WXB-65A饋線技術(shù)說明書V3001

國電南自Q/GDNZ.J.01.97-2002標(biāo)準(zhǔn)備案號：1546-2002WXB-65A微機(jī)饋線保護(hù)測控裝置技術(shù)說明書國電南京自動化股份有限公司GUODIANNANJINGAUTOMATIONCO.，LTD.

WXB-65A微機(jī)饋線保護(hù)測控裝置技術(shù)說明書V1.20國電南京自動化股份有限公司2009年03月*本說明書可能會被修改，請注意最新版本*由國電南自技術(shù)部監(jiān)制

版本聲明本說明書為WXB-65A微機(jī)饋線保護(hù)測控裝置V1.20版本，對應(yīng)裝置CPU程序適用于V3.00以上版本。以前說明書版本說明：V1.00：基本版本。V1.10：裝置更換了開出模件，增加了一路遙控開出，保護(hù)功能部分沒有變化。V1.20：適用于烏茲別克斯坦工程，增加了斷路器失靈保護(hù)功能。*技術(shù)支持電話：（025）51183099傳真：（025）51183099Email：liyongzheng@*本說明書可能會被修改，請注意核對實(shí)際產(chǎn)品與說明書的版本是否相符*2009年3月第1版第1次印刷

目次TOC\o"1-2"1裝置概述 12裝置主要技術(shù)參數(shù) 22.1環(huán)境條件 22.2額定電氣參數(shù) 32.3功率消耗 32.4過載能力 32.5裝置主要技術(shù)指標(biāo) 42.6絕緣性能 62.7機(jī)械性能 72.8電磁兼容性(EMC) 73機(jī)箱結(jié)構(gòu) 84硬件說明 94.1交流/采樣模件 94.2通信模件 94.3保護(hù)CPU模件 94.4開入模件 94.5開出模件 94.6出口模件 94.7監(jiān)控MMI面板 104.8電源模件 105軟件說明 105.1保護(hù)原理說明 105.2保護(hù)配置方框圖 166定值參數(shù)說明 206.1保護(hù)定值清單 206.2保護(hù)定值整定 216.3裝置參數(shù)通信設(shè)置 246.4裝置軟壓板清單及說明 246.5裝置開入 246.6裝置呼喚告警事件 24附圖裝置背板端子圖 26·裝置概述··裝置概述·PAGEPAGE261裝置概述WXB-65A微機(jī)饋線保護(hù)測控裝置適用于采用并聯(lián)自耦變壓器(AT)供電方式、串聯(lián)吸流變壓器(BT)與回流線的供電方式、直接供電(帶回流線與不帶回流線)方式的電氣化鐵道牽引變電所、開閉所及分區(qū)所，實(shí)現(xiàn)饋線的保護(hù)、測量及控制功能。裝置能適應(yīng)牽引供電系統(tǒng)沖擊性、移動性負(fù)荷、諧波含量大和故障頻繁的特點(diǎn)。整套裝置的主要功能：●保護(hù)功能：電流速斷保護(hù)、諧波閉鎖的過電流保護(hù)及后加速保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)(定時限或反時限)、過熱保護(hù)、失壓保護(hù)、諧波閉鎖的三段式自適應(yīng)阻抗保護(hù)及后加速保護(hù)、三段式高阻接地保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、一次自動重合閘、PT斷線閉鎖、故障測距、故障再現(xiàn)等?！襁b測功能：母線電壓、饋線電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、線路負(fù)荷角、負(fù)荷錄波、故障錄波、故障報告、負(fù)荷統(tǒng)計、斷路器分/合閘時間統(tǒng)計。●遙控功能：斷路器分/合閘、電動隔離開關(guān)分/合閘、旁路電動隔離開關(guān)分/合閘、裝置信號復(fù)歸、保護(hù)及重合閘軟壓板投/退。●遙信功能：“當(dāng)?shù)?遠(yuǎn)方”運(yùn)行方式開關(guān)位置、斷路器位置、斷路器手車位置、隔離開關(guān)位置、旁路隔離開關(guān)位置、接地刀閘位置、斷路器儲能、斷路器控制回路斷線、電動隔離開關(guān)控制回路斷線、旁路電動隔離開關(guān)控制回路斷線、保護(hù)及重合閘壓板位置、保護(hù)動作、手動合閘、手動分閘、裝置異常呼喚、裝置告警?！裱b置能預(yù)設(shè)定8套定值，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方或就地切換?！裱b置具有在線自動檢測功能，能發(fā)出裝置異常信號并閉鎖保護(hù)出口?！裱b置具有網(wǎng)絡(luò)對時和手動對時功能，時鐘精度：24h誤差在±3s范圍內(nèi)?！裱b置在直流電源消失時，時鐘、信號、定值、故障數(shù)據(jù)均不丟失?！