WXH-803微機線路保護(hù)裝置技術(shù)說明書

1、1 目錄1 概述,3 2 技術(shù)指標(biāo) ,42.1 基本數(shù)據(jù) ,42.2 主要技術(shù)性能指標(biāo) ,52.3 環(huán)境條件 ,72.4 直流電壓波動范圍 ,7 3 裝置硬件 ,73.1 硬件結(jié)構(gòu) ,73.2 dsp-11 保護(hù)插件 ,8 3.3 mmi-12 接口,8 3.4 通信插件及光收發(fā)模塊, 9 3.5 交流輸入插件(ac) ,10 3.6 繼電器插件,10 3.7 電源插件,11 4 保護(hù)原理及配置,11 4.1 裝置主要元件,11 4.2 線路保護(hù)方案,22 4.3 遠(yuǎn)跳、遠(yuǎn)傳信號, 33 4.4 其他特性 , 34 4.5 時間紀(jì)錄,35 4.6 實時監(jiān)視及測量,35 4.7 通信,36 4.

2、8 自檢功能,36 5 定值及整定計算說明,36 5.1 分相電流差動保護(hù),36 5.2 距離保護(hù),38 5.3 零序電流保護(hù),40 5.4 重合閘,41 6 保護(hù)報文輸出說明,42 6.1 事件報文,43 6.2 事故報文,45 7 報告打印及說明,47 7.1 事件報告,47 7.2 定值報告,47 7.3 保護(hù)動作報告,48 7.4 故障錄波,49 8 人機接口操作說明,49 8.1 鍵盤與正常顯示,49 8.2 菜單概況,50 8.3 操作說明 ,50 9 投運說明及注意事項,59 2 9.1 投運前的設(shè)置、檢查,59 9.2 正常運行信號,60 9.3 中央信號,60 9.4 運行注

3、意事項,60 9.5 裝置異常告警及其處理,60 10 裝置安裝及調(diào)試,61 10.1 調(diào)試資料準(zhǔn)備 ,61 10.2 試驗儀器準(zhǔn)備,61 10.3 試驗通電檢查及注意事項,61 10.4 通道聯(lián)調(diào),64 10.5 帶斷路器整組傳動試驗,64 10.6 保護(hù)極性校驗,64 10.7 投運“三取二”檢查,64 11 裝置端子及組屏說明,65 12 訂貨須知,68 13 附圖,69 14 附錄,75 附錄 a 采樣點打印例示附錄 b 打印機設(shè)置附錄 c 光端機及pcm 、2m復(fù)用接口說明附錄 d 光纖通道常用知識3 1 概述 wxh-803 是適用于 110kv 及以上輸電線路的成套數(shù)字式保護(hù)裝置

4、。該裝置是基于故障分量及穩(wěn)態(tài)分量的分相電流差動保護(hù)及零序電流差動保護(hù)構(gòu)成全線速動主保護(hù)，由三段式相間距離和接地距離以及六段零序電流方向保護(hù)構(gòu)成后備保護(hù)。并配有自動重合閘。功能特點： 采用 32 位浮點 dsp作為保護(hù)cpu ，數(shù)據(jù)處理能力強，可靠性高，運行速度快。 數(shù)據(jù)采集采用16 位 a/d，保護(hù)測量精度高。每種保護(hù)有獨立的a/d，a/d 自動校準(zhǔn)，不需要零漂及刻度調(diào)整。 采用每周波96 點高速采樣以及專門模擬和數(shù)字濾波器，使得保護(hù)具有極強的數(shù)據(jù)抗干擾和諧波抑制能力，有效的提高保護(hù)的測量精度。 采用自主開發(fā)的快速變數(shù)據(jù)窗相量算法，將計算的最小數(shù)據(jù)窗縮短到1/4 工頻周期，使得保護(hù)具有天然的抗

5、ta飽和能力，動作速度有了明顯的提高。 保護(hù)中采用長、短線路及雙、單電源系統(tǒng)以及振蕩的自適應(yīng)對策。 具有 ta斷線檢測和ta飽和判別及自適應(yīng)功能。 自適應(yīng)主從定位技術(shù)，不需用戶整定。 自適應(yīng)于自愈環(huán)網(wǎng)或可變通道工作方式下的同步調(diào)整技術(shù)。 線路兩側(cè)數(shù)據(jù)同步采樣, 兩側(cè)電流互感器(ta) 變比可以不一致。 保護(hù)采用64kb/s高速數(shù)據(jù)通信接口，兩側(cè)通過專用光纜通信，也可以提供64kb/s數(shù)據(jù)同向接口和2m數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通道復(fù)接功能。 基于兩側(cè)電壓、電流的測距功能，不受過渡電阻及零序網(wǎng)絡(luò)的影響。 保護(hù)動作事件可連續(xù)記錄16 次，每次可記錄保護(hù)各種動作情況故障前2 周、故障后 6 周采樣數(shù)據(jù)， 報

6、告全漢化輸出，可體現(xiàn)保護(hù)動作的測量值與整定值，采樣數(shù)據(jù)可波形輸出也可采樣值輸出。 采用 80186 芯片作為人機對話（mmi ） ，lcd采用全漢化顯示。 硬件存儲容量大，可存儲多達(dá)100 次保護(hù)事件報告記錄。裝置任何操作，如裝置上電、修改定值等均有記錄。 具有 rs-422/485 或 lonworks 總線網(wǎng)絡(luò)或以太網(wǎng)?？芍苯油C監(jiān)控或保護(hù)管理機相連。 具有完善、靈活的調(diào)試軟件及離線分析軟件，便于事故分析。 機箱結(jié)構(gòu)采用6u結(jié)構(gòu)， cpu板采用先進(jìn)的表面貼裝技術(shù)；裝置強弱電回路、開入開出回路布局合理，提高了裝置的抗干擾能力。4 表 1-1 wxh-803 保護(hù)裝置主要功能名 稱型號裝置主

7、要功能適用范圍微機線路保護(hù)裝置wxh-803 1.裝置采用分相電流差動保護(hù)作為全線速動主保護(hù)。2.線路兩側(cè)保護(hù)可以通過專用光纜相連，也可以與64kb/s數(shù)據(jù)同向接口相連；也可與2m 數(shù)據(jù)接口復(fù)接。3.具有三段式相間距離及接地距離保護(hù)。4.具有六段式零序電流保護(hù)。5.具有重合閘功能。6.具有基于雙端系統(tǒng)的高精度測距系統(tǒng)。110kv 及以上電壓等級輸電線路2 技術(shù)指標(biāo)2.1 基本數(shù)據(jù)2.1.1額定交流數(shù)據(jù)a交流電壓un：相電壓 u：100/3v 線路抽取電壓uxl ：100/3v 或 100v b. 交流電流in ： 5a或 1a c. 頻率： 50hz 2.1.2額定直流電壓：220v或 110

