北京四方CSC-103C(D)说明书

1、csc-103c/103d 数字式超高压线路保护 装 置 说 明 书 csc-103c/103d 数字式超高压线路保护 装 置 说 明 书 编 制：张月品 伍叶凯 校 核：徐振宇 标准化审查：梁路辉 审 定：黄少锋 出 版 号：v1.00 文 件 代 号：0sf.451.043 出 版 日 期：2005 年 1 月 版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司 注：本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书有不符之处，请您及时与我公 司联系，我们将为您提供相应的服务。 技术支持 电话传真重 要 提 示 感谢您使用北京四方继保自动化股份有

2、限公司的产品。为了安全、 正确、高效地使用本装置，请您务必注意以下重要提示： 1) 本说明书仅适用于 csc-103c、csc-103d 数字式超高压线路保护装 置。 2) 请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定整定、调试和操作。 若有特殊订制，请以工程说明书、工程资料为准。 3) 为防止装置损坏，严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板上 的芯片和器件。 4) 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。 5) 装置如出现异常或需维修，请及时与本公司服务热线联系。 6) 本装置的出厂操作密码是：8888。 目 录 第一篇第一篇 技术与原理说明技术与原理说明.1 1 概述概述.1 1.1 适

3、用范围.1 1.2 产品主要特点.1 1.3 产品规格及功能配置.3 1.4 产品外形尺寸和安装尺寸.3 2 技术条件技术条件.4 2.1 环境条件.4 2.2 额定参数.5 2.3 电气绝缘性能.5 2.4 机械性能.5 2.5 电磁兼容性.5 2.6 安全性能.6 2.7 热性能（过载能力）.6 2.8 功率消耗.6 2.9 输出触点容量.6 2.10 技术参数.7 3 csc-103c/103d 保护功能和软件保护功能和软件.8 3.1 保护程序整体结构.8 3.2 保护功能元件.8 3.3 纵联电流差动保护功能说明.15 3.4 三段式距离保护功能说明.27 3.5 零序保护功能说明.

4、31 3.6 tv 断线后过流和零序过流保护.33 3.7 综合重合闸.34 3.8 装置自检功能.38 第二篇第二篇 用户安装使用说明用户安装使用说明.41 4 整定值及整定计算说明整定值及整定计算说明.41 4.1 通信参数.41 4.2 csc-103c 保护整定值.42 4.3 csc-103d 保护整定值 .46 4.4 csc-103c/103d 保护定值整定说明.50 4.5 csc-103c 不显示控制字整定.56 4.6 csc-103d 不显示控制字整定 .56 4.7 csc-103c/103d 保护定值显示方式说明.57 5 装置硬件介绍及典型接线装置硬件介绍及典型接线

5、.57 5.1 装置概述.57 5.2 硬件原理说明.57 5.3 csc-103c 端子说明.58 5.4 csc-103d 硬件端子及典型接线说明 .65 6 人机操作说明人机操作说明.72 6.1 装置面板布置图.72 6.2 菜单相关说明.72 6.3 装置告警报告说明.74 6.4 保护装置报文汇总.77 7 附录附录.81 附录附录 a a csc-103c 定值单定值单.81 附录附录 b b csc-103c 控制字单控制字单.83 附录附录 c c csc-103d 定值单定值单.84 附录附录 d d csc-103d 控制字单控制字单.86 附录附录 e e 差动保护用于

6、旁路保护差动保护用于旁路保护.88 8 附图附图.88 9 9开箱检查开箱检查.97 1010安装调试安装调试.97 1111运输、贮存运输、贮存.97 1212订货须知订货须知.97 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -1- 第一篇第一篇 技术与原理说明技术与原理说明 1 概述概述 1.1 适用范围适用范围 csc-103c/103d 系列超高压线路保护装置(以下简称装置或产品)是适用于 220kv 及以上电压等级的数字式成套线路保护装置，其主要功能包括纵联电流差动保护、 三段式距离保护、四段式零序保护、综合重合闸等。本装置侧重应用于同杆并架双 回线路时，装置设计了

7、针对同杆并架双回线发生跨线故障时的选相元件，可以保护 区内跨线故障，并可以选相跳闸。 1.2 产品主要特点产品主要特点 a)a) 高性能高性能、高可靠、大资源的硬件系统高可靠、大资源的硬件系统 采用 dsp 和 mcu 合一的 32 位单片机，高性能的硬件体系保证了装置对所有继电 器进行并行实时计算，并保持了总线不出芯片的优点，有利于保护装置的高可靠性。 采用全新的前插拔组合结构，保持了前插拔维护方便的优点，兼有后插拔强弱 电分离、强电回路直接从插件上出线的优点。 大容量的故障录波，储存容量达 4m，可以保存不少于 24 次事故录波。完整的事 件记录和动作报告，可保存不少于 2000 条动作报

8、告和 2000 次操作记录，停电不丢 失。 b)b) 硬件自检智能化硬件自检智能化 装置内部各模块采用智能化设计，在增加了模拟量、开入量、开出量和电源的 自检功能后，实现了装置各模块的全面实时自检。 模拟量采集回路采用双 a/d 冗余设计，实现了模拟量采集回路的实时自检。 继电器检测采用新方法，可以检测到继电器励磁回路线圈完好性，实现了继电 器状态的检测与异常告警。 开入回路采用注入检测信号的新方法，开入状态经两路光隔同时采集后，才予 确认和判断。 对机箱内温度进行实时监测。 c)c) 用户界面人性化用户界面人性化 采用大液晶显示，可实时显示电流、电压、功率、压板状态、定值区等信息， 汉化操作

