WXH-801A B1R1技術(shù)說明書0SJ040085 E版

1、WXH-801A/B1微機(jī)線路保護(hù)裝置技術(shù)說明書許繼電氣股份有限公司XJ ELECTRIC CO.，LTD. 許繼電氣股份有限公司版權(quán)所有（Ver 1.02） 本版本說明書適用于WXH-801A/B1Ver1.04版本及以上程序 許繼電氣股份公司保留對本說明書進(jìn)行修改的權(quán)利，當(dāng)產(chǎn)品 與說明書不符時，請以實(shí)際產(chǎn)品為準(zhǔn)。 2008.06第一次印刷前 言1 應(yīng)用范圍WXH-801A系列保護(hù)裝置為微機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式超高壓線路快速保護(hù)裝置，可用作220kV及以上電壓等級輸電線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。2 產(chǎn)品特點(diǎn)2.1 裝置系統(tǒng)平臺l 邏輯開發(fā)可視化國內(nèi)首家在高壓保護(hù)上實(shí)現(xiàn)可視化邏輯編程，保護(hù)源代碼完全由軟件

2、機(jī)器人自動生成，正確率達(dá)到100%，杜絕了人為原因產(chǎn)生軟件Bug。所有的保護(hù)邏輯由基本的元件和組件組成。l 事故分析透明化 通過分層、模塊化、元件化的設(shè)計(jì)，裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了元件級、模塊級、總線級三級監(jiān)視點(diǎn)，可以監(jiān)視裝置內(nèi)部任一個點(diǎn)的數(shù)據(jù)，發(fā)生事故后通過透明化事故分析工具，可以對故障進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定位。故障波形回放：l 工程應(yīng)用柔性化采用功能自描述和數(shù)據(jù)自描述技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容可以通過描述文件以不同的形式重組，功能可以通過配置文件形式重構(gòu)，解決了不同用戶差異化需求和軟件版本集中管理的矛盾。l 人機(jī)界面人性化XJ-GUI和現(xiàn)場調(diào)試向?qū)У某晒?yīng)用，降低了現(xiàn)場維護(hù)和運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，使運(yùn)行維護(hù)工作變得輕

3、松。l 借助XJ-GUI界面設(shè)計(jì)工具，實(shí)現(xiàn)操作界面的靈活定制及人性化設(shè)計(jì)l 主接線圖及豐富的實(shí)時數(shù)據(jù)顯示l 類WINDOWS菜單，通過菜單提示，可完成裝置的全部操作 2.2 保護(hù)性能特點(diǎn)l 近端故障動作時間小于10ms配置快速可靠的快速距離段保護(hù)。l 方向保護(hù)、距離保護(hù)采用變動作特性的原理保護(hù)的變動作特性，根據(jù)故障類型設(shè)置相應(yīng)特性的保護(hù)，設(shè)置速動區(qū)、一般區(qū)、靈敏區(qū)，不同區(qū)域設(shè)置不同數(shù)字濾波算法、不同時延。 方向保護(hù)動作區(qū)域設(shè)置 距離保護(hù)動作區(qū)域設(shè)置l 采用精心設(shè)計(jì)優(yōu)選的數(shù)字濾波新算法，有效保證距離保護(hù)的快速動作及測量精度 設(shè)計(jì)的各種級聯(lián)式的幅頻特性圖 優(yōu)選新算法的測量阻抗值l 自適應(yīng)的振蕩判據(jù)

4、及先進(jìn)的振蕩識別功能，確保距離保護(hù)在系統(tǒng)振蕩加區(qū)外故障能可靠閉鎖，而在系統(tǒng)未振蕩時區(qū)內(nèi)故障快速動作，振蕩中區(qū)內(nèi)故障可靠動作3 專利技術(shù)l 利用電流互感器二次測量電流動態(tài)補(bǔ)償其傳遞產(chǎn)生的幅值和相位誤差(200610017752.4)l 繼電保護(hù)故障檢測模塊(200310110260.6)l 一種正序故障分量方向和零序功率方向判別方法（200410102438.7）目 錄1概述11.1應(yīng)用范圍11.2保護(hù)配置11.3產(chǎn)品特點(diǎn)11.3.1保護(hù)性能11.3.2軟、硬件平臺21.3.3操作界面22技術(shù)指標(biāo)22.1基本電氣參數(shù)22.1.1額定交流數(shù)據(jù)22.1.2額定直流數(shù)據(jù)22.1.3打印機(jī)輔助交流電源2

5、2.1.4功率消耗32.1.5過載能力32.2主要技術(shù)指標(biāo)32.2.1縱聯(lián)方向32.2.2距離保護(hù)32.2.3零序電流方向保護(hù)32.2.4測距部分42.2.5綜合重合閘42.2.6記錄容量及定值區(qū)容量42.2.7對時方式42.2.8輸出觸點(diǎn)42.2.9絕緣性能52.2.10沖擊電壓52.2.11機(jī)械性能52.2.12抗電氣干擾性能52.3環(huán)境條件62.4通信接口63保護(hù)原理介紹73.1啟動元件73.1.1相電流突變量啟動元件73.1.2零序電流啟動元件73.1.3靜穩(wěn)破壞啟動元件73.2選相元件73.2.1工作電壓突變量選相83.2.2序電流復(fù)合選相83.3非全相運(yùn)行93.3.1非全相狀態(tài)識別

