1、绥中发电厂绥岭线保护运行规程绥中发电厂 2008.3总则1、为了电网继电保护及安全自动装置的运行管理,提高电力系统安全稳定运行水平,确保电网可靠运行,特制定本规程。2、本规程适用变电所相对应的继电保护及安全自动装置。继电保护管理人员、调试人员、调度人员及变电所运行人员应熟悉本规程有关条文并严格执行本规程。3、本规程在执行过程中,如发现问题或与上级相关规程规定不一致,应及时与继电保护室联系,由电气室协调解决。4、本规程自公布之日起生效。1 总则1.1、为了加强绥中发电厂继电保护及安全自动装置的运行管理,提高电力系统安全稳定运行水平,确保电厂可靠运行,特制定本规程。1.2、本规程适用于绥中发电厂
2、220KV 绥岭线继电保护及安全自动装置。绥中发电厂的继电保护管理人员、调试人员、调度人员及运行人员应熟悉本规程有关条文并严格执行。1.3、在执行本规程过程中,若发现有与上级相关规程规定不一致,或发现问题,应及时同绥中发电厂继电保护班联系,由继电保护班协调解决。1.4、本规程修订权、解释权属于绥中发电厂继电保护班。1.5、本规程自公布之日起生效。2 装置简介2.1 保护配置绥岭线配置三面屏柜分别为 GXH802A-101、GXH803A-101、GLK861A-221。其中前两面为保护屏,后一面为断路器分相操作箱和断路器辅助保护。保护配置如下:保护屏 GXH802A-101 在现场为绥岭线保护
3、 A 屏其对应的保护配置如下:1) 光纤纵联距离保护2) 距离保护3) 零序保护;保护屏 GXH803A-101 在现场为绥岭线保护 B 屏其对应的保护配置如下:1) 光纤纵联差动保护2) 距离保护3) 零序保护GLK861A-221 屏现场为绥岭线 2251 开关辅助屏其对应配置的装置为:1) 断路器分相操作箱2) 断路器辅助保护装置在其装置中包含的保护有非全相保护和失灵保护。2.2.保护压板和保护动作情况:保护屏 GXH802A-101 即绥岭线保护 A 屏保护压板分别为:1LP1:跳 2251 开关 A 相线圈1LP2:跳 2251 开关 B 相线圈1LP3:跳 2251 开关 C 相线
4、圈1LP4:重合闸出口1LP15:启动重合闸1LP19:纵联距离保护投入1LP20:距离保护投入1LP21:零序保护投入1LP22:沟通三跳闭锁重合闸1LP23:通道自环投入1LP24:远方跳闸1LP25:检修状态投入。其它为备用压板。在保护投入运行时必须先投入对应保护的功能压板再投入其出口压板,保护才能真正投入使用并在故障出现时动作于 2251 开关跳闸。根据调度令进行保护的投入正常运行状态下(无特殊要求)保护压板1LP1、1LP2、1LP3、1LP4、1LP15、1LP19、1LP20、1LP21、1LP24 均在投入位置。其他压板根据具体情况再投入(主要由检修人员使用)此屏保护动作都作用
5、于 2251 开关跳闸。A 屏所配置的电源情况为ZAK:屏内照明交流电源开关AK:打印机交流电源开关YDK:GPS 电源1DK:保护装置直流电源开关1ZZK:220KV 侧母线交流电压开关其中交流电源取自保护室交流电源屏 2DK26 开关处。装置保护直流取自保护室直流电源屏 3DK26 开关处。保护屏 GXH803A-101 即绥岭线保护 B 屏保护压板分别为:1LP1:跳 2251 开关 A 相线圈1LP2:跳 2251 开关 B 相线圈1LP3:跳 2251 开关 C 相线圈1LP4:重合闸出口1LP15:启动重合闸1LP19:纵联距离保护投入1LP20:距离保护投入1LP21:零序保护投
6、入1LP22:沟通三跳闭锁重合闸1LP23:通道自环投入1LP24:远方跳闸1LP25:检修状态投入。其它为备用压板。在保护投入运行时必须先投入对应保护的功能压板再投入其出口压板,保护才能真正投入使用并在故障出现时动作于 2251 开关跳闸。根据调度令进行保护的投入正常运行状态下(无特殊要求)保护压板1LP1、1LP2、1LP3、1LP4、1LP15、1LP19、1LP20、1LP21、1LP24 均在投入位置。其他压板根据具体情况再投入(主要由检修人员使用)此屏保护动作都作用于 2251 开关跳闸。B 屏所配置的电源情况为ZAK:屏内照明交流电源开关AK:打印机交流电源开关YDK:GPS 电
