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1、WXH-813徽術(shù)說(shuō)明書(1.01)許繼電氣股份有限公司W(wǎng)XH-813A微機(jī)線路保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書(Version1.01)2007.9、/、4刖百1、應(yīng)用范圍WXH-813源列保護(hù)裝置主要用作110kV電壓等級(jí)輸電線路的縱聯(lián)差動(dòng)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(tái)邏輯開發(fā)可視化國(guó)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)源代碼完全由軟件機(jī)器人自動(dòng)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。-VALUE 什DATA3MLUM a相差縫日-巖相差.縫包盤nftTA事故分析透明化通過(guò)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(jí)、模塊

2、級(jí)、總線級(jí)三級(jí)監(jiān)視點(diǎn),可以監(jiān)視裝置內(nèi)部任一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),發(fā)生事故后通過(guò)透明化事故分析工具,可以對(duì)故障進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定位。跳閘違輯保護(hù)邏輯M據(jù)準(zhǔn)備故障波形回放:iii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(guò)描述文件以不同的形式重組,功能可以通過(guò)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。2.2 人機(jī)界面人性化XJGUI和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試向?qū)У某晒?yīng)用,降低了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度,使運(yùn)行維護(hù)工作變得輕松。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(shí)數(shù)據(jù)的顯示;類WINDOWS單,通過(guò)菜單提示,可完成裝置的全部操

3、作。隊(duì)H-gl3l,Rl微機(jī)迷路保驢2007-04-1707.2&.05.1,-1. U._I_3二LU理玉室岬b=D 000.00cdE=OOAJ 了前壓板UMe=0.002_0.00IcJC=0,OOA/零停壓板IMsfO. DO N 0, 00 通道5學(xué)tOu工,參數(shù)整定硬壓板 ,*開入量 告印本成報(bào)打版調(diào)通信設(shè)置 時(shí)鐘設(shè)置2.3 保護(hù)性能特點(diǎn)全線內(nèi)典型金屬性故障小于20ms配置快速的自適應(yīng)浮動(dòng)門檻的瞬時(shí)差動(dòng)保護(hù);差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)采用變動(dòng)作特性的原理;保護(hù)的變動(dòng)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(dòng)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(shí)延;X差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作區(qū)域

4、設(shè)置距離保護(hù)動(dòng)作區(qū)域設(shè)置自適應(yīng)的振蕩判據(jù)及先進(jìn)的振蕩識(shí)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(shí)快速動(dòng)作,振蕩中區(qū)內(nèi)故障可靠動(dòng)作;2.4 進(jìn)的光纖通道技術(shù)通道監(jiān)測(cè)按照G.826規(guī)范要求,詳細(xì)的通道信息使用戶直觀了解通道質(zhì)量,可進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位;通道傳輸采樣值修補(bǔ)功能,利用插值算法修復(fù)通道偶爾丟幀或誤碼引起的壞采樣點(diǎn),提高保護(hù)抗通道誤碼的能力;光纖通道自適應(yīng)主從定位技術(shù),主從狀態(tài)免整aE;自適應(yīng)TA變比,即無(wú)需整定對(duì)側(cè)變比值;2.5 利技術(shù)利用電流互感器二次測(cè)量電流動(dòng)態(tài)補(bǔ)償其傳遞產(chǎn)生的幅值和相位誤差(200610017752.4)差動(dòng)保護(hù)TA變比自適應(yīng)技術(shù)(20031

5、0110258.9)采樣序號(hào)調(diào)整同步技術(shù)(200310110259.3)快速數(shù)據(jù)窗相量算法技術(shù)(200310110258.9)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)中電流互感器TA斷線識(shí)別方法及差動(dòng)保護(hù)方法(200310110257.4)繼電保護(hù)故障檢測(cè)模塊(200310110260.6)高壓電網(wǎng)永久性故障自適應(yīng)判別方法(200410010372.9)1概述1.1應(yīng)用_范圍及_保護(hù)配置11221.2.1 保SA21.2.2 光纖誦情技術(shù)21.2.3 操#W32技術(shù)指標(biāo)32.1 基本電氣參數(shù)32.1.1 額S版32.1.2 額字直流數(shù)據(jù)42.1.3 打印機(jī)輔助交流電源42.1.4 功an42.1.5 15過(guò)IB力422i

6、M&42.2.1 縱卷H233.5.1 重合方式233.5.2 重合閘的夯放電233.5.3 .重合閘的啟動(dòng)233.5.4 重Q243.5.5 重合閘的告警回路243.5.6 其243.6年合百期2537低歸亍減載廠件253.8低卜K減載廠件263M靈啟動(dòng)263.10 故障開放元件273.10.1 短時(shí)開放保護(hù)273.10.2 對(duì)稱故障開放元件273.10.3 對(duì)稱故障開放元件273.11 輔11X&283111TV斷線椅杳283.11.2TV反岸檢杳293113TA斷線293.11.4TA飽和303115沅_B_傳_M_303.12 保邏 輯 框313.12.1 差動(dòng)保護(hù)邏輯313.12.2

7、 距離保護(hù)邏輯323.12.3 零序保護(hù)邏輯343.12.4 .不對(duì)稱相繼諫動(dòng)保護(hù)邏輯353.12.5 雙回線相繼諫動(dòng)保護(hù)遇輯363.12.6 合閘遇輯363.12.7 低383.12.8低394裝置硬件介紹4.1裝置整體結(jié)構(gòu)394.2結(jié)構(gòu)與安裝424.3裝置F介紹434.3.1 .電壓切換插件434.3.2 交流變換插件444.3.3 CPU454.3.4 *IESa454.3.5 AB464.3.6 出B474.3.7 操BB494.3.8 通訊插件504.3.9 電源插件515岸侑清單及整整說(shuō)明525.1 定值清單525.2 宗侑整宗說(shuō)明5853軟&M626訂貨須知627641概述i.i

