CSCAFA-G數(shù)字式線路保護裝置說明書SF1V1.F

1、CSC- 161A- FA- G、 CSC- 163A- FA- G數(shù)字式線路保護裝置說明書CSC-161A-FA-G、CSC-163A-FA-G數(shù)字式線路保護裝置說明書BD2014004 編制：趙志宏宋東南校核：曹飛熊軍 標準化審查：李連昌審定：黃少鋒 出版號： V1.00F 文件代號： 0SF.451.117 出版日期： 2014年 05月版權(quán)所有：北京四方繼保自動化股份有限公司 注：本公司保留對此說明書修改的權(quán)利。如果產(chǎn)品與說明書有不符之處，請您及時與 我公司聯(lián)系，我們將為您提供相應(yīng)的服務(wù)。重要提示感謝您使用北京四方繼保自動化股份有限公司的產(chǎn)品。為了安全、正確、 高效地使用本裝置，請您務(wù)

2、必注意以下重要提示：1) 本說明書僅適用于 CSC-161A-FA-G CSC-163A-FA-G數(shù)字式高壓線路保護裝置，并對應(yīng)于 V1.00F 及其以上版本的保護程序。用于智能站、前接線方式，SV采樣、GOOS跳閘。2) 請仔細閱讀本說明書，并按照說明書的規(guī)定整定、調(diào)試和操作。若有特殊定制，請以工程說明書、工程資料為準。3) 為防止裝置損壞，嚴禁帶電插拔裝置各插件、觸摸印制電路板上的芯片 和器件。4) 請使用合格的測試儀器和設(shè)備對裝置進行試驗和檢測。5) 裝置如出現(xiàn)異常或需維修，請及時與本公司服務(wù)熱線聯(lián)系。6) 本裝置的出廠操作密碼是： 8888。目錄1概述1.1適用范圍及功能配置1.2產(chǎn)品

3、主要特點1.3裝置執(zhí)行的標準2技術(shù)條件2.1環(huán)境條件2.2電氣絕緣性能2.3機械性能2.4電磁兼容性2.5安全性能2.6功率消耗2.7裝置主要技術(shù)參數(shù)3裝置硬件3.1裝置結(jié)構(gòu)3.2裝置功能組件概述4裝置軟件4.1保護程序整體結(jié)構(gòu)4.2啟動元件4.3選相元件4.4方向元件4.5檢測功能和其他判別4.6縱聯(lián)電流差動保護4.7相間及接地距離保護4.8零序過流保護4.9PT斷線后的過流保護4.10過負荷告警4.11三相一次重合閘4.12測控部分的說明 第二篇用戶安裝使用5開箱檢查6安裝調(diào)試6.1安裝6.2通電前的檢查6.3裝置通電檢查6.4軟件版本檢查6.5打印功能檢查6.6功能壓板檢查6.7開入量檢

4、查6.8開出傳動6.9模擬量通道檢查6.10光纖通道檢查6.11保護整組試驗7整定值及整定計算說明7.1CSC-161A-FA-G保護定值清單7.2CSC-163A-FA-G保護定值清單7.3保護軟壓板狀態(tài)清單47.4保護整定計算說明7.5保護功能壓板的有關(guān)說明7.6通信參數(shù)8裝置接線及端子說明8.1差動保護用做旁路保護的接線8.2裝置端子說明8.3模擬量采樣數(shù)字接口說明8.4 CSC-161裝置虛端子表8.5 CSC-163裝置虛端子表9人機接口及其操作9.1裝置正面布置圖9.2正常運行與顯示9.3菜單結(jié)構(gòu)及相關(guān)說明10運行及維護10.1裝置投運前檢查10.2運行情況下注意事項10.3設(shè)備更

5、換軟件或插件后的操作10.4運行定值區(qū)的切換方法10.5保護報告的調(diào)取、打印方法10.6溫馨提示10.7定期檢修10.8過程層的數(shù)據(jù)異常處理方法11011保護報文匯總11.1事件報告11.2告警報告11.3操作報文12運輸、儲存13訂貨須知14附圖附圖1CPU簡化原理圖附圖2MASTER板簡化原理圖附圖3開入插件電原理圖附圖4開出插件電原理圖附圖5電源插件電原理圖附圖6CSC-161A-FA-G型裝置正面端子圖附圖7CSC-163A-FA-G型裝置正面端子圖第一篇裝置的技術(shù)說明1概述1.1適用范圍及功能配置CSC-161A-FA-G和CSC-163A-FA-G系列數(shù)字式線路保護裝置(以下簡稱裝

6、置或 產(chǎn)品)適用于110kV中性點直接接地的大電流接地系統(tǒng)的輸電線路。可用于保護、 測控一體化裝置。裝置主要功能配置見表1。說明書介紹的保護型號為 CSC-161A-FA-G、CSC-163A-FA-G(-FA-G表示國網(wǎng)智能化裝置、前接線方式，SV采樣、GOOSE跳閘)。表1裝置主要功能配置表7置型號功能配置CSC-161A-FA-GCSC-163A-FA-G縱聯(lián)電流差動保護V三段相間和接地距離保護VV四段零序電流保護VV雙回線相繼速動保護VV不對稱相繼速動保護VVPT斷線相過流保護VVPT斷線零序過流保護VV三相一次重合閘VV過負荷告警VV測控VV裝置位于變電站的間隔層，向上能以雙以太網(wǎng)或

