PRS-753D光纤分相纵差成套保护装置技术说明书V3.02-091026

1、UYG深瑞PRS-753D光纤分相纵差成套保护装置技术说明书Ver 3.02廿园深瑞魅保自动化有限公司（原深圳 南瑞科技有限公司）二。九年三月UYG深瑞PRS-753D光纤分相纵差成套保护装置技术说明书Ver 3.02编写：俞伟国宋晓亮审核：侯林陈远生批准：徐成斌 TOC o 1-5 h z 目录 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 1装置概述1 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 应用范围1 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 保护配置1 HYPER

2、LINK l bookmark65 o Current Document 主要性能特点2 HYPERLINK l bookmark83 o Current Document 2技术参数3 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 机械及环境参数3 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 额定电气参数3 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 主要技术指标3 HYPERLINK l bookmark119 o Current Document 通讯接口4 HYPERL

3、INK l bookmark122 o Current Document 光纤接口5 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 保护原理6 HYPERLINK l bookmark139 o Current Document 起动元件6 HYPERLINK l bookmark159 o Current Document 差动元件6 HYPERLINK l bookmark174 o Current Document 差动保护特性说明8 HYPERLINK l bookmark219 o Current Document 后备保护选相元件11 HYP

4、ERLINK l bookmark233 o Current Document 距离继电器12 HYPERLINK l bookmark282 o Current Document 零序电流保护16 HYPERLINK l bookmark292 o Current Document 弱馈线保护17 HYPERLINK l bookmark300 o Current Document 不对称故障相继速动保护17 HYPERLINK l bookmark306 o Current Document 双回线相继速动保护（横联保护）18 HYPERLINK l bookmark310 o Curre

5、nt Document 振荡闭锁19 HYPERLINK l bookmark323 o Current Document TV断线检测和紧急状态保护20 HYPERLINK l bookmark336 o Current Document 合闸于故障保护21 HYPERLINK l bookmark252 o Current Document 重合闸22 HYPERLINK l bookmark366 o Current Document 低周减载24 HYPERLINK l bookmark370 o Current Document 低压减载25 HYPERLINK l bookmark

6、374 o Current Document 过负荷保护25 HYPERLINK l bookmark378 o Current Document 其它异常告警25 HYPERLINK l bookmark391 o Current Document 压板逻辑26 HYPERLINK l bookmark394 o Current Document 辅助功能27 HYPERLINK l bookmark399 o Current Document 信号系统27 HYPERLINK l bookmark403 o Current Document 事故分析与过程记录27 HYPERLINK l

7、bookmark446 o Current Document 定值及整定说明35 HYPERLINK l bookmark451 o Current Document 保护元件配置35 HYPERLINK l bookmark455 o Current Document 数值型定值35 HYPERLINK l bookmark462 o Current Document 投退型定值37 HYPERLINK l bookmark466 o Current Document 软压板38 HYPERLINK l bookmark472 o Current Document 定值整定说明39 HYPE

8、RLINK l bookmark550 o Current Document 硬件说明43 HYPERLINK l bookmark555 o Current Document 装置整体结构（硬件原理图）43 HYPERLINK l bookmark558 o Current Document 出口接点44 HYPERLINK l bookmark561 o Current Document 输入开关量45 HYPERLINK l bookmark564 o Current Document 信号接点46 HYPERLINK l bookmark568 o Current Document 装

9、置接线与安装46 HYPERLINK l bookmark571 o Current Document 订货须知49 HYPERLINK l bookmark576 o Current Document 基本订货参数49 HYPERLINK l bookmark591 o Current Document 装置型号说明 49 HYPERLINK l bookmark594 o Current Document 附录A 装置使用50 HYPERLINK l bookmark598 o Current Document A.1面板布置与显示50 HYPERLINK l bookmark611 o

10、Current Document 2菜单界面操作说明53 HYPERLINK l bookmark714 o Current Document 附录B 装置调试与投运67 HYPERLINK l bookmark718 o Current Document 1调试资料准备67 HYPERLINK l bookmark726 o Current Document B.2通电前检查67 HYPERLINK l bookmark736 o Current Document B.3上电检查67 HYPERLINK l bookmark748 o Current Document B.4整机调试67 H

