WXH-810系列微機線路保護裝置技術交流 (2)課件

許繼電氣保護及自動化事業(yè)部WXH-810系列微機線路保護裝置第一篇

WXH-810系列微機線路保護裝置的保護原理及實現(xiàn)WXH-810系列微機線路保護裝置產品概述

WXH-810系列微機線路保護裝置是基于32位浮點型DSP為基本的硬件平臺和實時多任務操作系統(tǒng)上的線路保護裝置。該系列裝置適用于作35kV-110kV輸電線路的保護裝置。該系列裝置還含有雙母線交流電壓切換回路、適用于斷路器單或雙跳閘線圈的出口操作回路。

WXH-810系列保護配置保護型號相間距離接地距離TV斷線后過流過流保護零序保護低周減載低壓減載相繼速動重合閘手合同期快速復歸WXH-811√√√√√√√WXH-815√√√√√√√√√√WXH-816√√√√√√√√√WXH-817√√√√√√√√WXH-810系列保護距離保護

WXH-811、WXH-815、WXH-817裝置設置了三段式相間距離保護及三段式接地距離保護。WXH-816裝置設置了三段式相間距離保護及根據零序電流投入的兩段式接地距離保護。相間距離保護采用圓特性阻抗繼電器，接地距離保護采用四邊形特性阻抗繼電器。

WXH-810系列保護距離保護距離保護的原理

距離保護是反應故障點至保護安裝點之間的距離（阻抗）,并根據距離保護的遠近而確定動作時間的一種保護。主要元件為距離（阻抗）繼電器，根據電壓、電流測知保護至短路點之間的阻抗值。如上圖所示，距離保護的三段時限特性?；驹?/p>

WXH-810系列保護距離保護常用保護元件阻抗計算方向阻抗元件比相式園特性阻抗元件不對稱故障開放元件對應故障開放元件距離保護的原理WXH-810系列保護距離保護

接地阻抗計算:阻抗計算元件距離保護的元件介紹單相接地經過渡電阻模型Zφ=Uφ/(Iφ+Kz*3I0))WXH-810系列保護距離保護阻抗計算元件距離保護的元件介紹Zφφ=Uφφ/Iφφ相間阻抗計算不考慮相間弧光電阻相間短路模型WXH-810系列保護距離保護多邊形特性說明：

1.小偏四邊形主要保征門口短路可靠動作。

2.電抗線是為了防止接地距離超越，計算X后下傾α。3.電阻線傾斜，與R軸夾角為60°,主要是躲負荷阻抗用。

距離保護的元件介紹多邊形特性方向阻抗元件優(yōu)點：躲負荷能力強WXH-810系列保護距離保護距離保護的元件介紹阻抗繼電器暫態(tài)特性

阻抗繼電器穩(wěn)態(tài)特性暫態(tài)園特性阻抗繼電器暫態(tài)園特性阻抗繼電器記憶正序電壓當前正序電壓園特性阻抗元件介紹WXH-810系列保護距離保護距離保護的元件介紹園特性阻抗元件優(yōu)點：1.耐過渡電阻能力較強。當用于短線路時，動作特性可向第一相限偏移，進一步增加耐過渡電阻能力。2.明確的方向性。缺點：1.躲負荷能力較差。WXH-810系列保護距離保護距離保護的元件介紹行為分析：不對稱故障開放元件振蕩與區(qū)內短路同時存在滿足上述條件。單相故障：I2F+I0F=2I1F

兩相短路：I2F=I1F

兩相短路接地：|I2F+I0F|=I1F單純振蕩或振蕩與區(qū)外短路同時不滿足上述條件。1.單純振蕩時正序電流很大，負序、零序接近零。

2.振蕩和區(qū)外故障同時存在，本線路正序電流很大，零序、負序電流小。WXH-810系列保護距離保護距離保護的元件介紹對稱故障開放元件振蕩判別元件:原理：判別測量振蕩中心的電壓為正序電壓，是正序電壓和電流之間的夾角系統(tǒng)電壓向量圖如圖所示：1.在在系統(tǒng)正常運行或系統(tǒng)振蕩時，恰好反應振蕩中心的正序電壓；2.在三相短路時，為弧光電阻上的壓降，三相短路時過渡電阻是弧光電阻，弧光電阻上壓降小于5％

WXH-810系列保護距離保護距離保護的元件介紹對稱故障開放元件振蕩判別元件:短路電流電壓向量圖

分析：1.實際系統(tǒng)線路阻抗角不為90°，因而需進行角度補償。

如圖：

OB反應當線路阻抗角為90°時弧光電阻壓降，實際的弧光壓降為OA。2.實際應用公式：

WXH-810系列保護距離保護距離保護的元件介紹對稱開放元件判據：當上述門檻滿足后，延時一段時間后開放三相對稱故障；延時可取固定門檻，也可根據振蕩周期實現(xiàn)自適應。M1通常<0.1，m2通常<0.25對稱故障開放元件WXH-810系列保護距離保護WXH-810系列距離保護原理保護啟動元件相電流突變量啟動元件DI1、靜穩(wěn)破壞檢測元件零序電流輔助啟動元件I04選相元件電流突變量選相

