1 (2020-03-11 12:05:39 отредактировано beyond)

Тема: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Коллеги, приветствую. Нужна ваша помощь. Произошло двухфазное КЗ с переходом в трехфазное на шинопроводе 10 кВ трансформатора 35\10 кВ со схемой D/Y. РЗА Siemens 7SD610.
Не совсем понятен алгоритм работы дифференциальной защиты.
До начала КЗ тормозные токи вычислялись вполне нормально:
http://rzia.ru/uploads/images/593/e0ac988e4608805ea92bc148c767721b.png http://rzia.ru/uploads/images/593/e0ac988e4608805ea92bc148c767721b.png
Далее происходит двухфазное КЗ и в определенный момент времени мозги терминала перестают высчитывать дифференциальные и тормозные токи:
http://rzia.ru/uploads/images/593/2698f8df268018ebc2622a638d8b3eec.png http://rzia.ru/uploads/images/593/2698f8df268018ebc2622a638d8b3eec.png
Далее происходит переход двухфазного КЗ в трехфазное. Алгоритм начинает рассчитывать токи, но блокирует диф.защиту по 2 гармонике и после идет уже отключение.
Итого полное время отключение составило 170мс.

Может кто сталкивался с такой проблемой? Почему алгоритм перестал считать тормозные токи и диф в определенный момент? Во всех фазах в этот момент присутствовала большая DC составляющая, возможно этот повлияло на мозги терминала. Понтяно, что 7SD610 не совсем подходящий терминал для защиты трансформатора, больше подходит для линий, но в нашем случае на всех силовых трансформаторах стоят 7SD610 в качестве основной защиты.
Осциллограммы в приложении.

Post's attachments

transformer trip.7z 12.72 Кб, 18 скачиваний с 2020-03-11 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Все у Вас нормально. Алгоритм как считал диф и торм. токи, так и продолжает их считать. Просто происходит изменение тока (скачок), реле это видит и перестает их отображать на время "перерасчета" новых значений.

Добавлено: 2020-03-11 12:55:13

Вот подобный случай, в конце (на английском) это объясняется.

Post's attachments

perepiska.doc 1.07 Мб, 34 скачиваний с 2020-03-11 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

3

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

А если именно в эту паузу в отображении дифток превысит уставку? Мы увидим осциллограмму с нулевым дифференциальным током и при этом появится признак срабатывания?
Что за стеснение показать как ЦОС реагирует на скачок?)

4

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Валерий Юрьевич, спасибо за разъяснение. Как вы считаете, это нормально, что с момента возникновения КЗ до срабатывания блокировки по 2 гармонике прошло 40 мс? Откуда такая выдержка времени? В эти 40 мс было устойчивое двухфазное КЗ, почему алгоритм не отработал раньше? В уставках везде нули.

5

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Пришлите мне deх-файл или родную осциллограмму, та, которая во вложении Сигрой не открывается, тогда смогу сказать что-то конкретное. Если в токах есть искажение, то вводится дополнительное торможение, что и видно на осциллограмме (первые 40мс, превышение тормозного тока над дифференциальным). Для функции IДифф> нет условий для работы. Должен был бы работать алгоритм Idiff>>, если КЗ не внешнее. Надо смотреть уставки....

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 (2020-03-11 18:55:23 отредактировано Gavrulyuk)

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

beyond, а шинопровод какой конструкции? просто странноватое к2 переходящее в к3. И харктер последствий скажите.

7

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Conspirator писал(а):
2020-03-11 18:13:05

Пришлите мне deх-файл или родную осциллограмму, та, которая во вложении Сигрой

Отправил на почту.

Gavrulyuk писал(а):
2020-03-11 18:47:14

а шинопровод какой конструкции? просто странноватое к2 переходящее в к3. И харктер последствий скажите.

Шинопровод в литой изоляции, идет сегментами. Причина: разрушение изоляции на сегменте с изгибом. Выглядит так:
http://rzia.ru/uploads/images/593/d1f5d9ce53cb3e7b88f0cd3776da9cb0.png http://rzia.ru/uploads/images/593/d1f5d9ce53cb3e7b88f0cd3776da9cb0.png

8

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

beyond, И еще скажите уровни напряжения норм, однофазные к.з. со стороны 35 бывают часто?

9

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

beyond писал(а):
2020-03-11 17:40:43

это нормально, что с момента возникновения КЗ до срабатывания блокировки по 2 гармонике прошло 40 мс? Откуда такая выдержка времени? В эти 40 мс было устойчивое двухфазное КЗ, почему алгоритм не отработал раньше? В уставках везде нули.