7、三以太網(wǎng)以IEC61850-8-1與變電站層的監(jiān)控、遠動、故障信息子站等設(shè)備通信，向下能與過程層的合并單元、智 能單元等設(shè)備進行通信，取消電纜硬連接，簡化二次回路。裝置支持采樣值(SV和面向通用對象的變電站事件(GOOSE功能，滿足數(shù)字化變電站需求。裝置可以按照 IEC61850-9-2與過程層合并單元通信，接入采樣值信息。裝置可以按照IEC61850定義的GOOS服務(wù)與間隔層其它裝置進行信息交換完成邏輯配合，也可以與過程層智 能單元進行通信，實現(xiàn)對一次設(shè)備的信息收集和控制功能。裝置滿足直米直跳或者組網(wǎng)方式。本系列裝置通過國際權(quán)威機構(gòu)荷蘭 KEMA公司IEC61850一致性檢測與認證，具備 良

8、好的互操作性。1.2產(chǎn)品主要特點1.2.1完全符合Q/GDW76610kV110 (66kV)線路保護及輔助裝置標準化設(shè)計規(guī) 范、Q/ GDW441智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范、 Q/ GDW427智能變 電站測控單元技術(shù)規(guī)范裝置設(shè)計依據(jù)Q/GDW76610kV110 (66kV )線路保護及輔助裝置標準化設(shè) 計規(guī)范、Q/GDW441智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范、 Q/GDW427-2010智 能變電站測控單元技術(shù)規(guī)范 ，裝置的輸入輸出量、壓板、端子、報告和定值等按照 標準的要求規(guī)范執(zhí)行。1.2.2 高性能、大容量的硬件系統(tǒng)a）強大的通用硬件平臺，內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計，采用SMBG?總線架構(gòu)（

9、智能多模式總線組），支持低速、高速通信總線和對時總線，每種通信總線雙網(wǎng)冗余， 支持高速數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。b）安全可靠靈活的板卡設(shè)計，采用全新的后插拔組合結(jié)構(gòu)，具有強弱電分離、 強電回路直接從插件上出線等優(yōu)點。插件模塊化設(shè)計，擴展性好、配置靈活。簡化的硬件實現(xiàn)了“積木式”結(jié)構(gòu)，例如增加 SV GOOSE開入、開出等，只須增加插 件而不影響CPUS件。c）高性能處理器設(shè)計技術(shù)，主處理器主頻可到 400MHz，帶有FPU協(xié)處理器， 高性能的硬件體系保證了裝置可以高速并行實時計算。d）采用DSP和MCU合一的32位單片機，程序完全在片內(nèi)運行，保持了總線不 出芯片的優(yōu)點，保護CPU經(jīng)過了多年運行考驗，

10、性能好、可靠性高。e）以太網(wǎng)接口采用 FPGA 實現(xiàn)技術(shù)，吞吐能力強，實時性好，兼容組網(wǎng)和點對 點 SV、 GOOSE 接入方式，具有很高的實時性、可靠性和穩(wěn)定性。f）大容量的故障錄波，全過程記錄故障，故障錄波報告可以打印輸出，也可以COMTRADE容格式輸出至串口或以太網(wǎng)接口。可以保存不少于24次錄波，打印時可以選擇數(shù)據(jù)或圖形方式。完整的事件記錄，可保存動作報告、告警報告、啟動報告 和操作記錄均不少于 2000條，停電不丟失。g）雙A/D采集，并實現(xiàn)了 A/D的互檢。h）裝置高性能的硬件系統(tǒng)，多層印制板、SMT表面貼裝和涂敷工藝，加上完善的軟件抗干擾措施，使得裝置的整體抗干擾能力通過了IEC

11、61000-4標準中相關(guān)EMC的 10項抗擾度最高等級要求。1.2.3 軟件設(shè)計思想a）軟件設(shè)計模塊化，保護功能可配置靈活，以滿足用戶的不同要求 , 并簡化定值 管理。b）可適用于要求全線速動的雙端線路、弱電源或負荷端、負荷頻繁波動的線 路、電壓慢速恢復(fù)需較長時間開放重合閘的系統(tǒng)等。c）采用零序和負序電流比較、 R/ T等判據(jù)，綜合判斷振蕩閉鎖期間的各種 故障，并可根據(jù)不同系統(tǒng)情況、不同振蕩周期等運行工況，自適應(yīng)調(diào)整其動作門 檻，保證了系統(tǒng)振蕩時不失去快速保護功能。d）光纖通信采用32位CRC校驗，具有超強的抗誤碼能力。e）差動保護具有CT斷線閉鎖、CT飽和檢測及CT變比補償功能。f）差動保護