8、應(yīng)用范圍及保護(hù)配置WXH-813A系列線路保護(hù)裝置是適用于110kV電壓等級(jí)輸電線路成套數(shù)字式保護(hù)裝置。WXH-813A系列裝置的主保護(hù)為分相電流差動(dòng)保護(hù),后備保護(hù)包括三段相間及接地距離保護(hù)及四段零序保護(hù)等,配置有三相重合閘功能。止匕外,該系列裝置還包括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-813A/B1適用于專用光纖或復(fù)用2Mb/s通信接口方式;WXH-813A/B2適用于復(fù)用64kb/s通信接口方式。具體配置詳見表1-1。表1-1WXH-813A系列裝置的保護(hù)配置功能名稱WXH-813A/B1WXH-813A/B2保護(hù)功能r分相電流差動(dòng)VVp三段相問(wèn)及接

9、地跑離VV四段零序電流VV二相一次重合閘VVTV斷線后過(guò)流VVr雙回線相繼速動(dòng)VV一不對(duì)稱故障相繼速動(dòng)VV手合同期*低周*低壓減載*變壓器低壓側(cè)相間短路的后備距離*無(wú)故障快速?gòu)?fù)歸*斷路器失靈啟動(dòng)其它功能r電壓切換回路VVr操作回路回路VV通信接口專用光纖及復(fù)用2Mb/s通信接口V復(fù)用64kb/s通信接口V注:,表示該型號(hào)產(chǎn)品的典型配置功能,*表示該型號(hào)的可選功能另外光纖雙通道接口方式請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)注明。1.1.1 產(chǎn)品特點(diǎn)基于高性能、高冗余的許繼新一代硬件平臺(tái),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(dòng)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),裝置定值、菜單、信息等簡(jiǎn)潔化設(shè)計(jì)是該保護(hù)裝置

10、的主要特點(diǎn)。1.1.2 保護(hù)功能特點(diǎn)動(dòng)作速度快,差動(dòng)保護(hù)全線內(nèi)典型金屬性故障小于20ms;先進(jìn)TA抗飽和方案,差動(dòng)保護(hù)抗區(qū)外飽和指標(biāo)不大于3ms;可選功能可通過(guò)配置工具,可靠、快捷的完成;采用高性能、可信賴、功能強(qiáng)大的許繼新一代硬件平臺(tái),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??梢暬倪壿嬮_發(fā)工具VLD,在VLD開發(fā)環(huán)境下,所有的保護(hù)邏輯都是由不同的可視化柔性繼電器組成,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(shí)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,大大提高裝置的

11、抗干擾能力;裝置的AD回路、CPU插件、繼電器線圈等全面自檢;1.1.3 光纖通道技術(shù)裝置可選配雙光纖通信接口,且兩接口獨(dú)立,輕松實(shí)現(xiàn)雙通道、雙差動(dòng),充分滿足雙通道的冗余;完全支持成幀通信格式,可實(shí)現(xiàn)通道故障精確診斷和定位功能;通道監(jiān)測(cè)按照G.826規(guī)范要求,詳細(xì)的通道信息使用戶直觀了解通道質(zhì)量,可進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位;可輸出雙端的瞬時(shí)數(shù)據(jù),便于通道測(cè)試、檢測(cè)和維護(hù);通道傳輸采樣值修補(bǔ)功能,利用插值算法修復(fù)通道偶爾丟幀或誤碼引起的壞采樣點(diǎn),提高保護(hù)抗通道誤碼的能力;光纖通道自適應(yīng)主從定位技術(shù),不需用戶整定;自適應(yīng)TA變比,即無(wú)需整定對(duì)側(cè)變比值;專用光纖通道:2Mb/s高速數(shù)據(jù)傳輸;復(fù)用傳輸通道:

12、復(fù)用2Mb/s數(shù)率數(shù)據(jù)(E1)接口傳輸,復(fù)用64kb/s數(shù)率數(shù)據(jù)傳輸(PCM)。1.1.4 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(shí)數(shù)據(jù)的顯示;中文下拉式菜單,通過(guò)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:100/V3V;額定交流電流In:5A或1A;額定頻率fn:50Hz。2.1.2 額定直流數(shù)據(jù)220V或110V,允許變化范圍:80%115%。2.1.3 打印機(jī)輔助交流電源220V,0.7A,50Hz/60Hz,允許變化范圍:80%115%。2.1.4 功率消耗交流電壓回路

13、:不大于0.5VA/相(額定電壓下);交流電流回路:不大于1VA/相(In=5A);不大于0.5VA/相(In=1A);直流回路:保護(hù)裝置不大于50W(正常進(jìn)行);保護(hù)裝置不大于100W(保護(hù)動(dòng)作);每路開入回路不大于0.5Wo2.1.5 過(guò)載能力交流電壓回路:1.5Un連續(xù)工作;交流電流回路:2In長(zhǎng)期運(yùn)行;10In10s;40In1s;2.2 主要技術(shù)指標(biāo)2.2.1 縱差保護(hù)動(dòng)作電流整定范圍:0.05In2In整定誤差:2.5%或0.01In;整組動(dòng)作時(shí)間:典型金屬性故障不大于20ms。2.2.2 距離保護(hù)整定范圍:0.01Q25Q(In=5A)0.05Q125Q(In=1A)阻抗動(dòng)作值準(zhǔn)

