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GBT 14598.181-2021 量度继电器和保护装置 第181部分：频率保护功能要求.pdf

由用户设置确定的人为延时，该延时由启动信号触发以激活动作信号。 主：频率保护功能的动作时间等于启动时间加上动作延时定值。动作时间和动作延时定值之间的区别如图1所 示。图1基于频率突变，只是为了明晰对启动时间触发时刻的定义。

图1动作时间和动作延时定值

保护功能及其输入、输出、测量元件、延时特性和功能逻辑的示例如图2所示。制造商应提供具体 实施的功能框图

4.2输入激励量/激励量

GB/T 33213-2016 无损检测 基于光纤传感技术的应力监测方法 保护功能的简化框图

入激励量。第6章中定义的型式试验不能涵盖基于相电流输人的频率保护性能，但其试验原则 到此类应用以提供指导

动作时间与特性量的关系可用特性曲线表示。制造商应通过等式（首选）或图形方式说明该曲线的 形状。 本文件规定了一个自定时间特性（即定时限）。 自定时间特性是由特性量定值Gs和动作延时定值tdel来定义的。如果未设置额外的动作延时， 则保护功能瞬时动作

4.4.1.2低频保护特性

护，当G

图3低频保护自定时间特性

4.4.1.3过频保护特性

对于过频保护，当G

4.4.1.4频率变化率保护特性

图4过频保护自定时间特性

对于频率变化率保护，当IGI>IGs|时t(G)= 其自定时间特性如图5所示。

图5频率变化率保护自定时间特性

注：时间特性的准确度在有效范围内得到保证。但该保护功能可以在如5.2所述的工作范围内运行， 根据用户设置，频率变化率保护的动作特性可以设定为正向变化、负向变化或正负双向变化。 应申明具体的动作特性。正向变化特性的门槛和负向变化特性的门槛可以不同，按两种不同的 化率保护元件进行处理。

一般来说，不设置额外的复归延时。当出现以下情况时，保护功能应返回到其复归状态 对低频保护，当G>Gs十复归回差； 对过频保护，当G

对于频率变化率保护，当门槛较低时，返回系数与最小复归回差两个特性指标可以混合使用。在这 种情况下，返回值是申明的返回系数和复归回差中的较大者（例如：返回系数98%，复归回差40mHz/s， 以较大者为准）。 对频率保护，只需申明返回时间。频率保护通常不设置复归时间特性。返回时间和复归时间之间 的区别见图6。

图6启动、动作、返回和复归说明图

4.5其他影响功能/条件

以下条件可能会影响频率保护功能的动作行为。这些条件可由附加的功能元件检测到，这些功能 元件通过预先定义的开关量输入作用于频率保护。例如，当电压幅值低于规定限值时闭锁频率保护。 制造商应在文件中说明这些特定特性的性能。与这些特定特性相关的功能试验未在本文件中说明，但 制造商应在型式试验报告中说明用于检验这些特性的试验方法。

4.5.2低频/过频保护的特定特性

低频/过频保护特定特性的例子如下 低压闭锁； 三相不平衡监视； df/dt监视； 电流监视； 功率监视（f/P功能）

4.5.3频率变化率保护的特定特性

频率变化率保护特定特性的例子如下： 低压闭锁； 三相不平衡监视； 低频/过频监视； 一电流监视

频率变化率保护特定特性的例子如下： 低压闭锁； 三相不平衡监视； 低频/过频监视； 电流监视。

启动信号是测量元件和门槛比较元件不经额外延时的输出。 制造商应详细说明启动信号、启动/故障检测元件的特性和逻辑、所需定值参数、定值含义及其用 法、该项功能所给出的输出信号等相关信息，以确保正确地应用和试验。 如果保护功能未能提供启动信号，制造商应提供第6章规定的、与启动信号有关的试验的具体 方法。