9、菜单简单易用，提供四个快捷键，可以实现“一键化”操作，方便了现场 运行人员的操作。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -2- d)动作过程透明化动作过程透明化 装置可以记录保护内部各元件的动作过程、逻辑过程和各种计算值，可通过四 方公司提供的软件 cspc 分析保护动作的全过程。 e)通信接口多样化通信接口多样化 装置可以提供高速的以太网接口（光或电） 、lonworks 网络接口和 rs-485 接口。 可采用 iec60870-5-103 规约或四方公司 csc2000 规约，实现与变电站自动化系统和 保护信息管理系统的接口。 装置的前面板提供一个用于调试分析的

10、rs-232 接口。 f)f) 各种保护原理的综合应用各种保护原理的综合应用 各种保护继电器并行处理，充分利用各种突变量、稳态量保护原理的优点，完 善振荡闭锁的算法，实现在任何时候、任何故障情况都有全线快速保护。 g)g) 各种选相原理的综合应用各种选相原理的综合应用 充分利用电流突变量选相、阻抗选相、电压选相、零负序稳态量选相原理的优 点，实现在振荡闭锁、弱电源、复杂故障等情况下都能正确选相跳闸。 h)h) 具有同杆并架双回线跨线故障选相功能具有同杆并架双回线跨线故障选相功能 在距离保护和零序保护中，针对同杆双回线故障特点，不需引入另一回线的电 量，仅依据本回线保护安装处的电流、电压，实现跨

11、线故障选相跳闸。 i)i) 振荡闭锁解决方案振荡闭锁解决方案 采用零序和负序电流比较、r/t 等判据，综合判断振荡闭锁期间的各种故障， 并可根据不同系统情况、不同振荡周期等运行工况，自适应调整其动作门槛，保证 了系统振荡时不失去快速保护功能。 j)j) 采用按相补偿方法采用按相补偿方法 将“按相补偿”方法应用于阻抗测量中，使接地阻抗继电器具备较好的选相功 能。结合按相补偿和快速滤波、快速计算等方法，构成了快速距离一段。 k)k) 光纤差动保护通信接口光纤差动保护通信接口 装置配置两个光纤通信接口，可实现一主一备两个通道的通信方式，满足双通 道冗余的要求。也可以满足“t”接线路保护通道的要求，实

12、现三端差动保护。 专用光缆通信方式：2mbps 速率数据接口传输。 复用通信方式：2mbps 速率数据（e1）接口传输和 64kbps 速率数据（pcm）同 向接口传输两种方式可选。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -3- 1.3 产品规格及功能配置产品规格及功能配置 装置的规格及其功能配置见表 11。 表表 1 11 1 装置规格及功能配置装置规格及功能配置 保护功能 保护型号 纵联电流差动三段式距离保护四段式零序保护重合闸 csc-103c csc-103d 型号举例说明： 1） 装置型号说明见图 1-1： csc 10 3 c 适用于同杆并架线且无重合闸 纵联

13、差动为主保护 高压线路保护系列 四方公司 csc 系列产品代号 图 1-1 型号说明 2） csc-103c 不包括综合重合闸功能。可适用于包括双母线和一个半断路器接 线的各种接线形式。 3） csc-103d 包括综合重合闸功能。适用于双母线接线形式。 1.4 产品外形尺寸和安装尺寸产品外形尺寸和安装尺寸 装置采用符合iec60297-3高度为4u的标准19英寸机箱。装置整体嵌入式安装， 后接线方式。安装开孔尺寸见图12。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -4- 图 12 1.5 产品执行的标准产品执行的标准 产品执行的标准为：北京四方继保自动化股份有限公司企业标

14、准q/hdsfj009- 2003csc-100系列数字式超高压线路保护装置。 2 技术条件技术条件 2.1 环境条件环境条件 装置在以下环境条件下能正常工作： a) 工作环境温度：-1055，运输中短暂的贮存环境温度-2570， 在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置应 能正常工作； b) 相对湿度：最湿月的月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； c) 大气压力：80kpa110kpa； csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -5- d) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本说明书规

15、定的振动、冲击和碰撞。 2.2 额定参数额定参数 交流电压：100/v；线路抽取电压：100v 或 100/v； 33 交流电流：5a ，1a（由用户选择，并在订货时说明） ； 交流频率：50hz； 直流电压：220v,110v（由用户选择，并在订货时说明） 。 2.3 电气绝缘性能电气绝缘性能 2.3.1 介质强度 产品能承受 gb/t14598.3-1993（eqv iec60255-5）规定的交流电压为 2kv（弱 电回路为 500v） 、频率为 50hz、历时 1min 的介质强度试验，而无击穿和闪络现象。 2.3.2 绝缘电阻 用开路电压为 500v 的测试仪器测定产品的绝缘电阻值不

16、小于 100m，符合 iec60255-5：2000 的规定。 2.3.3 冲击电压 产品能承受 gb/t14598.3-1993（eqv iec60255-5）规定的峰值为 5kv（强电回 路）或 1kv（弱电回路）的标准雷电波的冲击电压试验。 2.4 机械性能机械性能 2.4.1 振动 产品能承受 gb/t 11287（idt iec60255-21-1）规定的 i 级振动响应和振动耐 受试验。 2.4.2 冲击和碰撞 产品能承受 gb/t 14537（idt iec60255-21-2）规定的 i 级冲击响应和冲击耐 受试验，以及 i 级碰撞试验。 2.5 电磁兼容性电磁兼容性 2.5.

