輸電線路微型機(jī)繼電保護(hù)算法綜述及零序方向繼電器仿真畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

1、神馬工業(yè)大學(xué)函授畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）目 錄引 言.1第一章 緒論.2 1.1微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展.21.2微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)2 1.2.1維護(hù)調(diào)試方便2 1.2.2可靠性高靈活性大、體積縮小3 1.2.3易于獲得附加功能性能較好3第二章 110kv輸電線路微機(jī)保護(hù)技術(shù)綜述.3 2.1輸電線路微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向4 2.1.1計(jì)算機(jī)化4 2.1.2網(wǎng)絡(luò)化5 2.1.3保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化5 2.1.4智能化62.2輸電線路微機(jī)保護(hù)的類型7 2.2.1導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)7 2.2.2輸電線路載波保護(hù)7 2.2.3微波保護(hù)7 2.2.4光纖縱差保護(hù)8第三章 psl621c線路微機(jī)保護(hù)裝置分

2、析.123.1功能及原理123.1.1啟動(dòng)元件123.1.2選相元件133.1.3距離保護(hù)133.1.4零序保護(hù)20 3.1.5重合閘繼電器21 3.1.6失靈啟動(dòng)22 3.1.7合閘加速保護(hù)23 3.1.8交流電壓電流異常判斷23 3.1.9過(guò)流保護(hù)25 3.1.10低周減載、低壓減載25第四章 微機(jī)保護(hù)主要元件的基本原理.274.1微機(jī)型零序電流方向保護(hù)概念274.1.1保護(hù)電流元件配置274.1.2零序保護(hù)整定原則及其作用274.1.3零序方向過(guò)流保護(hù)的原理與特點(diǎn)284.2方向縱聯(lián)元件基本原理304.2.1基于補(bǔ)償電壓的突變量方向判別原理304.2.2正序電壓補(bǔ)償式方向元件324.2.3

3、負(fù)序電壓補(bǔ)償式方向元件324.2.4零序電壓補(bǔ)償式方向元件324.3啟動(dòng)元件的基本原理334.3.1 三相同時(shí)刻采樣值啟動(dòng)元件304.3.2 零序電流輔助啟動(dòng)元件344.3.3 起訊元件344.3.4 靜穩(wěn)破壞檢測(cè)元件344.4 距離元件的基本原理354.4.1突變量距離元件354.4.2 相間距離元件384.4.3 接地距離元件394.5 零序方向過(guò)流元件的基本原理404.6過(guò)流元件的基本原理414.7 選相元件的基本原理414.7.1 突變量選相41第五章 微機(jī)保護(hù)中零序方向元件算法研究與仿真.445.1零序方向過(guò)流保護(hù)的原理與特點(diǎn)445.2 直接移相原理的序分量濾過(guò)器45 5.2.1正序

4、電壓零序補(bǔ)償方案455.3使用 matlab軟件進(jìn)行仿真465.4零序方向元件動(dòng)作判據(jù)優(yōu)缺點(diǎn)分析64 5.5記憶電壓零序補(bǔ)償方案.65結(jié)論.67參考文獻(xiàn).68謝辭.69引 言隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)也突破了傳統(tǒng)的繼電保護(hù)形式，出現(xiàn)了電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)。目前，我國(guó)的微機(jī)保護(hù)技術(shù)已趨于成熟，各種類型的微機(jī)保護(hù)裝置已在全國(guó)各大電力網(wǎng)絡(luò)中投入運(yùn)行。為此本設(shè)計(jì)特對(duì)110kv電壓等級(jí)下輸電線路涉及到的微機(jī)保護(hù)進(jìn)行闡述。本設(shè)計(jì)的題目是110kv輸電線路微型機(jī)繼電保護(hù)算法綜述及零序方向繼電器仿真，即對(duì)110kv輸電線路的繼電保護(hù)的整定。這里主要介紹的是微機(jī)保護(hù)在110kv輸電線路中的算

5、法及應(yīng)用，內(nèi)容包括：微機(jī)保護(hù)的發(fā)展介紹、典型微機(jī)繼電保護(hù)裝置的技術(shù)分析、零序電流整定及計(jì)算方法分析等幾部分。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的形式和原理在不斷更新，但總體的設(shè)計(jì)原則是相同的，都要滿足保護(hù)的基本要求。電力系統(tǒng)中輸電線路保護(hù)作為保證電網(wǎng)運(yùn)行安全的主要自動(dòng)控制設(shè)備，其性能的改善和提高一直受到科研和運(yùn)行部門的高度重視。近十多年以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是微機(jī)技術(shù)的成熟與應(yīng)用，高壓輸電線路保護(hù)已由傳統(tǒng)的電磁式保護(hù)、晶體管保護(hù)，集成電路保護(hù)進(jìn)入到微機(jī)保護(hù)時(shí)代，成為繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。目前，繼電保護(hù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對(duì)繼電保護(hù)提出了艱巨

