WXH-803A高压线路技术培训

1、WXH-803AWXH-803A高压线路保护技术培高压线路保护技术培训训 国网河南省电力公司技培中心国网河南省电力公司技培中心2021年10月15日23时23分一、微机保护简介一、微机保护简介二、差动保护二、差动保护六、运行及维护六、运行及维护目录目录五、辅助元件五、辅助元件三、光纤通道三、光纤通道四、后备保护四、后备保护2021年10月15日23时23分经过理论分析得到的各种保护原理要真正应用于电力系统还要制造成实际的装置继电保护装置。（电磁型、微机型、智能型）2021年10月15日23时23分测量部分测量部分逻辑部分逻辑部分执行部分执行部分定值1、测量部分是将保护对象的有关电气量经互感器变

2、换输送到继电保护装置，进行测量或计算，并与给定的定值进行比较，得到用于判断保护是否该动作的一个结果，作为逻辑部分的一个输入条件。2、逻辑部分是将若干个测量部分的结果、出现的时间顺序并考虑其它一些特定的状态按照一定的逻辑关系构成保护是否动作于跳闸或发信号。 3、执行部分是保护动作跳闸或发信号的执行机构，一般是继电器的空接点输出，接于变电站的直流操作回路，实现对断路器的控制。 2021年10月15日23时23分2021年10月15日23时23分保护是将被保护设备输入的模拟量经模数转换器后变为数字量，再送入计算机进行分析和处理的保护装置。 微机保护由硬件和软件两部分构成。其整套硬件通常是用单独的专用

3、机箱组装，包括数据采集系统、CPU主系统、开关量输出、输入系统及外围设备等。微机保护的软件由初始化模块、数据采集管理模块、故障检出模块、故障计算模块与自检模块等组成。2021年10月15日23时23分1、常规保护装置的功能单一，仅仅是保护功能，而微机保护装置除了能够作到与常规保护完全相同的功能外，还可以提供一些附加功能，例如距离保护的故障类型判别，故障测距，故障录波，事件记录，零序电流方向保护的开口三角电压的极性判断。电压互感器的二次是否发生断线等信息。2、用一套微机保护装置所实现的保护功能远比一台常规保护实现的保护功能多。3、微机保护具有完善的网络通信功能，可适应无人值守或少人值守的自动化变

4、电站。特点：1、维护、调试方便2、可靠性高3、易于获得附加功能4、性能容易改善5、工艺结构优越 2021年10月15日23时23分2021年10月15日23时23分电压形成低通滤波采样保持多路转换开关A/D转换模拟量输入电压形成低通滤波采样保持CPUEPROM(FLASH)EEPROMRAM定时器并行接口串行接口打印机通讯显示器键盘定时器开关量输出(跳闸、信号)开关量输入（断路器、隔离开关状态）图9-1 微机保护硬件系统框图数据采集系统来自TATV的电流和电压计算机主系统人机对话接口部件输入/输出系统2021年10月15日23时23分程序存储器定值存储器数据存储器WXH-800A保护硬件回路保

5、护硬件回路硬件回路特点：硬件回路特点：W WX XH H- -8 80 03 3A A 微微机机线线路路保保护护装装置置许许继继电电气气公公司司R-退退 出出确确 认认+复 归C CP PU U1 1运运 行行跳跳 C CP PU U2 2运运 行行跳跳告告警警跳跳 断断 线线重合备备用用通通 道道 异异 常常重重 合合 允允 许许备备用用2007-03-12 09:10:36定 值 区 号 0纵 联 压 板距 离 压 板零 序 压 板 装置采用整体面板、标准装置采用整体面板、标准6U机箱机箱（1U=1.751U=1.75英寸英寸=44.45=44.45毫米，毫米，6U6U的机箱就是指面板的机

6、箱就是指面板高度为高度为6U=266.7mm6U=266.7mm的机箱，机箱面板的长度尺寸一的机箱，机箱面板的长度尺寸一般统一为般统一为1919英寸，即英寸，即482.6mm482.6mm 。插件后插拔，强插件后插拔，强弱电回路严格分开。弱电回路严格分开。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路硬件逻辑回路：硬件逻辑回路：2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路交流插件：交流插件： 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

7、用。护装置所需的弱电信号，同时起隔离和抗干扰作用。 2021年10月15日23时23分2021年10月15日23时23分ADCADC式数据采集系统式数据采集系统2021年10月15日23时23分VFCVFC式数据采集系统式数据采集系统WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路交流插件：交流插件：nIAIA、IBIB、ICIC、3I03I0，分别为三相电流和零序电流输入，分别为三相电流和零序电流输入，UAUA、UBUB、UCUC为三相电压输入；为三相电压输入；UXUX为重合闸中检无压、检同期元件用的抽取电压为重合闸中检无压、检同期元件用的抽取电压输入。抽取电压可以选择任意相电压或相间电压，保护装置

8、自适应输入。抽取电压可以选择任意相电压或相间电压，保护装置自适应判别。判别。n217217，218218端子为装置的接地点，应将该端子接至接地铜排。端子为装置的接地点，应将该端子接至接地铜排。n交流插件中三相电流和零序电流输入，按额定电流可分为交流插件中三相电流和零序电流输入，按额定电流可分为1A1A、5A5A两种，使用前注意检查。两种，使用前注意检查。 2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路CPU插件：插件：nCPUCPU插件在单块插件在单块PCBPCB板上完成数据采集、板上完成数据采集、I/OI/O、保护及控制功能；、保护及控制功能；nCPUCPU插件插