4.6.3动作（跳闸）信号

动作信号是测量元件和门 对于瞬时动作元件，该

护装置的电压输人受限于与磁通值（V/Hz)相关的耐受值时，制造商应申明电压输人可承受 通值（V/Hz）与输入时间之间的关系曲线，

5.3与特性量相关的准确度

制造商应申明与特性量相关的准确度以及适用的定值范围。此外，制造商还应申明保护功能在其 整个工作范围之内的动作行为。 对于低频保护和过频保护，准确度应使用频率的绝对误差（例如，土10mHz）来表示。除绝对误差 外，还可以用定值(Gs）的相对误差来表示。此时，准确度误差应为两者中的较大者（例如，“士0.01%或 土10mHz，以较大者为准”）。 对于频率变化率保护，准确度应使用定值（Gs）的相对误差、df/dt的绝对误差或两个值的组合来 表示（例如，“土5%或士15mHz/s，以较大者为准”）。在频率变化率保护的整个可用定值范围内，制造 商可以分区间申明不同的准确度。 与特性量相关的准确度试验程序见6.2.1

5.4低频保护、过频保护的启动时间

低频保护、过频保护的启动时间取决于以下几个因素： 试验频率初值（一般接近标称频率）； 试验频率终值（在稳态试验条件下）； 从试验频率初值到试验频率终值的变化类型； 频率测量方法，例如，基于滑动时间窗内平均值的频率测量方法。 制造商应给出两种不同试验方法下的启动时间： 一从试验频率初值突然变化到试验频率终值； 以不同的恒定斜率（df/dt）从试验频率初值变化到试验频率终值。 有关试验方法和规定试验点的更全面信息在6.3.2中规定。 对于每种试验方法，制造商应基于6.3.2中规定的全部试验点给出启动时间的最小值、平均值（均 值)和最大值。此外，还应以图形方式提供全部试验结果。有关统计术语在附录B中界定。 当基于由用户定值确定的可调时间窗测量频率时，应使用可调时间窗的缺省定值来申明启动时间。

5.5频率变化率保护的启动时间

与低频保护、过频保护相似，频率变化率保护的启动时间取决于多个因素。制造商应基于以不同的 恒定斜率从试验频率初值变化到试验频率终值的条件下的试验结果来申明启动时间。 有关试验方法和规定试验点的更全面信息在6.3.3中规定。 制造商应基于6.3.3中规定的全部试验点给出启动时间的最小值、平均值（均值)和最大值。此外， 还应以图形方式提供全部试验结果，并注明众数和中位数。有关统计术语在附录B中界定。 当基于由用户定值确定的可调时间窗测量频率时 用可调时间窗的缺省定值来申明启动时间

5.6与动作延时定值相关的准确度

动作延时是从启动信号动作时刻开始到动作信号动作时刻为止的时间间隔。该延时由3.9中定义 的动作延时定值（tdelay）确定。 动作延时定值的最大允许误差应表示为以下之一： 延时定值的百分比，或者固定的最大时间误差（可能超过百分比值），以较大者为准（例如 ±5%或±20ms，以较大者为准）；

固定的最大时间误差（例如，士20mS）。 制造商应申明与动作延时定值相关的最大误差限值，以及适用的延时定值范围。 有关动作延时定值的试验程序在6.4中规定。 在某些应用中，内部测量时间可能包括在动作延时内，而不是叠加在上述动作延时定值之上。制造 商应说明在频率保护功能中具体如何处理动作时间。

在实际应用中，可能有必要考虑当频率恢复正常时频率保护的返回时间。这些信息对不同轮次保 护之间的时间级差配合、电网保护与发电机保护的协调等都有影响。 制造商应按照6.5规定的试验程序申明返回时间。 对于设置了额外返回时间的频率保护，制造商应说明如何处理返回时间，相关试验程序应在型式试 验报告中说明。

5.8复归回差和返回系数

对于频率变化率保护，制造商应申明返回值，该值可以用返回系数来表示（例如，返回系数98%）， 当门槛值较低时也可混合使用返回系数和最小复归回差两个特性指标（例如，返回系数98%，最小复归 回差40mHz/s)。 有关复归回差和返回系数的试验程序在6.2.2中规定。 注：申明的特性量准确度（5.3)与申明的复归回差或返回系数之间没有直接关系。定义复归回差或返回系数是为了 避免测量的不稳定性和启动信号的抖动。例如，复归回差可以低于或高于所申明的特性量准确度。测量不稳 定性越高，复归回差越大。测量不稳定性与测量准确度没有直接关系，

