《线路保护及辅助装置标准化设计规范》研讨会

1、四川电力调度中心李天华四川电力调度中心李天华 线路保护及辅助装置标准化设计规范线路保护及辅助装置标准化设计规范研讨会研讨会1.一般性原则一般性原则保护装置功能控制字保护装置功能控制字“1”和和“0”的定义应统一规范为的定义应统一规范为“1”肯定所表述的功能；肯定所表述的功能；n “0”否定所表述的功能；或根据需要另行定义；否定所表述的功能；或根据需要另行定义；n 不应改变定值清单和装置液晶屏显示的不应改变定值清单和装置液晶屏显示的“功能表述功能表述”。n (注：目的注：目的 ： 1. 为了统一为了统一 ； 2.适应调度运行管理中严格的定值核对工适应调度运行管理中严格的定值核对工 作。例如：纵联

2、零序保护作。例如：纵联零序保护 1：投入：投入 ，0：退出。允许式通道：退出。允许式通道 1：允许：允许 式通道式通道 0：闭锁式通道。）：闭锁式通道。）软、硬压板采用软、硬压板采用“与门与门”逻辑关系。逻辑关系。 有一些例外，有一些例外，1.重合闸中的重合闸中的“控制字控制字”“”“停用重合闸停用重合闸”的软、硬压板。的软、硬压板。2.母线保护中母线保护中“互联互联”的硬压板（现取消了软压板）。的硬压板（现取消了软压板）。 允许远方修改定值是软压板，无硬压板对应（对于智能化变电站，由于基本上没允许远方修改定值是软压板，无硬压板对应（对于智能化变电站，由于基本上没有硬压板，所以为了远方操作方便

3、，有硬压板，所以为了远方操作方便，“允许远方修改定值允许远方修改定值”的软压板改为的软压板改为“允许远方切允许远方切换定值区换定值区”、 “允许远方投退压板允许远方投退压板” 、“允许远方修改定值允许远方修改定值”3个软压板。），一般情个软压板。），一般情况况“保护功能保护功能”投退软硬压板应一一对应（压板分出口压板和开入压板，开入功能压板投退软硬压板应一一对应（压板分出口压板和开入压板，开入功能压板为保护装置提供一个开入，保护装置的程序会有相应变化，其中，为保护装置提供一个开入，保护装置的程序会有相应变化，其中， “保护功能保护功能” 压板压板是用于投退具有某些特征的保护功能集合，例如主保护

4、。后备保护等，而代表一些运行是用于投退具有某些特征的保护功能集合，例如主保护。后备保护等，而代表一些运行方式的开入压板，例如母线保护的互联硬压板，变压器各侧电压投入运行硬压板，没有方式的开入压板，例如母线保护的互联硬压板，变压器各侧电压投入运行硬压板，没有软压板对应。软压板对应。保护装置的采样回路应使用保护装置的采样回路应使用A/D冗余结构（公用一个电压或电流源），采样频率不应低于冗余结构（公用一个电压或电流源），采样频率不应低于1000 Hz。保。保护装置的每个电流采样回路应能满足护装置的每个电流采样回路应能满足0.1 IN以下使用要求，在以下使用要求，在0.05 IN20 IN或者或者0.

5、1 IN40 IN时测时测量误差不大于量误差不大于5。（注：适应大变比注：适应大变比CT,CT,保护装置的测量范围下限为保护装置的测量范围下限为0.05 IN，上限为，上限为20IN40 IN，保护装置，保护装置在在0.05 IN（20 IN40IN）的测量精度均需满足：测量误差不大于相对误差）的测量精度均需满足：测量误差不大于相对误差5%或绝对或绝对误差误差0.02 IN，但在，但在0.05 IN以下范围用户应能整定并使用，实际故障电流超过电流上限（以下范围用户应能整定并使用，实际故障电流超过电流上限（20 IN40IN）时，保护装置不误动不拒动。）时，保护装置不误动不拒动。）n保护装置应能

6、记录相关保护动作信息，保留保护装置应能记录相关保护动作信息，保留8次以上最新动作报告。次以上最新动作报告。每个动作报告应包含故障前每个动作报告应包含故障前2个周波、故障后个周波、故障后6个周波的数据。个周波的数据。n(注：注： 1.信息分为信息分为3类：类：A.故障信息，包括跳闸、重合闸以及电气量起动而未故障信息，包括跳闸、重合闸以及电气量起动而未跳闸的情况；跳闸的情况；B.导致开入量发生变化的操作信息；导致开入量发生变化的操作信息；C.异常告警信息异常告警信息n 保护装置记录的所有数据应能转换为保护装置记录的所有数据应能转换为IEC 60255-24的电力系统暂态的电力系统暂态数据交换通用格

7、式（数据交换通用格式（Common Format for Transient Data Exchange，简称简称COMTRADE）。）。n保护装置记录的动作报告应分类显示保护装置记录的动作报告应分类显示na) 供运行、检修人员直接在装置液晶屏调阅和打印的功能，便于供运行、检修人员直接在装置液晶屏调阅和打印的功能，便于值班人员尽快了解情况和事故处理的保护动作信息；值班人员尽快了解情况和事故处理的保护动作信息；n(注：注： 为了使运行人员尽快了解事故状况以便及时、有效地处理事故，保护动为了使运行人员尽快了解事故状况以便及时、有效地处理事故，保护动作信息报告应为中文简述，包含以下内容：作信息报告应

8、为中文简述，包含以下内容：nXXXXXXXX年，年，XXXX月，月，XXXX日，日，XXXX时：时：XXXX分：分：XXXX秒；秒；nXXXXXXXX线路保护启动，线路保护启动，X X相故障；相故障；XXXX保护动作，跳保护动作，跳X X相；相；nXXXXXXXX断路器重合；断路器重合；XXXXXXXX断路器重合于永久故障，加速三跳；断路器重合于永久故障，加速三跳；n故障测距故障测距XX.X kmXX.X km。n20082008年年4 4月月1515日日2222时时1616分分4646秒，秒，500kV500kV石雅一线故障石雅一线故障A A、B B、C C相（三相相（三相）跳闸，重合成功、