непонятно причём блокировка? должна быть просто работа защиты. Действительно, по представленным осциллограммам нельзя самому вычислить диф. и торм. токи. если по 35 ещё как-то понятно, то по по 10 вообще как будто картинка не от туда.
С токами 35 всё нормально - действительно в начале двухфазное КЗ: обратные составляющие токов А и С большие и угол между фазами всего 21гр. и они развёрнуты соответственно примерно по 170гр по отношения к В. А вот синхронных им с 10 не видно, поэтому как там сосчитались диф. и торм. токи не ясно.

Вопрос, а есть ли у кого аналогичные осциллограммы для сравнения?
в чем там суть переписки, как там поясняется причина?

10 (2020-03-12 07:25:28 отредактировано beyond)

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Gavrulyuk писал(а):
2020-03-11 20:38:01

beyond, И еще скажите уровни напряжения норм, однофазные к.з. со стороны 35 бывают часто?

35.6 кВ держут обычно. Однофазные КЗ редко бывают.

ПАУтина писал(а):
2020-03-12 01:10:19

непонятно причём блокировка? должна быть просто работа защиты.

Меня интересует момент с 0 мс по 40 мс, почему не было срабатывания именно в этот момент, далее после 40 мс происходит переход в трехфазное, появляется вторая гармоника в фазах и блокирует защиту еще на некоторое время, после уже идет отключение выключателя.

ПАУтина писал(а):
2020-03-12 01:10:19

Вопрос, а есть ли у кого аналогичные осциллограммы для сравнения?

В приложении осциллограмма с терминала 7SD, который защищает трансформатор 110/10 кВ Yn/Y/D . Было двухфазное КЗ на шинопроводе на стороне 10 кВ. Алгоритм второй ступени (87L-2, уставка 2300А) отработал за 20мс.

Добавлено: 2020-03-12 09:00:57

zigzag писал(а):
2020-03-11 13:28:21

А если именно в эту паузу в отображении дифток превысит уставку? Мы увидим осциллограмму с нулевым дифференциальным током и при этом появится признак срабатывания?

Из последней осциллограммы, но здесь отработала 2 ступень, которая имеет другой алгоритм и не считает диф.токи.
http://rzia.ru/uploads/images/593/fc7799c91647f4f461e24972265dd917.png http://rzia.ru/uploads/images/593/fc7799c91647f4f461e24972265dd917.png

Добавлено: 2020-03-12 09:32:27

ПАУтина писал(а):
2020-03-12 01:10:19

А вот синхронных им с 10 не видно, поэтому как там сосчитались диф. и торм. токи не ясно.

По 10 кВ терминал стоял после места повреждения, поэтому там затухающая подпидка от двигателей в основном.

Post's attachments

7SD.zip 32.31 Кб, 5 скачиваний с 2020-03-12 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

11

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Посмотрел осциллограмму..... Стандартный вывод: реле отработало правильно, согласно заданных уставок и конфигурации.
Можно разбить "совмещенную" осциллограмму с обоих концов на несколько участков:
предаварийный режим - 0-1
момент первого повреждения - желтый курсор (1)
Через 6,5мс реле обнаруживает изменения токов и начинает их новый перерасчет. Типовое время работы алгоритма Idiff> составляет (согласно ТО) 34мс. Здесь же имеем время 36мс, что близко к указанному.
Необходимо учитывать, что при расчете новых величин диф. и торм. токов произошло новое повреждение (момент 3), что тоже могло привести к увеличению времени алгоритма из-за нового изменения токов.
В момент времени 4 (42мс от начала первого повреждения) реле вычислило новые установившиеся величины диф и торм. токов. Так как повреждение в зоне, то в этот момент должно было произойти отключение. Но этого не произошло по причине блокировки от 2-й гармоники. Уставка скорее всего "заводская"- 15%. На рисунке ниже осциллограммы видно,что на максимуме торможения (-50мс от момента выдачи команды на отключение)  содержание гармоник в ф.А и с свыше 30%.
В момент окончания времени действия блокировки по 2-й гармонике  видно резкое увеличение диф.тока, что приводит к отключению
Для наглядности я изменил масштабы стороны ВН (высота сигналов 20мм) и НН (высота сигналов 10мм) и расположил их друг под другом (ток ВН - ток НН и так далее
Налицо неправильный выбор устройства для защиты: для линий, чтобы не было дополнительного торможения от формы сигнала (содержание гармоник) вводится быстродействующая ступень Idiff>> с уставкой отстроенной от емкостного тока. Здесь же эта ступень используется как дифф.отсечка трансформатора, отстроенная от броска тока намагничивания, с величиной 7,5 Iном. Условий для ее работы не было

Post's attachments

Анализ отключения.pdf 435.33 Кб, 31 скачиваний с 2020-03-12 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

12

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Conspirator писал(а):
2020-03-12 09:45:24

Типовое время работы алгоритма Idiff> составляет (согласно ТО) 34мс

Этот момент я упустил, тогда все встает на свои места. Спасибо за анализ.

