1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。wxh803高壓線路說明書-前言感謝您使用許繼電氣股份有限公司研制生產(chǎn)的WXH-803數(shù)字式線路保護(hù)裝置。WXH-803數(shù)字式線路保護(hù)裝置完全符合ISO-9001產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采用全漢化技術(shù)，調(diào)試、打印報(bào)告全漢化輸出。提供友好的調(diào)試分析軟件，非常便于事故分析。精心設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的WXH-803數(shù)字式線路保護(hù)裝置采用先進(jìn)技術(shù)，適用于110500kV輸電線路。該裝置具有以下特點(diǎn)：采用6U高19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，強(qiáng)、弱電回路分開設(shè)計(jì)，極大提高裝置的抗干擾能力。保護(hù)采用32位機(jī)、6層印制板技術(shù)，保證裝置的可靠性及運(yùn)算速

2、度。每塊保護(hù)CPU具有自己獨(dú)立的16位A/D數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，任一保護(hù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)損壞不影響其他保護(hù)。提供方便靈活的通訊接口。具有一個(gè)連接PC機(jī)調(diào)試的RS-232，一個(gè)串口打印RS-232，一個(gè)GPS對(duì)時(shí)RS-232，兩個(gè)以RS-232/485或Lonworks與后臺(tái)管理及相連的通訊接口。提供IEC870-5-103、Q/XJS11.050-1999及其它與各種自動(dòng)化系統(tǒng)相連的通信規(guī)約。注意：裝置后臺(tái)調(diào)試軟件PC800。EXE，離散分析軟件Visual800。EXE，本裝置所有操作密碼9999。插拔保護(hù)插件及接口板必須帶防靜電手套或防靜電手表。許繼保護(hù)產(chǎn)品部編制：王強(qiáng)王爾寒桑仲慶胡葉賓路光輝審核：

3、李瑞生審定：朱景云目錄1概述12技術(shù)指標(biāo)22.1基本數(shù)據(jù)22.2主要技術(shù)性能指標(biāo)32.3環(huán)境條件42.4直流電壓波動(dòng)范圍53裝置硬件53.1硬件結(jié)構(gòu)53.2DSP-10保護(hù)插件63.3MMI-10接口63.4通信插件及光收發(fā)模塊73.5交流輸入插件(AC)73.6繼電器插件73.7電源插件84保護(hù)原理及配置84.1裝置主要元件84.2線路保護(hù)方案214.3輔助保護(hù)功能354.4其他特性354.5時(shí)間紀(jì)錄364.6實(shí)時(shí)監(jiān)視及測(cè)量364.7告警364.8通信364.9自檢功能365定值及整定計(jì)算說明375.1分相電流差動(dòng)保護(hù)375.2距離保護(hù)385.3零序電流保護(hù)405.4重合閘416保護(hù)報(bào)文輸出

4、說明426.1事件報(bào)文426.2事故報(bào)文447報(bào)告打印及說明467.1事件報(bào)告467.2定值報(bào)告467.3保護(hù)動(dòng)作報(bào)告477.4故障錄波478人機(jī)接口操作說明488.1鍵盤與正常顯示488.2菜單概況498.3一級(jí)菜單508.4系統(tǒng)設(shè)定508.5定值管理538.6報(bào)告管理558.7調(diào)試568.8信號(hào)復(fù)歸578.9MMI復(fù)歸579投運(yùn)說明及注意事項(xiàng)579.1投運(yùn)前的設(shè)置、檢查579.2正常運(yùn)行信號(hào)589.3中央信號(hào)589.4運(yùn)行注意事項(xiàng)589.5裝置異常告警及其處理5810裝置安裝及調(diào)試5910.1調(diào)試資料準(zhǔn)備5910.2試驗(yàn)儀器準(zhǔn)備5910.3試驗(yàn)通電檢查及注意事項(xiàng)5910.4通道6210.5

5、帶斷路器整組傳動(dòng)試驗(yàn)6210.6保護(hù)極性校驗(yàn)6310.7投運(yùn)“三取二”檢查6311裝置端子及組屏說明6312訂貨須知6613附錄6714附圖68附圖1裝置背板端子圖附圖2裝置總原理圖（4頁(yè)）1概述WXH-803是適用于110kV500kV輸電線路的成套數(shù)字式保護(hù)裝置。該裝置由分相電流差動(dòng)保護(hù)及零序電流差動(dòng)保護(hù)構(gòu)成全線速動(dòng)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(dòng)重合閘。功能特點(diǎn)：采用32位DSP作為保護(hù)CPU，具有強(qiáng)大的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)處理能力，極大的提高了保護(hù)的計(jì)算精度和運(yùn)算速度。數(shù)據(jù)采集采用16位A/D，保護(hù)測(cè)量精度高。主后備保護(hù)有獨(dú)立的A/D，A/D自動(dòng)校

6、準(zhǔn)，不需要零漂及刻度調(diào)整。采用每周波96點(diǎn)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(qiáng)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(cè)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(jì)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TA飽和能力，動(dòng)作速度有了明顯的提高。保護(hù)中采用長(zhǎng)、短線路及雙、單電源系統(tǒng)以及振蕩的自適應(yīng)對(duì)策。具有TA斷線檢測(cè)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)。設(shè)有用戶可選的反時(shí)限零序電流保護(hù)保護(hù)動(dòng)作事件可連續(xù)記錄16次，每次可記錄保護(hù)各種動(dòng)作情況故障前2周、故障后6周采樣數(shù)據(jù)，報(bào)告全漢化輸

7、出，可體現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作的測(cè)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(jī)對(duì)話（MMI），LCD采用全漢化顯示。硬件存儲(chǔ)容量大，可存儲(chǔ)多達(dá)100次保護(hù)事件報(bào)告記錄。裝置任何操作，如裝置上電、修改定值等均有記錄。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，也可以按G703-1.2.1規(guī)定通過64Kb/s數(shù)據(jù)同向接口與PCM設(shè)備復(fù)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信功能。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。具有RS-422/485或Lonworks總線網(wǎng)絡(luò)。可直接同微機(jī)監(jiān)控或保護(hù)管理機(jī)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(jī)箱結(jié)構(gòu)采用

8、6U結(jié)構(gòu)，CPU板采用先進(jìn)的表面貼裝技術(shù)；裝置強(qiáng)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。表1-1WXH-803保護(hù)裝置主要功能名稱型號(hào)裝置主要功能適用范圍微機(jī)線路保護(hù)裝置WXH-803裝置采用分相電流差動(dòng)保護(hù)作為全線速動(dòng)主保護(hù)。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，實(shí)現(xiàn)PCM復(fù)接功能。具有三段式相間距離及接地距離保護(hù)。具有六段式零序電流保護(hù)或反時(shí)限零序電流保護(hù)。具有重合閘功能。具有基于雙端系統(tǒng)的高精度測(cè)距系統(tǒng)。110500kV線路單斷路器接線方式WXH-803A除不帶重合閘功能外，其余性能同WXH-803，滿足雙斷路器跳、合閘等回路的配合。22