17、1 脉冲群干扰 装置能承受 gb/t 14598.13（eqv iec60255-22-1）规定的 1mhz 和 100khz 脉冲 群干扰试验（第一半波电压幅值共模为 2.5kv，差模为 1kv） 。 2.5.2 静电放电干扰 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -6- 装置能承受 gb/t 14598.14（idt iec60255-22-2）规定的级（接触放电 6kv）静电放电干扰试验。 2.5.3 辐射电磁场干扰 装置能承受 gb/t 14598.9（idt iec60255-22-3）规定的级（10v/m）的辐射 电磁场干扰试验。 2.5.4 快速瞬变干扰 装

18、置能承受 gb/t 14598.10（idt iec60255-22-4）规定的级（通信端口 2 kv，其它端口 4kv）的快速瞬变干扰试验。 2.6 安全性能安全性能 产品符合 gb 16836 外壳防护等级不低于 ip20、安全类别为 i 类。 2.7 热性能（过载能力）热性能（过载能力） 产品的热性能（过载能力）符合 dl/t 478-2001 的以下规定： a) 交流电流回路：在 2 倍额定电流下连续工作，10 倍额定电流下允许 10s，40 倍额定电流下允许 1s； b) 交流电压回路：在1.2倍额定电压下连续工作，1.4倍额定电压下允许10s。 2.8 功率消耗功率消耗 产品的功率

19、消耗符合 dl/t 478-2001 的以下规定： a) 交流电流回路：当额定电流为5a时，每相不大于1va；额定电流为1a时，每 相不大于0.5va； b) 交流电压回路：在额定电压下每相不大于1va； c) 直流电源回路：当正常工作时，不大于35w；当保护动作时，不大于60w； 2.9 输出触点容量输出触点容量 a) 跳闸触点容量：在电压不大于250v、电流不大于1a、时间常数l/r为 （50.75）ms的直流有感负荷回路中，触点断开容量为50w，长期允许通过 电流不大于5a； b) 其它触点容量：在电压不大于250v、电流不大于0.5a、时间常数l/r为 （50.75）ms的直流有感负荷

20、回路中，触点断开容量为30w，长期允许通过 电流不大于3a。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -7- 2.10 技术参数技术参数 2.10.1.交流回路精确工作范围 a) 相电压：0.4v70v； b) 检同期电压：1v120v； c) 电流：0.1in30in。 2.10.2.电流差动元件 a) 整定范围：0.1 in 2in； b) 整定值误差：不大于2.5% 或 0.02 in； c) 动作时间：2 倍整定值时，不大于 20ms。 2.10.3.距离元件 a) 整定范围：0.0139.9(5a), 0.05200(1a), ； b) 距离段的暂态超越：不大于4

21、%； c) 距离段动作时间：0.7 倍整定值以内时，不大于 20ms； d) 测距误差（不包括装置外部原因造成的误差） 金属性短路时，不大于+2%，有较大过渡电阻时测距误差将增大。 2.10.4.零序过流元件 a) 整定范围：0.1 in 30in； b) 零序段的暂态超越 ：不大于4%； c) 零序电流段的动作时间：1.2 倍整定值时，不大于 20ms。 2.10.5.综合重合闸 a) 无电压元件：0.3 un+3%； b) 有压元件：0.7 un+3% c) 检同期元件：iqd 或 3i0iqd 其中：i=| |ik-ik-t|-|ik-t-ik-2t| |， 指 ab、bc、ca 三种相

22、别， 、 分别为当前时刻和 1 周前、2 周前时刻的电流采 k i tk i tk i 2 样值； 3i0 零序电流突变量； iqd 突变量起动定值。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -9- 当任意相间电流突变量或零序电流突变量连续 4 次大于起动定值时，保护启动。 2) 零序辅助启动元件，主要用于解决大过渡电阻接地短路时，突变量启动元件灵敏 度不够的问题。判据为： 3i0 0.9* i0dz 其中：i0dz 取下列情况的最小值：a）零序段定值；b）零序反时限电流定值； c）纵联零序定值。 此条件持续满足 30ms 后，保护启动。 3) 为保证静稳失稳情况下，保护能

23、够准确工作，本保护还设置了静稳失稳启动元件， 其判据为： a）：a，b，c 三相电流中，三相电流均大于静稳电流定值，且电流突变量启动 元件未启动。 b）：ab、bc、ca 三个相间阻抗，三个测量阻抗均落入距离段范围内，且电 流突变量启动元件未启动。 以上任一条件满足持续 30ms 后，判断为静稳破坏，保护启动。 4) 纵联电流差动保护的弱馈启动和远方召唤启动将在纵联电流差动保护功能中介 绍。 5）重合闸的启动元件将在重合闸功能部分介绍。 3.2.23.2.2 距离元件距离元件 3.2.2.1 距离测量元件 本保护中，距离测量元件采用微分方程算法。 对单相接地阻抗有：ul +r (i+kr3i0