7、源1DK:保护装置直流电源开关1ZZK:220KV 侧母线交流电压开关其中交流电源取自保护屏 A。装置保护直流取自保护室直流电源屏 3DK6 开关处。2251 开关辅助屏(GLK861-221A)所配置的压板为3LP1:三相不一致出口3LP2 充电保护出口3LP5:失灵启动3LP8:三相不一致投入3LP9:失灵启动投入3LP10:过流保护投入3LP11:检修状态投入其它为备用压板。由于非全相采用就地装置进行判别,不采用辅助屏装置进判别所以非全相压板暂都应该在退出状态。由于 220KV 失灵屏保护用于远后备,所以此装置没有在近后备运行。为此绥岭线保护 2251 辅助屏的失灵保护压板均在退出状态。
8、如有需要根据调度令在进行投入。绥岭线 2251 辅助屏电源配置如下ZAK:屏内照明交流电源开关AK:打印机交流电源开关YDK:GPS 电源开关3DK1:断路器辅助保护装置直流电源开关3DK2:断路器辅助保护装置直流电源开关4DK1:2251 开关操作电源4DK2:2251 开关操作电源打印机和盘内照明取自保护 B 屏,断路器辅助保护装置两路电源分别取自保护室直流电源屏的 3DK6 和直流电源屏的 3DK6.开关的操作电源取自网孔室 OHD05C 的 2251 控制直流开关和 2251 控制直流开关。以上三个保护屏中的电源开关在运行状态下只允许将打印机电源和屏内照明交流电源开关断开,其他电源开关
9、必须在投入状态。如果再运行中开关跳闸应进行检查处理后再将开关投入。绥岭线保护 A 和 B 屏均配置有自动重合闸。重合闸有四个位置即:单重、三重、综重和停用。根据调度令进行重合闸的投退和运行方式。绥岭线保护装置正常运行时,保护 A 和 B 屏装置应无任何告警和故障信号灯亮。只有装置运行灯和重合闸允许灯亮。装置屏幕显示当前运行状态下的参数。2251 辅助屏分相操作箱开关在合位时只有合闸灯亮,无任何报警信号和故障信号。如果有故障和报警信号及重合闸动作信号会自保持。需人工按复位按钮才能复位。保护屏上出现报警信号时不自保持当告警消失保护屏上装置信号消失,但网控有光字报警出现。2.3 各个保护盘具体保护功
10、能如下:绥岭线保护 A 屏第 I 条 概述节 1.01 应用范围及保护配置WXH-802A/F1 高压线路保护装置适用 220kV 及以上电压等级输电线路成套数字式保护装置,主保护为光纤距离保护,后备保护为距离保护及零序保护,选配自动重合闸。节 1.02 产品特点基于高性能、高冗余的许继新一代硬件平台,可视化的逻辑开发工具实现保护透明化设计,变动作特性原理使保护性能全面提升,先进的光纤通道技术,装置内存的“日志系统”及“黑匣子”故障定位技术等是该保护装置的主要特点。(a) 保护性能 动作速度快,线路近端故障动作时间小于 10ms,主保护全线内典型金属性故障小于 25ms; 纵联距离、距离保护采
11、用变动作特性的原理,在保证保护速动性基础上大大提高保护灵敏度; 采用双重数字滤波算法协调工作,有效保证距离保护的快速动作及测量精度; 自适应的振荡判据及先进的振荡识别功能,确保距离保护在系统振荡加区外故障能可靠闭锁,而在系统未振荡时快速动作,振荡中区内故障可靠动作; (b) 软、硬件平台 采用高性能、可信赖、功能强大的许继新一代硬件平台,16 位高精度的双 AD,浮点运算 32 位 DSP,充分考虑冗余及功能扩展,多 DSP 协同工作完成主后备保护功能; 可视化的逻辑开发工具 VLD,在 VLD 的开发环境下所有的保护逻辑都是由不同可视化的柔性继电器组成,实现微机保护的完全透明化设计; 软件运
12、行时内存内容“日志系统”及保护逻辑信息“黑匣子”记录实现异常情况的快速、准确定位; 装置采用整体面板、标准 6U 机箱,插件后插拔,强弱电回路严格分开,大大提高装置的抗干扰能力; 装置的 AD 回路、CPU 插件、继电器线圈等全面自检。(c) 光纤通道技术 完全支持成帧通信格式,可实现通道故障精确诊断和定位功能; 通道监测按照 G.826 规范要求,详细的通道信息使用户直观了解通道质量,可进行准确的故障定位; 可输出双端的瞬时数据,便于通道测试、检测和维护; 专用光纤通道:2 Mb/s 高速数据传输;复用传输通道:复用 2Mb/s 数率数据(E1)接口传输,复用 64kb/s 数率数据传输(P
