wxh-810线路保护技术说明书-20040728版

WXH810系列微机线路保护装置使用说明书前言感谢您使用许继电气股份有限公司生产的WXH810系列微机系列保护装置。WXH810系列微机系列保护装置完全符合ISO9001产品质量标准。采用全汉化技术，调试、打印报告全汉化输出。提供友好的调试分析软件，非常便于事故分析。精心设计、生产的WXH810系列微机线路保护装置采用先进技术，适用于35KV110KV输电线路。该系列装置具有如下特点采用32位浮点型DSP作为保护CPU，数据处理能力强，可靠性高，运行速度快。高速的保护CPU，可对测量元件多次计算，并辅以综合判据，保证了装置的安全性、可靠性。采用16位高速A/D作为数据采集，保护测量精度高。装置自检功能强大，开出可自检到继电器线圈。硬件存储容量大，可存储多达200条保护事件报告记录和100条保护动作报告记录。装置任何操作，如压板投退、修改定值等均有记录。报告输出全汉化，可打印保护测量值。采用NUCLEUSPLUS公司的实时多任务操作系统，保证软件运行的稳定性。友好的人机界面大屏幕、图形化、汉化、彩色液晶。也可以通过PC机进行操作。支持RS232、RS485、ETHERNET等多种通信接口，采用国际通用标准规约（IEC608705103、IEC608705104），灵活配置，充分满足不同用户的要求，方便与不同厂家的产品互联。具有完善、灵活的后台分析调试软件。注意1装置调试软件为PRATE800EXE，可全面监视保护装置各种信息及故障分析。2本系列保护装置通用密码为22222。具体密码修改方法可参见菜单说明部分。3插拔保护板及接口板必须带防静电手套或防静电手表。许继电气保护及自动化事业部本部保留对此说明书进行修改的权利，产品与此说明书不符者，以实际产品为准。技术支持电话（0374）3212353技术支持传真（0374）3212848本说明书适用版本WXH811215及以上WXH815100及以上WXH816221及以上WXH817100及以上1概述111应用范围112功能特点12技术指标421基本数据4211额定交流数据4212额定直流电压4213打印机工作电压4214交流回路过载能力4215功率消耗5216输出触点522主要技术性能指标5221技术指标5222记录容量7223事件报告记录8224绝缘性能8225抗电气干扰8226机械性能923环境条件9231工作环境温度9232储运9233相对湿度9234大气压力9235直流电压波动范围93装置硬件931硬件整体结构932交流电压切换继电器插件（6和7）1133交流输入插件AC（8）1134DSP主板插件（C）1135出口插件（E）11351总述11352保护动作信号11353告警信号12354其他信号1236重动插件（F）1237操作继电器插件（G）1238通讯插件（H）1239电源插件（I）134保护原理及配置1341装置主要元件13411启动元件13412选相元件15413TV断线15414接地综合阻抗元件16415相间综合阻抗元件17416后备阻抗元件WXH811、815、81719417TV断线投入的两段过流保护（WXH811、WXH815、WXH817）20418过流（方向和/或低电压）元件（WXH815、WXH816）21419低周减载元件（WXH815、WXH816）214110低压减载元件（WXH815、WXH816）214111无故障快速复归（WXH817）224112距离保护故障开放元件2242保护方案24421距离保护24422距离保护框图如图11所示25423零序电流方向保护28424过流（方向和/或低电压）保护29425低周减载保护逻辑框图（如图14所示）31426低压减载保护逻辑框图（如图15所示）31427三相一次重合闸31428手合同期34429保护跳闸344210双回线相继速动354211不对称故障相继速动364212单相接地保护3643辅助保护功能37431TV断线闭锁37432极性校验3744其他特性37441故障测距3745时间记录3846实时监视及测量3847告警3848通信38481串口通信38482与变电站自动化接口38483打印串口3849自检功能38491运行自检385定值及整定计算说明3951保护定值清单3952软压板506保护报文输出说明5161保护事件信息一览表5162告警事件信息一览表557报告打印及说明5671事件报告5672定值报告5773保护动作报告598装置端子说明609显示及键盘说明6291键盘与正常显示6292主菜单6393主菜单功能使用说明65931运行运行人员监视65932继保继保维护操作82933厂家厂家设置调试96934帮助查看帮助信息10410投运说明及注意事项104101投运前的设置、检查104102正常运行信号105103中央信号105104运行注意事项105105装置异常告警及其处理10511装置安装及调试106111调试资料准备106112试验仪器准备106113试验通电检查及