8、v 2.1.3打印機工作電壓：交流 220v、50hz 2.1.4交流回路過載能力a. 交流電壓： 1.2un持續(xù)工作b. 交流電流： 2in 持續(xù)工作 40in 1s 2.1.5功率消耗a. 交流電壓回路每相不大于0.5va b. 交流電流回路：當(dāng)in=5a 時，每相不大于1va當(dāng) in=1a 時，每相不大于0.5va c. 直流電壓回路：正常運行時，不大于40w ；動作時，不大于60w 2.1.6輸出觸點a. 出口跳合閘觸點：在電壓不大于250v，電流不大于1a，時間常數(shù)l/r 為 5ms0.75ms 的直流有感負(fù)荷電路中，觸點斷開容量為50w ，長期允許通過電流不大于5a。b. 出口信號

9、及其它觸點：在電壓不大于250v，電流不大于0.5a ，時間常數(shù)l/r 為 5ms0.75ms 的直流有感負(fù)荷5 電路中，觸點斷開容量為20w ，長期允許通過電流不大于3a。2.2 主要技術(shù)性能指標(biāo)2.2.1成套保護(hù)a. 被保護(hù)線段范圍內(nèi)各種類型金屬性故障整組動作時間（含繼電器出口時間）不大于20ms。故障全過程均有快速保護(hù)；b. 被保護(hù)線段范圍內(nèi)各種類型故障有正確選擇性，能正確選相跳閘；c. 適用于同桿并架雙回線及串補線路等；d. 設(shè)有 ta二次回路斷線及tv二次回路斷線閉鎖，可靠不誤動；e. 在系統(tǒng)發(fā)生振蕩時不會誤動作，振蕩中發(fā)生故障能正確快速動作；f. 對 500kv 線路，接地電阻不大

10、于300能可靠切除故障；對220kv 線路，接地電阻不大于 100能可靠切除故障；g. 具有一次自動重合閘。2.2.2 差動保護(hù)a. 精確電流工作范圍：0.04in 20in ；b. 動作電流整定范圍：0.1in 4in ；整定誤差不超過2.5%或 0.01in ；c整組動作時間：區(qū)內(nèi)故障各側(cè)電流在4 倍動作整定值時，動作時間不大于20ms ；在動作整定值時，動作時間不大于30ms ；d 被保護(hù)線路兩側(cè)加幅值相等的電流時，裝置的不動作區(qū)角度范圍不大于120 5；e雙端測距：過渡電阻不大于100時各種故障，誤差不超過2.5%；過渡電阻不大于300（500kv）時各種故障，誤差不超過10% 。2.

11、2.3 距離保護(hù)a. 相間距離保護(hù)測量阻抗元件具有圓特性，接地距離保護(hù)測量元件具有多邊形特性；b. 整定范圍： 0.01 50 (in=5a) 0.05250 (in=1a) 每段可分別整定，整定值誤差不超過2.5%c. 最大靈敏角為60 85（線路阻抗角） ；d. 精確工作電壓：0.5v 60v；e. 精確工作電流范圍：0.1in 20in ；f. 段的暫態(tài)超越不大于5% ；g. 、段延時時間元件：0.2s 9.9s ，整定值誤差不超過1% 20ms；h. 段整組動作時間：在0.7 倍整定阻抗內(nèi)不大于25ms ；i. 測距誤差不超過2.5%（金屬性短路時） 。2.2.4零序電流 ( 方向 )

12、 保護(hù)a. 整定范圍： 0.1in 20in ，整定值誤差不超過2.5%或 0.01in ；b. 零序功率方向元件的死區(qū)電壓：不小于1v，不大于2v；c. 零序功率方向元件動作范圍：不大于180，不小于140；d. 延時段時間元件：0.2s 9.9s ，誤差不超過1% 20ms ；e. 段整組動作時間：在2 倍整定值的條件下，不大于20ms；在 1.2 倍整定值的條件下，不大于25ms。2.2.5自動重合閘a. 具有單重、三重、綜重及停用四種功能；b. 無壓檢定元件整定范圍為：0.2un0.7un；c. 同期元件整定范圍為：20 60；d. 重合閘延時時間元件：0.3s 9.9s ，誤差不超過

13、 1% 20ms；6 e. 一次重合閘時間間隔為15s。2.2.6 繼電保護(hù)復(fù)用接口 64kb/s 接口a. 同向 64 kb/s ；b. 4線 0.5 0.7mm雙絞線式電纜；c. 阻抗： 1205% ；d. 速率： 64 kb/s；e. 線編碼： 64 kb/s 同向線路編碼；f. 接口碼型：符合g703.1 接口碼型要求；g. 允許通道傳輸延時：單向不大于20ms。 2mb/s 接口a.速率： 2.048mb/s ；b.阻抗： 75不平衡或120平衡；c.編碼： hdb3 ；d.接口碼型：符合g703.6 接口碼型要求；e.允許通道傳輸延時：單向不大于20ms 。2.2.7光纖接口a.

14、光纖類型：單模，特性符合ccitt ree.g652；b. 光波長： 1310nm （復(fù)用或60km以內(nèi)專用方式） ； 1550nm（ 60km以上專用方式） ；c. 光纖接收靈敏度：-34dbm；d. 發(fā)送電平： -14dbm（復(fù)用或30km以內(nèi)專用）； -5dbm（60km以內(nèi)專用，光波長1310nm ） ；-5dbm（60km以上專用，光波長1550nm ） ；e. 傳輸距離： 100km以內(nèi)專用方式或400km以內(nèi)復(fù)用方式；f. 光纖連接器類型：fc。2.2.8 絕緣2.2.8.1絕緣電阻各帶電的導(dǎo)電電路分別對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間， 交流回路與直流回路之間，交流電流回

15、路和交流電壓回路之間，用開路電壓為500v的測試儀器測試其絕緣電阻值應(yīng)不小于100m 。2.2.8.2介質(zhì)強度各帶電的導(dǎo)電電路分別對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間， 交流回路與直流回路之間，交流電流回路和交流電壓回路之間，能承受50hz、2kv( 有效值 ) 的交流電壓，歷時 1min 的檢驗無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。2.2.8.3沖擊電壓各帶電的導(dǎo)電端子分別對地，交流回路與直流回路之間，交流電流回路和交流電壓回路之間，能承受5kv(峰值 ) 的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊檢驗。2.2.9抗電氣干擾2.2.9.1能承受 gb/t 14598.13-1998規(guī)定的頻率為1mhz及 100khz 衰減振蕩波 (

16、第一個半波電壓幅共模為2.5kv、差模為1kv) 脈沖群干擾檢驗。2.2.9.2能承受 gb/t 14598.14-1998規(guī)定的嚴(yán)酷等級為級的靜電放電干擾檢驗。2.2.9.3能承受 gb/t 14598.9-1995規(guī)定的嚴(yán)酷等級為級的輻射電磁場干擾檢驗。2.2.9.4能承受 gb/t 14598.10-1996規(guī)定的嚴(yán)酷等級為級的快速瞬變干擾檢驗。7 2.2.10機械性能2.2.10.1工 作 條 件： 能 承受gb/t11287-2000規(guī) 定的 嚴(yán) 酷 等級 為 級 的 振 動響 應(yīng) 、gb/t14537-1993 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為級的沖擊響應(yīng)檢驗。2.2.10.2運 輸 條 件 ：