6、93.3.2非全相運(yùn)行狀態(tài)下，相關(guān)保護(hù)的投退93.3.3單相運(yùn)行時切除三相93.4縱聯(lián)方向元件93.4.1正序故障分量方向元件93.4.2相間距離方向元件103.4.3零序功率方向元件103.5階段式距離元件113.5.1三段式接地距離113.5.2三段式相間距離123.6故障開放元件143.6.1短時開放保護(hù)143.6.2不對稱故障開放元件143.6.3對稱故障開放元件143.6.4非全相運(yùn)行時的故障開放判據(jù)143.7輔助元件153.7.1TV斷線檢查153.7.2TV反序檢查153.7.3TA反序檢查153.7.4TA斷線163.8保護(hù)邏輯框圖163.8.1縱聯(lián)方向保護(hù)邏輯163.8.2距

7、離保護(hù)邏輯203.8.3零序保護(hù)邏輯213.8.4單相運(yùn)行切除運(yùn)行相邏輯223.8.5跳閘邏輯233.8.6重合閘邏輯244裝置硬件介紹264.1裝置整體結(jié)構(gòu)264.2結(jié)構(gòu)與安裝284.3裝置插件介紹294.3.1交流變換插件294.3.2CPU插件304.3.3開入插件314.3.4信號及出口插件324.3.5出口插件334.3.6通訊插件344.3.7穩(wěn)壓電源插件355定值清單及整定說明355.1定值清單355.2定值整定說明385.3軟壓板416訂貨須知41WXH-801A/B1線路保護(hù)裝置技術(shù)說明書1 概述1.1 應(yīng)用范圍WXH-801A系列保護(hù)裝置為微機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式超高壓線路快速保護(hù)

8、裝置，可用作220kV及以上電壓等級輸電線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。1.2 保護(hù)配置WXH-801A系列線路保護(hù)裝置包括以縱聯(lián)正序故障分量方向保護(hù)和零序方向保護(hù)為主體的全線速動主保護(hù)，由三段式相間和接地距離保護(hù)及四段零序保護(hù)構(gòu)成的全套后備保護(hù)，可選配自動重合閘、零序反時限及三相不一致保護(hù)。WXH-801A系列保護(hù)裝置根據(jù)功能有一個后綴，各后綴的含義如下：序號后綴功能含義1B基本型，縱聯(lián)保護(hù)通道為高頻通道2F縱聯(lián)保護(hù)通道為光纖通道WXH-801A系列保護(hù)具體配置如下：產(chǎn)品型號主保護(hù)配置功能說明備注WXH-801A/B1縱聯(lián)方向與收發(fā)信機(jī)、載波機(jī)、外置光纖接口構(gòu)成閉鎖式或允許式縱聯(lián)方向主保護(hù)WXH-8

9、01A/F1縱聯(lián)方向可選雙通道、內(nèi)置光纖2Mb/s接口，允許式縱聯(lián)方向，可用于同桿/R1單通道/R2雙通道1.3 產(chǎn)品特點(diǎn)基于高性能、高冗余的許繼新一代硬件平臺，可視化的邏輯開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)保護(hù)透明化設(shè)計(jì)，變動作特性原理使保護(hù)性能全面提升，先進(jìn)的光纖通道技術(shù)，裝置內(nèi)存的“日志系統(tǒng)”及“黑匣子”故障定位技術(shù)等是該保護(hù)裝置的主要特點(diǎn)。1.3.1 保護(hù)性能 動作速度快，線路近端故障動作時間小于10ms，全線以內(nèi)典型金屬性故障主保護(hù)動作時間小于30ms； 縱聯(lián)方向、距離保護(hù)采用變動作特性的原理，在保證保護(hù)速動性基礎(chǔ)上大大提高保護(hù)靈敏度； 采用雙重?cái)?shù)字濾波算法協(xié)調(diào)工作，有效保證距離保護(hù)的快速動作及測量精度；

10、 自適應(yīng)的振蕩判據(jù)及先進(jìn)的振蕩識別功能，確保距離保護(hù)在系統(tǒng)振蕩加區(qū)外故障能可靠閉鎖，而在系統(tǒng)未振蕩時區(qū)內(nèi)故障快速動作，振蕩中區(qū)內(nèi)故障可靠動作；1.3.2 軟、硬件平臺 采用高性能、可信賴、功能強(qiáng)大的許繼新一代硬件平臺，16位高精度的雙AD，浮點(diǎn)運(yùn)算32位DSP，充分考慮冗余及功能擴(kuò)展，多DSP協(xié)同工作完成主后備保護(hù)功能； 可視化的邏輯開發(fā)工具VLD，在VLD的開發(fā)環(huán)境下所有的保護(hù)邏輯都是由可視化的柔性繼電器組成，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)的完全透明化設(shè)計(jì)； 軟件運(yùn)行時內(nèi)存內(nèi)容“日志系統(tǒng)”及保護(hù)邏輯信息“黑匣子”記錄實(shí)現(xiàn)異常情況的快速、準(zhǔn)確定位； 裝置采用整體面板、標(biāo)準(zhǔn)6U機(jī)箱，插件后插拔，強(qiáng)弱電回路嚴(yán)格分開

11、，大大提高裝置的抗干擾能力； 裝置的AD回路、CPU插件、繼電器線圈等全面自檢。1.3.3 操作界面 借助XJ-GUI界面設(shè)計(jì)工具，實(shí)現(xiàn)操作界面的靈活定制及人性化設(shè)計(jì)； 主接線圖及豐富的實(shí)時數(shù)據(jù)的顯示； 類WINDOWS菜單，通過菜單提示，可完成裝置的全部操作。2 技術(shù)指標(biāo)2.1 基本電氣參數(shù)2.1.1 額定交流數(shù)據(jù) 額定交流電壓Un： V； 額定交流電流In：5 A或1 A； 額定頻率fn：50 Hz 。2.1.2 額定直流數(shù)據(jù)220 V或110 V，允許變化范圍：80%115%。2.1.3 打印機(jī)輔助交流電源220 V，0.7 A，50 Hz/60 Hz，允許變化范圍：80%115%。2.