注意事项1061131通电前检查1061132直流稳压电源通电检查1071133整机通电检查1071134定值整定1111135模拟短路试验1111136保护其他检验项目111114带断路器整组传动试验111115保护极性校验11212订货须知11213附图112附图1装置面板图114附图2AWXH811WXH817装置背板端子图115附图2BWXH811WXH817装置背板端子图116附图3AWXH815装置背板端子图117附图3BWXH815装置背板端子图118附图4AWXH816装置背板端子图119附图4BWXH816装置背板端子图120附图5电压切换插件原理图121附图6A重动插件原理图122附图6B重动插件原理图123附图7A出口插件原理图124附图7B出口插件原理图125附图8A操作插件原理图126附图8B操作插件原理图127WXH810系列线路保护装置使用说明书第1页1概述11应用范围WXH810系列微机线路保护装置是基于32位浮点型DSP为基本的硬件平台和实时多任务操作系统上的线路保护装置。该系列装置适用于作35KV110KV输电线路的保护装置。该系列装置还含有双母线交流电压切换回路、适用于断路器单或双跳闸线圈的出口操作回路。12功能特点该系列保护装置的主要功能如表1所示，其软硬件主要特点如下采用32位浮点型DSP作为保护CPU，数据处理能力强，可靠性高，运行速度快。高速的保护CPU，可对测量元件多次计算，并辅以综合判据，保证了装置的安全性、可靠性。采用16位高速A/D作为数据采集，保护测量精度高。装置自检功能强大，开出可自检到继电器线圈。硬件存储容量大，可存储多达200条保护事件报告记录和100条保护动作报告记录。装置任何操作，如压板投退、修改定值等均有记录。报告输出全汉化，可打印保护测量值。采用NUCLEUSPLUS公司的实时多任务操作系统，保证软件运行的稳定性。友好的人机界面大屏幕、图形化、汉化、彩色液晶。也可以通过PC机进行操作。支持RS232、RS485、ETHERNET等多种通信接口，采用国际通用标准规约（IEC608705103、IEC608705104），灵活配置，充分满足不同用户的要求，方便与不同厂家的产品互联。具有完善、灵活的后台分析调试软件。WXH810系列线路保护装置使用说明书第2页表1WXH810系列保护装置主要功能名称型号装置主要功能保护代号适用范围具有三段式相间距离及接地距离保护及变压器低压侧相间短路的后备距离保护21具有TV断线投入的二段过流保护50/51具有双回线相继速动功能具有不对称故障相继速动功能具有四段式零序方向电流保护50N/51N具有三相一次重合闸功能79具有手动同期合闸功能保护装置WXH811具有双母线交流电压切换回路出口操作回路110KV线路双母线、单母线等接线方式。适用于单或双跳闸线圈的断路器具有三段式相间距离及接地距离保护及变压器低压侧相间短路的后备距离21具有TV断线投入的二段过流保护50/51具有双回线相继速动功能具有不对称故障相继速动功能保护装置WXH815具有三段可选相间低电压和/或方向闭锁的过流保护50/51110KV线路双母线、单母线等接线方式。适用于单或双跳闸线圈的断路器WXH810系列线路保护装置使用说明书第3页名称型号装置主要功能保护代号适用范围具有四段式零序方向电流保护50N/51N具有低周减载保护81,DF/DT具有低压减载保护27,DV/DT具有三相一次重合闸功能79具有手动同期合闸功能具有双母线交流电压切换回路具有出口操作回路具有三段式相间距离具有根据零序电流投入的二段式接地距离保护21具有双回线相继速动功能具有不对称故障相继速动功能具有低周减载保护81,DF/DT具有低压减载保护27,DV/DT具有四段可选相间低电压和/或方向闭锁的过流保护50/51具有三相一次重合闸功能79具有单相接地保护具有手动同期合闸35KV、66KV线路双母线、单母线等接线方式。适用于单或双跳闸线圈的断路器保护装置WXH816具有双母线交流电压切换回路具有出口操作回路WXH810系列线路保护装置使用说明书第4页名称型号装置主要功能保护代号适用范围具有三段式相间距离及三段式接地距离保护及变压器低压侧相间短路的后备距离21具有TV断线投入的二段过流保护50/51具有双回线相继速动功能具有不对称故障相继速动功能具有四段式零序电流保护50N/51N具有无故障快速复归功能具有三相一次重合闸功能79具有手动同期合闸功能保护装置WXH817具有双母线交流电压切换回路具有出口操作回路适用于负荷变化频繁的110KV线路（如负荷为电气化铁路、大型冶炼电炉）双母线、单母线等接线方式。也适用于单或双跳闸线圈的断路器2技术指标21基本数据211额定交流数据A交流电压相电压V；U3/10线路抽取电压V或100V。XL/0B交流电流5A或1A（订货注明）。C频率50HZ。212额定直流电压220V或110V（订货注明）。213打印机工作电压交流220V、50HZ。214交流回路过载能力A交流电压12UN持续工作。