12、具有光纖通道監(jiān)視功能，實時記錄并累計丟幀數(shù)、誤碼情況，通道 嚴重故障時告警。實時記錄電容電流、通道延時、兩側(cè)電流向量等通道狀態(tài)數(shù)據(jù)。1.2.4 強大、靈活的通信功能CPUS件（SV提供至少三組光以太網(wǎng)，用以連接合并單元MU裝置，實現(xiàn)采樣（SV功能。GOOS插件配有至少三組光纖通道接口，用于接收和發(fā)送GOOS功能，實現(xiàn)直跳功能。管理插件采用PowerPC高性能處理器，大數(shù)據(jù)量存儲器件，可以支持四路100M電以太網(wǎng)接口（可選光纖以太網(wǎng)接口）、提供兩路RS485 口、串行打印接口，用戶可以根據(jù)工程需要選訂。在裝置的前面板上還提供一個用于調(diào)試分析的RS-232接口，便于外接PC機。可采用IEC6087

13、0-5-103規(guī)約或四方公司 CSC-2000規(guī)約，支持IEC61850標準通 信，實現(xiàn)與變電站自動化系統(tǒng)和保護信息管理系統(tǒng)的接口。1.2.5支持 IEC61850 標準通信裝置完全支持IEC61850標準通信，可以提供符合IEC61850要求的設(shè)備模型文件 （ICD文件），支持IEC61850定義的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。可以支持多種站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)配置方 式。1.2.6 多種對時方式裝置提供硬脈沖對時方式（包括 IRIG-B 對時方式、秒脈沖對時方式、分脈沖對 時方式）、網(wǎng)絡(luò)對時方式和1588/光纖B碼對時方式。a）大屏幕液晶顯示屏，可實時顯示時間、電流、電壓、功率、頻率、壓板狀 態(tài)、當前定值區(qū)、重合閘等信

14、息，差動保護還可以顯示電容電流、光纖通道通信情 況。b）漢化操作菜單簡單易用，對運行人員和繼保人員賦予不同權(quán)限，確保安全 性。裝置提供四個快捷鍵，可以實現(xiàn)“一鍵化”操作，方便了現(xiàn)場運行人員的操 作。c）人性化、多功能的操作和故障分析軟件，安裝本公司故障分析軟件的外接 PC機，通過裝置的以太網(wǎng)，或面板的標準 RS-232串口，可對裝置進行各種操作，并可 接收裝置的各種信息并進行分析，如故障錄波信息，使用本公司PC機分析軟件CSPC分析故障和保護的動作行為，清晰顯示保護動作全過程，使動作過程透明化。d）具有遙信對點功能，可以對保護動作、告警、壓板、開入、模擬上送錄波等 量模擬對點，方便后臺調(diào)試。1

15、.2.8 實時自檢硬件平臺通過裝置的硬件在線檢測和自檢，可根本上杜絕因裝置硬件損壞造成的不正確 動作，并可大大減輕裝置定期檢驗的工作量。a）裝置內(nèi)部各模塊采用智能化設(shè)計，增加了開入量、開出量、模擬量、電源和 光模塊的在線自檢，實現(xiàn)了裝置各模塊的全面實時自檢。b）對各插件上 FLASH、 RAM 、 EEPROM 等硬件電路在線檢測。c）繼電器檢測采用新方法，可以檢測到繼電器勵磁回路線圈完好性，實現(xiàn)了繼 電器狀態(tài)的檢測與異常告警。d）開入狀態(tài)經(jīng)兩路光隔同時采集后，才予確認和判斷。e）對機箱內(nèi)溫度進行實時監(jiān)測。f ）光模塊具備光功率監(jiān)測，可以實時判斷模塊本身好壞和信號傳輸質(zhì)量。1.2.9 光纖通信

16、接口專用光纜通信方式： 2Mbps 速率數(shù)據(jù)接口傳輸。復(fù)用通信方式：2Mbps速率數(shù)據(jù)（E1）接口傳輸和64kbps速率數(shù)據(jù)（PCM ）同向接口傳輸, 兩種方式可選。通信方式滿足 G.703 標準。裝置使用單通道。1.2.10前接線方式滿足前接線、前顯示要求。1.3 裝置執(zhí)行的標準裝置執(zhí)行的北京四方繼保自動化股份有限公司企業(yè)標準： Q/HDSFJ0004-2013 CSC-160系列數(shù)字式線路保護裝置。2技術(shù)條件2.1環(huán)境條件裝置在以下環(huán)境條件下可正常工作: 環(huán)境溫度：-10 C+55 C。相對濕度：5%95%大氣壓力：80kPa110kPa2.2電氣絕緣性能試驗指標參考標準絕緣電阻500VD

17、C,100 M?GB/T14598.3(IEC60255-5)絕緣耐壓2.0kVAC,1minGB/T14598.3(IEC60255-5)沖擊電壓5kV,1.2/50 卩 sGB/T14598.3(IEC60255-5)2.3機械性能a) 振動能承受GB/T11287(idtlEC60255-21-1) 規(guī)定的I級振動響應(yīng)和振動耐受試驗。b) 沖擊和碰撞能承受GB/T14537(idtlEC60255-21-2) 規(guī)定的I級沖擊響應(yīng)和沖擊耐受試驗，以及I級碰撞試驗。2.4電磁兼容性試驗指標參考標準脈沖群抗擾度1MHz/100kHz, 共模2.5kV/差模1kVGB/T14598.13 (IE

