线路辅助保护

1、X(1)_V050810版版u WDLK-860系列数字式断路器保护装置系列数字式断路器保护装置 u WGQ-871型微机故障启动装置型微机故障启动装置u WYH-881/882型微机短引线保护装置型微机短引线保护装置X(1)_V050810版版X(1)_V050810版版主要特点主要特点 微机保护的双连接器方案，强弱电分离微机保护的双连接器方案，强弱电分离 完善的干扰屏蔽吸收措施完善的干扰屏蔽吸收措施 多层印制板的采用多层印制板的采用 专业的印制板走线布局专业的印制板走线布局 高电磁兼容能力机箱结构的采用高电磁兼容能力机箱结构的采用 高抗干扰设计高抗干扰设计X(1)_V050810版版主要特

2、点主要特点 硬件及软件自检中有程序求和自检，定值区号、地址硬件及软件自检中有程序求和自检，定值区号、地址等各项自检、开入开出自检、硬压板投退自检等等各项自检、开入开出自检、硬压板投退自检等 装置上电时全面自检，装置运行时定时自检装置上电时全面自检，装置运行时定时自检 每套定值设置两个完全相同的区，既有自检，又有互每套定值设置两个完全相同的区，既有自检，又有互互检互检 常用开入回路自检常用开入回路自检完善全面的自检功能完善全面的自检功能X(1)_V050810版版主要特点主要特点 独立独立16位位AD，自动校准，不须零漂及刻度校准，自动校准，不须零漂及刻度校准 具有完善、灵活的后台分析调试软件具

3、有完善、灵活的后台分析调试软件 支持就地打印和网络打印两种模式支持就地打印和网络打印两种模式 具有完备的故障信息记录功能具有完备的故障信息记录功能调试方便调试方便X(1)_V050810版版主要特点主要特点 双双RS232/RS485/RS422/LON/Ethernet可选。可选。 DL667-1999(IEC-60870-5-103) IEC-60870-5-104+IEC-60870-5-103/TCP 四方四方CSC 2000变电站自动化通讯协议变电站自动化通讯协议完善的通讯功能完善的通讯功能通讯协议支持通讯协议支持X(1)_V050810版版硬件介绍硬件介绍n 通用的DSP型保护模块

4、o 32位浮点DSP技术o 16位AD转换o 256K16的数据存储区o 16通道数字量输入o 16通道模拟量输入输出o 6层印制板及表面贴装技术X(1)_V050810版版电源插件电源插件 X(1)_V050810版版一、一、WDLK-861/3/4断路器保护断路器保护适用于单断路器接线形式适用于单断路器接线形式 如如:单母线、双母线、单母分段等单母线、双母线、单母分段等使用范围使用范围X(1)_V050810版版WDLK-861/3/4基本配置基本配置 基本配置基本配置X(1)_V050810版版装置结构介绍装置结构介绍WDLK-861 采用全宽采用全宽6U6U机箱机箱, ,打开面板打开面

5、板, ,从左往右依次是电压切换从左往右依次是电压切换插件、交流输入插件、辅助插件、交流输入插件、辅助CPUCPU插件、重合闸插件、重合闸CPUCPU插件、插件、重合闸逻辑插件、重合闸逻辑插件、MMIMMI插件、失灵及信号插件、稳压电插件、失灵及信号插件、稳压电源插件源插件辅助保护CPU1插件失灵启动三相不一致保护线路充电保护（两段相过流）辅助保护CPU4插件综合重合闸功能X(1)_V050810版版装置结构介绍装置结构介绍WDLK-863/4 采用半宽采用半宽6U6U机箱机箱, ,打开面板打开面板, ,从左往右依次是交流输入从左往右依次是交流输入插件、辅助插件、辅助CPUCPU插件、插件、MM

6、IMMI插件、失灵及信号插件、插件、失灵及信号插件、 MMIMMI插件、稳压电源插件插件、稳压电源插件 WDLK-863WDLK-863和和WDLK-864WDLK-864采用相同的硬件结构采用相同的硬件结构辅助保护CPU1插件失灵启动三相不一致保护线路充电保护(两段相过流)WDLK-863X(1)_V050810版版装置结构介绍装置结构介绍辅助保护CPU1插件失灵启动线路充电保护(两段相过流)过流保护(两段相过流和两段零流)三相不一致保护WDLK-864X(1)_V050810版版 断路器失灵保护由起动回路、时间元件、断路器失灵保护由起动回路、时间元件、出口回路构成。最简单的启动元件由保护跳