6、的任務(wù)，也開辟了研究開發(fā)的新天地。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐，現(xiàn)在人們已普遍認(rèn)可了微機(jī)保護(hù)在高壓、超高壓電網(wǎng)保護(hù)中無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力建設(shè)的步伐也在不斷加快。西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的格局正逐步形成。高壓和超高壓電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，電網(wǎng)運(yùn)行安全問(wèn)題日益突出，對(duì)繼電保護(hù)的性能提出了新的更高要求。與此同時(shí)，線路保護(hù)新原理研究的不斷深入，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使得研制開發(fā)功能更加完善、智能化水平更高的新型微機(jī)高壓線路保護(hù)成為可能。因此，利用線路保護(hù)原理研究的新成果，以高性能硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，研究和開發(fā)性能更好的高壓線路微機(jī)保護(hù)

7、是當(dāng)前一項(xiàng)具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義的研究課題。由于編寫人員的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所限、編寫時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)中難免存在欠缺的地方，敬請(qǐng)老師予以指出，本人將不勝感激。第一章 緒 論繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過(guò)預(yù)防事故或縮小事故范圍來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全供電。因此，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)重要的組成部分，是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的不可缺少的技術(shù)措施。而自1984年我國(guó)第一套微機(jī)保護(hù)樣機(jī)通過(guò)鑒定以后，便有許多不同型號(hào)的微機(jī)保護(hù)裝置即被生產(chǎn)，以適應(yīng)電力系統(tǒng)生產(chǎn)的需要，微機(jī)保護(hù)以其優(yōu)越的性能得到廣泛的應(yīng)用。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。1.1 微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)

8、展微機(jī)具有高速運(yùn)算、邏輯判斷和記憶能力，微機(jī)保護(hù)是通過(guò)軟件程序?qū)崿F(xiàn)的，具有極大的靈活性，也因而微機(jī)保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的保護(hù)功能，也可以實(shí)現(xiàn)許多傳統(tǒng)保護(hù)模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的新功能。許多傳統(tǒng)保護(hù)模式存在的技術(shù)問(wèn)題，在微機(jī)保護(hù)中找到了解決的辦法。可靠性是繼電保護(hù)的生命，微機(jī)保護(hù)采用了許多傳統(tǒng)保護(hù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的抗干擾措施，有效地防止了保護(hù)的誤動(dòng)和拒動(dòng)。目前，微機(jī)保護(hù)的平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十萬(wàn)小時(shí)以上，這說(shuō)明了微機(jī)保護(hù)是十分可靠的。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，調(diào)試工作量很大，尤其是一些復(fù)雜的保護(hù)，而微機(jī)保護(hù)幾乎不用調(diào)試。因此，微機(jī)保護(hù)不象傳統(tǒng)保護(hù)那樣，逐臺(tái)做各種模擬試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)保護(hù)裝置的功能。并且微機(jī)保護(hù)具有自診斷能力，能對(duì)

9、硬件和軟件進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常就會(huì)發(fā)出報(bào)警。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和微機(jī)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)的微機(jī)保護(hù)裝置價(jià)格已和傳統(tǒng)保護(hù)價(jià)格持平或更低，在性能價(jià)格比方面更具優(yōu)勢(shì)。微機(jī)是一個(gè)智能裝置，可實(shí)現(xiàn)多種功能，微機(jī)保護(hù)裝置的多功能化也提高了其經(jīng)濟(jì)性。且由于微機(jī)保護(hù)裝置的功耗較傳統(tǒng)保護(hù)裝置的功耗小，其運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低。1.2 微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置之所以能被推廣和應(yīng)用，是因?yàn)樗哂袀鹘y(tǒng)繼電保護(hù)無(wú)法比擬的優(yōu)越性。微機(jī)繼電保護(hù)裝置具有以下特點(diǎn)：1.2.1 維護(hù)調(diào)試方便目前國(guó)內(nèi)大量使用的整流型或晶體管型繼電保護(hù)裝置的調(diào)試工作量很大，尤其是一些復(fù)雜保護(hù)，例如距離保護(hù)，調(diào)試一套常常需要一周，甚至

10、更長(zhǎng)的時(shí)間。究其原因，這類保護(hù)裝置是布線邏輯的，保護(hù)的每一種功能都有相應(yīng)的硬件器件和連線來(lái)實(shí)現(xiàn)。為確認(rèn)保護(hù)裝置是否完好，就需要把所具備的各種功能通過(guò)模擬試驗(yàn)來(lái)校核一遍。微機(jī)保護(hù)則不同，它的硬件是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，各種復(fù)雜的功能是由相應(yīng)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。換言之，它是一個(gè)只會(huì)做幾種單調(diào)的、簡(jiǎn)單操作的硬件，配以軟件，把許多簡(jiǎn)單操作組合完成各種復(fù)雜功能的。因而只要用幾個(gè)簡(jiǎn)單的操作就可以 檢驗(yàn)微機(jī)的硬件是否完好?；蛘哒f(shuō)如果微機(jī)硬件有故障，將會(huì)立即表現(xiàn)出來(lái)，如果硬件完好，對(duì)于以成熟的軟件，只要程序和設(shè)計(jì)時(shí)一樣（這很容易檢查），就必然會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，用不著逐臺(tái)作各種模擬試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)每一種功能是否正確。實(shí)際上如果經(jīng)檢