11、YPERLINK l bookmark757 o Current Document B.5装置投入运行操作步骤68 HYPERLINK l bookmark769 o Current Document 6注意事项69 HYPERLINK l bookmark775 o Current Document 附录C保护装置通讯说明（IEC60870-5-103规约）71 HYPERLINK l bookmark779 o Current Document 1定值和交流量71 HYPERLINK l bookmark783 o Current Document C.2保护动作事件72 HYPERLIN

12、K l bookmark788 o Current Document C.3自检信息73 HYPERLINK l bookmark791 o Current Document C.4保护开关量74 HYPERLINK l bookmark795 o Current Document C.5软压板遥控、遥信点表74 HYPERLINK l bookmark799 o Current Document C.6故障录波实际通道序号表（ACC）75 HYPERLINK l bookmark802 o Current Document 附录D通道自环试验功能使用说明76 HYPERLINK l book

13、mark820 o Current Document 附录EPRS-753DAA保护配置及定值表77 HYPERLINK l bookmark823 o Current Document 附录FPRS-753DAZ保护配置及定值表80 HYPERLINK l bookmark826 o Current Document 【附图1】装置端子排接线图84 HYPERLINK l bookmark829 o Current Document 【附图2】装置操作板（WB741B）原理接线图85 HYPERLINK l bookmark842 o Current Document 【附图3】装置电压切换

14、板（WB751B）原理接线图86 HYPERLINK l bookmark865 o Current Document 【附图4】装置前视后视图87 HYPERLINK l bookmark868 o Current Document 【附图5】装置外形及机柜安装开孔尺寸图88 HYPERLINK l bookmark872 o Current Document 【附图6】装置保护部分原理图89装置概述1.1应用范围PRS-753D微机线路成套保护装置为全数字式的高压线路保护，主要适用于110kV及以下电压 等级、无需选相跳闸的输电线路保护。本装置以分相电流差动元件为全线速动的主保护，并配有零

15、序电流差动元件的后备差动段。装 置集成了全套的距离及零序保护：四段式相间距离、三段式接地距离保护和四段零序电流方向保护, 并配有三相一次自动重合闸功能。装置还自带跳合闸操作回路和电压切换回路。本装置带有内置光通信板，以光接口的方式对外通信，传输保护用电流数据及开关量信息；同 时，装置还可通过独立的外置光通信转换装置与电站SDH设备的复接，实现长距离线路的纵差保护。1.2保护配置PRS-753D装置提供了丰富的保护元件，可根据用户需求进行配置。 突变量电流比率差动 稳态量电流比率差动 零序电流比率差动 差流及零序差流越限告警TA断线告警及闭锁差动保护TA饱和检测和闭锁 远传和远跳功能 突变量距离

16、继电器 四段相间距离 三段接地距离 四段零序方向过流 零序反时限过流 弱馈线保护 不对称故障相继速动保护 双回线相继速动保护 合闸于故障保护 电压断线检测和紧急状态保护 振荡闭锁 三相一次自动重合闸 检同期手合 滑差/无滑差闭锁低周减载 低压减载 过负荷保护 控制回路断线告警 角差异常告警 TWJ异常告警1.3主要性能特点装置的两个CPU板具有独立的起动元件，两个起动元件均动作时整套保护装置才能出口，保护 安全性高。单元化设计、模块化结构，可扩充性强。大屏幕汉字彩色液晶显示、直观友好的界面菜单、完备的过程记录，信息详细直观，操作调试 方便。封闭、加强型单元机箱，多层屏蔽等抗振动、抗强干扰设计。

17、装置的通信方式采用2Mbps高速数据同步通信方式。可采用专用光纤通道，或通过外置光通信 转换装置复接SDH系统的2M （E1）接口。不论采用专用光纤还是复用方式，装置内部的通信 口出入都是采用光纤传输方式。具备通信误码检测、通道自动监测、通道故障自动闭锁和通道恢复延时开放差动保护的功能。主差保护具有对TA断线和外部故障TA饱和的自动检测和闭锁功能，可由控制字选择闭锁稳态 量比率差动和零差保护。整套装置的动作特性受线路两端不同TA特性和TA饱和的影响小，在 穿越性故障下不会误动。1组远跳及1组远传开入接点，可经由数字通信通道传送跳闸量开关信号，实现远方跳闸及信 号的远传功能。双端数据测距功能。不