9、0500kV線路雙斷路器如3/2接線方式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/V線路抽取電壓UXL：100/V或100V交流電流In：5A或1A頻率：50Hz2.1.2額定直流電壓：220V或110V2.1.3打印機(jī)工作電壓：交流220V、50Hz2.1.4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40In1s2.1.5功率消耗a.交流電壓回路每相不大于0.5VAb.交流電流回路：當(dāng)In=5A時(shí)，每相不大于1VA當(dāng)In=1A時(shí)，每相不大于0.5VAc.直流電壓回路：正常運(yùn)行時(shí)，不大于40W；動(dòng)作時(shí)，不大于60W2.1

10、.6輸出觸點(diǎn)a.出口跳合閘觸點(diǎn)：在電壓不大于250V，電流不大于1A，時(shí)間常數(shù)L/R為5ms0.75ms的直流有感負(fù)荷電路中，觸點(diǎn)斷開容量為50W，長(zhǎng)期允許通過電流不大于5A。b.出口信號(hào)及其它觸點(diǎn)：在電壓不大于250V，電流不大于0.5A，時(shí)間常數(shù)L/R為5ms0.75ms的直流有感負(fù)荷電路中，觸點(diǎn)斷開容量為20W，長(zhǎng)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)被保護(hù)線段范圍內(nèi)各種類型金屬性故障整組動(dòng)作時(shí)間（含繼電器出口時(shí)間）不大于20ms。故障全過程均有快速保護(hù)。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。適用于同桿并架雙回線及串補(bǔ)線路等。設(shè)有TA二次回

11、路斷線及TV二次回路斷線閉鎖，可靠不誤動(dòng)。在系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作，振蕩中發(fā)生故障能正確快速動(dòng)作。對(duì)500kV線路，接地電阻不大于300能可靠切除故障；對(duì)220kV線路，接地電阻不大于100能可靠切除故障。具有自動(dòng)一次重合閘。2.2.2差動(dòng)保護(hù)精確電流工作范圍：0.04In20In，動(dòng)作電流整定范圍：0.1In4In；整定誤差不超過2.5%或0.01IN。整組動(dòng)作時(shí)間：區(qū)內(nèi)故障各側(cè)電流在4倍動(dòng)作整定值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于20ms（含繼電器出口時(shí)間）被保護(hù)線路兩側(cè)加幅值相等的電流時(shí)，裝置的不動(dòng)作區(qū)角度范圍不小于502.2.3距離保護(hù)a.相間距離保護(hù)測(cè)量阻抗元件具有圓特性，接地距離保護(hù)測(cè)量元件具有

12、多邊形特性。b.整定范圍：0.0150(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6085（線路阻抗角）d.精確工作電壓：0.5V60Ve.精確工作電流范圍：0.1In20Inf.段的暫態(tài)超越不大于5%g.、段延時(shí)時(shí)間元件：0.2s9.9s，整定值誤差不超過1%20msh.段整組動(dòng)作時(shí)間：在0.7倍整定阻抗內(nèi)不大于25msi.測(cè)距誤差不超過5%2.2.4零序電流(方向)保護(hù)a.整定范圍：0.1In20In，整定值誤差不超過5%b.零序功率方向元件的死區(qū)電壓：不小于1V，不大于2Vc.零序功率方向元件動(dòng)作范圍：不大于180，不小于140d.延

13、時(shí)段時(shí)間元件：0.2s9.9s，誤差不超過1%20mse.段整組動(dòng)作時(shí)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30ms。2.2.5綜合重合閘a.具有單重、三重、綜重及停用四種功能b.無(wú)壓檢定元件整定范圍為：0.2Un0.7Unc.同期元件整定范圍為：2060d.重合閘延時(shí)時(shí)間元件：0.3s9.9s，誤差不超過1%一次重合閘時(shí)間間隔為15s2.2.6G70364KB/s接口（PCM接口箱，用于復(fù)用數(shù)字通道附件）a.同向64KB/sb.4線0.50.7mm雙絞線式電纜c.阻抗：1205%d.速率：64KB/se.頻偏：100PPMf.線編碼：64KB/s同向線路編

14、碼2.2.7光纖接口a.光纖類型：?jiǎn)文?，特性符合CCITTRee.G652b.光波長(zhǎng)：1310nm或1550nmc.光纖接收靈敏度：不小于-40dBmd.發(fā)送電平：-23dBme允許通道衰耗：-16dBm（裕量為6dB）f光纖連接器類型：FCg光纖接插件損耗1.1dB/個(gè)，熔接點(diǎn)損耗0.5dB/個(gè)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(duì)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，用開路電壓為500V的測(cè)試儀器測(cè)試其絕緣電阻值應(yīng)不小于100M。2.2.8.2介質(zhì)強(qiáng)度各帶電的導(dǎo)電電路分別對(duì)地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，

15、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(shí)1min的檢驗(yàn)無(wú)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(duì)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(yàn)。2.2.9抗電氣干擾2.2.9.1能承受GB/T14598.13-1998規(guī)定的頻率為1MHz及100kHz衰減振蕩波(第一個(gè)半波電壓幅值共模為2.5kV、差模為1kV)脈沖群干擾檢驗(yàn)。2.2.9.2能承受GB/T14598.14-1998規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為級(jí)的靜電放電干擾檢驗(yàn)。2.2.9.3能承受GB/T14598.

16、9-1995規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為級(jí)的輻射電磁場(chǎng)干擾檢驗(yàn)。2.2.9.4能承受GB/T14598.10-1996規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為級(jí)的快速瞬變干擾檢驗(yàn)。2.2.10機(jī)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(jí)為級(jí)的振動(dòng)響應(yīng)、GB/T14537-1993規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為級(jí)的沖擊響應(yīng)檢驗(yàn)。2.2.10.2運(yùn)輸條件：能承受GB/T11287-2000規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為級(jí)振動(dòng)耐久、GB/T14537-1993規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為級(jí)的沖擊耐久及碰撞檢驗(yàn)。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儲(chǔ)運(yùn)：-25+70，在極限值下不加激勵(lì)量，裝置不出

17、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(duì)濕度：最濕月的平均最大相對(duì)濕度為90%，同時(shí)該月的月平均最低溫度為25且表面無(wú)凝露。最高溫度為+40時(shí)，平均最大相對(duì)濕度不超過50%。2.3.4大氣壓力：80kPa110kPa(海拔高度相對(duì)1km及以下)。2.4直流電壓波動(dòng)范圍:直流電壓波動(dòng)范圍：80%110%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(jī)箱。機(jī)箱采用整體面板及大背板結(jié)構(gòu)，面板背后還有一塊MMI板，用于人機(jī)對(duì)話和與保護(hù)CPU通信。背板出線雙層布置，一層為箱體內(nèi)部出線的弱電回路，一層為模擬量輸入、開關(guān)量輸入、信號(hào)觸點(diǎn)、出口跳閘觸點(diǎn)、

18、直流電源等強(qiáng)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(qiáng)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。裝置的外形尺寸如圖3-1所示。圖3-1外形尺寸裝置的安裝開孔尺寸如圖3-2所示。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。U3N6N5N4N3N2N1T圖3-3端子圖N6-串口打印機(jī)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。