裱b置具有網(wǎng)絡(luò)接口(以太網(wǎng)、CAN網(wǎng)、RS-485網(wǎng))，可選用雙絞線或光纖作為通信介質(zhì)與變電站自動化系統(tǒng)配套使用，并可通過網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)卮蛴　！裱b置具有串行通信接口(RS-232C)，可與便攜計算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)故障報告收集、故障再現(xiàn)、保護(hù)運(yùn)行參數(shù)修改等功能。●裝置具有全漢化液晶顯示屏及操作鍵盤，信息顯示人性化，操作方便?！ぱb置主要技術(shù)參數(shù)··裝置主要技術(shù)參數(shù)·整套裝置的主要特點(diǎn)：●采用一套裝置負(fù)責(zé)一臺斷路器的保護(hù)、測控模式?！癫捎没?2位CPU的通用硬件平臺?！癫捎没?6位A/D轉(zhuǎn)換和有源濾波技術(shù)的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?！癖Ｗo(hù)與測量回路獨(dú)立設(shè)置。●具有以太網(wǎng)、CAN網(wǎng)、RS-485網(wǎng)和RS-232C●采用基于實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)的通用軟件平臺?！癫捎眠^程全息再現(xiàn)技術(shù)，再現(xiàn)裝置動作的全過程?！窬哂型晟频淖詸z功能，滿足狀態(tài)檢修功能?！窨芍苯语@示阻抗角，以檢查裝置外部接線極性是否正確?！癫捎枚鄬佑≈齐娐钒宀季€技術(shù)及SMT表面貼裝技術(shù)。●采用印制板背插式機(jī)箱結(jié)構(gòu)，使裝置內(nèi)部強(qiáng)、弱電回路在走線上完全分開，避免了相互干擾，提高了裝置抗干擾能力。●高標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性能，密閉、抗震的機(jī)箱結(jié)構(gòu)，外殼防護(hù)符合IP50的要求，設(shè)備可下放至開關(guān)柜安裝。2裝置主要技術(shù)參數(shù)2.1環(huán)境條件2.1a)環(huán)境溫度：-25℃～b)相對濕度：5%～95%(裝置內(nèi)部不凝露、不結(jié)冰)；c)大氣壓力：70kPa～106kPa。2.1.a)環(huán)境溫度：+15℃～+35b)相對濕度：45%～75%；c)大氣壓力：86kPa～106kPa。2.1.3仲裁試驗標(biāo)準(zhǔn)大氣條件a)環(huán)境溫度：+20℃±2b)相對濕度：60%～70%；c)大氣壓力：86kPa～106kPa。2.1.4貯存、運(yùn)輸極限環(huán)境溫度：-40℃～+2.1.5周圍環(huán)境a)不允許有超過2.8規(guī)定的電磁場存在；b)場地應(yīng)符合GB9361—1988中B類安全要求；c)裝置的使用地點(diǎn)不出現(xiàn)超過GB/T11287—2000規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1級的振動；不發(fā)生超過GB/T17742—1999規(guī)定的烈度為Ⅶ度的地震；d)裝置的使用地點(diǎn)應(yīng)無爆炸危險的物質(zhì)，周圍介質(zhì)中不應(yīng)含有能腐蝕金屬、破壞絕緣和表面敷層的介質(zhì)及導(dǎo)電介質(zhì)，不允許有嚴(yán)重的霉菌存在；e)有防御雨、雪、風(fēng)、沙、塵埃的措施；f)接地電阻應(yīng)符合GB/T2887—2000中4.4的要求。2.1.6特殊環(huán)境條件當(dāng)超出2.1.1～2.2.2額定電氣參數(shù)2.2.1a)額定電壓：110V、220V；b)允許偏差：-20%～+20%；c)紋波系數(shù)：不大于5%。2.2a)交流電流：5A、1A；b)交流電壓：100V；c)頻率：50Hz。2.3功率消耗a)交流電流回路：當(dāng)額定電流為5A時，每相不大于0.5VA；當(dāng)額定電流為1A時，每相不大于0.1VA；b)交流電壓回路：額定電壓時，每相不大于0.5VA；c)直流電源回路：正常工作時，不大于20W；保護(hù)動作時，不大于25W。2.4過載能力a)交流電流回路：2倍額定電流，連續(xù)工作；60倍額定電流，允許1s；b)交流電壓回路：1.2倍額定電壓，連續(xù)工作；1.4倍額定電壓，允許10s。裝置經(jīng)受電流或電壓過載后，無絕緣損壞，并符合2.6的要求。2.5裝置主要技術(shù)指標(biāo)2.5.1a)整定值誤差：在±2%范圍內(nèi)；b)變差：在±2%范圍內(nèi)(正常工作大氣條件下)；c)一致性：在±2%范圍內(nèi)。2.5.2時間元件的誤差：在±2.5.3a)電壓、電流：在±0.2%范圍內(nèi)；b)有功功率、無功功率、功率因數(shù)：在±0.5%范圍內(nèi)。