13、CM) 。(d) 操作界面 借助 XJ-GUI 界面设计工具,实现操作界面的灵活定制及人性化设计; 主接线图及丰富的实时数据的显示; 类 WINDOWS 菜单,通过菜单提示,可完成装置的全部操作。第 II 条 技术指标节 2.01 基本电气参数(a) 额定交流数据 额定交流电压 Un: V;103 额定交流电流 In:5 A 或 1 A; 额定频率 fn:50 Hz 。(b) 额定直流数据220 V 或 110 V,允许变化范围:80%115%。(c) 打印机辅助交流电源220 V,0.7 A,50 Hz/60 Hz,允许变化范围:80%115%。(d) 功率消耗 交流电压回路:不大于 0.5
14、 VA/相(额定电压下) ; 交流电流回路:不大于 1 VA/相( In=5 A) ;不大于 0.5 VA/相( In=1 A) ; 直流回路: 保护装置不大于 50 W(正常进行) ;保护装置不大于 100 W(保护动作) ;每路开入回路不大于 0.5 W。(e) 过载能力 交流电压回路:1.5 Un-连续工作; 交流电流回路: 2 In -长期运行;10 In -10 s;40 In -1 s;节 2.02 主要技术指标(a) 纵联距离 整定范围:0.140(In=5A)0.5200(In=1A) 阻抗动作值准确度在线路阻抗角下、满足精工电压的条件下,测量阻抗整定值平均误差不超过2.5%或
15、0.05/In。 整组动作时间:不大于 25ms(不含通道时间) 。(b) 距离保护 整定范围:0.0140( In=5A)0.05200( In=1A) 阻抗动作值准确度在线路阻抗角下、满足精工电压的条件下,测量阻抗整定值平均误差不超过2.5%或0.05/In。 精确工作电压:0.25V80V 精确工作电流范围:0.04 In30 In 段的暂态超越不大于 3% 、段延时时间元件:0.2s9.9s,整定值误差不超过1%或40ms; 段整组动作时间:在 0.7 倍整定阻抗内不大于 30ms; 快速距离 I 段动作时间:中长线近端故障时间不大于 10ms。(c) 零序电流方向保护 整定范围:0.
16、04In20In,整定值误差不超过2.5%或0.01In; 零序功率方向元件动作区: ;30)I/U3(1900Arg 延时段时间元件:0.2s9.9s,误差不超过1%或40ms;(d) 测距部分单端电源金属性故障时允许误差: 2.5%(e) 综合重合闸 具有单重、三重、综重及停用四种功能; 同期角度整定范围为:1060; 重合闸延时时间元件:0.3s10s,误差不超过1%或40ms; 一次重合闸时间间隔为 15s; 同期角度整定误差:不大于3。(f) 记录容量及定值区容量 故障录波内容和故障事件报告容量记录保护跳闸前 4 个周波、跳闸后 6 个周波所有电流电压波形;护装置可循环记录 100
17、次故障事件报告。 正常波形记录容量正常时保护可记录 10 个周波所有电流电压波形,以供记录或校验极性。 异常记录容量可循环记录 50 次事件记录、开入变位记录、装置操作记录。事件记录包括软、硬压板投退、开关量变位等;装置自检报告包括硬件自检出错告警、装置长期启动等。 装置提供 32 套定值区第 III 条 保护原理介绍本装置的保护功能设计,基于许继公司开发的可视化逻辑开发环境(VLD) ,同时采用分层、分模块的设计思想,将保护功能实现按数据处理、元件计算、保护逻辑、出口逻辑等进行划分; 光纤距离保护、距离保护的动作特性按故障特征采用多种特性自适应变化实现严重故障快速动作,弱故障可靠动作;节 3
18、.01 启动元件在保护装置中,启动元件主要用于系统故障检测、开放故障处理逻辑及开放出口继电器的正电源功能,启动元件动作后,在满足复归条件后返回。保护启动元件包含相电流突变量启动、零序电流启动、静稳破坏启动等启动元件,任一启动元件动作后开放故障处理逻辑。(a) 相电流突变量启动元件通过实时检测各相电流采样的瞬时值的变化情况,来判断被保护线路是否发生故障;该元件在大多数故障的情况下均能灵敏启动,为保护的主要启动元件。其判据为: dzTII25.1max其中: 为电流突变量启动定值。 为浮动门槛,随着变化量输出增大而逐步dzITI自动提高,取 1.25 倍可保证门槛电流始终略高于不平衡输出。(b)