12、1.4 功率消耗 交流電壓回路：不大于0.5 VA/相（額定電壓下）； 交流電流回路：不大于1 VA/相（In=5 A）；不大于0.5 VA/相（In=1 A）； 直流回路： 保護(hù)裝置不大于40 W（正常進(jìn)行）；保護(hù)裝置不大于60 W（保護(hù)動作）；每路開入回路不大于0.5 W。2.1.5 過載能力 交流電壓回路：1.5 Un-連續(xù)工作； 交流電流回路：2 In -長期運(yùn)行；10 In -10 s；40 In -1 s；2.2 主要技術(shù)指標(biāo)2.2.1 縱聯(lián)方向整組動作時間：不大于30ms（不含通道時間）。2.2.2 距離保護(hù) 整定范圍：0.0125(In=5A)0.05125(In=1A) 整定

13、誤差在線路阻抗角下、滿足精工電壓的條件下，測量阻抗整定值平均誤差不超過2.5%或0.05/In。 精確工作電壓：0.25V80V 精確工作電流范圍：0.1In30In 段的暫態(tài)超越不大于3% 、段延時時間元件：0.05s10s，整定值誤差不超過1%或40ms； 段整組動作時間：在0.7倍整定阻抗內(nèi)不大于30ms； 快速距離段動作時間：中長線近端故障時間不大于10ms。2.2.3 零序電流方向保護(hù) 整定范圍：0.1In20In，整定值誤差不超過2.5%或0.01In； 零序功率方向元件動作區(qū)：； 延時段時間元件：0.05s10s，誤差不超過1%或40ms；2.2.4 測距部分 單端電源金屬性故障

14、時測量誤差： I0dz其中：3I0為三倍零序電流，I0dz為零序電流啟動定值。3.1.3 靜穩(wěn)破壞啟動元件當(dāng)“距離保護(hù)經(jīng)振蕩閉鎖”控制字投入時增設(shè)靜穩(wěn)破壞啟動元件，元件本身帶30ms延時。其判據(jù)為：正序電流大于靜穩(wěn)電流定值門檻，且突變量啟動元件未啟動。3.2 選相元件選相元件分為快速選相元件及延時選相元件，快速選相元件采用故障分量選相元件，延時選相元件采用穩(wěn)態(tài)量選相元件。3.2.1 工作電壓突變量選相基于工作電壓突變量的選相元件不僅靈敏度高，且可以較好的解決跨線故障、短時轉(zhuǎn)換故障、弱饋故障、振蕩中故障等特殊情況的選相問題；具體方案為： 求取UopA、UopB 、UopC 、UopAB 、Uop

15、BC 、UopCA其中： 利用突變量幅值的關(guān)系，在六個變化量中選出最大者，并利用各種故障類型的特征進(jìn)一步判別，從而確定故障相。3.2.2 序電流復(fù)合選相基于序電流相位關(guān)系的序分量選區(qū)元件，是根據(jù)單相接地故障及兩相接地故障等類型下零序、負(fù)序電流的相位關(guān)系進(jìn)行判別，該元件選相靈敏度高、允許接地故障時過渡電阻較大、選相不受非全相運(yùn)行的影響。圖 31 序分量選區(qū)當(dāng)發(fā)生接地故障時，先利用零序電流I0與負(fù)序電流（I2A）的進(jìn)行選相分區(qū)，根據(jù)的角度關(guān)系劃分三個區(qū)；a) -60 60對應(yīng)AN或BCN；b) 60 180對應(yīng)BN或CAN；c) 180 300對應(yīng)CN或ABN；落入選相區(qū)后，對相間阻抗進(jìn)行判別，如

16、相間阻抗大于整定阻抗，排除相間接地故障的可能性，判為相應(yīng)選相區(qū)的單相接地故障。3.3 非全相運(yùn)行3.3.1 非全相狀態(tài)識別當(dāng)跳閘固定動作或跳閘位置繼電器TWJ動作且無流時置非全相狀態(tài)。3.3.2 非全相運(yùn)行狀態(tài)下，相關(guān)保護(hù)的投退非全相運(yùn)行狀態(tài)，退出與斷開相相關(guān)的相、相間快速距離，同時將縱聯(lián)零序、零序、段退出，保留零序段。3.3.3 單相運(yùn)行時切除三相當(dāng)線路因任何原因切除兩相，由單相運(yùn)行三跳元件切除三相，其判據(jù)為：當(dāng)任一保護(hù)投入時，有兩相TWJ動作且另外一相有流，則延時200ms發(fā)單相運(yùn)行三跳命令。3.4 縱聯(lián)方向元件本裝置縱聯(lián)主保護(hù)由縱聯(lián)正序故障分量方向保護(hù)和零序功率方向保護(hù)與通道接口裝置構(gòu)成