9、重合不成功、未重合。测距）跳闸，重合成功、重合不成功、未重合。测距5656公里。公里。n供继电保护专业人员分析事故和保护动作行为的记录供继电保护专业人员分析事故和保护动作行为的记录p对直跳回路的要求对直跳回路的要求p对于可能导致多个断路器同时跳闸的直跳开入，应采对于可能导致多个断路器同时跳闸的直跳开入，应采取措施防止直跳开入的保护误动作。例如：在开入回取措施防止直跳开入的保护误动作。例如：在开入回路中装设大功率重动继电器，或者采取软件防误措施路中装设大功率重动继电器，或者采取软件防误措施p(注：注： 宜采用软件防误措施，具体方法是：在有直跳开入时，需经宜采用软件防误措施，具体方法是：在有直跳开

10、入时，需经50 ms50 ms的固定延时确认，同时，还必须伴随灵敏的、不需整定的、展宽的固定延时确认，同时，还必须伴随灵敏的、不需整定的、展宽2 2秒的秒的电流故障分量起动元件动作。这里所指直跳开入，主要是电流故障分量起动元件动作。这里所指直跳开入，主要是3/23/2接线的边接线的边断路器失灵后通过母线保护出口回路跳闸的开入、双母接线的母线故障断路器失灵后通过母线保护出口回路跳闸的开入、双母接线的母线故障，变压器断路器失灵后，通过变压器保护跳其他电源侧的开入，不包括，变压器断路器失灵后，通过变压器保护跳其他电源侧的开入，不包括变压器非电量保护的直跳开入。）变压器非电量保护的直跳开入。）p对于含

11、有重合闸功能的线路保护，当发生相间故障或对于含有重合闸功能的线路保护，当发生相间故障或永久性故障时，可只发三个分相跳闸命令，三相跳闸永久性故障时，可只发三个分相跳闸命令，三相跳闸命令不宜引接至端子排。命令不宜引接至端子排。p(注：注： 双母接线方式的线路保护，含有重功能，一般情况下，两套保护双母接线方式的线路保护，含有重功能，一般情况下，两套保护之间的重合闸不需要互相起动和闭锁，联切机组和负荷也较少使用，所之间的重合闸不需要互相起动和闭锁，联切机组和负荷也较少使用，所以，以，三相跳闸命令不宜引接至端子排。三相跳闸命令不宜引接至端子排。p3/2断路器接线的断路器重合闸，先合断路器合于永久断路器接

12、线的断路器重合闸，先合断路器合于永久性故障，两套线路保护均加速动作，发三相跳闸（永性故障，两套线路保护均加速动作，发三相跳闸（永跳）命令。跳）命令。p(注：注：三相跳闸（永跳）命令同时开入两个断路器保护的三跳开入三相跳闸（永跳）命令同时开入两个断路器保护的三跳开入，该开入不起动重合闸，但要起动失灵，后重合的断路器则放电，该开入不起动重合闸，但要起动失灵，后重合的断路器则放电不重合。）不重合。）p 3/2断路器接线断路器接线“沟通三跳沟通三跳”功能由断路器保护实现，功能由断路器保护实现，断路器保护失电时，由断路器三相不一致保护三相跳断路器保护失电时，由断路器三相不一致保护三相跳闸闸p(注：简化了

13、回路，当断路器保护故障或失电时，断路注：简化了回路，当断路器保护故障或失电时，断路器保护中的单相重合闸不能实现，只能由断路器机构器保护中的单相重合闸不能实现，只能由断路器机构的三相不一致保护延时跳三相，比原有用断路器保护的三相不一致保护延时跳三相，比原有用断路器保护的常闭接点沟三的方式要慢一些，但由于断路器保护的常闭接点沟三的方式要慢一些，但由于断路器保护是单配置，还有重要的失灵保护功能，不允许断路器是单配置，还有重要的失灵保护功能，不允许断路器保护带病运行。断路器保护故障报警后，相应的断路保护带病运行。断路器保护故障报警后，相应的断路器必须停运。器必须停运。p对双母线接线重合闸、失灵启动的要

14、求对双母线接线重合闸、失灵启动的要求p每一套线路保护均应含重合闸功能，不采用两套重合闸相互启动和相互闭每一套线路保护均应含重合闸功能，不采用两套重合闸相互启动和相互闭锁方式；锁方式；p对于含有重合闸功能的线路保护装置，设置对于含有重合闸功能的线路保护装置，设置“停用重合闸停用重合闸”压板。压板。“停用停用重合闸重合闸”压板投入时，闭锁重合闸、任何故障均三相跳闸；压板投入时，闭锁重合闸、任何故障均三相跳闸；p(注：对于单相重合闸方式，简化了回路，保持了两套保护的独立性，两注：对于单相重合闸方式，简化了回路，保持了两套保护的独立性，两套保护的重合闸宜以相同的重合方式同时投入，当一套重合闸动作以后，

15、套保护的重合闸宜以相同的重合方式同时投入，当一套重合闸动作以后，另一套重合闸可以检有电流或跳位返回而不再重合，确保不会二次重合闸另一套重合闸可以检有电流或跳位返回而不再重合，确保不会二次重合闸。p 如只投一套重合闸，则另一套重合闸只能退出口压板，不能投入闭重如只投一套重合闸，则另一套重合闸只能退出口压板，不能投入闭重沟三压板。沟三压板。p 采用单相重合闸方式，两套保护均开入分相跳位接点，如单相断路器采用单相重合闸方式，两套保护均开入分相跳位接点，如单相断路器偷跳起动重合闸，可以保证两套保护起动重合闸的一致性，同时，一套保偷跳起动重合闸，可以保证两套保护起动重合闸的一致性，同时，一套保护不重合而