24、)，= a；b； c； )3( 0 dt ikid x 对相间阻抗有：ul+ ri，=ab；bc； ca； dt di 其中： kx=(x0-x1)/ (3x1)，kr=(r0-r1)/ ( 3r1)。 通过求解以上微分方程，可得保护安装处的测量电阻 r 和测量电抗 x=2fl。 3.2.2.2 距离元件的动作特性 距离保护的动作特性均为多边形特性（如图 3-1） ，其中，xdz 按保护范围整定； rdz 按躲负荷阻抗整定（一般情况下） 。rdz 的独立整定可满足长、短线路的不同要 求，通过灵活调整可提高对短线路允许过渡电阻的能力，以及对长线路避越负荷阻 抗的能力，适当选择多边形上边的下倾角，

25、可提高躲区外故障超越能力。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -10- (a)(b) 图 3-1 距离元件的动作特性 设置小矩形动作区是为了保证在出口故障和重合闸时，保证距离保护动作的可 靠性。 小矩形动作区的 x、r 取值见表 3-1： 表 3-1 x 取值 当 xdz 时，取 xdz/2 n 5 i 当 xdz 时，取 (in=1a、5a) n 5 in 5 . 2 i r 取值 8 倍上述 x 取值与 rdz/4 两者中的最小值 其中，xdz 是相应元件的电抗定值，rdz 是相应元件的电阻定值。 3.2.2.3 距离方向元件 为了解决距离保护出口故障的死区问题，

26、在距离保护中设置了专门的方向元件， 1）对于对称故障，采用记忆电压（即故障前的电压） ，同故障后电流比相来判别故 障方向。2）对于不对称故障，采用负序方向来作为方向判别依据。距离元件的动作 条件为：方向元件判为正方向，且计算阻抗在整定的四边形范围内。 3.2.33.2.3 选相元件选相元件 选相元件用以判别故障的相别，利用各种选相原理判别不同故障情况以满足保 护选相跳闸的要求。csc-103c/103d 保护装置针对不同的情况，综合利用各种选相 原理，在电流突变量起动后的故障初期采用电流突变量选相元件。在振荡闭锁模块 中，退出突变量选相元件，采用稳态序分量选相元件。电流突变量选相和稳态序分 量

27、选相均不适用于弱电源、终端变等故障小电流或无电流的情况，此时采用低电压 选相元件。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -11- 3.2.3.1 电流突变量选相元件 电流突变量选相元件采用相电流差突变量 iab、ibc和 ica，通过对三个相间 电流的大小比较，得到故障相别。 各种故障下相电流差的突变量 iab、ibc和 ica 的大小比较如表 3-2 所示（表 中“”表示较大， “”表示很大， “”表示较小）： 表 32 选相结果 电流突变量 abcabbccaabc iab ibc ica 如果将 iab、ibc和 ica 按大、中、小排序，得到 imax、imid

28、和 imin对不 同类型故障有以下结果： 单相接地故障： （imax - imid） （imid - imin） 相间故障： （imax - imid） （imid - imin） 三相故障：（imax imid imin ） 其中的符号含义分别为： 远小于； 远大于； 约等于。 对单相接地故障，imax和 imid对应的公共相即为故障相。例如：在 imaxiab和 imidica时，判定 a 相为故障相。 对相间故障，则 imax 对应的相别即为故障相。例如：在 imaxiab时，判定 ab 相为故障相。 3.2.3.2 稳态序分量选相元件 稳态序分量选相元件主要根据零序电流和负序电流的角度

29、关系，再结合相间测 量阻抗排除法进行选相。 根据理论分析，当发生 a 相接地或 bc 两相接地（包括经较小弧光电阻接地） 时，如果以为基准向量，那么，位于-30+30区内，当 bc 两相短路接地 a i0 a i2 电阻增大时，越滞后于。 a i2 a i0 根据的角度关系划分为六个相区，如图 3-2 所示。 a a i i 0 2 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -12- （1）-30+30 对应 a 或 bc； （2）+90 +30 对应 ab； （3）+150 +90 对应 c 或 ab； （4）-150 +150 对应 ca； （5）-90 -150 对应

30、b 或 ca； （6）-150 -30 对应 bc。 在以上（2） 、 （4） 、 （6）单一故障类型的相区，直接确认为相应的两相接地故 障。 在（1） 、 （3） 、 （5）有单相及两相接地两种故障类型的相区，由于两种故障类型 的相别总是不相关的，所以，可通过计算相间阻抗来区别。若相间测量阻抗在相间 阻抗的动作特性以外，则排除了相间故障的可能性，这样，就可以判为相应相别的 单相接地故障。否则判为相应相别的相间故障。 图 3-2 稳态序分量选相区域 3.2.3.3 低电压选相元件 低电压选相元件主要是为了满足弱电源侧保护选相的要求，在电流突变量选相 和零负序稳态量选相失败的情况下，且未出现 t