2.5.4a)電流：0.01A；b)電壓：0.01V；c)時間：0.01s。2.5.5精確工作電流、電壓范圍a)保護(hù)精確工作電流范圍：(0.1～20)倍額定電流；b)精確工作電壓范圍：0.2V～120V；c)電流測量線性工作范圍：(0.01～2)倍額定電流。2.5.a)操作回路接點(diǎn)負(fù)載：直流220V5A(不斷弧)；b)信號回路接點(diǎn)負(fù)載：直流220V0.5A2.5.7保護(hù)動作性能指標(biāo)二次諧波閉鎖元件a)可靠閉鎖諧波分量：10%～50%；b)解除閉鎖時間：不大于10ms。電流速斷保護(hù)a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)返回系數(shù)：不小于0.95；c)固有動作時間：不大于30ms(1.2倍整定值時)；d)時間整定范圍：0.01s～9.99s。過電流保護(hù)a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)返回系數(shù)：不小于0.95；c)時間整定范圍：0.01s～9.99s。過負(fù)荷保護(hù)(定時限或反時限)a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)返回系數(shù)：不小于0.95；c)時間整定范圍：0.1s～300s；d)反時限特性：一般反時限、非常反時限、極端反時限。過熱保護(hù)a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)時間常數(shù)整定范圍：1min～100min。失壓保護(hù)a)電壓整定范圍：10V～90V；b)返回系數(shù)：不大于1.05；c)時間整定范圍：0.01s～9.99s。阻抗保護(hù)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段)a)阻抗整定范圍：-250Ω～+250Ω；b)固有動作時間：不大于30ms(0.7倍整定值阻抗時)；c)時間整定范圍：0.01s～9.99s。高阻接地保護(hù)(Ⅰ段)a)電流整定范圍：(0.1～1)倍額定電流；b)時間整定范圍：0.01s～9.99s。高次諧波抑制以電流中的二次諧波、三次諧波、五次諧波含量總和占基波的百分比為抑制量，自動調(diào)整阻抗保護(hù)動作邊界。0斷路器失靈保護(hù)a)時間整定范圍：0.01s～9.99s。1一次自動重合閘a)重復(fù)動作間隔時間整定范圍：1s～30s；b)時間整定范圍：0.5s～5s；c)后加速保持時間：1s；d)重合閘脈沖寬度：100ms；e)加速跳閘后閉鎖手動合閘時間整定范圍：0～180s；f)檢壓重合電壓整定范圍：10V～90V；g)大電流閉鎖重合閘電流整定范圍：(1～10)倍額定電流。2.5.7a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)電壓整定范圍：10V～90V。3故障測距元件a)精確工作電流范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)測距誤差：不超過500m(金屬性故障時)2.a)負(fù)荷錄波：記錄10個周波的負(fù)荷電流及母線電壓波形；b)故障錄波：記錄20份故障錄波數(shù)據(jù)，每份錄波數(shù)據(jù)最長可達(dá)70個周波；c)電流/電壓峰值統(tǒng)計：統(tǒng)計每小時內(nèi)的饋線最大電流、母線最高電壓、母線最低電壓。.10遙信正確率：2.5.112.6絕緣性能a)介質(zhì)強(qiáng)度：在正常試驗大氣條件下，裝置的各回路對地及各回路之間，能承受2500V的工頻試驗電壓、歷時1min的介質(zhì)強(qiáng)度試驗；b)絕緣電阻：在正常試驗大氣條件下，裝置的各回路對地及各回路之間，用開路電壓為1000V的兆歐表測量其絕緣電阻值，大于100MΩ；c)沖擊電壓：在正常試驗大氣條件下，裝置的各回路對地及各回路之間(其它回路應(yīng)連接到一起并接地)，能承受5000V的試驗電壓、參數(shù)為1.2μs/50μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波的試驗。2.7機(jī)械性能a)振動(正弦)：裝置能承受GB/T11287—2000中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1級的振動響應(yīng)試驗及振動耐久試驗；b)沖擊：裝置能承受GB/T14537—1993中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1級的沖擊響應(yīng)試驗及沖擊耐久試驗；c)碰撞：裝置能承受GB/T14537—1993中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1級的碰撞試驗。