7、闸接出口回路构成。最简单的启动元件由保护跳闸接点构成，但不可靠，必须加入进一步鉴定元件，点构成，但不可靠，必须加入进一步鉴定元件，通常由电流元件构成，用它来检查在保护动作后通常由电流元件构成，用它来检查在保护动作后故障电流是否继续存在，以鉴定断路器有没有失故障电流是否继续存在，以鉴定断路器有没有失灵。灵。X(1)_V050810版版相电流突变量起动元件相电流突变量起动元件零序电流辅助起动元件零序电流辅助起动元件分相失灵起动：当起动元件动作后，如果收到单相跳闸信号分相失灵起动：当起动元件动作后，如果收到单相跳闸信号, ,且该相电流元件动作，则起动该相失灵。且该相电流元件动作，则起动该相失灵。 三

8、相失灵起动：当起动元件动作后，如果收到三相跳闸信三相失灵起动：当起动元件动作后，如果收到三相跳闸信, ,且且任一相电流元件动作，则起动三相失灵任一相电流元件动作，则起动三相失灵 起动元件起动元件动作条件动作条件X(1)_V050810版版断路器失灵启动断路器失灵启动X(1)_V050810版版u当开关处于不一致状态，线路出现非全相运行时，当开关处于不一致状态，线路出现非全相运行时，可由三相不一致保护躲过单相重合闸时间后跳开三可由三相不一致保护躲过单相重合闸时间后跳开三相。相。u非全相运行是指一相或两相断开的运行状态。电力非全相运行是指一相或两相断开的运行状态。电力系统在非全相运行时一般没有危险

9、的大电流和高电压系统在非全相运行时一般没有危险的大电流和高电压产生。（在某些情况下，例如对于带有并联电抗器的产生。（在某些情况下，例如对于带有并联电抗器的超高压线路，在一定条件下会产生工频谐振过电超高压线路，在一定条件下会产生工频谐振过电压）。但负序电流、零序电流会对电气设备产生一定压）。但负序电流、零序电流会对电气设备产生一定的危害。的危害。X(1)_V050810版版 当装置收到断路器三相不一致开入时起动三相不一致当装置收到断路器三相不一致开入时起动三相不一致保护。断路器三相不一致开入来自操作箱中的断路器三相保护。断路器三相不一致开入来自操作箱中的断路器三相不一致接点不一致接点 三相不一致

10、保护设置了一个可经控制字投退的零序电流三相不一致保护设置了一个可经控制字投退的零序电流元件。若该元件投入，当三相不一致保护起动，且零序电元件。若该元件投入，当三相不一致保护起动，且零序电流元件动作，三相不一致保护经延时出口跳开处于不一致流元件动作，三相不一致保护经延时出口跳开处于不一致状态的断路器，并闭锁重合闸。若该元件不投入时，当三状态的断路器，并闭锁重合闸。若该元件不投入时，当三相跳位不一致及断路器三相不一致开入同时存在，三相不相跳位不一致及断路器三相不一致开入同时存在，三相不一致保保护经延时出口跳开处于不一致状态的断路器。一致保保护经延时出口跳开处于不一致状态的断路器。起动元件起动元件三

11、相不一致动作条件三相不一致动作条件X(1)_V050810版版断路器三相不一致保护断路器三相不一致保护X(1)_V050810版版 为了保证线路重合闸时充电保护可靠退出，本保护设为了保证线路重合闸时充电保护可靠退出，本保护设有一个计数器，只有在计数器满后充电保护才允许投入有一个计数器，只有在计数器满后充电保护才允许投入 断路器三相均在跳闸位置超过断路器三相均在跳闸位置超过20s20s使充电计数器满使充电计数器满 断路器任一相断路器任一相( (或三相或三相) )跳位返回时起动充电保护跳位返回时起动充电保护 充电保护的投入充电保护的投入充电保护的起动充电保护的起动X(1)_V050810版版 充电

12、保护由两段相过流构成，充电保护起动后，不断计算充电保护由两段相过流构成，充电保护起动后，不断计算 三相电流，任一相电流大于整定定值则经相应整定延时三相电流，任一相电流大于整定定值则经相应整定延时 出口跳闸。否则经出口跳闸。否则经500ms500ms延时充电保护自动退出延时充电保护自动退出 充电保护由两段相过流和零序过流构成，充电保护起充电保护由两段相过流和零序过流构成，充电保护起 动后，不断计算三相电流和零序电流，计算电流大于整定动后，不断计算三相电流和零序电流，计算电流大于整定 定值则经相应整定延时出口跳闸。否则经定值则经相应整定延时出口跳闸。否则经500ms500ms延时充电保延时充电保