WXH810系列线路保护装置使用说明书第5页B交流电流2IN持续工作；20IN10S；40IN1S。215功率消耗A交流电压回路每相不大于05VA。B交流电流回路当IN5A时，每相不大于1VA；当IN1A时，每相不大于05VA。C直流电压回路正常运行时，不大于40W；动作时，不大于60W。216输出触点A出口跳合闸触点在电压不大于250V，电流不大于1A，时间常数L/R为5MS075MS的直流有感负荷电路中，触点断开容量为50W，长期允许通过电流不大于5A。B出口信号及其它触点在电压不大于250V，电流不大于05A，时间常数L/R为5MS075MS的直流有感负荷电路中，触点断开容量为20W，长期允许通过电流不大于3A。22主要技术性能指标221技术指标A距离保护相间距离保护阻抗元件具有圆特性，接地距离保护阻抗元件具有多边形特性。整定范围00150IN5A005250IN1A。整定误差不超过25。最大灵敏角为5590（线路阻抗角）。精确工作电压025V60V。精确工作电流范围01IN20IN。I段的暂态超越不大于5。I段整组动作时间在07倍整定阻抗内不大于25MS。延时时间元件02S10S。WXH810系列线路保护装置使用说明书第6页整定误差不超过整定值的1或20MS。测距误差不超过25。距离保护还设有在TV断线时投入的两段过流，可由控制字投退。整定范围段过流为03IN20IN；段过流为03IN20IN。整定误差不超过整定值的25。延时时间元件段时间为010S；段时间为02S10S。整定误差不超过整定值的1或25MS。B零序电流方向保护（仅WXH811、WXH815、WXH817）整定范围01IN20IN。整定误差不超过25。零序功率方向元件的死区电压不小于1V，不大于2V。零序功率方向元件动作范围不大于180，不小于140。段整组动作时间在12倍整定值的条件下，不大于25MS。延时时间元件02S10S。整定误差不超过整定值的1或25MS。C过流（方向和/或低电压）保护（仅WXH815、WXH816）整定范围01IN20IN。整定误差不超过25。延时时间元件段时间为010S；、段时间为02S10S；段时间为02S10S（仅WXH816）。整定误差不超过整定值的1或25MS。功率方向元件动作范围不大于140，不小于120。D三相一次重合闸具有三重及停用两种功能。无压检定元件为03UN。同期元件整定范围为1060。整定误差不超过3。WXH810系列线路保护装置使用说明书第7页延时时间元件03S10S。整定误差不超过整定值的1或30MS。一次重合闸时间间隔为15S。E手合同期手合时间05S。手合无压检定元件30V。平均误差不超过5。F低周减载（仅WXH815、WXH816）整定范围45HZ4978HZ。整定误差不超过002HZ。延时时间元件030S。整定误差误差不超过2或60MS。滑差整定范围05HZ/S20HZ/S。整定误差误差不超过10或02HZ/S。G低压减载仅WXH815、WXH816整定范围200V540V。整定误差不超过25。延时时间元件01S200S。整定误差误差不超过1或40MS。电压变化率整定范围10V/S60V/S。整定误差不超过10。222记录容量A故障报告容量可循环记录100条保护动作报告，掉电不丢失。B故障录波故障录波内容电流、电压及相关开关量。每次录波间隔至少20。保护启动时记录启动前4个周波、启动后6个周波；保护跳闸时记录跳闸前4个周波、跳闸后6个周波；手动录波10个周波，以供记录或校验极性；故障录波容量循环记录至少50次故障录波，掉电不丢失。WXH810系列线路保护装置使用说明书第8页223事件报告记录可循环记录200条异常事件报告。异常事件报告包括装置硬件自检出错报警、装置长期启动报警、TA异常报警、TV断线报警、过负荷等。224绝缘性能A绝缘电阻各带电的导电电路分别对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间，交流回路与直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值应不小于100M。B介质强度各带电的导电电路分别对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间，交流回路与直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，能承受50HZ、2KV有效值的交流电压，历时1MIN的检验无击穿或闪络现象。C冲击电压各带电的导电端子分别对地，交流回路与直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，能承受5KV峰值的标准雷电波冲击检验。225抗电气干扰A能承受GB/第3章和第4章规定的严酷等级为3级的脉冲群干扰试验。B能承受GB/定的严酷等级为3级的静电放电干扰检验。C能承受GB/T1459891995规定的严酷等级为3级的辐射电磁场干扰检验。