19、零序电流启动元件 主要用于在高阻接地故障情况下保护可靠启动,作为辅助启动元件,元件本身带 30ms延时。其判据为: dzI03式中: 为三倍零序电流, 为零序电流启动定值。0IdzI0(c) 静稳破坏启动元件当“距离保护经振荡闭锁”控制字投入时增设静稳破坏启动元件。其判据为:正序电流大于静稳电流定值门槛,且突变量启动元件未启动。节 3.02 选相元件选相元件分为快速选相元件及延时选相元件,快速选相元件采用故障分量选相元件,延时选相元件采用稳态量选相元件。(a) 工作电压突变量选相基于工作电压突变量的选相元件不仅灵敏度高,且可以较好的解决跨线故障、短时转换故障、弱馈故障、振荡中故障等特殊情况的选
20、相问题;具体方案为: 求取 AopopopAopopopA UUCBCB、其中: SET0Z*)3(IKISop 利用突变量值的关系,在六个变化量中选出最大者,并各种故障类型的特征进一步判别,从而确定故障相; (b) 序电流复合选相基于序电流相位关系的序分量选区元件,是根据单相接地故障及两相接地故障等类型下零序、负序电流的相位关系进行判别,该元件选相灵敏度高、允许接地故障时过渡电阻较大、选相不受非全相运行的影响。A 、 B C 相接地故障B 、 C A 相接地故障C 、 A B 相接地故障B 区C 区I2a- 3 0 A 区9 0 2 1 0 图 3-2-2 序分量选区当发生接地故障时,先利用
21、零序电流 与负序电流( )的进行选相区,根据0I2AI的角度关系划分三个区;02arg(/)AIa) 对应 AN 或 BCN;93b) 对应 BN 或 CAN;1c) 对应 CN 或 ABN;0落入选相区后,对相间阻抗进行判别,如相间阻抗大于整定阻抗,排除相间接地故障的可能性,判为相应选相区的单相接地故障,否则为相间接地故障;光纤距离方向元件本装置纵联主保护由光纤距离(相间、接地)方向保护和零序功率方向保护构成;光纤距离方向元件采用快速相量算法,以实现故障后快速发信,使保护全线典型金属性故障小于 25ms,零序功率方向元件采用全周付氏向量算法,并带零序电压补偿,使系统末端高阻故障可靠动作;(c
22、) 接地距离方向元件 由多边形特性阻抗元件、零序功率方向元件复合构成接地距离方向元件;非全相时在非全相过程中动作元件的特性不变,零序功率方向由工频变化量方向代替;&U 0I 02 0 D Z D ZR D ZZ D ZR X RX图 3-4-1a 接地距离多边形特性 图 3-4-1b 零功方向元件特性 测量方程(X,R 的测量) )3()*(0IkIjUz(d) 相间距离方向元件 由带正序电压极化的圆特性阻抗方向元件构成;XRZ D Z D Z- Z m 1图 3-4-2 带记忆的正序极化圆特性比相圆方程: 90)/(90oplUArg式中: 为极化电压。全相时采用正序极化,非全相过程中改为健
23、全相相间电压极polU化; 为工作电压。setZI(e) 零序功率方向元件 零序电压极化的零序功率正方向元件;动作方程:00180(3-*)/32ArgUIZcomI取 0.5 倍的线路零序阻抗;Zcom反方向元件:动作方程: 00(3/)16ArgI节 3.03 阶段式距离元件装置设置了三段式相间距离及三段式接地距离保护;相间距离保护由圆特性阻抗复合躲负荷线构成,接地距离保护由多边形特性阻抗元件构成。(a) 三段式接地距离由多边形特性阻抗元件、零序电抗元件、零序功率方向元件复合构成接地距离、段保护; 、段动作特性: D Z D ZR D ZX 0Z D ZR X &RXU 0I 02 0 1