14、確度:在線路阻抗角下、滿足精工電壓的條件下,測(cè)量阻抗整定值平均誤差不超過(guò)2.5%或0.05/InQo精確工作電壓:0.25V60V精確工作電流范圍:0.1In301nI段的暫態(tài)超越不大于3%;H、田段延時(shí)時(shí)間元件:0.05s10s,整定值誤差不超過(guò)土1%或40ms;I段整組動(dòng)作時(shí)間:I段整定延時(shí)為0s時(shí),在0.7倍整定阻抗內(nèi)不大于30ms;2.2.3 零序電流方向保護(hù)整定范圍:0.05In20In,整定值誤差不超過(guò)早.5%或i0.01In;?零序功率方向元件動(dòng)作區(qū):190Arg(3U43I0)30;延時(shí)段時(shí)間元件:零序I段0s10s,誤差不超過(guò)土或M0ms;零序II、III段0.05s10s,

15、誤差不超過(guò)土或招0ms;零序IV段0.5s10s,誤差不超過(guò)由或苗0ms;2.2.4 測(cè)距部分單端電源金屬性故障時(shí)允許誤差:=2.5%2.2.5 重合閘具有三相一次重合閘功能;同期角度整定范圍為:1060;重合閘延時(shí)時(shí)間元件:0.3s10s,誤差不超過(guò)土或切0ms;一次重合閘時(shí)間間隔為15s;同期角度整定誤差:不大于七。2.2.6 手合同期手合時(shí)間:0.5s;無(wú)壓檢定元件:30V;誤差:不超過(guò)5%有壓檢定元件:40V;誤差:不超過(guò)5%2.2.7 低周減載整定范圍:45Hz49.5Hz;整定誤差:不超過(guò)土0.02Hz;延時(shí)時(shí)間元件:0.1s30s;整定誤差:誤差不超過(guò)土2%60ms;滑差整定范圍

16、:0.5Hz/s20Hz/s;整定誤差:誤差不超過(guò)10%0.2Hz/s2.2.8 低壓減載整定范圍:20.0V90.0V;整定誤差:不超過(guò)2.5%;延時(shí)時(shí)間元件:0.1s20s;整定誤差:誤差不超過(guò)土1%40ms;電壓變化率整定范圍:10V/s120V/s;整定誤差:不超過(guò)10%2.2.9 記錄容量及定值區(qū)容量故障錄波內(nèi)容和故障事件報(bào)告容量記錄保護(hù)跳閘前4個(gè)周波、跳閘后6個(gè)周波所有電流電壓波形;保護(hù)裝置可循環(huán)記錄50次故障事件報(bào)告。正常波形記錄容量正常時(shí)保護(hù)可記錄10個(gè)周波所有電流電壓波形,以供記錄或校驗(yàn)極性。異常記錄容量可循環(huán)記錄200次事件記錄和裝置自檢報(bào)告。事件記錄包括軟、硬壓板投退、開

17、關(guān)量變位等;裝置自檢報(bào)告包括硬件自檢出錯(cuò)報(bào)警、裝置長(zhǎng)期啟動(dòng)等。裝置提供32套定值區(qū)2.2.10 對(duì)時(shí)方式IRIG-B碼對(duì)時(shí);GP3t沖對(duì)時(shí)(分脈沖或秒脈沖);監(jiān)控系統(tǒng)絕對(duì)時(shí)間的對(duì)時(shí)命令;2.2.11 輸出觸點(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(guò)電流不大于5Ao電壽命:裝置輸出觸點(diǎn)電路在電壓不超過(guò)250V,電流不超過(guò)0.5A,時(shí)問(wèn)常數(shù)為5ms0.75ms的負(fù)荷條件下,裝置能可靠動(dòng)作及返回1000次。機(jī)械壽命:裝置輸出觸點(diǎn)不接負(fù)荷,能可靠動(dòng)作和返回10000次。2.2.12 絕緣性能絕緣電阻裝置所有電路與外

18、殼之間的絕緣電阻在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,不小于100MQo介質(zhì)強(qiáng)度裝置所有電路與外殼的介質(zhì)強(qiáng)度能耐受交流50Hz,電壓2kV(有效值),歷時(shí)1min試驗(yàn),而無(wú)絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。2.2.13 沖擊電壓裝置的導(dǎo)電部分對(duì)外露的非導(dǎo)電金屬部分外殼之間,在規(guī)定的試驗(yàn)大氣條件下,能耐受幅值為5kV的標(biāo)準(zhǔn)雷電波短時(shí)沖擊檢驗(yàn)。2.2.14 機(jī)械性能工作條件能承受國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為I級(jí)的振動(dòng)和沖擊響應(yīng)檢驗(yàn)。運(yùn)輸條件能承受國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為I級(jí)的振動(dòng)耐久、沖擊耐久及碰撞檢驗(yàn)。2.2.15 抗電氣干擾性能1)抗輻射電磁場(chǎng)騷擾能力:能承受GB/T14598.9-2002第4章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為m級(jí)的