2.8電磁兼容性(EMC)a)輻射電磁場抗擾度：裝置能承受GB/T14598.9—1995中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為Ⅲ級的輻射電磁場抗擾度試驗；b)快速瞬變抗擾度：裝置能承受GB/T14598.10—1996中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為Ⅳ級的快速瞬變抗擾度試驗；c)1MHz(100kHz)脈沖群抗擾度：裝置能承受GB/T14598.13—1998中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為Ⅲ級的1MHz脈沖群抗擾度試驗及100kHz脈沖群抗擾度試驗；d)靜電放電抗擾度：裝置能承受GB/T14598.14—1998中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為4級的靜電放電抗擾度試驗；e)浪涌(沖擊)抗擾度：裝置能承受GB/T17626.5—1999中規(guī)定的試驗等級為4級的浪涌(沖擊)抗擾度試驗；f)工頻磁場抗擾度：裝置能承受GB/T17626.8—1998中規(guī)定的試驗等級為4級的工頻磁場抗擾度試驗?！C(jī)箱結(jié)構(gòu)··機(jī)箱結(jié)構(gòu)·

3機(jī)箱結(jié)構(gòu)裝置外形為1/219"的4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，采用整面板、背插式結(jié)構(gòu)。整面板上包括漢化液晶顯示器、操作鍵盤、信號指示燈等。插箱的插件采用背插形式，接線端子直接安裝在插件上，采用后接線方式，母板(總線板)在機(jī)箱的前部。強(qiáng)電信號從接線端子進(jìn)入裝置后，變換成為弱電信號到母板上，母板上只有弱電信號，這樣使強(qiáng)弱電信號徹底分開，避免了強(qiáng)電信號對弱電信號的騷擾。裝置的安全設(shè)計符合GB16836-1997的規(guī)定，外殼防護(hù)符合IP50的要求。該結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：a)各模件自帶可插拔端子，母板上只有裝置內(nèi)部使用的弱電回路連線，強(qiáng)弱電完全分開，可大大減少外部電磁干擾在弱電側(cè)的耦合，增強(qiáng)裝置的抗干擾能力，提高其可靠性和安全性；b)便于模件按模塊化設(shè)計；c)取消交流模件的插拔式大電流端子，提高了裝置的可靠性。由于充分考慮了裝置的可靠性，并且裝置內(nèi)部無可調(diào)節(jié)器件，使得裝置在現(xiàn)場調(diào)試時無需插拔模件。裝置的外形及安裝開孔尺寸見圖1。裝置的重量不大于8kg圖1裝置的外形及安裝開孔尺寸·硬件說明·4硬件說明裝置在總體設(shè)計時對各模塊設(shè)計、程序執(zhí)行、信號指示、通信實(shí)現(xiàn)等方面均充分考慮了抗干擾的要求，裝置整體抗干擾能力較強(qiáng)，組屏或安裝于開關(guān)柜上時，不需加裝另外的抗干擾器件。4.1交流/采樣模件該模件提供多個電壓輸入和電流輸入回路，分別供保護(hù)和測量用，交流量經(jīng)變換后通過有源低通濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換送到保護(hù)模件。4.2通信模件該模件提供了以太網(wǎng)、CAN網(wǎng)、RS-485網(wǎng)和RS-232C等通信接口。通過網(wǎng)絡(luò)可接入變電站自動化系統(tǒng)；通過RS-232C串行通信接口連接PC機(jī)，可以借助PC機(jī)上安裝的專用調(diào)試軟件包《4.3保護(hù)CPU模件該模件由CPU、RAM、ROM、FlashMemory、和串行E2PROM構(gòu)成。高性能的微處理器CPU(32位)，大容量的ROM(1Mbyte)、RAM(1Mbyte)使得該CPU具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的故障處理功能，通過內(nèi)部專用CAN網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控MMI面板高速通信，使各種事件都可得到快速響應(yīng)。裝置的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了16位的A/D轉(zhuǎn)換器，采樣精度高，采樣回路無可調(diào)元件，具備高度的可靠性。4.4開入模件該模件提供了多路開入量，所有開入量進(jìn)入裝置后都通過光耦進(jìn)行電氣隔離。4.5開出模件該模件提供了多路開出量，所有開出量都以繼電器空接點(diǎn)形式輸出，其中開出1為保護(hù)跳閘時瞬動給出。