16、三相跳闸，三相跳位也通知另一套保护的重合闸不能重合，断护不重合而三相跳闸，三相跳位也通知另一套保护的重合闸不能重合，断路器压力闭锁接点同时引入两套保护，也保证了闭锁重合闸可以由本保护路器压力闭锁接点同时引入两套保护，也保证了闭锁重合闸可以由本保护自行决定。自行决定。p 采用三相重合闸方式，三相断路器偷跳不起动重合闸，每一套保护装采用三相重合闸方式，三相断路器偷跳不起动重合闸，每一套保护装置只能靠本装置保护起动重合闸，不能通过跳位起动重合闸来弥补起动重置只能靠本装置保护起动重合闸，不能通过跳位起动重合闸来弥补起动重合闸可能的不一致性，所以，两套保护装置宜同时投入重合闸。同时，一合闸可能的不一致性

17、，所以，两套保护装置宜同时投入重合闸。同时，一套保护装置的重合闸退出运行，也不能通过三相跳位去闭锁另一套保护装套保护装置的重合闸退出运行，也不能通过三相跳位去闭锁另一套保护装置的重合闸，光纤差动保护，接受到远跳令跳闸会闭锁本屏重合闸，对于置的重合闸，光纤差动保护，接受到远跳令跳闸会闭锁本屏重合闸，对于光纤距离保护，接到外部三相跳闸令时，向对侧发允许信号，对侧接受到光纤距离保护，接到外部三相跳闸令时，向对侧发允许信号，对侧接受到允许信号后三相跳闸，会启动重合闸，闭锁式纵联保护和接点允许式保护允许信号后三相跳闸，会启动重合闸，闭锁式纵联保护和接点允许式保护，只能停信或发允许信号，对侧保护动作会也会

18、启动重合闸，所以，两套，只能停信或发允许信号，对侧保护动作会也会启动重合闸，所以，两套重合闸同时启用时，宜不相互起动，但宜相互闭锁，启用一套重合闸时，重合闸同时启用时，宜不相互起动，但宜相互闭锁，启用一套重合闸时，宜相互启动和相互闭锁。宜相互启动和相互闭锁。p对于单重方式，两套保护装置可以通过跳位接点互相起动和闭锁对于单重方式，两套保护装置可以通过跳位接点互相起动和闭锁重合闸，投入单套重合闸和投入两套重合闸均可以满足运行要求重合闸，投入单套重合闸和投入两套重合闸均可以满足运行要求。 如需一套重合闸停运，一套重合闸投运，则停运重合闸的保护如需一套重合闸停运，一套重合闸投运，则停运重合闸的保护控制

19、字置控制字置“禁止重合闸禁止重合闸” ” （或断开出口压板）。（或断开出口压板）。p 对于三重方式，两套保护装置不能通过跳位接点互相起动和闭对于三重方式，两套保护装置不能通过跳位接点互相起动和闭锁重合闸，两套保护装置宜同时投入重合闸，才能满足运行要求锁重合闸，两套保护装置宜同时投入重合闸，才能满足运行要求。如需一套重合闸停运，一套重合闸投运，则停运重合闸的保护。如需一套重合闸停运，一套重合闸投运，则停运重合闸的保护控制字置也可置控制字置也可置“禁止重合闸禁止重合闸” ” （或断开出口压板，但线路保护（或断开出口压板，但线路保护装置内部控制字装置内部控制字“三相跳闸方式三相跳闸方式”置置1 1）

20、。但此时，极端情况下，）。但此时，极端情况下，本保护装置保护拒动将不能起动重合闸。本保护装置保护拒动将不能起动重合闸。 p线路保护应提供直接启动失灵保护的跳闸接点，启动微机型母线线路保护应提供直接启动失灵保护的跳闸接点，启动微机型母线保护装置中的断路器失灵保护；保护装置中的断路器失灵保护；p双母线接线的断路器失灵保护，宜采用母线保护中的失灵电流判双母线接线的断路器失灵保护，宜采用母线保护中的失灵电流判别功能。别功能。p (注：不采用专用的失灵起动装置集中的方式，省去一个机箱，注：不采用专用的失灵起动装置集中的方式，省去一个机箱，简化了回路，带来一些好处：简化了回路，带来一些好处：a.a.判别断

21、路器是否断开的元件放在判别断路器是否断开的元件放在最后一级，提高了安全性。最后一级，提高了安全性。b.b.便于集中整定，从而简化了整定。便于集中整定，从而简化了整定。c. c. 无跳闸接点开入，不进行判别，从而避免了频繁报警。无跳闸接点开入，不进行判别，从而避免了频繁报警。d.d.只接只接入三个分相跳闸信号，三相不一致保护不起动失灵。入三个分相跳闸信号，三相不一致保护不起动失灵。 ）对发电机对发电机-变压器变压器-线路单元接线保护配置的要求线路单元接线保护配置的要求n发电机发电机-变压器变压器-线路单元接线，宜单独配置集成自动重合闸功能的断路器保护。线路单元接线，宜单独配置集成自动重合闸功能的

22、断路器保护。n(注：可以使用断路器保护中的失灵保护功能，当线路或变压器保护动作，断路器跳注：可以使用断路器保护中的失灵保护功能，当线路或变压器保护动作，断路器跳闸失灵时，起动远跳功能三跳对侧。闸失灵时，起动远跳功能三跳对侧。n为防止保护装置先上电而操作箱后上电时断路器位置不对应误启动重合闸，宜由操为防止保护装置先上电而操作箱后上电时断路器位置不对应误启动重合闸，宜由操作箱对保护装置提供作箱对保护装置提供“闭锁重合闸闭锁重合闸”接点方式，不采用接点方式，不采用“断路器合后断路器合后”接点的开入接点的开入方式。方式。n(注：保护装置先上电，注：保护装置先上电，TWJTWJ跳位未开入，满足充电条件，

23、保护装置的重合跳位未开入，满足充电条件，保护装置的重合闸充电，操作箱后上电时，闸充电，操作箱后上电时，TWJTWJ跳位闭合，跳位闭合，断路器位置不对应误启动重合闸断路器位置不对应误启动重合闸，为防止误起动重合闸，采用操作箱对保护装置提供的，为防止误起动重合闸，采用操作箱对保护装置提供的“闭锁重合闸闭锁重合闸”接接点，与停用重合闸压板共用一个开入。点，与停用重合闸压板共用一个开入。n 在在操作箱后上电，操作箱后上电，TWJTWJ跳位闭合时，跳位闭合时， “闭锁重合闸闭锁重合闸”接点也同时开入接点也同时开入保护装置，保证了保护装置不误重合闸。保护装置，保证了保护装置不误重合闸。n 操作箱在手动跳闸

