四方电气CSC-161AE数字式线路保护装置说明书

1、csc-161a/e 数字式线路保护装置说明书 cd2010302 csc-161a/e 系列数字式线路保护装置说明书 编 制：殷咏华 赵志宏校 核：张月品 标准化审查：郑 蔚 审 定：秦应力 出 版 号：v1.13xn 文 件 代 号：0sf.451.060 出 版 日 期：2011 年 03 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限公司的产品。为

2、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-161a/e 型数字式线路保护装置 v1.13zx 及 以上版本的保护程序。 2) 请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定整定、测试和操作。 若有特殊定制，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 装置的技术说明.1 1 概述.1 1.1 适用范围及功能配置 .

3、1 1.2 保护装置主要特点 .1 1.3 装置执行的标准 .3 2 技术条件.4 2.1 环境条件 .4 2.2 电气绝缘性能 .4 2.3 机械性能 .4 2.4 电磁兼容性 .4 2.5 安全性能 .5 2.6 功率消耗 .5 2.7 装置主要技术参数 .5 3 装置硬件.7 3.1 装置外形尺寸和安装尺寸 .7 3.2 装置外观 .7 3.3 装置功能组件概述 .8 3.4 cpu 插件.8 3.5 管理板 .9 3.6 goose 插件.9 3.7 电源插件 .9 3.8 人机接口（mmi） .10 4 装置软件.11 4.1 保护程序整体结构 .11 4.2 启动元件 .11 4.

4、3 选相元件 .12 4.4 距离保护 .12 4.5 tv 断线后的两段过流保护.15 4.6 零序电流保护 .16 4.7 tv 断线后的两段零序电流保护.16 4.8 过负荷保护 .16 4.9 三相一次重合闸 .16 4.10 异常检测和判别 .17 4.11 保护逻辑框图 .19 4.12 测控功能说明（可选配） .22 第二篇 用户安装使用.25 5 开箱检查.25 6 安装调试.25 6.1 安装 .25 6.2 通电前的检查 .25 6.3 装置通电检查 .26 6.4 软件版本检查 .29 6.5 打印功能检查 .29 6.6 功能压板检查 .30 6.7 开入量检查 .31

5、 6.8 开出传动 .31 6.9 模拟量通道检查 .31 6.10 保护整组试验 .32 6.11 测控功能调试 .33 7 整定值及整定计算说明.48 7.1 保护定值清单 .48 7.2 测控 cpu7 定值清单 .51 7.3 定值说明 .52 7.4 控制字的输入、显示及打印说明 .56 7.5 通信参数 .57 8 装置接线及端子说明.59 8.1 装置端子说明 .59 8.2 goose 插件虚拟开入开出表.61 8.3 模拟量采样数字接口说明 .61 9 人机接口及其操作.63 9.1 装置正面布置图 .63 9.2 正常运行与显示 .64 9.3 菜单结构 .64 10 运行

6、及维护.69 10.1 装置投运前检查 .69 10.2 运行情况下注意事项 .69 10.3 设备更换软件或插件后的操作 .69 10.4 其它说明 .70 10.5 定期检修 .71 11 保护报文汇总.72 11.1 事件报告 .72 11.2 告警报告 .72 11.3 运行报文 .74 12 动作报告的格式和典型报告分析.75 12.1 保护动作报告及分析 .75 12.2 故障录波报告调取及分析 .75 13 运输、储存.79 14 订货须知.79 15 附录 1：字符和中文字符集 .80 15.1 使用说明 .80 15.2 ascii 16 进制字符表.80 15.3 中文字符

7、表 .81 16 附录 2： cspc 调试软件使用简介.85 16.1 适用范围及特点.85 16.2 cspc 主要功能如下： .85 16.3. 故障录波分析功能.85 17 附图.88 附图 1 cpu 插件简化原理图 .88 附图 2 master 板简化原理图 .89 附图 3 电源插件电原理图.90 附图 4 背板端子图.91 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 1 - 第一篇第一篇 装置的技术说明装置的技术说明 1 1 概述概述 1.1 适用范围及功能配置 csc-161a/e 数字式线路保护装置（以下简称装置或产品）适用于 110kv 数字化 变电站中性点直

8、接接地的大电流接地系统的输电线路。 装置的功能配置：三段相间距离、三段接地距离、tv 断线后两段过流、四段零 序电流保护、过负荷保护、三相一次重合闸、测控等。 该装置位于变电站的间隔层，向上能以双以太网或三以太网以 iec61850-8-1 与 变电站层的监控、远动、故障信息子站等设备通信，向下能与过程层的合并单元、 智能单元等设备进行通信，取消电缆硬连接，简化二次回路。装置支持采样值 （sv）和面向通用对象的变电站事件（goose）功能，满足数字化变电站需求。装置 可以按照 iec61850-9-2 与过程层合并单元通信，接入采样值信息。装置可以按照 iec61850 定义的 goose 服

9、务与间隔层其它装置进行信息交换完成逻辑配合，也可以 与过程层智能单元进行通信，实现对一次设备的信息收集和控制功能。 装置配置如下测控功能：遥测、遥控、遥信、同期合闸、五防逻辑闭锁、间隔 主接线图显示等功能。 本系列装置通过国际权威机构荷兰 kema 公司 iec61850 一致性检测与认证，具 备良好的互操作性。 1.2 保护装置主要特点 1) 高性能、高可靠、大资源的硬件系统 a)a) 采用 dsp 和 mcu 合一的 32 位单片机，程序完全在片内运行，保持了总线不 出芯片的优点。同时高性能、高速的芯片满足了并行实时计算要求； b)b) 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