18、C60255-22-1 )靜電放電抗擾度4 級，8kVGB/T14598.14 (IEC60255-22-2 )輻射電磁場抗擾度10V/mGB/T14598.9 (IEC60255-22-3 )工頻磁場抗擾度5級GB/T17626.8 (IEC61000-4-8 )電快速瞬變抗擾度A 級，4kVGB/T14598.10 (IEC60255-22-4 )浪涌(沖擊)抗擾度線-線：2kV線-地：4kVGB/T14598.18 (IEC60255-22-5 )射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度10VGB/T14598.17 (IEC60255-22-6 )工頻抗擾度A級GB/T14598.19 (IEC60

19、255-22-7 )輔助電源跌落和中斷0% 50ms;40% 200msGB/T14598.11(IEC60255-11 )2.5安全性能符合GB14598.27規(guī)定。2.6功率消耗直流電源回路：不大于 50W2.7裝置主要技術(shù)參數(shù)2.7.1額定電氣參數(shù)a）直流工作電源（輔助激勵量）1）額定電壓：220V、110V （由用戶訂貨時選定）；2）允許偏差：-20 %+10%;3）紋波系數(shù)：不大于 5。b）激勵量1）交流電壓額定值UN:電壓采樣值為32位整型，1LSB=10mV2）交流電流額定值In：電流采樣值為32位整型，1LSB=1mA3）頻率額定值 f N： 50Hz。a） 整定范圍：0.01

20、 Q 25Q （I n=5A時）；0.05 Q 125Q （I n=1A）0b）整定值誤差：不大于土 5%c）距離I段的暫態(tài)超越：不大于土 5%a）整定范圍：0.05 In201N。b）整定值誤差：0.02 I n或是w 5%c） 零序功率方向元件的正方向動作區(qū)：18 arg （ 31 0/3 U 0） IQD其中： i?上| i?K-i?心|-？?K-i?5|,?指 AB BCCA三種相別，K指采樣的當前時刻某一點，T= 24為一周采樣點數(shù)，（K-T）即指K點的1周 前的采用值，（K-2T）即從K點的2周前采用值。IQD為突變量啟動定值； 3i0為零序電流突變量當任一突變量連續(xù)3次超過啟動門

21、檻時，保護啟動。采用此方式取得的突變量電流可補償電網(wǎng)頻率變化引起的不平衡電流4.2.2零序電流輔助啟動元件除突變量啟動外，保護還設(shè)置了零序輔助啟動，解決大過渡電阻接地短路突變 量啟動元件靈敏度不夠的問題，作為輔助啟動元件帶30ms延時動作。判據(jù)為：3I 0 I 04其中：310為三倍的零序電流；104零序啟動電流定值。423靜穩(wěn)破壞檢測元件為保證靜穩(wěn)失穩(wěn)情況下保護的正確動作，保護還設(shè)置了靜穩(wěn)失穩(wěn)啟動元件。判據(jù)為：1) A、B C三相電流均大于靜穩(wěn)破壞電流定值，且突變量啟動元件未啟動；2) AB、BC CA三個相間阻抗，三個測量阻抗均落入阻抗川范圍內(nèi)，且突變量啟 動元件未啟動。以上任一條件滿足且

22、持續(xù)30ms后，判斷為靜穩(wěn)破壞，隨即保護啟動，程序轉(zhuǎn)入 振蕩閉鎖模塊，此時保護會報告“阻抗元件啟動”、或“靜穩(wěn)失穩(wěn)啟動”及“保護 啟動”。當被保護線路的一側(cè)為弱電源或無電源時，其他啟動元件不動，為此，裝置設(shè) 有弱饋啟動，即由低電壓+差流作為啟動元件。有保護跳閘啟動和TWJ啟動重合閘，詳見重合閘部分。4.3選相元件不同的系統(tǒng)發(fā)生不同類型的故障時，電流電壓特征不同。裝置針對不同的故障 特征，綜合利用各種選相原理以滿足不同系統(tǒng)的需要。在突變量啟動后的故障初期 采用突變量選相元件。在非突變量啟動或者突變量啟動20ms后，采用穩(wěn)態(tài)序分量選相元件。在故障電流特征不明顯時，結(jié)合低電壓和阻抗選相元件。4.3.