19、1234567891011交差通距零重跳邏邏M電流動(dòng)信離序合閘輯輯M源12I圖3-4插件位置圖e.裝置面板圖參見附圖1f.重量裝置的重量不大于10kg。3.2DSP-10保護(hù)插件（插件2，4，5，6）DSP-10模塊是在分析和借鑒了國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品基礎(chǔ)上，從技術(shù)和開發(fā)手段的先進(jìn)性，軟硬件資源的通用性，系統(tǒng)的可靠性等方面出發(fā)，開發(fā)研制的DSP型保護(hù)模塊。作為基本的軟硬件平臺(tái)，在單塊PCB板上完成了數(shù)據(jù)采集、I/O、保護(hù)及控制功能等，具有獨(dú)立的A/D，每種保護(hù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)損壞不影響其他保護(hù)。適用于多種繼電保護(hù)裝置。WXH-803的差動(dòng)、距離、零序、重合閘選用單獨(dú)的DSP-10保護(hù)插件，其中CPU1為

20、差動(dòng)保護(hù)，CPU2為距離保護(hù)，CPU3為零序保護(hù)，CPU4為重合閘（可選）。采用32位浮點(diǎn)DSP技術(shù)，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。16位的A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集精度高，測(cè)量范圍大。256K16的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。16通道、16位分辨率的片內(nèi)DMA控制的模擬輸入(帶擴(kuò)展板可擴(kuò)展至32路)。16通道數(shù)字量輸入(帶擴(kuò)展板可擴(kuò)展至64路)。16通道數(shù)字量輸出(帶擴(kuò)展板可擴(kuò)展至40路)。6層印制板，表面貼裝工藝。3.3MMI-10接口（插件10）MMI-10接口模塊是通用的人機(jī)接口功能模塊，采用AM186ES/40M嵌入式微處理器、EL背光、128128圖形液晶顯示器，作為基本的軟硬件平臺(tái)，設(shè)有連接PC機(jī)的RS-232，連

21、接GPS對(duì)時(shí)RS-232，打印接口RS-232，兩個(gè)RS-422（或RS-485、LonWork）網(wǎng)卡，適用于各種繼電保護(hù)裝置，其主要功能如下：完成繼電保護(hù)裝置的人機(jī)對(duì)話功能。管理各保護(hù)模塊。處理、顯示和發(fā)送各種保護(hù)報(bào)文。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(dòng)保護(hù)的數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、同步計(jì)算、通道檢測(cè)等功能。本插件接收光收發(fā)模塊傳來(lái)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(duì)數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、同步計(jì)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(dòng)CPU插件。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，本插件把差動(dòng)CPU插件傳來(lái)的采樣數(shù)據(jù)變?yōu)?4Kb/s

22、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(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，通過光纖向通道傳送。裝置正常運(yùn)行時(shí)，每5ms發(fā)送一幀采樣數(shù)據(jù)。光收發(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時(shí)，則由本側(cè)光端機(jī)提供發(fā)送時(shí)鐘，接收時(shí)鐘從數(shù)據(jù)流中提??；當(dāng)裝置工作在復(fù)用通道方式下時(shí)，則接收、發(fā)送時(shí)鐘為同一時(shí)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)用切換開關(guān)。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(hào)變換成保護(hù)裝置所需的弱電信號(hào)，同時(shí)起隔離和抗干擾作用。3.6繼電器

23、插件(插件7，8，9)3.6.1繼電器跳閘邏輯板(插件7)本插件提供了兩組跳閘出口繼電器，可用于同時(shí)跳開兩個(gè)斷路器QF1及QF2，每組跳閘出口都包括了三個(gè)分相出口繼電器及分別用于驅(qū)動(dòng)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(gè)分相出口繼電器的觸點(diǎn)接成三取二回路驅(qū)動(dòng)，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(dòng)（各保護(hù)CPU對(duì)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(gè)起動(dòng)繼電器觸點(diǎn)接成的三取二回路，三個(gè)起動(dòng)繼電器分別由差動(dòng)、距離和零序三個(gè)CPU驅(qū)動(dòng)。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

24、兩組斷路器的起動(dòng)失靈回路此外三個(gè)CPU驅(qū)動(dòng)QDJ的回路還接有三個(gè)經(jīng)二極管串接輸出端，構(gòu)成或門接至人機(jī)對(duì)話MMI插件。3.6.2邏輯繼電器板(LOG1保護(hù)邏輯)(插件8)3.6.2.1本插件設(shè)有三個(gè)分相出口繼電器CKJA3、CKCB3、CKJC3和三跳繼電器CKJQ2永跳繼電器CKJR2。用三個(gè)分相出口觸點(diǎn)接成三取二回路后驅(qū)動(dòng)三跳重動(dòng)繼電器3TZDJ。而用三個(gè)二級(jí)管構(gòu)成的或門邏輯驅(qū)動(dòng)跳閘重動(dòng)繼電器TZDJ及兩個(gè)保護(hù)動(dòng)作繼電器TZDJ2及TZDJ3。利用這些繼電器觸點(diǎn)分別構(gòu)成聯(lián)鎖切機(jī)（分單跳、三跳及永跳切機(jī)三個(gè)觸點(diǎn)輸出回路）、起動(dòng)重合閘及遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)。TZDJ2-2及TZDJ3-2用于連接其他保護(hù)（考

25、慮最多連本保護(hù)共三套保護(hù)），告知本保護(hù)動(dòng)作。各保護(hù)驅(qū)動(dòng)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。注意本裝置考慮了兩套起動(dòng)重合閘回路，并且每套都分別提供了三跳起動(dòng)重合閘（用3TZDJ）及單跳（用TZDJ，實(shí)際是單、三跳都動(dòng)作，要求重合閘內(nèi)部邏輯來(lái)判別）起動(dòng)重合閘回路。注意這些觸點(diǎn)都是保護(hù)的跳閘重動(dòng)繼電器，因而重合閘內(nèi)部邏輯應(yīng)在這些觸點(diǎn)閉合時(shí)起動(dòng)，而在返回時(shí)（表示故障已切除）開始計(jì)時(shí)。在單相重合閘過程中，如果三跳起動(dòng)重合閘觸點(diǎn)接通，應(yīng)立即停止計(jì)時(shí)，并在此觸點(diǎn)返回后再重新按三相重合閘要求計(jì)時(shí)。3.6.2.2保護(hù)動(dòng)作信號(hào)包括三個(gè)分相動(dòng)作信號(hào)繼電器CXJA、CXJB、CXJC及一個(gè)重合