24、 2 图 3-5-1a 接地距离多边形特性 图 3-5-1b 零功方向元件特性 零序电抗线: 270390780jdzjsetzIZkU零序功率方向: 01ArgI注:在非全相过程中动作元件的特性不变,方向由工频变化量方向代替; 段动作特性:&U 0I 02 0 D Z D ZR D ZZ D ZR X RX图 3-5c 接地距离多边形特性 图 3-5d 零功方向元件特性 测量方程(X,R 的测量) frx RIkIjIkIjU )3()3( 010其中: 1(b) 三段式相间距离相间距离、段保护采用由正序电压极化的圆特性。 、段动作特性:XRZ D Z D Z抗 抗 抗1 2 - Z m 1
25、图 3-5-2a 正方向故障的动作特性(带记忆) 段动作特性:XRZ D Z D Z- Z m 1R D ZXRZ D Z D Z- Z pR D Z图 3-5-2b 正方向不对称故障时动作特性 图 3-5-2c 三相故障时动作特性(偏移阻抗)正序极化电压较高时,由正序电压极化的距离继电器有很好的方向性;当正序电压下降至 20%以下时,由正序电压记忆量极化。为保证正方向故障能动作,反方向故障不动作,设置了偏移特性。在 I、II 段距离继电器暂态动作后,改用反偏阻抗继电器,保证继电器动作后能保持到故障切除。在 I、II 段距离继电器暂态不动作时,改用上抛阻抗继电器,保证母线及背后故障时不误动。对
26、后加速则一直使用反偏阻抗继电器。 动作方程、比相圆:为偏移角;jpolop90e/)90ArgU( 电抗线: 78opr/jsetIZ( )段比相圆: 90)U/90oppl(Ag式中: 为极化电压。全相时采用正序极化,非全相过程中改为健全相相间电压极polU化; 为工作电压。setZI节 3.04 故障开放元件(a) 短时开放保护相电流突变量启动元件,能灵敏反映各种不对称和对称故障,利用该元件动作后瞬时开放保护,如识别系统失稳后的期间再发生故障时则采用不对称故障开放及对称故障开放保护逻辑。(b) 不对称故障开放元件不对称故障判别元件的基本出发点就是检测三相不对称度。不对称故障判别元件的动作判
27、据为:I2+I0mI 1 采用这种故障判别元件在振荡过程中发生区外故障时不会误开放保护,在区内故障只要两侧功角 较小就能开放保护。若 TS=0.1s,在 = 36的区间将历时 20ms,段距离继电器可以动作。由于 m 1,一般线路两侧保护同时开放,在不利的情况下才是一侧保护段跳闸后另一侧纵续动作。(c) 对称故障开放元件在启动元件开放 150ms 以后或系统振荡过程中,如发生三相故障,则上述开放措施均不能开放保护,本装置中另设置了专门的振荡判别元件,即判别测量振荡中心的电压:90cos1MZU其中: 为线路阻抗角, , 为正序电压。arg(/)MUIM1P QIMZ NEMEMU 图 3-6-
28、3 系统电压相量图在系统正常运行或系统振荡时, 恰好反应振荡中心的电压。Z本装置采用的动作判据分二部分: 延时 150ms 开放NZNU08.03. 延时 500ms 开放。 21(d) 非全相运行时的故障开放判据 非全相运行系统振荡时,距离继电器可能动作,但选相区为跳开相。非全相再单相故障时,距离继电器动作的同时选相区进入故障相,因此,可以以选相区不在跳开相作为开放条件。 另外,非全相运行系统未振荡时,测量非故障二相电流之差的工频变化量,当该电流突然增大达一定幅值时开放非全相运行振荡闭锁。因而非全相运行发生故障时能快速开放。 以上二种情况均不能开放时,测量两健全相相间电压的 ,判据同全相1c
29、osOSU时的对称开放元件。节 3.05 辅助元件(a) TV 断线检查TV 断线仅在线路正常运行时投入,保护启动后不进行 TV 断线检测。 TV 断线判据为:a三相电压相量和大于 7 伏,即自产零序电压大于 7V,保护不启动,延时 1 秒发 TV断线异常信号。b三相电压相量和小于 8 伏,但正序电压小于 30 额定电压时,若采用母线 TV 则延时1 秒发 TV 断线异常信号;若采用线路 TV,则当三相有流元件均动作或 TWJ 不动作时,延时1 秒发 TV 断线异常信号。装置通过整定控制字来确定是采用母线 TV 还是线路 TV。 判别 TV 断线后退出距离保护,同时自动投入 TV 断线相过流和