9、件1 1完成完成A A通道差动保护（纵联距离）的全部功能逻辑；通道差动保护（纵联距离）的全部功能逻辑；nCPUCPU插件插件2 2完成完成B B通道差动保护及全部后备保护的功能逻辑。通道差动保护及全部后备保护的功能逻辑。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路光纤插件：光纤插件：n本插件完成分相电流差动保护的数据发送、数据接收、光电转换本插件完成分相电流差动保护的数据发送、数据接收、光电转换等功能。等功能。n发送数据时，本插件把差动发送数据时，本插件把差动CPUCPU插件传来的数据帧变为同步串行数插件传来的数据帧变为同步串行数据据, ,并经码型调制后送至光收发

10、模块，由光收发模块将串行数据信并经码型调制后送至光收发模块，由光收发模块将串行数据信号转化成光信号，通过光纤向通道传送。接收数据时，光收发模块号转化成光信号，通过光纤向通道传送。接收数据时，光收发模块将光信号转化成电信号，并将解码后的数据送至差动将光信号转化成电信号，并将解码后的数据送至差动CPUCPU。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路开入插件：开入插件： 开入电源为直流开入电源为直流220V220V或或110V110V；其正电；其正电源连接到开入节点的源连接到开入节点的公共端，负电源接到公共端，负电源接到831831832832端子。端子。 开入经过

11、阻容滤开入经过阻容滤波回路后经光隔隔离波回路后经光隔隔离为为5V5V弱电信号进入弱电信号进入CPUCPU板。板。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路开入插件：开入插件： 806806、807807为为A A、B B通道试验压板，当需要保护装置在光纤通通道试验压板，当需要保护装置在光纤通道自环状态下进行保护功能测试时，应将此压板投入。在保护道自环状态下进行保护功能测试时，应将此压板投入。在保护装置正常投入运行时，应将此压板解除。装置正常投入运行时，应将此压板解除。 如果光纤通道在自环状态下而没有投入对应的通道试验压如果光纤通道在自环状态下而没有投入对应的通道

12、试验压板，装置将发出自环状态与压板不一致告警报文并闭锁保护。板，装置将发出自环状态与压板不一致告警报文并闭锁保护。 同时如果投入通道试验压板而没有将光纤通道自环，装置同时如果投入通道试验压板而没有将光纤通道自环，装置也将发出自环状态与压板不一致告警报文并闭锁保护。也将发出自环状态与压板不一致告警报文并闭锁保护。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路开入插件：开入插件：808808、809809端子为重合闸方式选择开入，一般在屏上装设重合闸的方端子为重合闸方式选择开入，一般在屏上装设重合闸的方式选择切换开关，接点引入及方式如下：式选择切换开关，接点引入及方式如

13、下：端子端子定义定义单重单重三重三重综重综重停用停用808808重合方式重合方式1 10 01 10 01 1809809重合方式重合方式2 20 00 01 11 1 810810端子是闭锁重合闸输入，其意义是：（端子是闭锁重合闸输入，其意义是：（1 1）沟三跳，）沟三跳，即单相故障保护也三跳；（即单相故障保护也三跳；（2 2）闭锁重合闸。）闭锁重合闸。 2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路开入插件：开入插件： 811811、812812、813813端子分别为端子分别为A A、B B、C C三相的分相跳闸位置继电器接三相的分相跳闸位置继电器接点（点（T

14、WJATWJA、TWJBTWJB、TWJCTWJC）输入，一般由操作箱提供。）输入，一般由操作箱提供。1 1、准备好开放手动合闸加速保护：、准备好开放手动合闸加速保护：TWJATWJA、B B、C=1C=1且三相无流且三相无流20s20s，认为线路不在运行，准备好开放手动合闸加速保护，从合闸时刻认为线路不在运行，准备好开放手动合闸加速保护，从合闸时刻起，可开放手合加速保护起，可开放手合加速保护200ms200ms。TWJ作用：作用：2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路2 2、完成重合闸充电功能及位置启动重合闸、完成重合闸充电功能及位置启动重合闸 重合闸投入

15、、无重合闸投入、无TWJTWJ、无压力低、无、无压力低、无TVTV断线和其它存在闭断线和其它存在闭锁重合信号输入，经延时锁重合信号输入，经延时15s15s完成重合闸充电功能。完成重合闸充电功能。 位置启动重合闸，有单跳位置和三跳位置启动，经控制字位置启动重合闸，有单跳位置和三跳位置启动，经控制字允许。允许。3 3、线路、线路PTPT三相三相PTPT断线：断线： 若采用线路若采用线路PTPT，则当任一相有流或，则当任一相有流或TWJTWJ不动作时，延时不动作时，延时1s1s发发TVTV断线信号。断线信号。4 4、置非全相状态、置非全相状态 单相单相TWJTWJ动作且该相无流，经动作且该相无流，经

16、20 ms20 ms延时置非全相运行状态，延时置非全相运行状态，保护进入非全相逻辑处理。保护进入非全相逻辑处理。 TWJ作用：作用：2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路5 5、单相运行切三相（开关不一致保护）、单相运行切三相（开关不一致保护） 有两相有两相TWJ=1TWJ=1且对应相无流，而零序电流大于且对应相无流，而零序电流大于0.15IN0.15IN，则，则延时延时200 ms200 ms发单相运行三跳令。发单相运行三跳令。6 6、TWJTWJ回授功能回授功能 单端运行线路，单端运行线路，TWJ=1TWJ=1且无流，有差流时允许两侧差动保且无流，有差流