13、护自动退出护自动退出 充电保护的动作条件（充电保护的动作条件（864）充电保护的动作条件（充电保护的动作条件（861/3）X(1)_V050810版版线路充电保护线路充电保护X(1)_V050810版版 母线联络断路器或母线分段断路器，为了母线联络断路器或母线分段断路器，为了事故解列或母线充电试验，通常需装设电流速断事故解列或母线充电试验，通常需装设电流速断和零序电流速断保护。和零序电流速断保护。 X(1)_V050810版版 相电流突变量起动相电流突变量起动 零序电流辅助起动零序电流辅助起动 相过流起动元件相过流起动元件 过流保护起动后，不断计算三相相电流，任一相相电流大于相过过流保护起动后

14、，不断计算三相相电流，任一相相电流大于相过流流段定值则经相电流段定值则经相电流段整定延时出口跳闸；任一相相电流大于相段整定延时出口跳闸；任一相相电流大于相过流过流段定值时则经相电流段定值时则经相电流段整定延时出口跳闸。段整定延时出口跳闸。 过流保护起动后，不断计算零序电流，零序电流大于零序过流保护起动后，不断计算零序电流，零序电流大于零序段定段定值则经零流值则经零流段整定延时出口跳闸；当零序电流大于零序段整定延时出口跳闸；当零序电流大于零序段定值则段定值则经零流经零流段整定延时出口跳闸段整定延时出口跳闸起动元件起动元件过流保护动作条件过流保护动作条件X(1)_V050810版版过流保护过流保护

15、X(1)_V050810版版装置异常及告警装置异常及告警交流电压断线交流电压断线 WDLK-861当三相电压之和不为零，用于检测一相或二相断线。这时当三相电压之和不为零，用于检测一相或二相断线。这时 判据是：判据是：VaVbVc7V（有效值）（有效值）三相失压的检测三相失压的检测 Va 8V 、Vb 8V 、Vc 1.25 1.25T T0.2In0.2In 其中其中0.2In0.2In为固定门槛；为固定门槛；T T为浮动门槛，随着变化量输出增大为浮动门槛，随着变化量输出增大而逐步自动提高；而逐步自动提高；pmaxpmax是取三相中最大一相值是取三相中最大一相值 零序电流大于零序电流整定值零序

16、电流大于零序电流整定值I0I0时，置零序电流动作标志时，置零序电流动作标志 当零序电压大于零序电压整定值时，置零序电压动作当零序电压大于零序电压整定值时，置零序电压动作 补偿过电压、欠电压补偿过电压、欠电压相电流突变量相电流突变量零序电流、零序电压零序电流、零序电压X(1)_V050810版版 当三相任一相电流低于电流整定值当三相任一相电流低于电流整定值ILIL时时, ,低电流元件动作。低电流元件动作。 当三相任一相功率因数低于整定值时，低功率因数元件动作当三相任一相功率因数低于整定值时，低功率因数元件动作 在在TVTV断线或断线或TATA回路异常的情况下将三相低功率因数元件全部闭锁回路异常的

17、情况下将三相低功率因数元件全部闭锁 当三相任一相有功功率低于整定值时当三相任一相有功功率低于整定值时, ,低功率元件动作低功率元件动作 在在TVTV断线或断线或TATA回路异常时将三相低功率元件闭锁回路异常时将三相低功率元件闭锁 低电流元件低电流元件低功率因数低功率因数低功率低功率X(1)_V050810版版以A相为例计算功率因数如下：设则实算功率P为： 整理得：则：所以功率因素角：jIaxar,jUaxar.IAIUAUAIAUS. jIaxIarjUaxUarUarIaxUaxIarjIaxUaxIarUarSIaxUaxIarUarpSPCOS/X(1)_V050810版版 收信工作逻辑