17、全線速動主保護(hù)；非全相運(yùn)行過程中的全線速動保護(hù)由反映健全相的工頻變化量方向元件實(shí)現(xiàn)；零序功率方向元件采用全周付氏向量算法，并帶零序電壓補(bǔ)償，使系統(tǒng)末端高阻故障可靠動作；保護(hù)設(shè)有正、反兩個方向元件，任一反方向元件動作閉鎖所有正方向元件；3.4.1 正序故障分量方向元件 帶補(bǔ)償正序故障分量中可反映任何故障類型的線路故障，不受系統(tǒng)振蕩、過渡電阻、串補(bǔ)電容、零序網(wǎng)絡(luò)等影響；正方向動作判據(jù)如下：圖 32 正序故障分量正方向元件動作范圍反方向動作判據(jù)如下：圖 33 正序故障分量反方向元件動作范圍3.4.2 相間距離方向元件 由帶正序電壓極化的圓特性阻抗方向元件構(gòu)成；a 帶記憶的正序極化圓特性 b 穩(wěn)態(tài)的正

18、序極化圓特性圖 34比相圓方程：式中：為極化電壓。全相時采用正序極化，非全相過程中改為健全相相間電壓極化，門口三相短路時采用記憶正序電壓極化；為工作電壓。3.4.3 零序功率方向元件 零序電壓極化的零序功率正方向元件；動作方程：Zcom取0.5倍的線路零序阻抗；反方向元件：動作方程：3.5 階段式距離元件裝置設(shè)置了三段式相間距離及三段式接地距離保護(hù)；相間距離保護(hù)由圓特性阻抗復(fù)合躲負(fù)荷線構(gòu)成，接地距離保護(hù)由多邊形特性阻抗元件構(gòu)成。3.5.1 三段式接地距離由多邊形特性阻抗元件、零序電抗元件、零序功率方向元件復(fù)合構(gòu)成接地距離、段保護(hù)。 、段動作特性：a 接地距離多邊形特性 b零功方向元件特性圖 3

19、5零序電抗線：零序功率方向：注：在非全相過程中動作元件的特性取消零序電抗線作用，方向由工頻變化量方向代替。 段動作特性：a 接地距離多邊形特性 b零功方向元件特性圖 36零序功率方向：注：在非全相過程中動作元件的特性不變，無零序功率方向元件。 測量方程（X，R的測量） 其中： KZ為零序電流補(bǔ)償系數(shù)。3.5.2 三段式相間距離 相間距離、段保護(hù)采用由正序電壓極化的圓特性。 、段動作特性： a 正方向故障的動作特性（帶記憶） b 正方向故障的動作特性（穩(wěn)態(tài)）圖 37 段動作特性： a 正方向不對稱故障時動作特性 b 三相故障時動作特性（偏移阻抗）圖 38 注：Zm1為背后系統(tǒng)正序阻抗，相間距離段

20、固定反偏，偏移阻抗 Zp = min0.3，0.5ZD3，其中ZD3為相間阻抗段定值。正序極化電壓較高時，由正序電壓極化的距離繼電器有很好的方向性；當(dāng)正序電壓下降至20%以下時，由正序電壓記憶量極化。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，改用反偏阻抗繼電器，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，改用上拋?zhàn)杩估^電器，保證母線及背后故障時不誤動。對后加速則一直使用反偏阻抗繼電器。 動作方程、比相圓： 為偏移角；電抗線：段比相圓：式中：為極化電壓。全相時采用正序電壓極化，非全相過程中改為健全相相間電壓極化；為工作電壓。3.6

21、故障開放元件3.6.1 短時開放保護(hù)相電流突變量啟動元件，能靈敏反映各種不對稱和對稱故障，利用該元件動作后瞬時開放保護(hù)，如識別系統(tǒng)失穩(wěn)后的期間再發(fā)生故障時則采用不對稱故障開放及對稱故障開放保護(hù)邏輯。3.6.2 不對稱故障開放元件不對稱故障判別元件的基本出發(fā)點(diǎn)就是檢測三相不對稱度。不對稱故障判別元件的動作判據(jù)為：I2 + I0 mI1采用這種故障判別元件在振蕩過程中發(fā)生區(qū)外故障時不會誤開放保護(hù)，在區(qū)內(nèi)故障只要兩側(cè)功角較小就能開放保護(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m1，一般線路兩側(cè)保護(hù)同時開放，在不利的情況下才是一側(cè)保護(hù)段跳閘后另一側(cè)縱續(xù)動作。3.6.

22、3 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：其中：U為正序電壓，是正序電壓和電流之間的夾角，為線路阻抗角。圖 39 系統(tǒng)電壓相量圖在系統(tǒng)正常運(yùn)行或系統(tǒng)振蕩時，UZ恰好反應(yīng)振蕩中心的電壓。本裝置采用的動作判據(jù)分二部分： 0.03UN UZ 0.08UN ，延時150ms開放； 0.1UN UZ 0.20UN ，延時500ms開放。 3.6.4 非全相運(yùn)行時的故障開放判據(jù) 非全相運(yùn)行系統(tǒng)振蕩時，距離繼電器可能動作，但選相區(qū)為跳開相。非全相再單相故障時，距離繼電器動作的同