17、时允许两侧差动保护动作。护动作。7 7、TWJTWJ动作且对应相有流则延时动作且对应相有流则延时2s2s发发X X相跳位有流相跳位有流告警信告警信号。号。TWJ作用：作用：2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路开入插件：开入插件： 814 814 端子为并联电抗器投入，当保护线路有并联电抗器投入端子为并联电抗器投入，当保护线路有并联电抗器投入运行时将此开入投入。该端子直接影响差动保护的电容电流补偿运行时将此开入投入。该端子直接影响差动保护的电容电流补偿量大小。量大小。 815815、816816端子分别为其它保护动作单跳启动重合闸、三跳启端子分别为其它保护动

18、作单跳启动重合闸、三跳启动重合闸输入。这两个接点要求是瞬动接点，即保护动作返回而动重合闸输入。这两个接点要求是瞬动接点，即保护动作返回而返回，单跳启动重合闸应为三相跳闸的或门输出，任一相跳闸即返回，单跳启动重合闸应为三相跳闸的或门输出，任一相跳闸即动作；而三跳启动重合闸则必须为三相跳闸的与门输出。如果不动作；而三跳启动重合闸则必须为三相跳闸的与门输出。如果不用本装置的重合闸或采用位置不对应启动重合闸，则不接这两个用本装置的重合闸或采用位置不对应启动重合闸，则不接这两个输入。输入。 2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路开入插件：开入插件： 818818端子是

19、压力闭锁重合闸输入，仅作用于重合闸，不用本装置端子是压力闭锁重合闸输入，仅作用于重合闸，不用本装置的重合闸时，该端子不接。的重合闸时，该端子不接。 819819、821821为远传开入端子，保护装置直接将相应远传开入状态为远传开入端子，保护装置直接将相应远传开入状态传至对侧差动保护。传至对侧差动保护。 823823、824824为远方跳闸开入端子，当该端子有开入时可使对侧为远方跳闸开入端子，当该端子有开入时可使对侧差动保护跳对侧断路器。为避免错误开入导致保护误跳闸，差动保护跳对侧断路器。为避免错误开入导致保护误跳闸，823823、824824两开入端子同时有效时才认为有远跳开入。两开入端子同时

20、有效时才认为有远跳开入。 825825端子为检修压板，投入时才可进行开出传动试验，同时装置端子为检修压板，投入时才可进行开出传动试验，同时装置产生的监控及继保信息将不上送后台监控。产生的监控及继保信息将不上送后台监控。 2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路远传信号、远跳信号：远传信号、远跳信号： 保护装置采样得到远传开入信号，经过正反位编码处理：高电平保护装置采样得到远传开入信号，经过正反位编码处理：高电平时编码为时编码为“0101”，低电平时编码为，低电平时编码为“1010” ，作为开关量，连同电流，作为开关量，连同电流采样数据组合成一帧数据，再次对此帧

21、数据进行采样数据组合成一帧数据，再次对此帧数据进行CRCCRC校验，连同校校验，连同校验码通过光纤数字通道传送给对侧保护装置。对侧装置每收到一帧验码通过光纤数字通道传送给对侧保护装置。对侧装置每收到一帧信息，都要进行信息，都要进行CRCCRC反校验，之后再单独对开关量进行互补反校验。反校验，之后再单独对开关量进行互补反校验。即收到即收到“0101” 和和“1010” 信号为有效信号，并且经过连续三次相同确信号为有效信号，并且经过连续三次相同确认后，才认为收到的远传或者远跳信号是可靠的。认后，才认为收到的远传或者远跳信号是可靠的。 收到经校验确认的远跳信号后，若整定控制字收到经校验确认的远跳信号

22、后，若整定控制字“远跳经本地启动远跳经本地启动闭锁闭锁”整定为整定为“0 0”，则无条件置三跳出口，启动，则无条件置三跳出口，启动A A、B B、C C三相出口三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定为跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定为“1 1”，则需本装置启动才，则需本装置启动才出口。出口。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路远跳信号：远跳信号： 如图示故障发生在如图示故障发生在TATA和断路器之间，这时对线路保护来和断路器之间，这时对线路保护来说是区外故障，说是区外故障，WXH-803AWXH-803A差动保护不动作，母差保护动作跳差动保护不动作，

23、母差保护动作跳本侧开关，由于故障不能切除，需要同时通过操作箱永跳接本侧开关，由于故障不能切除，需要同时通过操作箱永跳接点发远跳信号至点发远跳信号至M M侧侧803A803A，传输至对侧，传输至对侧803A803A去跳去跳N N开关。开关。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路远传信号：远传信号： M M侧过电压保护判断出本侧过电压，跳本侧开关，同时发侧过电压保护判断出本侧过电压，跳本侧开关，同时发远传信号给远传信号给M M侧侧803A,803A,通过光纤通道发送至通过光纤通道发送至N N侧侧803A803A，N N侧侧803A803A收到远传信号后传到收到远

24、传信号后传到N N侧远跳保护，侧远跳保护，N N侧远跳保护再结合就地侧远跳保护再结合就地判据，跳判据，跳N N侧开关。侧开关。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路信号及出口插件信号及出口插件 901901906906端子为中央信号，当装置异常或保护动作时有相应信号开出。端子为中央信号，当装置异常或保护动作时有相应信号开出。其中，其中，TVTV断线信号为瞬动接点，其余信号经磁保持继电器动作并保持，若断线信号为瞬动接点，其余信号经磁保持继电器动作并保持，若要复位信号指示灯时，需按信号复归按钮或由通信口发远方信号复归命令要复位信号指示灯时，需按信号复归按钮或由通