10、，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； c)c) 其内部总体结构为网络化设计，有利于提高硬件的可靠性、灵活性和可扩展 性，简化的硬件实现了“积木式”结构，例如增加开入、开出，只须增加插件 而不影响 cpu 插件； d)d) 大容量的故障录波，全过程记录故障 1) 保护 cpu1 故障录波报告可以打印输出，也可以 comtrade 兼容格式输出至串口或以太 网接口。可以保存不少于 24 次录波，打印时可以选择数据或图形方式。完整的 事件记录，可保存动作报告、告警报告、启动报告和操作记录均不少于 2000 条， 停电不丢失。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 -

11、 2 - 2) 分散录波 cpu3 以 comtrade 兼容格式输出至串口或以太网接口。储存容量达 8mbyte，全 过程记录故障，能至少连续记录十次系统故障或系统扰动的数据（含长过程） 。 录波报告停电不丢失。 e)e) 装置高性能的硬件系统，多层印制板、smt 表面贴装和涂敷工艺，加上完善 的软件抗干扰措施，使得装置的整体抗干扰能力通过了 iec61000-4 标准中相关 emc 的 10 项抗扰度最高等级要求。 2) 硬件自检智能化 通过装置的硬件在线检测和自检，可根本上杜绝因装置硬件损坏造成的不正确 动作，并可大大减轻装置定期检验的工作量。 装置内部各模块采用智能化设计，增加了开入量

12、、开出量、模拟量和电源的在 线自检，实现了装置各模块的全面实时自检； 3) 功能设计全面化 可适用于弱电源或负荷端、负荷频繁波动的线路、电压慢速恢复需较长时间开 放重合闸的系统等； 同时，软件设计模块化，具有保护、测控、分散式录波功能，保护功能可配置 灵活，以满足用户的不同要求,并简化定值管理。 4) 用户界面人性化 a)a) 大屏幕液晶显示屏,实时显示时间、电流、电压、功率、压板、当前定值区、 重合闸、频率、功率因数角、主接线图等信息。 b)b) 汉化操作菜单简单易用。 c)c) 人性化、多功能的操作和故障分析软件，安装本公司故障分析软件的外接 pc 机，通过装置的以太网，或面板的标准 rs

13、-232 串口，可对装置进行各种操 作，并可接收装置的各种信息并进行分析，如故障录波信息，使用本公司 pc 机 分析软件 cspc 分析故障和保护的动作行为，清晰显示保护动作全过程，使动作 过程透明化。 d)d) 具有遥信对点功能，可以对保护动作、告警、压板、开入、模拟上送录波等 量模拟对点，方便后台调试。 e)e) 装置面板采用一体化设计、一次精密铸造成型的弧面结构。具有造型美观， 精度高，造价低，安装方便等特点。 5) 动作过程透明化 安装本公司 cspc 故障分析软件的外接 pc 机，通过装置的以太网，或面板的标 准 rs-232 串口，可对装置进行各种操作，并可接收装置的故障录波信息，

14、记录保护 内部各元件的动作过程和各种计算值，分析故障和保护的动作行为，清晰显示保护 动作全过程。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 3 - 6) 通信接口多样化 a)a) 装置可以选择提供两路高速的电以太网接口(可选光纤以太网接口)和 rs- 485 接口。可采用 iec60870-5-103 规约或四方公司 csc2000 规约，支持 iec61850 标准通信，实现与变电站自动化系统和保护信息管理系统接口；可以提供符合 iec61850 要求的设备模型文件（icd 文件） ，支持 iec61850 定义的有关网络服务。 可以支持多种站内网络配置方式。 b)b) 在装置的

15、前面板上还提供一个用于调试分析的 rs-232 接口，便于外接 pc 机； c)c) 可满足网络对时、脉冲对时、irig-b 码对时方式的要求。 d)d) 装置每个 cpu 插件提供一组光以太网与合并单元 mu 相连，实现采样（sv） 功能。 7) 完善的振荡闭锁原理 更加完善的系统振荡时dr/dt 的计算公式，能够快速准确地区分振荡和振荡中 故障，保证了系统振荡时能够快速切除区内故障,而在区外故障时可靠闭锁。 8) 装置具有保护、测控、分散式录波功能 装置具有保护、测控、分散式录波功能，可以根据用户要求灵活配置。 1.3 装置执行的标准 本产品执行的标准为：北京四方继保自动化股份有限公司企业

16、标准 q/hdsfj0042003csc-160 数字式线路保护装置 。 iec61850-1、iec61850-2、iec61850-3、iec61850-4、iec61850-5、iec61850- 6 iec61850-7-1、iec61850-7-2、iec61850-7-3、iec61850-7-4、iec61850-8-1 iec61850-9-1、iec61850-10。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 4 - 2 2 技术条件技术条件 2.1 环境条件 装置在以下环境条件下能正常工作： 1）工作环境温度：-1055。运输中短暂的贮存环境温度- 2570，在