D能承受GB/41规定的严酷等级为4级的快速瞬变干扰检验。E能承受GB/41规定的传导发射限值和42规定的辐射发射限值。F能承受GB/T1762681998中第5章规定的严酷等级为4级的工频磁场干扰。G能承受GB/T1762691998中第5章规定的严酷等级为4级的脉冲磁场干扰。H能承受GB/第5章规定的严酷等级为4级的阻尼振荡磁场干扰。WXH810系列线路保护装置使用说明书第9页I能承受IEC602552252002中第4章规定的严酷等级级的浪涌骚扰。J能承受IEC602552262001中第4章规定的射频场感应的传导骚扰。K能承受IEC602552272003中第4章规定的工频干扰。226机械性能A工作条件能承受相应国家标准或行标准规定的严酷等业级为级的振动响应、冲击响应检验。B运输条件能承受相应国家标准或行业标准规定的严酷等级为级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。23环境条件231工作环境温度1055，24H内平均不超过35。232储运2570。在极限值下不加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后装置应能正常工作。233相对湿度最湿月的平均最大相对湿度为90，同时该月的月平均最低温度为25且表面无凝露。最高温度为40时，平均最大相对湿度不超过50。234大气压力80KPA110KPA。235直流电压波动范围直流电压波动范围80115额定直流。3装置硬件31硬件整体结构保护装置采用新一代32位基于DSP技术的通用硬件平台。整体大面板，全封闭机箱，硬件电路采用后插拔式的插件式结构，CPU电路板采用6层板，并采用表面贴装技术，提高了装置可靠性。机箱采用19IN、6U宽机箱，抗干扰能力强。WXH810系列线路保护装置使用说明书第10页A装置的外形尺寸如图1所示。图1外形尺寸B装置的安装尺寸如图2所示。图2安装尺寸C装置的端子图如图3所示。详细端子定义参见附图。6、7电压切换E跳闸插件8交流输入F重动插件9采样保持G操作插件CDSP主板H通讯插件D开入插件I稳压电源15、A、B为备用插件图3端子图WXH810系列线路保护装置使用说明书第11页装置CPU插件完成采样、计算及逻辑判断。另有一块通讯插件专门完成人机对话任务，担负键盘操作和液晶显示功能。正常时，液晶显示主菜单。液晶显示的所有的菜单均为简体汉字。通过本公司为保护提供的软件，可对保护进行更为方便、详尽的监视与控制。模拟量变换由交流输入插件完成，功能是将TA、TV二次电气量转换成小电压信号。开入和保护出口由1块开入插件和1块出口插件、1块重动插件、1块操作插件构成，完成开关量输入、所有跳闸出口、信号出口等功能。32交流电压切换继电器插件（6和7）电压切换插件功能相当于电压切换箱。能满足双母线或其他接线方式的交流电压切换。本插件中用于电压切换的继电器采用双位置继电器，TV电压隔离刀闸的合位辅助触点驱动切换继电器的动作线圈，分位触点驱动切换继电器的复归线圈。继电器仅在切换过程中励磁。装置面板上有母和母运行显示灯。交流电压切换继电器插件原理图见附图5电压切换插件原理图33交流输入插件AC（8）本插件将系统电压互感器、电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号，同时起隔离和抗干扰作用。34DSP主板插件（C）DSP主板插件是在分析和借鉴了国内外同类产品基础上，从技术和开发手段的先进性，软硬件资源的通用性，系统的可靠性等方面出发，开发研制的DSP型保护插件。作为基本的软硬件平台，在单块PCB板上完成数据采集、I/O、保护及控制功能等。35出口插件（E）351总述本插件提供了两组跳闸出口继电器及重合闸ZHJ继电器，每组跳闸出口都包括了三跳CKJQ和永跳CKJR出口继电器。还设有手动合闸出口SHJ继电器及相继速动XJSDJ继电器。352保护动作信号包括动作信号继电器CXJ和重合闸动作信号继电器ZHXJ。这两个继电器都是磁保持的，在失去直流电源时也不会返回，必须由保护屏面板上的信号复归按钮或通WXH810系列线路保护装置使用说明书第12页过操作面板上的信号复归按钮驱动复归继电器FJ，由其触点FJ1使信号继电器反向磁化才能消磁复归。这两个信号继电器的触点一方面连至装置面板上的本地信号灯，一方面其触点引至中央信号回路。353告警信号本系列装置设计了两种告警方式一种是保护CPU自检发现有严重异常情况，如CPU、A/D错，定值自检错等。保护装置一方面驱动告警继电器GJ1，一方面闭锁所有的保护。另一种是检查到外部回路有异常情况。如TA回路异常、开入回路异常等。此时保护装置亦相应驱动告警继电器GJ2。354其他信号本插件还设有不保持的TV断线告警继电器，其触点发中央信号，还有重合闸在充电满时发充电监视开出连至装置面板上的本地信号灯。36重动插件（F）重动插件主要作用为扩展跳合闸、位置等继电器触点数量，满足不同需求。