31、v 断线时，才投入低电压选相元件。 其判据为： 1)某一相电压小于 30v，且其他两相电压都大于 0.8un，则判定电压低的那一相为 故障相； 2)相间电压低于 30v，判为相间故障。 3.2.3.4 跨线故障选相元件 跨线故障选相元件采用基于故障电压比较、故障相电流相位判别的电压电流综 合选相元件。该元件首先判别跨线相别，以相间电压最小或相电流最大的两相假定 为跨线故障相，然后，根据故障相电流相位的区别，再判别是跨线故障还是同一点 发生了相间故障。 bc b,ca ca c,ab ab a,bc -90+90 +150 -150 -30 +30 ioa csc-103c/103d数字式超高压

32、线路保护装置 说明书 -13- 3.2.43.2.4 零序方向元件零序方向元件 零序元件也设有正、反两个方向的方向元件，正向元件的整定值可以整定，反 向元件不需整定，灵敏度自动比正向元件高，反方向元件电流门槛取为正方向元件 的 0.625 倍。 零序方向元件的动作区见图 33。 零序正方向动作区为：18arg（3i0/3u0）180。 零序反方向动作区为：-162arg（3i0/3u0）0。 18 81 81 3u0 lm 正方向 反方向 图 3-3 零序方向动作区 a) 零序正方向元件的动作判据为： 3i03i0dz，且零序方向元件位于正方向动作区。 其中：3i0dz 指纵联零序电流定值 3

33、i0、零序段电流定值 i01、i02、i03和 i04 的最小值。 b) 零序反方向元件的动作判据为： 3i00.625*3i0dz，且零序方向元件位于反方向动作区。 鉴于零序方向保护因 3u0极性接反而误动作的事件屡见不鲜，本保护采用自产 3u0，即由软件将三个相电压相加而获得 3u0，供零序方向元件方向判别用。用于判 零序方向的 3u0门槛为 1v 有效值。 3.2.53.2.5 负序方向元件负序方向元件 负序方向元件的动作区见图 34。 负序正方向动作区为： 18 arg（3 2 / 32） 180。 i u 负序反方向动作区为：-162 arg（3 2 / 32） 0。 i u csc

34、-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -14- 18 81 81 3u2 lm 正方向 反方向 图 3-4 负序方向元件动作区 负序正方向元件的动作判据为：位于负序正方向动作区,且 3i2 3i0dz。 3.2.63.2.6 振荡闭锁开放元件振荡闭锁开放元件 为了防止振荡过程中距离保护元件的误动作，在电流突变量启动后 150ms 之内， csc-103c/103d 保护装置不考虑振荡闭锁，固定投入所有距离元件；在电流突变量 启动 150ms 之后或经静稳失稳或零序辅助启动后，距离元件需要经开放元件开放。 对于不对称故障和三相短路，振荡闭锁开放元件是不同的。 1）不对称故障开放元

35、件：利用零序和负序电流特征可区分是发生了故障还是振 荡。其开放判据为： | 0| m1|1| i i 或 | 2| m2| 1| i i 该方法能有效的防止振荡下发生区外故障时距离保护的误动，而对于区 内的不对称故障能够开放。为了防止区外故障切除时，零序和负序电流不平 衡输出引起保护的误动，保护经过短延时后动作。 2）三相故障开放元件。阻抗变化率（dr/d t）检测元件。本保护利用三相故障 发生、发展过程中所显现出来的一系列特征，如故障以后阻抗基本不变，而 振荡时阻抗总在渐变等，快速识别振荡闭锁中的三相对称故障，保护的三相 故障动作时间与振荡特征的明显程度成反时限特性。 3.2.73.2.7

36、手合及重合加速判别手合及重合加速判别 csc-103c/103d 保护装置中，手合和重合加速功能的投入均由保护根据跳闸、 跳位和电流情况自动判别，不需要特殊的外部开入。 在有三相开关跳闸位置情况下，又有电流突变量启动，则判为手动合闸，投入 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -15- 手合加速回路。距离保护采用阻抗加速判别是否手合于故障，零序保护采用延时 100ms 判别是否手合于故障。装置要求三个分相跳位开入，对于一个半接线方式， 要求两个断路器分相跳位串联接入。 保护检测到开关跳开后，在检测到故障相又有电流（单重） ，或任一相又有电流 （三重）时，判为重合闸动作，保

37、护将根据整定值控制字决定是否投入重合闸后加 速功能。 3.2.83.2.8 整组复归判别整组复归判别 当装置满足以下条件： 1）六种阻抗均在阻抗段外 2）零序差动元件不动作 3）零序电流小于零序段、零序反时限电流定值小者。 满足以上条件，则 5s 后整组复归。 3.33.3 纵联电流差动保护功能说明纵联电流差动保护功能说明 3.3.13.3.1 电流差动保护主要功能电流差动保护主要功能 1）电流差动保护配有分相式突变量电流差动保护、分相式全电流差动保护和零 序电流差动保护，用于快速切除各种类型故障。 2）具有电容电流补偿功能。利用线路两侧电压对电容电流进行精确补偿，可提 高差动保护的灵敏度。