24、或远跳以后，用双位置继电器操作箱在手动跳闸或远跳以后，用双位置继电器KKJ置于跳后位置，置于跳后位置，起动中间继电器，输出并保持起动中间继电器，输出并保持“闭锁重合闸闭锁重合闸”接点闭合、在手动合闸以后接点闭合、在手动合闸以后，双位置继电器，双位置继电器KKJ置于合后位置，置于合后位置，“闭锁重合闸闭锁重合闸”接点断开。接点断开。n 保护单相或三相跳闸，保护单相或三相跳闸， “闭锁重合闸闭锁重合闸”接点也处于断开位置，可以重接点也处于断开位置，可以重合一次，如重合成功，保护装置可以再充电，如重合不成功再跳闸，断路合一次，如重合成功，保护装置可以再充电，如重合不成功再跳闸，断路器处于跳闸位置，器

25、处于跳闸位置， TWJTWJ跳位开入，跳位开入，保护装置的重合闸则不具备充电条件。保护装置的重合闸则不具备充电条件。但此时双位置继电器但此时双位置继电器KKJ仍为合后位置，需手动跳闸以后，仍为合后位置，需手动跳闸以后， KKJ处于跳后处于跳后位置，才能重新闭锁重合闸。位置，才能重新闭锁重合闸。n 重合闸充电在保护装置正常运行未起动时进行，重合闸控制字和把手投重合闸充电在保护装置正常运行未起动时进行，重合闸控制字和把手投入、无入、无TWJTWJ、无压力低闭重、无压力低闭重、 闭锁重合闸闭锁重合闸输入，经输入，经1515秒后充电完成。秒后充电完成。 2.线路保护及辅助装置配置原则、 技术原则 和功

26、能要求n5.1配置原则：配置原则： n3/2断路器接线断路器接线n 配置双重化的线路纵联保护，每套纵联保护应包含完整的主保护和后备保护配置双重化的线路纵联保护，每套纵联保护应包含完整的主保护和后备保护；n 配置双重化的远方跳闸保护，采用一取一经就地判别方式。当系统需要配置过配置双重化的远方跳闸保护，采用一取一经就地判别方式。当系统需要配置过 电压保护时，过电压保护应集成在远方跳闸保护装置中。电压保护时，过电压保护应集成在远方跳闸保护装置中。 断路器保护及操作箱断路器保护及操作箱 断路器保护按断路器配置。失灵保护、重合闸、充电过流（断路器保护按断路器配置。失灵保护、重合闸、充电过流（2段过流段过

27、流1段零序电流）、三相不一致和死区保护等功能应集成在断路器保段零序电流）、三相不一致和死区保护等功能应集成在断路器保护装置中；护装置中；n 配置双跳闸线圈分相操作箱。配置双跳闸线圈分相操作箱。 短引线保护短引线保护 配置双重化的短引线保护，每套保护应包含差动保护和过流保护。配置双重化的短引线保护，每套保护应包含差动保护和过流保护。双母线接线双母线接线线路保护、重合闸及操作箱配置原则如下：线路保护、重合闸及操作箱配置原则如下：n 配置双重化的线路纵联保护，每套纵联保护包含完整的主保护和后备保护以及重合配置双重化的线路纵联保护，每套纵联保护包含完整的主保护和后备保护以及重合闸功能；闸功能；n 当系

28、统需要配置过电压保护时，配置双重化的过电压及远方跳闸保护。过电压保护当系统需要配置过电压保护时，配置双重化的过电压及远方跳闸保护。过电压保护应集成在远方跳闸保护装置中，远方跳闸保护采用一取一经就地判别方式；应集成在远方跳闸保护装置中，远方跳闸保护采用一取一经就地判别方式；n 配置分相操作箱及电压切换箱。配置分相操作箱及电压切换箱。n(注：配置的主要原则是：注：配置的主要原则是：1.1.选用两套主后一体的装置。选用两套主后一体的装置。2.2.两套装置之间，包括跳闸回路、远跳通道和就地判据两套装置之间，包括跳闸回路、远跳通道和就地判据应尽量独立应尽量独立 。n跳闸：除失灵保护外，其他保护跳闸都是各

29、自分别作用跳闸：除失灵保护外，其他保护跳闸都是各自分别作用于一个跳圈。于一个跳圈。n断路器保护为单配置，可以理解为由于断路器为双配置断路器保护为单配置，可以理解为由于断路器为双配置，弥补了断路器保护单配置的不足，弥补了断路器保护单配置的不足n特别注意的是：以前有采用一发双收、二取二不经就地特别注意的是：以前有采用一发双收、二取二不经就地判据的方式不宜采用，即使是数字通道，其接口开入也判据的方式不宜采用，即使是数字通道，其接口开入也有误开入的可能性，容易造成误动，同时，对于只经一有误开入的可能性，容易造成误动，同时，对于只经一级通道传输而言，由于故障起动元件的可靠性，宜采用级通道传输而言，由于故

30、障起动元件的可靠性，宜采用一取一加故障起动判据。一取一加故障起动判据。 n 为提高远方跳闸的安全性，防止误动作，对采用非数为提高远方跳闸的安全性，防止误动作，对采用非数字通道的，执行端应设置故障判别元件。对采用不经接字通道的，执行端应设置故障判别元件。对采用不经接点、光耦转接的完全数字通道，执行端可不设置故障判点、光耦转接的完全数字通道，执行端可不设置故障判别元件。别元件。5.2 技术原则技术原则 纵联距离（方向）保护纵联距离（方向）保护 保护装置中的零序功率方向元件应采用自产零序电压。纵联零序方向保保护装置中的零序功率方向元件应采用自产零序电压。纵联零序方向保护不应受零序电压大小的影响，在零