17、能 承 受gb/t11287-2000規(guī) 定 的 嚴(yán) 酷 等 級 為 級 振 動 耐 久 、gb/t14537-1993 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為級的沖擊耐久及碰撞檢驗。2.3 環(huán)境條件2.3.1環(huán)境溫度： 0 +45， 24h 內(nèi)平均不超過35；2.3.2貯運： -25 +70，在極限值下不加激勵量，裝置不出現(xiàn)不可逆變化，溫度恢復(fù)后裝置應(yīng)能正常工作。2.3.3相對濕度：最濕月的平均最大相對濕度為90% ，同時該月的月平均最低溫度為25且表面無凝露；最高溫度為+40時，平均最大相對濕度不超過50% 。2.3.4大氣壓力： 80kpa110kpa( 海拔高度相對1km及以下 ) 。2.4 直流電壓波動范

18、圍直流電壓波動范圍：80% 115% 額定直流。3 裝置硬件3.1 硬件結(jié)構(gòu)wxh-803線路保護(hù)裝置采用6u高度， 19 英寸標(biāo)準(zhǔn)機箱。機箱采用整體面板及大背板結(jié)構(gòu)。背板出線分上、下層布置，上層為箱體內(nèi)部出線的弱電回路，下層為模擬量輸入、開關(guān)量輸入、信號觸點、出口跳閘觸點、直流電源等強電回路。保護(hù)插件采用6 層印制板，貼裝工藝， 集 dsp系統(tǒng)、 模數(shù)轉(zhuǎn)換、 開入開出等于一體。開關(guān)量的輸入輸出采用高可靠性的光電隔離器件。 這些措施提高了裝置的可靠性，增強了裝置的抗干擾能力。裝置的安裝方式為嵌入式安裝； 結(jié)構(gòu)型式為組合插件式結(jié)構(gòu)；接線方式為后接線方式。裝置總原理圖可參見附圖3。a.裝置的外形尺

19、寸如圖3-1 所示。265.9190.5465426245482.64-6.5x10280圖 3-1 外形尺寸b. 裝置的安裝開孔尺寸如圖3-2 所示。8 266190.5465+0.5450+0.50+2+14- 7圖 3-2 安裝開孔尺寸c裝置的端子圖如圖3-3 所示。詳細(xì)端子定義參見附圖2。u 3 n 6 n5 n 4 n3 n2 n 1 t 圖 3-3 端子圖 ( 背視 ) n6-串口打印機 n1,n2,n3,n4,n5 -34線端子- 交流電流 u3- 光收發(fā)模塊。. 插件位置圖如圖3- 所示。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 交差通距零重跳邏邏m電流動信離序合閘輯輯m

20、源1 2 i 圖 3-4 插件位置圖e. 重量裝置的重量不大于10kg 3.2 dsp-11 保護(hù)插件（插件2，4，5，6）該插件由數(shù)字信號處理器（dsp ） 、16 位 a/d 轉(zhuǎn)換、 i/o 等組成，主要完成數(shù)據(jù)采集、保護(hù)算法和邏輯、控制功能等，差動、距離、零序、重合閘選用單獨的cpu插件，具有獨立的 a/d，每種保護(hù)數(shù)據(jù)采集損壞不影響其他保護(hù)。該插件采用6 層印制板，表面貼裝工藝，抗干擾能力強。其中cpu1為差動保護(hù)， cpu2為距離保護(hù)， cpu3為零序保護(hù)， cpu4為重合閘（可選）。3.3 mmi-12 接口（插件 10）mmi接口模塊是通用的人機接口功能模塊，作為基本的軟硬件平臺

21、，適應(yīng)各種繼電保護(hù)9 裝置，主要完成繼電保護(hù)裝置的人機對話功能、管理功能及作為監(jiān)控系統(tǒng)的智能終端。3.4 通信插件及光收發(fā)模塊本插件完成分相電流差動保護(hù)的數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、 同步計算、 通道檢測等功能。本插件接收光收發(fā)模塊傳來的64kb/s的同步串行數(shù)據(jù)，先把它變?yōu)椴⑿袛?shù)據(jù)送至本插件的cpu ，由 cpu完成對數(shù)據(jù)的檢錯、同步計算后，將正確的帶有同步信息的數(shù)據(jù)通過雙口ram送給差動cpu插件。發(fā)送數(shù)據(jù)時，本插件把差動cpu插件傳來的采樣數(shù)據(jù)變?yōu)?4kb/s 同步串行數(shù)據(jù)送至光收發(fā)模塊， 由光收發(fā)模塊將串行數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化成光信號，通過光纖向通道傳送。裝置正常運行時，每5ms發(fā)送一幀采樣數(shù)據(jù)。光收

22、發(fā)模塊背在wxh-803裝置箱體背后。通過rs-422 差分口與通信插件相連。光收發(fā)模塊根據(jù)不同的通道形式采用不同的工作方式，當(dāng)保護(hù)裝置工作在專用光纜通道方式下及2m口通道復(fù)用方式下時采用主時鐘方式，即由本側(cè)光端機提供發(fā)送時鐘，接收時鐘從數(shù)據(jù)流中提??；當(dāng)裝置工作在64kpcm復(fù)用通道方式下時，采用從時鐘方式，即接收、發(fā)送時鐘為同一時鐘，從數(shù)據(jù)流中提取。光收發(fā)模塊的內(nèi)部設(shè)有專用/ 復(fù)用（主時鐘/ 從時鐘）切換插針。 （見附錄）專用、復(fù)用通信接口示意圖如圖3-5 、3-6 所示。64kb/stxd64khz64kb/srxd64khzrxctxc64khz132通道傳輸件插信通碼型換轉(zhuǎn)光纖發(fā)送碼轉(zhuǎn)

23、型換光纖接收時鐘提取光收發(fā)模塊鐘時內(nèi)部源圖 3-5 專用方式連接示意圖10 64kb/stxd64khz64kb/srxd64khzrxctxc64khz132pcmg.70364kbg.703設(shè)備通件插信碼型轉(zhuǎn)換光送發(fā)纖部內(nèi)時鐘 源光塊模收發(fā)光纖接收換轉(zhuǎn)碼型鐘提取時光纖光纖電信號電信號同向接口圖 3-6 復(fù)用方式連接示意圖光收發(fā)模塊及復(fù)用接口的使用詳見附錄。3.5 交流輸入插件 ( 插件 1) 本插件將系統(tǒng)電壓互感器、電流互感器二次側(cè)信號變換成保護(hù)裝置所需的弱電信號，同時起隔離和抗干擾作用。3.6 繼電器插件 ( 插件 7，8，9) 3.6.1 繼電器跳閘邏輯板( 插件 7) 本插件提供了兩

