1、 NSR-303G 系列超高压线路保护装置 技术和使用说明书 适用于 Q/GDW 1161-2014 线路保护 及辅助装置标准化设计规范 说明书版本： V3.00 国电南瑞科技股份有限公司 NSR-303G 系列 超高压线路保护装置 技术和使用说明书 适用于根据 Q/GDW 1161-2014 线路保护 及辅助装置标准化设计规范 说明书版本： V3.00 *本版本说明书发布于 2015 年 02 月 03 日 *产品与说明书不符之处，以实际产品为准 *更多产品信息，请访问互联网： http： / NSR-303 系列超高压线路保护装置 v 安全信息 使用产品前，请仔细阅读本章节 本章叙述了使用
2、产品前的安全预防建议。在安装和使用时，本章内容必须全部阅读且充分理解。忽略说明书中相关警示说明，因不当操作造成的任何损害，我公司不承担相应责任。 警示 标记定义 本手册中将会用到以下 警示 标记和标准定义： 危险 ! 意味着如 果安全预防措施被忽视，则 会 导致人员死亡 、 严重的人身伤害，或严重的设备损坏。 警告 ! 意味着如果安全预防措施被忽视，则可能导致人员死亡 、 严重的人身伤害，或严重的设备损坏。 警示 ! 意味着如果安全预防措施被忽视，则可能导致轻微的人身或设备损坏。本条特别适用于对装置的损坏及可能对被保护设备的损坏。 操作指导及警告 危险 !在一次系统带电运 行时，绝对不允许将与
3、装置连接的电流互感器二次开路。该回路开路会产生极端危险的高 压 。 警告 ! 为增强或修改现有功能，装置的软硬件均可能升级，请确认此版本的使用手册和您手中的产品兼容。 警告 ! 电气设备在运行时，某些部件可能带有 危险的 高 电 压。不正确的操作可能导致严重的人身伤害或设备损坏。 NSR-303 系列超高压线路保护装置 vi 只有合格 的 工作人员才允许对装置 进行操作 或在装置 附 近工作。工作人员需熟知本手册中所提到的注意事项和工作流程， 以及安全规定。 特别注意，一些通用的工作于高压带电设备的工作规则必须遵守。如果不遵守可能导致严重的人身伤亡或设备损坏。 警告 ! 裸露 端子 在装置带电
4、 运行 时不要触碰 裸 露的端子等，因为可能会产生危险的高电压。 残余电压 在装置电源关闭后，直流回路中仍然可能存在危险的电压。这些电压需在数 秒 钟后才会消失。 接地 装置的接地端子必须可靠接地。 运行环境 该装置只允许运行在技术参数所规定的环境 条件下 ，而且运行环境不能存在 异 常震动。 额定值 在接入交流电压电流回路或 直流电源回路时，请确认他们符合装置的额定参数。 印刷电路板 在装置带电 时 ，不允许插入或拔出印刷电路板，这样可能导致装置不正确动作。 外部回路 当把装置 的 输出接点连 接 到外部回路时，须仔细 核对 所用的外部电源电压 符合装置技术要求 ，以 保证装置的正常可靠工作
5、。 连接电缆 仔细处理连接电缆避免施加过大的外力。 版权声明 Copyright 2013 国电南瑞科技股份有限公司 我们对本 说明书 及其中的内容具有全部的知识产权。除非特别授权，禁止复制或向第三方分发。凡侵犯本公司版权等知识产权的，本公司必依法追究其法律责任。 我们定期检查本 说明书 中的内容，在后续版本中会有必要的修正。但不可避免会有一些错误之处，欢迎提出改进的意见。 我们保留在不事先通知的情况下进行技术改进的权利。 服务联系方式 技术支持 业务联系 电话 ： 800-8289-822 传真 ： 86-25-58844337 网址 ： http： / 电子信箱 ： NSR-303 系列
6、超高压线路保护装置 vii 目录 第 1 章 概述 1 1.1 应用范围 1 1.2 功能配置 2 1.3 产品特点 4 第 2 章 技术参数 . 6 2.1 电气参数 6 2.2 机械结构 7 2.3 环境条件参数 8 2.4 通信端口 8 2.5 型式试验 10 2.6 保护功能参数 12 第 3 章 工作原理 . 14 3.1 概述 . 14 3.2 启动元件 14 3.3 交流回路断线监视 . 15 3.4 工频变化量距离保护 . 17 3.5 纵联差动保护 20 3.6 定时限零序过流保护 . 30 3.7 反时限零序过流保护（选配功能） . 31 3.8 距离保护 31 3.9 故