·軟件說明··軟件說明·4.6出口模件該模件具有斷路器操作及防跳功能，并提供保護(hù)動作信號及跳位、合位接點(diǎn)，其中開出2為保護(hù)重合閘時瞬動給出。4.7監(jiān)控MMI面板該模件由CPU、RAM、ROM、FlashMemory、串行EEPROM和硬件時鐘構(gòu)成，負(fù)責(zé)鍵盤處理、液晶顯示、保護(hù)報文存儲及和變電站自動化系統(tǒng)的通信等，1Mbyte容量的FlashMemory可記錄含錄波數(shù)據(jù)的故障報告及開入變位事件，這些信息在裝置直流電源消失時不丟失。本模件的顯示窗口采用漢化的大屏幕液晶顯示器，人機(jī)界面清晰易懂，使得人機(jī)對話操作方便、簡單。4.8電源模件提供五組穩(wěn)壓電源：兩組5V電源、兩組24V電源及一組±12V電源。兩組5V電源中一組給保護(hù)CPU模件供電，一組給監(jiān)控MMI面板供電；兩組24V電源中一組用于驅(qū)動繼電器，一組用于驅(qū)動外部開入；±12V電源給采樣供電。五組電源均不共地，接地方式采用浮空法，同外殼絕緣。5軟件說明5.1保護(hù)原理說明5.1.1圖2保護(hù)動作特性曲線注：——三段式自適應(yīng)阻抗元件邊界；——元件邊界(可調(diào))；——元件邊界。對于采用交——直電力機(jī)車牽引的電氣化鐵道，尤其是對于重載線路，牽引重負(fù)荷與再生制動電流迭加和牽引重負(fù)荷與勵磁涌流迭加都有可能導(dǎo)致常規(guī)阻抗保護(hù)的誤動作，同時，無論機(jī)車上是否裝有功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，牽引網(wǎng)負(fù)荷電流中總是或多或少地存在諧波分量。本裝置就是利用負(fù)荷電流中的綜合諧波含量作為控制量，自適應(yīng)地調(diào)節(jié)阻抗繼電器的動作邊界。如常規(guī)阻抗繼電器的動作邊界為，則自適應(yīng)阻抗繼電器的動作邊界為：(1)式中：為綜合諧波含量。下面以裝置采用的偏移平行四邊形特性的阻抗繼電器Ⅰ段為例加以說明。AB.1當(dāng)保護(hù)范圍末端短路時，繼電器應(yīng)能可靠動作，即：(2)式中：——可靠系數(shù)，取1.1～1.2；——保護(hù)范圍末端短路電抗。.2為了避免被保護(hù)線路上同時存在多列車分別工作在牽引、再生或啟動工況下時繼電器誤動作，利用上述工況下諧波含量自動調(diào)節(jié)其動作邊界，即：(3)BC.1BC邊的整定是按基波最小負(fù)荷阻抗整定的，即：(4)式中：——功率因數(shù)差時的負(fù)荷阻抗角；——BC邊的傾斜角，即線路阻抗角，范圍為60O～80O。.2為了避免重負(fù)荷時繼電器誤動作，BC邊按下式調(diào)節(jié)：(5)顯然，當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生短路故障時，由于其電流接近正弦波，自適應(yīng)阻抗繼電器的動作邊界不會改變；在再生、牽引、機(jī)車啟動及過電分相等工況下，動作邊界自動縮小，并且負(fù)荷電流中綜合諧波含量越大，阻抗繼電器的動作邊界越小，從而大大地提高了阻抗繼電器躲過牽引重負(fù)荷、再生負(fù)荷、啟動電流及勵磁涌流的能力。5.1.2牽引網(wǎng)發(fā)生高阻接地故障時，其測量阻抗較常規(guī)故障時的測量阻抗要高數(shù)倍至十?dāng)?shù)倍，阻抗保護(hù)將不能正確動作。本裝置提供三種高阻檢測元件。檢測元件之一：自適應(yīng)元件該元件適用于故障電阻在0～170Ω范圍。其基本原理如式(6)所示： (6)式中：——故障前后兩時刻基波電流；為綜合諧波含量；為自適應(yīng)抑制系數(shù)。分析式(6)可以看出：負(fù)荷故障：如認(rèn)為故障電流為純正弦波，則，繼電器的動作量為基波電流增量。負(fù)荷負(fù)荷：負(fù)荷電流中綜合諧波含量越大，K值也就越大，繼電器的動作量也就越小，繼電器的動作邊界也就越大，繼電器越不容易動作。檢測元件之二：元件該元件適用于故障電阻在170Ω以上范圍。由于在正常負(fù)荷時，考慮交——直電力機(jī)車負(fù)荷和線路的感性，以及負(fù)荷的畸變，其較小，即使機(jī)車或變電所裝有功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，在瞬時可能較大，但持續(xù)時間不會太長；而在高阻接地故障時，根據(jù)電弧特性，當(dāng)電弧電阻很大時，較大，且一直持續(xù)下去，該檢測元件正是基于這一特征實(shí)現(xiàn)的。具體檢測方法如下：(7)根據(jù)具體的線路及運(yùn)行的電力機(jī)車情況整定為0.99～0.995。式(8)左邊的反應(yīng)檢測電流的畸變，反應(yīng)基波相移。