24、組跳閘出口繼電器，可用于同時跳開兩個斷路器qf1及 qf2 ，每組跳閘出口都包括了三個分相出口繼電器及分別用于驅(qū)動操作繼電器箱中tjq和 tjr的三跳和永跳繼電器， 其中三跳繼電器由三個分相出口繼電器的觸點接成三取二回路驅(qū)動，各分相出口及三跳永跳繼電器均由cpu插件開出光耦直接驅(qū)動（各保護(hù)cpu對應(yīng)端子接成或門邏輯）。所有跳閘出口繼電器線圈都經(jīng)過由三個啟動繼電器觸點接成的三取二回路，三個啟動繼電器分別由差動、 距離和零序三個cpu驅(qū)動。 插件上裝有三取二閉鎖投退控制繼電器，可以通過邏輯插件上的短路環(huán)控制三取二閉鎖的投退。本插件還提供了兩組斷路器的啟動失靈回路。3.6.2 邏輯繼電器板(log1

25、保護(hù)邏輯 ) ( 插件 8) 3.6.2.1本插件設(shè)有三個分相出口繼電器ckja3 、ckcb3 、ckjc3和三跳繼電器ckjq 、永跳繼電器 ckjr2 。用三個分相出口觸點接成三取二回路后驅(qū)動三跳重動繼電器3tzdj。而用三個二級管構(gòu)成的或門邏輯驅(qū)動跳閘重動繼電器tzdj及兩個保護(hù)動作繼電器tzdj2 及 tzdj3。利用這些繼電器觸點分別構(gòu)成聯(lián)鎖切機（分單跳、三跳及永跳切機三個觸點輸出回路）、啟動重合閘及遠(yuǎn)動信號。tzdj2-2 及 tzdj3-2 用于連接其他保護(hù)（考慮最多連本保護(hù)共三套保護(hù)） ，告知本保護(hù)動作。各保護(hù)驅(qū)動ckjr2的回路還接有二極管接至重合閘作為永跳閉鎖重合開入。注

26、意本裝置考慮了兩套啟動重合閘回路，并且每套都分別提供了三跳啟動重合閘（用3tzdj）及單跳（用tzdj，實際是單、三跳都動作，要求重合閘內(nèi)部邏輯來判別）啟動重合閘回路。 注意這些觸點都是保護(hù)的跳閘重動繼電器，因而重合閘內(nèi)部邏輯應(yīng)在這些觸點閉合時啟動，而在返回時（表示故障已切除）開始計時。在單相重合閘過程中，如果三跳啟動重合閘觸點接通，應(yīng)立即停止計時，并在此觸點返回后再重新按三相重合閘要求計時。11 3.6.2.2 保護(hù)動作信號包括三個分相動作信號繼電器cxja 、cxjb 、cxjc及一個重合閘動作信號繼電器zhxj 。這四個繼電器都是磁保持的，在失去直流電源時也不會返回，必須由保護(hù)屏面板上的

27、信號復(fù)歸按鈕或通過操作mmi中信號復(fù)歸菜單驅(qū)動復(fù)歸繼電器fj，由其觸點 fj-1 使之反向磁化才能消磁復(fù)歸。這四個繼電器的一組觸點連至裝置面板上的本地信號燈，另一組cxja 、 cxjb 、cxjc觸點經(jīng)過二極管或門驅(qū)動保護(hù)動作中央信號繼電器bdxj ，其觸點引至中央信號回路。3.6.2.3 告警信號本裝置設(shè)計了兩種告警方式：一種是各保護(hù)cpu自檢發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重異常情況，必須立即切斷本保護(hù)跳閘電源，這種情況稱告警， 它包括了分別由四個cpu驅(qū)動的 gj1、gj2、gj3和 gj4四個繼電器。 它們啟動后一方面經(jīng)過各自的常開觸點自保持，另一方面由其常閉觸點切斷本cpu插件的 24 伏跳閘正電源，此外

28、還經(jīng)過另一組常開觸點構(gòu)成或門驅(qū)動一個磁保持的告警信號繼電器gj ，其觸點gj-1 用以點亮面板上本地告警信號燈，gj-2 用于中央信號。另一種是不需要立即切斷保護(hù)跳閘正24 伏電源的異常情況，稱告警，它由一個磁保持的繼電器gj5構(gòu)成，其觸點gj5-1 及 gj5-2 分別用于發(fā)本地和中央信號，gj5可以由各保護(hù) cpu驅(qū)動，也可以由mmi人機對話驅(qū)動。3.6.3 邏輯繼電器板2（重合閘邏輯）( 插件 9) 本插件中包括重合閘出口繼電器zhj、 重合閘后加速繼電器jsj、 溝通三跳繼電器gtst 。重合閘邏輯在重合閘充電未滿狀態(tài)、重合閘停用狀態(tài)、三相重合閘方式、低氣壓、 裝置異常告警、裝置失電狀

29、態(tài)時，都給出gtst開出觸點，以配合保護(hù)動作。3.7 電源插件 ( 插件 11) 本插件為直流逆變電源插件。4 保護(hù)原理及配置4.1 裝置主要元件4.1.1啟動元件a. 相電流突變量啟動元件1di裝置的差動、 距離、 零序三種保護(hù)插件均設(shè)有該啟動元件，啟動元件動作后，一方面驅(qū)動相應(yīng)插件的啟動繼電器(qdj) ，開放跳閘回路；另一方面控制程序執(zhí)行相應(yīng)的故障處理程序。其判據(jù)為：ntiii2.025.1其中：ni2.0為固定門檻。ti為浮動門檻，隨著變化量輸出增大而逐步自動提高，取1.25 倍可保證門檻值始終略高于不平衡輸出。b. 分相差流啟動元件和零序差流啟動元件差動保護(hù)設(shè)有分相差流啟動元件，啟動

30、門檻取差動定值，用作差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)量輔助啟動元件。 差動保護(hù)還設(shè)有零序差流啟動元件，啟動門檻取零序差流定值，用于高阻接地時的穩(wěn)態(tài)量輔助啟動元件。c. 零序電流輔助啟動元件04i12 為保證在單相經(jīng)特大電阻接地時，距離、零序二種保護(hù)的啟動繼電器（qdj ）都應(yīng)能動作，為此， 本裝置距離、 零序在各保護(hù)的自檢循環(huán)程序塊中，設(shè)置了一個零序電流輔助啟動元件，可以整定得很靈敏，動作后經(jīng)延時同樣驅(qū)動相應(yīng)插件的啟動繼電器（qdj ） 。d. 靜穩(wěn)破壞檢測元件距離保護(hù)還設(shè)有靜穩(wěn)破壞bc相阻抗輔助啟動及a相電流輔助啟動， 用于監(jiān)測系統(tǒng)失穩(wěn)，動作后同樣驅(qū)動相應(yīng)插件的啟動繼電器（qdj ） 。4.1.2 選相元件分相

31、電流差動保護(hù)本身具有選相功能，因此不考慮選相元件；后備保護(hù)（距離、零序）選相采用相電流差突變量選相、穩(wěn)態(tài)量選相、 電壓選相相結(jié)合的方法。再輔助以綜合選相判據(jù)，區(qū)分單相故障、兩相接地故障、兩相短路故障、三相短路故障。a. 相電流差突變量選相在保護(hù)啟動后50ms之內(nèi)采用相電流差突變量選相。imax ki2時選用電壓選相。4.1.3 模擬量實時檢測4.1.3.1 電壓回路檢查a. tv斷線檢測裝置各保護(hù)均設(shè)有兩種檢測tv 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，tv 斷線檢測立即停止，等整組復(fù)歸后才重新投入。1) 三相電壓之和不為零，用于檢