31、序电压较低的情况下应保证方向元件护不应受零序电压大小的影响，在零序电压较低的情况下应保证方向元件的正确性；的正确性；n(注：确实存在零序电压过低导致线路区内故障零序方向元件拒动注：确实存在零序电压过低导致线路区内故障零序方向元件拒动的问题，解决此问题的原则是：由于采用自产的问题，解决此问题的原则是：由于采用自产3U3U0 0 ，存在不平衡电，存在不平衡电压，不宜过分降低零序方向元件的零序电压门槛，主要方法有：压，不宜过分降低零序方向元件的零序电压门槛，主要方法有：na.a.补偿电压比相式：补偿电压比相式：n补偿电压补偿电压(3U(3U0BC0BC)=(3U)=(3U0M0M) )3I3I0 0

32、0.5(3k+1)Z0.5(3k+1)Z L L ，正方向：，正方向：1751750 0arg(3Uarg(3U0BC0BC)/3I)/3I0 0325 3U3U0 0 .(1.(1式式) ) 正正 n 反方向判别：反方向判别：n （3U3U0 0） 3U3U0 03I3I0 00.7(3k+1)Z0.7(3k+1)Z L L (1 (1式式) )反反 n其中零序补偿系数其中零序补偿系数k =(Zk =(Z0 0 - Z - Z1 1)/)/（3 Z3 Z1 1 ）, ,由此对推出由此对推出Z Z0 0=(3k+1)Z=(3k+1)Z 1 1 。nc.c.故障相比相式故障相比相式n正方向正方向

33、 145 1450 0arg(Uarg(UGZGZ)/3I)/3I0 02952950 0 , ,采用此法的注意事项：采用此法的注意事项：1.1.故障相不能故障相不能选错；一旦选错，会造成，线路保护不正确动作，而采用零序方向元件，选错；一旦选错，会造成，线路保护不正确动作，而采用零序方向元件，选相元件错误只会造成单相跳闸变为三相跳闸。选相元件错误只会造成单相跳闸变为三相跳闸。2.2.故障相电压与零序电流故障相电压与零序电流之间的相位随接地电阻的大小发生变化，动作范围要充分考虑。不如零序之间的相位随接地电阻的大小发生变化，动作范围要充分考虑。不如零序电压和零序电流之间的相位稳定。）电压和零序电流

34、之间的相位稳定。） 在平行双回或多回有零序互感关联的线路发生接地故障时，应防在平行双回或多回有零序互感关联的线路发生接地故障时，应防止非故障线路零序方向保护误动作；止非故障线路零序方向保护误动作；n(注：注：在平行双回或多回有零序互感关联的线路发生接地故障时，非在平行双回或多回有零序互感关联的线路发生接地故障时，非故障线路会由于零序互感的原因产生纵向互感零序电势，如果故障故障线路会由于零序互感的原因产生纵向互感零序电势，如果故障点与非故障线路电气距离较远，故障点产生的横向零序电势不足以点与非故障线路电气距离较远，故障点产生的横向零序电势不足以抵消互感零序电势的影响，则其综合作用与线路单相跳闸后

35、非全相抵消互感零序电势的影响，则其综合作用与线路单相跳闸后非全相运行的情况类似，此时，非故障线路两侧的零序方向均为正方向，运行的情况类似，此时，非故障线路两侧的零序方向均为正方向，零序方向纵联保护是否误动取决于零序动作电流。零序方向纵联保护是否误动取决于零序动作电流。n解决方法：解决方法：n 由于在线路换位对称的条件下，正、负序电流无互感，同时，也由于在线路换位对称的条件下，正、负序电流无互感，同时，也只有在只有在“强磁弱电强磁弱电”的条件下，非故障线路才可能误动，这两种情的条件下，非故障线路才可能误动，这两种情况，负序电压、电流与零序电压、电流的比值均很小。所以可以采况，负序电压、电流与零序

36、电压、电流的比值均很小。所以可以采用电流电压负序分量闭锁零序方向纵联保护的方式，来防止非故障用电流电压负序分量闭锁零序方向纵联保护的方式，来防止非故障线路零序方向保护误动作，采用此法以后，原来由于电压二次回路线路零序方向保护误动作，采用此法以后，原来由于电压二次回路n线连接不规范，存在的附加电压影响零序电压相位，从而导致零线连接不规范，存在的附加电压影响零序电压相位，从而导致零序方向元件误动的问题也同时得到极大的改善。序方向元件误动的问题也同时得到极大的改善。n 零序方向元件防止零序互感影响的措施：零序方向元件防止零序互感影响的措施：n 零序方向元件动作时允许对侧跳闸，允许式发信，闭锁式停信零

37、序方向元件动作时允许对侧跳闸，允许式发信，闭锁式停信，收到对侧允许信号或对侧闭锁信号停信，满足用户零序电流动作，收到对侧允许信号或对侧闭锁信号停信，满足用户零序电流动作定值，同时满足以下条件允许本侧跳闸：定值，同时满足以下条件允许本侧跳闸：n由于在线路区内单相接地故障时，在故障点除了零序电流外，总是由于在线路区内单相接地故障时，在故障点除了零序电流外，总是有负序电流，所以，可以用以下判据之一：有负序电流，所以，可以用以下判据之一：n . .单相故障：单相故障：n在故障点，在故障点， I I2 2I I0 0，U U2 2 (Z(Z 2 2 /Z /Z 0 0) U) U0 0= 1/41/3=

38、 1/41/3，n在线路两侧，当在线路两侧，当I I2 2/I/I0 01 (Z (Z 2 2 /Z /Z 0 0) )n用用(3I(3I2 2)0.5(3I)0.5(3I0 0) )或或(3U(3U2 2)0.25(3U)0.25(3U0 0) )作为零序方向元件在单相故障作为零序方向元件在单相故障允许本侧跳闸的条件之一。允许本侧跳闸的条件之一。n两相短路接地故障：两相短路接地故障：n在故障点，在故障点， U U2 2U U0 0，I I2 2 (Z(Z 0 0 /Z /Z 2 2) I) I0 0= 23= 23，n在线路两侧，当在线路两侧，当U U2 2/U/U0 01 (Z (Z 0