11、查，程序和設(shè)計(jì)時(shí)的 完全一樣，就相當(dāng)于布線邏輯的保護(hù)裝置的各種功能已被檢查完畢。一般微機(jī)保護(hù)裝置都具有自檢功能，對(duì)硬件各部分和存放在eprom中的程序不斷進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常會(huì)發(fā)出警報(bào)。通常只要接上電源后沒(méi)有警報(bào)，就可確認(rèn)裝置完好。1.2.2 可靠性高靈活性大、體積縮小計(jì)算機(jī)在程序指揮下，有極強(qiáng)的綜合分析和判斷能力，因而它可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)保護(hù)很難辦到的自動(dòng)糾錯(cuò)，即自動(dòng)地識(shí)別和排除干擾，防止由于干擾而造成的誤動(dòng)作。另外，它有自診斷能力，能夠自動(dòng)檢測(cè)出本身硬件的異常部分，配合多重化可以有效地防止拒動(dòng)，因此可靠性很高。由于計(jì)算機(jī)保護(hù)的特性主要有軟件決定，因此，只要改變軟件就可以改變保護(hù)的特性和功能

12、。從而可靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化。一套微機(jī)保護(hù)裝置，可以實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能，例如一套wxb11型保護(hù)裝置，配置了四個(gè)硬件完全相同的cpu插件，分別完成高頻保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)、綜合重合閘等功能。因此在組屏?xí)r，體積要縮小，便于現(xiàn)場(chǎng)的按裝維護(hù)。1.2.3 易于獲得附加功能性能較好應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)后，如果配置一個(gè)打印機(jī)，或者其它顯示設(shè)備，可以在系統(tǒng)發(fā)生故障后提供多種信息。例如保護(hù)各部分的動(dòng)作順序和動(dòng)作時(shí)間記錄，故障類型和相別及故障前后電壓和電流的波形記錄等。還可以提供故障點(diǎn)的位置。這將有助于運(yùn)行部門對(duì)事故的分析和處理。由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使很多原有型式的繼電保護(hù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，可找到新的解決

13、辦法。例如對(duì)接地距離的允許過(guò)度電阻的能力，距離保護(hù)如何區(qū)別振蕩和短路等問(wèn)題都以提出許多新的原理和解決辦法。第二章 110kv輸電線路微機(jī)保護(hù)技術(shù)綜述2.1 輸電線路微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向2.1.1 計(jì)算機(jī)化 隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：從8位單cpu結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問(wèn)世，不到5年時(shí)間就發(fā)展到多cpu結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從8位cpu，發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的32位微機(jī)保護(hù)。南京電力自動(dòng)化研究院一開始就研制了16位cpu為基礎(chǔ)的微機(jī)線路

14、保護(hù)，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過(guò)了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多cpu為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測(cè)量一體化微機(jī)裝置，目前已與珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因?yàn)榫仁躠/d轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過(guò)16位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計(jì)算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。c

15、pu的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲(chǔ)器管理功能、存儲(chǔ)器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在cpu內(nèi)。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)pc機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過(guò)用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)

16、容量大大超過(guò)了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有：(1) 具有486pc機(jī)的全部功能，能滿足對(duì)當(dāng)前和未來(lái)微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2) 尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過(guò)熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3) 采用std總線或pc總線，硬件模塊化，對(duì)于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)

17、一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。2.1.2網(wǎng)絡(luò)化 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國(guó)外早已提出過(guò)系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)

18、保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。對(duì)于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)

19、絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。2.1.3保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化 在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。目前，為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電

20、纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(ota)和光電壓互感器(otv)已在研究試驗(yàn)階段，將來(lái)必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用ota和otv的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距ota和otv最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。ota和otv的光信號(hào)輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷；另一方面作為測(cè)量量，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)

21、送到主控室。從主控室通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。2.1.4智能化 近年來(lái)，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問(wèn)題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路就是一非線性問(wèn)題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過(guò)大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判

22、別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問(wèn)題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。2.2輸電線路微機(jī)保護(hù)的類型微機(jī)保護(hù)大多以縱聯(lián)保護(hù)為主，但是縱聯(lián)保護(hù)可以按照不同的工作原理區(qū)分，按照獲得對(duì)側(cè)電量方法的不同，縱聯(lián)保護(hù)可分為四類：2.2.1 導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 構(gòu)成導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)必須沿線路鋪設(shè)同樣長(zhǎng)度的電纜。對(duì)于較長(zhǎng)的輸電線路在經(jīng)濟(jì)性和保護(hù)的靈敏度方面都會(huì)帶來(lái)較大的影響。由于電纜長(zhǎng)度增加，電流互感器的二次負(fù)擔(dān)增加，變比誤差增加，不平衡電流會(huì)增加。另外，導(dǎo)引線的可靠性直接影響到保護(hù)的可靠性。在發(fā)生雷擊和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的接地故障時(shí)，地電位升高會(huì)在導(dǎo)引線中產(chǎn)生很高的感應(yīng)

23、電壓，威脅其安全。所以導(dǎo)引線必須由足夠的絕緣水品。因此導(dǎo)引線差動(dòng)保護(hù)一般用于短線路上（5km及以下） 2.2.2 輸電線路載波保護(hù)對(duì)輸電線路經(jīng)過(guò)高頻加工后利用其作為高頻信號(hào)傳送通道的保護(hù)稱為載波保護(hù)。由于輸電線路正常傳送50hz的工頻信號(hào)，所以傳送對(duì)側(cè)電量的載波信號(hào)必須與工頻信號(hào)在頻率上有很大差別。通常采用40500khz的信號(hào)作為載波信號(hào)。所以采用這種通道的保護(hù)由稱為高頻保護(hù)。由于利用輸電線路作為信號(hào)傳送的，其可靠性較高。但在線路發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)有可能造成通道破壞，信號(hào)不能傳送到對(duì)端，這對(duì)于采用允許信號(hào)的高頻保護(hù)會(huì)造成拒動(dòng)。由于其他原因所造成的通道破壞對(duì)采用閉鎖信號(hào)的高頻保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)會(huì)誤動(dòng)