32、測一相或兩相斷線。判據(jù)為： |ua+ub+uc|7v(有效值 ) 2) 三相失壓檢測三相失壓判據(jù)：三相電壓有效值均低于8v，且任一相電流大于0.04in或三相電流均小于 0.04in且無跳閘位置開入。附加電流條件是防止tv在線路側(cè)時，斷路器合閘前誤告警。檢測到 tv斷線后，驅(qū)動告警發(fā)出本地及中央告警信號，但不切斷保護(hù)出口回路的+24v電源。在 tv 斷線時，差動保護(hù)退出電容電流補償并自動按2ic抬高動作門檻；距離保護(hù)將被閉鎖；零序保護(hù)帶方向段退出或選擇無方向。裝置繼續(xù)監(jiān)視tv電壓，一旦電壓恢復(fù)正常，各保護(hù)恢復(fù)正常。b. 抽取電壓斷線檢測重合閘同時對抽取電壓ux 進(jìn)行檢查，在開關(guān)處于合位，且有電

33、流流過，并檢查到抽取電壓低于無壓定值時，報抽取電壓tv斷線。c.tv反序裝置零序保護(hù)設(shè)有tv 反序判據(jù)， 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，tv 反序檢測立即停止，等整組復(fù)歸后才重新投入。tv 反序判據(jù)：負(fù)序電壓（u2）大于四倍正序電壓（u1）且負(fù)序電壓（u2）大于 12v。此判據(jù)帶2min 延時 , 報 tv反序，驅(qū)動告警電器。4.1.3.2 電流回路檢查a. ta反序裝置零序保護(hù)設(shè)有ta反序判據(jù)， 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，ta反序檢測立即停止，等整組復(fù)歸后才重新投入。ta反序判據(jù)：負(fù)序電流（i2）大于四倍正序電流（i

34、1）且負(fù)序電流（i2）大于 0.04in。此判據(jù)帶2min 延時 , 報 ta反序，驅(qū)動告警電器。b. ta斷線檢查由于差動保護(hù)的靈敏性，對ta 二次回路的監(jiān)視應(yīng)更加嚴(yán)格，其中ta 斷線可能引起誤動。本裝置當(dāng)一側(cè)ta斷線時，本側(cè)可能電流突變量啟動，但對側(cè)不會突變量啟動，且系統(tǒng)電壓不會發(fā)生變化，因此差動保護(hù)不會開放，不會誤動作。在兩側(cè)裝置都不啟動的情況下，投入以下ta 斷線或異常識別判據(jù)：cnnmiiii15.0nmii04.0；或nnii04.0. cnnmiiii15.014 nmii04.0nmnmiiii25.0式中當(dāng)電容電流補償投入或線路參數(shù)電納整定為零時ic=0，否則 ic=1.5i

35、c，ic為根據(jù)線路電納參數(shù)求得的全線路電容電流，采用以上判據(jù)， 既具有靈敏性， 又能自適應(yīng)于重負(fù)荷運行方式。 以上判據(jù)或滿足持續(xù)1s 后， 裝置發(fā)生告警信號，呼喚值班員進(jìn)行處理。當(dāng)判據(jù)滿足nmii04.0時報文為本側(cè)a （b、c）相 ta斷線， 當(dāng)判據(jù)滿足nnii04.0時報文為對側(cè)a （b、c）相 ta斷線。 判據(jù)滿足時， 報文為本側(cè)a （b 、c）相差流長期存在。裝置 ta斷線后在相應(yīng)控制字投入情況下，分相閉鎖差動保護(hù)；當(dāng) ta斷線消失后， 差動保護(hù)重新投入。差流長期存在時，裝置只發(fā)告警信號，并不閉鎖保護(hù)。后備保護(hù)在判斷出零序電流持續(xù)12s 大于零序輔助啟動定值i04時，將驅(qū)動告警繼電器發(fā)

36、出本地及中央告警信號，并發(fā)出“ta 回路異?！备婢瘓蟾?，閉鎖保護(hù)，裝置繼續(xù)監(jiān)視零序電流，一旦零序電流消失，保護(hù)將自動解除閉鎖。4.1.3.3 過負(fù)荷檢查距離保護(hù)在未起動的情況下，bc 相阻抗在四邊形全阻抗定值（xd3/rd1 ）范圍內(nèi)且ibc大于 0.5 倍額定電流或a相電流大于ijw 定值持續(xù)30s，報系統(tǒng)過負(fù)荷，驅(qū)動告警電器。4.1.4 比例制動分相電流差動元件4.1.4.1 動作特性本裝置差動保護(hù)由故障分量差動、穩(wěn)態(tài)量差動及零序差動保護(hù)組成。差動保護(hù)采用每周波96 點采樣，由于高采樣率，差動保護(hù)可以進(jìn)行短窗相量算法實現(xiàn)快速動作，使典型動作時間小于20ms 。故障分量差動保護(hù)靈敏度高，不受

37、負(fù)荷電流的影響，具有很強的耐過渡電阻能力，對于大多數(shù)故障都能快速出口；穩(wěn)態(tài)量差動及零序差動則作為故障分量差動保護(hù)的補充。比例制動特性動作方程如下：cdsetnmiii.（3）nmnmiikii.（4）式中mi.、ni.為兩側(cè) a（b 、c）相電流，k為制動系數(shù)，cdseti為自適應(yīng)動作門檻，對于各差動保護(hù)有其各自的取值?？紤]到正常運行時由于未正確補償電容電流或兩側(cè)ta特性不一致重負(fù)荷下產(chǎn)生的差流，取其長時間的平均值作為差動保護(hù)的制動門檻之一，定義為bphi，同樣的零序差流平均值定義為bphi0。1） 對故障分量差動，式中mi.、ni.分別對應(yīng)于兩側(cè)相電流的故障分量mi.、ni.，k取0.75,

38、 cdseti取bphcdii5.1,max，其中cdi又取)21(),1.0(mindzdzndziiii；式中dzi為分相差動整定值，ni為額定電流。故障分量15 差動定值在dzi的基礎(chǔ)上增加一附加量dznii21,1.0min是考慮dzi取得較小時提高可靠性。2） 對穩(wěn)態(tài)量差動，式中mi.、ni.分別對應(yīng)于兩側(cè)相電流穩(wěn)態(tài)量，k 取 0.6, cdseti取bphdzii5.1 ,max。3）對零序電流差動，式中mi.、ni.分別對應(yīng)于兩側(cè)零序電流mi0.、ni0.，k 取 0.75, cdseti取bphdzii005.1 ,max，dzi0為零序差動整定值。各保護(hù)動作特性如圖4-2 所

39、示， 圖中為故障分量差動，為穩(wěn)態(tài)量差動，為零序差動。nmcdiii.，nmfiii.。i0dzk=0.6icdifk=0.75213dzi圖 4-2 差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)動作特性4.1.4.2 反時限特性以上動作方程中dzi及k是針對整周波（20ms ）模擬量而言，即采用全周傅氏算法時用。因為差動保護(hù)采用短窗（5ms ）相量算法以提高動作速度，故障暫態(tài)過程中必須要采用與算法對應(yīng)的高動作門檻及制動系數(shù)以保證高可靠性。故障分量差動及穩(wěn)態(tài)量差動的暫態(tài)動作特性如圖4-3 所示。16 kt ( ms )it ( ms )0.7 5 ( 0.6 )1.24 i d zi d z51 01 51 051 5cd圖