38、3）具有 ta 断线检测和闭锁功能。 4）具有 ta 饱和检测功能。 5）保护中具有 ta 变比补偿功能，线路两侧保护可以使用变比不同的 ta。 6）具有 2mbps 高速通信接口，可采用专用通道（2mbps） ，可复用 2mbps(e1)接 口，也可复接 pcm(64kbps)同向接口。 7）具有双通道冗余功能，支持双支持双 2mbps 通道通道（推荐使用） ，两个通道还可采用 专用/复用、64kbps/2mbps 任意组合。 8）经由保护的通信通道可传送“远跳”命令和“远传”命令。 9）有通道监视和误码检测功能。 10）保护间的数据通信采用 32 位 crc 校验，具有超强抗误码能力。 1

39、1）具有远方环回实验功能。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -16- 3.3.23.3.2 电流差动保护主要原理电流差动保护主要原理 3.3.2.1 数字电流差动保护系统的构成数字电流差动保护系统的构成 电流差动保护系统的构成见图 35。 c cs sc c- -1 10 03 3 数字 通信 终端 设备 c cs sc c- -1 10 03 3 数字 通信 终端 设备 m m c cb b t ta at ta a c cb b n n i im m a a、b b、c ci im m a a、b b、c c i in n a a、b b、c ci in n a

40、 a、b b、c c 微微波波或或光光 纤纤通通道道 图 35 数字式电流差动保护系统构成示意图 装置与通信终端设备间采用光缆连接。保护侧光端机装在保护装置的背板上。 通信终端设备侧由本公司配套提供光接口盒 csc-186a/csc-186b。 3.3.2.2 差动保护原理差动保护原理 1) 突变量差动保护： 动作方程： id ih id 0.6ib 0 id 0.8ib - ih id = 3ih 式中： id= m +n,为经电容电流补偿后的突变量差动电流； i i ib= m -n, 为经电容电流补偿后的突变量制动电流； i i ih = max（idzh，2ic） ，为高定值，idzh

41、 为“分相差动高定值” ，按大于 2.5 倍电 容电流整定；ic 为正常运行时的实测电容电流。 2) 高定值分相电流差动保护： 动作方程： id ih id 0.6ib 0 id 0.8ib - ih id = 3ih csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -17- 式中： id=( m -mc ) + ( n -nc ),为经电容电流补偿后的差动电流； i i i i ib=( m -mc ) - ( n -nc ), 为经电容电流补偿后的制动电流； i i i i ih= max (idzh，2ic)，为高定值，idzh 为“分相差动高定值” ，按大于 2.5 倍电容

42、 电流整定；ic 为正常运行时的实测电容电流。制动特性见图 3-6。 i i差差动动 i i制制动动 5idz idz 3idz k=0.6 k=0.8 图 36 分相差动保护的制动特性 3）低定值分相电流差动保护： 动作方程： id il id 0.6ib 0 id 0.8ib - il id = 3il 式中： id=( m-mc ) + ( n-nc ),为经电容电流补偿后的差动电流； i i i i ib=( m-mc ) - ( n-nc ), 为经电容电流补偿后的制动电流； i i i i il = max（idzl，1.5ic） ，其中 idzl 为“分相差动低定值” ，按大于

43、1.5 倍电容电 流整定；ic 为正常运行时的实测电容电流。 低定值分相电流差动保护经 40ms 延时动作。 4）零序电流差动保护： 动作方程： id0 i0z id0 0.75ib0 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -18- 式中： id0=( ma -mac) + (mb-mbc) + (mc-mcc)+( na -nac) + (nb-nbc) + i i i i i i i i i i ( nc-ncc),为经电容电流补偿后的零序差动电流； i i ib0=( ma-mac) + (mb-mbc) + (mc-mcc)(na-nac) + (nb-nbc)

44、+ i i i i i i i i i i ( nc-ncc), 为经电容电流补偿后的零序制动电流； i i i0z为“零序差动整定值” ，按内部高阻接地故障有灵敏度整定； 线路上的接地故障通常可由分相电流差动保护正确反映，而零序电流差动保护 仅作为经大电阻接地故障的后备保护，故带时限跳闸，该时限可以整定(最短 100ms)， 零序电流差动元件动作可由控制字设为永跳或选跳。制动特性见图 3-7。 零序电流差动元件在发生 ta 断线的情况下退出。 id0 ib0 0.75 i0z 动作区 图 37 零序差动保护的制动特性 3.3.2.3 差动保护的起动元件差动保护的起动元件 相电流差突变量起动元

45、件； 零序电流（）突变量起动元件； 0 3i 零序辅助起动元件。 当两侧差动保护起动元件均起动时，才允许分相电流差动和零序电流差动保护 动作跳闸。 3.3.2.4 电容电流补偿方案电容电流补偿方案 正常运行时（启动前） ，计算作为实测电容电流； cnm iii 在保护启动后，将 ic作为浮动门槛； 利用故障后的线路两侧的实测电压对电容电流进行精确补偿，即半补偿方 案：在线路两侧各补偿电容电流的一半。对于三端系统，每侧各补偿电容 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -19- 电流的三分之一。线路等值电路模型见图 38、39、310。 图 38 线路正序 型等值电路 图 3