37操作继电器插件（G）本插件作为三相断路器操作的辅助控制回路,适用于110KV及以下电压等级系统，具有单或双跳闸线圈的断路器控制操作。除能正确反映跳合情况外，还设有防止断路器跳跃的防跳闭锁继电器TBJ。TBJ采用进口快速继电器,能防止断路器多次”跳合”现象。为防止在运行中由于控制跳闸的气（液）压触点接触不良造成闭锁环节失灵，压力监视继电器还设有预告信号。为防止在运行中操作电源失压，还设有操作电源监视继电器。如果断路器自身具有防跳回路，可把本插件的防跳回路短接。装置面板上有跳位和合位显示灯。38通讯插件（H）通讯插件是通用的人机接口功能模块，作为基本的软硬件平台，适应各种继电保护装置，其主要功能如下1完成继电保护装置的人机对话功能。2管理各保护模块。3处理、显示和发送各种保护报文。4作为监控系统的智能终端。通讯插件提供一个RS232C标准串口，一个与PC机连接的RS232C标准串口，WXH810系列线路保护装置使用说明书第13页一个GPS对时接口，及与保护管理机、变电站自动化系统的双通信接口RS422,RS485。39电源插件（I）本插件为直流逆变电源插件。直流220V或110V电压输入经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出本系列装置需要的三组直流电压，即5V、15V及24V1三组电压均不共地，且采用浮地方式，同外壳不相连。5V用于各CPU；15V用作模拟电源及通信电源；24V1用于驱动继电器的正电源；电源插件具有失电告警功能。另外，电源插件设有一个强电复归继电器和GPS对时继电器JJ，可直接从外接进220V或110V对保护装置进行复归和对装置进行秒对时。4保护原理及配置41装置主要元件411启动元件A相间电流差突变量启动元件1DI保护插件设有该启动元件，用于开放保护跳闸出口继电器回路和控制程序执行相应的故障处理程序。其判据为IQ125ITMAX其中，为相间电流差突变量；|2TTITT|IQD为定值，用户可根据具体情况整定。一般推荐整定值为02IN；为浮动门槛，随着变化量输出增大而逐步自动提高，取125倍可保证TI门槛电压始终略高于不平衡输出；是取三相相间电流中最大值。MAXIB距离保护中的零序电流辅助启动元件为保证在远距离故障或经大电阻接地时，保护的启动继电器QDJ能动作，为此，本系列装置距离保护中设置了一个零序电流辅助启动元件，可以整定得很灵敏，动作后经40MS延时同样驱动启动继电器QDJ。其判据为。2INII0QD,3I0WXH810系列线路保护装置使用说明书第14页其中I0QD为零序电流启动定值。C零序保护中的零序电流辅助启动元件为保证在远距离故障或经大电阻接地时，保护的启动继电器QDJ能动作，为此，本系列装置零序保护中也设置了一个零序电流辅助启动元件，动作后经40MS延时同样驱动启动继电器QDJ。其判据为。I,MINI3I0432010其中为零序电流保护的各段定值。421,D静稳破坏检测元件为了检测系统正常运行状态下发生静态稳定破坏而引起的系统振荡，保护还设有静稳破坏BC相阻抗辅助启动及A相电流辅助启动。动作后同样驱动相应插件的启动继电器（QDJ）。在没有TV断线和TV反序、过负荷告警、TA断线及TA反序时进行BC相阻抗辅助启动及A相电流辅助启动判别。BC相阻抗辅助启动判据为（用全阻抗判别）且，首先Z3BC7V3U0确认30MS，然后且。N105UCOSN15OSU7V2A相电流辅助启动判据为且，确认30MS。NA2IIE过流辅助启动元件（WXH815、WXH816）WXH815、WXH816装置的过流保护模块设置了一个过流辅助启动元件,启动元件动作驱动启动继电器QDJ。其判据为（WXH815）I3MINI12I（WXH816）4其中I1、I2、I3、I4为过流保护各段定值。F低压启动元件（WXH815、WXH816）WXH815、WXH816装置的低压保护模块设置了一个低压启动元件,启动元件动作驱动启动继电器QDJ。其判据为无TV断线告警，且任一相电流大于01IN、三相电压均大VDYU于12V、。15V3U2其中VDY为低压减载保护模块低压定值。G低周启动元件（WXH815、WXH816）WXH815、WXH816装置的低周保护模块设置了一个低周启动元件,启动元件WXH810系列线路保护装置使用说明书第15页动作驱动启动继电器QDJ。其判据为且任一相电流大于01IN、UAB电压大于低压闭锁定值、FDFVBF滑差小于滑差定值。T其中FD为低周减载频率定值；VBF为低周减载低压闭锁定值；DFT为低周减载滑差闭锁定值。412选相元件选相采用相电流差突变量选相、稳态量选相相结合的方法。再辅助以综合选相判据，区分单相故障、两相接地故障、两相短路故障、三相短路故障。A相电流差突变量选相在保护启动后40MS之内采用相电流差突变量选相。B稳态量选相在保护启动40MS之后或由辅助元件引起的启动，采用稳态量选相，其中接地故障采用序分量和阻抗结合选相，不接地故障采用阻抗选相。C综合选相根据判别接地故障与不接地故障，根据判别对称故障与不对称故障。