7、障选相 40 3.10 三相不一致保护（ 选配功能 ） . 40 3.11 过流 过负荷功能（选配功能） . 41 3.12 冲击性负荷功能（选配功能） . 41 3.13 非全相运行及三相跳开 42 3.14 远跳、远传功能 . 43 3.15 远方跳闸保护（选配功能） 44 NSR-303 系列超高压线路保护装置 viii 3.16 过电压保护（选配功能） 47 3.17 应用于串联电容补偿系统（只适用于 NSR-303GFFS） 48 3.18 跳闸逻辑 52 3.19 自动重合闸 54 第 4 章 硬件原理 . 59 4.1 概述 . 59 4.2 硬件结构图 60 4.3 装置硬件配
8、置与背板端子定义图 . 60 4.4 插件描述 64 4.5 状态检测功能 84 第 5 章 定值整定 . 86 5.1 设备参数定值 86 5.2 装置参数 87 5.3 保护定值 90 5.4 功能软压板定值 .106 5.5 GOOSE 软压板（智能站） 107 5.6 SV 软压板（ 智能站 1 保护 ） .107 5.7 调试参数 108 第 6 章 人机接口 .109 6.1 人机接口概述 109 6.2 菜单结构 112 第 7 章 安装与调试 . 117 7.1 概述 . 118 7.2 外观检查 118 7.3 安装 . 119 7.4 检查外部回路 120 7.5 装置上电
9、 121 7.6 配置装置 121 7.7 通信测试 122 7.8 保护定值校验与功能测试 122 NSR-303 系列超高压线路保护装置 ix 7.9 通道调试说明 129 7.10 光纤连接注意事项 .131 7.11 打印报告 132 7.12 最终检查 132 第 8 章 运行与监视 .133 8.1 测量 .133 8.2 录波 .134 8.3 自检 .135 第 9 章 维护 143 9.1 维护日程安排 143 9.2 常规检查 143 9.3 故障跟踪和修复 .143 9.4 更换故障插件 143 9.5 清洁 .145 9.6 存储 .145 第 10 章 退役和处置 .
10、146 10.1 退役 .146 10.2 处置 .146 附 录 1 产品订货信息 .147 附录 2 说明书版本升级记录 148 第 1 章 概述 1 第 1 章 概述 1.1 应用范围 NSR-303G系列保护 为由微机实现的数字式超高压线路成套保护装置，可用作 220kV及以上电压等级 输电线路的主保护及后备保护 ，符合 Q/GDW 161-2013 线路保护及辅助装置标准化技术规范要求 。 用于保护的纵联通道是双路光纤通道， 每路通道可以是 专用 光纤或 复 接通道。装置支持2048kbit/s E1 接口 。 装置支持常规互感器采样和电子式互感器采样，支持线路两侧常规互感器和电子式
11、互感器的混合使用。对于电子式互感器采样时，交流电流和交流电压数字量经合并单元（ MU）直接接入保护装置，数字量输入接口协议可选 IEC60044-8 或 IEC61850-9-2，接口数量满足与多个 MU 直接连接的需要。装置跳合闸命令和其它信号输出，既支持传统硬接点方式，也支持 GOOSE 输出方式。根据不同采样情况组合的保护系统框图分别见图 1.1.1图 1.1.3。 NS R - 303 NS R - 303专用光纤或复接通道CTPTPT PTCTPT图 1.1.1 两侧均为常规采样保护系统框图 智 能终 端N S R - 3 0 3 N S R - 3 0 3专 用 光 纤 或 复 接
12、 通 道智 能终 端E V TE C T合 并 单 元 合 并 单 元E V TE V T E C TE V T图 1.1.2 两侧均为电子式互感器采样保护系统框图 N S R - 3 0 3 N S R - 3 0 3专 用 光 纤 或 复 接 通 道智 能终 端P TC T合 并 单 元P TE V T E C TE V T图 1.1.3 常规采样和电子式互感器采样混用保护系统框图 第 1 章 概述 2 NSR-303G包括以 分相电流差 动 和零序 电流差动 为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速 段保护，以及由三段式相间和接地距离及多段零序方向过流构成的全套后备保护；保护有