19、輻射電磁場(chǎng)騷擾;2)抗快速瞬變干擾能力:能承受GB/T14598.10-1996第4章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為IV級(jí)的快速瞬變干擾;3)抗衰減振蕩波脈沖群干擾能力:能承受GB/T14598.13-1998第3章和第4章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為田級(jí)的脈沖群干擾試驗(yàn);4)抗靜電放電干擾能力:能承受GB/T14598.14-1998第4章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為m級(jí)的的靜電放電干擾;5)電磁發(fā)射干擾能力:按GB/T14598.16-2002第4章規(guī)定的傳導(dǎo)發(fā)射限值和4.2規(guī)定的輻射發(fā)射限值。6)抗工頻磁場(chǎng)干擾能力:能承受GB/T17626.8-1998第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為IV級(jí)的工頻磁場(chǎng)干擾。7)抗脈沖磁場(chǎng)干擾能力:能承

20、受GB/T17626.9-1998第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為IV級(jí)的脈沖磁場(chǎng)干擾。8)抗阻尼振蕩磁場(chǎng)干擾能力:按GB/T17626.10-1998第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為IV級(jí)的阻尼振蕩磁場(chǎng)干擾。9)抗浪涌騷擾能力:能承受IEC60255-22-5:2002第4章規(guī)定的浪涌騷擾。10)抗射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾能力:能承受IEC60255-22-6:2001第4章規(guī)定的射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾。11)抗工頻干擾能力:能承受IEC60255-22-7:2003第4章規(guī)定的工頻干擾。2.3 環(huán)境條件工作環(huán)境溫度:10C+55C,24h內(nèi)平均溫度不超過(guò)+35C儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境溫度:25C+70C,在極限值下不加激勵(lì)量,裝

21、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。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25C且表面無(wú)凝露。最高溫度為+40C時(shí),平均最大相對(duì)濕度不大于50%。1) 大氣壓力:80kPa110kPa。2.4 通信接口以太網(wǎng)通信口:2個(gè);RS-485通訊接口:2個(gè)。通信規(guī)約可選擇電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999(IEC60870-5-103)規(guī)約或IEC61850規(guī)約。1) 打印口,可選RS-485或RS-232。2)調(diào)試口,RS-232。2.5 光纖通道技術(shù)參數(shù)2.5.1 光纖接口1)光纖類型:?jiǎn)文?,特性符合CCITTRee.G6522) 光波長(zhǎng):1310nm

22、3)光纖接收靈敏度:-34dBm4)發(fā)送電平:-5dBm5)光纖連接器類型:FC2.5.2 繼電保護(hù)復(fù)用接口64kb/s接口同向64kb/s;4線0.50.7mm雙絞線式電纜;阻抗:120Q5%;速率:64kb/s;線編碼:64kb/s同向線路編碼;接口碼型:符合G703.1接口碼型要求;允許通道傳輸延時(shí):?jiǎn)蜗虿淮笥?5ms。2Mb/s接口速率:2.048Mb/s;阻抗:75Q不平衡或120Q平衡;編碼:HDB3;接口碼型:符合G703.6接口碼型要求;允許通道傳輸延時(shí):?jiǎn)蜗虿淮笥?5ms。3 保護(hù)原理介紹本裝置的保護(hù)功能設(shè)計(jì),基于許繼公司開發(fā)的可視化邏輯開發(fā)環(huán)境(VLD),同時(shí)采用分層、分模

23、塊的設(shè)計(jì)思想,將保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)按數(shù)據(jù)處理、元件計(jì)算、保護(hù)邏輯、出口邏輯等進(jìn)行劃分。3.1 啟動(dòng)元件在保護(hù)裝置中,啟動(dòng)元件主要用于系統(tǒng)故障檢測(cè)、開放故障處理邏輯及開放出口繼電器的正電源功能,啟動(dòng)元件動(dòng)作后,在滿足復(fù)歸條件后返回。保護(hù)啟動(dòng)元件包含相電流突變量啟動(dòng)、零序電流啟動(dòng)、靜穩(wěn)破壞啟動(dòng)、差7s驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)流啟動(dòng)、低周啟動(dòng)、低壓?jiǎn)?dòng)等啟動(dòng)元件,任一啟動(dòng)元件動(dòng)作展寬繼電器后開放故障處理邏輯。3.1.1 相電流突變量啟動(dòng)元件通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)各相電流采樣的瞬時(shí)值的變化情況,來(lái)判斷被保護(hù)線路是否發(fā)生故障,該元件在大多數(shù)故障的情況下均能靈敏啟動(dòng),為保護(hù)的主要啟動(dòng)元件。其判據(jù)為:Imax1.25ItIdz其中:Idz

24、為電流突變量啟動(dòng)定值。It為浮動(dòng)門檻,隨著變化量輸出增大而逐步自動(dòng)提高,取1.25倍可保證門檻電流始終略高于不平衡輸出。3.1.2 零序電流啟動(dòng)元件主要用于在高阻接地故障情況下保護(hù)可靠啟動(dòng),作為輔助啟動(dòng)元件,元件本身帶30ms延時(shí)。其判據(jù)為:31。10dz式中:31。為三倍零序電流,Iodz為零序電流啟動(dòng)定值。3.1.3 靜穩(wěn)破壞啟動(dòng)元件為了檢測(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,保護(hù)還設(shè)有靜穩(wěn)破壞電流啟動(dòng)元件。在距離保護(hù)投入且“距離保護(hù)經(jīng)振蕩”控制字投入時(shí),裝置投入靜穩(wěn)破壞啟動(dòng)兀件。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(dòng)元件未啟動(dòng)時(shí),延時(shí)30ms動(dòng)作。3.1.4