39、0 /Z /Z 2 2) )n所以：所以：n 用用(3I(3I2 2)0.5(3I)0.5(3I0 0) )或或(3U(3U2 2)0.25(3U)0.25(3U0 0) )作为零序方向元件在单相故作为零序方向元件在单相故障允许本侧跳闸的条件之一。障允许本侧跳闸的条件之一。n 当选为两相故障时，也可以用相间阻抗动作、或按弱馈考虑，相当选为两相故障时，也可以用相间阻抗动作、或按弱馈考虑，相间电压电流同时降低，作为允许两相短路接地故障时零序方向保护间电压电流同时降低，作为允许两相短路接地故障时零序方向保护本侧动作的条件之一。本侧动作的条件之一。n 当当(3I(3I2 2)0.2(3I)0.2(3I

40、0 0) )或者或者(3U(3U2 2)0.15(3U)0.15(3U0 0) )，同时，同时(3I(3I2 2)120A)120A，而，而(3U(3U2 2)2V)2V时，以零序方向和负序方向同时动作允许对侧跳闸。）时，以零序方向和负序方向同时动作允许对侧跳闸。） 纵联距离（方向）保护应具备弱馈功能，在正、负序阻抗过大，或两侧零纵联距离（方向）保护应具备弱馈功能，在正、负序阻抗过大，或两侧零 序阻抗差别过大的情况下，允许纵续动作。序阻抗差别过大的情况下，允许纵续动作。 (注：注：目前弱馈存在的问题：目前弱馈存在的问题：n 1. 1. 线路闭锁式纵联保护两侧不能同时设为弱馈，不能实现动态线路闭

41、锁式纵联保护两侧不能同时设为弱馈，不能实现动态弱馈功能。（动态弱馈：起动前不是弱馈侧，本侧线路保护控制字弱馈功能。（动态弱馈：起动前不是弱馈侧，本侧线路保护控制字未设置弱馈，相邻元件跳闸后成为弱馈侧，此时再发生区内故障；未设置弱馈，相邻元件跳闸后成为弱馈侧，此时再发生区内故障；或弱馈线路在保护装置起动以后、复归以前线路发生区内故障，现或弱馈线路在保护装置起动以后、复归以前线路发生区内故障，现有闭锁式纵联保护有的不能动作。）有闭锁式纵联保护有的不能动作。）n 2.2.灵敏度差，一般要检查相或相间低电压小于灵敏度差，一般要检查相或相间低电压小于30V30V才允许动作，才允许动作，对于高阻接地是没有

42、灵敏度的，拒动可能性大。对于高阻接地是没有灵敏度的，拒动可能性大。n 3.3.无零序弱馈功能。无零序弱馈功能。n 由于线路两侧零序阻抗差别过大，导致两侧零序电流相差过大，由于线路两侧零序阻抗差别过大，导致两侧零序电流相差过大，在两侧零序方向元件均正确动作的条件下，由于一侧零序电流达不在两侧零序方向元件均正确动作的条件下，由于一侧零序电流达不到动作定值造成纵联零序方向保护拒动称为零序弱馈。现有线路保到动作定值造成纵联零序方向保护拒动称为零序弱馈。现有线路保护装置无零序弱馈功能。护装置无零序弱馈功能。n改进目标：改进目标：改进原有弱馈回路的目标是实现允许式或闭锁式线路纵改进原有弱馈回路的目标是实现

43、允许式或闭锁式线路纵联保护免整定的自适应弱馈，提高弱馈功能的灵敏度，统一和完善联保护免整定的自适应弱馈，提高弱馈功能的灵敏度，统一和完善弱馈回路的跳闸方式。弱馈回路的跳闸方式。弱馈方案的基本技术原则：n1.1.增加零序弱馈功能，增设允许对侧跳闸而本增加零序弱馈功能，增设允许对侧跳闸而本侧不跳闸的侧不跳闸的“不完全允许信号不完全允许信号”。n2. 2. 对弱馈侧，在线路近区故障时，正方向故障对弱馈侧，在线路近区故障时，正方向故障时可能出现弱馈特征，而反方向故障则出现比时可能出现弱馈特征，而反方向故障则出现比强电侧更强的强电特征，所以反方向元件不动强电侧更强的强电特征，所以反方向元件不动作就是正方

44、向故障，即非反即正的原则。作就是正方向故障，即非反即正的原则。n3.3.跳闸原则：跳闸原则：n弱馈侧出现强电动作条件时无延时跳闸，例弱馈侧出现强电动作条件时无延时跳闸，例如零序弱馈的相继动作。如零序弱馈的相继动作。n如不出现强电动作条件，则单相接地故障由如不出现强电动作条件，则单相接地故障由于有零序故障分量闭锁，选相元件选出故障相于有零序故障分量闭锁，选相元件选出故障相，重合闸可以动作，故考虑跳闸，相间故障不，重合闸可以动作，故考虑跳闸，相间故障不跳闸。跳闸。纵联电流差动保护纵联电流差动保护na.纵联电流差动保护两侧启动元件和本侧差动元件同时动作才允许差动保纵联电流差动保护两侧启动元件和本侧差

45、动元件同时动作才允许差动保护出口。线路两侧的纵联电流差动保护装置均应设置本侧独立的电流启动护出口。线路两侧的纵联电流差动保护装置均应设置本侧独立的电流启动元件，必要时可用交流电压量等作为辅助启动元件，但应考虑在元件，必要时可用交流电压量等作为辅助启动元件，但应考虑在PT断线时断线时对辅助启动元件的影响，差动电流不能作为装置的启动元件；对辅助启动元件的影响，差动电流不能作为装置的启动元件；n(注：纵联电流差动保护采用光纤通道，而光纤通道的同步要求收发注：纵联电流差动保护采用光纤通道，而光纤通道的同步要求收发通道传输时间一致，不一致会形成差电流，所以，只要差电流满足通道传输时间一致，不一致会形成差