24、。2.2.3 微波保護(hù) 信號(hào)的傳送不依賴高壓輸電線路，而直接用微波通道構(gòu)成的縱聯(lián)保護(hù)稱為微波保護(hù)。這樣當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時(shí)不會(huì)影響信號(hào)的傳送。但必須沿線路建設(shè)微波站或微波中繼站。目前繼電保護(hù)中所用微薄的波長(zhǎng)一般110cm，所以其頻率范圍為300030000mhz，因而微波通道是一種多路通信系統(tǒng)，可以提供足夠的通道，微波保護(hù)解決了載波保護(hù)通道擁擠的問(wèn)題。由于微波通道具有很寬的頻帶，線路故障時(shí)信號(hào)不會(huì)中斷，可以直接傳送交流信號(hào)的波形，采用脈沖編碼調(diào)試方法可進(jìn)一步擴(kuò)大信號(hào)傳輸量，且抗干擾能力強(qiáng)，更適合于數(shù)字保護(hù)。由于微波信號(hào)頻帶寬，所以用微波通道構(gòu)成輸電線路縱聯(lián)保護(hù)時(shí)，可采用分相電流差動(dòng)原理。為了經(jīng)

25、濟(jì)，一般不采用專用的微波保護(hù)通道，而是與通信、遠(yuǎn)動(dòng)共用。2.2.4 光纖縱差保護(hù) 將每側(cè)的電信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，用光纖將兩側(cè)信號(hào)聯(lián)系的保護(hù)稱為光纖縱差保護(hù)。光纖通信廣泛采用脈沖編碼調(diào)試方式。當(dāng)被保護(hù)線路較短時(shí)，可通過(guò)光線直接將信號(hào)傳送到對(duì)側(cè)。在每側(cè)的半套保護(hù)裝置中，將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)傳到對(duì)側(cè)，同時(shí)又將對(duì)側(cè)傳來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，以實(shí)現(xiàn)與本側(cè)電信號(hào)的比較。由于光信號(hào)之間互相不干擾，所以光纖保護(hù)不存在導(dǎo)線保護(hù)中的那些問(wèn)題。最近發(fā)展的在架空線的接地線中鋪設(shè)光纜的方式在經(jīng)濟(jì)、安全性方面都很好。以上是輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的四種通道方式。按照實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)保護(hù)的原理劃分，縱聯(lián)保護(hù)可分為兩類：第一類是縱

26、聯(lián)方向保護(hù)。即反映線路故障的測(cè)量元件為可種不同原理的方向元件。目前在保護(hù)中采用的方向元件主要有：方向阻抗原件、負(fù)序功率方向元件、零序功率方向元件、突變量方向原件。利用高頻通道將線路對(duì)側(cè)方向判斷的結(jié)果傳送到另一側(cè)，每側(cè)保護(hù)經(jīng)過(guò)邏輯判斷區(qū)分內(nèi)外部故障。可見，這種保護(hù)屬于間接比較線路兩側(cè)電量的縱聯(lián)保護(hù)。目前在電力系統(tǒng)運(yùn)行的這類保護(hù)有高頻距離（閉鎖/允許）保護(hù)，高頻負(fù)序方向（閉鎖/允許）保護(hù)、高頻零序方向（閉鎖/允許）保護(hù)、高頻突變量方向（閉鎖/允許）保護(hù)。第二類是差動(dòng)縱聯(lián)保護(hù)。這類保護(hù)是直接將對(duì)側(cè)電流的相位信息傳送到本側(cè)，本側(cè)電流的相位信息也傳送到對(duì)側(cè)。每側(cè)保護(hù)對(duì)兩側(cè)電流的相位進(jìn)行比較，從而判斷出區(qū)

27、內(nèi)外故障?？梢?，這類保護(hù)屬于直接比較兩側(cè)電量的縱聯(lián)保護(hù)。目前在電力系統(tǒng)運(yùn)行的這類保護(hù)有高頻相差保護(hù)、導(dǎo)引線差動(dòng)保護(hù)、光纖縱差保護(hù)、微波電流分相差動(dòng)保護(hù)。第三章 psl621c線路微機(jī)保護(hù)裝置分析3.1 功能及原理psl621c為psl620c系列產(chǎn)品的基本配置型，因此本說(shuō)明書將著重介紹psl621c的保護(hù)原理。其他保護(hù)裝置若保護(hù)功能原理同psl621c的，可參看以下介紹。 3.1.1 啟動(dòng)元件 保護(hù)啟動(dòng)元件用于開放保護(hù)跳閘出口繼電器的電源及啟動(dòng)該保護(hù)故障處理程序。各保護(hù)cpu的啟動(dòng)元件相互獨(dú)立，且基本相同。啟動(dòng)元件包括相電流突變量啟動(dòng)元件、零序電流輔助啟動(dòng)元件和靜穩(wěn)破壞檢測(cè)元件(零序電流保護(hù)沒(méi)