17、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； 2）相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为 95，同时该月的月平均最 低温度为 25且表面无凝露也不结冰； 3）大气压力：70kpa110kpa； 4）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 书规定的振动、冲击和碰撞。 2.2 电气绝缘性能 2.2.1 介质强度 装置能承受 gb/t14598.3（idt iec60255-5）规定的交流电压为 2kv（强电回路） 或 500v（弱电回路） 、频率为 50hz、历时 1min 的介质强度试验，而无击穿和闪络现 象。 2.2.2 绝缘电阻 用开

18、路电压为 500v 的测试仪器测定装置的绝缘电阻值不小于 100m，符合 iec60255-5 的规定。 2.2.3 冲击电压 装置能承受 gb/t14598.3（idt 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。 2.3 机械性能 2.3.1 振动 装置能承受 gb/t 11287（idt iec60255-21-1）规定的 i 级振动响应和振动耐 受试验。 2.3.2 冲击和碰撞 装置能承受 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。 2.3.3 地

19、震 装置符合 iec60255-21-3 要求。 2.4 电磁兼容性 2.4.1 脉冲群干扰 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 5 - 装置能承受 gb/t 14598.13（eqv iec60255-22-1）规定的级 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） 。 2.4.2 静电放电干扰 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。 2.4.3 辐射电磁场干扰 装置能承受 gb/t 14598.9（idt iec60255-22-3）规定

20、的级（10v/m）的辐射 电磁场干扰试验。 2.4.4 快速瞬变干扰 装置能承受 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。 2.4.5 浪涌（冲击）抗扰度 装置能承受 gb/t 14598.18（iec60255-22-5）规定的级浪涌干扰试验。 2.4.6 工频磁场抗扰度 装置能承受 gb/t 17626.8（iec610004-8）规定的 v 级工频磁场干扰试验。 2.4.7 射频场感应的传导骚扰抗扰度 装置能承受 gb/t 14598.17（iec60255-22-6）规定的级射频场感应的传导骚

21、扰抗扰度试验。 2.4.8 脉冲磁场抗扰度 装置能承受 gb/t 17626.9（iec61000-4-9）规定的 v 级脉冲磁场干扰试验。 2.5 安全性能 装置符合 gb 16836 外壳防护等级不低于 ip20、安全类别为 i 类。 2.6 功率消耗 装置的功率消耗满足 dl/t 478 的规定，达到以下水平： 直流电源回路：正常工作时不大于 30 w，当保护动作时不大于 40 w。 2.7 装置主要技术参数 2.7.1 额定参数 1) 交流电压un：额定电压数字量为额定电压数字量为:0 x2d41:0 x2d41； 2) 交流电流in：额定电流数字量为额定电流数字量为:0 x01cf:

22、0 x01cf； 3) 交流频率： 50hz； 4) 直流电压： 220v，110v（由用户订货时选定） 。 2.7.2 距离保护 1) 整定范围：0.0125（5a） ；0.05125（1a） ；级差为 0.01； 2) 测量误差：不大于3%； csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 6 - 3) 距离 i 段的暂态超越：不大于5%； 4) 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。 2.7.3 零序电流保护 1) 整定范围：0.1in 30 in；级差为 0.01a； 2) 测量误差：不大于2.5% 或 0.02 in

23、。 2.7.4 过电流保护 1) 整定范围：0.1in 30 in；级差为 0.01a； 2) 测量误差：不大于2.5% 或 0.02 in。 2.7.5 过负荷保护 1) 整定范围： 0.1in 30 in；级差为 0.01a； 2) 整定值误差：不大于2.5% 或 0.02 in。 2.7.6 三相一次重合闸 1) 检同期角度误差： 不大于2； 2) 检同期有压元件误差：0.7 un2v； 3) 检无压元件误差： 0.3 un2v。 2.7.7 整组动作时间 1) 相间和接地距离 i 段的动作时间：0.7 倍整定值以内时，不大于 25ms； 2) 零序电流 i 段的动作时间：1.2 倍整定

24、值时，不大于 25ms。 2.7.8 时间元件 1) 整定范围：0 s20 s，级差 0.01 s； 2) 整定误差：不大于1.5%或 20ms。 2.7.9 模拟量测量精度：电流电压为 0.2 级；功率为 0.5 级。 2.7.10 站内二次设备数据光纤接口 a)a) 光纤类型：多模（或单模）光纤，62.5/125m b)b) 光波长：850nm c)c) 光纤发送功率： -20dbm d)d) 光接收灵敏度：-38dbm e)e) 与二次设备之间的光通信传送距离：2km f)f) 光纤连接器类型：sc 型 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 7 - 3 3 装置硬件装置硬

25、件 3.1 装置外形尺寸和安装尺寸 装置采用符合 iec60297-3 的 4u 高度的标准 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 1。 quitset sio 图 1 安装开孔尺寸 3.2 装置外观 装置外观见图 2。 图 2 装置外观 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 8 - 3.3 装置功能组件概述 装置的插件配置见图 3，包括保护 cpu1 插件、管理板、goose 插件、电源插件。 另外，装置面板上配有人机接口组件。x1x14 为装置背后端子编号。 csc-161a/e 数字式线路保护装置插件布置图 电源 x14 cpu1 x1 x5

