线路保护校验资料

1、LFP-901 线路保护屏调试指导书编写廖小君 章志刚2003 年 9 月目录一 901 线路保护屏简介二 继电保护测试仪简介 三开关量输入回路检验 四模数采样系统检验 五高频保护检验调试 六距离保护检验调试 七零序保护检验调试 八工频变化量距离保护检验 九交流电压回路断线时保护检验一）901 线路保护屏简介901线路保护屏包括LFP901/主保护装置，LFP923失灵保护装置，LFX912攵发 信机及CZX-11操作箱。LFP901装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置。装置包括 以工频变化量方向元件和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速I段保护，有三段

2、式相间和接地距离及二个延时段零序方向过流 作为后备的全套后备保护。保护有分相出口，用作220KV及以上的输电线路的主 保护及后备保护。装置设有重合闸出口。根据需要，实现单相重合，三相重合和 综合重合闸方式。（二）继电保护测试仪简介我们采用的测试仪是北京博电的 PW30A继电保护测试仪。测试仪可以输出4路电压和3路电流及直流，最大输出电流为 30A （单相）。测试仪采用 WINDOWS 界面，操作简单，可以进行手动测试，状态序列测试，常规继电器测试，线路保 护定值校验测试，差动保护测试等，功能强大，同时有很强的编辑功能。（三）开关量输入回路检验该项目主要检验保护的开关量输入回路是否正常。（1）

3、CPU1插件开关量输入回路检验持续按住向上箭头进入保护装置主菜单后，移动光标至“保护状态”功能（3.RELAYSTATUS），再进入“ CPU1状态”子菜单（1.CPU1 STATUS），选择“开关量状态” （2: SWITCH STATUS），依次进行开关量的输入和断开， 同时监视液晶屏幕上显示的开关量变位情况。 各 开关输入量端子号与 CPU1开关量状态符号对应关系见表 1。表1各开关输入量端子号与 CPU1开关量状态符号对应关系名 称保护装置上端子号CPU1开关量状态备注合闸后位置CC3 (1D55)KK : XX=1表示投入或收到 动作信号；x=0表示未投入或未 收到动作信号跳闸位置C

4、B2(1D54)TWJ : X零序保护投运CA2（连接片）L0 : X主保护投运CA3 （连接片）F+ : X通道试验CB3 （试验按钮）CHNL: X外部保护停信CA6 (1D53)MCD : X收信CA5 （试验按钮）SX: X注：1.零序保护投运”和“主保护投运”开关输入量应通过投入、退出保护屏上相应零序 保护投运连接片和主保护投运连接片的方法进行检验；2.通道试验”开关输入量可以通过按保护屏上的通道试验按钮的方法进行检验；3收信”开关输入量应与收发信机联合试验，通过按通道试验按钮的方法检验；4其余开关输入量应在保护屏端子排上用+24V（装置为CA1对应屏上为1D46）接通对应开关输入端

5、子的方法进行检验。如检验TWJ开入，短接屏上1D46和1D54。（2） CPU2插件开关量输入回路检验按（1）所规定的操作步骤，进入“ CPU2状态”子菜单（2.CPU2 STATUS），选择“开 关量状态” （2 : SWITCH STATUS），依次进行开关量的输入和断开，监视液晶屏幕上显示 的开关量变位情况。各开关输入量端子号与CPU2开关量状态符号对应关系见表2。表2 各开关输入量端子号与 CPU2开关量状态符号对应关系名称保护装置上端子号CPU2开关量状态备注跳闸位置CB2（ 1D54）TWJ : XX=1表示投入或收到动 作信号；x=0表示未投入或未收 到动作信号距离保护投运CA4

6、（连接片）DIST : X三重方式CC1 （切换开关）SC : X综重方式CC2 （切换开关）:ZC : X合后位置CC3（ 1D55）HHKK : X压力闭锁重合CC4（ 1D56）HYJ : X外部闭锁重合CC5（ 1D57）BSCH : X外部保护停信CA6 （1D53）MCD : X注：1距离保护投运”开关输入量应通过投入、退出保护屏上距离保护投运连接片的方法 进行检验；2.三重方式”和“综重方式”应通过切换保护屏上重合闸方式切换开关的方法进行检 验，“三重方式”和“综重方式”与重合闸方式的关系参见表5 ；3其余开关输入量应在保护屏端子排上用+24V（CA1屏上为1D46）接通对应开关