26、閘動(dòng)作信號(hào)繼電器ZHXJ。這四個(gè)繼電器都是磁保持的，在失去直流電源時(shí)也不會(huì)返回，必須由保護(hù)屏面板上的信號(hào)復(fù)歸按鈕或通過操作MMI中信號(hào)復(fù)歸菜單驅(qū)動(dòng)復(fù)歸繼電器FJ，由其觸點(diǎn)FJ-1使之反向磁化才能消磁復(fù)歸。這四個(gè)繼電器的一組觸點(diǎn)連至裝置面板上的本地信號(hào)燈，另一組CXJA、CXJB、CXJC觸點(diǎn)經(jīng)過二極管或門驅(qū)動(dòng)保護(hù)動(dòng)作中央信號(hào)繼電器BDXJ，其觸點(diǎn)引至中央信號(hào)回路。3.6.2.3告警信號(hào)本裝置設(shè)計(jì)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(gè)CPU驅(qū)動(dòng)的GJ1、GJ2、GJ3和GJ4四個(gè)繼電器。它們起動(dòng)后一方面經(jīng)過各自的常

27、開觸點(diǎn)自保持，另一方面由其常閉觸點(diǎn)切斷本CPU插件的24伏跳閘正電源，此外還經(jīng)過另一組常開觸點(diǎn)構(gòu)成或門驅(qū)動(dòng)一個(gè)磁保持的告警信號(hào)繼電器GJ，其觸點(diǎn)GJ-1用以點(diǎn)亮面板上本地告警信號(hào)燈，GJ-2用于中央信號(hào)。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(gè)磁保持的繼電器GJ5構(gòu)成，其觸點(diǎn)GJ5-1及GJ5-2分別用于發(fā)本地和中央信號(hào)，GJ5可以由各保護(hù)CPU驅(qū)動(dòng)，也可以由MMI人機(jī)對(duì)話驅(qū)動(dòng)。3.6.3邏輯繼電器板2（重合閘邏輯）(插件9)3.6.3.1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

28、用狀態(tài)、三相重合閘方式、低氣壓、裝置異常告警、裝置失電狀態(tài)時(shí)，都給出GTST開出觸點(diǎn)，以配合保護(hù)動(dòng)作。3.6.3.2在用于WXH-803/A時(shí)，本插件用作跳閘重動(dòng)。3.7電源插件(插件11)本插件為直流逆變電源插件。輸出5V，15V、內(nèi)部24V及開入24V電源，供裝置使用。4保護(hù)原理及配置4.1裝置主要元件4.1.1起動(dòng)元件a.相電流突變量起動(dòng)元件DI1裝置的差動(dòng)、距離、零序三種保護(hù)插件均設(shè)有該起動(dòng)元件，起動(dòng)元件動(dòng)作后，一方面驅(qū)動(dòng)相應(yīng)插件的起動(dòng)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：Imax1.25IT+0.2In其中：0.2In為固定門檻。IT為浮動(dòng)

29、門檻，隨著變化量輸出增大而逐步自動(dòng)提高，取1.25倍可保證門檻電壓始終略高于不平衡輸出。Imax是取三相中最大一相電流的積分值。b.分相差流起動(dòng)元件和零序差流起動(dòng)元件差動(dòng)保護(hù)設(shè)有分相差流起動(dòng)元件，起動(dòng)門檻取差動(dòng)定值，用作差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)量輔助起動(dòng)元件。差動(dòng)保護(hù)還設(shè)有零序差流起動(dòng)元件，起動(dòng)門檻取零序差流定值，用于高阻接地時(shí)的穩(wěn)態(tài)量輔助起動(dòng)元件。c.轉(zhuǎn)換性及非全相運(yùn)行二次突變起動(dòng)元件DI2距離保護(hù)在發(fā)單跳令后及非全相運(yùn)行時(shí)設(shè)置了二次突變起動(dòng)元件DI2DI2k1IT+k2I+k3In（1）DI2k1IT+k2Imax+k3In（2）IT為健全相相間記憶電流不平衡輸出，I是健全相相間電流。Imax是最大故

30、障相電流。公式（1）在瞬時(shí)開放150ms以后投入，引入k2I是避免重合于振蕩電流時(shí)，不平衡分量引起DI2動(dòng)作。公式（2）在瞬時(shí)開放150ms以內(nèi)投入，引入k2Imax是避免大電源門口故障時(shí)，健全相電流變化引起DI2動(dòng)作。d.零序電流輔助起動(dòng)元件I04為保證在單相經(jīng)特大電阻接地時(shí)，距離、零序二種保護(hù)的起動(dòng)繼電器（QDJ）都應(yīng)能動(dòng)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(gè)零序電流輔助起動(dòng)元件，可以整定得很靈敏，動(dòng)作后經(jīng)60ms延時(shí)同樣驅(qū)動(dòng)相應(yīng)插件的起動(dòng)繼電器（QDJ）。e.靜穩(wěn)破壞檢測(cè)元件距離保護(hù)還設(shè)有靜穩(wěn)破壞BC相阻抗輔助起動(dòng)及A相電流輔助起動(dòng)。動(dòng)作后同樣驅(qū)動(dòng)相應(yīng)插件的起動(dòng)

31、繼電器（QDJ）。4.1.2選相元件分相電流差動(dòng)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、弱電源選相相結(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)起動(dòng)后50ms之內(nèi)采用相電流差突變量選相。Imax7V(有效值)b.三相失壓檢測(cè)三相電壓有效值均低于8V，且A相電流大于0.04In或在合位，附加電流條件是防止TV在線路側(cè)時(shí)，斷路器合閘前誤告警。檢測(cè)到TV斷線后，驅(qū)動(dòng)告警發(fā)出本地及中央告警信號(hào)，但不切斷保護(hù)出口回路的+24V電源。在TV斷線時(shí)，差動(dòng)保護(hù)退出電容電流補(bǔ)

32、償并自動(dòng)按2IC抬高動(dòng)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(wú)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。重合閘同時(shí)對(duì)抽取電壓Ux進(jìn)行檢查，在開關(guān)處于合位，且有電流流過，并檢查到抽取電壓低于無(wú)壓定值時(shí)，報(bào)抽取電壓TV斷線。電流求和自檢對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)都檢查三個(gè)電流之和是否同零序電流回路3I0的采樣值相符，即IA+IB+IC=3I0，如果持續(xù)60ms電流差值（有效值）大于1.4In，則驅(qū)動(dòng)告警發(fā)出本地及中央告警信號(hào)，并發(fā)出TA回路異常報(bào)告，切斷保護(hù)出口回路的+24V電源。門檻值取得較高，是為了防止短路電流很大時(shí)由于測(cè)量誤差而誤閉鎖保護(hù)。TA斷線檢查差動(dòng)保護(hù)采用零序差流