5.9与制动元件、闭锁元件相关的准确度

制造商应申明所使用的制动元件、闭锁元件。按4.5.中的规定，当制动元件、闭锁元件基于特定 槛值时，制造商应申明这些元件的准确度

5.10有谐波时的性能

非线性负载或附近的高压直流电网可能会产生谐波： 分量上。稳态负载中的谐波可以通过稳态信号注人来模拟，谐波的存在可能影响频率保护特性量准 确度。 应按照6.6规定的试验程序，检验不 测量的准确度

11电压突变（相位偏移和幅值变化）时的稳定性

对于低频保护、过频保护和频率变化率保护，制造商应申明，当频率不变、电压变化（相位偏移或幅 值变化）时，启动信号是否稳定（无误动）。 应按照6.7中规定的试验程序检验电压相位偏移和幅值变化的影响。 这些试验基于两个典型场景： 一6.7.2规定的试验，电压相位偏移和幅值变化，模拟故障发生、故障清除过程； 一6.7.3规定的试验，电压幅值降至零随即恢复，模拟近区故障时的电压变化。 如果保护功能不能保持稳定（即输出了启动信号），制造商应申明能够确保动作信号不误动所需的 最小动作延时定值

如果使用电压互感器，制造商应对照IEC61869（所有部分）申明所要求的电压互感器类型，以确保 领率保护的性能。 如果直接接入低电压信号，应根据5.2中规定的有效范围和工作范围来确定其额定电压。

对于用百分比负值定义的试验定值点

Gs 定值，实际试验值可根据频率保护的定值步长四舍五人； fmax——最大可用定值； fmi—最小可用定值； fR ：一一标称频率（例如，50Hz、60Hz）； X 一试验方法中规定的试验定值点百分数（见表4、表9、表13、表14和表27）。 例如，根据表4中规定的频率定值点，假设可用定值范围为40Hz～70Hz(可用定值范围不依赖于 标称频率f），实际使用的频率定值应为（可根据定值步长四舍五入）： 标称频率50Hz下：40Hz、49Hz、49.5Hz、49.75Hz、49.9Hz、50Hz、50.2Hz、50.5Hz、 51Hz、52Hz、70Hz; 标称频率60Hz下：40Hz、58Hz、59Hz、59.5Hz、59.8Hz、60Hz、60.1Hz、60.25Hz、 60.5 Hz、61 Hz、70 Hz。 对于频率变化率保护，可用以下公式计算实际使用的定值：

6.2与特性量有关的稳态误差的测定

6.2.1动作值的准确度

6.2.1.1低频保护、过频保护

6.2.1.1.1频率缓变过程的生成

图7过频保护试验方法示例

缓变过程每一步的持续时间：500ms或者最大启动时间的5倍，取其中的较大者。 如果采用频率跟踪技术，在此时间（500ms)内通常足以完成频率调整。 在频率按步长变化的转换过程中，注入信号应是连续的。除频率外，其相位或幅值不应有阶跃 变化。 为了缩短试验时间，试验刚开始时频率的变化步长可以更大一些，规则如下： 一对于过频保护，大步长可以持续到Gs减去“申明的频率准确度”的3倍； 一对于低频保护，大步长可以持续到Gs加上“申明的频率准确度”的3倍。 “申明的频率准确度”基于5.3中规定的要求。 一且达到上述值，频率的变化步长将小于或等于所申明频率准确度的10%，直到启动信号动作、频 率缓变过程结束。