28、有靜穩(wěn)破壞檢測(cè)元件)。任一啟動(dòng)元件動(dòng)作則保護(hù)啟動(dòng)。. a) 相電流突變量啟動(dòng)元件的判據(jù)為： i0.2in+1.25it （3-1）其中：為a,b,c三種相別，t為20ms，in為額定電流i| i(t)-2*i(t-t)+i(t-2t) |，為相電流突變量itmax( | i(tt)-2*i(t-2t)+i(t-3t) | )，為相電流不平衡量的最大值其中i(t)、i(t-t)、i(t-2t)分別為t時(shí)刻、t-t時(shí)刻和t-2t時(shí)刻的電流瞬時(shí)值，i(tt)、i(t2t)、i(t3t)分別為t-t時(shí)刻、t-2t時(shí)刻和t-3t時(shí)刻的電流有效值。當(dāng)任一相電流突變量連續(xù)三次大于啟動(dòng)門坎時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)。 b)

29、 零序電流輔助啟動(dòng)元件是為了防止遠(yuǎn)距離故障或經(jīng)大電阻故障時(shí)相電流突變量啟動(dòng)元件靈敏度不夠而設(shè)置的輔助啟動(dòng)元件。該元件在零序電流大于啟動(dòng)門坎并持續(xù)30ms后動(dòng)作。零序電流啟動(dòng)門坎在零序保護(hù)中為零序電流段定值，在距離保護(hù)中為零序電流輔助啟動(dòng)門坎定值。c) 靜穩(wěn)破壞檢測(cè)元件是為了檢測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生靜態(tài)穩(wěn)定破壞而引起的系統(tǒng)振蕩。該元件判據(jù)為：任一相間阻抗在具有全阻抗特性的阻抗輔助元件內(nèi)持續(xù)30ms，并且振蕩中心電壓u1cos小于0.5倍的額定電壓。當(dāng)該元件動(dòng)時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)，進(jìn)入振蕩閉鎖邏輯。當(dāng)振蕩閉鎖功能退出時(shí)，該元件退出。3.1.2 選相元件 選相是為了防止區(qū)內(nèi)外故障時(shí)非故障回路的測(cè)量阻抗可能

30、發(fā)生的誤動(dòng)，包括突變量選相元件和穩(wěn)態(tài)選相元件。突變量選相元件又分相間電壓突變量選相和相間電流突變量選相。相間電壓突變量選相具有多點(diǎn)故障選相可靠、對(duì)于負(fù)荷端和弱饋的保護(hù)選相可靠的優(yōu)點(diǎn)。所以，相間電壓突變量選相作為首要選相元件。當(dāng)相間電壓突變量選相元件靈敏度不夠時(shí)，突變量選相采用相間電流突變量選相。穩(wěn)態(tài)選相元件采用阻抗選相、電壓選相和序分量選相三種方法綜合判別。 3.1.3 距離保護(hù) 距離保護(hù)設(shè)有zbc、zca、zab三個(gè)相間距離保護(hù)和za、zb、zc三個(gè)接地距離保護(hù)。 3.1.3.1 接地距離 接地距離由偏移阻抗元件zpy、零序電抗元件x0和正序方向元件f1組成(=a,b,c)。阻抗元件采用經(jīng)傅

31、氏積分的微分方程算法。接地阻抗算法為：其中：、分別為零序電抗補(bǔ)償系數(shù)和零序電阻補(bǔ)償系數(shù)。 ， （3-2）1)接地距離偏移阻抗元件、段動(dòng)作特性如圖3.1.1的黑實(shí)線所示，偏移阻抗段動(dòng)作特性如圖3.1.2的黑實(shí)線所示。其中，阻抗定值z(mì)zd按段分別整定，而電阻分量定值rzd和靈敏角zd三段公用一個(gè)定值。偏移門坎根據(jù)rzd和zzd自動(dòng)調(diào)整。為了使各段的電阻分量便于配合，本特性電阻側(cè)的邊界線的傾角與線路阻抗角相同，這樣，在保護(hù)各段范圍內(nèi)，具有相同的耐故障電阻能力。2)由于zpy不能判別故障方向。因此還設(shè)有正序方向元件f1。該元件采用正序電壓和回路電流進(jìn)行比相。以a相正序方向元件f1a為例，令u1=1/3

32、(ua+a ub+a2 uc)，正序方向元件f1a的動(dòng)作判據(jù)為: （3-3）其中，動(dòng)作特性如圖3.1.1和圖3.1.2中的雙點(diǎn)劃線所示。正序方向元件的特點(diǎn)是引入了健全相的電壓，因此在線路出口處發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)能保證正確的方向性，但發(fā)生三相出口故障時(shí)，正序電壓為零，不能正確反應(yīng)故障方向。為此當(dāng)三相電壓都低時(shí)采用記憶電壓進(jìn)行比相，并將方向固定。電壓恢復(fù)后重新用正序電壓進(jìn)行比相。3) 在兩相短路經(jīng)過(guò)渡電阻接地、雙端電源線路單相經(jīng)過(guò)渡電阻接地時(shí)，接地阻抗繼電器會(huì)產(chǎn)生超越。由于零序電抗元件能夠防止這種超越，因此接地阻抗還設(shè)有零序電抗器x0。x0的動(dòng)作方程為(以a相零序電抗器x0a為例)： （3-4）x0