40、4-3 差動保護(hù)暫態(tài)動作特性4.1.4.3 弱饋線路方案及ta飽和自適應(yīng)對于公式（ 4），nmnmiikii.，取mnii.，xrj.，動作方程可轉(zhuǎn)化為k.11（5）圖 4-4 示出 k取不同值時動作特性。陰影區(qū)為動作區(qū)。k=1.2k=1xk=0.75k=0.6jr圖 4-4 差動保護(hù)比例制動特性由圖可知k大于 1 時，即使兩側(cè)電流同向，仍有拒動區(qū)，此時對于弱饋系統(tǒng)保護(hù)將拒動。因此取k小于 1（對故障分量及零序差動為75.0，對穩(wěn)態(tài)量為6.0）以保證可靠動作。但在短線路情況下，區(qū)外大電流故障引起ta飽和時就可能誤動。因此裝置根據(jù)線路參數(shù)識別可能引起ta飽和的短線路，并采取特殊處理方案：從 ta

41、飽和特性（圖4-5 ）分析，在故障初始5ms內(nèi)不會發(fā)生嚴(yán)重ta飽和，本裝置差動保護(hù)最快時段取故障后5ms數(shù)據(jù)， 故對短線路k取值可以小于1，任何情況下不會拒動。當(dāng)17 5ms數(shù)據(jù)窗不動作時，自動抬高k值，并投入ta飽和判別邏輯，通過波形畸變識別法判斷出 ta不飽和后，投入低k值，否則一直投高k值；當(dāng)裝置判斷出ta飽和時，退出零序電流差動，k值取 1.2 。圖 4-5 飽和時電流波形4.1.4.4 弱饋線路啟動邏輯對于單電源供電或一側(cè)大電源一側(cè)小電源系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生故障時， 無電源或弱電源側(cè)相電流突變量啟動元件靈敏度可能不夠，不能滿足差動保護(hù)雙端同時啟動才能出口的必要條件，因此可能拒動。 對此， 本

42、保護(hù)投入啟動回授邏輯，在收到對側(cè)啟動信號后，本側(cè)判任一側(cè)電壓突變量條件滿足時，回授信號使雙端能夠跳閘出口，同時本側(cè)還有相應(yīng)報文輸出。4.1.4.5 電容電流補償方案對于高壓長線路，電容電流不可忽略，若整定值按躲電容電流整定，這樣經(jīng)大過渡電阻接地故障時將失去靈敏度，因此需進(jìn)行補償，當(dāng)投入電容電流補償時定值整定可不考慮電容電流的影響。本裝置采用兩端各補償一半的方法，向?qū)?cè)傳送的電流值是經(jīng)過補償后的電流值，不增加額外的工作量，以實時數(shù)據(jù)進(jìn)行差動。以側(cè)為例，其補償公式如下：2*2*)(0.010.yjuyjuuimmmcm（6）式中mu.、0.mu對應(yīng)于側(cè)測得的相電壓及零序電壓，1y 、0y為基于 型

43、等值電路的對應(yīng)于線路全長的正序電納及零序電納。如現(xiàn)場投并聯(lián)電抗器補償電容電流, 裝置通過“并聯(lián)電抗器投入”開入量來識別其投入與否，并通過定值電容電流補償系數(shù)kic 來自動補償，在公式（6）的基礎(chǔ)上最終電容電流補償公式如下：cmcmiki)21(（7）如果現(xiàn)場不投電容電流補償（裝置設(shè)有控制字），定值整定應(yīng)按大于ci5.1整定，ci為線路全長電容電流。4.1.4.6 遠(yuǎn)方跳閘方案本保護(hù)設(shè)有遠(yuǎn)跳開入回路，當(dāng)本側(cè)遠(yuǎn)跳端有開入，裝置將遠(yuǎn)跳命令傳給對側(cè)差動保護(hù)。對側(cè)差動保護(hù)在收到遠(yuǎn)跳命令后，控制字中投“遠(yuǎn)跳投入”且不投“遠(yuǎn)跳經(jīng)本地閉鎖”時，對側(cè)三相永跳，并給出遠(yuǎn)跳報文；若對側(cè)投“遠(yuǎn)跳投入”及“遠(yuǎn)跳經(jīng)本地閉

44、鎖”控制字，則需經(jīng)本地相電流突變量啟動元件開放后三相永跳。4.1.5采樣同步調(diào)整18 本保護(hù)采用采樣同步方式，即同步后兩側(cè)同一序號模擬量同時采樣。線路兩端一側(cè)設(shè)定為參考端 （主端） ，一側(cè)設(shè)定為同步調(diào)準(zhǔn)端（從端） 。主、從端的設(shè)定由軟件自適應(yīng)實現(xiàn)，不需用戶整定。 同步信息隨同模擬量成幀傳給對側(cè)。初次同步時， 通過三次同步計算結(jié)果穩(wěn)定確定同步完成，同步后仍然在每幀數(shù)據(jù)中交換同步信息，實時進(jìn)行同步微調(diào)?？紤]到適應(yīng)自愈環(huán)網(wǎng)或可變通道的工作方式，兩側(cè)數(shù)據(jù)的傳輸延時可能不一致，帶來同步角差， 本保護(hù)采用自適應(yīng)算法進(jìn)行在線分析，發(fā)現(xiàn)收、 發(fā)通道傳輸延時不一致時進(jìn)行同步修正。嚴(yán)重至不能可靠工作時將會給出告警

45、信息。主端（參考端）按自己的固定頻率采樣發(fā)送，從端（同步端）先按自己的固定頻率采樣發(fā)送， 然后經(jīng)過計算調(diào)整本側(cè)的采樣序號，使兩側(cè)達(dá)到同時同序號。整個調(diào)整過程中，主端保持自己的步點不變，從端調(diào)整完成后通知主端進(jìn)入同步狀態(tài)。調(diào)整過程如圖4-6 示：m2tm1t1m0n1tn n2t2n3(m)從端(n)圖 4-6 采樣同步原理圖如圖所示，雙端同步前按各自步調(diào)間隔t發(fā)送數(shù)據(jù)， t 為 5ms 。從端在n1 時刻發(fā)送帶同步請求信息的數(shù)據(jù)幀，含n1 時刻信息。主端收到該命令后，根據(jù)上次數(shù)據(jù)發(fā)送時刻m0求出 t1，并在 m1時刻將 t1及 n1時刻信息返送給從端，從端收到信息后根據(jù)最近一次發(fā)送數(shù)據(jù)時刻n2