46、9 线路负序 型等值电路 图 310 线路零序 型等值电路 电容电流的计算公式如下： 以 a 相为基准，m 侧的各序电容电流分别为： mc1 m1/ -j2xc1 mc2 m2/ -j2xc2 mc0 m0/-j2xc0 i u i u i u m 侧的各相电容电流为：设 xc1 xc2 mac mc1 mc2 mc0 i i i i csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -20- （ m1m2m0m0）/-j 2xc1 m0/-j2xc0 u u u u u （ mam0）/-j 2xc1 m0/-j2xc0 u u u mbc 2*mc1 *mc2 mc0 i i i

47、 i （2* m1*m2m0m0）/ -j2xc1 m0/-j2xc0 u u u u u （ mbm0）/ -j2xc1 m0/-j2xc0 u u u mcc *mc1 2 *mc2 mc0 i i i i （* m12 *m2m0m0）/-j2xc1 m0/-j2xc0 u u u u u （ mcm0）/ -j2xc1 m0/-j2xc0 u u u 同理，n 侧的各相电容电流为： nac （nan0）/-j 2xc1 n0/-j2xc0 i u u u nbc （nbn0）/-j 2xc1 n0/-j2xc0 i u u u ncc （ncn0）/-j 2xc1 n0/-j2xc0

48、i u u u 3.3.2.5 线路两端线路两端 ta 变比补偿变比补偿 当线路两端 ta 变比不一样时，可根据整定的“ta 变比补偿系数” ，使两侧的 二次电流一致。ta 一次额定电流大的装置，补偿系数整定为 1；其它装置的补偿系 数整定为本侧 ta 一次额定电流除以一次额定电流的最大值。 3.3.2.6 ta 断线检测断线检测 断线侧的零序电流连续 12s 大于 i04定值而断线相电流小于 0.06in(in 为二次 侧额定电流)； 计算出正常两侧的差电流连续 12s 大于 0.25in 而断线相电流小于 0.06in。 判出 ta 断线后，可通过控制字选择闭锁或不闭锁差动保护；如果选择闭

49、锁差 动保护，还可以进一步选择闭锁三相或者只闭锁断线相。 3.3.2.7 ta 饱和检测饱和检测 采用模糊识别法对 ta 饱和进行检测,当判别出 ta 饱和后,自动抬高制动系数。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -21- 3.3.2.8 远传命令远传命令 csc103c/103d 保护装置设有两个经光电隔离的远传命令开入端子。装置借 助数字通道，利用每帧数据中的控制字向对侧传送，对侧保护收到远传命令后不是 直接跳闸、而是输出两付空触点，供用户灵活选择使用。 3.3.2.9 远方跳闸远方跳闸 为使母线故障及断路器与电流互感器之间故障时对侧保护快速跳闸，装置设有 一个远

50、方跳闸开入端子 ，用于传送母差、失灵等保护的动作信号，对侧保护收到此 信号后驱动永跳。远方跳闸可通过控制字选择经启动元件闭锁或者经方向元件(阻抗 段)闭锁。 3.3.2.10 弱馈启动功能弱馈启动功能(差流低电压启动差流低电压启动) 如果被保护线路的一侧为弱电源或无电源，弱电源侧保护正方向发生线路故障 时，流过弱电源侧保护的电流可能很小，装置无法启动，为此，装置设有弱馈启动 （差流低电压启动）功能： 弱馈侧收到对侧启动信号后，满足以下所有条件时，弱馈侧保护被拉入故障处 理程序，允许强电源侧保护出口，本侧也能跳闸。 1)收到对侧启动信号； 2)至少有一相差动电流大于动作值：id idz； 对应的

51、相电压或相间电压低于 0.6 un。 3.3.2.11 远方召唤启动功能（差流远方召唤启动功能（差流+电压突变量启动）电压突变量启动） 如果被保护线路发生高阻接地时，近故障侧保护能够可靠启动，远故障侧保护 的电流可能很小，装置无法启动，为此，装置设有远方召唤启动（差流电压突变 量启动）功能： 1）收到对侧启动信号 2）零序差动电流大于动作值：id0 i0z 或者分相差动电流大于动作值：id idz 3）本侧 u8v 或 u0 1v 3.3.2.12 差动保护的压板差动保护的压板 电流差动保护只有在两侧差动压板均处于投入状态时才能动作，两侧压板互 为闭锁。若两侧压板投入状态不一致，装置会报告“差

52、动压板不一致” 。 3.3.33.3.3 差动保护逻辑图差动保护逻辑图 差动保护逻辑图见图 311。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -22- a相差动 零序差动 c相差动 b相差动 a相ta断线 c相ta断线 b相ta断线 x10-ca26,x10-ca28 端子为装置负电源输入； x10-ca32 端子为装置屏蔽地，应可靠接地。 9) csc-103c 装置典型接线图 csc-103c 装置除交流端子外，背板端子全部采用可插拔端子。如果有必要 更改可插拔端子上连线时，必须先把端子卸下，再更改端子上的连线，更改完毕 后，将端子固紧到装置上。除交流端子外，严禁在不卸

53、下端子的情况下直接插拔 端子连线，这样很容易造成连线不牢。 csc-103c 装置典型接线图如图 5-8 所示。 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -64- ac iaiaibibicicinin 电 流 输 入 uaubucun x1:a10 x8 开 出 插 件 通道a 告警1 通道a告警-1 通道a告警-1 通道a 告警2 通道a告警-2 通道a告警-2 通道a告警-3 通道a告警-3 通道a告警-4 通道a告警-4 信号 保护动作-1 保护动作-1 信号 保护动作-2 保护动作-2 通道a 告警3 通道a 告警4 电 压 输 入 c20 x10 电 源 插 件