33、的動(dòng)作特性如圖3.1.1的虛線x0所示。從圖中可以看到，x0的保護(hù)范圍與zpy一樣。3.1.3.2 相間距離 相間距離由偏移阻抗元件zpy和正序方向元件f1組成(=bc,ca,ab)。相間阻抗算法為： 1）相間偏移阻抗、段動(dòng)作特性如圖3.1.1的黑實(shí)線所示，并與正序方向元件f1共同組成相間距離、段動(dòng)作區(qū)。偏移阻抗段動(dòng)作特性如圖3.1.2的黑實(shí)線所示，并與正序方向元件f1共同組成相間距離段動(dòng)作區(qū)。相間距離偏移特性和接地距離相同。其中，阻抗定值z(mì)zd按段分別整定，靈敏角zd三段公用一個(gè)定值。相間偏移阻抗、的電阻分量為rzd的一半，相間偏移阻抗段的電阻分量為rzd。偏移門坎根據(jù)rzd和zzd自動(dòng)調(diào)整

34、。r分量的偏移門坎取 即取，的較小值x分量的偏移門坎取 即取的較小值2） 相間距離所用正序方向元件f1原理和接地距離所用正序方向元件原理相同。相間距離所用正序方向元件采用正序電壓和相間電流進(jìn)行比相。3.1.3.3 阻抗輔助元件 本裝置設(shè)置了六個(gè)阻抗回路（zbc、zca、zabza、zb、zc）的阻抗輔助元件，阻抗輔助元件具有全阻抗性質(zhì)的四邊形特性，其定值與阻抗段相同，動(dòng)作特性如圖3.1.3所示。阻抗輔助元件不作為故障范圍的判別，應(yīng)用于靜穩(wěn)破壞檢測(cè)、故障選相、相繼速動(dòng)等元件中。3.1.3.4 振蕩檢測(cè)元件 距離保護(hù)在啟動(dòng)后其各段距離保護(hù)長(zhǎng)期投入。在突變量啟動(dòng)后150ms內(nèi)，各段距離保護(hù)開放（短時(shí)

35、開放）。在突變量啟動(dòng)150ms后或者零序輔助啟動(dòng)、靜穩(wěn)破壞啟動(dòng)后，投入振蕩檢測(cè)元件。當(dāng)檢測(cè)出系統(tǒng)無(wú)振蕩時(shí)，開放距離、段保護(hù)；當(dāng)判斷為系統(tǒng)有振蕩無(wú)故障時(shí)，閉鎖距離、段保護(hù)；當(dāng)判斷為系統(tǒng)有振蕩且有區(qū)內(nèi)故障時(shí)，距離、段保護(hù)可以動(dòng)作；當(dāng)判斷為系統(tǒng)有振蕩且有區(qū)外故障時(shí)，閉鎖距離、段保護(hù)。距離段保護(hù)一直投入，不受振蕩檢測(cè)元件影響。振蕩檢測(cè)元件可由控制字選擇退出。該元件的設(shè)置，可以保證系統(tǒng)在沒(méi)有真正振蕩時(shí)能具有速動(dòng)保護(hù)，振蕩時(shí)也能較快地切除區(qū)內(nèi)故障。振蕩檢測(cè)元件包括阻抗變化率（dz/dt）檢測(cè)元件、不對(duì)稱故障開放元件。1) 阻抗變化率（dz/dt）檢測(cè)元件實(shí)際系統(tǒng)發(fā)生振蕩的機(jī)率很小，絕大多數(shù)振蕩閉鎖期間系統(tǒng)

36、并沒(méi)有發(fā)生振蕩。因此若能實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)是否發(fā)生振蕩，當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有振蕩時(shí)就開放距離保護(hù)，則能大大提高保護(hù)的性能。振蕩系統(tǒng)如圖3.1.4所示，其中zm、zn為兩側(cè)系統(tǒng)阻抗，zl為線路阻抗。設(shè)兩側(cè)電源為en= emej,不難推導(dǎo)出m側(cè)測(cè)量阻抗為zz/(1-ej)-zm （3-5）其中z= zm+zn+zl，為系統(tǒng)總阻抗。z根據(jù)阻抗定值自動(dòng)調(diào)整不需要整定。對(duì)上式進(jìn)行微分，考慮到=2t/ts，得dz/dt=j2 zej/(1-ej)2ts （3-6）其中ts為振蕩周期。實(shí)時(shí)計(jì)算振蕩周期和dz/dt，以判定系統(tǒng)是否振蕩。當(dāng)判定系統(tǒng)無(wú)振蕩時(shí)，開放距離保護(hù)。 系統(tǒng)無(wú)振蕩時(shí)發(fā)生故障，在故障剛發(fā)生時(shí)測(cè)量阻抗會(huì)有突變即