Есть еще одна интересная осциллограмма с трансформатора 10/0.4 который так же защищается 7SD. Эти события произошли в этот же момент, когда было КЗ на шинопроводе трансформатора 35\10 кВ из первого поста. Транс 10/0.4 питался от секции 10 кВ, которую питал отключившийся трансформатор 35\10 кВ. После откючения ввода 10 кВ, сработал АВР и поставил под напряжение трансформатор 10/0.4, далее срабатывает Idiff>> со стороны 0.4 кВ!
После отключения дежурный персонал через некоторое время пытается поставить трансформатор 10/0.4 на ХХ и при включении опять срабатывает Idiff>> со стороны 0.4 кВ, хотя выключатель 0.4 кВ отключен.

Post's attachments

7SD610.7z 1.95 Мб, 6 скачиваний с 2020-03-12 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

13

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

А что не так?  Функция дифф.защиты  на каждом из концов сама принимает решение об отключении (своего конца) на основе своего тока и тока с противоположного конца. С низкой стороны у Вас уставка Idiff> =0,11A, а уставка Idiff>> =0,9А. Если величина Дифф.тока при включении со стороны ВН превысила эту величину, то будет сигнал на отключение, несмотря на то, что В 0,4 кВ отключен. Если Вы этого не хотите, то надо задать уставку 1219А Минимальный "местный" ток для запуска DIFF-TRIP. У Вас эта уставка равна нулю, поэтому даже при отключенном "местном" В идет сигнал отключения.
На стороне ВН Idiff>0,1A, а уставка Idiff>> =9,9А, поэтому условий для работы не было (отстроена от пускового тока). К сожалению, пуска осциллограммы не было, поэтому это просто рассуждения. Чтобы таких вопросов не было, делайте сигнал Intertrip активным ( при отключении В с одной стороны чтобы отключался В с другой стороны). Тогда будут токи  и осциллограммы с обоих сторон.

14

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Conspirator писал(а):
2020-03-12 09:45:24

Типовое время работы алгоритма Idiff> составляет (согласно ТО) 34мс.

Спасибо за пояснения, но есть вопросы
1. А почему оно такое большое, практически 2 периода?!
2. Зачем ДЗТ в принципе нужна блокировка по 2-й гармонике? Возможны случаи неселективной работы?
если не сложно ответьте...

15

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Conspirator писал(а):
2020-03-12 12:39:07

С низкой стороны у Вас уставка Idiff> =0,11A, а уставка Idiff>> =0,9А. Если величина Дифф.тока при включении со стороны ВН превысила эту величину, то будет сигнал на отключение, несмотря на то, что В 0,4 кВ отключен.

Правильно ли я понимаю, что нам надо самим пересчитывать уставку Idiff>> для стороны 0.4 кВ. Т.е. если по стороне ВН мы выставили уставку Idiff>>=1000А, то для 0.4 кВ я должен умножить 1000А на Ктт силового трансформатора и забить это значение в терминал стороны 0.4 кВ?

16

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Вся важная информация  ниже. Только у Вас защищаемый объект - трансформатор, поэтому будут небольшие особенности.

Post's attachments

7SD5_6_Commissioning +RUS.pdf 511.19 Кб, 24 скачиваний с 2020-03-12 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

17

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Conspirator писал(а):
2020-03-12 14:05:14

Вся важная информация  ниже. Только у Вас защищаемый объект - трансформатор, поэтому будут небольшие особенности.

Благодарю за информацию!

18 (2020-03-12 19:44:56 отредактировано tca)

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

ПАУтина писал(а):
2020-03-12 13:28:16

Спасибо за пояснения, но есть вопросы
1. А почему оно такое большое, практически 2 периода?!
2. Зачем ДЗТ в принципе нужна блокировка по 2-й гармонике? Возможны случаи неселективной работы?
если не сложно ответьте...

1. Нужно выделить первую гармонику, а это уже 20 мс, плюс работа алгоритма и выходных цепей терминала
2. Чтобы чувствительную ступень не отстраивать от БНТ, а сделать ток её срабатывания меньше номинального тока трансформатора.

19

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

tca писал(а):
2020-03-12 19:39:22

    Спасибо за пояснения, но есть вопросы
    1. А почему оно такое большое, практически 2 периода?!
    2. Зачем ДЗТ в принципе нужна блокировка по 2-й гармонике? Возможны случаи неселективной работы?
    если не сложно ответьте...

1. Нужно выделить первую гармонику, а это уже 20 мс, плюс работа алгоритма и выходных цепей терминала
2. Чтобы чувствительную ступень не отстраивать от БНТ, а сделать ток её срабатывания меньше номинального тока трансформатора.