23、時選相區(qū)進(jìn)入故障相，因此，可以以選相區(qū)不在跳開相作為開放條件。 另外，非全相運(yùn)行系統(tǒng)未振蕩時，測量健全相間電流工頻變化量，當(dāng)該電流突然增大達(dá)一定幅值時開放非全相運(yùn)行振蕩閉鎖。因而非全相運(yùn)行發(fā)生故障時能快速開放。 以上二種情況均不能開放時，測量兩健全相相間電壓的錯誤！未定義書簽。，判據(jù)同全相時的對稱開放元件。3.7 輔助元件3.7.1 TV斷線檢查TV斷線僅在線路正常運(yùn)行時投入，保護(hù)啟動后不進(jìn)行TV斷線檢測。 TV斷線判據(jù)為：a三相電壓相量和大于7伏，即自產(chǎn)零序電壓大于7V，保護(hù)不啟動，延時1秒發(fā)TV斷線異常信號。b三相電壓相量和小于8伏，但正序電壓小于30V時，若采用母線TV則延時1秒發(fā)TV斷

24、線異常信號；若采用線路TV，則當(dāng)三相有流元件均動作或TWJ不動作時，延時1秒發(fā)TV斷線異常信號。裝置通過整定控制字來確定是采用母線TV還是線路TV。 判別TV斷線后退出距離保護(hù)，同時自動投入TV斷線相過流和TV斷線零序過流保護(hù)，零序電流方向保護(hù)、段退出，若“零序段經(jīng)方向”則退出段零序方向過流，否則保留不經(jīng)方向元件控制的段零序過流。 TV斷線恢復(fù)后保護(hù)延時2秒恢復(fù)正常，同時TV斷線異常信號返回。 當(dāng)重合閘投入且處于三重或綜重方式，如果裝置整定為重合閘檢同期或檢無壓，開關(guān)在合閘位置時檢查輸入的抽取電壓小于0.85UXN經(jīng)10秒延時報(bào)抽取TV異常，閉鎖檢同期和檢無壓。如重合閘不投、不檢定同期或無壓時

25、，抽取電壓可以不接入本裝置，裝置也不進(jìn)行抽取電壓斷線判別。3.7.2 TV反序檢查裝置設(shè)有TV反序檢測功能。 TV反序判據(jù)為：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1秒延時，報(bào)TV反序，驅(qū)動告警繼電器。3.7.3 TA反序檢查裝置設(shè)有TA反序檢測功能。 TA反序判據(jù)為：負(fù)序電流（I2）大于四倍正序電流（I1）且負(fù)序電流（3I2）大于0.1In。此判據(jù)帶1秒延時, 報(bào)TA反序，驅(qū)動告警繼電器。3.7.4 TA斷線3I0啟動12s不返回且無零序電壓，則發(fā)TA斷線告警信號，且閉鎖零序電流啟動元件，TA斷線后后備僅保留距離、段保護(hù)。3.8 保護(hù)邏輯框圖3.8.1

26、 縱聯(lián)方向保護(hù)邏輯 3.8.1.1 閉鎖式邏輯圖 310 閉鎖式啟動后發(fā)信邏輯框圖 保護(hù)啟動后，收發(fā)信機(jī)即被起動發(fā)閉鎖信號； 收信8ms后才允許正方向元件投入工作，縱聯(lián)方向元件或縱聯(lián)零序元件任一動作時，停止發(fā)信； 非全相過程，正方向元件動作時停止發(fā)信； 本裝置后備保護(hù)動作或其他保護(hù)停信開入時，停信展寬150ms； 三相跳閘固定或三相跳閘位置動作且無流時，始終停止發(fā)信； 弱饋側(cè)投入 ，在正方向元件及反方向元件都不動作，有一相或相間低電壓，且有收信則延時15ms停信。 圖 311 閉鎖式動作邏輯框圖 本側(cè)正方向元件動作且收信8ms后，正方向元件停信，停信后若8ms收不到信號則保護(hù)動作，并根據(jù)選相結(jié)

27、果選相跳閘； 判別為反方向故障或故障50ms后保護(hù)進(jìn)入功率倒向邏輯，收不到信號確認(rèn)延時為20ms； 手合或重合時，本側(cè)阻抗正方向元件動作，縱聯(lián)加速動作。圖 312 閉鎖式通道自檢邏輯框圖通道試驗(yàn)、遠(yuǎn)方起信邏輯由本裝置實(shí)現(xiàn)，這樣進(jìn)行通道試驗(yàn)時就把兩側(cè)的保護(hù)裝置、收發(fā)信機(jī)和通道一起進(jìn)行檢查。與本裝置配合時，收發(fā)信機(jī)內(nèi)部的遠(yuǎn)方起信邏輯部分應(yīng)取消。3.8.1.2 允許式邏輯圖 313 允許式啟動后發(fā)信邏輯框圖 保護(hù)啟動后，縱聯(lián)主保護(hù)正向元件任一動作時，保護(hù)向?qū)?cè)發(fā)允許信號； 后備保護(hù)動作或其他保護(hù)動作開入時，立即發(fā)信并展寬150ms； 三相跳閘固定或三相跳閘位置動作且無流時，始終發(fā)信； 弱饋側(cè)投入 ，

28、在正方向元件及反方向元件都不動作，有一相或相間低電壓，且有收信則延時15ms發(fā)允許信號。圖 314 允許式動作邏輯框圖 本側(cè)正方向元件動作，收到對側(cè)允許信號后，縱聯(lián)距離保護(hù)動作，并根據(jù)選相結(jié)果選相跳閘； 判別為反方向故障或故障50ms后保護(hù)進(jìn)入功率倒向邏輯，收信確認(rèn)延時為20ms； 手合或重合時，本側(cè)阻抗正方向元件動作，縱聯(lián)加速動作。3.8.2 距離保護(hù)邏輯圖 315 距離保護(hù)邏輯框圖 全相及非全相時配置三段式相間距離及接地距離保護(hù)。 在手合故障時設(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。 線路重合閘時，重合于故障線路分為單重加速和三重加速。單重