30、 TV 断线零序过流保护,零序电流方向保护、段退出,若“零序段经方向”则退出段零序方向过流,否则保留不经方向元件控制的段零序过流。 TV 断线恢复后保护延时 2 秒恢复正常,TV 断线异常信号返回。 当重合闸投入且处于三重或综重方式,如果装置整定为重合闸检同期或检无压,开关在合闸位置时检查输入的抽取电压小于 0.85UXN经 10 秒延时报抽取 TV 异常,闭锁检同期和检无压。如重合闸不投、不检定同期或无压时,抽取电压可以不接入本装置,装置也不进行抽取电压断线判别。(b) TV 反序检查装置设有 TV 反序功能。 TV 反序判据为:负序电压(U2)大于四倍正序电压(U1)且负序电压(U2)大于
31、 12V。此判据带 1 秒延时,报 TV 反序,驱动告警继电器。(c) TA 反序检查装置设有 TA 反序功能。 TA 反序判据为:负序电流(I2)大于四倍正序电流(I1)且负序电流(3I2)大于 0.1In。此判据带 1 秒延时, 报 TA 反序,驱动告警继电器。(d) TA 断线3I0 启动 12S 不返回且无零序电压,则发 TA 断线告警信号,且闭锁 3I0 启动保护功能,TA 断线后后备仅保留距离、段保护。(e) 远跳、远传信号保护装置设计了两路远传信号回路,经一侧装置的两个强电开入端子,通过本侧装置的数字通道交换的双端信息,利用应用数据帧,并采用正反码校验的机制向对侧传送;对侧保护装
32、置接收处理后各输出两付空接点,供用户灵活选择使用。保护装置还设计了可代替远跳装置的远跳命令功能,可实现远方跳闸功能;装置设远跳开入信号,可传输远跳信号到对侧,对侧收到经正反码校验的远跳后,根据“远跳信号经启动闭锁”控制字,选择是否经本侧装置的启动闭锁进行跳闸命令的处理。节 3.06 保护逻辑框图(a) 光纤距离保护逻辑 1) 方向元件发信逻辑 发信&M X&M XM X&M XM X全相运行零序正方向接地阻抗正方向相间阻抗正方向振荡开放元件非全相接地阻抗正方向非全相相间阻抗正方向非全相运行M X&M X电压低元件收信弱馈侧&M X1 5 m s0其他保护动作开入后备保护动作M X1 5 0 m
33、 s0三相跳闸固定或位置三相无流&M XM X正或反方向元件动作&M X图 3-10 光纤距离发信逻辑框图 保护启动后,纵联主保护正向元件任一动作时,保护向对侧发允许信号; 后备保护动作或其他保护动作开入时,立即发信,发信展宽 150ms; 三相跳闸固定或三相跳闸位置动作且无流时,始终发信; 弱馈侧投入 ,在正方向元件及反方向元件都不动作,有一相或相间低电压,且有收信则延时 15ms 发允许信号。2)光纤距离保护动作逻辑收信零序正方向元件阻抗正方向元件04 m sM X功率倒向状态&M X&M X02 0 m sM X光纤距离动作图 3-8-1b 光纤距离动作逻辑框图 本侧方向元件动作,收到对
34、侧允许信号(经延时确认)后,光纤距离保护动作,并根据选相结果选相跳闸; 判别为反方向故障或故障 50ms 后保护进入功率倒向逻辑,收信确认延时为20ms;(b) 距离保护逻辑 不对称开放启动元件开放对称开放非全相开放系统已振荡&M XM XM X投振荡闭锁接地距离 I 段投接地距离 I 段相间距离 I 段投相间距离 I 段M X&M X距离 I 段动作接地距离 I I 段投接地距离 I I 段相间距离 I I 段投相间距离 I I 段M X&M X&M X距离 I I 段动作相间距离 I I I 段投相间距离 I I I 段距离 I I I 段动作重合M X&M X距离 I I 段加速动作三重
35、手合&M X三重加速投&M X&M XM X距离 I I I 段加速动作M XT Z 20T Z Z 201 5 m sT Z Z 301 5 m s接地距离 I I I 段投接地距离 I I 段0T Z 3M XM X图 3-8-2 距离保护逻辑框图 全相及非全相时配置三段式相间距离及接地距离保护。 在手合故障时设置了按阻抗段加速切除故障的功能,考虑到手合故障 TV 可能在线路侧,手合加速阻抗带偏移特性。 线路重合闸时一直投入经开放的距离 II 段加速保护,重合后分单重和三重,单重于故障线路时加速经不对称开放元件闭锁的接地段距离保护,三重于故障线路时三相跳闸可由二种方式:一是段距离继电器和段