25、差流啟動(dòng)元件差動(dòng)保護(hù)設(shè)有分相差流啟動(dòng)元件,用于一側(cè)為弱電源或高阻故障時(shí)的輔助啟動(dòng)元件,由差流動(dòng)作元件復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)元件構(gòu)成,動(dòng)作時(shí)帶30ms延時(shí)。差流動(dòng)作元件具判據(jù)為:ICD0.8ISET式中:Iset為相量差動(dòng)電流定值;A、B、C相差流。電壓?jiǎn)?dòng)元件其判據(jù)為:任一側(cè)U8V或3U01.2V或3U05V。式中:U為相電壓的突變量,3Uo為零序電壓的突變量,3Uo為零序電壓。3.1.5 低周啟動(dòng)元件低周減載模塊設(shè)置了一個(gè)低周啟動(dòng)元件,其判據(jù)為:1) fFD;2)任一相電流I0.1In;3) UabVBF4)滑差f/tDFT其中:f為系統(tǒng)頻率,f/t為滑差;FD為低周減載頻率定值;VBF為低周減載低壓

26、閉鎖定值;DFT為低周減載滑差閉鎖定值。3.1.6 低壓?jiǎn)?dòng)元件低壓減載模塊設(shè)置了一個(gè)低壓?jiǎn)?dòng)元件,其判據(jù)為:1)無(wú)TV斷線告警;2)UVDY且任一相電流大于o.lln;3)三相線電壓均大于12V且3U215V;其中:VDY為低壓減載保護(hù)模塊低壓定值。3.2 數(shù)字通信接口及同步調(diào)整3.2.1 通信接口線路差動(dòng)保護(hù)是利用線路兩側(cè)保護(hù)裝置交換的數(shù)字信號(hào),完成縱聯(lián)差動(dòng)功能的保護(hù),通信接口完成本側(cè)數(shù)據(jù)的組幀發(fā)送及接收對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)并完成解幀處理。通道方式以2Mb/s數(shù)據(jù)傳輸采用專用光纖通道;以2Mb/s數(shù)據(jù)傳輸采用復(fù)接PDH或SDH系統(tǒng)的2Mb/s(E1)接口;以64kb/s數(shù)據(jù)傳輸采用復(fù)接PCM(G.70

27、3)同向接口;通道連接方式a)復(fù)用方式Mi保護(hù)裝置N則保護(hù)裝置接方式b)專用方式813A 差動(dòng) 保護(hù)仁二1.813A 差動(dòng) 保護(hù)專用光纖(JMW保護(hù)裝置N側(cè)保護(hù)裝置圖3-1復(fù)用連圖3-2專用連接方式3.2.2 雙通道工作方式(可選)差動(dòng)保護(hù)提供雙通道工作方式,雙通道(CHA、CHB)并行工作,獨(dú)立收發(fā)數(shù)據(jù)。一通道中斷不影響另一通道工作,提高了通道的可靠性。雙通道工作方式時(shí)注意兩側(cè)保護(hù)雙通道不要混接,即M側(cè)裝置CHA通道的接收、發(fā)送接N側(cè)裝置CHA的發(fā)送、接收;M側(cè)裝置CHB通道接收、發(fā)送接N側(cè)裝置CHB的發(fā)送、接收。3.2.3 通道信息和誤碼監(jiān)測(cè)通道狀態(tài)信息在瀏覽菜單中, 保護(hù)提供通道顯示信息

28、如下: 通道延時(shí) TS 秒誤碼率 嚴(yán)重誤碼秒數(shù) 秒誤碼數(shù) 丟幀數(shù)運(yùn)行人員查看通道的時(shí)延兩側(cè)采樣時(shí)刻偏差當(dāng)前1s內(nèi)的誤碼率通道累計(jì)出現(xiàn)嚴(yán)重誤碼的秒數(shù)當(dāng)前1s內(nèi)的誤碼數(shù)當(dāng)前1s內(nèi)的丟幀數(shù)誤碼秒數(shù)通道的累計(jì)產(chǎn)生誤碼的秒數(shù)通信模塊接收到的每一幀數(shù)據(jù)都需經(jīng)過(guò)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),差動(dòng)保護(hù)將被閉鎖。通道恢復(fù)后,保護(hù)自動(dòng)投入。3.2.4 同步調(diào)整高壓輸電線路兩端保護(hù)裝置上電時(shí)刻不同和采樣品振偏差,再加上一端采樣數(shù)據(jù)傳送到另一端的時(shí)間延遲,因此,兩端電流量的采樣時(shí)

29、刻通常不一致,不能直接進(jìn)行差動(dòng)計(jì)算。為使進(jìn)行計(jì)算的兩端電流量的采樣時(shí)刻一致,需設(shè)定一端的采樣時(shí)刻為參考基準(zhǔn)(主端),另一端參照基準(zhǔn)調(diào)整自己的采樣時(shí)刻(從端),這樣將兩側(cè)保護(hù)采樣時(shí)刻調(diào)整一致的過(guò)程稱為同步調(diào)整。本保護(hù)從端首先采用“梯形算法”,計(jì)算出兩側(cè)保護(hù)裝置的采樣偏差;再通過(guò)采樣序號(hào)調(diào)整,對(duì)齊兩端采樣序號(hào);從端完成同步調(diào)整后,通知主端進(jìn)入同步狀態(tài),至此兩側(cè)完成同步調(diào)整過(guò)程。3.3 電流差動(dòng)元件本裝置差動(dòng)元件針對(duì)線路保護(hù)區(qū)內(nèi)各種故障類型配置了分相穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)、分相故障分量差動(dòng)及零序電流差動(dòng);穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)元件設(shè)置快速區(qū)元件及靈敏區(qū)元件,快速區(qū)元件采用短窗相量自適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作,使保護(hù)典型金屬性故障