26、 管理 开出 x10x8 开入 x6 goose 图 3 装置插件布置图 3.4 cpu 插件 cpu 插件简化原理图见附图 1，由 mcu 与 dsp 合一的 32 位单片机组成，保持总 线不出芯片的优点，程序完全在片内运行，内存 flash 为 8m 字节，ram 为 2m 字节。 在 cpu 的把手侧有 ad3、ad2、ad1、ad0 四组跳线插针（设置方法见第二篇“用户安 装使用” ） ，跳线插针旁边标有“h” 、 “l” ，分别表示高电平和低电平，用来设置地址。 cpu1 是保护 cpu 插件,并带光纤通信功能，它是装置的核心插件，主要完成采样、 测控功能、保护动作原理判断、事故录波

27、功能、软硬件自检等。装置的光纤差动保 护 cpu1 自带 64kbps、2mbps 兼容的数据接口，需要根据用户要求配置 1 个数据接 口或 2 个数据接口，通信跳线方法见第二篇“用户安装使用” 。 cpu 插件配有一个 100m 光纤 sc 接口，输入的采样值数据格式为 iec61850-9- 2，采样频率支持 80 点/周波；该接口同时可以接收 sv 采样报文。 装置在线自动检测 goose 报文的有效性，当出现报文延时到达或报文中断时， 装置自动发出告警信息，告警信息复位不消失。 装置 goose 功能，原则上不与站控层网络连接，只连接到过程层网络，完成间 隔层装置之间以及与过程层智能单

28、元的通信。不同装置 goose 报文的配合关系由系 统配置器在系统集成时确定，最终体现在 goose 插件的 cid 文件中。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 9 - 装置 goose 插件替代了部分开入插件和开出插件的功能，被替代的这部分插件 的信息在以太网内传递，原来的这部分端子将被以太网上信息的形成的虚拟端子代 替，原来大部分二次电缆连线将被虚拟端子之间的联系替代，二次回路被 goose 报 文软化。 该口同时具备 ieee1588 对时功能，并支持 gmrp 网络组播协议。 3.5 管理板 也叫做通信板（master） ，其简化原理图见附图 2，该插件是装置的管理

29、和通信 插件，插件背版为 x5，是承接保护装置与外界通信及交换信息的管理插件,如与面 板、pc 调试软件、监控后台、工程师站、远动、打印机等的联系，根据保护的配置 组织上送遥测、遥信、soe、事件报文和录波信息等。管理板可根据需要设置双以太 网口和 rs485 口满足不同监控和远动系统的要求。另外，管理板上设置有 gps 对时 功能。可满足网络对时、脉冲对时 、irig-b 码对时方式的要求。还配有串行打印 口。gps 对时方式的跳线方法见第二篇“用户安装使用” 。 3.6 goose 插件 goose 插件具备 2 个 100m 光纤 sc 接口。2 个光以太网接口可以满足过程层组建 双 g

30、oose 网需求。插件背板端子为 x6。 装置在线自动检测 goose 报文的有效性，当出现报文延时到达或报文中断时， 装置自动发出告警信息，告警信息复位不消失。 装置 goose 插件，原则上不与站控层网络连接，只连接到过程层网络，完成间 隔层装置之间以及与过程层智能单元的通信。不同装置 goose 报文的配合关系由系 统配置器在系统集成时确定，最终体现在 goose 插件的 cid 文件中。 装置 goose 插件替代了部分开入插件和开出插件的功能，被替代的这部分插件 的信息在以太网内传递，原来的这部分端子将被以太网上信息的形成的虚拟端子代 替，原来大部分二次电缆连线将被虚拟端子之间的联系

31、替代，二次回路被 goose 报 文软化。 3.7 电源插件 该插件背板接线端子为 x14，采用了直流逆变电源插件，如附图 3。插件输入直 流 220v 或 110v（订货时请注明） ，输出保护装置所需工作电源。 （1）24v：管理插件 gps 对时电源； （2）+ 5v：各 cpu 逻辑用电源。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 10 - 3.8 人机接口（mmi） 固定在装置前面板上，设有液晶显示屏、各按键、复归按钮及和 pc 机通信的 rs-232 串口。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 11 - 4 4 装置软件装置软件 csc-160 系列保

32、护产品采用模块化的设计思想，型号不同仅是各保护功能模块 的逻辑配置不同，装置软件介绍根据功能模块介绍。下面介绍 csc-161ac 保护所含 保护功能模块。 4.14.1 保护程序整体结构保护程序整体结构 保护 cpu 软件包括主程序、采样中断程序和故障处理中断程序。 正常时运行主程序，每隔采样间隔时间执行一次采样中断程序，进行电气量的 采集、录波、突变量启动判别等。故障处理中断程序完成稳态量启动判别、保护逻 辑判别、tv 异常判别、ta 异常判别、控制回路断线判别、ux相位判别等，如果有 异常发出相应的告警信号和报文。对于严重的告警，发出信号的同时闭锁保护出口， 对于普通告警，发出信号提示运

33、行人员注意检查处理。 4.24.2 启动元件启动元件 保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。 4.2.14.2.1 相电流差、零序电流突变量启动元件相电流差、零序电流突变量启动元件 判据为：iiqd 或 3i0iqd 其中：i=| |ik-ik-t|-|ik-t-ik-2t| |， 指 ab、bc、ca 三种相别； 3i0=| |3i0k-3i0k-t|-|3i0k-t-3i0k-2t| |为零序电流突变量，iqd 为突变量启 动定值。 当任一突变量连续 3 次超过启动门槛时，保护启动。采用此方式取得的突变量 电流可补偿电网频率变化引起的不平衡电流。 4.2.2