37、dz/dt有變化，以后就不會(huì)變化，阻抗變化率檢測(cè)元件經(jīng)過(guò)短暫延時(shí)后開放距離保護(hù)；系統(tǒng)振蕩時(shí)發(fā)生不對(duì)稱故障，三個(gè)測(cè)量阻抗中至少有一個(gè)會(huì)不斷變化，阻抗變化率元件不開放距離保護(hù)；系統(tǒng)振蕩時(shí)發(fā)生三相故障，三個(gè)測(cè)量阻抗均不變化，該元件動(dòng)作開放距離保護(hù)，但此時(shí)距離保護(hù)能正確反應(yīng)故障范圍。因此該元件能開放系統(tǒng)無(wú)振蕩時(shí)的所有故障和系統(tǒng)振蕩時(shí)的三相短路。2) 不對(duì)稱故障開放元件 由于阻抗變化率檢測(cè)元件在系統(tǒng)振蕩下的不對(duì)稱故障時(shí)不能開放，本裝置設(shè)置了不對(duì)稱故障的開放元件。其動(dòng)作判據(jù)為： i0i2mi1 （3-7）該方法能有效的防止振蕩下發(fā)生區(qū)外故障時(shí)距離保護(hù)的誤動(dòng)，而對(duì)于區(qū)內(nèi)的不對(duì)稱故障能夠開放。為了防止振蕩系統(tǒng)

38、切除時(shí)零序和負(fù)序電流不平衡輸出引起保護(hù)的誤動(dòng)，保護(hù)延時(shí)50ms動(dòng)作。3) 振蕩閉鎖邏輯 振蕩閉鎖邏輯如圖3.1.5所示。zd=1時(shí)開放阻抗i段；zd=1時(shí)開放阻抗段。振蕩閉鎖退出時(shí)，zd、zd總是開放的。突變量起動(dòng)時(shí)，通過(guò)時(shí)間元件t2短時(shí)開放150ms，然后投入振蕩檢測(cè)元件；零序啟動(dòng)或靜穩(wěn)破壞啟動(dòng)后閉鎖短時(shí)開放，直接進(jìn)入振蕩檢測(cè)。由于距離段延時(shí)要大于短時(shí)開放時(shí)間，因此zd還有一個(gè)段固定邏輯，短時(shí)開放期間若阻抗段動(dòng)作，通過(guò)元件或門2和與門2將zd固定。3.1.3.5 距離保護(hù)邏輯 距離i、ii、iii段的出口邏輯分別如圖3.1.6、3.1.7、3.1.8所示。圖中，k=i、ii、iii段，=a、

39、b、c、ab、bc、ca。zkpy表示k段的相偏移阻抗；xk0表示k段的相零序電抗（=a、b、c，相間距離無(wú)零序電抗元件）；f1、xx表示相的正序方向和選相。zd1、zd分別是振蕩閉鎖元件的距離i,ii段開放輸出。對(duì)于距離ii段，阻抗動(dòng)作后通過(guò)與門2和或門1將xx和x0固定，目的是防止發(fā)展性故障時(shí)阻抗元件的誤返回。對(duì)于距離iii段，還將f1固定，目的是防止系統(tǒng)振蕩和故障同時(shí)發(fā)生時(shí)，方向元件的周期性返回引起保護(hù)拒動(dòng)。另外，距離iii段還可以根據(jù)控制字選擇帶偏移特性。3.1.3.6 雙回線相繼速動(dòng) 如圖3.1.9所示雙回線，當(dāng)負(fù)荷側(cè)k1點(diǎn)故障時(shí)，保護(hù)3的阻抗段起動(dòng)，保護(hù)2跳閘后保護(hù)3的阻抗段返回，

40、保護(hù)1的阻抗段可以利用這個(gè)特性進(jìn)行相繼速動(dòng)；當(dāng)電源側(cè)的k2點(diǎn)故障時(shí)，對(duì)于保護(hù)4，由于是反方向故障，阻抗段不會(huì)起動(dòng)，但具有全阻抗特性的阻抗輔助元件能夠起動(dòng)，保護(hù)2的阻抗段可以利用這個(gè)特性加速動(dòng)作。裝置設(shè)有一個(gè)允許鄰線加速阻抗段的開出繼電器和一個(gè)鄰線允許本線加速阻抗段的開入端子，用作雙回線加速配合。當(dāng)本線路的段距離元件動(dòng)作然后返回時(shí)，或者段不動(dòng)但反方向阻抗輔助元件動(dòng)作20ms后，保護(hù)起動(dòng)開出繼電器向鄰線輸出加速信號(hào)，允許鄰線加速其距離段元件。本線路距離段加速動(dòng)作的判據(jù)是：1) 定值中控制字“雙回線相繼速動(dòng)”投入；2) 本線路保護(hù)測(cè)量出故障在距離段范圍內(nèi)（包括方向和選相）； 3) 裝置起動(dòng)時(shí)沒(méi)有加速

41、信號(hào)，其后300毫秒內(nèi)收到同側(cè)另一回線路的加速信號(hào)； 4) 在滿足上述全部三個(gè)條件后經(jīng)一個(gè)短延時(shí)（20ms）仍不返回，則本線路距離段加速動(dòng)作。3.1.3.7 不對(duì)稱故障相繼速動(dòng) 帶負(fù)荷的線路發(fā)生不對(duì)稱故障，對(duì)側(cè)跳閘后導(dǎo)致本側(cè)非故障相負(fù)荷電流消失。本裝置利用該特征加速本側(cè)的距離段，動(dòng)作判據(jù)是： 1) 定值中控制字“不對(duì)稱故障相繼速動(dòng)”投入； 2) 本側(cè)線路保護(hù)測(cè)量出故障在距離段范圍內(nèi)（包括方向和選相）； 3) 本側(cè)線路保護(hù)測(cè)量出故障未發(fā)生轉(zhuǎn)換； 4) 任一相電流由故障時(shí)有負(fù)荷電流變?yōu)闊o(wú)負(fù)荷電流； 有負(fù)荷電流的判據(jù)： a) 最小的相電流大于0.2in，或者b) 最小的相電流小于0.2in、大于0.