25、信口发远方信号复归命令才返回。才返回。907907910910为装置异常信号开出端子。为装置异常信号开出端子。 911911917917为合闸开出端子，由重合闸功能模块控制；为合闸开出端子，由重合闸功能模块控制；917917924924为远传为远传开出端子，它们实时反映对侧装置的远传开入状态；开出端子，它们实时反映对侧装置的远传开入状态；925925932932为通道异常为通道异常开出端子，当光纤通道异常时这些端子动作，而在通道恢复正常时则返回。开出端子，当光纤通道异常时这些端子动作，而在通道恢复正常时则返回。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路跳闸插件跳

26、闸插件 该插件输出该插件输出5 5组跳闸出口接点、组跳闸出口接点、1 1组启动切机接点和组启动切机接点和2 2组启动重合闸接组启动重合闸接点，均为瞬动接点；一般而言，上述的跳合闸输出接点是够用的，如果点，均为瞬动接点；一般而言，上述的跳合闸输出接点是够用的，如果不够，则可在不够，则可在B B插件位置插入与插件位置插入与A A插件相同的开出插件，这样可扩展插件相同的开出插件，这样可扩展一倍的输出接点。一倍的输出接点。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路通讯插件通讯插件 该插件完成人机接口及后该插件完成人机接口及后台通讯功能。台通讯功能。 通讯插件提供可用于就

27、地通讯插件提供可用于就地打印的打印的RS-232CRS-232C串口及与保护管串口及与保护管理机、变电站自动化系统的双理机、变电站自动化系统的双通信接口通信接口(RS-485(RS-485，RS-232RS-232，以，以太网口太网口) )等功能；其中等功能；其中RS-485RS-485接接口可以扩展为以太网口。具体口可以扩展为以太网口。具体定义如图所示。定义如图所示。2021年10月15日23时23分WXH-800A保护硬件回路保护硬件回路电源插件电源插件 本插件为直流逆变电源插件。本插件为直流逆变电源插件。直流直流220 V220 V或或110 V110 V电压输入经抗电压输入经抗干扰滤波

28、回路后，利用逆变原理干扰滤波回路后，利用逆变原理输出本装置需要的三组直流电压，输出本装置需要的三组直流电压，即即5 V5 V、15 V15 V及及24 V24 V。电源插件。电源插件具有失电告警功能。具有失电告警功能。2021年10月15日23时23分光纤差动保护原理光纤差动保护原理1I3I2InkkIIII13210基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律2021年10月15日23时23分一、输电线路纵差动保护的构成 1、在被保护线路首末两端装设两组变比、型号及励磁特性完全一样的电流互感器，利用辅助导线将两侧电流互感器的二次绕组按环流法原则进行连接，在二次回路上并联接入差动继电器即可构成纵差动保护。

29、 2、环流法的接线原则指的是互感器的二次绕组的连接必须保证在输电线路正常运行及外部短路时，全部二次电流（理想情况下）完全在辅助导线构成的二次回路中循环流动，流入差动继电器线圈中的电流为零，以确保证差动继电器不误动作，而当内部短路时，流入差动继电器的二次电流则最大，为两侧短路电流二次值之和，确保差动继电器有足够高的动作灵敏度。 2021年10月15日23时23分光纤差动保护原理光纤差动保护原理光纤差动保护原理光纤差动保护原理线路保护的正方向规定如下：线路保护的正方向规定如下：以母线流向电网，即流出的电流方向为规定的电以母线流向电网，即流出的电流方向为规定的电流正方向。流正方向。以由地到线路端子的

30、电位升，即电源电压为规定以由地到线路端子的电位升，即电源电压为规定的电压正方向。的电压正方向。2021年10月15日23时23分光纤差动保护原理光纤差动保护原理 动作电流动作电流( (差动电流差动电流) )为为： 制动电流为制动电流为： 差流元件动作方程：差流元件动作方程： NMdIIINMrIIIcdsetdII rdII75. 02021年10月15日23时23分光纤差动保护原理光纤差动保护原理如图示：区内故障时，两侧实际短路电流都如图示：区内故障时，两侧实际短路电流都是由母线流向线路，和参考方向一致，都是是由母线流向线路，和参考方向一致，都是正值，差动电流就很大正值，差动电流就很大I I

31、d d I Ir r ，满足差动方满足差动方程，差流元件动作。程，差流元件动作。凡是在线路内部有流出凡是在线路内部有流出的电流的电流，都成为动作电流。，都成为动作电流。区内故障示意图区内故障示意图2021年10月15日23时23分光纤差动保护原理光纤差动保护原理区外故障示意图区外故障示意图区外故障时，一侧电流由母线流向线路，为区外故障时，一侧电流由母线流向线路，为正值，另一侧电流由线路流向母线，为负值，正值，另一侧电流由线路流向母线，为负值，两电流大小相同，方向相反，所以差动电流两电流大小相同，方向相反，所以差动电流为零，差流元件不动作。为零，差流元件不动作。凡是穿越性的电流凡是穿越性的电流不