34、4.2.2 零序电流辅助启动元件零序电流辅助启动元件 为了防止远距离故障或经大电阻故障时相电流差突变量启动元件灵敏度不够， 而设置该辅助启动元件。判据： 零序电流0.9*min(零序、段定值)，并持续 30ms 后该元件动作。 4.2.34.2.3 静稳破坏检测元件静稳破坏检测元件 为了检测系统正常运行状态下发生静态稳定破坏而设置的元件。 判据：任一相电流静稳破坏电流定值并持续 30ms。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 12 - 4.34.3 选相元件选相元件 110kv 及以下输电线路为三相跳闸，装置的选相元件用以判别实际系统的故障 情况，以投入不同的距离元件，实现保

35、护的正确跳闸和故障距离测量。 不同的系统发生不同类型的故障时，电流电压特征不同。装置针对不同的故障 特征，综合利用各种选相原理以满足不同系统的需要。在突变量起动后的故障初期 采用突变量选相元件。在非突变量启动或者突变量起动 20ms 后，采用稳态序分量选 相元件。在故障时电流特征不明显时，结合低电压和阻抗选相元件。 4.44.4 距离保护距离保护 4.4.14.4.1 距离元件距离元件 1) 距离保护配置 距离保护包括三段式相间距离和三段式接地距离，距离保护各段的投退均受距 离压板控制。 2) 距离方向元件 对于出口短路或三相短路，距离保护采用记忆电压判方向（故障前电压顺移两 周波后，同故障后

36、电流比相） 。对于不对称故障，距离保护采用负序方向元件把关。 负序方向元件见图 4。 负序方向元件正向区为： 18arg（3i2/3u2）180 负序方向元件反向区为： 162arg（3i2/3u2）0 3i2 3u218 18 正方向 反方向 图 4 3) 距离测量元件 距离测量元件以实时电压，实时电流计算对应回路阻抗值。阻抗计算采用解微 分方程法与傅氏滤波相结合的方法同时计算 za、zb、zc、zab、zbc、zca六种阻 抗。 计算相间阻抗的算法为：ul+ ri，=ab；bc； ca dt di 计算接地阻抗的算法为：ul +r (i+kr3i0)，= a；b； c )3( 0 dt i

37、kid x csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 13 - 其中： kx=(x0-x1)/ (3x1)，kr=(r0-r1)/ ( 3r1)。故障电抗 x=2fl 。 4) 距离保护的动作特性 距离保护的动作特性均为多边形特性（如图 5） ，其中 r 独立整定可满足长、短 线路的不同要求，以灵活调整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，多边形上边下倾角的适当选择可提高躲区外故障超越能力。 图 5 设置小矩形动作区是为了保证出口故障时距离保护动作的可靠性。 小矩形动作区的 x、r 取值见表 1： 表 1 x 取值 当 xdz 时，取 xdz/2 n 5 i

38、 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 两者中小者 4.4.24.4.2 振荡中不对称故障开放元件、振荡中对称故障开放元件振荡中不对称故障开放元件、振荡中对称故障开放元件 本装置距离保护、段可以由控制字选择经或不经振荡闭锁。选择“经振荡 闭锁”时，、段仅在突变量启动元件启动后的 150ms 内开放（段固定） ，以后 由不对称、对称故障检测元件开放距离、段。 1）不对称故障开放元件: 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： |i0|m1|i 1|或|i 2|m2|i 1| 为了防止振荡系统

39、切除时零序和负序电流不平衡输出引起保护的误动，保护延 时 50ms 动作。 2) 对称故障开放元件:阻抗变化率（dr/dt）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 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 14 - 与振荡特征的明显程度成反时限特性。 4.4.34.4.3 转换性故障转换性故障 如果故障开始时为单相接地，但不在段保护范围内，以后在振荡闭锁开放的 时间(本装置为 0.15s)后发展成相间故障，此时一般的相间距离保护只能靠由段 切除故

40、障或靠振荡闭锁中不对称故障开放元件、对称故障开放距离元件，势必造成 一定延时。本装置在故障开始时计算并记忆单相接地的故障距离，以后如果转成相 间故障，立即计算三种相间阻抗，如果任一相别在段内，并且故障距离同开始时 单相接地故障距离相近，立即固定段。从而保证了由段延时切除上述故障。 4.4.44.4.4 双回线相继速动功能双回线相继速动功能( (仅在启动后仅在启动后 300ms300ms 内投入内投入) ) 4.4.4.1 双侧电源的双回线相继速动功能 利用相邻线路距离段的动作行为而实现，见图 6。 dl1 dl3 dl2 dl4 acac l1 l2 k1mn 图 6 故障开始 dl3的 z动

41、作，当 dl2由其速动段保护跳开后，dl3的 z马上返回， 同时向 dl1的 z输送一个“加速信号” 。dl1的 z在收到“加速信号”而且满足以 下相继速动的条件后加速 z动作出口，跳开 dl1： 1) 双回线相继速动压板投入； 2) 本线距离段 z区内； 3) 故障开始时没有收到加速信号，其后又收到同一侧另一回线来的加速信号； 4) 本线 z在满足 2)中条件后经一个短延时(20ms)仍不返回。 4.4.4.2 单侧电源双回线路的负荷端保护的相继速动功能 当 m 侧无电源，即为负荷端时，因为在 k1 点故障时，dl3的 z不可能动作，故 上述相继速动的条件不能满足,而可以利用负荷端保护在对侧

