatetime时间一特性量理论曲线两边的极限误差曲线,表示每个特性量值对应的最大、最小动作时间。3.3
特性量阅值thresholdvalueof thecharacteristie quantity确保保护可靠动作的输入特性量值,即为反时限电流保护特性量的最小动作值。3.4
maximum threshold of independent time operation最大动作國值
反时限电流保护动作时间从反时限动作变为定时限动作的特性量临界值。3.5
minimum threshold of independent time operation最小动作國值
DL/T823-2017
反时限电流保护动作时间准确度测量有效范围的最小值。3.6
启动时间starttime
在规定的条件下,对于处于复归状态下的反时限电流保护元件,从其特性量发生变化的时刻至元件启动时刻止的时间。
operatetime
动作时间
在规定的条件下,对于处于复归状态下的反时限电流保护元件,从其特性量发生变化的时刻至元件动作时刻止的时间。
复归时间
Jresettime
在规定的条件下,对于处于动作状态下的反时限电流保护元件,从其特性量发生变化的时刻至元件复归时刻止的时间。
基准电流basic current
继电器不动作所要求的规定的电流极限值。对于电热继电器,基准电流作为定义电热继电器动作特性的基准。电热保护功能的基本定值由保护装置的基准电流(ls)和热时间常数(t)组成。3.10
conventionaltruevalue
约定真值
一个量的真值的近似值。使用该近似值时,其与真值之间的差别可以忽略不计。3.11
准确度accuracy
测得结果与约定真值接近的程度。注:准确度可用误差的百分数、绝对值及百分数与绝对值组合表示。用误差百分数表示准确度的计算方法:4功能规范
4.1概述
测得结果-约定真值100%
误差—
约定真值
保护功能应包括输入、输出、测量元件、时间延迟特性和功能逻辑,制造厂应提供实现的功能框图。4.2输入激励量
输入激励量应采用电流测量信号,额定参数和相关标准应符合IEC60255-1:2009的规定。输入激励量可用导线从电流互感器引入,或采用IEC61850-9-2等通信规约数据包从通信接口引入。保护功能的激励量类型主要有以下几种:·单相电流测量值;
三相电流测量值:
?中性点电流或剩余电流测量值:●正序、负序或零序分量电流测量值:2
·最大相电流测量值。
激励量的测量类型主要有以下几种:●信号的有效值;
信号基波分量的有效值:
信号特定波分量的有效值:
·信号的峰值。
4.3功能逻辑
4.3.1动作特性
DL/T823—2017
动作时间和特性量之间的关系可通过特性曲线表示。制造厂应采用方程式或图形的方式声明该曲线的形状。时间特性规定动作时间,即输入激励量大于特性量阐值I的时刻与继电器动作时刻之间的时间。当输入激励量随时间变化时,动作时间应考虑多阶段累计过程。电流在不同阶段累计值超越动作门槛时,保护元件动作。
反时限电流保护特性仅规定用于过电流继电器,保护配置可根据被保护设备的实际情况确定。4.3.1.1反时限过流保护
当输入电流超过特性量值斤时,反时限过流保护启动,并进行累积。反时限过流保护积累值大于积累门槛时,保护动作。当输入电流小于时,反时限过流保护立即返回或者经延时特性返回到复归状态。
反时限过流保护的时间一电流特性曲线按式(1)表示:k
t≥tmin
I≤Imax
式中:
输入电流的测量值:
基准电流,单位为A,由用户整定:Ig
反时限特性常数,无量纲,由用户整定:k,c—反时限常数,单位为s,由用户整定;tp
时间倍数,无量纲,由用户整定:动作时间理论值,单位为S:
最小动作时间,单位为S,由用户整定。(1)
几种标准反时限特性曲线的α、k和c的推荐值见表1(对于标准曲线,α、k和c为固定值,不需要用户整定)。
表1标准反时限特性曲线
反时限类型
一般反时限
非常反时限
极端反时限
DL/T823—2017
反时限特性曲线如图1所示。
说明:
faImin
有效范围