54、 直流电源 直流电源 24v 光耦 24v 光耦 24v 光耦 大地 直流消失 485a 485b 9 11 10 12 3 1 5 x2 管 理 插 件 lona lona gps gps地 屏蔽层地 光纤收1 rx 1 tx 1 rx 2 tx 2 光纤发1 光纤收2 光纤发2 以太网接口1 以太网接口2 x3 可 选 件 双绞线与光纤接口 只选其一 s10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 pc机 rs232 x1:b9x1:a9x1:b10x1:a1 x1:b1 x1:a2 x1:b2 x1:a3 x1:b3 x1:a4 x1:b4 c22 a20

55、 a22 c26 c28 a26 a28 c32a32 c2c4a2a4 c8c10 c12 a8a10 a12 c16 a16 常闭接点 c2 a2 c4 a4 c6 a6 c8 a8a24 c24 a22 c22 采四方公司 cspc调试软件 通道b 告警2 通道b告警-2 通道b告警-2 通道b 告警3 通道b告警-3 通道b告警-3 通道b告警-4 通道b告警-4 远传 命令 1-1 远传命令1-1 通道b 告警4 c10 a10 c12 a12 c14 a14 c16 a16 c18 a18 通道b告警-1 通道b告警-1 通道b 告警1 远传 命令 1-2 c20 a20 远传命令

56、1-1 远传命令1-2 远传命令1-2 通道a光纤接收 rx a tx a rx b tx b 通道a光纤发送 保 护 光 纤 通 道 通道b光纤发送 通道b光纤接收 a22 a18 a24 a10 a8 a14 a12 a4 a6 + + + + + + + + x4 开 入 插 件 差动压板 距离一段压板 距离二，三段压板 零序一段压板 零序其他段压板 零序反时限压板 沟通三跳 闭锁远方操作 检修状态压板 告警-1 告警-1 告警-2 告警-2 + +a26信号复归 c30 a30 c32 a32 c4跳位a c8 c6跳位b 跳位c c12远传命令1 远方跳闸 + + + + + c14

57、远传命令2+ c20 中文蓝色液晶显示 可调节对比度 a2 跳a-1 跳b-1 跳c-1 分跳公共-1 三跳-1 三跳公共-1 分 跳 1 跳 单跳启 动重合 闸1 x7 开 出 插 件 分 跳 2 失 灵 1 失 灵 跳a-2 跳b-2 跳c-2 分跳公共-2 失灵公共-1 启动失灵a-2 失灵公共-2 启动失灵b-2 启动失灵c-2 单跳启 动重合 闸2 三 永跳-1 三跳-2 三跳公共-2 永跳-2 三跳启 动重合 闸1 三跳启 动重合 闸2 启动重合闸-1 启动重合闸-1 启动重合闸-2 启动重合闸-2 启动重合闸-1 启动重合闸-1 启动重合闸-2 启动重合闸-2 1 跳 三 2 a

58、10 a12 a14 c2 c10 c12 c14 a4 a16 a18 c4 c16 c18 a32 c32 a30 c30 a28 c28 a26 c26 c24 c22 c20 c6 a24 a22 a20 a6 a2 跳a-3 跳b-3 跳c-3 分跳公共-3 三跳-3 三跳公共-3 分 跳 3 跳 x6 开 出 插 件 分 跳 4 分 跳 5 跳a-4 跳b-4 跳c-4 分跳公共-4 跳a-5 跳b-5 跳c-5 分跳公共-5 跳a-6 分跳公共-6 跳b-6 跳c-6 三 永跳-3 3 a10 a12 a14 c2 c10 c12 c14 a4 a16 a18 c24 c22 c

59、20 c6 a24 a22 a20 a6 三跳-4 三跳公共-4 永跳-4 跳 三 4 c4 c16 c18 分 跳 6 2 启动失灵b-1 启动失灵a-1 启动失灵c-1 x9 开 出 插 件 保护动 作-1 保护动作-1 保护动作-1 保护动作-2 保护动作-2 永跳接点-1 永跳接点-1 永跳接点-2 永跳接点-2 单跳 接点 单跳接点 单跳接点 三跳 接点 三跳接点 三跳接点 信号 告警-1 信号 信号 信号 保护动 作-2 永跳接 点-1 永跳接 点-2 告警-1 告警-2 告警-2 告警-1 告警-1 告警-2 告警-2 c2 a2 c4 a4 c10 a10 c12 a12 c1

60、4 a14a28 c28 a26 c26 a24 c24 a22 c22 a16 c16 保护动作-4 保护动作-4a8 c8 保护动作-3 保护动作-3 c6 a6 保护动 作-3 保护动 作-4 图 5-8 csc-103c/103d数字式超高压线路保护装置 说明书 -65- 5.45.4 csc-103csc-103d d 硬件端子及典型接线说明硬件端子及典型接线说明 5.4.15.4.1 csc-103dcsc-103d 插件布置图插件布置图 csc-103d 的插件布置图如附图 3-2 所示。共配置 10 个插件，包括交流插件、 保护 cpu 插件、启动 cpu 插件、管理板，开入插