0I2I413TV断线本系列保护装置由于用于不同系统中而有两种检测TV断线的判据。两种判据都带延时，且仅在线路正常运行，启动元件不启动的情况下投入，一旦启动元件启动，TV断线检测立即停止，等整组复归后才重新投入。A用于大电流接地系统（WXH811、WXH815、WXH817）的判据为一相或两相TV断线判据有效值V7|U|CBA三相TV断线判据有效值且正序电压小于05UN。8B用于小电流接地系统（WXH816）的判据为一相或两相TV断线判据任两相线电压的模值之差大于18V；三相TV断线判据三个线电压均小于18V且任一相电流大于006IN。在TV断线的条件下，将退出与电压有关的保护，装置继续监视TV电压，一旦电压恢复正常，与电压有关的保护将自动解除闭锁。重合闸在检无压或检同期方式下对抽取电压UX进行检查，检查到抽取电压低WXH810系列线路保护装置使用说明书第16页于07UXN且断路器在合位时，报抽取电压断线。414接地综合阻抗元件接地距离保护采用多边形特性的综合阻抗元件。接地综合阻抗元件由、AZB三个阻抗元件、偏移阻抗元件、零序方向元件、电抗线和电阻线组成。CZA阻抗元件3IKIU0其中A、B、CK为零序补偿系数。B偏移阻抗元件偏移阻抗元件是在原多边形特性基础上加一个包括坐标原点的小矩形特性，以保证出口短路可靠切除故障。矩形的X、R取值，按110KV一次系统、每公里04、7KM线路长度考虑。5DMIN03,RX1为接地距离I段电抗分量定值1DC零序方向元件零序方向元件最大灵敏度角110，保证接地距离的方向性。动作方程30IUARG190D电抗线电抗线是为了防止接地距离超越，计算X后下倾7。E电阻线电阻线倾斜，与R轴夹角为60。接地距离的多边形特性如图4所示。WXH810系列线路保护装置使用说明书第17页图4接地综合阻抗元件的多边形特性415相间综合阻抗元件相间距离保护采用圆特性的阻抗元件。相间阻抗元件由、三个阻抗ABZC元件和偏移阻抗元件、电抗线、负荷特性曲线组成。A阻抗元件在故障发生150MS之内采用带记忆的正序电压作极化量的姆欧继电器，记忆电压采用故障前八周电压。动作方程1Y|01M127IZUARG90式中为故障前的正序电压；|M；BC为方向特性向一象限偏移角；1ZY为各段定值。150MS之后取消记忆，采用正序电压作极化量，动作方程为1Y1M1270IZUARG90若正序电压较低（15UN），为三相短路，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WXH810系列线路保护装置使用说明书第18页抗继电器，保证母线及背后故障时不误动。对后加速则一直使用反偏阻抗继电器。反偏或上抛的阻抗值为ZY,05MIN3Z1Q为相间距离I段定值1Y、段阻抗继电器暂态及稳态动作特性如图5所示。图5A、段阻抗继电器暂态特性图5B、段阻抗继电器稳态特性段阻抗继电器的动作特性（是否一直反偏）1Y1M1270IZUARG90B电抗线为防止相间阻抗元件偏移后的超越，距离、增加电抗线特性，其动作特性为90ZY/OPARGI90C负荷特性曲线在重负荷时，测量阻抗可能落入阻抗元件内，因此增加负荷特性曲线。如图6所示。WXH810系列线路保护装置使用说明书第19页图6负荷特性曲线其中RD为接地距离电阻定值，当测量阻抗在上图阴影时认为是负荷阻抗。416后备阻抗元件WXH811、815、817相间距离段一般作为远后备，对Y/接线组别的变压器，保护范围必须包括主变低压侧母线。一般低压侧系统为小电流接地系统，所以仅考虑两相短路和三相短路。4161负序阻抗元件负序阻抗元件是针对变压器低压侧两相短路而设置。在Y/接线组别的变压器中，两侧电压和电流的大小和相位均发生了变化。由于其接线方式对正序、负序分量转换的角度不同，因此变压器低压侧两相短路对距离保护性能产生很大影响。采用负序阻抗元件能很好解决变压器低压侧两相短路故障灵敏度与躲负荷之间的矛盾。如图7，主变低压侧两相短路时各点正、负序电压分布图，图中F为故障点，Y为保护范围末端。、分别为系统阻抗、线路阻抗、变压器短路阻抗和馈线SZLTF阻抗。FZSZLYZTZLYK2U2LUU105UN图7主变低压侧两相短路时各点正、负序电压分布图补偿序分量电压SET1ZIUT2式中为保护安装处测量的正序电压1为保护安装处测量的正序电流I为保护安装处测量的负序电压2U为保护安装处测量的负序电流I为序阻抗整定阻抗SETZWXH810系列线路保护装置使用说明书第20页在故障点永远有，区内故障。UN052121负序阻抗继电器动作方程|U|21为防止反向故障负序阻抗元件的潜动和TV断线的影响，附加辅助判据1N09|MIN2I3I24162上抛圆阻抗元件上抛圆阻抗元件是针对变压器低压侧发生的三相故障而设置。在变压器低压侧发生三相短路时，不存在负序电流及电压，负序阻抗元件不动作。采用上抛圆阻抗元件很好解决三相短路故障灵敏度与躲负荷之间的矛盾，动作方程270ZIUARG90SETT式中FTLSETZ0该继电器的动作特性是以、端点之间连线为直径的上抛圆。