29、加速投入經(jīng)振蕩開放元件開放接地段距離保護(hù)；三重于故障線路時投入加速段距離保護(hù)，并且可通過控制字投退是否經(jīng)振蕩閉鎖，還可以通過控制字投入不經(jīng)振蕩閉鎖的加速段距離保護(hù)。 距離保護(hù)在系統(tǒng)未振蕩時一直投入突變量啟動元件瞬時開放距離保護(hù)，當(dāng)保護(hù)識別出系統(tǒng)振蕩時則閉鎖突變量啟動元件，并由不對稱開放元件、對稱開放元件、非全相開放元件開放距離保護(hù)； 距離保護(hù)在手合時總是加速距離段； 距離加速僅受距離壓板控制，不經(jīng)各段控制投退。3.8.3 零序保護(hù)邏輯圖 316 零序保護(hù)邏輯框圖 全相時投入零序段、零序段、零序段、零序段和零序加速段，零序段、零序段固定帶方向，零序段、零序段是否經(jīng)方向控制可整定； 非全相時退出零

30、序段、零序段、零序段，保留零序段，零序段是否經(jīng)方向仍根據(jù)控制字，當(dāng)投入控制字“零序段跳閘后加速”,零序段延時時間為max零序段延時500ms, 500ms； 合閘后投入零序加速段，不經(jīng)方向，單重加速零序加速段延時60ms，手合及三重加速零序加速段延時100ms； 零序壓板或距離壓板投入時，TV斷線后自動投入零序過流及相過流，經(jīng)同一延時動作； TV斷線時零序電流方向保護(hù)、段退出，、段若不經(jīng)方向元件控制，則滿足電流門檻定值動作出口，否則退出零序、段保護(hù)； 零序段動作及TV斷線下保護(hù)動作時，三相跳閘并閉鎖重合。3.8.4 單相運(yùn)行切除運(yùn)行相邏輯 圖 317 單相運(yùn)行切除運(yùn)行相邏輯當(dāng)線路因任何原因僅有

31、一相在運(yùn)行時，由單相運(yùn)行三相跳閘保護(hù)切除運(yùn)行相，判據(jù)為僅有兩相跳位且對應(yīng)相無流（0.04In），而運(yùn)行相電流大于0.08In時延時200ms發(fā)三相跳閘命令。3.8.5 跳閘邏輯圖 318 跳閘邏輯框圖 縱聯(lián)方向、快速距離段、距離段和段、零序段段和段動作時經(jīng)選相跳閘，其中縱聯(lián)方向、距離段、零序段保護(hù)如果選相無效而動作元件不返回，則延時100ms三跳。 保護(hù)跳閘經(jīng)有流保持，最短發(fā)40ms。 相間故障、發(fā)展性故障、距離段直接跳三相。 距離、段以及零序、段、多相故障可經(jīng)整定選擇永跳；加速段動作、TV斷線過流動作時永跳，閉鎖重合閘。 有溝三閉重開入、重合閘投入時充電未滿或處于三重方式時，保護(hù)動作跳三相。

32、3.8.6 重合閘邏輯圖 319 重合閘邏輯框圖 圖 320 重合閘充電邏輯框圖 本裝置重合閘為一次重合閘方式, 可實(shí)現(xiàn)單相重合閘、三相重合閘或綜合重合閘；重合閘的啟動方式可以由保護(hù)動作啟動或開關(guān)位置不對應(yīng)啟動方式；當(dāng)與其它產(chǎn)品一起使用有二套重合閘時，二套裝置的重合閘可以同時投入，本裝置不會出現(xiàn)二次重合。 三相重合時，可采用無檢定、檢線路無壓重合閘或檢同期重合閘，也可選擇線路有壓轉(zhuǎn)檢同期重合閘方式。檢無壓時，檢查抽取電壓小于0.3倍UXN或母線電壓小于30V；投入抽取有壓轉(zhuǎn)檢同期重合閘方式或檢同期時，檢查抽取電壓大于0.7倍UXN和母線電壓大于40V，且線路和母線電壓間相位差在整定范圍內(nèi)。 充

33、電條件：為避免多次重合閘，重合閘必須在“充電” 15s完成后，才可能啟動。當(dāng)斷路器在合位，跳閘位置繼電器不動作，無閉鎖重合條件開始充電。 放電條件：永跳、單重方式時三跳、跳閘位置繼電器動作持續(xù)24s、充電未滿時啟動重合閘、外部閉鎖重合開入、停用方式、重合出口時均可放電。當(dāng)合閘壓力不足時，若重合閘未啟動，延時200ms后放電，閉鎖重合閘；當(dāng)合閘壓力不足時，在200ms內(nèi)若重合閘啟動，則閉鎖重合閘的放電回路。重合閘置單重方式，則三相跳閘后，重合閘放電不重合。 單相跳閘或任一跳位動作啟動重合閘，在單相重合閘計(jì)時過程中，查詢有無三跳位置開入，若有則按三相跳閘啟動重合處理。 三相跳閘啟動重合計(jì)時開始：檢