If—内部固定或由用户整定,其值介于培和特性量有效范围最小值Imn之间(I可以等于g)。图1反时限过流保护时间一电流特性曲线零序反时限过流保护动作原理与反时限过流保护原理相同,仅仅是输入激励量类型的差别,此处不列出。
4.3.1.2定子绕组反时限过负荷保护当定子绕组电流超过特性量阅值时,定子绕组反时限保护启动,并进行累积。定子绕组反时限保护热积累值大于热积累定值,保护动作。定子绕组反时限保护可模拟发电机的发热过程,并能模拟散热过程。当定子电流大于时,发电机开始热积累,如定子电流小于时,热积累值通过散热慢慢减小直到降为0。
定子绕组反时限过负荷保护的时间一电流特性曲线按式(2)表示:k
t≥tmin
≤Ima
式中:
输入电流;
发电机额定电流二次值:
发电机散热系数,由用户整定;ksr
k——定子绕组热容量,由用户整定:t——动作时间理论值,单位为s:Tmin——最小动作时间,单位为s,由用户整定。定子绕组反时限过负荷特性曲线如图2所示。4.3.1.3转子表层负序反时限过负荷保护(2)
当转子表层负序电流超过特性量阅值时,转子表层负序反时限保护启动,并进行累积。转子表层负序反时限保护热积累值大于热积累定值,保护动作。负序反时限保护能模拟转子的热积累过程,并能模拟散热过程。发电机发热后,若负序电流小于发电机长期允许负序电流12时,发电机的热积累通过散热过程,慢慢减少直到降为0:负序电流增大,超过12时,从现有的热积累值开始,重新热积累的过程。4
说明:
IrImin
DL/T823—2017
单位为A,内部固定或由用户整定,其值介于B·k和特性量有效范围最小值Imm之间。图2
定子绕组反时限过负荷保护时间一电流特性曲线转子表层负序反时限过负荷保护的时间一电流特性曲线按式(3)表示:O
式中:
t≥tmin
≤Imax
贝发电机负序电流标么值:
发电机长期充许负序电流标么值,由用户整定:发电机转子负序发热常数,由用户整定:动作时间理论值,单位为s;
最小动作时间,单位为s,
由用户整定。
转子表层负序反时限特性曲线如图3所示。山
说明:
单位为A,内部固定或由用户整定,其值介于1和特性量有效范围最小值1m之间。图3转子表层负序反时限过负荷保护时间一电流特性曲线4.3.1.4励磁回路反时限过负荷保护(3)
当励磁回路电流超过特性量阅值左时,励磁回路反时限保护启动,开始累积,励磁回路反时限保护热积累值大于热积累定值,保护动作。励磁回路反时限保护能模拟励磁绕组过负荷的热积累过程及散热过程。当励磁回路电流大于左时,开始热积累,如励磁回路电流小于时,热积累值通过散热慢慢减小直到降为0。
DL/T823—2017
励磁回路反时限过负荷保护的时间一电流特性曲线按式(4)表示:C
t≥tmin
I≤Imax
式中:
I输入电流:
IB基准电流,单位为A,由用户整定;C
励磁绕组热容量系数,由用户整定:t动作时间理论值,单位为s:
tmm——最小动作时间,单位为s,由用户整定。励磁回路反时限过负荷动作曲线如图4所示。lrat
说明:
I单位为A,内部固定或由用户整定,其值介于B和特性量有效范围最小值Imn之间。图4励磁回路反时限过负荷保护时间一电流特性曲线4.3.1.5热过载保护
热过载保护能模拟热积累过程及散热过程。当输入电流大于启动阑值(k·B)时,热过载保护启动,开始热累积,热积累值大于热积累定值时,保护动作:如输入电流降至启动值以下,热积累值通过散热慢慢减小直到稳定到一个热平衡状态。4.3.1.5.1冷态特性
当在热过载发生之前被保护设备处于无负荷电流的基准和稳态条件时,热过载保护以热效应时间常数为基础的曲线,可表示为规定的动作时间和电流之间的特性曲线,由式(5)给出:t(le)=.ln-
式中:
leq—输入等效发热电流;
IB—基准电流,即被保护设备允许的电流极限值,单位为A,由用户整定;T
被保护设备的发热时间常数,反映其热过载能力,单位为s,由用户整定:常数(固定)值或者整定值:
t(Iea)—过载发生前无负荷电流时的动作时间理论值,单位为s。6
热过载保护冷态特性曲线如图5所示。kig Imin
图5热过载保护时间一电流冷态特性曲线4.3.1.5.2热态特性
DL/T823—2017