7、量输入端子的方法进行检验；4此外，“打印”开关输入量可以通过按保护屏上打印报告按钮的方法进行检查， 信号复归”开关输入量可在保护装置动作情况下通过按保护屏上信号复归按钮进行信 号复归的方法检查。（四）模数变换系统检验（1）零漂检验进行本项目检验时要求保护装置不输入交流量。保护装置进入“保护状态”菜单（3: RELAY STATUS）后，再进入“ 1 : CPU1 STATUS ” 子菜单，接着选择“SAMPLING DATA”（即交流量采样值），进行三相电流（IU、IV、IW） 和三相电压（U U、U V、U W）的零漂值检验；选择“ 2： CPU2 STATUS”子菜单进行三相 *电流、电压

8、及一个线路电压 （却Iu、I V、I W、U U、Uv、U W、U L ）零漂值检验;选择“ 3： MONITOR ”子菜单进行三相电流和零序电流（即（ I U、IV、I W、I 0）零漂值检验，要求零漂值均在 0.01In（或0.05V）以内。检验零漂时，要求在一段时间 （几分钟）内零漂值稳定在规定范围内。图1交流输入检验接线图（2）模拟量输入的幅值特性检验将保护屏的8D2,8D4,8D6,8D7短接在一起，继电保护测试仪和保护屏的接线图如图1所示。用同时加三相电压和三相电流的方法检验三相电压和三相电流及线路电压的采样数 据，并采用模拟单相故障的方法检验3I0。进入测试仪的主菜单后选择手动试

9、验菜单，在测试窗中输入需要检验的电压电流，输入界面如图2所示。然后进入保护装置“保护状态”菜单（3 : RELAY STATUS）后，再分别进入“ 1：CPU1 STATUS”、“2: CPU2 STATUS”和“ 3: MONITOR ”子菜单，并选择交流量采样值-ln|x|图2交流输入测试窗输入界面图3线路保护检验接线图U =12 1 k IZset p2, I “N(901A)（1 : SAMPLING DATA），以便分别检验 CPU1插件的三相电流和三相电压值 （即丨U、IV、I W、U U、UV、UW),CPU2插件的三相电流、三相电压和线路电压值（即3、2、丨、Uu、Uv、Uw、

10、U L ），MONI插件的三相电流和零序电流值 （即1 U、1 V、丨W、丨0）。点击测试仪试验按钮，调整输入交流电压分别为70、60、30、5、1V，电流分别为10In、5In、In、0.2In、0.1In，要求保护装置的采样显示值与外部表计测量值的误差应小于5%。注：1试验前，先进入采样 值显示菜单，然后加电压和 电流。在试验过程中，保护 装置可能会退出运行，“OP” 灯可能熄灭，但不影响采样 数据的检验。2.试验接线和方法可不 局限于上述方案。3.在输入10IN和5IN电 流检验时，加电流时间应不 超过10s,其中输入10IN电 流时允许采用专用自动调试 设备进行检验。（五）咼频保护检验

11、试验接线如图3所示，从保护屏端子排上施加模 拟故障电压和电流。重合闸方式开关置“综重” 位置，“合闸后位置”开关量给上 （短接1D46 1D55）, “跳闸位置”开关量不给上 （拆开1D54）。 合上高频收发信机电源，收发信机自发自收。（1）工频变化量方向保护检验（901A）仅投入主保护投运连接片。分别模拟U相、V相、W相单相接地瞬时 故障，UV、VW、WU相间瞬时故障以及正向出 口三相短路故障，模拟故障前电压为额定电压， 故障时间为100150ms。模拟单相接地故障时式中：Zset p2接地距离段定值。k零序电流补偿系数。模拟相间故障时(901A)(901A)u = 2.4 IZsetpp2

12、，I = I N 式中： Zsetpp2 -一相间距离n段定值。=sen sen -一灵敏角。模拟正向出口三相短路故障时U=0V， I=6In，= sen一般情况下，取 m=0.9。当模拟故障电压较大(U Un)或电流量较大(I 6In)时，可减小 m值。上述试验可用继电保护测试仪的线路保护定值效验程序。进入主菜单后选择线路保护定值校验菜单，在测试项目栏中选择阻抗定值校验，然后单击添加按钮， 弹出设置对话框，如图4所示，在对话框中按照上述要求输入II段阻抗定值，选择相应的故障类型，注意灵敏角应和线路保护定值的灵敏角一致，短路电流可选5A,在做单相接地试验时应在系统参数中修改零序补偿系数，一般为

13、0.67。整定倍数选1.2。试验参数选项卡可设置为按键触发，在进行试验时运行后，当保护重合闸充电灯亮后便可点击触发故障按钮输出故障。此时，高频方向保护动作情况正确。液晶屏幕显示和打印输出跳闸报告均应一致、正确。高频收发信机信号正确。图4工频变化量方向保护测试窗输入界面(2)咼频零序方向保护检验。投入主保护和零序保护投运连接片。接线如图3进行接线。分别模拟U相、V相、W相单相接地瞬时故障，一般情况下模拟故障电压取U=50V ,当模拟故障电流较小时可适当降低模拟故障电压数值。模拟故障时间为100150ms,相角为灵敏角，模拟故障电流为I = mlosetk式中：I Osetk零序方向比较过流定值；