23、1電流突變量選相元件電流突變量選相元件采用相間電流突變量 1 AB、J BC和 ：l CA,通過對三個相間電流 的大小比較，得到故障相別。各種故障下相間電流的突變量：Iab、：|bc和：|cA的大小如下表2所示(表中“ + ” 表示較大，“+ ”表示很大，“一”表示較小。表2選相結(jié)果 電流突變A?B?C?ABBCCAABC丁 AB+ + +1 BC+ + +1 CA+ + +將1 AB、1 BC和：l CA按大、中、小排序，按表2的關(guān)系得出選相結(jié)果4.3.2穩(wěn)態(tài)序分量選相元件穩(wěn)態(tài)序分量選相元件主要根據(jù)零序電流和負序電流的角度關(guān)系，再加以相間故 障排除法進行選相。1) +30 -30。對應(yīng) AN

24、或 BCN2) +90 +30 對應(yīng) ABN3) +150 +90 對應(yīng) CN或 ABN4) -150。+150 對應(yīng) CAN5) -90 -150 對應(yīng) BN或 CAN6) -30。-90。對應(yīng) BCN+9000 +30 ANABNCN,ABN/ 0+150 CANBCNBCN0-90BN,CAN0-150根據(jù)理論分析，當發(fā)生A相接地或BC相間短路并經(jīng)較小弧光電阻接地時，以la 為基準，l2a位于-30。+30區(qū)內(nèi)，當BC兩相短路接地電阻增大時，12a越滯后于 loa趨于90,據(jù)l2a/loa的角度關(guān)系劃分為六個相區(qū)，如圖 4。4穩(wěn)態(tài)序分量選相區(qū)在以上2）、4）、6）單一故障類型的相區(qū)，直接

25、確認為相應(yīng)的相間故障，在1）、3）、5）有單相及相間兩種故障類型的相區(qū)，由于兩種故障類型的相別總是不相關(guān) 的，通過計算相間阻抗，若相間阻抗大于相間阻抗整定值，則排除了相間故障的可 能性，判為相應(yīng)的單相接地故障，否則判為相應(yīng)的相間故障。4.3.3低電壓選相元件低電壓選相元件主要是為了滿足弱電源側(cè)保護選相的要求，在電流突變量選相 和零負序穩(wěn)態(tài)序分量選相失敗的情況下，且未出現(xiàn)PT斷線時，投入低電壓選相元件。低電壓選相的判據(jù)為：1）任一相電壓小于0.5un，且其他兩相電壓都大于0.75un，貝U判為第三相單相 故障；2）相間電壓低于0.5 Uh，判為相間故障。4.4方向元件 4.4.1距離方向元件對于

26、出口短路或三相短路，距離保護采用記憶電壓判方向（故障前電壓順移兩周波后，同故障后電流比相）。對于不對稱故障，距離保護采用負序方向元件把關(guān)。距離元件的動作條件：方向元件判為正方向，且計算阻抗在整定的四邊形范圍 內(nèi)。4.4.1.1距離元件的動作特性距離方向元件的正方向動作區(qū)位于圖 5的多邊形內(nèi)，用于三段相間距離、接地 距離保護。圖5距離元件動作特性圖中，XDZ為阻抗定值折算到X的電抗分量；RDZ按躲事故過負荷情況下的負荷 阻抗整定，可滿足長、短線路的不同要求，提高了短線路允許過渡電阻的能力，以 及長線路避越負荷阻抗的能力；選擇的多邊形上邊下傾角（如圖中的7下傾角），可提高躲區(qū)外故障情況下的防超越能

27、力。對于三段式相間距離保護的電抗 XDZ分別為相間距離I段、相間距離U段和相間距離川段阻抗定值的折算電抗分量。對于三段式接地距離保護的電抗 XDZ分別為接地距離I段、接地距離U段和 接地距離川段阻抗定值的折算電抗分量。在重合或手合時，阻抗動作特性在原有基礎(chǔ)上，再疊加上一個包括座標原點的 小矩形特性，稱為阻抗偏移特性動作區(qū)，以保證PT在線路側(cè)時也能可靠切除出口故障。在三相短路時，距離川段也米用偏移特性。小矩形動作區(qū)的X、R取值見表3。表3X取值2 5取XDZ/2 與 乂 I n=1A、5A)兩者中的最小值InR取值8倍上述X取值與RDZ/4兩者中小者的最小值441.2電抗分量XDZ和阻抗定值ZZ

28、D的差異說明阻抗定值ZZD是按圓特性整定的，參見圖6。圖6對于多邊形的阻抗特性，電抗分量 XDZ是由阻抗定值ZZD折算到X方向的值。計 算公式為：XDZ= (Sin :d+ tg7 Cos：d) x |ZZD|，式中:d為線路正序靈敏角定值，靈 敏角定值為7090時，XDZ和ZZD相對誤差與:d的關(guān)系如表4。表490858076 73 72 70 00.68%0.61%00.79%1.11%1.87 %4.4.1.3距離測量兀件距離測量元件以實時電壓，實時電流計算對應(yīng)回路阻抗值。阻抗計算采用解微 分方程法與傅氏濾波相結(jié)合的方法同時計算 ZA ZB ZC ZAB ZBC ZCA六種阻 抗。計算相

29、間阻抗的算法為：dI恥吩巾 dt +R也？AB BC CA計算接地阻抗的算法為：U = Ld(IKx3I0)+r(I +Kr310)，匕A、B、C;dt其中：Kx=(XoX1)/(3X 1)，Kr=(Ro-R1)/(3R 1)。故障電抗 X=2 n fL。4.4.2零序方向元件零序方向也設(shè)有正、反兩個方向的方向元件，動作區(qū)見圖7。正向元件的整定值可以整定，反向元件不需整定，靈敏度自動比正向元件高，電流門檻取為正方向 的0.625倍。圖7零序方向元件正向區(qū)為：18 arg (3|。/3 U o) 180零序方向元件反向區(qū)為：-162 arg (3 I o/3 U o) 3I oD乙其中：3I o