其保护范SETT0围包含了低压侧母线和馈线。后备阻抗元件是针对Y/接线变压器低压侧母线相间短路而设。继电器的动作特性如图8。XZSET0ZSETR12图8后备阻抗动作特性1为负序阻抗，2为上抛圆阻抗。后备阻抗按包含变压器低压侧最长线路整定。为相间阻抗三段定值。SETZSET0Z若整定小于等于，后备阻抗继电器自动退出。TT0417TV断线投入的两段过流保护（WXH811、WXH815、WXH817）在TV断线期间，本系列装置距离保护模块中专门设置了两段过流保护，其电流定值及延时时间都可以独立整定。此两段过流也可以不用，只需通过控制字将此两段过流退出即可。WXH810系列线路保护装置使用说明书第21页418过流（方向和/或低电压）元件（WXH815、WXH816）过流元件按相装设。过流元件可由控制字选择是否带方向和/或低电压。方向元件由正序电压极化，方向元件和过流元件按相启动。为消除近处三相短路时方向元件的死区，当正序电压下降至7V以下时，方向元件由正序电压记忆量极化。方向元件的灵敏角为55，动作区不大于140，不小于120。过流低电压元件在三个线电压的任意一个低于低电压定值时动作，开放被闭锁过流元件，保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作。过流（方向和/或低电压）元件的判据为任一相NI方向和/或低压条件满足（若投入方向和/或低压）满足以上条件经过流延时出口。其中IN为过流、段定值。419低周减载元件（WXH815、WXH816）利用这一元件可以实现分散式的频率控制，当系统频率低于整定频率时此元件就能自动判定是否切除负荷。低周减载功能逻辑中设有一个滑差闭锁元件以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额。当UAB电压低于闭锁频率计算电压时，低周减载元件将自动退出。低周减载元件的判据为VBFUADFTDT（任一相）（“电流闭锁投”控制字为1时）IN01I满足以上条件经低周延时出口。其中VBF为低周减载低压闭锁定值；FD为低周减载频率定值；DFT为滑差闭锁定值。4110低压减载元件（WXH815、WXH816）该元件实现低压解列控制,当系统电压低于整定电压时判定是否低压解列及切除负荷。该元件在TV断线时退出。低压减载元件的判据为三相均大于V12UDYABC532TDTIN0I满足以上条件经低压延时出口。其中VDY为低压减载低压定值；WXH810系列线路保护装置使用说明书第22页DVT为电压变化率闭锁定值。4111无故障快速复归（WXH817）A距离保护保护启动后，若阻抗不在距离三段范围内（TV断线时电流不在二段电流范围内）并且零序电流小于零序启动电流定值时，保护延时200MS整组复归。B零序电流（方向）保护保护启动后，若零序电流不在零序四段范围内时，保护延时200MS整组复归。4112距离保护故障开放元件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。利用短时1DI1DI开放保护150MS，150MS以后系统可能已引起振荡，采用不对称故障开放及对称故障开放保护逻辑。零序电流辅助启动及静稳破坏检测启动后，直接采用不对称故障开放及对称故障开放保护逻辑。B不对称故障判别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。阻抗元件在振荡时的不正确动作只是发生在两侧电势较大约130180的时刻，因此若振荡中心落在被保护线路上，距离保护要误动。不对称故障判别元件就是按照这一原则来考虑的，动作判据为|IM|I|102式中、为保护测量到的零、正、负序电流，系数M0507。上式以2为动作量，为制动量，M为制动系数，式中制动可以确保在振荡时不|I|I1I会动作。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，在区内故障只要较小就能开放保护。若TS01S，在36的区间将历时20MS，段距离继电器可以动作。由于M1，一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动作后先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，本系列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1OSCUWXH810系列线路保护装置使用说明书第23页其中是线电流线电压的夹角，为线电压。1U假定系统联系阻抗的阻抗角为90，则振荡时电流向量垂直于EM、EN连线，与振荡中心电压同相，如图9所示。图9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。在三相短1COSU路时，设线路阻抗角为90时，是弧光电阻上的压降，三相短路时过渡电阻是弧光电阻，弧光电阻上压降小于5UN。