14、m系数，其值分别为 0.95、1.05及1.2。高频零序方向保护在 0.95倍定值(m=0.95)时，应可靠不动作；在 1.05倍定值时应可靠 动作；在1.2倍定值时，测量高频方向保护的动作时间。上述检验项目可在测试仪的线路保护定值程序中进行。进入主菜单后选择线路保护定值检验菜单，在测试窗口的测试项目栏中选择零序电流定值校验按钮，然后单击添加按钮， 弹出参数设置对话框，在对话框中输入测试参数，如图5所示。首先选择故障类型，故障方向选正向，短路阻抗为了使故障电压较高，可选15-20欧，阻抗角和线路保护定值中的灵敏角一致，在整定值栏中输入零序方向比较过流定值(可任选一段)，然后选中后面的复选框，在

15、整定倍数中选择 1.05, 1.2和0.95。单击确定添加到测试项目中；在系统参数中设定零序 补偿参数的大小和相位。在接线正确后，单击开始试验按钮，输出故障前状态，在保护重合 闸充电灯亮后，单击触发故障按钮，输出故障电压电流，检验保护动作情况。图4高频零序方向保护测试窗输入界面.(3)保护反方向出口故障性能检验主保护、零序保护和距离保护投运连接片均投入。接线如图3所示。分别模拟反向V相接地、WU相间和UVW三相瞬时故障。模拟故障前电压为额定电压, 模拟故障电压为零，相角=180 +sen,模拟故障时间应小于距离川段和零序过流川段(L03k=O)的时间定值，保护装置应可靠不动作。模拟故障电流I

16、=min61 N , 100/ 1 k DZseJ(901A)式中：DZset工频变化量阻抗定值；其中电流量取两者较小值。此项目可用测试仪的整组试验程序进行测试。在进入程序主菜单后，选择整组试验菜单，在测试窗口中输入测试参数，选择故障类型，故障电流根据上述公式计算，本例选30A，短路方向选为反方向， 短路阻抗选为0.01,阻抗角和线路阻抗灵敏角一致。计算模型选电流不变，在系统参数中任需修改零序补偿系数，同前然后单击添加测试页到测试项目中。输入界面如图6所示。接线完成后单击开始试验按钮，输出故障前负荷状态，在保护重合闸灯亮后，单击触发故障按钮，输出故障状态，保护应可靠不动作。图6保护反方向出口测

17、试窗输入界面(六) 距离保护检验本项目主要进行距离保护的调试检验，检验时仅投入距离保护投运连接片。接线如图3所示。(1)距离I段保护检验。分别模拟U相、V相、W相单相接地瞬时故障，UV、VW、WU相间瞬时故障。故障电流I固定(一般I = In)，相角为灵敏角，模拟故障时间为100150ms，故障电压为模拟单相接地故障时U = mIZseti (1 + k)模拟两相相间故障时U =2mIZseti式中：m系数，其值分别为0.95、1.05及0.7;Zsetl距离I段定值。距离I段保护在 0.95倍定值(m=0.95)时，应可靠动作；在1.05倍定值时，应可靠不动作；在0.7倍定值时，测量距离保护

18、I段的动作时间。(2)距离n段和川段保护检验。检验距离n段保护时，分别模拟u相接地和VW相间短路故障；检验距离川段保护时，分别模拟V相接地和 WU相间短路故障。故障电流I固定(一 般i = In)，相角为灵敏角，故障电压为模拟单相接地故障时U=mlZsetpn (1 + k)模拟相间短路故障时U=2mIZ setppn式中：m系数，其值分别为0.95、1.05及0.7;n其值分别为2和3;Zsetp2接地距离段保护定值；Zsetp3接地距离川段保护定值；Zsetpp2-n段保护定值；Zsetpp3-川段保护定值。距离n段和川段保护在0.95倍定值时(m=0.95)应可靠动作；在1.05倍定值时

19、，应可靠不动作；在0.7倍定值时，测量距离n段和川段保护动作时间。上述试验可用继电保护测试仪的线路保护定值效验程序进行测试。进入主菜单后选择线路保护定值校验菜单，在测试项目栏中选择阻抗定值校验，然后单击添加按钮，弹出设置对话框，如图7所示，在对话框中按照上述要求输入各段阻抗定值，选择相应的故障类型，注意灵敏角应和线路保护定值的灵敏角一致，短路电流可选5A,在做单相接地试验时应在系统参数中修改零序补偿系数，一般为0.67。整定倍数选1.2 , 1.05和0.95。试验参数选项卡可设置为按键触发，在进行试验时运行后，当保护重合闸充电灯亮后便可点击触发故障按钮输出故障。在最大故障时间设置上可设为5S