圖3AT牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)斷線接地故障電流及Q與距離的關(guān)系對于圖3(a)所示AT牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)F線斷線接地故障，其饋線、AT中性點(diǎn)吸上電流與故障點(diǎn)距離的關(guān)系曲線如圖3(b)所示，AT中性點(diǎn)電流與饋線電流之比的曲線如圖3(c)所示。比較圖3(c)中常規(guī)故障、正常負(fù)荷及斷線接地故障Q曲線可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)斷線故障發(fā)生在第一個AT段時，Q=1；而當(dāng)線路正常運(yùn)行或發(fā)生常規(guī)故障時，當(dāng)且僅當(dāng)故障點(diǎn)或一列車在變電所出口處時，Q=1，而故障點(diǎn)或機(jī)車在其他位置時，Q<1。因此，可以利用Q作為AT供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)在第一個AT段發(fā)生斷線接地故障的判據(jù)。由于斷線接地故障與當(dāng)且僅當(dāng)有一列車通過變電所電分相時，Q都為1，因此可以通過延時來躲過此時繼電器的誤動作。該元件僅適用于AT牽引供電系統(tǒng)。5.1.3該保護(hù)是為當(dāng)饋線發(fā)生近端故障時保護(hù)裝置快速出口而設(shè)，整定時要求躲過饋線上最大負(fù)荷電流及最大勵磁涌流，該保護(hù)可作為阻抗保護(hù)的輔助保護(hù)。5.1.4該保護(hù)作為阻抗保護(hù)的后備保護(hù)，保護(hù)線路全長，整定時要求躲過饋線最大負(fù)荷電流。5.1.5該保護(hù)特性可選擇為定時限或反時限，其中反時限特性提供了三種常見的反時限特性，即一般反時限、非常反時限、極端反時限，各種反時限特性公式如下：a)一般反時限b)非常反時限c)極端反時限其中：：時間常數(shù)；：動作電流定值；：故障電流；：跳閘時間。5.1.6當(dāng)接觸網(wǎng)電流超過接觸網(wǎng)長期允許電流并達(dá)到一定時間，接觸網(wǎng)將過熱，裝置以熱狀態(tài)來體現(xiàn)接觸網(wǎng)的發(fā)熱情況。其中： ：接觸網(wǎng)電流； ：過熱動作定值； ：熱時間常數(shù)； ：穩(wěn)態(tài)熱狀態(tài)。當(dāng)熱狀態(tài)達(dá)到110%，該保護(hù)將跳閘出口，裝置可設(shè)置過熱告警功能，熱狀態(tài)告警范圍可在10%～110%之間整定。保護(hù)跳閘動作時間公式如下：其中： ：接觸網(wǎng)電流與過熱動作定值之比。當(dāng)接觸網(wǎng)電流大于6倍過熱動作定值，保護(hù)按6倍過熱動作定值計算。熱狀態(tài)累積值可通過鍵盤的組合按鍵清零，當(dāng)裝置的過熱功能均為退出狀態(tài)時保護(hù)不計算熱狀態(tài)。5.1.7裝置設(shè)有失壓保護(hù)，可用于開閉所進(jìn)線斷路器，當(dāng)進(jìn)線失壓時保護(hù)跳閘，給出失壓動作瞬動接點(diǎn)，可起動進(jìn)線自投。5.1.8裝置以電流中的二次諧波與基波含量之比作為閉鎖條件，避免保護(hù)裝置在勵磁涌流情況下的誤動作。當(dāng)勵磁涌流含量大時，將閉鎖過電流保護(hù)和三段式自適應(yīng)阻抗保護(hù)出口。5.1. 為增加保護(hù)動作的可靠性，若保護(hù)出口后，斷路器跳閘失敗，則經(jīng)整定值“失靈保護(hù)延時”后，出口跳開相鄰斷路器，并閉鎖自動重合閘。5.1.10裝置設(shè)一次自動重合閘。當(dāng)饋線發(fā)生瞬時性故障時，裝置可發(fā)出一次重合命令，可保證供電系統(tǒng)正常工作；當(dāng)饋線發(fā)生永久性故障時，斷路器重合后，可由過電流、阻抗Ⅱ段或阻抗Ⅲ段進(jìn)行加速跳閘。高阻Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、過熱保護(hù)、失壓保護(hù)出口時不啟動重合閘。重合閘的充電條件：裝置重合閘功能投入且斷路器在合位，充電時間可由定值整定。重合閘經(jīng)充電延時后允許重合閘，這時面板重合允許燈將長亮，若此時保護(hù)跳閘后則經(jīng)重合閘時間延時啟動重合閘，但若有以下任一條件將閉鎖重合閘：斷路器在合位；饋線電流大于0.1倍額定電流；定值設(shè)置為大電流閉鎖重合閘功能投入而跳閘時的饋線電流大于重合閘閉鎖電流定值；定值設(shè)置為重合閘檢有壓功能投入而饋線電壓小于失壓電壓定值。裝置可選擇手合故障線路時加速跳閘，閉鎖重合閘。當(dāng)裝置用于開閉所或分區(qū)所時裝置可設(shè)置為檢有壓重合閘。5.1.11裝置設(shè)有手合閉鎖功能，當(dāng)保護(hù)裝置加速跳閘后啟動手合閉鎖功能，閉鎖手動合閘斷路器，閉鎖時間可整定。5.