18、受振荡影响，在系统振荡（无故障）时可靠不误动，在振荡中又发生故障时仍能保持保护动 作的快速性与选择性。不受弱馈侧安装的影响，具备在弱电源侧的正确保护功能。在手动和自动合闸时差动保护一直投入，且后备保护配有合闸于故障保护，可快速切除全线各 种故障。TV断线时，差动保护一直投入；后备保护可投入紧急状态保护，确保装置性能。完善的事故分析功能，包括保护动作事件记录、故障起动记录、故障录波记录、装置运行记录、 开入变位记录、装置自检记录、闭锁记录及光纤通信记录等，可再现故障情况及故障时保护装 置的动作行为。（装置可保存最新的128次动作事件记录和32次录波记录。）灵活的后台通信方式：三个TCP/IP以太

19、网接口，两个RS485接口，两个CANBUS接口，一个 串行打印口，一个GPS脉冲接入口（差分输入或空接点输入，对秒、分脉冲和IRIG-B码三种 校时方式自适应）。支持电力行业标准IEC60870-5-103规约。以太网口还支持IEC61850规约。技术参数2.1机械及环境参数机箱结构尺寸： 正常工作温度： 极限工作温度： 贮存及运输： 相对湿度： 大气压力：482.6mm X 177mm X 278mm （宽X高X深）-5 45 C-10 55 C-25 70 C5% 95%86 106kPa2.2额定电气参数频率：交流电流：交流电压：直流工作电源： 数字系统工作电压： 继电器回路工作电压:

20、 功耗：交流电压回路：交流电流回路：直流电源回路：50Hz5A或1A （额定电流In）57.7V （额定电压Un）220V / 110V,允许偏差：-20% + 15%+5V,允许偏差：0.15V+24V,允许偏差：2V每相不大于0.5VA每相不大于0.5VA正常工作时，不大于20W保护动作时，不大于25W保护回路过载能力： 交流电压回路： 交流电流回路：1.2倍额定电压，连续工作 2倍额定电流，连续工作 10倍额定电流，允许10s 40倍额定电流，允许Is直流电源回路：80115%额定电压，连续工作装置经受上述的过载电流/电压后，绝缘性能不下降。2.3主要技术指标2.3.1定值精度1）电流定

21、值误差:2）电压定值误差:3）阻抗定值误差:4）整组动作时间差动保护全线跳闸时间：W 25ms （2倍定值）工频变化量距离元件：510ms （近处）； 20ms （末端）距离保护I段：Iset(3-2)式中：I0set为“零序电流起动定值”。该式满足并持续30ms后，起动元件动作。相过流起动相过流起动元件的动作判据为I 1.21”(3-3)如果负荷缓慢增加，三相电流始终保持对称，则前面两个起动元件可能都不起动，此时当满足 式(3-3)后延时20ms起动。电压起动为保证在弱馈线路的弱馈侧和高阻接地故障的远故障侧，差动保护能可靠起动，设置电压起动 元件。电压起动元件包括两个部分。第一部分是本侧低电

22、压，且差流达到稳态量差动的门槛值置保 护起动；第二部分是对侧存在一定的零负序电压，且差流达到稳态量差动的门槛值，置保护起动。3.2差动元件本装置差动主保护设计的出发点，是利用两侧电流的大小及故障时间依分段分时的原则选择差 动继电器的动作判据。各差动继电器对每种判据均分相设置，同时包含一个独立的零序差动继电器。3.2.1突变量电流比率差动动作判据为|Mm +M” 住 I Nm +同”|助,o = A, B, CA 0.8 回饥-M”|(3-4)式中：I助为“突变量比差门槛值”，动作量直饥、直饥为被保护线路两侧的突变量电流（以下未带脚注中，含义相同）。式中相量值为当前计算值对其二周波前计算结果的差