13、分相出口，配有自动重合闸功能 , 对单或双母线 接 线的 断路器 实现单相重合 闸 、三相重合 闸、禁止 重合闸 和停用重合闸 。 图 1.1.4为装置的功能框图。 母 线线 路5 2N S R - 3 0 3 G8 7 2 1 D 2 1 P 2 1 G6 7 G5 0 / 5 1GS O TF7 9 / 2 5 F R F L8 7纵 联 差 动 保 护2 1 D2 1 P2 1 G6 7 G5 0 / 5 1 G7 9 / 2 5工 频 变 化 量 距 离 保 护相 间 距 离 保 护接 地 距 离 保 护零 序 方 向 过 流 保 护瞬 时 / 定 时 限 零 序 过 流 保 护自 动
14、 重 合 闸 / 同 期 检 测6 8F R振 荡 闭 锁故 障 录 波S O T F距 离 加 速 / 零 序 加 速5 9F L故 障 测 距6 8过 电 压 保 护5 9图 1.1.4 装置功能框图 NSR-303G 系列保护根据功能要求可能带一个或多个后缀，各后缀的含义如下： 序号 后缀 功 能 含 义 1 S 适用于串联补偿的输电线路 2 L 适用于电缆线路（增加过流跳闸、过负荷告警功能） 3 P 增加三相不一致保护功能 4 V 增加过电压及就地判据功能 5 Q 适用于负荷频繁变化的场合（如电铁、钢厂） 6 -D1 适用于智能变电站版本（数字采样 IEC-61850-9-2协议、 G
15、OOSE跳闸） 7 -D2 适用于智能变电站版本（数字采样 IEC-60044-8协议、 GOOSE跳闸） 8 -D3 适用于智能变电站版本（模拟采样、 GOOSE跳闸） 9 -F1 适用于智能变电站前接线方式（数字采样、 GOOSE跳闸） NSR-303G 系列保护典型型号保护功能配置如下： 型 号 配 置 通道 NSR-303GFF 分相电流差动 零序电流差动 工频变化量距离 三段式接地距离 三段式相间距离 自动重合闸 2个延时段零序方向过流 1个反时限零序方向过流 双通道 NSR-303GSFF 适用于串补线路 双通道 NSR-303GLFF 过负荷告警 、 过流跳闸 双通道 NSR-3
16、03GPFF 三相不一致保护 双通道 NSR-303GFFV 过电压及就地判据功能 双通道 NSR-303GQFF 适用于负荷频繁变化的场合 双通道 1.2 功能配置 1. 保护功能 第 1 章 概述 3 分相电流差动 保护 零序 电流差动 保护 不一致 保护 工频变化量距离保护 三段相间距离保护 三段接地距离保护 两 段定时限零序方向过流 和一段反时限 零序过流保护 距离加速、零序加速保护 远方跳闸保护 过电压保护 远方跳闸就地判别功能 振荡闭锁 自动重合闸 同期检测 过负荷告警、过流跳闸 适用于串补线路的距离、方向元件及保护逻辑 防止负荷频繁变化的场合装置频繁启动功能 CT 断线告警 PT
17、 断线告警 TWJ 异常告警 故障选相，故障测距 支持 专用光纤通道或复用通道，支持双通道 1. 辅助功能 自检功能 直流掉电告警 硬件回路在线检测 事件记录包括 1024 次开入变位报告 ， 1024 次自检报告和 256 次操作报告 扰动记录包括 64 次故障报告和 64 次故障录波（扰动记录格式同国际标准的 COMTRADE 文件兼容） 第 1 章 概述 4 支持多种对时方式：分脉冲（ 1PPM），秒脉冲（ 1PPS）， IRIG-B 码对时和 IEC61588 对时。 2. 通信功能 根据工程需求灵活选配以太网口或 RS-485 串口，以太网口 可选光纤接口或 RJ-45 电接口 1
18、个 RS-232 通信串口 用于打印 1 个 RS-485（ EIA）差分总线接口用于对时信号输入 IRIG-B 码对时接口可选光纤接口 或电接口 IEC61588 对时 6 个过程层光纤以太网接口，接口数量可扩展。 1 个以太网口可以同辅助软件连接用于测试和配置装置 。 1.3 产品特点 高性能的硬件设计平台， 中央处理器 CPU 加数字信号处理器 DSP 的模块化设计。 装置设 总启动元件与保护 启动元件 ，只有总启动元件动作才能开放出口继电器正电源，从而真正保证了任一器件损坏不致于引起保护误动 可灵活组合的装置插件配置，满足电子式互感器输入、常规互感器输入、 GOOSE 输入 输出和常规