实际线路阻抗角不为90，因而可进行角度补偿，如图10所示。图10短路电流电压相量图图中OD为测量电压，OB，因而OB反应当线路阻抗角为90时弧光1COSU电阻压降，实际的弧光压降为OA，与线路压降AD相加得到测量电压U。本系列装置引入补偿角，为正序阻抗角，得到，则，S119011OSC三相短路时，OCOA，可见可反应弧光压降。O本系列装置采用的动作判据为UN2S1WXH810系列线路保护装置使用说明书第24页实际系统中，三相短路时故障电阻仅为弧光电阻，弧光电阻上压降的幅值不大于5UN。因此任何三相情况下，该幅值判据都可满足，为了保证振荡时不误开放，其延时应保证躲过振荡中心电压在该范围内的最长时间，振荡中心电压为01UN时，系统角为1915，振荡中心电压为02UN时，系统角为1569，对于不同振荡周期的振荡，振荡中心在该区间停留时间不同，因此本系列装置根据振荡周期决定不同的延时1振荡周期TS1000010000M600M700M900M80030MSM100M1300M120030MSM16100M1800M1900TVM1700EM100030MS30MSM11000150MSM31000030MSM15M14M1300图11AWXH810系列线路保护装置使用说明书第27页0150M2M4M510000010000M600M7000M900M800030MSM1100M15100IM1700M1800IITVM1600EM100030MS30MSM11000150MSM31000030MSM14M1300M12M1100图11BWXH810系列线路保护装置使用说明书第28页423零序电流方向保护本系列保护设置了段零序电流方向保护（以下简称零序保护）。WXH816无零序保护。零序保护的投退由压板控制，每段都可由控制字选择经方向或不经方向元件闭锁，零序方向元件的电压门槛不小于1V，不大于2V。ATA断线零序电流持续12S大于段定值和02IN的较小者时，报警“TA回路异常”，04并闭锁各段。B极性03U本保护采用自产零序电压，即由软件将三相电压相加而获得，供方向判03U03U别用，但在TV二次断线时设有控制字，可选择将受零序功率方向元件控制的各段退出，或将所有段改为无方向的零序电流保护。C零序辅助启动元件当故障电流较小时，为防止突变量启动元件灵敏度不够，零序还设有零序辅助启动元件。零序辅助启动元件动作值为，其中为零I,MINI04320104321I,I序各段定值。D手合于故障，零序加速段自动退方向。ETV断线时，经方向闭锁的零序段需投入TV断线退方向延时130MS出口。零序保护逻辑框图如图12所示WXH810系列线路保护装置使用说明书第29页0000000M1M2120MS0M700000M5M6M800TVTV10000M9100M41111100M3图12424过流（方向和/或低电压）保护装置实时计算并进行三段（WXH816为四段）过流判别。当任一相电流大于段电流定值12倍时，装置瞬时段出口跳闸的时间不大于25MS。为了躲开线路避雷器的放电时间，本系列装置中段也设置了可以独立整定的延时时间。若I段带方向和/或低电压，当TV断线时不投入TV断线留段则闭锁段；若投入TV断线留段则I段退方向。、段（WXH816有段）同段。过流（方向和/或低电压）保护逻辑框图（如图13所示）WXH810系列线路保护装置使用说明书第30页TVTV1100M500M700M300M4100MS300MSU08UXX00M2900M3000M311100M1100M61100M2TVTV1100M1200M1400M1000M111100M8100M131100M9TVTV1100M1900M2100M1700M181100M15100M201100M16TVTV1100M2600M2800M2400M251100M22100M271100M23图13WXH810系列线路保护装置使用说明书第31页425低周减载保护逻辑框图（如图14所示）100M1投低周减载硬压板滑差闭锁投低周启动FDFT00M2100M3UAB1000M4F定值00M2100M3U100000M4电压变化率闭锁投TV断线3U215VU100000150M3M2TWJ10000M40000100M9M1100TVU075UXNUA30VM6M10M7M51000M1200M1M14100000M13100M8U07UXN转为检同期，检同期过程中计算UX与UA之间的角度与固有角度即定值之差小于30允许合闸。无压或同期延时固定为05S。连续10S不能合闸，则返回；为防止手合于故障，开关跳开后，手合开入未消失前再次合于故障上，设一手合记数器，满10S后，方可开放手合功能。手合记数器清零的条件手合启动后整组复归时；开关为合位；手合记数器未满时,又来手合开入；上述条件不满足手合记数器开始计时。429保护跳闸保护跳闸逻辑框图（如图17所示）WXH810系列线路保护装置使用说明书第35页100010010000TVM1M3M6100000