33、來(lái)識(shí)別TA斷線。當(dāng)一側(cè)TA斷線時(shí)，由于負(fù)荷電流的存在，會(huì)使零序差流達(dá)到一個(gè)固定門坎，甚至?xí)_(dá)到差動(dòng)動(dòng)作門坎。此時(shí)斷線側(cè)可能會(huì)突變量起動(dòng)，但對(duì)側(cè)不會(huì)突變量起動(dòng)。而零序差動(dòng)起動(dòng)元件須經(jīng)電壓突變量或零序電壓突變量元件開放，故對(duì)側(cè)不會(huì)起動(dòng)，此時(shí)將閉鎖保護(hù)，在保護(hù)未起動(dòng)或起動(dòng)返回后經(jīng)1秒延時(shí)后發(fā)出TA斷線信號(hào)，并指出是線路哪一側(cè)TA斷線。斷線側(cè)裝置發(fā)出告警II信號(hào)，呼喚值班員進(jìn)行事故處理。當(dāng)TA斷線消失10秒后，差動(dòng)保護(hù)重新投入。后備保護(hù)在判斷出零序電流持續(xù)12秒大于I04定值時(shí)報(bào)TA回路異常并閉鎖保護(hù)。4.1.4比例制動(dòng)分相電流差動(dòng)元件4.1.4.1動(dòng)作特性本裝置差動(dòng)保護(hù)由故障分量差動(dòng)、穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)及零

34、序差動(dòng)保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)采用每周波96點(diǎn)采樣，由于高采樣率，差動(dòng)保護(hù)可以進(jìn)行短窗相量算法實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作，使典型動(dòng)作時(shí)間小于20ms。故障分量差動(dòng)保護(hù)靈敏度高，不受負(fù)荷電流的影響，具有很強(qiáng)的耐過渡電阻能力，對(duì)于大多數(shù)故障都能快速出口；穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)及零序差動(dòng)則作為故障分量差動(dòng)保護(hù)的補(bǔ)充。比例制動(dòng)特性動(dòng)作方程如下：（3）（4）式中、為兩側(cè)電流，為制動(dòng)系數(shù)，為動(dòng)作門坎，對(duì)于各差動(dòng)保護(hù)有其各自的取值。1）對(duì)故障分量差動(dòng)，式中、分別對(duì)應(yīng)于兩側(cè)相電流的故障分量、，K取0.75,取，式中為分相差動(dòng)整定值，取，為額定電流。2）對(duì)穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)，式中、分別對(duì)應(yīng)于兩側(cè)相電流穩(wěn)態(tài)量，K取0.6,取。3）對(duì)零序電流差動(dòng)，式中、分別

35、對(duì)應(yīng)于兩側(cè)零序電流、，K取0.75,取，為零序差動(dòng)整定值。各保護(hù)動(dòng)作特性如圖4-2所示，圖中為故障分量差動(dòng)，為穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)，為零序差動(dòng)。，。圖4-2差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)動(dòng)作特性4.1.4.2反時(shí)限特性以上動(dòng)作方程中及是針對(duì)整周波（20ms）模擬量而言，即采用全周傅氏算法時(shí)用。因?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)采用短窗（5ms）相量算法以提高動(dòng)作速度，故障暫態(tài)過程中必須要采用與算法對(duì)應(yīng)的高動(dòng)作門檻及制動(dòng)系數(shù)以保證高可靠性。故障分量差動(dòng)及穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)的暫態(tài)動(dòng)作特性如圖4-3所示。圖4-3差動(dòng)保護(hù)暫態(tài)動(dòng)作特性4.1.4.3弱饋線路方案及TA飽和自適應(yīng)對(duì)于公式（4），取，動(dòng)作方程可轉(zhuǎn)化為：（5）圖4-4示出K取不同值時(shí)動(dòng)作特性。陰影區(qū)

36、為動(dòng)作區(qū)。圖4-4差動(dòng)保護(hù)比例制動(dòng)特性由圖可知大于1時(shí)，即使兩側(cè)電流同向，仍有拒動(dòng)區(qū)，此時(shí)對(duì)于弱饋系統(tǒng)保護(hù)將拒動(dòng)。因此取小于1（對(duì)故障分量及零序差動(dòng)為，對(duì)穩(wěn)態(tài)量為）以保證可靠動(dòng)作。但在短線路情況下，區(qū)外大電流故障引起TA飽和時(shí)就可能誤動(dòng)。因此裝置根據(jù)定值識(shí)別可能引起TA飽和的短線路，并采取特殊處理方案：從TA飽和特性（圖4-5）分析，在故障初始5ms內(nèi)不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重TA飽和，本裝置差動(dòng)保護(hù)最快時(shí)段取故障后5ms數(shù)據(jù)，故對(duì)短線路取值可以小于1，任何情況下不會(huì)拒動(dòng)。當(dāng)5ms數(shù)據(jù)窗不動(dòng)作時(shí)，自動(dòng)抬高值，并投入TA飽和判別邏輯，通過波形畸變識(shí)別法判斷出TA不飽和后，投入低值，否則一直投高值；當(dāng)裝置判斷出

37、TA飽和時(shí)，退出零序電流差動(dòng)，值取1.2。圖4-5飽和時(shí)電流波形4.1.4.4弱饋線路起動(dòng)邏輯對(duì)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(shí)，無(wú)電源或弱電源側(cè)相電流突變量起動(dòng)元件靈敏度可能不夠，不能滿足差動(dòng)保護(hù)雙端同時(shí)起動(dòng)才能出口的必要條件，因此可能拒動(dòng)。對(duì)此，本保護(hù)投入起動(dòng)回授邏輯，在收到對(duì)側(cè)起動(dòng)信號(hào)后，本側(cè)判任一側(cè)電壓突變量條件滿足時(shí)，回授信號(hào)使雙端能夠跳閘出口，同時(shí)本側(cè)還有相應(yīng)報(bào)文輸出。4.1.4.5電容電流補(bǔ)償方案對(duì)于高壓長(zhǎng)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(shí)將失去靈敏度，因此需進(jìn)行補(bǔ)償，定值整定可不考慮電容電流的影響。本裝置采用兩端各補(bǔ)

38、償一半的方法，向?qū)?cè)傳送的電流值是經(jīng)過補(bǔ)償后的電流值，不增加額外的工作量，以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行差動(dòng)。以側(cè)為例，其補(bǔ)償公式如下：（6）式中、對(duì)應(yīng)于側(cè)測(cè)得的相電壓及零序電壓，、是對(duì)應(yīng)于線路全長(zhǎng)的正序、零序容抗。如果現(xiàn)場(chǎng)不投電容電流補(bǔ)償（裝置設(shè)有控制字），定值整定應(yīng)按大于整定，為線路全長(zhǎng)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)跳端有開入時(shí)，裝置將遠(yuǎn)跳命令傳給對(duì)側(cè)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)側(cè)差動(dòng)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(shí)，對(duì)側(cè)三相永跳，并給出遠(yuǎn)跳報(bào)文；若對(duì)側(cè)只投“遠(yuǎn)跳投入”控制字，則需經(jīng)本地相電流突變量起動(dòng)元件開放后三相永跳。4.1.5數(shù)字通信接口及