23、分。 由算法决定，突变量比差判据只在故障起始后的2周波（即40ms）内投入。3.2.2稳态量电流差动Imim+i”| I+ Al 0.6 X Im -1dz2(3-5)稳态量电流比率差动判据如下式中：Idz2为“稳态量比差门槛值”，动作量Im、I ”为被保护线路两侧的电流。Id图3-1稳态差动保护动作特性图中坐标Id（= |Im + i”|）为差动电流，=|Im -1nu为制动电流。图中阴影区为保护动作区。3.2.3零序电流比率差动零序电流比率差动判据如下Im0 + In0 Idz3 . |（3-6）|Im0 + In0 .6 X |Im0 - In0 |式中：I必为“零序比差门槛值”，动作量

24、I m0、I ”0为线路两端的零序电流。采用零序比率差动判据主要是为了反映重负荷下的高阻接地故障。由于零序电流是故障分量， 因此具有较高的灵敏度。本判据经“零序比差动作时限”动作，以躲过三相合闸不同时及TA暂态 过程等因素的影响。3.3差动保护特性说明3.3.1 TA断线检测和闭锁不考虑单侧三相TA断线以及两侧TA同时断线，TA断线的判据为330m L)TA(3-7)31 On 30TA3UOm UOTA?UOn U0set且3I0 I0se时，判为接地故障，反之为不接地故障。2）接地故障选相：利用I0和I2的相位关系，初步确定可能的故障类型；再根据电压的关系， 确定是单相接地还是两相接地。3

25、）不接地故障选相：利用12 Uee|o|（3-9）AU = |AUee - ZgA/ee|=AB,BC, CA式中：U、UU为相和相间补偿电压；A%、AU为U；和UU的突变量；%。|、赢|为U 和U在故障前的值，其二次值近似为倒=57.7V、Uo| = 100 V； Zzd为突变量距离继电器 的整定阻抗（装置内部固定为40%的线路全长阻抗，不需要用户整定）。分析表明，突变量距离继电器有：1）距离性；2）方向性。其保护范围由整定阻抗决定。在阻抗 平面上的动作特性如图3-5所示。图中MN = ZL （线路全长阻抗），MY = Zzd，圆C1和C2分别 为正、反方向故障时的动作特性，图中Z”、Zsn

26、分别为正反方向故障时的系统阻抗。本保护在故障后40ms内依次用6个突变量相和相间距离继电器进行测量，充分发挥突变量保 护原理的优点，快速切除线路40%范围内的各种故障（包括在出口和背后母线上同时发生的复故 障），在故障40ms后则退出突变量距离保护。装置的设计实现了突变量保护与稳态量保护、选相测 量与不选相测量的完美结合。3.5.2四段相间距离3.5.2.1相间距离I、II、III段1）两相故障假设选相结果为BC相间（接地或不接地）故障，姆欧继电器的动作判据为270arg(3-10)式（3-10）在阻抗平面上的动作特性如图3-6所示，图中Zg Zm分别为保护安装侧母线至本侧 及对侧的系统阻抗。

27、图中的圆C1和C2分别为继电器在正、反方向的动作特性。正方向短路时测量 阻抗落于圆C1内，继电器能灵敏的动作；反方向短路时测量阻抗落于第III象限，继电器肯定不会 动作，方向性十分明确。(3-11)图3-6相间距离元件（姆欧继电器）动作特性需要提及注意的是，正、反方向故障时的动作特性必须以正、反方向故障为前提导出，图3-6 中C1包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障时都能正确动作，并不表示反方向故障时会误 动。2）三相故障三相故障仍采用BC相参数进行测量，和两相故障不同的是极化电压用本相记忆电压，其动作 判据为在记忆电压存在期间，其正、反方向的动作特性仍分别为图3-6中的圆C1和C2；但在