電流穩(wěn)態(tài)量選相

WXH-810系列保護距離保護接地距離多邊形特性＋零序方向元件實際應用說明：1.接地距離動作特性為多邊形特性,始終帶偏移特性,方向元件為零序功率方向元件。WXH-810系列保護距離保護距離保護邏輯距離I.II段不考慮系統(tǒng)發(fā)生振蕩的影響，如距離I段動作邏輯出口，距離II段動作則固定，開始計時，延時到出口跳閘，距離III段動作則開始計時，延時到出口跳閘突變量啟動0～150ms突變量啟動或I04輔助啟動150ms后或靜穩(wěn)啟動本階段需考慮振蕩的影響，不對稱故障由元件由I012元件開放；在未發(fā)生振蕩時三相對稱故障有DI2元件開放；在檢出發(fā)生振蕩時，由BC相UCOS元件開放三相對稱故障;距離I、II段動作后如開放元件動作，且滿足延時條件出口跳閘；距離III段動作延時到出口跳閘WXH-810系列保護距離保護距離保護手合加速邏輯計算六種阻抗,任一阻抗?jié)M足條件后延時30MS出口永跳。WXH-810系列保護零序保護WXH-810系列保護裝置設置了Ⅰ～Ⅳ段零序電流(方向)保護。WXH-816無零序保護。零序保護的投退由壓板控制，每段都可由控制字選擇經方向或不經方向元件閉鎖，零序方向元件的電壓門檻不小于1V，不大于2V。WXH-810系列保護零序保護常用保護元件零序方向過流零序保護的原理零序保護的優(yōu)點對高阻接地故障有較高的靈敏度零序保護的缺點保護范圍受系統(tǒng)運行方式影響較大。不能實現(xiàn)全線速動。WXH-810系列保護零序保護零序方向過流零序保護的元件介紹零序功率方向判據零序過流判據零序功率正方向元件零序過流元件&零序方向過流動作零序方向過流元件的動作邏輯WXH-810系列保護零序保護零序方向過流零序方向保護的四段時限特性零序保護的元件介紹零序功率正方向元件零序過流I段&零序I段出口零序功率正方向元件零序過流N段&零序延時段出口N段延時元件零序方向保護的動作邏輯WXH-810系列保護過流保護WXH-810系列保護裝置實時計算并進行三段（WXH-816為四段）過流判別。當任一相電流大于Ⅰ段電流定值1.2倍時，裝置瞬時段出口跳閘的時間不大于25ms。為了躲開線路避雷器的放電時間，本系列裝置中Ⅰ段也設置了可以獨立整定的延時時間。若I段帶方向和/或低電壓，當TV斷線時不投入TV斷線留Ⅰ段則閉鎖Ⅰ段；若投入TV斷線留Ⅰ段則I段退方向。Ⅱ、Ⅲ段（WXH-816有Ⅳ段）同Ⅰ段。WXH-810系列保護重合閘WXH-810系列保護裝置可以實現(xiàn)三相重合閘、停用重合閘兩種方式

可以滿足檢同期、檢無壓、非同期的要求。重合閘WXH-810系列保護重合閘原理WXH-810系列保護重合閘重合閘方式WXH-810系列保護重合閘原理檢無壓方式投檢同期方式投

重合閘方式

0

0

無檢定

0

1

檢同期

1

0

檢無壓

1

1

檢同期WXH-810系列保護重合閘充電時間為15秒。a.斷路器在“合閘”位置，斷路器跳閘位置繼電器TWJ不動作；b.重合閘啟動回路不動作；c.沒有低氣壓閉鎖重合閘和閉鎖重合閘開入；d.重合閘不在停用位置。WXH-801(802)重合閘原理重合閘充電條件WXH-810系列保護輔助判據

TV斷線判據用于大電流接地系統(tǒng)的判據為：一相或兩相TV斷線判據：|UA＋UB＋UC|>7V(有效值);三相TV斷線判據：(有效值)且正序電壓小于0.5Un。用于小電流接地系統(tǒng)的判據為：一相或兩相TV斷線判據：任兩相線電壓的模值之差大于18V；三相TV斷線判據：三個線電壓均小于18V且任一相電流大于0.06In。

WXH-810系列保護輔助判據

TA回路自檢TA斷線無零序電壓但零序電流持續(xù)12s大于IV段定值，則報TA斷線；

TA回路異常

三電流之和是否同零序電流回路的采樣值相符，如果持續(xù)60ms電流差值大于1.4In，則報TA回路異常。第二篇

WXH-810系列保護裝置結構和系統(tǒng)設計思路WXH-810系列保護裝置結構和設計思路保護裝置結構平臺通用性設計高可靠性設計人性化設計開放性設計WXH-810微機保護裝置硬件結構保護裝置采用新一代32位基于DSP技術的通用硬件平臺。整體大面板。全封閉機箱，硬件電路采用后插拔式的插件式結構。CPU電路板采用6層板，并采用表面貼裝技術，提高了裝置可靠性。WXH-810微機保護裝置硬件介紹通用的DSP型保護模塊

32位浮點DSP技術

16位A\D轉換裝置自檢功能強大，開出可自檢到繼電器線圈。硬件存儲容量大報告輸出全漢化WXH-800微機保護裝置硬件介紹通用的人機接口模塊友好的人機界面：大屏幕、圖形化、漢化、彩色液晶。也可以通過PC機進行操作。支持RS232、RS485、Ethernet等多種通信接口采用國際通用標準規(guī)約（IEC60870-5-103、IEC60870-5-104），靈活配置，充分滿足不同用戶的要求，方便與不同廠家的產品互聯(lián)。系統(tǒng)設計思路一平臺通用性設計平臺通用性設計各保護插件硬件統(tǒng)一便于維護、生產、開發(fā)系統(tǒng)設計思路—高可靠性設計高抗干擾性設計完善的干擾屏蔽吸收措施多層印制板的采用專業(yè)的印制板走線布局高電磁兼容能力機箱結構的采用達到標準規(guī)定的最高電磁兼容能力指標系統(tǒng)設計思路—高可靠性設計硬件冗余設計保護出口由多個CPU