39、同步調(diào)整通信接口本裝置差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)交換的是數(shù)字信號(hào),通道采用專用光纖或復(fù)接PCM(微波或光纖通道)數(shù)據(jù)接口?？紤]到復(fù)接通信設(shè)備一般是在通信機(jī)房，離保護(hù)間隔有一定距離，本裝置在通信機(jī)房設(shè)有一個(gè)64kb/s同向數(shù)據(jù)接口與通用PCM設(shè)備相連，采用同步通訊方式，通信規(guī)約符合CCITT標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于G.703碼型協(xié)議。保護(hù)間隔內(nèi)的差動(dòng)保護(hù)將數(shù)據(jù)通過光纖傳送給64kb/s同向數(shù)據(jù)接口。專用、復(fù)用通信接口示意圖如圖4-6-1、4-6-2所示。圖4-6-1專用方式連接示意圖圖4-6-2復(fù)用方式連接示意圖專用方式下，發(fā)送數(shù)據(jù)采用內(nèi)部時(shí)鐘，即兩側(cè)裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在“主主”方式下。接收時(shí)鐘采用從接收數(shù)據(jù)流提取的時(shí)鐘。復(fù)

40、用方式下，發(fā)送數(shù)據(jù)采用從接收數(shù)據(jù)流中提取的時(shí)鐘，即兩側(cè)裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在“從從”方式下。接收時(shí)鐘仍采用從接收數(shù)據(jù)流提取的時(shí)鐘。4.1.5.2誤碼監(jiān)測(cè)差動(dòng)保護(hù)接收到的每一幀數(shù)據(jù)都需經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)16位的CRC檢驗(yàn)，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)舍棄，并認(rèn)為本幀數(shù)據(jù)誤碼。如果誤碼幀數(shù)達(dá)到一定值時(shí)，將給出通道異常告警報(bào)文信息，表示通道不可靠。通道誤碼嚴(yán)重或通道中斷時(shí)，將給出通道異常告警中央信號(hào)，保護(hù)將被閉鎖。通道恢復(fù)后，保護(hù)自動(dòng)投入。4.1.5.3同步方式本保護(hù)采用采樣同步方式，即同步后兩側(cè)同一序號(hào)模擬量同時(shí)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(shí)現(xiàn)，不需用戶整定。同步

41、信息隨同模擬量成幀傳給對(duì)側(cè)。初次同步時(shí)，通過三次同步計(jì)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(shí)時(shí)進(jìn)行同步微調(diào)。考慮到適應(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(shí)可能不一致，帶來(lái)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(shí)不一致時(shí)進(jìn)行同步修正。嚴(yán)重至不能可靠工作時(shí)將會(huì)給出告警信息。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(jì)算調(diào)整本側(cè)的采樣序號(hào)，使兩側(cè)達(dá)到同時(shí)同序號(hào)。整個(gè)調(diào)整過程中，主端保持自己的步點(diǎn)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4-7示：圖4-7采樣同步原理圖圖中所示間隔

42、為發(fā)送間隔。同步端在N1發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)帶同步請(qǐng)求命令。主端收到該命令后反送含T1及序號(hào)N1信息的數(shù)據(jù)幀；當(dāng)從端收到該幀數(shù)據(jù)時(shí)可計(jì)算出主端M1時(shí)刻對(duì)應(yīng)于從端的時(shí)刻N(yùn)：式中T除采樣周期（ms）所得整數(shù)部分即為NJS。得到計(jì)算結(jié)果后找一個(gè)切入點(diǎn)N3，該點(diǎn)應(yīng)與參考端發(fā)送時(shí)刻M2同時(shí)。因?yàn)橐呀?jīng)算出兩側(cè)的同一時(shí)刻的序號(hào)差（NJS-M1），調(diào)整同步端的序號(hào)N3為M2，在下一次計(jì)算中可以得到NJS=M1，此時(shí)可認(rèn)為兩側(cè)同步，并通知參考端同步完成。保護(hù)可以進(jìn)行差動(dòng)判據(jù)。之后每?jī)芍芷冢?0ms）計(jì)算一次，發(fā)現(xiàn)NJS與M1有偏差后即進(jìn)行調(diào)整，保證一直同步。4.1.6距離保護(hù)4.1.6.1接地綜合阻抗元件接地距離保護(hù)采用

43、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(gè)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U=X*j(I+KX*3I0)+K1(I+KR*3I0)+I0*R求解Z=jX+R=A、B、C零序電抗分量補(bǔ)償系數(shù)零序電阻分量補(bǔ)償系數(shù)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(gè)包括坐標(biāo)原點(diǎn)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(zhǎng)度考慮，220kV一次系統(tǒng)、每公里0.4、7公里線路長(zhǎng)度考慮。X=R=min3TA/TV,0.9XD1TA為TA

44、變比TV為TV變比XD為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(dòng)作方程：d.電抗線電抗線是為了防止接地距離超越，計(jì)算X后下傾，接地距離的多邊形特性如圖4-8所示。圖4-8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相間綜合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(gè)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)采用帶記憶的正序電壓作極化量

45、的姆歐繼電器，記憶電壓采用故障前三周電壓。動(dòng)作方程：式中：U1m|0|為故障前的正序電壓；=AB、BC、CA1為方向特性向第一象限偏移角。ms之后取消記憶，采用正序電壓作極化量，動(dòng)作方程為若正序電壓較低（15%Un），為三相短路，為保證正方向故障能動(dòng)作，反方向故障不動(dòng)作，設(shè)置了偏移特性。在、段距離繼電器暫態(tài)動(dòng)作后，增加一個(gè)全阻抗繼電器，保證繼電器動(dòng)作后能保持到故障切除。在、段距離繼電器暫態(tài)不動(dòng)作時(shí)，去掉一個(gè)全阻抗繼電器，保證母線及背后故障時(shí)不誤動(dòng)。對(duì)段及后加速則一直投入全阻抗繼電器。全阻抗繼電器為：|ZqI|U|Zq=min3TA/TV，0.9ZYZY為相間距離段定值圖4-9a、段阻抗繼電器暫

46、態(tài)特性圖4-9b、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(jì)算Z時(shí)，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(dòng)作方程為：、段阻抗繼電器暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)動(dòng)作特性如圖4-9所示。段阻抗繼電器的動(dòng)作特性：4.1.6.3距離保護(hù)振蕩閉鎖及故障開放元件a.短時(shí)開放保護(hù)相電流突變量起動(dòng)元件DI1，能靈敏反映各種不對(duì)稱和對(duì)稱故障，利用DI1短時(shí)開放保護(hù)150ms，150ms以后系統(tǒng)可能已引起振蕩，采用不對(duì)稱故障開放及對(duì)稱故障開放保護(hù)邏輯。零序電流輔助起動(dòng)及靜穩(wěn)破壞檢測(cè)起動(dòng)后，直接采用不對(duì)稱故障開放及對(duì)稱故障開放保護(hù)邏輯。b.不對(duì)稱故障判別元件不對(duì)稱故障判別元件

47、的基本出發(fā)點(diǎn)就是檢測(cè)三相不對(duì)稱度。它的動(dòng)作判據(jù)為：I2+I0mI1(7)式中I0、I1、I2為保護(hù)測(cè)量到的零、正、負(fù)序電流的幅值，系數(shù)m0.50.7。式(7)以為動(dòng)作量，I1為制動(dòng)量，m為制動(dòng)系數(shù)，式中I1制動(dòng)可以確保在振蕩時(shí)不會(huì)動(dòng)作。c.對(duì)稱故障開放元件在起動(dòng)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(cè)量振蕩中心的電壓：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(shí)電流向量垂直于EM、EN連線，與振蕩中心電壓同相，如圖4-10所示。圖4-10系統(tǒng)電壓相量圖在系統(tǒng)正常運(yùn)行或