Не совсем так (или совсем не так...)
В данной теме мы рассматривали случай  "нетипового" примененияДЗЛ для защиты Т
У Siemens в 4-й (устаревшей) серии дифференциальные защиты делятся на ДЗЛ (7SD52, 7SD61) и ДЗТ (7UT6XX)
Классический алгоритм дифзащиты объекта применен в ДЗТ, где зона работы состоит из нескольких участков (без торможения, с небольшим торможением, с сильным торможением и отсечкой), повторяющих в какой-то степени характеристику погрешности ТТ класса 5Р,10Р. В диапазоне токов, охватывающих первые три участка алгоритм работает на основе преобразования Фурье, поэтому время работы составляет более 20мс.
При таком времени работы для блокировки ДЗТ при включении Т необходим специальный алгоритм выявления броска тока намагничивания (по 2-й гармонике и/или форме кривой), который должен "отработать" раньше, чем алгоритм ДЗТ и успеть "заблокировать" возможную ложную работу при  включении Т. Кроме того, при таком времени алгоритма необходимо учитывать возможное насыщение ТТ и принимать специальные меры ("выявлять" насыщение и, например, "дополнительно тормозить").
В диапазоне токов "отсечки" время работы значительно меньше, но алгоритм работает по мгновенным значениям и уставку необходимо "отстаивать" по величине от возможной величины броска намагничивающего тока, достигающего в зависимости от мощности Т 7-12 номиналов
В ДЗЛ Siemens применен принципиально отличный, так называемый "адаптивный" алгоритм работы функции дифзащиты. Он состоит из двух независимых функций (алгоритмов), которые должны применяться одновременно (обязательное условие, игнорирующееся в России). Первый алгоритм, иногда называемый "быстрым" имеет минимальное время работы 5мс и предназначен для быстрого отключения в диапазоне токов, когда возможно насыщение ТТ. Его особенность - "интегрирование" мгновенных выборок (значений) токов на участке в 5мс и сравнение этих интегралов с двух сторон.
При "внутреннем" КЗ (с величиной дифтока, превышающей уставку Idiff>>) сразу выдается сигнал на отключение. Этот же алгоритм выявляет тип КЗ (внешнее или внутреннее). Если КЗ внешнее, то алгоритм блокируется на определенное время, необходимое для устранения "внешнего" повреждения своими защитами (зависит от версии прошивки). Для правильной работы этого алгоритма требуется обязательное "ненасыщение" ТТ в течение, как минимум 5мс. Этот алгоритм часто путают (и называют) с диф.отсечкой классического алгоритма, что и произошло в рассматриваемом случае, когда его уставка была задана 7,5 I ном и тока не хватило для его работы. Для линий его уставка составляет 1,5-2,5 I ном (отстраивается от емкостного тока линии, если не применяется функция  "компенсациии емкостного тока", позволяющая уменьшить уставку).
Второй алгоритм ("медленный", "чувствительный", или Idiff>)  работает "по Фурье" и имеет минимальное время работы в 15-20мс. Но это время справедливо только для определенных условий. Оно меняется в зависимости: 1. характеристик используемых ТТ 2. формы токов 3. качества канала связи
Искажение формы токов (отличие от синусоиды) приводит к дополнительному торможению, что увеличивает время работы алгоритма.
Особенностью обоих алгоритмов является использование так называемых окон измерений. Для "корректного" замера необходима достоверность измерения хотя в двух последовательных окнах, что также приведет  к "замедлению" времени работы алгоритма (что и имело место в данном случае, когда был переход из одного вида повреждения в другое (или изменение величины).
В 5-й серии есть дополнительные алгоритмы, читайте "мануалы".....

Добавлено: 2020-03-12 22:24:33

Я уже выкладывал слайды, где все это есть. Могу еще раз:

Post's attachments

7SD5_7SD61_Diff_principle_rus.pdf 1.31 Мб, 16 скачиваний с 2020-03-12 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

20

Re: Алгоритм работы дифференциальной защиты (7SD610).

Conspirator писал(а):
2020-03-12 22:24:33

Не совсем так (или совсем не так...)

Всё понятно!
Получается для "фундаментального" объяснения начальству-менагерам - терминал используется не по назначению:
1. Терминал линейный и токи от второго полукомплекта должны поступать дистанционно, а в данном случае они поступают непосредственно и тогда их обработка не соответствует требуемой, имеется в виду, что для линии должна учитываться задержка для синхронной обработки токов, а для защиты Тр этого не надо.
2. Алгоритм защит, как правило, строится в соответствии со спецификой электромагнитных переходных процессов (ЭМПП) в защищаемом объекте (ЗО) при КЗ, и естественно они по этой причине  должны и будут существенно отличаться, так как ЗО совершенно разные, например, самое очевидное:
- ЭМПП в части отстройки от БНТ для Тр,
- такой пустяк - для линии  Ктт всегда одинаковы, а для Тр всегда не кратно разные и может быть ещё и 3 комплекта,
- учёт РПН и проч.