42、 dl2跳闸前和跳闸后感 受的电流变化来实现加速功能。故障开始，dl3的电流方向从线路流向母线，故 dl3 的 z不可能动作；当 dl2跳开后，dl1和 dl3的保护感受的电流相对故障初期会突然 增大，根据以下判据： 1) 双回线相继速动压板投入；同时控制位“双回线负荷端”投入； 2) 本侧（dl1）距离二段 z区内； 3) 收不到同侧另一回线（dl3）来的加速信号； csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 15 - 4) 300ms 内 dl1的相电流相对故障开始时增大 4 倍以上； 5) 同侧另一回线（dl3）有电流（门槛 0.1in） ； 6) 本侧 z在满足上述条件后经小

43、延时(40ms)不返回。 此时本侧的距离段加速出口，跳开 dl1。 4.4.54.4.5 不对称故障相继速动功能不对称故障相继速动功能 不对称故障时，利用近故障侧三相跳闸后，非故障相电流的消失，可以实现不 对称故障相继速动。见图 7。 acb dl1 dl2 acb k2 ih acac 图 7 当线路末端 k2点不对称故障时，非故障相仍有负荷电流 ih，在 n 侧速动保护跳 开 dl2后，由于 dl2为三相跳闸，非故障相电流 ih 同时被切除。因此 m 侧保护可以 利用本侧非故障相电流消失而确认为对侧断路器已跳闸，来加速本侧距离段动作 出口，跳开 dl1。 不对称故障相继速动的条件是： 1)

44、 定值中“不对称相继速动”功能投入； 2) 本侧距离段区内； 3) 有一相电流由故障时有电流（大于 0.16in）突然变为无电流（小于 0.08in） ； 4) 本侧距离段在满足 2)中条件后经短延时(40ms)不返回。 此时，本侧距离段加速出口，跳开 dl1。 注：若距离段和下一级线路的距离段配合，应退出不对称故障相继速动功 能。 4.54.5 tvtv 断线后的两段过流保护断线后的两段过流保护 用于大电流接地系统的装置，配有距离保护的型号。考虑到 tv 断线后距离保护 退出，配置了 tv 断线后两段过流保护。该保护不带方向和电压闭锁，在 tv 断线后 csc-161a/e 数字式线路保护装

45、置 说明书 - 16 - 随距离压板的投入而自动投入。 4.64.6 零序电流保护零序电流保护 零序电流保护包括四段零序电流保护和一段零序加速段。四段零序电流保护的 投退受零序压板控制。零序方向元件可通过控制字选择投退。 零序正方向元件的动作判据： 18arg（3i0/3u0）180（图 8） ，且 3i0零序、段定值。 其中零序方向元件的方向判别采用自产 3i0（由三个相电流相加）和自产 3u0（三个相电压相加） ，自产 3u0小于 1.5v 时，闭锁零序方向元件。动作门槛值 则取自产 3i0,外接3i0最小值与定值比较。 3i0 3u0 18 18 正方向 图 8 4.74.7 tvtv

46、断线后的两段零序电流保护断线后的两段零序电流保护 用于大电流接地系统的装置，配有零序保护的型号。考虑到 tv 断线后，零序电 流保护如果带方向则自动退出，配置了 tv 断线后两段零流保护。该保护不带方向， 在 tv 断线后随零序压板的投入而自动投入。 4.84.8 过负荷保护过负荷保护 过负荷保护是否投入由控制字投退。 过负荷后，按照整定的“过负荷时间”告警。过负荷告警时开出两付触点；过 负荷返回时非保持触点自动返回，保持触点需按装置复归按扭后才能返回。 4.94.9 三相一次重合闸三相一次重合闸 三相一次重合闸功能的投退受重合闸压板控制。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 -

47、 17 - 重合闸的启动：可以通过保护启动重合以及断路器位置不对应启动重合。 重合闸的重合功能必须在“充电”完成后才能投入，以避免多次重合闸。设有 一充电计数器，采用快速放电延时充电的方式。在放电条件不满足时，充电计数器 开始计数，充电时间为 15s。当放电条件满足时，充电计数器清零。在装置充电完 成后，面板液晶上显示“已充满”字样。 重合闸方式由控制字决定。可以选择“不检定” 、 “检线路无压母线有压” 、 “检 母线无压线路有压” 、 “检线路母线均无压” 、 “检同期”方式。 检同期重合时，则两侧电压须均大于 0.7 倍相应电压额定值，两侧电压角度相 差在“重合闸同期角度”范围内。 检无

48、压重合时， “检线路无压母线有压” 、 “检母线无压线路有压” 、 “检线路母线 均无压”可组合使用。组合使用时是“或”的关系。无压门槛为 0.3 倍的额定值， 有压门槛为 0.7 倍的额定值，如果线路母线均有压，则自动转为检同期。 检同期或检无压重合时，装置必须接入线路抽取 ux，线路电压 ux 的大小和相 别由保护自动识别，不需用户整定。 4.104.10 异常检测和判别异常检测和判别 保护未启动时,进行以下检测。 4.10.14.10.1 tata 异常检测异常检测 零序电流 3i0大于零序段定值，并持续 12s 后报“ta 断线” ，并且闭锁零序辅 助启动元件。当零序电流返回 100m