19、硬接点输出的不同组合要求 高速 24 点采样、实时并行计算。在每个采样点完成所有的保护逻辑测量和计算，以及 故障 报告 和事件记录 的实时整理 装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，同时在软件设计上采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准 动作速度快，线路近处故障跳闸时间小于 10ms，线路中间故障跳闸时间小于 15ms，线路远处故障跳闸时间小于 25ms（不包括通道延时） 自动适应系统电源方式的变化，弱 馈 情况下纵联保护可靠跳闸，安全性高 反应工频变化量的测量元件采用了具 有自适应能力的浮动门槛，对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力，因而测量元件
20、能在保证安全性的基础上达到特高速，启动元件有很高的灵敏度而不会频繁启动 工频变化量原理的保护灵敏度高，动作速度快，可靠性高，不反应负荷电流和系统振荡，适用于串补线路，过渡电阻能力强 先进可靠的振荡闭锁功能，保证距离保护在系统振荡加区外故障时能可靠闭锁，而在振荡加区内故障时能可靠切除故障 时域电容电流补偿算法，对稳态和暂态电容电流均进行精确补偿，提高差动保护的灵敏度 采样时刻调整结合重采样技术的同步采样方案，有效解决常规 采样 和 SV 采样 混 用的同步问题 基于异步法的抗 CT 饱和判据，确保差动保护在区外故障 CT 较严重的暂态饱和、稳态饱和情况下不会误动。 采用故障相电气特征量作为非故障
21、相动作方程中的制动因子，确保单相故障非故障相 CT 饱和时，差动保护不误 选相 第 1 章 概述 5 通道状态自动检测，通道故障时自动记录当时通道状况，每个通道均有详细的通道状态量显示。通道故障 时 自动闭锁差动保护 在线测量接收光功率值，方便现场调试，实时监视通道状况和通道变化情况 完善的装置自检策略 完善的光路与电路自动监视及异常处理机制 友好的人机界面 第 2 章 技术参数 6 第 2 章 技术参数 2.1 电气参数 2.1.1 交流输入 1. 交流电 流 1.1 模拟量输入 额定频率 50Hz 相序 ABC 额定电流 (In) 1A 5A 线性范围 40A 200A 连续过载能力 10
22、s 过载能力 1s 过载能力 动稳定电流 (半波值 ) 3In 30In 100In 250In 3In 30In 100In 250In 额定电流下的功耗 1000VAC rms 接通电流 8A 8A 5A 过载能力 (200ms) 50A 动作时间 (典型 /最大 ) 5ms/10ms 10ms/15ms 5ms/10ms 返回时间 (典型 /最大 ) 8ms/10ms 8ms/10ms 8ms/10ms 接点抖动时间 100M 耐压 GB/T14598.3-2006（ IEC 60255-5： 2000）：测试电压： 2kVAC， 50Hz 或 2.8kVDC， 持续 1min 无击穿和
23、闪络，泄漏电流小于 10mA 冲击电压 GB/T14598.3-2006（ IEC 60255-5： 2000）：冲击试验电压 5kV，无击穿和闪络。 第 2 章 技术参数 11 2.5.4 电磁兼容试验 1MHz 脉冲群干扰试验 (包含 1MHz 和 100kHz) 按 GB/T 14598.13-2008（ IEC 60255-22-1 (idt IEC61000-4-12)） 电源 ， 开入开出： 共模 ： III 级 2.5kV 通信端口： 1kV 峰值 电源 ， 开入开出： 差模 ： III 级 1.0kV 静电放电试验 按 GB/T 14598.14-1998（ IEC60255-