46、求出 t2，進(jìn)而可以求出對應(yīng)于主端m1時刻的從端n時刻的時標(biāo)：1tnn2)()(1212ttttnnt（8）從端然后可以確定對應(yīng)于主端m2時刻的同步時刻n3，在該時刻完成數(shù)據(jù)幀的同步采樣發(fā)送， 并預(yù)置同步信息，主端收到該幀后回送同步確認(rèn)信息，使兩端進(jìn)入同步狀態(tài)。之后裝置實時進(jìn)行同步校驗及同步微調(diào)，保證兩端時時同步狀態(tài)。4.1.6 距離保護(hù)4.1.6.1多邊形特性阻抗元件接地距離保護(hù)采用多邊形特性的綜合阻抗元件。接地綜合阻抗元件由za、zb、zc三個阻抗元件、偏移阻抗元件、零序方向元件、電抗線和電阻線組成。a. 阻抗元件根據(jù)電流電壓方程19 frxriikikikijxu*)3*()3*(*00

47、10（9）求解rjxz=a、b、c 1103)(xxxkx零序電抗分量補償系數(shù)1103)(rrrkr零序電阻分量補償系數(shù)1111ctgpsxrk線路正序電阻與正序電抗之比b. 偏移阻抗元件偏移阻抗元件是在原多邊形特性基礎(chǔ)上加一個包括坐標(biāo)原點的小矩形特性，以保證出口短路可靠切除故障。矩形的x、r 取值，按500kv 一次系統(tǒng)、每公里0.3 、10 公里線路長度考慮，220kv 一次系統(tǒng)、每公里0.4 、 7 公里線路長度考慮。19.0,/3minxdtvtarxta為 ta變比tv為 tv變比xd1接地距離段電抗分量定值c. 零序方向元件零序方向元件屬故障分量方向元件，其方向特性與阻抗元件方向特

48、性相反，按線路阻抗角考慮，零序方向元件最大靈敏度角-110 ，保證接地距離的方向性。動作方程：3019000iuarg（10）d. 電抗線電抗線是為了防止接地距離超越，計算x 后下傾 ，接地距離的多邊形特性如圖4-7 所示。15jx1560rxdzrdz圖 4-7 接地綜合阻抗元件的多邊形特性e. 電阻線電阻線傾斜，與r軸夾角為60。4.1.6.2 圓特性阻抗元件相間距離保護(hù)采用圓特性的阻抗元件。相間阻抗元件由zab、zbc、zca三個阻抗元件和全阻抗元件組成，相間阻抗元件是為保護(hù)二相、三相故障而設(shè)置。在故障發(fā)生40ms之內(nèi)采用20 帶記憶的正序電壓作極化量的姆歐繼電器，記憶電壓采用故障前三周

49、電壓。動作方程：1|0|1127090izuuargym（ 11）式中： u1m|0|為故障前的正序電壓；=ab、bc 、ca 1 為方向特性向第一象限偏移角。40ms之后取消記憶，采用正序電壓作極化量，動作方程為11127090izuuargym（12）若正序電壓較低 （ 15%un ） ，為三相短路， 為保證正方向故障能動作，反方向故障不動作，設(shè)置了偏移特性。在、 段距離繼電器暫態(tài)動作后，增加一個全阻抗繼電器，保證繼電器動作后能保持到故障切除。在、段距離繼電器暫態(tài)不動作時，去掉一個全阻抗繼電器，保證母線及背后故障時不誤動。對段及后加速則一直投入全阻抗繼電器。全阻抗繼電器為：uizq19.0

50、,/3minzytvtazq1zy為相間距離段定值zszqyzrjxzyjxr圖 4-8a 、段阻抗繼電器暫態(tài)特性圖 4-8b 、段阻抗繼電器穩(wěn)態(tài)特性在單相故障跳開后，di2 元件又開放計算z時，為消除斷開相（tv在線路側(cè)）引起正序電壓頻率偏差的影響，改用健全相電壓作極化量，動作方程為：1127090izuuargy（13）、段阻抗繼電器暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)動作特性如圖4-8 所示。段阻抗繼電器的動作特性：270901izuuargym（14）4.1.6.3 距離保護(hù)振蕩閉鎖及故障開放元件 a) 短時開放保護(hù)21 相電流突變量啟動元件di1，能靈敏反映各種不對稱和對稱故障，利用di1短時開放保護(hù) 150

51、ms ，150ms以后系統(tǒng)可能已引起振蕩，采用不對稱故障開放及對稱故障開放保護(hù)邏輯。零序電流輔助啟動及靜穩(wěn)破壞檢測啟動后，直接采用不對稱故障開放及對稱故障開放保護(hù)邏輯。 b) 不對稱故障判別元件不對稱故障判別元件的基本出發(fā)點就是檢測三相不對稱度。阻抗元件在振蕩時的不正確動作只是發(fā)生在兩側(cè)電勢較大約 130 180的時刻，因此若振蕩中心落在被保護(hù)線路上，距離保護(hù)要誤動。把以上兩點結(jié)合起來，在振蕩與短路同時發(fā)生時對故障判別元件的要求如表4-1 所示。在區(qū)外故障0時距離繼電器能正確測量， 開放了也不會誤動。但在 180時必須閉鎖保護(hù)。在區(qū)內(nèi)故障 180時閉鎖保護(hù)固然不好，但 是變化的，只要在0時能開

52、放保護(hù)就行。表 4-1 對故障判別元件的要求故障地點0180區(qū)外無要求閉鎖區(qū)內(nèi)開放無要求不對稱故障判別元件就是按照這一原則來考慮的，它的動作判據(jù)為：i2+i0 mi1 (15) 式中 i0、i1、 i2為保護(hù)測量到的零、正、負(fù)序電流的幅值，系數(shù)m 0.5 0.7 。式 (15)以 i2+i0為動作量， i1為制動量， m為制動系數(shù)，式中i1制動可以確保在振蕩時不會動作。再看振蕩與短路同時存在的情況。在區(qū)內(nèi)故障時故障支路f 中有：單相故障： i2f+i0f=2i1f兩相短路： i2f=i1f兩相短路接地：|i2f+i0f|=i1f可見故障支路中各序電流滿足式(15) 的關(guān)系。若各序電流在線路兩側(cè)

53、的分配系數(shù)相等，則在0時線路兩側(cè)電流也滿足此關(guān)系，兩側(cè)保護(hù)同時被開放。若各序電流的分配系數(shù)不相等，則有一側(cè)分配到的i0小，以致該側(cè)不能開放保護(hù)；但另一側(cè)相反，必能開放保護(hù)，而且一般是保護(hù)段動作。一側(cè)開關(guān)跳閘后，另一側(cè)必然能縱續(xù)動作。在區(qū)外故障時按180考慮。 由于振蕩中心在線路上，若故障點靠得近，故障點電壓的振蕩分量必然較小，故障產(chǎn)生的i2和 i0也較?。挥钟捎?80，i1的振蕩分量必然很大，式(15) 不會滿足。若故障點較遠(yuǎn)，故障電壓的振蕩分量較大, i2f和 i0f也就會大一些，但由于故障點較遠(yuǎn)，保護(hù)中分到的i2和 i0不大，式 (15) 仍不會滿足?？傊?，采用這種故障判別元件在振蕩過程中