48、系統(tǒng)振蕩時(shí)，恰好反應(yīng)振蕩中心的電壓。在三相短路時(shí)，設(shè)線路阻抗角為90時(shí)，是弧光電阻上的壓降，三相短路時(shí)過渡電阻是弧光電阻，弧光電阻上壓降小于5%Un。實(shí)際線路阻抗角不為90，因而可進(jìn)行角度補(bǔ)償，如圖4-11所示。圖4-11短路電流電壓相量圖圖中為測(cè)量電壓，=，因而反應(yīng)當(dāng)線路阻抗角為90時(shí)弧光電阻壓降，實(shí)際的弧光壓降為，與線路壓降相加得到測(cè)量電壓U。本裝置引入補(bǔ)償角，為正序阻抗角，得到=1+1，則UOS=，三相短路時(shí)，可見可反應(yīng)弧光壓降。在系統(tǒng)振蕩時(shí)本裝置保護(hù)集中計(jì)算UOS、振蕩周期TS，根據(jù)計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)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(shí)，系統(tǒng)角為

49、191.5，振蕩中心電壓為-0.25Un時(shí)，系統(tǒng)角為151，按最大振蕩周期TS=3s計(jì)，振蕩中心在該區(qū)間停留時(shí)間為373ms；TS=1.5s時(shí)，振蕩中心在該區(qū)間停留時(shí)間為141ms；TS=0.6s時(shí)，振蕩中心在該區(qū)間停留時(shí)間為57ms。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，當(dāng)實(shí)時(shí)測(cè)量的振蕩周期TS0.6s時(shí)，保護(hù)延時(shí)150ms開放；當(dāng)0.6TS1.5s時(shí)，保護(hù)延時(shí)500ms開放。振蕩中實(shí)時(shí)自適應(yīng)開放保護(hù)，并留有足夠的裕度，確保保護(hù)較快地可靠切除故障。d)非全相運(yùn)行時(shí)的故障開放判據(jù)：非全相運(yùn)行時(shí)，設(shè)置了二次突變起動(dòng)元件DI2，當(dāng)故障時(shí)該電流突然增大達(dá)一定幅值時(shí)開放距離保護(hù)。因而非全相運(yùn)行發(fā)生相間故障時(shí)保護(hù)能快速動(dòng)作

50、。4.1.7零序電流保護(hù)反時(shí)限特性（可選）零序電流保護(hù)除了定時(shí)限的段外，還可以由用戶選擇增加反時(shí)限特性，反時(shí)限曲線具有以下四種特性：一般反時(shí)限曲線特性：t=Tp如圖4-17a所示非常反時(shí)限曲線特性：t=Tp如圖4-17b所示極端反時(shí)限曲線特性：t=Tp如圖4-17c所示長(zhǎng)的反時(shí)限曲線特性：t=Tp如圖4-17d所示t：跳閘時(shí)間（秒）I：被測(cè)電流IP：整定電流I/IP整定范圍為：1.120TP：時(shí)間常數(shù)整定范圍為：0.053.2各種反時(shí)限曲線特性：圖4-12a一般反時(shí)限曲線圖4-12b非常反時(shí)限曲線圖4-12c極端反時(shí)限曲線圖4-12d長(zhǎng)的反時(shí)限曲線4.1.8手合判別滿足下列任一條件，裝置判為手

51、合，保護(hù)程序進(jìn)入相應(yīng)的手合邏輯：有手合開入；三跳位置持續(xù)存在時(shí)間大于20秒后消失且線路有電流；4.2線路保護(hù)方案4.2.1分相電流差動(dòng)保護(hù)本保護(hù)由故障分量差動(dòng)保護(hù)、穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)保護(hù)和零序差動(dòng)保護(hù)構(gòu)成全線速動(dòng)的主保護(hù)。正常時(shí)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。起動(dòng)后從故障時(shí)刻開始取5ms的數(shù)據(jù)窗，采用快速變數(shù)據(jù)窗相量算法，向?qū)?cè)傳輸模擬量信息及校驗(yàn)碼等。兩端通過短窗完成一次差動(dòng)判別，此時(shí)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(dòng)作速度：典型動(dòng)作時(shí)間為1718ms（含繼電器動(dòng)作時(shí)間）。此后數(shù)據(jù)窗延長(zhǎng)至半周、全周。本保護(hù)故障后首先投故障分

52、量差動(dòng)保護(hù)，其靈敏度高，可以滿足500kV300/220kV100接地電阻的要求。如果故障分量差動(dòng)不動(dòng)作，則投入穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)及零序差動(dòng)保護(hù)。穩(wěn)態(tài)量保護(hù)采用瞬時(shí)出口，零序差動(dòng)保護(hù)采用延時(shí)100ms后出口?？紤]到高阻接地故障選相跳閘的重要意義，零序差動(dòng)保護(hù)在延時(shí)期間投入選相邏輯，出口時(shí)判穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)最大相為故障相，基本判別公式為：。選相元件在100ms內(nèi)持續(xù)投入，最后累計(jì)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(dòng)模試驗(yàn)證明：在定值整定合適的情況下，故障分量差動(dòng)及穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)優(yōu)先于零序差動(dòng)出口。故零序差動(dòng)僅作為故障緩慢爬升等特殊情況下的后備。考慮到振蕩中心故障及高阻緩慢爬

53、升故障等一些可能性，本保護(hù)保留差流起動(dòng)及零差起動(dòng)等輔助起動(dòng)元件，為可靠的與TA斷線區(qū)分開，輔助起動(dòng)元件必須與相電壓或零序電壓突變量元件配合才能起動(dòng)成功。取，。保護(hù)因故障進(jìn)入單跳后，退出零序差動(dòng)及故障相差動(dòng)。此時(shí)對(duì)母線TV方式已不能進(jìn)行正確電容電流補(bǔ)償，退出電容電流補(bǔ)償。并通過信息位通知對(duì)側(cè)同樣退出電容電流補(bǔ)償，按2IC提高健全相差動(dòng)動(dòng)作門檻。判斷故障相跳閘成功后進(jìn)入后加速邏輯。如果單跳失敗，延時(shí)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(hào)。在單跳后加速邏輯中，判故障相有流后，投入故障相的差動(dòng)判據(jù)。此過程中健全相差動(dòng)判據(jù)一直投入。再次

54、發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)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(shí)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(shí)退出電容電流補(bǔ)償。判斷跳閘成功后進(jìn)入后加速邏輯。如果三跳失敗，延時(shí)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(hào)。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(dòng)判據(jù)。再次發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)發(fā)永跳令。電容電流補(bǔ)償?shù)耐度胗欣谔岣哽`敏度。故在正常情況下一直投入。在任何一側(cè)跳開斷路器時(shí)，兩側(cè)同時(shí)退出電容電流補(bǔ)償并提高動(dòng)作門檻至2IC。在單跳或三跳后判跳閘相或三相有流時(shí)，經(jīng)短延時(shí)恢復(fù)電容電流補(bǔ)償。本保護(hù)在TV斷線及有單、三跳位開入