32、产生动作电流不产生动作电流，只产生制动电流。，只产生制动电流。2021年10月15日23时23分光纤差动保护原理光纤差动保护原理线路差动保护关键技术问题线路差动保护关键技术问题1 1、输电线路电容电流影响、输电线路电容电流影响 模型方面；模型方面；4 4、高阻、振荡中故障灵敏度问题、高阻、振荡中故障灵敏度问题 灵敏度方面；灵敏度方面；2 2、TATA断线差动保护误动断线差动保护误动 差动原理方面；差动原理方面；3 3、TATA暂态饱和特性不一致暂态饱和特性不一致 二次回路方面；二次回路方面；5 5、两侧电流的采样同步及数据容错、两侧电流的采样同步及数据容错 实现方面；实现方面；2021年10月

33、15日23时23分1 1、输电线路电容电流影响输电线路电容电流影响 电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构成动作电流。由于负荷电流是穿越性的电流，它只成动作电流。由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流。所以在空载或轻载下电容电流最容产生制动电流。所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。易造成保护误动。2021年10月15日23时23分1、输电线路电容电流影响输电线路电容电流影响电压等级（电压等级（kVkV）220220330330500500750750正序电容（正序电容（u uF F）0.860.861.1131.1131.231.231

34、.3671.367零序电容（零序电容（u uF F）0.6050.6050.7630.7630.840.840.930.93电容电流（电容电流（A A）34346666111111193193不同电压等级下的分布电容及电容电流（每百公里）不同电压等级下的分布电容及电容电流（每百公里）2021年10月15日23时23分1 1、输电线路电容电流影响输电线路电容电流影响 分布电容引起暂态电容电流及谐波分量对差分布电容引起暂态电容电流及谐波分量对差动保护的影响更大动保护的影响更大空冲线路过程（电容充电）空冲线路过程（电容充电）2021年10月15日23时23分1 1、输电线路电容电流影响输电线路电容电

35、流影响空冲线路过程（电容充电）空冲线路过程（电容充电）合闸侧各相电流波形合闸侧各相电流波形合闸侧各相电流幅值合闸侧各相电流幅值2021年10月15日23时23分1 1、输电线路电容电流影响输电线路电容电流影响解决方案解决方案正常运行时进行稳态电容电流补偿正常运行时进行稳态电容电流补偿对差动电流进行数字滤波提取有用工频量对差动电流进行数字滤波提取有用工频量采用自适应的差动方程以躲电容电流影响采用自适应的差动方程以躲电容电流影响合闸时合闸时50ms50ms内提高定值至内提高定值至2 2倍以躲暂态电容电流影响。倍以躲暂态电容电流影响。2021年10月15日23时23分2 2、TATA饱和特性不一致的

36、影响饱和特性不一致的影响TATA回路原理图回路原理图2021年10月15日23时23分2 2、TATA饱和特性不一致的影响饱和特性不一致的影响由磁通公式可以得出：由磁通公式可以得出：n故障电流越大，越容易饱和；故障电流越大，越容易饱和；n二次负载越大，越容易饱和；二次负载越大，越容易饱和；n有剩磁，更容易饱和；有剩磁，更容易饱和；n一次系统时间常数越大，越容易饱和；一次系统时间常数越大，越容易饱和；2021年10月15日23时23分2max10(90 )max(1)tRIT正常运行及区外故障不计电流互感器的误差，流入差动继电器中的电流为零，这是理想的情况。实际上电流互感器存在励磁电流，并且两侧

37、电流互感器的励磁特性不完全一致，则在正常运行或外部故障时有差流流入差动继电器。差流用不平衡电流表示，它等于两侧电流互感器的励磁电流相量差。外部故障暂态时，短路电流使铁芯严重饱和，励磁电流急剧增大，从而使不平衡电流比正常稳态运行时的不平衡电流大很多。2021年10月15日23时23分2 2、TATA饱和特性不一致的影响饱和特性不一致的影响区外TA饱和：Id明显滞后Ir上升（励磁回路具有很大的电感，励磁电流上升缓慢 ） Id容易引起差动保护误动作，提高整定值，灵敏度不满足要求。2021年10月15日23时23分2 2、TATA饱和特性不一致的影响饱和特性不一致的影响解决方案解决方案2 2（虚拟制动

38、电流抗（虚拟制动电流抗TATA饱和）：饱和）： 利用差动电流的自身的信息，虚拟一个制动电流，利用差动电流的自身的信息，虚拟一个制动电流，然后统计一个周波内大于该制动电流的点数然后统计一个周波内大于该制动电流的点数N N，如果，如果NMNM，则开放差动保护，否则闭锁差动保护。则开放差动保护，否则闭锁差动保护。2021年10月15日23时23分3 3、TATA断线差动保护误动问题断线差动保护误动问题TATA断线判据：断线判据：n当当X X相差动电流大于相差动电流大于0.80.8倍相差定值且本侧电流小于倍相差定值且本侧电流小于0.04In0.04In则延时则延时10s10s判为本侧判为本侧X X相相

39、TATA断线；断线；n当当X X相差动电流大于相差动电流大于0.80.8倍相差定值且对侧电流小于倍相差定值且对侧电流小于0.04In0.04In则延时则延时10s10s判为对侧判为对侧X X相相TATA断线；断线；2021年10月15日23时23分3 3、TATA断线差动保护误动问题断线差动保护误动问题 当线路一侧发生当线路一侧发生TATA断线时，此时差动电流与制动电流相同断线时，此时差动电流与制动电流相同1*kIkIIIIrdMrd差动不动作差动动作cdsetloadcdsetloadIIII2021年10月15日23时24分3 3、TATA断线差动保护误动问题断线差动保护误动问题TATA断