24、22-2） IV 级 外壳端口：接触放电 ： 8kV 外壳端口：空气放电 ： 15kV 辐射电磁场干扰试验 按 GB/T 14598.9-2002（ IEC 60255-22-3） III 级 外壳端口：扫频 发射幅值 10V/m (rms)， f=801000MHz 点频 发射幅值 10V/m (rms)， f=80MHz/160MHz/450MHz/900MHz 脉冲调制 10V/m (rms)， f=900MHz 快速瞬变干扰试验 按 GB/T 14598.10-2007（ IEC 60255-22-4） 电源 ， 开入开出 ， 交流 ： IV 级 ， 4kV， 2.5 kHz， 5/5
25、0ns 通信端子 ： IV 级 ， 2kV， 5 kHz， 5/50ns 浪涌试验 按 GB/T 17626.5-1999（ IEC 60255-22-5） ， III 级 ， 1.2/50us 电源 ， 交流 ， 开入、开出端子 ： 干扰等级：线对地 4kV， 线对线 2kV 通信端口：线对地 2kV 射频传导干扰试验 按 GB/T 17626.6-1998（ IEC 60255-22-6） ， III 级 电源 ， 交流 ， 开入开出 ， 通信端子 ： ， 10Vrms， 150 kHz80MHz 工频磁场抗扰度试验 按 GB/T 17626.8-1998（ IEC 61000-4-8：
26、1993） ， V 级 100A/m 持续 1min， 1000A/m 持续 3s 脉冲磁场试验 按 GB/T 17626.9-1998（ IEC 61000-4-9： 1993） ， V 级 6.4/16s， 1000A/m 持续 3s 阻尼振荡磁场试验 按 GB/T 17626.10-1998（ IEC 61000-4-10： 1993） ， V 级 100kHz & 1MHz100A/m 电源端口传导发射试验 按 GBT14598.16-2002（ GB 9254-2008、 CISPR 22： 2006）， A 级ITE 电源端子传导骚扰限值 0.15 0.5MHz 准峰值 79dB（
27、 uV）平均值 66dB（ uV） 、 0. 5 30 MHz准峰值 73dB（ uV）平均值 60dB（ uV） 装置电磁发射试验 按 GBT14598.16-2002（ GB 9254-2008、 CISPR 22： 2006）， A 级辐射骚扰限值 30 230MHz 准峰值 40dB（ uV/M）、 230 1000MHz 准峰值 47dB（ uV/M） 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 GB/T 17626.11-1999（ IEC 61000-4-11： 1994） 暂降 60%、持续 1s，短时中断降幅 100%、持续 100ms，电压变化100 20%， 符 合标准验收准
28、则 第 2 章 技术参数 12 2.6 保护功能参数 2.6.1 精确工作范围 电流 ： 0.05In40In 电压 ： 0.25V130V（相、线 电压 相同） 频率 ： 45Hz55Hz 频率变化率 ： 0.3Hz/s10Hz/s 时间延时 ： 0s10s 2.6.2 模拟量综合误差 电流 ： 2.5% 或 0.02In 中较大者 电压 ： 2.5% 或 0.1V 中较大者 频率 ： 0.01Hz 对时精度 ： 1ms 2.6.3 启动元件 2.6.3.1 工频变化量电流启动元件 定值范围 ： 0.05In0.50In 2.6.3.2 零序电流启动元件 定值范围 ： 0.05In0.50I
29、n 误差精度 ： 2.5% 或 0.05In 中较大者 2.6.4 纵联差动保护 定值范围： 0.05A2.0A (In=1A) 0.25A10.0A (In=5A) 误差 精度： 2.5% 或 0.05In 中较大者 差动保护全线路跳闸时间 4 倍差动电流定值，不含通道延时） 2.6.5 工频变化量距离保护 定值范围 ： 0.537.5 (In=1A) 0.17.5(In=5A) 动作时间 ： 3ms10ms (近端 )， 2|UZ|) 2.6.6 距离保护 定值范围 ： 0.05125.0(In=1A) 0.0125.0(In=5A) 误差 精度： 5% 或 0.05/In 中较大者 定值