裝置設(shè)有PT斷線自動檢測功能，當(dāng)PT斷線時裝置發(fā)出呼喚信號，并可閉鎖三段阻抗保護(hù)及高阻Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)，該功能可由定值控制投入或退出。5.1.13裝置采用分段線性化電抗逼近法原理測距。為保證測距的精度，裝置可利用參數(shù)中整定的CT、PT的角度偏差量，自動調(diào)整電抗值，使測距的精度提高。5.1.14裝置可記錄一周時間內(nèi)的以每小時為一個統(tǒng)計周期的饋線電流最大值、母線電壓最高值及最低值，并記錄該極值出現(xiàn)的時刻及相關(guān)交流量，該數(shù)據(jù)在裝置直流電源消失時將清零。5.1.15裝置具有統(tǒng)計斷路器分合閘所用時間的功能，并記錄動作時的電流值，該數(shù)據(jù)可作為判斷斷路器運(yùn)行狀態(tài)的參考。5.1.16裝置具有故障錄波功能?？捎涗?0份故障報告，每份報告包含保護(hù)從跳閘，重合閘再到加速跳閘這一完整過程，錄波長度為保護(hù)啟動、跳閘、重合閘及加速跳閘等各時刻的前4周波及后10周波的采樣數(shù)據(jù)，最長可達(dá)70個周波，并可通過網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)打印出來。裝置具有負(fù)荷錄波功能。可選擇輸出數(shù)據(jù)或波形兩種打印模式，數(shù)據(jù)模式將打印當(dāng)前點(diǎn)的前3周波數(shù)據(jù)；波形模式將打印當(dāng)前點(diǎn)的前10周波數(shù)據(jù)波形。裝置可記錄總份數(shù)不少于128份的呼喚告警事件及開入變位事件。5.2保護(hù)配置方框圖5.2.1下面方框圖中將用到一些符號，其含義解釋如下：裝置采集三路電流I1、I2、ICL，一路電壓U1，I2只在AT供電方式時使用；I11、I12、I13、I15分別為電流I1的基波、二次諧波、三次諧波及五次諧波電流幅值；I21為電流I2的基波電流幅值；為電流I1的基波突變量電流；為綜合諧波含量，其值；為電流畸變系數(shù)，其值；為基波相移系數(shù)，其值；R，X為阻抗中的電阻、電抗分量值；HWJ為斷路器合閘位置繼電器接點(diǎn)開入；其余符號為定值符號。5.2.1圖4二次諧波閉鎖判斷方案框圖5.2.2圖5電流速斷保護(hù)方案框圖5.2.3圖6諧波閉鎖的過電流及其后加速保護(hù)方案框圖5.2.4諧波閉鎖的自適應(yīng)阻抗Ⅰ圖7諧波閉鎖的自適應(yīng)阻抗Ⅰ段方案框圖5.2.5諧波閉鎖的自適應(yīng)阻抗Ⅱ段及其后加速保護(hù)(阻抗Ⅲ段相同圖8諧波閉鎖的自適應(yīng)阻抗Ⅱ段及其后加速保護(hù)方案框圖5.2.6高阻接地Ⅰ圖9高阻接地Ⅰ段保護(hù)方案框圖5.2.7高阻接地Ⅱ圖10高阻接地Ⅱ段保護(hù)方案框圖5.2.8高阻接地Ⅲ圖11高阻接地Ⅲ段保護(hù)方案框圖5.2.9圖12失壓保護(hù)方案框圖·定值參數(shù)說明··定值參數(shù)說明·5.2.10圖13斷路器失靈保護(hù)方案框圖5.圖14·定值參數(shù)說明·6定值參數(shù)說明裝置分運(yùn)行和調(diào)試兩種狀態(tài)，在運(yùn)行狀態(tài)時面板運(yùn)行燈一直點(diǎn)亮，在調(diào)試狀態(tài)時面板運(yùn)行燈閃爍。在調(diào)試狀態(tài)時所有保護(hù)都閉鎖，可以執(zhí)行定值修改、固化、定值區(qū)切換、裝置參數(shù)修改、固化及傳動試驗等操作；在運(yùn)行狀態(tài)時所有保護(hù)都正常執(zhí)行，定值修改、固化、裝置參數(shù)的修改、固化及傳動試驗等操作被閉鎖。狀態(tài)切換的操作方法見使用說明書。裝置定值、參數(shù)的修改、固化等操作可通過RS-232C串行通信接口將裝置連接至PC機(jī)，用NDT650維護(hù)分析系統(tǒng)下載(具體使用方法參見《NDT650維護(hù)分析系統(tǒng)使用說明》)。6.1保護(hù)定值清單序號名稱內(nèi)容整定范圍0饋線號NO.=0211XXXX1流互變比CT=1200～9992壓互變比PT=2750～9993控制字1KG1=01FF4控制字2KG2=00015二次諧波制動系數(shù)KYL=0.20.1～0.56電流畸變系數(shù)KDZ1=0.990.99～0.9957基波相移系數(shù)KDZ2=0.990.99～0.9958吸饋電流比系數(shù)MDZ=0.950.959阻抗Ⅰ段偏移電阻定值R01=-1(-250～0)10阻抗Ⅰ段電阻定值R1=4(0～+250)11阻抗Ⅰ段偏移電抗定值X01=-1(-250～0)12阻抗Ⅰ段電抗定值X1=4(0～+250)13阻抗Ⅱ段偏移電阻定值R02=-1(-250～0)14阻抗Ⅱ段電阻定值R2=6(0～+250)15阻抗Ⅱ段偏移電抗定值X02=-1(-250～0)16阻抗Ⅱ段電抗定值X2=6(0～+250)17阻抗Ⅲ段偏移電阻定值R03=-1