热过载发生之前被保护设备的稳态负荷电流的热效应应考虑在内,其特性曲线与具有全记忆功能的继电器的预热相关,可表示为规定的动作时间与电流之间的特性曲线,由式(6)给出:t(le)=t.ln-
式中:
-输入等效发热电流:
过负荷之前的稳态负荷电流,在持续的一段时间内使得热级恒定;基准电流,即被保护设备允许的电流极限值,单位为A,由用户整定:被保护设备的发热时间常数,反映其热过载能力,单位为S,由用户整定;常数(固定)值或者整定值:
过载发生前负荷电流恒定时的动作时间理论值。热过载保护时间一电流热态特性曲线如图6所示。P-0.6
图6热过载保护时间一电流热态特性曲线4.3.2复归特性
4.3.2.1一般要求
为了能使用户确定反时限电流保护在间重复性故障或快速连续性故障下的动作行为,制造厂应7
DL/T823—2017
规定反时限电流保护的复归特性。制造厂应声明复归时间中是否包含内部测量时间补偿。4.3.2.2瞬时复归
当反时限过流保护采用瞬时复归特性,在输入电流小于时,无延时返回到其复归状态。4.3.2.3定时限复归(可选)
当反时限过流保护选择定时限复归特性,在当输入电流小于I,经复归延时后返回到其复归状态,其中可由用户整定。在复归过程中,如果输入电流变大,超过了左,那么复归延时继电器清零,等下次满足复归条件后重新计时。4.3.2.4反时限复归(可选)
当反时限过流保护选择反时限复归特性,其复归特性曲线由式(7)给出:xtp
式中:
1—输入电流的测量值:
IB基准电流,单位为A,由用户整定:a—反时限特性常数,无量纲:
t——反时限复归定值,单位为s,由用户整定;tp——时间倍数,由用户整定;t复归时间理论值,单位为s。
4.3.2.5热复归
对于定子过负荷保护、转子表层负序过负荷保护、励磁回路过负荷保护以及热过载保护,在试验中,宜可以强制热元件完全复位到零或者其他预置值。如果可行,制造厂应在产品说明书中明确使用方法及其相关性能指标。
5性能规范
5.1特性量的有效范围
制造厂应申明时间一电流特性的有效范围(/min≤/≤Imax),在此有效范围内规定特性量的准确度,如反时限过流保护,特性量有效范围为1.25.2与特性量有关的准确度
制造厂应申明在特性量的有效范围内动作值与特性量有关的准确度。另外,还应申明特性量的返8
DL/T823—2017
回系数。比如,输入电流的精度误差为0.01或者2.5%电流定值,电流的返回系数为0.95。对于带环境温度测量功能的,制造厂应声明环境温度测量对特性量准确度的影响。5.3与动作时间有关的准确度
制造厂应申明在特性量的有效范围内动作时间的最大允许误差及其适用的延时定值范围。另外,还应申明在大故障电流情况下反时限电流保护元件的特性。基准条件下最大极限误差由有效范围的最大限值处申明的给定误差确定,不同的特性量的值可乘以相应的系数。应申明以下基准极限误差之a)时间理论曲线由特性量的多个定值绘制而成,该曲线在反时限有效范围内,由动作时间上限值和下限值曲线所限定,其特性曲线如图7所示。PRESS
下限值
上限值
反时限动作时间准确度特性曲线b)在反时限部分特性有效范围的最大限值处给定误差,的特性量值下规定相应的系数,如表2、表3的规定乘以在反时限部分特性的有限范围内不同表2动作时间给定误差的多种系数特性量值(的倍数人bZxz.net
极限误差(给定误差的倍数)
Imin~5
表3热过载保护动作时间给定误差的多种系数特性量值(klg的倍数)
极限误差(给定误差的倍数)
制造厂应申明延时定值是否包含特性量的内部测量时间和输出触点动作时间。5.4与复归时间有关的准确度
对于瞬时复归的反时限电流保护,制造厂应申明保护元件复归时间。对于定时限复归的反时限电流保护,应规定复归时间的最大允许误差。10~/max
2~Imax
对于反时限复归的反时限电流保护,最大允许误差由制造厂申明的给定误差确定,不同的特性量的值可乘以相应的系数。应申明以下最大允许误差之一a)时间理论曲线由特性量的多个定值绘制而成,该曲线由分别代表最大限值和最小限值的两条允9
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