49、s 后，零序辅助启动元件恢复正常。 4.10.24.10.2 tvtv 断线检测断线检测( (大电流接地系统判据大电流接地系统判据) ) 1) 三相电压和不为零，用于检测一相或两相断线；vuuu cba 7| 2) 三相电压均小于 8v，且任一相电流0.2a(in=5a)，0.04a(in=1a)或者断路 器在合位(检 twj)，用于检测三相失压。 以上条件满足瞬时闭锁距离保护。确认 1s 后报“tv 断线告警”或“tv 三相失 压” ；电压恢复正常后经 10s 确认后报“tv 恢复正常” ，重新开放距离保护。 4.10.34.10.3 线路抽取电压断线检测线路抽取电压断线检测 当重合闸投入且

50、装置整定为重合闸检同期或检无压方式(检线路无压母线有压、 检线路有压母线无压、检线路母线均无压)时，twj 未动作或线路有流(任一相电流 0.2a(in=5a)，0.04a(in=1a)时检查输入的线路电压，若小于 0.3 倍的 ux 额定值， csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 18 - 经 10s 延时确认后报线路 tv 异常；线路电压正常后, 经 10s 延时线路 tv 异常信号 复归。 4.10.44.10.4 控制回路断线检测控制回路断线检测 正常运行时，twj 和 hwj 均不动作，经 10s 延时报控制回路断线。控制回路断 线则重合闸放电。 4.10.54.10

51、.5 断路器位置检测断路器位置检测 若三相无电流，同时 twj 动作，认为线路不在运行状态，开放准备手合于故障 加速元件；如线路有电流但 twj 动作，经 10s 延时报 twj 异常。 4.10.64.10.6 极性自检极性自检 0 3i 通过比较自产与外接的幅值和相位，判别外接的极性有)(3 0cba iiii 0 3i 0 3i 无接反。 4.10.74.10.7 电流电压相序自检电流电压相序自检 在系统无异常时通过比较三相电流、电压的相位，判别相序是否接错。 4.10.84.10.8 装置自检装置自检 在系统无异常时，则进行装置硬件自检，包括 a/d、ram、eeprom、rom、硬件

52、 测频回路等，还包括开入、开出与模入等全部硬件回路以及相关电源电压模拟量的 在线检测。 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 19 - 4.114.11 保护逻辑框图保护逻辑框图 4 411111 1 距离保护框图见图距离保护框图见图 9 9。 接地距离段 相间距离段 接地距离段 相间距离段 接地距离段 相间距离段 重合 不对称故障相继速动 电抗相近 起始收不到，后收 到邻线加速信号 接地段时间 相间段时间 相间段时间 相间段时间 接地段时间 接地段时间 1 h4 1 h6 1 h7 ? 004abcdefghijklmno csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 -

53、 81 - 005pqrstuvwxyz_ 006abcdefghijklmno 007pqrstuvwxyz| 15.3 中文字符表 中文字符集表 38 拼 音 代 码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 代 码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f a b0a b0b 啊阿埃挨哎唉哀 皑癌蔼矮艾碍爱隘 鞍氨安俺按暗岸胺 案肮昂盎凹敖熬翱 b0c 袄傲奥懊澳 b b0c b0d b0e b0f b1a b1b b1c 芭捌扒 叭吧笆八疤巴拔跋 靶把耙坝霸罢爸白 柏百摆佰败拜稗斑 班搬扳般颁板版扮 拌伴瓣半办绊邦帮 梆榜膀绑棒磅蚌镑 傍谤苞

54、胞包褒剥 薄雹保堡饱宝抱 报暴豹鲍爆杯碑悲 卑北辈背贝钡倍狈 备惫焙被奔苯本笨 崩绷甭泵蹦迸逼鼻 比鄙笔彼碧蓖蔽毕 b1d b1e b1f b2a b2b b2c 毙毖币庇痹闭敝弊 必辟壁臂避陛鞭边 编贬扁便变卞辨辩 辫遍标彪膘表鳖憋 别瘪彬斌濒滨宾摈 兵冰柄丙秉饼炳 病并玻菠播拨钵 波博勃搏铂箔伯帛 舶脖膊渤泊驳捕卜 哺补埠不布步簿部 怖 csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 82 - c b2c b2d b2e b2f b3a b3b b3c b3d 擦猜裁材才财睬 踩采彩菜蔡餐参蚕 残惭惨灿苍舱仓沧 藏操糙槽曹草厕策 侧册测层蹭插叉茬 茶查碴搽察岔差诧 拆柴豺搀掺蝉馋谗

55、缠铲产阐颤昌猖 场尝常长偿肠厂 敞畅唱倡超抄钞朝 嘲潮巢吵炒车扯撤 掣彻澈郴臣辰尘晨 忱沉陈趁衬撑称城 橙成呈乘程惩澄诚 承逞骋秤吃痴持匙 池迟弛驰耻齿侈尺 b3e b3f b4a b4b b4c b4d b4e 赤翅斥炽充冲虫崇 宠抽酬畴踌稠愁筹 仇绸瞅丑臭初出橱 厨躇锄雏滁除楚 础储矗搐触处揣 川穿椽传船喘串疮 窗幢床闯创吹炊捶 锤垂春椿醇唇淳纯 蠢戳绰疵茨磁雌辞 慈瓷词此刺赐次聪 葱囱匆从丛凑粗醋 簇促蹿篡窜摧崔催 脆瘁粹淬翠村存寸 磋撮搓措挫错 d b4e b4f b5a b5b b5c b5d b5e 搭达 答瘩打大呆歹傣戴 带殆代贷袋待逮 怠耽担丹单郸掸 胆旦氮但惮淡诞弹 蛋当挡党