30、DZ指零序過流I段定值、零序過流U段定值、零序過流川段定值。b) 零序反方向元件的動作判據(jù)為：位于零序反方向動作區(qū)，且 3I o o.625*3 I oDZ保護采用自產(chǎn)3U)，即由軟件將三個相電壓相加而獲得 3U,供零序方向元件方向 判別用。4.4.3 負序方向元件負序方向元件主要作為不對稱故障時開放阻抗方向的判據(jù)。負序方向元件的動 作區(qū)見圖 8。圖8負序方向元件正向區(qū)為：18 arg(31 2/3 U 2) 180負序方向元件反向區(qū)為：-162 arg (3I 2/3 U 2) m1| I 1| 或 I 2 m2| I 1|系統(tǒng)振蕩時 I 0、 I 2接近零上式不能滿足；振蕩又發(fā)生區(qū)外故障時

31、，通過裝置的 電流較小，上式仍不能滿足；振蕩又發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時I 0、I 2將有較大數(shù)值，上式能滿足。其中 m1、m2 的數(shù)值保證了在最不利系統(tǒng)條件下能有效的防止振蕩情況下發(fā)生 區(qū)外故障時距離保護不誤動，而對于區(qū)內(nèi)的不對稱故障能夠開放。為了防止區(qū)外故 障切除時零序和負序電流不平衡輸出引起保護的誤動，保護延時50ms動作。4.4.4.2 三相故障開放元件阻抗變化率（ dR/dt ）檢測元件，利用三相故障發(fā)生、發(fā)展過程中所顯現(xiàn)出來的 一系列特征，如故障以后阻抗基本不變，而振蕩時阻抗總在漸變等，快速識別振蕩 閉鎖中的三相對稱故障，保護三相故障動作時間與振蕩特征的明顯程度成反時限特 性。4.5檢測功能和

32、其他判別4.5.1自檢功能4.5.1.1PT斷線檢測裝置設(shè)有兩種檢測PT斷線的判據(jù)，兩種判據(jù)都帶延時，且僅在線路正常運行， 啟動元件不啟動的情況下投入，一旦啟動元件啟動，PT斷線檢測立即停止，等整組復(fù)歸后才恢復(fù)。判據(jù)a）為：三相電壓之和不為零：Ua+Ub+Uc 7V （有效值）該判據(jù)可以用于檢測一相或二相斷線。判據(jù)b）為：若:ua :、：Ub :及：UC任一相電壓小于8V,且任一相電流 0.041 N，或 者斷路器在合位（檢TWJ）,判為PT斷線。PT斷線后報“ PT斷線告警”，在PT斷線條件下退出所有距離元件、負序方向 元件。保留零序電流W段保護。其它帶方向的零序保護退出工作?？v聯(lián)電流差動保

33、 護不受PT斷線的影響，可以繼續(xù)工作。裝置將繼續(xù)監(jiān)視PT電壓，一旦電壓恢復(fù)正常，各元件將自動重新投入運行。4.5.1.2CT異常檢測a）裝置的零序電流連續(xù)12s大于零序啟動電流定值時，報“ CT斷線”告警，并閉鎖 零序各段保護；b）差動保護CT斷線檢測：斷線側(cè)的自產(chǎn)3I0值連續(xù)12s大于零序啟動電流定 值，而斷線相電流小于0.06 I n（I N為二次側(cè)額定電流）；計算出正常兩側(cè)的差電流 連續(xù)12s大于0.151 N而斷線相電流小于0.06 I N，報“本側(cè)CT斷線”告警。對側(cè) CT斷線后，本側(cè)報“對側(cè)CT斷線”告警。判出CT斷線后，可通過控制字選擇閉鎖或不閉鎖分相差動保護。如果選擇CT斷線閉

34、鎖差動保護，只閉鎖斷線相差動保護；判出CT斷線后，閉鎖零差保護。4.5.1.3CT飽和檢測采用模糊識別法對CT飽和進行檢測，當判別出CT飽和后，自動抬高差動保護的 制動系數(shù)。4.5.1.4 電流電壓相序自檢在系統(tǒng)無異常時通過比較三相電流、電壓的相位，判別相序是否接錯，如果不是正常相 序，則報“三相相序不對應(yīng)”。4.5.1.5電壓3次諧波自檢當電壓回路串入3次諧波時，用以上 PT斷線檢測判據(jù)不能判斷電壓異常。如果電壓三次諧 波過量，延時報“ 3次諧波過量告警”，但不閉鎖保護。4.5.1.6線路抽取電壓斷線檢測重合閘投入，整定為檢同期或檢無壓方式時，如果無跳位開入或線路有電流，表明開關(guān)處 于合閘狀