30、范围： 0.01s10.00s 误差精度： 时间定值 1 % 40ms 第 2 章 技术参数 13 2.6.7 零序方向过流保护 定值范围 ： 0.05In20In 误差 精度： 2.5% 或 0.05In 中较大者 定值范围： 0.01s10.00s 误差精度： 时间定值 1 % 40ms 2.6.8 暂态超越 快速保护 ： 2% 2.6.9 故障测距 金属性短路 时允许误差 ： 2.5% 2.6.10 过电压保护 定值范围： 57.7100V 误差精度： 2% 时间定值： 0.01s10.00s 2.6.11 就地判据（不含电流变化量判据） 误差 精度： 5% 第 3 章 工作原理 14
31、第 3 章 工作原理 3.1 概述 NSR-303 装置提供两种独立的启动元件：总启动元件和保护启动元件。总启动元件负责控制保护装置的输出回路，保护 启动元件负责触发保护功能逻辑运算。总启动元件启动后，才开放出口继电器的正电源。只有当总启动元件和保护启动元件同时启动时，如果有保护元件满足动作条件，保护装置才会出口跳闸。 3.2 启动元件 启动元件包含保护启动元件和总启动元件。两者各自采用一组独立的 A/D 数据，分别在 DSP和 CPU 中完成电气量计算及启动判别。两者均包含以下启动元件： 变化量电流启动元件 零序电流启动元件 断路器位置不对应启动元件 （仅具备重合闸功能时有） 差流低压启动元
32、件 远跳启动元件 远传 1 收信启动元件（ 仅 选配过电压及远方跳闸保护功能 时有 ） 过 负荷 跳闸启动元件（ 仅 选配过流过负荷功能 时有 ） 过电压 启动 元件 （ 仅选配 过电压及远方跳闸保护功能 时有 ） 三相不一致启动元件（仅选配三相不一致保护功能时有） 3.2.1 工频变化量电流启动元件 反应工频变化量的启动元件的动作方程为： s e tTM A X III 25.1 （式 3.2.1） 其中： MAXI 是 3 个相间电流的半波积分的最大值（有效值）； setI 为可整定 的固定门坎，即 电流变化量启动值 ； TI 为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整，取 1.25 倍可保证
33、门坎始终略高于不平衡输出。该元件动作并展宽 7s，去开放出口继电器正电源。 3.2.2 零序电流启动元件 当外接零序电流和自产零序电流均大于整定值 零序启动电流定值 时，零序启动元件动作并展宽 7s，去开放出口继电器正电源。 当保护装置检测到 CT 回路断线时，此元件将被自动退出。 第 3 章 工作原理 15 注意 ! 常规采样 保护装置必须接入零序电流，否则装 置会误判 CT 回路断线 。 3.2.3 断路器位置不对应启动元件 在重合闸投入并且充电完成的情况下，若控制字 单相 TWJ启动重合闸 整定为 “1” 时，有单相开关偷跳或控制字 三相 TWJ启动重合闸 整定为 “1” 时，有多相开关
34、偷跳，则断路器位置不对应启动元件启动，开放出口继电器正电源。这一启动元件由用户选择是否投入。 3.2.4 低压差流启动元件 发生区内故障时，弱电源侧电流启动元件可能不动作，此时若收到对侧的差动保护允许信号，且与差动元件动作相关的相或相间电压小于 65%额定电压，则低压差流启动元件动作 并展宽 7s，去开放出口 继电器正电源。 3.2.5 远跳 启动元件 当本侧收到对侧的远跳信号且控制字 远跳受 启动元件控制 置 “0” 时，远跳启动元件动作并展宽 500ms，去开放出口继电器正电源。 3.2.6 远传 1 收信启动元件 （ 仅选配过电压及远方跳闸保护功能时有 ） 若 装置选配 过电压及远方跳闸
35、保护功能， 本侧收到对侧的远 传 1 信号 ， 且本侧开关没有跳开时， 远 传 1 收信 启动元件动作并展宽 500ms，去开放出口继电器正电源。 3.2.7 过 负荷 跳闸启动元件（ 仅选配过流过负荷功能时有 ） 若装置选配过流过负荷功能 ，当 过负荷跳闸 控制字置“ 1”，且其它启动元件不动作，但最大相电 流大于 过 负荷 跳闸 电流 定值 ，经 过 负荷跳闸时间 ，过 负荷 跳闸启动元件动作 并展宽 500ms，去开放出口继电器正电源。 3.2.8 过电压 启动 元件 （ 仅选配过电压及远方跳闸保护功能时有 ） 若装置选配过电压及远方跳闸保护功能， 当逻辑定值 过电压三取一方式 整定为“