40、线时满足以下特征：断线时满足以下特征：n在不考虑两侧同时断线时仅有一侧电流存在不考虑两侧同时断线时仅有一侧电流存在变化；在变化； 当存在负荷电流时才能进行当存在负荷电流时才能进行TATA断线的识断线的识别，而且说有负荷电流一般指负荷电流大于别，而且说有负荷电流一般指负荷电流大于电流突变量启动定值或者电流突变量启动定值或者0.x0.x倍额定电流值，倍额定电流值，这样这样TATA断线时断线相的电流就会从有到无，断线时断线相的电流就会从有到无，对外表现就是有电流变化。对外表现就是有电流变化。 当线路两侧电流同时有变化时，则可以当线路两侧电流同时有变化时，则可以认为不是认为不是TATA断线而是有故障发

41、生，此时允许断线而是有故障发生，此时允许差动保护动作差动保护动作2021年10月15日23时24分3、TA断线差动保护误动问题断线差动保护误动问题TATA断线时满足以下特征：断线时满足以下特征：n两侧电压均没有变化，为正常运行电压；两侧电压均没有变化，为正常运行电压；n仅有一侧有零序电流，但无零序电压；仅有一侧有零序电流，但无零序电压； 仅发生仅发生TATA断线时线路两侧的电压不应该有变断线时线路两侧的电压不应该有变化，也不应存在零序电压。化，也不应存在零序电压。 也就是说如果有差流存在并且存在电压变化也就是说如果有差流存在并且存在电压变化或者零序电压则可以排除不是或者零序电压则可以排除不是T

42、ATA断线，可以允许断线，可以允许差动保护动作。差动保护动作。2021年10月15日23时24分3 3、TATA断线差动保护误动问题断线差动保护误动问题TATA断线时满足以下特征：断线时满足以下特征：n当有负荷电流存在时，两侧均在合闸位置；当有负荷电流存在时，两侧均在合闸位置；当对侧是在跳闸位置时，那么如果有差流存在当对侧是在跳闸位置时，那么如果有差流存在则一定是线路上有故障，而不是则一定是线路上有故障，而不是TATA断线的影响，断线的影响，可以允许差动保护动作。可以允许差动保护动作。2021年10月15日23时24分3 3、TATA断线差动保护误动问题断线差动保护误动问题 总结以上特征：当有

43、差动电流存在时有可能是发总结以上特征：当有差动电流存在时有可能是发生了区内故障，也有可能发生了生了区内故障，也有可能发生了TATA断线，为了避免是断线，为了避免是TATA断线引起差动保护误动，必须两侧保护均启动，除断线引起差动保护误动，必须两侧保护均启动，除了电流变化量启动外还有差流启动可以开放保护：了电流变化量启动外还有差流启动可以开放保护： 差动电流大于差动电流大于0.80.8倍相差定值且以下条件之一倍相差定值且以下条件之一满足：满足：n任一侧电压有变化；任一侧电压有变化；n任一侧有零序电压；任一侧有零序电压；n当对侧在三相跳闸位置时；当对侧在三相跳闸位置时； 2021年10月15日23时

44、24分3 3、TATA断线差动保护误动问题断线差动保护误动问题 当装置应用于一个半开关接线形式时，当一个当装置应用于一个半开关接线形式时，当一个CTCT发生断发生断线时，但装置对应相的电流不为零，或者由于线路两侧线时，但装置对应相的电流不为零，或者由于线路两侧TATA传传递特性存在误差导致差流元件长期动作，为避免故障时保护递特性存在误差导致差流元件长期动作，为避免故障时保护误动作，当识别出差流元件动作误动作，当识别出差流元件动作10s10s后（装置发差流长期存后（装置发差流长期存在告警）立即闭锁差动保护。在告警）立即闭锁差动保护。 TATA断线及差流长期存在均为分相识别，按相闭锁断线及差流长期

45、存在均为分相识别，按相闭锁保护。保护。2021年10月15日23时24分4 4、灵敏度问题灵敏度问题启动灵敏度问题在一侧为弱电源时发生故障，如果系启动灵敏度问题在一侧为弱电源时发生故障，如果系统轻负荷在弱电源侧无法启动统轻负荷在弱电源侧无法启动 弱电源侧电流变化量不能启动，但是存在电压变弱电源侧电流变化量不能启动，但是存在电压变化量或者零序电压，因此满足差动方程和电压条件可化量或者零序电压，因此满足差动方程和电压条件可以解决弱电源侧的灵敏度问题。以解决弱电源侧的灵敏度问题。2021年10月15日23时24分4 4、灵敏度问题灵敏度问题 负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流而不产生动负荷电流

46、是穿越性的电流，它只产生制动电流而不产生动作电流。经高电阻短路，短路电流作电流。经高电阻短路，短路电流 很小，因此动作电流很小很小，因此动作电流很小因而灵敏度可能不够。因而灵敏度可能不够。在系统负荷较重或者系统发生振荡情况下发生故障，在系统负荷较重或者系统发生振荡情况下发生故障，则差动元件的灵敏度不够。则差动元件的灵敏度不够。2021年10月15日23时24分4 4、灵敏度问题灵敏度问题)2()(TkkIIINMdIII相电流增量。相电流增量。差动电流。差动电流。制动电流。制动电流。NMrIII2021年10月15日23时24分5 5、实现问题实现问题 电流差动保护在算法上要求参加比较的各端电