46、电流，所以，只要差电流满足动作条件就跳闸容易造成保护装置误动，动作条件就跳闸容易造成保护装置误动，CT单侧断线也会形成差电单侧断线也会形成差电流，同时，单侧起动元件也会动作，为此，必须两侧起动元件均动流，同时，单侧起动元件也会动作，为此，必须两侧起动元件均动作，才能允许差动保护跳闸。本侧独立的电流起动元件包括电流突作，才能允许差动保护跳闸。本侧独立的电流起动元件包括电流突变量、零序分量、三相跳位开入，一般情况，灵敏度已经足够，特变量、零序分量、三相跳位开入，一般情况，灵敏度已经足够，特殊情况，主要是弱馈情况，如弱馈侧不接地、故障前无电流，发生殊情况，主要是弱馈情况，如弱馈侧不接地、故障前无电流

47、，发生接地或相间故障，本侧电流起动元件不能起动，此时，可以在出现接地或相间故障，本侧电流起动元件不能起动，此时，可以在出现差电流时以电压元件（相、相间低电压、零序电压）作为辅助起动差电流时以电压元件（相、相间低电压、零序电压）作为辅助起动元件。元件。PT断线时，不考虑同时又断线时，不考虑同时又CT断线，此时，单侧电流起动元断线，此时，单侧电流起动元件也可以允许差动元件动作。）件也可以允许差动元件动作。）nb.线路两侧纵联电流差动保护装置应互相传输可供用户整定的通道线路两侧纵联电流差动保护装置应互相传输可供用户整定的通道识别码，并对通道识别码进行校验，校验出错时告警并闭锁差动保识别码，并对通道识

48、别码进行校验，校验出错时告警并闭锁差动保护；护；n(注：注： 主要是防止同一光设备传输多套保护信号时，光纤通道硬件主要是防止同一光设备传输多套保护信号时，光纤通道硬件开通错误，而通过运行的负荷电流校验时，差电流又不能反映，例开通错误，而通过运行的负荷电流校验时，差电流又不能反映，例如同塔双回线路。）如同塔双回线路。）nc.纵联电流差动保护装置应具有通道监视功能，如实时记录并累计丢帧、纵联电流差动保护装置应具有通道监视功能，如实时记录并累计丢帧、错误帧等通道状态数据，通道严重故障时告警。错误帧等通道状态数据，通道严重故障时告警。n(注：总结运行经验，统计通道运行情况，特别是保护不工作的时注：总结

49、运行经验，统计通道运行情况，特别是保护不工作的时间，例如不工作时间为间，例如不工作时间为2s/24h，防止通道监视的死区），防止通道监视的死区）n 其他：控制字中有其他：控制字中有“CTCT断线闭锁差动断线闭锁差动”，如该控制字置，如该控制字置“1”，表，表示闭锁差动保护（按相或三相闭锁），即：如该控制字置示闭锁差动保护（按相或三相闭锁），即：如该控制字置“0”，差动电流大于用户断线以后的动作定值，解除闭锁。实际上，不差动电流大于用户断线以后的动作定值，解除闭锁。实际上，不论论“CTCT断线闭锁差动断线闭锁差动” 控制字置控制字置“1”还是置还是置“0”，由于差动保护要，由于差动保护要两侧起动

50、元件均动作才能动作，所以，两侧起动元件均动作才能动作，所以， CTCT断线时，一般为单侧起断线时，一般为单侧起动，差动保护不会立即动作，主要区别在于故障时，控制字动，差动保护不会立即动作，主要区别在于故障时，控制字置置“0” 时，有条件允许差动保护动作（两侧起动元件动作，按用户时，有条件允许差动保护动作（两侧起动元件动作，按用户原有定值或断线后定值）。原有定值或断线后定值）。n 在自定义定值中的在自定义定值中的“线路电抗器线路电抗器”改为改为“投电流补偿投电流补偿”控制字控制字，其含义为：在差动电流的计算中考虑附加电流的影响（含电容，其含义为：在差动电流的计算中考虑附加电流的影响（含电容电流、

51、两侧的电抗器电流等）。电流、两侧的电抗器电流等）。n将自定义定值项将自定义定值项“电抗器阻抗定值电抗器阻抗定值”、“小电抗器阻抗定值小电抗器阻抗定值”置置于非自定义部分，代表本侧的电抗器参数，需要对侧电抗器参数于非自定义部分，代表本侧的电抗器参数，需要对侧电抗器参数的厂家可将其列入自定义定值。的厂家可将其列入自定义定值。相间及接地距离保护相间及接地距离保护na.除常规距离保护除常规距离保护段外，为快速切除中长线路出口短路段外，为快速切除中长线路出口短路故障，应有反映近端故障的保护功能；故障，应有反映近端故障的保护功能；n（注：反映近端故障的保护功能通常采用快速距离注：反映近端故障的保护功能通常

52、采用快速距离I段，段，允许欠范围，不允许超范围，由于强调快速动作，所以允许欠范围，不允许超范围，由于强调快速动作，所以精度不高，对超短线路（一般为精度不高，对超短线路（一般为5km以下）和采用以下）和采用P类类CT的双断路器线路（如的双断路器线路（如220kV角形接线）宜停用，装置角形接线）宜停用，装置宜设置超短线路常规距离宜设置超短线路常规距离I段、快速距离段、快速距离I段的自动退出段的自动退出最小定值。由于最小精确工作电流和电压是由保护装置最小定值。由于最小精确工作电流和电压是由保护装置硬件精度和软件算法确定的，而线路的阻抗也是知道的硬件精度和软件算法确定的，而线路的阻抗也是知道的，所以可

53、以实时计算出满足线路末端故障精工电压的电，所以可以实时计算出满足线路末端故障精工电压的电流值，例如，保证精度的实际短路电流二次值应有流值，例如，保证精度的实际短路电流二次值应有I k Ujg/0.2ZL (I k Ijg，其中，其中， Ijg、 Ujg 、 ZL分别为分别为精工电流、精工电压、线路阻抗的二次有名值精工电流、精工电压、线路阻抗的二次有名值)，保护装，保护装置检测到短路电流小于此值时，自动退出线路常规距离置检测到短路电流小于此值时，自动退出线路常规距离I段、快速距离段、快速距离I段。段。nb.用于串补线路及其相邻线路的距离保护应有防止距离用于串补线路及其相邻线路的距离保护应有防止距