6.2.1.1.2保护功能定值

动作频率定值应在表4所示的定值范围内改变 制造商对频率测量 时间窗长度定值与频率定值（Gs）的对应

即便可用定值范围独立于标称频率（通常为50Hz或60Hz)，也应根据表4中定义的试验定值点 和6.1中定义的规则，在保护功能的每个标称频率下对其进行试验。 测量以下试验点（见表4)的动作频率。每个试验点重复试验5次，试验结果按表4的格式报告。 所有试验均在额定电压下进行。此外，第一个试验定值点（一100%，最小定值）和最后一个试验定 值点（十100%，最大定值)在电压有效范围的上限和下限下重复一次。电压有效范围的上限和下限下的 试验结果应同额定电压下其他试验点的试验结果一样记录在案。 对于每个试验点，测得的动作频率应在规定的准确度范围内。针对每个测量值，可接受的值按照下 面描述的方式计算。 保护功能的启动应发生在预期动作值（Gs）附近的误差区间内。误差区间边界如下： 可接受的上限值=（Gs十申明的频率准确度）； 可接受的下限值=（Gs一申明的频率准确度）

表4低频/过频保护试验点

6.2.1.1.4频率准确度报告

频率准确度以测得的误差来表示，如表5所示，给出的值仅为示例

或者，制造商可以选择使用两个值中的较大者来表示准确度，如表6所示。

表6频率准确度报告（备选方案）

6.2.1.2频率变化率保护

6.2.1.2.1频率缓变过程的生成

频率变化率保护定值（Gs）的准确度通过一系列频率缓变过程进行评估。根据频率变化的行 十”或“二”），频率从标称值开始升高或降低。试验方法如图8所示，该图适用于正向频率变任 护。

图8正向频率变化率保护试验方法示例

频率缓变过程从标称频率?开始，并在保护功能启动信号动作后终止，或保护功能启动信号虽未 动作而持续时间已到而终止。判断保护是否启动的注入信号频率缓变过程持续时间为： MAX(1000mS；典型启动时间X1.5） 如果针对频率变化率保护申明了频率有效范围，则注人信号的频率应始终保持在该有效范围内。 在这种情况下，可能需要限制频率缓变过程的持续时间。如果所要求的频率缓变过程持续时间短于频 率变化率保护的最大启动时间，则无法在标准化试验条件下检验该动作定值。在这种情况下，制造商应 申明此信息，并应申明用于检验这些动作定值准确度的适当的试验方法。 第一个频率缓变过程，频率变化率远低于保护定值Gs。 如果保护没有在上一阶段频率缓变过程持续时间内启动，下一阶段注人信号频率缓变过程将采用 个新的频率变化率，频率始终起始于标称频率。在每阶段频率缓变过程开始之前，频率应保持在其标 称值，持续时间至少为： MAX(1000mS；典型返回时间×1.5） 然后，频率以线性方式从其标称值开始变化。在该变化过程中，注人信号应是连续的，除了频率外，

然后，步 在该变化过程中，注入信号应是连续的，除了频基 相位或幅值不应有阶跃变化

每阶段频率缓变过程结束时，频率恢复到其标称值，为下一阶段频率缓变过程做好准备。本文件未 对转换期间的注人信号做出规定。在此期间，任何启动信号或动作信号都应被忽略。 下一阶段频率缓变过程，频率变化率的变化步长小于或等于： (频率变化率准确度/10)Hz/s 当保护功能启动信号动作时，可以终止信号注入，测得的频率变化率为最后一阶段频率缓变过程的 频率变化率。 启动信号的动作应为“可靠动作”，也就是说，在注入信号频率缓变过程中，启动信号不会发生高一 低一高多次转换的抖动。启动信号中唯一允许的抖动来自输出触点，其合理的抖动时间小于4mS。如 果启动信号抖动时间超过4mS，则不算是真正启动，应继续进行频率缓变过程。对于其他输出介质，如 EC61850GOOSE信息或固态输出，在启动信号的转换过程中不应出现任何抖动，才被视为有效。 附录A规定了频率变化率为恒定值的试验信号的表达式。 为了缩短试验时间，试验刚开始时频率变化率的变化步长可以更大一些，规则如下： 一对于正向频率变化率保护，大步长可以持续到Gs减去“申明的频率变化率准确度”的3倍； 一对于负向频率变化率保护，大步长可以持续到Gs加上“申明的频率变化率准确度”的3倍。 “审明的频率变化率准确度”基于5.3中规定的要求。 一且达到上述值，频率变化率的变化步长将小于或等于所申明频率变化率准确度的10%，直到启 动信号动作、频率缓变过程结束