30、小于20ms;靈敏區(qū)采用全周付氏向量算法作為快速區(qū)的補(bǔ)充;故障分量差動(dòng)不受負(fù)荷影響,對(duì)于區(qū)內(nèi)高阻故障及振蕩中故障性能優(yōu)越,元件本身采用全周付氏向量算法并略帶延時(shí)保證其可靠性;100ms動(dòng)作,主要針對(duì)零序電流差動(dòng)作為穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)及故障分量的后備延時(shí)緩慢爬升高阻故障;3.3.1 分相穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)元件動(dòng)作方程:ICDISETICD0.75*Ir式中:動(dòng)作電流ICD11MIN|,為兩側(cè)電流矢量和的幅值;制動(dòng)電流Ir|IMIN|,為兩側(cè)電流矢量差的幅值;ISET為相量差動(dòng)電流定值,由用戶整定;整定時(shí)應(yīng)保證區(qū)內(nèi)故障有足夠的靈敏度。3.3.2 分相增量差動(dòng)元件動(dòng)作方程:ICDISETICD0.75*Ir式中:動(dòng)

31、作電流ICD11MIN|,為兩側(cè)電流變化量矢量和的幅值;制動(dòng)電流Ir|IMIN|,為兩側(cè)電流矢量差的幅值;ISET為相量差動(dòng)電流定值。3.3.3 零序電流差動(dòng)兀件動(dòng)作方程:ICD0ISET0ICD00.75*Ir0式中:動(dòng)作電流ICD0|3IM03IN0|,為兩側(cè)零序電流矢量和的幅值;制動(dòng)電流Ir0|3IM03IN0|,為兩側(cè)零序電流矢量差的幅值;ISET0為零序差動(dòng)電流定值,由用戶整定;三倍零序差流動(dòng)作整定值,按保證經(jīng)大過(guò)渡電阻接地時(shí)有足夠的靈敏度整定。該元件滿足條件后延時(shí)100ms動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性圖3-3為差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性圖,各差動(dòng)元件動(dòng)作特性區(qū)別僅在于差動(dòng)電流定值及制動(dòng)系數(shù)的不同,

32、圖中ISET為相應(yīng)差動(dòng)元件的動(dòng)作定值門檻,Coef_K為相應(yīng)差動(dòng)元件的比率制動(dòng)系數(shù)。3.4 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。3.4.1 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I、H、田段保護(hù);I、n段動(dòng)作特性:1Tm20U0I0圖3-4a接地距離多邊形特性零功方向元件特性圖3-4b零序電抗線:90UIkz3I0Zsetejdz3l0ej78270零序功率方向:190ArgU030m段動(dòng)作特性:XZDZI0FDZ/FDZ20RDZRU0圖3-4c

33、接地距離多邊形特性圖3-4d零功方向元件特性測(cè)量方程(X,R的測(cè)量)錯(cuò)誤!其中:Ki=R1,Kx為零序電抗補(bǔ)償系數(shù),Kr為零序電阻補(bǔ)償系數(shù)。3.4.2 三段式相間距離相間距離I、n田段保護(hù)采用由正序電壓極化的圓特性。I、n段動(dòng)作特性:a正方向故障的動(dòng)作特性(帶記憶)b正方向故障的動(dòng)作特性(穩(wěn)態(tài))圖3-5正方向故障的動(dòng)作特性(帶記憶)m段動(dòng)作特性:圖3-6a正方向不對(duì)稱故障時(shí)動(dòng)作特性圖3-6b三相故障時(shí)動(dòng)作特性(偏移阻抗)正序極化電壓較高時(shí),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(shí),由正序電壓記憶量極化。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I

34、、II段距離繼電器暫態(tài)動(dòng)作后,改用反偏阻抗繼電器,保證繼電器動(dòng)作后能保持到故障切除。在I、II段距離繼電器暫態(tài)不動(dòng)作時(shí),改用上拋?zhàn)杩估^電器,保證母線及背后故障時(shí)不誤動(dòng)。對(duì)后加速則一直使用反偏阻抗繼電器。動(dòng)作方程I、II比相圓:90Arg(U&poiej/%)90為偏移角;電抗線:90Arg(I&Zsetej780/lAp)90田段比相圓:90Arg(Upol/Uop)90式中:U&ol為極化電壓,采用正序極化;po負(fù)荷線:在重負(fù)荷時(shí),測(cè)量阻抗可能落入阻抗元件內(nèi),因此增加負(fù)荷特性曲線。繼電器兩邊的斜率與線路正序阻抗角一致,Rzd為負(fù)荷限制電阻定值。3.4.3 變壓器低壓側(cè)相間短路的后備距離后備距

35、離元件是針對(duì)Y/接線變壓器低壓側(cè)母線相間短路而設(shè)。對(duì)Y/接線組別的變壓器,保護(hù)范圍必須包括主變低壓側(cè)母線。一般低壓側(cè)系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng),所以僅考慮兩相短路和三相短路。該元件由負(fù)序阻抗及上拋圓阻抗元件構(gòu)成;負(fù)序阻抗元件負(fù)序阻抗元件是針對(duì)變壓器低壓側(cè)兩相短路而設(shè)置。在Y/接線組別的變壓器中,兩側(cè)電壓和電流的大小和相位均發(fā)生了變化。由于其接線方式對(duì)正序、負(fù)序分量轉(zhuǎn)換的角度不同,因此變壓器低壓側(cè)兩相短路對(duì)距離保護(hù)性能產(chǎn)生很大影響。采用負(fù)序阻抗元件能很好解決變壓器低壓側(cè)兩相短路故障靈敏度與躲負(fù)荷之間的矛盾如圖:主變低壓側(cè)兩相短路時(shí)各點(diǎn)正、負(fù)序電壓分布圖,圖中F為故障點(diǎn),y為保護(hù)范圍末端。Zs、Zl、Z