54、离保护保护段拒动和误动的措施；段拒动和误动的措施；n（注：串补线路及其相邻线路的主保护主要是线路纵联注：串补线路及其相邻线路的主保护主要是线路纵联保护，距离保护保护，距离保护I段如不采取措施容易拒动和误动：段如不采取措施容易拒动和误动：n1.装有串补电容的线路串补电容侧，（如串补电容装在装有串补电容的线路串补电容侧，（如串补电容装在线路的一侧），在串补电容线路侧故障时防止拒动：线路的一侧），在串补电容线路侧故障时防止拒动： 利利用常规距离保护、突变量距离保护用常规距离保护、突变量距离保护I段的暂态动作特性，段的暂态动作特性，正方向故障时，暂态动作特性包括原点以下部分区域，正方向故障时，暂态动作

55、特性包括原点以下部分区域，可以保证不拒动。可以保证不拒动。n2.本线路背侧的相邻线路装有串补电容，在串补电容线本线路背侧的相邻线路装有串补电容，在串补电容线路侧故障，本线路距离保护路侧故障，本线路距离保护I段防止误动：段防止误动： 利用常规距利用常规距离保护离保护I段的正、反方向暂态动作特性，电抗线与反方向段的正、反方向暂态动作特性，电抗线与反方向暂态特性动作范围无公共区，与正方向暂态特性动作范暂态特性动作范围无公共区，与正方向暂态特性动作范围重叠的特点来判别，为了在转换性故障中更准确的判围重叠的特点来判别，为了在转换性故障中更准确的判别区内外故障，设置暂态记忆时间不同的别区内外故障，设置暂态

56、记忆时间不同的2个距离个距离I段阻段阻抗继电器，电抗线动作，两个抗继电器，电抗线动作，两个2个距离个距离I段阻抗继电器同段阻抗继电器同时动作判为区内故障。其他情况，如电抗线动作，时动作判为区内故障。其他情况，如电抗线动作，2个暂个暂态距离态距离I段不同时动作；或电抗线不动作，段不同时动作；或电抗线不动作，2个暂态距离个暂态距离I段动作等均为反方向故障。段动作等均为反方向故障。n3.装有串补电容的线路串补电容对侧，如距离装有串补电容的线路串补电容对侧，如距离I段按线路段按线路80的电抗值整定，在线路对侧串补电容母线侧故障，的电抗值整定，在线路对侧串补电容母线侧故障，或在线路对侧相邻线路的串补电容

57、线路侧故障，本侧距或在线路对侧相邻线路的串补电容线路侧故障，本侧距离离1段防误动：段防误动：n一般动作方程为：一般动作方程为：ZDZ ZSET UCBH/（2IK）其中，）其中， ZDZ 、 ZSET 、 UCBH 、IK分别为动作阻抗、整定阻抗、分别为动作阻抗、整定阻抗、本线路和相邻线路串补电容击穿保护电压之和、故障时本线路和相邻线路串补电容击穿保护电压之和、故障时的短路电流。由于相邻线路串补电容的容抗可能因助增的短路电流。由于相邻线路串补电容的容抗可能因助增电流而放大，但容抗形成的最大容性电压是受限制的，电流而放大，但容抗形成的最大容性电压是受限制的，为为UCBH/（2），在短路电流较小时

58、，），在短路电流较小时， UCBH/（2IK） XC ， XC大于实际容抗，可能导致大于实际容抗，可能导致ZSET UCBH/（2IK）很小，甚至无保护范围。较合理的方法：很小，甚至无保护范围。较合理的方法： ZDZ ZSET XC UCBH/（2IK），其中，），其中， XC 、 UCBH分别为分别为本线路的串补电容容抗、相邻线路串补电容击穿保护电本线路的串补电容容抗、相邻线路串补电容击穿保护电压。这样，可以适度扩大距离一段保护范围。压。这样，可以适度扩大距离一段保护范围。nc.为解决中长线路躲负荷阻抗和灵敏度要求之间的矛盾，距离保护应设置为解决中长线路躲负荷阻抗和灵敏度要求之间的矛盾，距离

59、保护应设置负荷电阻线。负荷电阻线。n（注：用距离保护设置负荷电阻线，来解决中长线路躲负荷阻抗和灵敏度注：用距离保护设置负荷电阻线，来解决中长线路躲负荷阻抗和灵敏度要求之间的矛盾，是比较简单的办法，实际上，不考虑高阻接地故障，故要求之间的矛盾，是比较简单的办法，实际上，不考虑高阻接地故障，故障时电压电流之间的相位角一般大于感性障时电压电流之间的相位角一般大于感性700 ，而正常的负荷阻抗角小于，而正常的负荷阻抗角小于300 ，所以，也可以作成故障、负荷阻抗自动识别的方式。），所以，也可以作成故障、负荷阻抗自动识别的方式。）nd.线路单相跳闸后非全相期间距离保护的后加速问题：线路单相跳闸后非全相期

60、间距离保护的后加速问题：n原有保护装置的定值清单中有许多用户可选项，本规范中全部取消，目前原有保护装置的定值清单中有许多用户可选项，本规范中全部取消，目前，各厂家振荡闭锁元件均作得较好，可以在系统振荡时再故障可靠开放，各厂家振荡闭锁元件均作得较好，可以在系统振荡时再故障可靠开放，同时非全相中健全相再故障的可能性小，所以重点要强调保护的安全性，同时非全相中健全相再故障的可能性小，所以重点要强调保护的安全性，不过分强调速度，宜作成不经用户选择的：不过分强调速度，宜作成不经用户选择的：n1.投入健全相经振荡闭锁的相间、接地距离超范围段与通道构成纵联保护投入健全相经振荡闭锁的相间、接地距离超范围段与通