18、有收信工作逻辑有“二取二二取二”和和“二取一二取一”判断逻辑。判断逻辑。 “ “二取二二取二”方式，指通道一和通道二都收信，置收信动作方式，指通道一和通道二都收信，置收信动作标志。标志。“二取一二取一”方式，指通道一或通道二其中之一收信，方式，指通道一或通道二其中之一收信，置收信动作标志。置收信动作标志。 当两通道均投入运行，方式控制字当两通道均投入运行，方式控制字“二取一二取一”方式不方式不投入且两通道无一故障时为投入且两通道无一故障时为“二取二二取二”方式；当方式控制字方式；当方式控制字“二取一二取一”方式投入，或两个通道只有一个投入运行，另一方式投入，或两个通道只有一个投入运行，另一个退

19、出时为个退出时为“二取一二取一”方式，在方式，在“二取二二取二”方式下，如有一方式下，如有一通道故障，则闭锁该通道收信，并自动转入通道故障，则闭锁该通道收信，并自动转入“二取一二取一”方式，方式，当通道故障消失后延时当通道故障消失后延时200ms 200ms 开放该通道收信。开放该通道收信。 当任一通道持续收信超过当任一通道持续收信超过4s4s，则认为该通道异常，发，则认为该通道异常，发报警信号的同时闭锁该通道收信，当该通道收信消失后延时报警信号的同时闭锁该通道收信，当该通道收信消失后延时200ms200ms开放该通道收信。开放该通道收信。 X(1)_V050810版版u在在“二取二二取二”收

20、信方式下，就地判别元件动作标志与收信收信方式下，就地判别元件动作标志与收信动作标志都存在，经过整定延时动作标志都存在，经过整定延时t1t1出口跳闸出口跳闸 u在在“二取一二取一”收信方式下，就地判别元件动作标志与收信收信方式下，就地判别元件动作标志与收信动作标志都存在，经过整定延时动作标志都存在，经过整定延时t2t2出口跳闸出口跳闸 u这时作为后备或这时作为后备或TVTV断线情况下，可以投入断线情况下，可以投入“二取二二取二”不经不经就地判据。在这两种情况下，收信标志动作后经过较长的整就地判据。在这两种情况下，收信标志动作后经过较长的整定延时定延时t3t3出口跳闸。出口跳闸。 X(1)_V05

21、0810版版 当线路本端过电压，保护经延时当线路本端过电压，保护经延时t4t4跳本端断路器跳本端断路器 由由控制字选择三取一或三取三方式控制字选择三取一或三取三方式 当线路本端过电压元件动作，且本端断路器又处在跳开位置（可当线路本端过电压元件动作，且本端断路器又处在跳开位置（可经控制字选择经控制字选择“发信判跳位发信判跳位”），且三相电流小于），且三相电流小于0.04In0.04In，这时如，这时如果线路仍然过压，则起动远方跳闸装置，由对端收信跳开对端断路果线路仍然过压，则起动远方跳闸装置，由对端收信跳开对端断路器器 过压跳闸过压跳闸过压起动远跳过压起动远跳X(1)_V050810版版 “相相

22、”式载波通道的构成原理 断路器断路器高频阻波器高频阻波器复用载波设备结合电容器结合电容器复用载波设备X(1)_V050810版版 线路保护光纤接口 线路保护光纤接口光缆 光电转换(FOX-800B)光纤接口 光电转换(FOX-800B)光纤接口光缆数字通道 光纤通道的构成原理X(1)_V050810版版装置异常及高警装置异常及高警交流电压断线交流电压断线当三相电压之和不为零，用于检测一相或二相断线。这时当三相电压之和不为零，用于检测一相或二相断线。这时 判据是：判据是：VaVbVc8V（有效值）（有效值）三相失压的检测三相失压的检测 判据判据1：Va+Vb+Vc0.5Un，且任一相电流大于，且

23、任一相电流大于0.04倍倍 额定电流。额定电流。 判据判据2：Va+Vb+Vc0.2InI0N0.2In或或I0M0.2In I0M0.2In ；882882：I0I0DZ I0I0DZ 和电流起动和电流起动 起动元件起动元件X(1)_V050810版版其动作方程为其动作方程为: |IM+IN|-|IM-IN|ICD1 : |IM+IN|-|IM-IN|ICD1 这里这里K K值取值取1, ICD11, ICD1为为段差动定值段差动定值, , 按大于负荷电流整定按大于负荷电流整定; ;元件动元件动作后作后, ,可瞬时发出跳闸命令。可瞬时发出跳闸命令。该元件在两端电源相近时该元件在两端电源相近时