36、距离继电器在合闸过程中经相应段延时三相跳闸,二是在三相合闸时,可投退的不经振荡开放的加速、段距离。 距离保护在系统未振荡时一直投入突变量启动元件瞬时开放距离保护,当保护识别出系统振荡时则闭锁突变量启动元件,并由不对称开放元件、对称开放元件、非全相开放元件开放距离保护; 距离保护在手合时总是加速距离段; 距离加速仅受距离压板控制,不经各段控制投退。(c) 零序保护逻辑 零序过流 I 段&M X零序功率方向零序 I 段动作零序过流 I I 段&M X0T 0 2零序 I I 段动作I I I 段经方向控制&M X零序过流 I I I 段M X&M X0零序 I I I 段动作T 0 3I V 段经
37、方向控制&M XM X零序过流 I V 段&M X0零序 I V 段动作T 0 4T V 断线零序过流段T V 断线相过流段M X0T V 断线过流段动作过流延时手合或三重零序加速段&M X0零序加速段动作1 0 0 m sM X单重06 0 m s图 3-8-3 零序保护逻辑框图 全相时投入零序段、零序段、零序段、零序段和零序加速段,零序段、零序段受零序方向控制不可整定,零序段、零序段是否经方向控制可整定; 非全相时退出零序段、零序段、零序段, “零序段经方向”决定投退段,当投入控制字“零序段跳闸后加速”,零序段延时时间为max零序段延时 - 500ms, 100ms; 合闸后投入零序加速段
38、,不经方向,单重加速零序加速段延时60ms,手合及三重加速零序加速段延时100ms; 零序压板或距离压板投入时,TV断线过流保护投入,TV断线时自动投入零序过流及相过流,经同一延时动作; TV 断线时零序电流方向保护、段退出,、段若不经方向元件控制,则满足电流门槛定值动作出口,否则退出零序、段保护; 零序段动作及 TV 断线下保护动作时,三相跳闸并闭锁重合。(d) 跳闸逻辑M XM X&M XM XM XM X光纤距离距离 I 、 I I 段零序 I 、 I I 、 I I I 段选 A 相A 相有流距离 I I I 段零序 I I I 段加速段永跳合后保护动作跳闸失败距离保护 I I I 段
39、动作重合闸投入重合闸充电未满任一相跳令三重方式跳 A 相永跳闭锁重合快速距离 I 段M X零序 I V 段M X选 B 相B 相有流跳 B 相M X选 C 相C 相有流跳 C 相M X&M X&M X&M XM X相间故障保护动作发展性故障保护动作M X跳三相任一相有流选相无效1 0 0 m s0&M X&M X&M X&M X&M X距离 I I 段零序 I I 段距离 I I 段永跳距离 I I I 段永跳零序 I I 段永跳零序 I I I 段永跳M X多相故障永跳沟三闭重开入&M X图 3-8-4 跳闸逻辑框图 光纤距离、快速距离 I 段、距离 I 段和 II 段、零序 I 段 II
40、段和 III 段动作时经选相跳闸,如果选相无效而动作元件不返回,则延时 100ms 三跳。 保护跳闸经有流保持,最短发 40ms。 相间故障、发展性故障、距离 III 段直接跳三相。 距离 II、III 段以及零序 II、III 段可经用户选择永跳;多相故障和加速段动作时永跳,闭锁重合闸。 有沟三闭重开入、重合闸投入时充电未满或处于三重方式时,保护动作跳三相。(e) 重合闸逻辑三相启动重合闸单相启动重合闸&M X综重或单重方式&M X单重延时充电完成综重或三重方式&M X重合闸检定满足检同期方式检无压方式&M XM X&M X三重延时M X重合出口0001 0 0 m s图 3-8-5a 重合
41、闸逻辑框图 单重方式多相跳位任一相跳位&M X压力低闭锁重合充电完成单跳启动重合三跳启动重合充电完成闭重沟三开入闭重沟三软压板重合出口停用方式&M X02 0 0 m s&M X01 5 s&M X任一相跳位任一相跳位M XM XM XM XM X2 4 s0图 3-8-5b 重合闸充电逻辑框图 本装置重合闸为一次重合闸方式, 可实现单相重合闸、三相重合闸或综合重合闸;重合闸的启动方式可以由保护动作启动或开关位置不对应启动方式;当与本公司其它产品一起使用有二套重合闸时,二套装置的重合闸可以同时投入,不会出现二次重合,与其它装置的重合闸配合时,可考虑用压板仅投入一套重合闸。 三相重合时,可采用无