36、 1”时， Ua、Ub、 Uc 任一相大于逻辑定值 过电压定值 时， 过电压启动元件动作 ；否则三相必须都大于逻辑定值过电压定值 时，过电压启动元件才动作 。 该启动元件动作并展宽 7 s，去开放出口继电器正电源。 3.2.9 三相不一致 启动元件（仅选配 三相不一致 保护功能时有） 若装置选配 三相不一致 保护功能， 当三相不一致保护投入，开关分相跳闸位置满足一相或两相有 TWJ 且无流条件，同时无不一致闭锁条件，则启动不一致保护 。 该启动元件动作并展宽 3 s，去开放出口继电器正电源。 3.3 交流回路断线监视 3.3.1 PT 断线监视 该功能的作用是为了检测 PT 二次回路的完好性，
37、保证保护 装置 测量到的电压反映的是真实的一次系统电压。 PT 断线监视功能只在没有启动元件启动情况下投入。 正常运行条件下，保护装置持续监视母线三相电压的相量和，如果大于 8V 且没有启动元件动作， 1.25s 后保护装置会发出 PT 断线 告警 信息。 第 3 章 工作原理 16 如果母线三 相电压的相量和小于 8V，但是正序电压小于 33.3V，当控制字 电压取线路 PT 电压 整定为 “0”， 1.25s 后保护装置会发出 PT 断线 告警 信息。当控制字 电压取线路 PT 电压 整定为 “1”，如果任一相有流或跳闸位置的开入信号状态为 “0”， 1.25s 后保护装置会发出 PT 断
38、线 告警信息。 电压二次回路中性线断线时，电压采样回路将有 3次谐波，作为检测 PT二次回路中性线断线时的判据。如果采到电压三次谐波过量，则延时 10s报 PT断线 告警 。 PT 断线时，装置保护元件及功能有如下变 ： 1. 保留工频变化量距离保 护，将其门槛抬高至 1.5UN。 2. 退出距离保护。 3. 如控制字 电流补偿 投入情况下发生 PT 断线，退出差动保护的电容电流补偿功能，差动保护相应门槛自动抬高。 4. 零序过流保护段退出， 段和零序反时限过流保护 及 零序加速 不经方向元件控制。 5. 当母线三相电压恢复到正常条件后，延时 10sPT 断线 告警 信息复归， “PT 断线
39、”指示灯灭。 3.3.2 同期电压断线 监视 当自动重合闸功能投入，且处于三相重合闸方式，如果控制字 重合闸检无压方式 或 重合闸检同期方式 整定为 “1”，则要用到同期电压，断路器在合位时检查输入的同期电压小于 30V 经 1.25s延时报 同期电压断线 。如自动重合闸功能不投入、控制字 重合闸检无压方式 、 重合闸检同期方式 整定为 “0”时，同期电压可以不接入本保护装置，也不进行 同期电压断线 判别。 当保护装置判定同期电压断线后，重合闸逻辑中不进行检同期和检无压的逻辑判别，不满足检无压和同期的判别条件。 当同期电压恢复到正常条件后，延时 10s 告警信息将自动复归。 3.3.3 CT
40、断线监视 该功能的作用是为了检测 CT 二次回路的完好性，保证保护 装置 测量到的电 流 反映的是真实的一次系统电 流 。 无论是否有启动元件启动， CT 断线监视功能均始 终投入。 当保护装置的自产零序电流小于 0.75 倍的外接零序电流，或外接零序电流小于 0.75 倍的自产零序电流，延时 200ms 发 CT 断线 告警 信息。 如果有自产零序电流而无零序电压，且至少有一相无流，则延时 10s 发 CT 断线 告警 信息。 CT 断线时，装置保护元件及功能有以下变化： 1. 退出零序电流启动元件。 2. 退出 工频变化量距离和距离 I 段 保护 。 3. 零序过流 段 和 反时限段均退出
41、，零序过流 段不 经方向元件控制。 4. 闭锁重合闸功能。 对于差动保护，还设置有 本侧 CT 断线 功能，具备识别分相断线功能，用于 CT 断线时分相闭锁 差动保护，具体做法见 3.5.7.5。 装置报 CT 断线 、 本侧 CT 断线 、 对侧 CT 断线 ，装置放电，闭锁重合闸功能。 第 3 章 工作原理 17 3.3.4 PT、 CT 相序监视 该功能的作用是为了检测 PT、 CT 二次回路的 A、 B、 C 相序的正确性。当满足下列方程后保护装置延时 60s 发“ PT 相序错”或“ CT 相序错”。 PT 相序错判断逻辑如下所示： 221m in0 .1 *4*1 .1 * 0 .