35、態(tài)，那么，可以通過采用以下方法檢測線路抽取電壓的完好性：若開關(guān)兩側(cè)電壓不滿 足整定的同期條件，延時報“同期電壓異?！薄?.5.1.7 控制回路斷線檢測正常運行時，TWJ和HW均不動作，經(jīng)10s延時報“控母斷線告警”。控制回路 斷線則重合閘放電。4.5.1.8 斷路器位置檢測如線路有電流但TWJ動作，經(jīng)10s延時報“跳位開入異常”告警。4.5.1.9 靜穩(wěn)越限告警保護裝置實時監(jiān)測線路潮流情況。如果三相電流均大于靜穩(wěn)失穩(wěn)電流定值，持續(xù)30s 后，報“靜穩(wěn)越限”告警。4.5.1.10 保護裝置自檢a）CPUS件的自檢。CPUS件在上電過程中對本身的存儲器、程序區(qū)等進行自 檢。在裝置的運行過程中也對上

36、述部分實時自檢，當確認某一部分有問題時， 給出告警信息，同時閉鎖保護；（硬件損壞，裝置告警，復(fù)歸后仍能告警。有 嚴重告警時，差動保護對側(cè)保護會報“對側(cè)保護退出”保護恢復(fù)正常后對側(cè)報“對側(cè)保護恢復(fù)”）；b）各I/O插件進行上電和實時自檢，自檢的內(nèi)容包括開入通道和開出通道，同 時還包括存儲器和程序區(qū)等。開入通道的自檢通過模擬變位進行；開出通道自 檢線圈。自檢范圍廣，徹底。確認有故障后，給出告警。c）通信通道進行實時自檢：CPUS件和MASTES件對其所聯(lián)系的各種職能插件 進行實時通信自檢，當發(fā)現(xiàn)通信中斷后，進行告警處理。d）MASTER件進行上電和實時自檢，自檢范圍包括存儲器、程序區(qū)和相關(guān)內(nèi)外 通

37、信等。發(fā)現(xiàn)異常后，將給出告警。e）裝置還對其使用的電源進行實時監(jiān)測。f）定值、配置、程序等均做CR校驗。4.5.2 其他判別4.5.2.1 手合加速判別開關(guān)跳位 10s 后又有電流突變量啟動，則判為手動合閘，投入手合加速功能， 開放 1s 后整組復(fù)歸。距離保護采用阻抗加速判別是否手合于故障。零序保護通過零序過流加速段判 別是否手合于故障，延時100ms動作。PT斷線后，不閉鎖距離手合加速動作。4.5.2.2 重合加速判別保護檢測到開關(guān)跳開后，在檢測到任一相電流大于無電流門檻0.1 In時，或跳位消失判為重合閘動作，重合閘后加速功能開放 500ms。4.5.2.3 整組復(fù)歸判別1) 整組復(fù)歸當裝

38、置滿足以下條件在持續(xù)5s、并同時滿足以下條件后，裝置才整組復(fù)歸：a) 差動保護的零序差動元件不動作；b) 六種阻抗均在阻抗川段以外；c) 零序電流小于零序輔助啟動元件；d) 三相電流均小于振蕩閉鎖過流定值。2) 無故障快速復(fù)歸 為防止電氣化鐵路、大型冶煉電爐等沖擊負荷造成突變量起動元件頻繁起動， 當所有保護元件均不動作，100ms后保護立即整組復(fù)歸，稱無故障快速整組復(fù)歸， 此功能是否投入可由控制字選擇。無故障快速整組復(fù)歸功能不適用于距離保護經(jīng)振蕩閉鎖情。投入“無故障快速 復(fù)歸”控制字時，若距離保護經(jīng)振蕩閉鎖，無故障快速整組復(fù)歸功能會自動退出， 同時退出電流相序判別。電流回路相序異常檢查受“無故

39、障快速復(fù)歸”控制字控制。選擇“無故障快速 復(fù)歸投入”時，退出電流回路相序異常檢查；選擇“無故障快速復(fù)歸退出”時，投 入電流回路相序異常檢查。電鐵線路應(yīng)投入“無故障快速復(fù)歸功能”。如果投入了距離保護經(jīng)振蕩閉鎖， 無故障快速整組復(fù)歸功能會自動退出。因投入了“無故障快速復(fù)歸功能”，退出電 流相序判別，可以防止電流相序判別異常告警。4.5.2.4 跳閘后邏輯 保護在發(fā)出跳閘命令后，不斷監(jiān)視電流，當無電流后，保護裝置則判斷開關(guān)已經(jīng)跳開。如果一直有電流，持續(xù) 5s 還未斷開，則發(fā)“保護永跳失敗”告警，并整組 復(fù)歸。40ms內(nèi)不考慮撤銷驅(qū)動跳閘令應(yīng)在故障切除后收回，裝置在發(fā)出跳閘命令后的 命令，以保證可靠跳

40、閘。4.6 縱聯(lián)電流差動保護4.6.1 電流差動保護的功能特點a）電流差動保護配有分相式電流差動保護和零序電流差動保護，用于快速切除各種類型故障。b）具有CT斷線閉鎖、CT飽和檢測及CT變比補償功能。c）經(jīng)保護的通信通道可傳送“遠跳”、“遠傳”命令。d）有通道監(jiān)視、誤碼檢測、32位CRC校驗。e）兩側(cè)差動保護功能壓板均投入且兩側(cè)差動保護均啟動，才能開放差動保護的 跳閘功能。f）可用于雙端電源系統(tǒng)和弱電源系統(tǒng)。g）弱饋啟動功能：如果被保護線路的一側(cè)為弱電源或無電源，弱電源側(cè)保護正 方向發(fā)生線路故障時，流過弱電源側(cè)保護的電流可能很小，裝置無法啟動，為 此，裝置設(shè)有弱饋啟動（差流低電壓啟動）功能：弱