36、t、Zp分別為系統(tǒng)阻抗、線路阻抗、變壓圖3-7主變低壓側(cè)兩相短路時(shí)各點(diǎn)正、負(fù)序電壓分布圖補(bǔ)償序分量電壓:UiU1-IlZZX,U2U2T2ZZX式中:Ui、Ii、U2、I2分別為保護(hù)安裝處測(cè)量的正序電壓、正序電流、負(fù)序電壓、負(fù)序電流;ZZX為遠(yuǎn)后備阻抗定值:ZZX=Zl+Zt+Zf;在故障點(diǎn)永遠(yuǎn)有UiU20.5Un,故區(qū)內(nèi)故障時(shí)U2U1;負(fù)序阻抗繼電器動(dòng)作方程:IU2IlUil為防止反向故障負(fù)序阻抗元件的潛動(dòng)和TV斷線的影響,附加輔助判據(jù):IU|min50V且3I20.3In上拋圓阻抗元件上拋圓阻抗元件是針對(duì)變壓器低壓側(cè)發(fā)生的三相故障而設(shè)置。在變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路時(shí),不存在負(fù)序電流及電壓,

37、負(fù)序阻抗元件不動(dòng)作。采用上拋圓阻抗元件很好解決三相短路故障靈敏度與躲負(fù)荷之間的矛盾,動(dòng)作方程:90ArgZZX270U一IZZ3式中:ZZX=Zl+Zt+Zf,ZZ3為相間距離III段阻抗定值。該繼電器的動(dòng)作特性是以ZZXZZ3端點(diǎn)之間連線為直徑的上拋圓。其保護(hù)范圍包含了低壓側(cè)母線和饋線。遠(yuǎn)后備阻抗元件是針對(duì)Y/接線變壓器低壓側(cè)母線相間短路而設(shè)。繼電器的動(dòng)作特性如圖.x圖3-81為負(fù)序阻抗,2為上拋圓阻抗遠(yuǎn)后備阻抗定值ZZX按包含變壓器低壓側(cè)最長(zhǎng)線路整定,ZZ3為相間阻抗三段定值。3.5 重合閘3.5.1 重合方式裝置可以實(shí)現(xiàn)三相一次重合閘。重合閘不用時(shí),退出壓板。3.5.2 重合閘的充放電在

38、軟件中,專門設(shè)置了一個(gè)計(jì)數(shù)器,模仿自動(dòng)重合閘中電容器的充放電功能。重合閘的重合功能必須在“充電”完成后才能投入,以避免發(fā)生多次重合閘。重合閘充電條件:a)斷路器在“合閘”位置,即斷路器跳閘位置繼電器TW必動(dòng)作;b)重合閘啟動(dòng)回路不動(dòng)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。在以上條件滿足時(shí),充電計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。充電時(shí)間為15s,充電滿后裝置面板上的“重合允許”信號(hào)燈點(diǎn)亮,放電后該燈熄滅。重合閘放電條件a)重合閘退出;b)收到外部閉鎖重合閘信號(hào)(如手跳閉鎖重合閘等);c)重合閘啟動(dòng)前合閘壓力不足延時(shí)200ms“放電”;d)位置異常;e)重合閘脈沖發(fā)出的同時(shí)“放電”;f

39、)重合閘“充電”未滿時(shí),跳閘位置繼電器TWJ動(dòng)作或有保護(hù)跳閘啟動(dòng)重合閘開入;g)控制回路斷線10s后;h)TWJ開入24s;i)有手合同期開入時(shí)立即“放電”。在滿足以上任一條件時(shí),充電計(jì)數(shù)器清零。1.1.3 重合閘的啟動(dòng)本裝置設(shè)有兩個(gè)啟動(dòng)重合閘的回路:保護(hù)跳閘啟動(dòng)重合閘以及斷路器偷跳啟動(dòng)重合閘。a)保護(hù)跳閘啟動(dòng)重合閘內(nèi)部設(shè)有保護(hù)跳閘啟動(dòng)重合閘開入(來(lái)自跳閘繼電器),重合閘在保護(hù)收跳令時(shí)開始計(jì)時(shí)。b)斷路器偷跳啟動(dòng)本裝置考慮了斷路器偷跳啟動(dòng)重合閘(控制字“偷跳重合投”置1時(shí)此功能投入;置0時(shí)此功能退出),主要用于斷路器偷跳。本裝置僅利用跳閘位置繼電器觸點(diǎn)啟動(dòng)重合閘,二次回路設(shè)計(jì)必須保證手跳時(shí)通過(guò)

40、閉鎖重合閘開入端子將重合閘回路“放電”。1.1.4 重合出口重合閘啟動(dòng)后,在未發(fā)重合令前,程序完成以下功能:a)不斷檢測(cè)有無(wú)閉鎖重合閘開入。若有,則充電計(jì)數(shù)器清零。b)根據(jù)重合閘控制字設(shè)置的檢同期和檢無(wú)壓等方式,進(jìn)行電壓檢查,不滿足條件時(shí),重合計(jì)數(shù)器清零。c)若重合閘一直未能重合,等待一定延時(shí)后整組復(fù)歸。1.1.5 重合閘的告警回路本重合閘設(shè)置了以下告警回路。重合閘投檢同期或無(wú)壓方式時(shí),檢查到抽取電壓低于0.85Uxn且斷路器在合位,則延時(shí)10s報(bào)抽取電壓斷線動(dòng)作,抽取電壓大于0.85Uxn延時(shí)2s返回。1.1.6 其它線路正常運(yùn)行時(shí)識(shí)別抽取電壓的額定值Uxn,極性,相位,所以做試驗(yàn)時(shí)應(yīng)模擬線