6.2.1.2.2保护功能定值

频率变化率保护动作定值应在表7所示的定值范围内改变。 如果某些保护功能设置了频率变化率测量时间窗长度定值，则该定值应为默认值，除非制造商对频 率变化率测量时间窗长度定值与频率变化率定值（Gs）的对应关系有特殊建议。在这种情况下，应遵从 制造商的建议。

6.2.1.2.3频率变化率准确度试验点及频率变化率准确度计算

在保护功能的每个标称频率（通常为50Hz或60Hz）下对其进行试验。 测量以下试验点（见表7)的频率变化率准确度。每个试验点重复试验5次，试验结果按表7的格 式报告。 所有试验均在额定电压下进行。此外，第一个试验定值点（0%，最小定值）和最后一个试验定值点 （十100%，最大定值)在电压有效范围的上限和下限下重复一次。电压有效范围的上限和下限下的试验 结果应同额定电压下其他试验点的试验结果一样记录在案。 当保护功能是基于df/dt绝对值时，表7中规定的每一个试验点应分别在正的频率变化率和负的 频率变化率下进行。 对于每个试验点，测得的频率变化率应在规定的准确度范围内。针对每个测量值，可接受的值按照 下面描述的方式计算。 保护功能的启动应发生在预期动作值（Gs）附近的误差区间内。误差区间边界如下： 可接受的上限值=（Gs十申明的频率变化率准确度）； 可接受的下限值=（Gs一申明的频率变化率准确度）。

表7频率变化率保护试验点

6.2.1.2.4频率变化率准确度报告

确度以测得的误差来表示，如表8所示，给出的

表8频率变化率准确度

6.2.2复归回差或返回系数的测定

6.2.2.1低频保护、过频保护

NY/T 553-2015 禽支原体PCR检测方法6.2.2.1.1试验方法

低频/过频保护复归回差的评估试验基于两阶段近似连续频率缓变过程，该过程由受到监视的保护 劲能启动信号状态来驱动。 第一阶段频率缓变过程（对过频保护频率升高，对低频保护频率降低）将从标称频率值（或保证保护 可靠不启动的任何频率，以减少试验时间）开始；监视保护功能的启动信号。当保护功能启动信号动 作时： 当前注人信号的频率值记为“动作频率值”； 启动第二阶段频率缓

第二阶段频率缓变过程从记录的“动作频率值”开始，并在保护功能启动信号返回时停止。此时，注 人信号的频率值记为“返回频率值”。 启动信号的动作应为“可靠动作”，也就是说，在该频率信号的注入过程中，启动信号不会发生高一 低一高多次转换的抖动。启动信号中唯一允许的抖动来自输出触点，其合理的抖动时间小于4mS。如 果启动信号抖动时间超过4ms，则不算是真正启动，应继续进行频率缓变过程。对于其他输出介质，如 EC61850GOOSE信息或固态输出，在启动信号的转换过程中不应出现任何抖动，才被视为有效。 对于启动信号从高一低的转换过程，无论是哪种输出介质，信号的高一低转换过程中都不应出现任 可抖动，才被视为有效。 复归回差通过“动作频率值”和“返回频率值”计算得出，详见6.2.2.1.1后续段落。 关于确定复归回差的两阶段频率缓变过程的原理，见图9和图10

图9评估过频保护复归回差的频率缓变过程

图10评估低频保护复归回差的频率缓变过程

第一阶段频率缓变过程中，每一步的持续时间：MAX(500ms；最大启动时间X5）。 如果采用频率跟踪技术，则在此时间（500ms)内通常足以完成频率调整。 在频率按步长变化的转换过程中，注入信号应是连续的。除频率外，其相位或幅值不应有阶跃 变化。 为了缩短试验时间，试验刚开始时频率的变化步长可以更大一些QYHF 0003S-2015 云南恒丰食品有限公司 强化镁 锌风味饮料，规则如下