24、, ,动作量远大于制动量的情况下可快速切动作量远大于制动量的情况下可快速切除故障。（单端电源拒动）除故障。（单端电源拒动） 其动作方程为其动作方程为: |IM+IN|-|IM-IN|ICD2 : |IM+IN|-|IM-IN|ICD2 这里这里K K值取值取1, ICD21, ICD2为为段差动定值段差动定值, ,按按0.30.3倍额定电流整定倍额定电流整定; ;元件动元件动作后作后, ,延时延时60ms60ms发出跳闸命令。发出跳闸命令。该元件在两端电源相差较大时该元件在两端电源相差较大时, ,动作量比制动量大动作量比制动量大得得不多情况下可不多情况下可延时切除故障。延时切除故障。 第第段比

25、率差动元件段比率差动元件LCD1LCD1 第第段比率差动元件段比率差动元件LCD2LCD2 X(1)_V050810版版其动作方程为其动作方程为: |IM+IN|-|IM-IN|0 : |IM+IN|-|IM-IN|0 且满足且满足 |IM|4|IN|,|IM|ICD3|IM|4|IN|,|IM|ICD3或或4|IM|ICD34|IM|ICD3这里这里K K值取值取1; ICD31; ICD3（差动（差动段定值）按大于负荷电流整定段定值）按大于负荷电流整定, ,元件动元件动作后作后, , 可瞬时发出跳闸命令可瞬时发出跳闸命令 。该元件在判别出两端电源相差很大时该元件在判别出两端电源相差很大时,

26、 , 动作量比制动量略大的情动作量比制动量略大的情况下可快速切除故障。况下可快速切除故障。 其动作方程为其动作方程为: |IM+IN|-0.75|IM-IN|0 : |IM+IN|-0.75|IM-IN|0 且满足且满足 |IM|4|IN|,|IM|1.25If,|IM|ICD4|IM|4|IN|,|IM|1.25If,|IM|ICD4或或4|IM|IN|, 4|IM|1.25If,|IN|ICD4|IN|1.25If,|IN|ICD4这里这里K K值取值取0.75, ICD40.75, ICD4（差动（差动段定值）按段定值）按0.40.4倍额定电流整定倍额定电流整定,If ,If 为故障前的

27、负荷电流为故障前的负荷电流; ; 元件动作后元件动作后, , 延时延时150ms150ms发出跳闸命令。该元件用于单端电源的情况下。发出跳闸命令。该元件用于单端电源的情况下。 第第段比率差动元件段比率差动元件LCD3LCD3第第段比率差动元件段比率差动元件LCD4LCD4 X(1)_V050810版版Ih=|IM+IN| Ic=|IM-IN|X(1)_V050810版版其动作方程为其动作方程为: |IA|IL1: |IA|IL1或或|IB|IL1|IB|IL1或或|IC|IL1|IC|IL1其中其中IAIA、IBIB、ICIC为对应二个断路器的和为对应二个断路器的和CTCT三相电流，三相电流，

28、IL1IL1为动作的为动作的电流门槛；元件动作后，可快速切除故障。电流门槛；元件动作后，可快速切除故障。 其动作方程为其动作方程为: |IA|IL2: |IA|IL2或或|IB|IL2|IB|IL2或或|IC|IL2|IC|IL2其中其中IAIA、IBIB、ICIC为对应二个断路器的和为对应二个断路器的和CTCT三相电流，三相电流，IL2IL2为动作电为动作电流流IIII段门槛；元件动作后，可延时切除故障，动作延时时间可整定。段门槛；元件动作后，可延时切除故障，动作延时时间可整定。 第第段过电流元件段过电流元件 第第段过电流元件段过电流元件 X(1)_V050810版版WYH-881WYH-8

29、81的动作方程为的动作方程为: |IM+IN|IPDZ1 : |IM+IN|IPDZ1 WYH-882WYH-882的动作方程为的动作方程为: |IA| IPDZ1: |IA| IPDZ1或或|IB| IPDZ1|IB| IPDZ1或或|IC| |IC| IPDZ1 IPDZ1 IPDZ1IPDZ1为为I I段过流定值段过流定值, ,按大于稳态充电电容电流按大于稳态充电电容电流5 5倍整定倍整定; ;元件动作元件动作后后, ,可瞬时发出跳闸命令可瞬时发出跳闸命令. . 第第I I段过流元件段过流元件LP1 LP1 X(1)_V050810版版WYH-881WYH-881的动作方程为的动作方程为: |IM+IN|IPDZ2 :