41、饋側(cè)收到對側(cè)啟動信號后，滿足以下所有條件時，弱饋側(cè)保護被拉入故 障處理程序，允許強電源側(cè)保護動作，本側(cè)也能跳閘。1）收到對側(cè)啟動信號；2）至少有一相差動電流大于動作值：I D I DZ；3）對應(yīng)的相電壓低于36V或相間電壓低于60V。h）遠方召喚啟動功能（差流+電壓突變量啟動） 如果被保護線路發(fā)生高阻接地時，近故障側(cè)保護能夠可靠啟動，遠故障側(cè)保護 的電流可能很小，裝置無法啟動，為此，裝置設(shè)有遠方召喚啟動 （差流電壓突 變量啟動）功能：1）收到對側(cè)啟動信號；2）零序差動電流大于動作值： ID0I0Z；或者分相差動電流大于動作值： I D I DZ；3）本側(cè) U 8V或 3U0 IV。i）帶通道遠

42、方環(huán)回試驗功能為方便進行帶通道整組試驗，裝置提供帶通道遠方環(huán)回試驗功能。 正常運 行時，必須退出該功能。將兩端裝置的差動定值按照實際運行情況整定好后，將M側(cè)裝置“通道環(huán)回實驗”控制位置1, M側(cè)投入檢修狀態(tài)壓板，就可在 M側(cè)進行模擬區(qū)內(nèi)短路試 驗。此時N側(cè)裝置收到M側(cè)的采樣報文后再回傳給 M側(cè)。4.6.2 電流差動保護主要原理462.1數(shù)字電流差動保護系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)字電流差動保護系統(tǒng)的構(gòu)成見圖 9圖9電流差動保護構(gòu)成示意圖上圖中M N為兩端均裝設(shè)CSC-163保護裝置，保護與通信終端設(shè)備間采用光纜 連接。保護側(cè)光端機裝在保護裝置的正面。通信終端設(shè)備側(cè)由本公司配套提供光接 口盒 CSC-186 4

43、.6.2.2各種差動保護及其動作方程各種差動保護及其動作方程見表5表5保護動作方程備注高定值分相電流差動ID IHI D 0.6 I B0 I D 0.8 I B-I HI D 3I H式中：ID= | 1M+1N|， I B=| 1M- N |1 D:差動電流I B:制動電流I H:分相差動高定值（注）低定值分相電流差動ID ilI D 0.6 I B0 I D 0.8 I B-I LI D 3I L式中：ID= | 1M+1N|， I B=| 1M- N |1 D:差動電流I B:制動電流I L:分相差動低定值（注）低定值分相電流差動保護帶40ms延時零序電 流差動 保護|D0 ICDSe

44、t (注)I D0 0.75 I B0|D0= | ( iMA+iMB+MC +( NA+iNB+iNC) |IB0= | ( 1MA+1MB+MC -( NA+iNB+iNC) |I D0:零序差動電流I B0:零序制動電流ICDSet :零序差動整定值，按內(nèi)部高阻 接地故障有靈敏度整定；延時100ms動作；CT斷線時退岀。注：定值單中的“差動動作電流定值”ICDSet為零序差動整定值，應(yīng)大于一次240A。分相差動低定值 I L 自動?。簃ax（ICDSet，min（ 800A，K1*ICDSet），K1=1.5。分相差動高定值 IH 自動?。簃ax（ICDSet，min（ 1000A，K2

45、*ICDSet），K2=2。4.6.2.3差動保護的制動特性圖10-1和圖10-2別是分相電流差動保護和零序差動保護的制動特性。圖10-1分相電流差動保護制動特性圖10-2零序差動保護制動特性4.6.3差動保護的啟動元件a）相電流差突變量啟動元件b）零序電流（3I0 ）突變量啟動元件c）零序輔助啟動元件d）弱饋啟動元件e）遠方召喚啟動元件當兩側(cè)差動保護啟動兀件均啟動時，才允許分相電流差動和零序電流差動保護 動作跳閘。若對側(cè)為跳位，兩側(cè)差動壓板投入，本側(cè)差動保護啟動后可以不受對側(cè)啟動元 件閉鎖，而開放跳閘。手合時，兩側(cè)差動壓板投入，手合側(cè)差動保護啟動后可以不受對側(cè)啟動元件閉 鎖，而開放跳閘。464線路兩端CT變比補償當線路兩端CT變比不一樣時，裝置自動可調(diào)整系數(shù)，使兩側(cè)的二次電流一致。 若兩側(cè)CT一次額定電流相差5倍及以上，裝置報“ CT變比差異大”告警。465遠傳命令保護裝置設(shè)有1個經(jīng)光電隔離的遠傳命令開