(-250～0)18阻抗Ⅲ段電阻定值R3=8(0～+250)19阻抗Ⅲ段偏移電抗定值X03=-1(-250～0)20阻抗Ⅲ段電抗定值X3=8(0～+250)21阻抗Ⅰ段時間TZK1=0.1s0.01s～9.99s22阻抗Ⅱ段時間TZK2=0.5s0.01s～9.99s23阻抗Ⅲ段時間TZK3=1s0.01s～9.99s24高阻接地Ⅰ段電流IGZ1=2A(0.1～1)In25高阻接地Ⅱ、Ⅲ段電流啟動定值IGZ2QD=0.7A(0.1～1)In26高阻接地Ⅰ段時間TGZ1=2s0.01s～9.99s27速斷電流ISD=15A(0.1～10)In28過流電流IGL=8A(0.1～10)In29速斷時間TSD=0.1s0.01s～9.99s30過流時間TGL=0.5s0.01s～9.99s31過負(fù)荷動作電流IFH=4A(0.1～10)In32過負(fù)荷動作時間TFH=6s0.1s～300s33過熱動作電流ITH=5A(0.1～10)In34過熱時間常數(shù)TTH=40min1min～100min35過熱告警狀態(tài)KTH=80%10%～110%36失壓電壓USY=40V10V～90V37失壓時間TSY=0.5s0.01s～9.99s38后加速延時TJS=0.1s0～0.5s39PT斷線檢測電壓UDX=60V10V～90V40PT斷線檢測電流IDX=6A(0.1～10)In41重合閘延時TCH=2s0.5s～5s42重合閘充電時間TCD=15s1s～30s43重合閘閉鎖電流ICHBS=20A(1～10)In44手合閉鎖延時TSBS=180s0～180s45線路阻抗特性角ZKJD=75O60O～80O46斷路器失靈時間TSL=0.3s0.01s～9.99s47測距分區(qū)段點(diǎn)數(shù)CJNUM=22～2148第1點(diǎn)線路一次電抗值0(0～+250)49第1點(diǎn)線路公里數(shù)0km(0～100)km50第2點(diǎn)線路一次電抗值10(0～+250)51第2點(diǎn)線路公里數(shù)10km(0～100)km6.2保護(hù)定值整定6.2.1饋線號：如饋線號為221，整定為0221。6.2.2流互變比：如流互變比為600A/5A，整定為120。6.2.3壓互變比：壓互變比為27.5kV/0.1kV，整定為275。6.2.4控制字：控制保護(hù)功能投入或退出和保護(hù)特性選擇，投入時置1，退出時置0?？刂谱?：位保護(hù)功能位保護(hù)功能0過電流保護(hù)投入／退出8斷路器失靈保護(hù)投入／退出1電流速斷保護(hù)投入／退出9高阻接地I段保護(hù)投入／退出2阻抗I段保護(hù)投入／退出10高阻接地II段保護(hù)投入／退出3阻抗II段保護(hù)投入／退出11高阻接地III段保護(hù)投入／退出4阻抗III段保護(hù)投入／退出12失壓保護(hù)投入／退出5過電流后加速保護(hù)投入／退出13過負(fù)荷保護(hù)投入／退出6阻抗II段后加速保護(hù)投入／退出14過熱保護(hù)跳閘投入／退出7阻抗III段后加速保護(hù)投入／退出15重合閘投入／退出控制字2：位保護(hù)功能位保護(hù)功能0PT斷線閉鎖保護(hù)投入／退出8二次諧波閉鎖投入／退出1PT斷線檢測投入／退出9備用2大電流閉鎖重合閘投入／退出10備用3重合閘檢有壓投入／退出11備用4過負(fù)荷保護(hù)時限選擇：00：定時限01：一般反時限10：非常反時限11：極端反時限12備用513備用6過熱告警投入／退出14備用7備用15備用保護(hù)的實(shí)際投退情況由控制字1和裝置的軟壓板對應(yīng)位相與決定，保護(hù)綜合后的投退情況可在保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)菜單中查看。6.2.5二次諧波制動系數(shù)：其含義為電流中二次諧波電流與基波電流之比，整定時根據(jù)實(shí)際情況而定，出廠時整定為0.2。6.2.6阻抗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段定值：任何一段阻抗保護(hù)都可整定為保護(hù)饋線正方向或反方向故障，根據(jù)實(shí)際需要整定若要整定為正方向阻抗，則偏移電阻和偏移電抗整定為-1（額定電流為5A時）或-5（額定電流為1A時），電阻定值和電抗定值整定為計算值。對分區(qū)所饋線若要整定為反方向阻抗，則偏移電阻和偏移電抗應(yīng)整定為負(fù)的計算值，而電阻定值和電抗定值整定1（額定電流為5A時）或5（額定電流為1A時）。6.2.7高阻接地Ⅰ段電流：按接觸網(wǎng)電流240A整定，如流互變比為120，整定為2A。6.2.8高阻接地Ⅱ、Ⅲ段啟動電流：按接觸網(wǎng)電流80A整定，如流互變比為120，整定為0.7A。6.2.9電流畸變系數(shù)：整定為0.99～0.995。6.2.10基波相移系數(shù)：整定為0.99～0.995。6.2.11