47、流必须同步电流差动保护在算法上要求参加比较的各端电流必须同步采样或采样同步化处理得到，这是实现差动保护的关键所在。采样或采样同步化处理得到，这是实现差动保护的关键所在。采样不同步的原因采样不同步的原因 1. 1. 两侧装置上电时刻的不一致；两侧装置上电时刻的不一致； 2. 2. 一侧数据传送到另一侧有通道时延和数据接收时延；一侧数据传送到另一侧有通道时延和数据接收时延； 3. 3. 两侧装置晶振存在固有偏差；两侧装置晶振存在固有偏差； 通过同步调整可解决两侧采样不同步。将两侧装置一侧设通过同步调整可解决两侧采样不同步。将两侧装置一侧设定为采样参考端，一侧设为采样同步端，采样参考端保持采样定为采

48、样参考端，一侧设为采样同步端，采样参考端保持采样频率不变，同步端以采样参考端为基准，将自己采样频率调整频率不变，同步端以采样参考端为基准，将自己采样频率调整成和采样参考端一致的过程称为同步调整。成和采样参考端一致的过程称为同步调整。2021年10月15日23时24分5 5、实现问题实现问题同步调整的必要性同步调整的必要性 ntnt M侧侧N侧侧ImInImInMNIfh2021年10月15日23时24分5 5、实现问题实现问题同步调整需要根据装置编码定值确定主从端；同步调整需要根据装置编码定值确定主从端；同步调整的理论基础是等腰梯形原则因此需要光纤同步调整的理论基础是等腰梯形原则因此需要光纤通

49、道的收发延时应该一致，实际中复用通道可以允通道的收发延时应该一致，实际中复用通道可以允许一定的误差指标；许一定的误差指标；当两侧的采样偏差时刻超过一定程度时才进行采样当两侧的采样偏差时刻超过一定程度时才进行采样时刻调整，因此正常运行时两侧的采样时刻最大可时刻调整，因此正常运行时两侧的采样时刻最大可有有100us100us的同步误差；的同步误差；2021年10月15日23时24分直观认识直观认识WXH-803AWXH-803A光纤差动保护光纤差动保护相关定值：相关定值： 相量差动定值相量差动定值 零序差动定值零序差动定值相关控制字：相关控制字： TATA断线闭锁差动断线闭锁差动 投电容电流补偿投

50、电容电流补偿相关压板：相关压板： 差动保护硬压板差动保护硬压板 差动保护软压板差动保护软压板相关报文：相关报文： 差动保护动作差动保护动作 + + 相别相别 + + 相对时间相对时间 X X相差流长期存在相差流长期存在2021年10月15日23时24分NMdiii1 1、采样值差动继电器、采样值差动继电器 充分利用充分利用2M2M光纤通道的传送信息，点差继电器采用瞬时光纤通道的传送信息，点差继电器采用瞬时点进行差动计算。点进行差动计算。 差动保护配置快速可靠的瞬时值差动差动保护配置快速可靠的瞬时值差动; ; 当前有效当前有效n n个采样点中如有个采样点中如有m m个点满足动作方程，则该元个点满

51、足动作方程，则该元件动作：件动作： NMriiirddkiikIni2021年10月15日23时24分NMdIII2 2、相量差动继电器、相量差动继电器NMrIIIrdsetdiiII75. 0或者或者 IsetIset为相量差动电流定为相量差动电流定值，由用户整定；整定时应值，由用户整定；整定时应保证末端短路有足够的灵敏保证末端短路有足够的灵敏度；整定值应大于度；整定值应大于2 2倍本线倍本线路稳态电容电流值。路稳态电容电流值。延时延时30ms30msrdsetdiiII75. 02一般动作时间为故障后一般动作时间为故障后30ms30ms2021年10月15日23时24分3 3、分相增量差动

52、元件、分相增量差动元件动作方程：动作方程： 动作电流动作电流 , ,为两侧电流为两侧电流变化量矢量和的幅值；变化量矢量和的幅值； 制动电流制动电流 ，为两侧电流，为两侧电流矢量差的幅值；矢量差的幅值； 为相量差动电流定值。为相量差动电流定值。SETCDIIrCDII*75.0|NMCDIII|NMrIIISETI2021年10月15日23时24分4 4、零序电流差动元件、零序电流差动元件动作方程：动作方程： 动作电流动作电流 ，为两侧零序电流矢量和的幅值；，为两侧零序电流矢量和的幅值； 制动电流制动电流 ，为两侧零序电流矢量差的幅值；，为两侧零序电流矢量差的幅值； 为零序差动电流定值为零序差动

53、电流定值, ,由用户整定；三倍零序差流动作整由用户整定；三倍零序差流动作整 定值，按保证经大过渡电阻接地时有足够的灵敏度整定。定值，按保证经大过渡电阻接地时有足够的灵敏度整定。 该元件满足条件后延时该元件满足条件后延时100ms100ms动作。零序差动元件配合差动作。零序差动元件配合差流选相元件选择差流最大相出口。流选相元件选择差流最大相出口。00SETCDII00*75.0rCDII|33|000NMCDIII|33|000NMrIII0SETI2021年10月15日23时24分WXH-803AWXH-803A光纤差动保护动作条件光纤差动保护动作条件差动电流差动电流1 1、两侧电流突变量启动