20、,以保证ll段和Ill段能可靠动作。图7距离保护定值检验测试窗输入界面(七) 零序过流保护检验本项目进行零序保护的检验，试验中仅投入零序保护投运连接片。试验接线同上。分别模拟U相、V相、W相单相接地瞬时故障，模拟故障电压U=50V，模拟故障时间应大于零序过流n段（或川段）保护的动作时间定值，相角为灵敏角，模拟故障电流为l =ml 0set2l =ml 0set3式中：m系数，其值分别为0.95、1.05 及 1.2 ;10set2零序过流n段疋值；10set3零序过流川段疋值。零序过流n段和川段保护在0.95倍定值（m=0.95）时，！2匕也不4作：L 1.05倍定值时，应可靠动作；在 1.2

21、倍定值时，测量零序过流n段和川段保护的动作时间。上述检验项目可在测试仪的线路保护定值程序中进行。进入主菜单后选择线路保护定值检验菜单，在测试窗口的测试项目栏中选择零序电流定值校验按钮，然后单击添加按钮， 弹出参数设置对话框， 在对话框中输入测试参数，如图8所示。首先选择故障类型， 故障方向选正向，短路阻抗为了使故障电压较高，可选15-20欧，阻抗角和线路保护定值中的灵敏角一致，在整定值栏中输入零序过流II段和ill段定值，然后选中后面的复选框，在整定倍数中选择1.05, 1.2和0.95。单击确定添加到测试项目中；在系统参数中设定零序补偿参数 的大小和相位。在接线正确后，单击开始试验按钮，输出

22、故障前状态，在保护重合闸充电灯亮后，单击触发故障按钮，输出故障电压电流，检验保护动作情况。图8零序保护定值检验测试窗输入界面（八）工频变化量距离保护检验本项目对工频变化量距离保护进行检验，这是901独有的保护，试验中投入主保护或零序保护投运连接片。试验接线同上分别模拟U相、V相、W相单相接地瞬时故障和 UV、VW、WU相间瞬时故障。模拟故障电流固定（其数值应使模拟故障电压在 0Un范围内），模拟故障前电压为额定电压，模 拟故障时间为100150ms,故障电压为模拟单相接地故障时U=(1 + k)IDZset+(1-1.05m)UN模拟相间短路故障时U=2IDZset+(1-1.05m)x .

23、3 Un式中：m系数，其值分别为 0.9、1.1及1.2;DZset工频变化量距离保护定值。工频变化量距离保护在m=1.1时，应可靠动作；在 m=0.9时，应可靠不动作；在 m=1.2时，测量工频变化量距离保护动作时间。本试验项目可用测试仪的线路保护定值校验程序进行。进入程序主菜单后选择线路保护 定值校验程序，选择测试项目中的工频变化量阻抗元件定值校验按钮，然后单击添加按钮， 弹出参数设置对话框，在参数对话框中，程序可自动按上述公式进行计算，只需整定阻抗 Dzset，系数m，和要试验的故障类型即可，输入界面如图9所示，然后按确定添加到试验项目中。在检查接线正确后，单击开始试验按钮，输出故障前状

24、态，在保护重合闸充电灯亮后，单击触发故障按钮，输出故障电压电流，检验保护动作情况。图9工频变化量阻抗定值检验测试窗输入界面(九) 交流电压回路断线时保护检验主保护、零序保护和距离保护投运连接片均投入。试验接线同上。模拟故障电压量不加(等于零)，模拟故障时间应大于交流电压回路断线时过电流延时定 值。故障电流为模拟相间(或三相)短路故障时I=mlTVset模拟单相接地故障时l=ml式中：m系数，其值分别为 0.95、1.05及1.2 ；ITVset 交流电压回路断线时过电流定值；l0TVset交流电压回路断线时零序过电流定值。在交流电压回路断线后，加模拟故障电流，过流保护和零序过流保护在 1.05 倍定值时 应可靠动作，在 0.95倍定值时可靠不动作，并在 1.2 倍定值下测量保护动作时间。上述试验可用测试仪的手动试验程序，电压输入零，电流按上述要求输入即可，手动试 验程序使用请参看交流回路检验部分。（十）整组试验本项目是对整个保护屏进行整组试验， 在试验中用模拟断路器来代替断路器进行整组试验。新安装试验时，将本线路所有保护装置的同名相交流电压回路并联，同名相交流电流回路 按极性相互串联，统一加模拟故障电压和电流，将模拟断路器处于合闸位置。退出保护装置跳闸、合闸、启动失灵等连接片。（ 1） 整组动作时间测量本试验是测量从模拟