41、路正常運(yùn)行狀態(tài)(時(shí)間大于1s)。重合過(guò)程中檢無(wú)壓方式為檢抽取電壓或母線電壓無(wú)壓。線路抽取電壓的門檻取為0.4Uxn,母線三相電壓小于30V。有壓時(shí)轉(zhuǎn)為檢同期方式,線路抽取電壓有壓門檻取為0.7Uxn,母線電壓的有壓門檻取為40V。檢鄰線有流方式時(shí),檢查鄰線電流0.08In,允許重合。具有偷跳啟動(dòng)重合控制方式。3.6 手合同期有手合同期開入且開關(guān)處于跳位,滿足手合同期條件,延時(shí)到方可合閘。檢同期過(guò)程中監(jiān)視開關(guān)一直處在跳位。定值為Ux超前Ua的固有角度,自適應(yīng)檢無(wú)壓或檢同期,檢查兩側(cè)電壓,任一側(cè)無(wú)壓(0.7Uxn)轉(zhuǎn)為檢同期,檢同期過(guò)程中計(jì)算Ux與Ua(Uab)之間的角度與固有角度(即定值)之差小

42、于300允許合閘。無(wú)壓或同期延時(shí)固定為0.5so連續(xù)10s不能合閘,則返回。為防止手合于故障,開關(guān)跳開后,手合開入未消失前再次合于故障上,設(shè)一手合記數(shù)器,滿10s后,方可開放手合功能。當(dāng)有壓力低開入時(shí)閉鎖手合同期。手合記數(shù)器清零的條件:1 .手合啟動(dòng)后整組復(fù)歸時(shí);2 .開關(guān)為合位;3 .手合記數(shù)器未滿時(shí),又來(lái)手合開入;上述條件不滿足手合記數(shù)器開始計(jì)時(shí)。3.7 低周減載元件利用這一元件可以實(shí)現(xiàn)分散式的頻率控制,當(dāng)系統(tǒng)頻率低于整定頻率時(shí)此元件就能自動(dòng)判定是否切除負(fù)荷;低周減載功能邏輯中設(shè)有一個(gè)滑差閉鎖元件以區(qū)分故障情況、電機(jī)反充電和真正的有功缺額;當(dāng)UABI壓低于閉鎖頻率計(jì)算電壓時(shí),低周減載元件將

43、自動(dòng)退出;該元件在TVt線時(shí)退出。低周減載元件的判據(jù)為:UabVBFfFDdf/dtDFTI0.1In(任一相電流)(“電流閉鎖投”控制字為1時(shí))滿足以上條件經(jīng)低周延時(shí)出口。其中:VBF為低周減載低壓閉鎖定值;FD為低周減載頻率定值;DFT為滑差閉鎖定值。3.8 低壓減載元件該元件實(shí)現(xiàn)低壓解列控制,當(dāng)系統(tǒng)電壓低于整定電壓時(shí)判定是否低壓解列及切除負(fù)荷。該元件在TVt線時(shí)退出。低壓減載元件的判據(jù)為:VDYU12V(小AB、C三相均大于)3U215VdUdtDVT1 0.1In滿足以上條件經(jīng)低壓延時(shí)出口。其中:VDYM氐壓減載低壓定值;DVT為電壓變化率閉鎖定值。3.9 失靈啟動(dòng)斷路器失靈啟動(dòng)設(shè)有三

44、個(gè)電流元件,即AB、C相電流元件。斷路器失靈啟動(dòng)電流元件的動(dòng)作條件受控制字投退。為避免重負(fù)荷時(shí)負(fù)荷電流大于失靈啟動(dòng)電流定值情況下,失靈啟動(dòng)元件不能復(fù)歸的缺點(diǎn),斷路器失靈啟動(dòng)設(shè)置了兩個(gè)啟動(dòng)元件(電流突變量啟動(dòng)元件,零序電流輔助啟動(dòng)元件),失靈啟動(dòng)元件必須經(jīng)此兩個(gè)啟動(dòng)元件開放。當(dāng)啟動(dòng)元件動(dòng)作后,任一相電流元件動(dòng)作,則三相失靈啟動(dòng)出口。3.10 故障開放元件3.10.1 短時(shí)開放保護(hù)相電流突變量啟動(dòng)元件,能靈敏反映各種不對(duì)稱和對(duì)稱故障,利用該元件動(dòng)作后瞬時(shí)開放保護(hù),如識(shí)別系統(tǒng)失穩(wěn)后的期間再發(fā)生故障時(shí)則采用不對(duì)稱故障開放及對(duì)稱故障開放保護(hù)邏輯。3.10.2 不對(duì)稱故障開放元件不對(duì)稱故障判別元件的基本出發(fā)點(diǎn)就是檢測(cè)三相不對(duì)稱度。不對(duì)稱故障判別元件的動(dòng)作判據(jù)為:I2+Ioml1采用這種故障判別元件在振蕩過(guò)程中發(fā)生區(qū)外故障時(shí)不會(huì)誤開放保

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