54、、两侧电流突变量启动常规情况；常规情况；2 2、如果不满足、如果不满足1 1，则还需要辅助电压条件；，则还需要辅助电压条件；WXH-803AWXH-803A光纤差动保护不动作怎么办？光纤差动保护不动作怎么办？1 1、两侧液晶屏显示光纤通道状态是否良好？、两侧液晶屏显示光纤通道状态是否良好？2 2、两侧差动压板是否都投入？、两侧差动压板是否都投入？3 3、是否满足上述几种差动继电器？、是否满足上述几种差动继电器？4 4、是否满足上面的两条之一？、是否满足上面的两条之一？5 5、自环试验如何？、自环试验如何？2021年10月15日23时24分基本的光纤通讯系统基本的光纤通讯系统基本光纤通信系统数据

55、源光调制器光发射器和光学通道光接收器各种信号源：各种信号源：数据、语音、数据、语音、图像等各种各图像等各种各样业务样业务把数据源的信把数据源的信号转变成时候号转变成时候在光纤上传输在光纤上传输的光信号的光信号把发射器传来把发射器传来的光信号传播的光信号传播的各个需要的的各个需要的地方地方接收光通道传来接收光通道传来的光信号，从中的光信号，从中提取信息，转变提取信息，转变成电信号，得到成电信号，得到各种业务信息各种业务信息2021年10月15日23时24分通道的连接方式通道的连接方式2021年10月15日23时24分FCFC型连接器：型连接器：FCFC型连接器和适配器型连接器和适配器FC型连接器

56、FC型适配器2021年10月15日23时24分光纤通讯的通道监视数据光纤通讯的通道监视数据通道延时通道的时延TS两侧采样时刻偏差秒误码率%当前1s内的误码率严重误码秒数通道累计出现严重误码的秒数秒误码数当前1s内的误码数丢帧数当前1s内通道的累计丢帧数误码秒数通道的累计产生误码的秒数 秒误码数与丢帧数是衡量通道当前状况的重要指标。如果显示秒误码数秒误码数与丢帧数是衡量通道当前状况的重要指标。如果显示秒误码数与丢帧数较大时，可以将通道直接使用尾纤自环然后观察这两个指标以判断与丢帧数较大时，可以将通道直接使用尾纤自环然后观察这两个指标以判断引起误码的原因。如果自环后误码与丢帧依然较大，则查看通道时

57、钟模式定引起误码的原因。如果自环后误码与丢帧依然较大，则查看通道时钟模式定值是否整定错误（应为内时钟方式）或者光纤插件的法兰盘是否有损坏处；值是否整定错误（应为内时钟方式）或者光纤插件的法兰盘是否有损坏处；如果自环后误码与丢帧数均降低至如果自环后误码与丢帧数均降低至0 0，则可以确定引起通道误码或丢帧原因，则可以确定引起通道误码或丢帧原因在外部通道，再逐级查找。在外部通道，再逐级查找。 2021年10月15日23时24分光纤通讯的异常报告光纤通讯的异常报告A通道接收中断光纤通道无正确的数据接收A通道误码高告警通道误码率达到410-4A通道自环A通道接收的装置编码与本装置编码相同A通道自环状态与

58、压板不一致A通道的自环压板未投入或忘记退出A通道混联同一条线路装置的两个通道混合连接A通道装置混联装置的A通道与其它线路的装置通道连接 以上报文第一二条需要查找通道的通断情况，其它均为通道连接错位置。以上报文第一二条需要查找通道的通断情况，其它均为通道连接错位置。 2021年10月15日23时24分光纤通讯异常的查找（复用通道）：光纤通讯异常的查找（复用通道）：2021年10月15日23时24分光纤通讯异常的查找（复用通道）：光纤通讯异常的查找（复用通道）：2021年10月15日23时24分光纤通讯异常的查找（复用通道）：光纤通讯异常的查找（复用通道）：2021年10月15日23时24分光纤通

59、讯异常的查找（复用通道）：光纤通讯异常的查找（复用通道）：2021年10月15日23时24分距离保护原理距离保护原理距离保护作用原理距离保护作用原理 正常运行时的测量阻抗为负荷阻抗：正常运行时的测量阻抗为负荷阻抗：lNlmIUZZ短路时的测量阻抗为短路阻抗：短路时的测量阻抗为短路阻抗：KmKKmIUZZ2021年10月15日23时24分距离保护原理距离保护原理距离保护作用原理距离保护作用原理 反映系统一侧电气量的保护要求：反映系统一侧电气量的保护要求：1 1、能够区分正常运行状态与短路状态；、能够区分正常运行状态与短路状态；2 2、能够反映短路点的远近；、能够反映短路点的远近；NmKUUlKI

60、IlKZZ2021年10月15日23时24分距离保护原理距离保护原理距离保护时限特性距离保护时限特性 短路点越近，保护动作得越快；短路点越远，保护动作得越慢。短路点越近，保护动作得越快；短路点越远，保护动作得越慢。 1 1、第、第段按躲过本线路末端短路（本质上是躲过相邻元件出口短路）继段按躲过本线路末端短路（本质上是躲过相邻元件出口短路）继电器的测量阻抗电器的测量阻抗( (也就是本线路阻抗也就是本线路阻抗) )整定，其动作时间是保护的固有动整定，其动作时间是保护的固有动作时间（软件算法时间）；作时间（软件算法时间）；2 2、第、第段应该可靠保护本线路的全长，它的保护范围将伸到相邻线路上，段应该