56、荡档刀捣 蹈倒岛祷导到稻悼 道盗德得的蹬灯登 等瞪凳邓堤低滴迪 敌笛狄涤翟嫡抵底 地蒂第帝弟递缔颠 掂滇碘点典靛垫电 佃甸店惦奠淀殿 b5f b6a b6b b6c b6d b6e 叼雕凋刁掉吊钓调 跌爹碟蝶迭谍叠 丁盯叮钉顶鼎锭 定订丢东冬董懂动 栋侗恫冻洞兜抖斗 陡豆逗痘都督毒犊 独读堵睹赌杜镀肚 度渡妒端短锻段断 缎堆兑队对墩吨蹲 敦顿囤钝盾遁掇哆 多夺垛躲朵跺舵剁 惰堕 eb6e b6f 蛾峨鹅俄额讹 娥恶厄扼遏鄂饿恩 而儿耳尔饵洱二 b7a 贰 f b7a b7b b7c b7d b7e 发罚筏伐乏阀 法珐藩帆番翻樊矾 钒繁凡烦反返范贩 犯饭泛坊芳方肪房 防妨仿访纺放菲非 啡飞肥匪诽

57、吠肺废 沸费芬酚吩氛分纷 坟焚汾粉奋份忿愤 粪丰封枫蜂峰锋风 疯烽逢冯缝讽奉凤 b7f b8a b8b b8c 佛否夫敷肤孵扶拂 辐幅氟符伏俘服 浮涪福袱弗甫抚 辅俯釜斧脯腑府腐 赴副覆赋复傅付阜 父腹负富讣附妇缚 咐 g b8c b8d b8e b8f b9a 噶嘎该改概钙盖 溉干甘杆柑竿肝赶 感秆敢赣冈刚钢缸 肛纲岗港杠篙皋高 膏羔糕搞镐稿告哥 歌搁戈鸽胳疙割革 葛格蛤阁隔铬个各 给根跟耕更庚羹 埂耿梗工攻功恭 龚供躬公宫弓巩汞 b9b b9c b9d b9e b9f 拱贡共钩勾沟苟狗 垢构购够辜菇咕箍 估沽孤姑鼓古蛊骨 谷股故顾固雇刮瓜 剐寡挂褂乖拐怪棺 关官冠观管馆罐惯 灌贯光广逛瑰规

58、圭 硅归龟闺轨鬼诡癸 桂柜跪贵刽辊滚棍 锅郭国果裹过哈 拼代 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 代 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f csc-161a/e 数字式线路保护装置 说明书 - 83 - 音码码 中文字符集表 38（续） 拼 音 代 码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 代 码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f h baa bab bac bad bae baf 骸孩海氦亥害骇 酣憨邯韩含涵寒函 喊罕翰撼捍旱憾悍 焊汗汉夯杭航壕嚎 豪毫郝好耗号浩呵 喝荷菏核禾和何合

59、 盒貉阂河涸赫褐鹤 贺嘿黑痕很狠恨哼 亨横衡恒轰哄烘虹 鸿洪宏弘红喉侯猴 吼厚候后呼乎忽瑚 壶葫胡蝴狐糊湖 bba bbb bbc bbd bbe bbf 弧虎唬护互沪户 花哗华猾滑画划化 话槐徊怀淮坏欢环 桓还缓换患唤痪豢 焕涣宦幻荒慌黄磺 蝗簧皇凰惶煌晃幌 恍谎灰挥辉徽恢蛔 回毁悔慧卉惠晦贿 秽会烩汇讳诲绘荤 昏婚魂浑混豁活伙 火获或惑霍货祸 j bbf bca bcb bcc bcd bce bcf bda bdb bdc 击 圾基机畸稽积箕 肌饥迹激讥鸡姬 绩缉吉极棘辑籍集 及急疾汲即嫉级挤 几脊己蓟技冀季伎 祭剂悸济寄寂计记 既忌际妓继纪嘉枷 夹佳家加荚颊贾甲 钾假稼价架驾嫁歼 监坚

60、尖笺间煎兼肩 艰奸缄茧检柬碱硷 拣捡简俭剪减荐槛 鉴践贱见键箭件 健舰剑饯渐溅涧 建僵姜将浆江疆蒋 桨奖讲匠酱降蕉椒 礁焦胶交郊浇骄娇 嚼搅铰矫侥脚狡角 饺缴绞剿教酵轿较 bdd bde bdf bea beb bec bed bee bef bfa 叫窖揭接皆秸街阶 截劫节桔杰捷睫竭 洁结解姐戒藉芥界 借介疥诫届巾筋斤 金今津襟紧锦仅谨 进靳晋禁近烬浸 尽劲荆兢茎睛晶 鲸京惊精粳经井警 景颈静境敬镜径痉 靖竟竞净炯窘揪究 纠玖韭久灸九酒厩 救旧臼舅咎就疚鞠 拘狙疽居驹菊局咀 矩举沮聚拒据巨具 距踞锯俱句惧炬剧 捐鹃娟倦眷卷绢撅 攫抉掘倔爵觉决诀 绝均菌钧军君峻 俊竣浚郡骏 k bfa bfb