34、無壓方式投入時無壓開始重合計(jì)時，有壓時如投入有壓轉(zhuǎn)檢同期方式則同期開始重合計(jì)時；檢同期方式投入時同期開始重合計(jì)時； 重合閘方式由外部切換把手或內(nèi)部切換把手決定。 在線路正常運(yùn)行時重合閘自適應(yīng)抽取電壓的幅值、相位。4 裝置硬件介紹4.1 裝置整體結(jié)構(gòu)保護(hù)裝置采用新一代32位基于DSP的通用硬件平臺。整體大面板，全封閉機(jī)箱，硬件電路采用后插拔的插件式結(jié)構(gòu)，CPU電路板采用6層板，并采用表面貼裝技術(shù)，提高了裝置可靠性。裝置有兩個完全獨(dú)立的、相同的CPU板，并具有獨(dú)立的采樣、A/D變換、邏輯計(jì)算及啟動功能。兩塊CPU板啟動經(jīng)二取二邏輯開放出口電源。另有一塊人機(jī)對話板，由一片DSP專門處理人機(jī)對話功能。

35、人機(jī)對話擔(dān)負(fù)鍵盤操作和液晶顯示功能。正常時，液晶顯示當(dāng)前時間、本側(cè)電流、電壓。人機(jī)對話中所有的菜單均為簡體漢字。通過本公司為保護(hù)提供的軟件，可對保護(hù)進(jìn)行更為方便、詳盡的監(jiān)視與控制。模擬量變換由12塊交流變換插件完成，功能是將TA、TV二次電氣量轉(zhuǎn)換成小電壓信號。保護(hù)開入、信號、出口各由1塊對應(yīng)插件完成，接點(diǎn)不足時有預(yù)留的擴(kuò)展位置。 裝置的整體結(jié)構(gòu)圖圖 41 裝置整體結(jié)構(gòu)圖4.2 結(jié)構(gòu)與安裝 裝置的外形尺寸如圖 42所示。 圖 42 裝置機(jī)箱外形尺寸 裝置的安裝尺寸如圖 43所示。圖 43 裝置機(jī)箱安裝尺寸 裝置的端子圖如圖 44所示。圖 44 裝置機(jī)箱端子圖其中：1、2# 交流輸入；3# 采樣

36、保持；4#、6# （主保護(hù)）DSP主板；5#、7# 備用插件；8# 開入插件；9# 信號插件；A# 出口插件；B#、C#、D#、E#為備用插件；F# 通訊插件；G# 穩(wěn)壓電源。4.3 裝置插件介紹組成裝置的插件有：交流變換插件、采樣保持插件、CPU插件、開入插件、信號插件、出口插件、通訊插件、穩(wěn)壓電源插件。具體硬件模塊圖見：圖 45 硬件模塊圖4.3.1 交流變換插件 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。圖 46 交流輸入變換插件與系統(tǒng)接線圖如無特殊說明，2插件為主要采樣插件，1插件備用。IA、IB、IC、3I0，分別為三相電流和零

37、序電流輸入，UA、UB、UC為三相電壓輸入；UX為重合閘中檢無壓、檢同期元件用的電壓輸入。 217，218端子為裝置的接地點(diǎn)，應(yīng)將該端子接至接地銅排。交流插件中三相電流和零序電流輸入，按額定電流可分為1A、5A兩種，訂貨時請注明，投運(yùn)前注意檢查。4.3.2 CPU插件CPU插件是在分析和借鑒了國內(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)插件。作為基本的軟硬件平臺，在單塊PCB板上完成數(shù)據(jù)采集、I/O、保護(hù)及控制功能等。4.3.3 開入插件圖 47 開入端子定義開入電源為直流220V或110V；其正電源連接到開入節(jié)點(diǎn)的公共端，

38、負(fù)電源接到831832端子。807為起動通道試驗(yàn)輸入，用于閉鎖式手動起動通道交換，一般在屏上設(shè)置通道試驗(yàn)按鈕，允許式該輸入不接。808、809端子為重合閘方式選擇開入，一般在屏上裝設(shè)重合閘的方式選擇切換開關(guān)，接點(diǎn)引入及方式如下：端子定義單重三重綜重停用808重合方式10101809重合方式20011注意：重合閘方式開關(guān)打在停用位置，僅表明本裝置的重合閘停用，保護(hù)仍是選相跳閘。810端子是溝三閉重輸入，其意義是：（1）溝三跳，即單相故障保護(hù)也三跳；（2）閉鎖重合閘。811、812、813端子分別為A、B、C三相的分相跳閘位置繼電器接點(diǎn)（TWJA、TWJB、TWJC）輸入，一般由操作箱提供。對3/

39、2接線方式，需接入邊斷路器和中間斷路器串聯(lián)的分相跳位。例如：811需接入邊斷路器A相跳位和中間斷路器A相跳位串聯(lián)后的接點(diǎn)。位置接點(diǎn)的作用是：（1）重合閘用（不對應(yīng)啟動重合閘、單重方式下判別開關(guān)是否三相跳開）；（2）判別線路是否處于非全相運(yùn)行； 815、816端子分別為其它保護(hù)動作單跳啟動重合閘、三跳啟動重合閘輸入。這兩個接點(diǎn)要求是瞬動接點(diǎn)，即保護(hù)動作返回而返回，單跳啟動重合閘可為三相跳閘的或門輸出，任一相跳閘即動作；而三跳啟動重合閘則必須為三相跳閘的與門輸出。如果不用本裝置的重合閘或采用位置不對應(yīng)啟動重合閘，則不接這兩個輸入。818端子是壓力閉鎖重合閘輸入，僅作用于重合閘，不用本裝置的重合閘時