42、04in且不是電容電流。無(wú)負(fù)荷電流的判據(jù)： a) 最小的相電流小于0.04in，或者b) 最小的相電流小于0.2in、大于0.04in且是電容電流(電流超前電壓9020度)。5) 滿足上述四個(gè)條件后經(jīng)短延時(shí)(100ms)仍不返回，則本側(cè)線路距離段加速動(dòng)作。3.1.4 零序保護(hù) 本裝置零序保護(hù)設(shè)有四段、不靈敏段及加速段，均可由控制字選擇是否帶方向元件。設(shè)有零序段、零序ii段和零序總投壓板。零序總投壓板退出時(shí)，零序保護(hù)各段都退出。零序段及加速段若需單獨(dú)退出，可將該段的電流定值及時(shí)間定值整定到最大值。零序段電流定值也作為零序輔助啟動(dòng)門坎，必須不大于其他各段。若需退出零序段，可將零序段電流整定為其他各

43、段的最小值，且時(shí)間定值整定為20秒。不靈敏段僅用在斷路器合閘或重合閘時(shí)瞬時(shí)切除嚴(yán)重故障。其定值按躲過(guò)斷路器不同時(shí)合閘產(chǎn)生的最大零序電流整定，且不小于加速斷定值。不靈敏段是否帶方向由零序段方向投退控制位控制，其投退由零序段壓板控制。零序電壓3u0由保護(hù)自動(dòng)求和完成，即3u0ua+ub+uc （3-8）當(dāng)3u00.25in；2) 3i24*3i1；3) 持續(xù)時(shí)間一分鐘； 上述判據(jù)都滿足時(shí)，報(bào)“ct反序”事件，發(fā)呼喚，不閉鎖保護(hù)。在最大相間電流差大于最大相電流的50%且最大電流相大于額定電流的25%時(shí)，延時(shí)10分鐘報(bào)“負(fù)載不對(duì)稱”。發(fā)呼喚，不閉鎖保護(hù)。零序電流3i0大于零序電流啟動(dòng)定值，持續(xù)10秒后

44、報(bào)“ct不平衡”，并且閉鎖零序電流啟動(dòng)元件。當(dāng)零序電流返回1秒后，保護(hù)也立即恢復(fù)正常。3.1.9 過(guò)流保護(hù) 距離保護(hù)模件中增設(shè)有兩段相電流保護(hù)和延時(shí)元件，正常時(shí)由控制字中“電流保護(hù)”位投退。在pt斷線時(shí)，若控制字中“電流保護(hù)”位或“pt斷線電流保護(hù)”位任意一個(gè)投入，電流保護(hù)都將投入。3.1.10 低周減載、低壓減載 3.1.10.1 低周減載 裝置設(shè)有針對(duì)本線路的低周減載功能。低周減載使用正序電壓來(lái)計(jì)算頻率，動(dòng)作精度能達(dá)到0.02hz。在下列任一情況下閉鎖： 1)三相電流均小于0.1倍額定電流； 2)線路正序電壓小于低周減載閉鎖電壓定值； 3)頻率滑差(df/dt)大于低周減載滑差閉鎖定值?；?/p>

45、差元件動(dòng)作后保持，直到頻率恢復(fù)到低周減載頻率定值以上后復(fù)歸； 4) 系統(tǒng)頻率小于45hz； 5) 負(fù)序電壓u25v。6) pt斷線。3.1.10.2 低壓減載 低壓減載在下列任一情況下閉鎖： 1)三相電流均小于0.1倍額定電流； 2)任一相電壓小于12v； 3)電壓變化率(du/dt)大于閉鎖電壓變化率定值。電壓變化率元件動(dòng)作后保持，直到電壓恢復(fù)到低壓減載電壓定值以上后復(fù)歸； 4)負(fù)序電壓u25v。5)pt斷線。 第四章 微機(jī)保護(hù)主要元件的基本原理4.1微機(jī)型零序電流方向保護(hù)概念4.1.1保護(hù)電流元件配置 零序電流方向保護(hù)是反映中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的線路發(fā)生接地故障時(shí)，零序電流分量大小和方向的多段式電流方向保護(hù)。微機(jī)型零序電流方向保護(hù)與常規(guī)的零序電流方向保護(hù)一樣遵循國(guó)家四統(tǒng)一要求，因此在許多基本原則上與常規(guī)的零序電流方向保護(hù)相一致，保護(hù)的零序電流元件具體可接如下配置：全相時(shí)，設(shè)置四個(gè)靈敏段，即段，段，段，段非全相時(shí)設(shè)置兩個(gè)不靈敏段，即瞬時(shí)動(dòng)作的不靈敏段和帶延時(shí)的不靈敏段。4.1.2零序保護(hù)整定原則及其作用1.靈敏，段的整定原則所謂零序靈敏段是按如下方式整定的。零序段：即躲過(guò)下一條線路