55、，其他保護(hù)跳閘開入等情況下退出電容電流補(bǔ)償。如果控制字中未投電容電流補(bǔ)償，則一直不進(jìn)行補(bǔ)償，現(xiàn)場(chǎng)定值整定要躲過2IC。差動(dòng)保護(hù)不受系統(tǒng)振蕩的影響，故障全過程一直投入，但故障分量差動(dòng)只能短時(shí)投入。本保護(hù)設(shè)有遠(yuǎn)跳邏輯。一側(cè)保護(hù)設(shè)有一路遠(yuǎn)跳及7路遠(yuǎn)傳信號(hào)開入端子。當(dāng)本側(cè)遠(yuǎn)跳端有開入且投入“遠(yuǎn)眺投入”時(shí)，裝置將遠(yuǎn)跳命令傳給對(duì)側(cè)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)側(cè)差動(dòng)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(shí)，對(duì)側(cè)三相永跳，并給出遠(yuǎn)跳報(bào)文；若對(duì)側(cè)只投“遠(yuǎn)跳投入”控制字，則需經(jīng)本地相電流突變量起動(dòng)元件開放后三相永跳。若需其它復(fù)雜就地判別元件控制時(shí)可將遠(yuǎn)跳信號(hào)接入本地遠(yuǎn)傳信號(hào)開入端子（共7路，建議用1

56、2路），對(duì)側(cè)輸出對(duì)應(yīng)的12路遠(yuǎn)傳信號(hào)開出供當(dāng)?shù)仄渌b置用。4.2.2分相電流差動(dòng)保護(hù)邏輯框圖(圖4-13)4.2.2.1分相電流差動(dòng)保護(hù)邏輯框圖中各符號(hào)的意義TWJ：跳閘位置繼電器DI：相電流突變量起動(dòng)元件TA、TB、TC、TR：差動(dòng)保護(hù)跳A、跳B、跳C、永跳KG2、KG4、KG6、KG7：保護(hù)定值整定的控制字，合上時(shí)為“1”KG2：相間永跳KG4：TABS投入KG6：遠(yuǎn)跳投入KG7：遠(yuǎn)跳經(jīng)本地閉鎖4.2.2.2跳閘邏輯a)跳閘出口回路采用三取二方式后開放。b)裝置發(fā)告警，將斷開出口回路的+24V電源，閉鎖保護(hù)的出口回路。c)保護(hù)起動(dòng)60ms內(nèi)投入故障分量差動(dòng)，60ms后退出。4.2.2.3告

57、警與整組復(fù)歸a）TA斷線時(shí)，零序差流將長(zhǎng)時(shí)間存在；保護(hù)在不起動(dòng)或整組復(fù)歸后判無(wú)零序電壓但零序差流持續(xù)1s大于定值I0dz時(shí)，報(bào)“TADX”（TA斷線）。b）TA斷線、電流求和自檢錯(cuò)、定值與定值區(qū)錯(cuò)或元器件損壞時(shí)發(fā)告警。c）TV斷線時(shí)延時(shí)1s發(fā)告警。圖4-13縱差保護(hù)邏輯框圖4.2.3距離保護(hù)裝置設(shè)置了三段式相間距離保護(hù)及三段式接地距離保護(hù)。相間距離保護(hù)采用圓特性阻抗元件，接地距離保護(hù)采用四邊形特性阻抗元件。a.轉(zhuǎn)換性故障及非全相運(yùn)行再故障本線路發(fā)生單相故障由本保護(hù)跳單相后或本保護(hù)未動(dòng)而由本線路的其他保護(hù)動(dòng)作使本線路進(jìn)入非全相運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)由帶浮動(dòng)門檻的DI2元件起動(dòng)。保護(hù)檢測(cè)到單相動(dòng)作時(shí)，DI

58、2又開放，此時(shí)計(jì)算健全相阻抗。如A相故障，計(jì)算ZB，ZC，ZBC，若任一阻抗在段范圍內(nèi)，則三相跳閘；若任一阻抗在段范圍內(nèi)，延時(shí)0.2s跳閘，在段范圍內(nèi)延時(shí)1.5s延時(shí)跳閘，保證區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)區(qū)外時(shí)不誤切三相。b.手合故障及重合閘后加速在手合故障時(shí)設(shè)置了按阻抗段加速切除故障的功能，考慮到手合故障TV可能在線路側(cè)，手合加速阻抗帶偏移特性。重合后加速設(shè)置了可由控制字投退的加速段(JS2)或加速段（JS3），延時(shí)加速、段（YSJS）。在投入加速段(JS2)或加速段（JS3），若系統(tǒng)未發(fā)生振蕩瞬時(shí)加速出口，若系統(tǒng)發(fā)生振蕩按段延時(shí)出口。在投入延時(shí)加速、段（YSJS），段按0.5s加速，段按1s加速，段按1.5s加

59、速?？刂谱衷谖赐度爰铀俣?JS2)、加速段（JS3）和延時(shí)加速、段（YSJS）時(shí)，保護(hù)按段延時(shí)出口。c.距離保護(hù)在裝置檢測(cè)到TV斷線時(shí)自動(dòng)退出。4.2.3.1距離保護(hù)邏輯框圖(如圖4-14所示)圖中各符號(hào)的意義（按英文字母順序排列）：CTDX：TA回路異常DI1：相電流突變量起動(dòng)元件DI2：非全相或轉(zhuǎn)換性故障起動(dòng)元件DT：?jiǎn)翁鳨：表示高電平I0：零序電流I04：零序電流輔助起動(dòng)元件I2：負(fù)序電流IA：A相電流IJW：靜穩(wěn)檢查電流I：相電流小JS：重合后加速JS2：重合后加速段JS3：重合后加速段JSD：延時(shí)加速、段KG1KG7：保護(hù)定值整定的控制字，合上時(shí)為“1”KG1：阻抗段經(jīng)振蕩閉鎖KG2

60、：阻抗段經(jīng)振蕩閉鎖KG3：阻抗段永跳KG4：阻抗段永跳KG5：阻抗加速段KG6：阻抗加速段KG7：阻抗延時(shí)加速三段KG8：相間永跳PTDX：TV斷線QDJ3：起動(dòng)繼電器RST：整組復(fù)歸SA、SB、SC：分別為距離保護(hù)選A、B、C相S：距離保護(hù)選相間或三相SH：手合ST：三跳S：選相結(jié)果TA、TB、TC、TR：距離保護(hù)跳A、B、C、永跳t2：接地距離段延時(shí)t3：接地距離段延時(shí)t2：相間距離段延時(shí)t3：相間距離段延時(shí)TWJ：跳閘位置繼電器：對(duì)稱故障開放元件XT：選跳YT：永跳ZA、ZB、ZC：分別為A、B、C相阻抗ZAB、ZBC、ZCA：分別為AB、BC、CA相間阻抗Z：接地距離段Z：接地距離段Z