40、，該端子可不接。825端子為檢修壓板，投入時可進(jìn)行開出傳動試驗(yàn)，同時裝置產(chǎn)生的監(jiān)控及繼保信息將不上送；827端子為縱聯(lián)保護(hù)的收信輸入。830端子對閉鎖式通道，為收發(fā)信機(jī)的3dB告警接點(diǎn)輸入，用于通道交換或運(yùn)行時監(jiān)視通道狀態(tài)；對允許式通道，830端子定義為導(dǎo)頻消失輸入，當(dāng)不采用解除閉鎖方式時，該端子不接。4.3.4 信號及出口插件圖 48 保護(hù)信號及開出端子定義901906端子為中央信號，當(dāng)裝置異?；虮Ｗo(hù)動作時有相應(yīng)信號開出。其中，TV斷線信號為瞬動接點(diǎn)，其余信號經(jīng)磁保持繼電器動作并保持，若要復(fù)位信號指示燈時，需按信號復(fù)歸按鈕或由通信口發(fā)遠(yuǎn)方信號復(fù)歸命令才返回。告警為裝置底層發(fā)出的硬件或平臺錯誤

41、的告警信號，告警為保護(hù)發(fā)出的自檢錯等告警信號。907910為裝置異常信號開出端子。911916為合閘開出端子，由重合閘功能模塊控制；917924為發(fā)信繼電器。當(dāng)用于閉鎖式時，發(fā)信繼電器動作則啟動收發(fā)信機(jī)發(fā)信，發(fā)信繼電器返回收發(fā)信機(jī)應(yīng)停信；用于允許式時，發(fā)信繼電器動作則發(fā)允許命令。閉鎖式、允許式的選擇由定值中的整定控制字確定；裝置給出多組接點(diǎn)，一組與通道設(shè)備連接，其它接點(diǎn)可用于記錄等。4.3.5 出口插件 本插件主要提供保護(hù)的出口接點(diǎn)、信號接點(diǎn)及遙信接點(diǎn)。圖 49 開出端子定義該插件輸出5組跳閘出口接點(diǎn)、1組啟動切機(jī)接點(diǎn)和2組啟動重合閘接點(diǎn)，均為瞬動接點(diǎn)；一般而言，上述的跳合閘輸出接點(diǎn)是夠用的，

42、如果不夠，則可在B插件處插入同A插件相同的開出插件，這樣可擴(kuò)展一倍的輸出接點(diǎn)。4.3.6 通訊插件圖 410 通訊插件通信接口定義通訊插件提供可用于就地打印的RS-232C串口及與保護(hù)管理機(jī)、變電站自動化系統(tǒng)的雙通信接口(RS-485，RS-232，以太網(wǎng)口)等功能；其中RS-485接口可以擴(kuò)展為以太網(wǎng)口。具體定義如圖所示。GPS對時接口有脈沖接點(diǎn)，對MMI進(jìn)行GPS對時；保護(hù)CPU的GPS對時接口在電源插件上。F01、F02為打印機(jī)電源控制接點(diǎn)，將打印機(jī)電源線中串入此接點(diǎn)，則正常時打印機(jī)不帶電，在有報(bào)文需要打印時，管理機(jī)將該接點(diǎn)閉合，導(dǎo)通打印機(jī)交流電源。F04、F05為GPS對時脈沖接點(diǎn)，可

43、進(jìn)行脈沖對時（分脈沖或秒脈沖）或B碼對時。推薦使用該接點(diǎn)進(jìn)行GPS對時。F06、F07、F08為內(nèi)部LON網(wǎng)端子，通過將各裝置的LON網(wǎng)互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)多臺保護(hù)裝置共享一個管理機(jī)。 F09F17為RS-485或RS-232串口，另外配有兩個以太網(wǎng)接口，可實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)、信息子站，故障錄波系統(tǒng)等不同系統(tǒng)、不同通信接口的相互連接。F21、F22為網(wǎng)絡(luò)打印RS-485串口；F23，F(xiàn)24為打印RS-232串口。F15、F20端子為各串口的公共地，各串口的屏蔽地需與此接點(diǎn)相連。4.3.7 穩(wěn)壓電源插件 圖 411 電源插件端子定義本插件為直流逆變電源插件。直流220 V或110 V電壓輸入經(jīng)抗干擾濾波回路

44、后，利用逆變原理輸出本裝置需要的三組直流電壓，即5 V、15 V及24 V。電源插件具有失電告警功能。G01、G02為GPS對時脈沖接點(diǎn)，對保護(hù)CPU對時，可進(jìn)行脈沖對時（分脈沖或秒脈沖）或B碼對時。G03、G04為內(nèi)部LON網(wǎng)端子，通過將各裝置的LON網(wǎng)互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)多臺保護(hù)裝置共享一個管理機(jī)。上述接點(diǎn)與通信管理機(jī)插件中的端子定義有重復(fù)，這主要是考慮到在實(shí)現(xiàn)多臺裝置共享管理機(jī)時，部分保護(hù)裝置可以不帶通信管理插件時的情況。G05、G06為強(qiáng)電復(fù)歸開入接點(diǎn)，可直接從外接進(jìn)220 V或110 V對保護(hù)裝置進(jìn)行復(fù)歸。G07G10為兩組失電告警接點(diǎn)，保護(hù)正常運(yùn)行時此接點(diǎn)斷開，保護(hù)裝置失電后，接點(diǎn)閉合。用于對保護(hù)裝置工作電源的監(jiān)視。5 定值清單及整定說明5.1 定值清單注：1. 下表中列出的定值整定范圍為建議整定值，裝置出廠時均按照此范圍進(jìn)行設(shè)定；若用戶有特殊需求需要改變