42、9 *nnnUUUUU U U CT 相序错判断逻辑如下所示： 221min0.1*4*0.1*nnIIII3.4 工频变化量距离保护 工频变化量距离保护仅设置一段，作为本线近区相间和接 地故障的快速主保护。 工频变化量距离继电器的动作方程为： | ZOP UU （式 3.4.1） 对相间距离： s e tOP ZIUU CABCAB , 对接地距离： s e tOP ZIKIUU 03CBA , setZ 的阻抗值为 工频变化量阻抗定值 ，一般取 0.8 0.85 倍线路阻抗。 K 为整定值 零序补偿系数 Kz， K = (Z0LZ1L)/3Z1L，其中 Z0L和 Z1L分别为线路的零序和正
43、序阻抗。 |ZU 为动作门坎，取故障前工作电压相量 ZU 记忆量的幅值。 3.4.1 工频变化量距离继电器的电压相量特性 图 3.4.1（ a）为定性分析用的系统金属性故障 示意图，保护安装于母线 M 处。图中假定系统空载运行，各元件阻抗角相等， Zs 为本侧系统至保护安装处等值阻抗， Zs为对侧系统至保护安装处等值阻抗， setZ 为保护整定阻抗， Zk 为保护安装处至短路点的等值阻抗。故障前继电器工作电压和系统各点电压均为 Uz。 图 3.4.1（ b）（ c）为系统故障分量网络图。 在 图 3.4.1 所示条件下，各点故障时各故障相的电压相量图，如 图 3.4.2（ a）（ b） （ c
44、）（ d）所示。图中若接地故障是 A（ B、 C）相，则认为它是 A（ B、 C）相的各量，其电流为 03AI kI ；若是相间故障 AB（ BC、 CA），则认为图中的各量均为故障相间的各量。 第 3 章 工作原理 18 图中， U 为在各点故障时保护安装处故障相母线电压的变化量； I 为在各点故障时，流入保护的故障相电流的变化量； set 为按线路阻抗角整定的继电器灵敏角。 SZsZ2KMENE3K1K4K Is e tZMN（ a） 系统故障示意图 NISZ0NE0MEKZU I U zEKXK（ b） 正向故障附加网络图 0NE0MEIKZSZ U zEKU 4K（ c）反向故障附加网
45、络图 图 3.4.1 系统故障示意图 s e t| | | |O P zUU()K z s kE U I Z Z U I Z s s e tIZ ()O P s s e tU I Z Z IIs e t| | | |O P zUU()K z s kE U I Z Z U I Z s s etIZ ()O P s s etU I Z Z II（ a） 正向区外 K1 点故障 （ b） 整定点 K2 点故障 第 3 章 工作原理 19 s e t| | | |O P zUU()K z s kE U I Z Z U I Z s s etIZ ()O P s s e tU I Z Z Is e t|
46、| | |O P zUU()K z s kE U I Z Z sU I Z s etIZ()O P s s e tU I Z Z I I（ c）区内 K3 点故障 （ d）整定点 K4 点故障 图 3.4.2 工频变化量距离继电器工作原理分析 由 图 3.4.2 的相量分析可知，当正方向故障时，工作电压的变化量 O P se tU U I Z ，为电压变化量 U 与 setZI 的幅值之和，这两部分在故障时均为动作量：当正向区外故障时，两者幅值之和小于 | ZU ，因而不会动作出口；在整定点故障时，两者幅值之和等于 | ZU ，处在边界状态；在区内近区故障时，两者幅值之和快速大于固定门槛 |
47、ZU ，因此，动作速度极快。 在反方向故障时，工作电压变化量 O P se tU U I Z 为电压变化量 U 与 setZI 幅值之差，小于 | ZU ，因而方向性好。 3.4.2 工频变化量距离继电器在阻抗平面的动作特性 在上一节所示系统及假设前提下， 工频变化量距离继电器 正、反方向动作特性在阻抗平面上分别如 图 3.4.3（ a）和 图 3.4.3（ b）所示，正方向短路时，继电器测量阻抗为 Zk，在第一象限，当Zk 末端落于动作特性圆内时动作；反方向短路时，测量阻抗为 -Zk，位于第三象限，而动作圆在第一象限，保护不动作。 第 3 章 工作原理 20 SZ Rj XKZs e tZKZSZKSZZ Rj Xs e tZ（ a）正方向短路动作特性 （ b）反方向短路动作特性 图 3.4.3 正、反方向短路动作特性 3.5 纵联差动保护 3.5.1 概述 NSR-303 的纵联差动保护包含以下三种元件：工频变化量电流差动元