42、检定、检线路无压重合闸或检同期重合闸,也可选择线路有压转检同期重合闸方式。检无压时,检查抽取电压小于 0.3 倍 Uxn 或母线电压小于 30V;抽取有压转检同期重合闸方式或检同期时,检查抽取电压大于 0.7 倍Uxn 和母线电压大于 40V,且线路和母线电压间相位差在整定范围内。 充电条件:为避免多次重合闸,重合闸必须在“充电” 15s 完成后,才可能启动。当断路器在合位,跳闸位置继电器不动作,无闭锁重合条件开始充电。 放电条件:永跳、单重方式时三跳、跳闸位置继电器动作持续 24s、充电未满时启动重合闸、外部闭锁重合开入、停用方式、重合出口时、均可放电。当合闸压力不足时,若重合闸未启动,延时
43、 200ms 后放电,闭锁重合闸;当合闸压力不足时,在 200ms 内若重合闸启动,则闭锁重合闸的放电回路。重合闸置单重方式,则三相跳闸后,重合闸放电不重合。 单相跳闸或任一跳位动作启动重合闸,在单相重合闸计时过程中,查询有无三跳位置开入,若有则按三相跳闸启动重合处理。 三相跳闸启动重合计时,检查是否满足合闸条件来控制。检无压方式投入时无压开始重合计时,有压时如投入有压转检同期方式则同期开始重合计时;检同期方式投入时同期开始重合计时; 重合闸方式由外部切换把手或内部切换把手决定。 在线路正常运行时重合闸自适应抽取电压的幅值、相位。由于 WXH-803A 与 GXH-802A 装置只差光纤差动保
44、护不同所以 803A 只介绍光纤差动保护.WXH-803A 系列超高压线路保护装置适用 220kV 及以上电压等级输电线路成套数字式保护装置,主保护为光纤差动保护,后备保护为距离保护及零序保护,配置自动重合闸。系列的配置及功能表 1-1产品型号 功能配置 光纤通信参数WXH-803A/B1电流差动,三段式相间距离及三段式接地距离,四段式零序及自动重合闸可选双通道专用 2Mb/s 数率数据接口复用 2Mb/s 数率数据(E1)接口WXH-803A/B2电流差动,三段式相间距离及三段式接地距离,四段式零序及自动重合闸可选双通道复用 64kb/s 数率数据接口(PCM)表 1-1差动保护设有分相差流
45、启动元件,用于一侧为弱电源或高阻故障时的辅助启动元件,由差流动作元件复合电压启动元件构成;差流动作元件其判据为: SET0.8IICD式中 , 为相量差动电流定值;|NMCDISET复合电压启动元件其判据为:任一侧 或 或 。VU82.130VU530电流差动元件本装置差动元件针对线路保护区内各种故障类型配置了分相稳态量差动、分相故障分量差动及零序电流差动。稳态量差动元件设置快速区元件及灵敏区元件,快速区元件采用短窗相量自适应算法实现快速动作,使保护典型金属性故障小于 18ms;灵敏区采用全周付氏向量算法作为快速区的补充;故障分量差动不受负荷影响,对于区内高阻故障及振荡中故障性能优越,元件本身
46、采用全周付氏向量算法并略带延时保证其可靠性; 零序电流差动作为稳态量差动及故障分量的后备延时 100ms 动作,主要针对缓慢爬升高阻故障;分相稳态量差动元件 动作方程:SETCDIr*75.0式中:动作电流 ,为两侧电流矢量和的幅值;制动电流|NMII,为两侧电流矢量差的幅值; 为相量差动电流定值,由用户整定;|NMrI SETI整定时应保证末端短路有足够的灵敏度;整定值应大于 1.5 倍本线路稳态电容电流值。分相增量差动元件 动作方程:SETCDIr*75.0式中:动作电流 ,为两侧电流变化量矢量和的幅值;制动电|NMCII流 ,为两侧电流矢量差的幅值; 为相量差动电流定值。|NMrI SETI(f) 差动保护逻辑 M XA 相相量差动A 相增量差动启动开放&M XA 相 T A 断线投断线闭锁差动&M X两侧压板投入&M X通道数据异常&M X零序差动B 相 T A 断线C 相 T A 断线M X&M X01 0 0 m s&M X&M X零差动动作A 相差动动作图 3-8-1 差动保护逻辑框图上图以 A 相为例。保护投入包含软压板和硬压板,两个均投入时认为保护投入;通道数据异常包含误码高、连接错误(通道混联和装置混联) 、通道中断、自环状态与自环压板不一致及两侧失步等情况;TA 断线时,若 TA 断线闭锁控制字投入,则分相闭锁差动保护,否则若满足差动判据则出口;