54、發(fā)生區(qū)外故障時不會誤開放保護(hù)，在區(qū)內(nèi)故障只要 較小就能開放保護(hù)。若ts=0.1s ，在 =36的區(qū)間將歷時20ms，段距離繼電器可以動作。由于m 1，一般線路兩側(cè)保護(hù)同時開放，在不利的情況下才是一側(cè)保護(hù)段動作后先跳閘后另一側(cè)縱續(xù)動作。c）對稱故障開放元件在啟動元件開放150ms以后或系統(tǒng)振蕩過程中，如發(fā)生三相故障， 則上述開放措施均不能開放保護(hù)，本裝置中另設(shè)置了專門的振蕩判別元件，即判別測量振蕩中心的電壓：1cosuuos其中： 1是線電流線電壓的夾角，u為線電壓。假定系統(tǒng)聯(lián)系阻抗的阻抗角為90，則振蕩時電流向量垂直于em、 en連線，與振蕩中心電壓同相，如圖4-9 所示。22 圖 4-9 系

55、統(tǒng)電壓相量圖在系統(tǒng)正常運行或系統(tǒng)振蕩時，1cosu恰好反應(yīng)振蕩中心的電壓。在三相短路時，設(shè)線路阻抗角為90時，1cosu是弧光電阻上的壓降，三相短路時過渡電阻是弧光電阻，弧光電阻上壓降小于5%un 。實際線路阻抗角不為90，因而可進(jìn)行角度補償，如圖4-10 所示。1圖 4-10 短路電流電壓相量圖圖中 0d 為測量電壓，1cosu=ob，因而 ob 反應(yīng)當(dāng)線路阻抗角為90時弧光電阻壓降，實際的弧光壓降為oa，與線路壓降ad 相加得到測量電壓u 。本裝置引入補償角1190s，1s為正序阻抗角， 得到 =1+1， 則 uos=cosu， 三相短路時， uos=ocoa， 可見cosu可反應(yīng)弧光壓降

56、。在系統(tǒng)振蕩時本裝置保護(hù)集中計算uos、振蕩周期ts，根據(jù)計算結(jié)果實時自適應(yīng)開放保護(hù)。選取 -0.1unuos0.25un ，當(dāng)振蕩中心電壓為-0.1un 時，系統(tǒng)角為191.5 ，振蕩中心電壓為 -0.25un 時，系統(tǒng)角為151，按最大振蕩周期ts=3s 計，振蕩中心在該區(qū)間停留時間為 337ms ；ts =1.5s時，振蕩中心在該區(qū)間停留時間為168ms；ts =0.6s時，振蕩中心在該區(qū)間停留時間為67ms。根據(jù)上述計算結(jié)果，當(dāng)實時測量的振蕩周期ts 0.6s時，保護(hù)延時 150ms開放；當(dāng) 0.6ts1.5s 時，保護(hù)延時500ms開放。振蕩中實時自適應(yīng)開放保護(hù)，并留有足夠的裕度，確

57、保保護(hù)較快地可靠切除故障。d) 非全相運行時的故障開放判據(jù)：非全相運行時，設(shè)置了二次突變啟動元件di2，當(dāng)故障時該電流突然增大達(dá)一定幅值時開放距離保護(hù)。因而非全相運行發(fā)生相間故障時保護(hù)能快速動作。4.1.7手合判別滿足下列條件，裝置判為手合，保護(hù)程序進(jìn)入相應(yīng)的手合邏輯：跳位無流持續(xù)存在時間大于20s 后跳位消失且線路有電流；4.2 線路保護(hù)方案4.2.1分相電流差動保護(hù)23 本保護(hù)由故障分量差動保護(hù)、穩(wěn)態(tài)量差動保護(hù)和零序差動保護(hù)構(gòu)成全線速動的主保護(hù)。正常時每隔5ms向?qū)?cè)傳送一幀信息，包括模擬量、 保護(hù)投退情況、 模擬量監(jiān)視邏輯、遠(yuǎn)跳及遠(yuǎn)傳信息等。a.啟動后從故障時刻開始取5ms的數(shù)據(jù)窗，采用

58、快速變數(shù)據(jù)窗相量算法，向?qū)?cè)傳輸模擬量信息及校驗碼等。兩端通過短窗完成一次差動判別，此時采用高門檻以躲過線路暫態(tài)過程，使線路保護(hù)達(dá)到最快的動作速度：典型動作時間為1718ms，此后數(shù)據(jù)窗延長至半周、全周。b. 本保護(hù)故障后首先投故障分量差動保護(hù)，其靈敏度高， 可以滿足500kv 300/220kv 100接地電阻的要求。如果故障分量差動或穩(wěn)態(tài)量差動不動作，則投入零序差動保護(hù)。零序差動保護(hù)延時100ms后出口。 考慮到高阻接地故障選相跳閘的重要意義，零序差動保護(hù)在延時期 間投 入選相 邏輯 ，出 口時判 穩(wěn)態(tài) 量差 動最大 相為 故障 相，基 本判 別公 式為：dznmiii085.0。選相元件

59、在100ms內(nèi)持續(xù)投入，最后累計超過一定門檻后認(rèn)為選相成功， 如果選多相或選相失敗則三跳出口。經(jīng)過多次仿真及動模試驗證明：在定值整定合適的情況下， 故障分量差動及穩(wěn)態(tài)量差動優(yōu)先于零序差動出口。故零序差動僅作為故障緩慢爬升等特殊情況下的后備。c. 考慮到振蕩中心故障及高阻緩慢爬升故障等一些可能性，本保護(hù)保留差流啟動及零差啟動等輔助啟動元件，為可靠的與ta斷線區(qū)分開，輔助啟動元件必須與相電壓或零序電壓突變量元件配合才能啟動成功。取vu8，vu5.130。d. 保護(hù)因故障進(jìn)入單跳后，退出故障相差動。此時對母線tv 方式已不能進(jìn)行正確電容電流補償，退出電容電流補償。并通過信息位通知對側(cè)同樣退出電容電流

60、補償，按2ic提高健全相差動動作門檻。判別故障相跳閘成功后進(jìn)入后加速邏輯。如果單跳失敗， 延時 250ms發(fā)三跳令，進(jìn)入三跳邏輯，如果仍是跳閘失敗則發(fā)永跳令，5s 后仍判斷斷路器未跳開則收跳令并發(fā)告警信號。在單跳后加速邏輯中，判故障相有流后，投入故障相的差動判據(jù)。此過程中健全相差動判據(jù)一直投入。再次發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時發(fā)永跳令。如果發(fā)生轉(zhuǎn)換性故障，例如單相接地轉(zhuǎn)兩相短路接地等，此時還未重合， 則轉(zhuǎn)發(fā)三跳令， 使重合邏輯可能經(jīng)三跳方式重合。保護(hù)進(jìn)入三跳后，兩側(cè)同時退出電容電流補償。判斷跳閘成功后進(jìn)入后加速邏輯。如果三跳失敗，延時250ms發(fā)永跳令， 5s 后仍判斷斷路器未跳開則收跳令并發(fā)告警信號。在三跳后加速邏輯中，判任一相有流后，投入穩(wěn)態(tài)量差動判據(jù)，再次發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時發(fā)永跳令。