28、记忆作 用消失后，打况|0|就是故障后母线实际的残压，因而正反方向动作特性圆C1,C2均变成图中的圆C3, 此圆称为继电器的稳态特性，对正、反方向故障都适用。由图3-6可见，在记忆作用消失后，继电器对出口和母线上故障的方向判别将变得不明确。本 装置采取给稳态特性设置电压死区的方式来解决这一问题：背后母线上故障时，残压不足以克服死 区，继电器始终不会动作；正向出口故障时在记忆电压作用下继电器立即动作；在继电器已动作的条件下，如果残压未发生变化，说明故障仍然存在，就将继电器的动作一直保持下去。3.5.2.2相间距离IV段（对侧Y/变后备保护）相间距离第IV段主要是作为对侧Y/A降压变压器低压侧故障

29、的远后备保护。中、低压系统降压 变压器的阻抗往往大于线路阻抗，在变压器低压侧故障时由于对侧母线上电源的助增作用，使线路 第III段距离继电器的灵敏度不足；同时，又由于Y/A变压器高、低压侧相位的差异（转角30）使 得对低压侧两相短路故障，在高压侧应当用相阻抗而不是相间阻抗继电器测量才能正确反应距离， 而此时又没有零序电流出现，给选相测量带来一定困难。本装置采用一个负序距离继电器和一个抛 球特性相间距离继电器相结合的方式圆满地解决了此问题。相间距离IV段动作，闭锁重合闸。1）两相故障负序距离继电器用来保护变压器低压侧不对称故障，动作判据为|2 - Zp4zdL | |U1 - Zp4zd1（3-

30、12）式中：Zp4zd为相间距离IV段阻抗定值，Zp4zd = 1.2（Zl + kcZT ），Zl和ZT分别为线路和降压变的阻抗（见图3-7），kc为对侧电源的最大助增系数。此继电器的优点有：a）以负序分量为动作量，不反应负荷；b）反应负序分量，不受Y/A转角影响；c）一个继电器反应各种相别的两相短路；d）对两相短路的灵敏度可以比装置起动元件更灵敏，但是不反应三相短路。2）三相故障抛球特性的相间距离继电器用来保护变压器低压侧三相短路故障，动作判据为270 argUBC - Zp 2zd1 BCUBC - Zp 4zd1 BC 90(3-13)降压变压器低压侧故障时常伴随变电站直流电源消失，因

31、此线路保护的远后备作用十分重要。 若由于远后备灵敏度不足或错误测量，将导致变电站设备的严重烧损，损失惨重。采用本装置专设 的相间距离第IV段（对侧Y/变后备保护）将有效的保护此类故障，所以本保护也可称为变电站故 障的远后备保护。综上所述，完整的四段相间距离继电器的动作特性如图3-8所示（记忆电压存在期间，动作特 性如图中实线圆；记忆电压消失后，动作特性如图中虚线圆）。图3-7为被保护线路接线示意图。对应图3-7，图3-8中的AB段代表本线路、BC段代表相邻 线路，BD段代表对侧降压变的分支。图3-8中及以上各公式中：ZpM为“相间距离I段阻抗定值，Zp2zd为“相间距离II段阻抗定 值，Zp3

32、zd为“相间距离III段阻抗定值，Zp4zd为“相间距离IV段阻抗定值。ZsZlZt图3-7被保护线路接线示意图1JXzd ,Zp2zdB3zdC/IV段（三相故障）IV段（两相故障）III段II段图3-8四段相间距离继电器动作特性3.5.3三段接地距离为了提高接地距离继电器的动作特性，使其能覆盖较大的接地过渡电阻又不会发生超越，本装置采用了零序电抗继电器。零序电抗继电器的动作判据为360 arg 顷一乙& 小 * * Q。） 180（3-14）V7- 7式中：k为“零序阻抗补偿系数”，其计算公式为* = /_以，其中ZL0和7L1分别为“线路零序 37L1阻抗二次值”和“线路正序阻抗二次值”

33、定值，在实际应用中建议采用实测值对k值进行整定。本装置经过选相，保证在单相故障时，只有故障相才用零序电抗继电器测量，将两相短路接地 故障划归相间故障，由相间距离继电器测量。式（3-14）在阻抗平面上的动作特性如图3-9所示，为经过整定阻抗矢量末端的直线。装置采用零序功率方向继电器来保证接地距离继电器的方向性，同时在零序电抗继电器的动作判据中将I0相位后移（3度，适当限制其动作区，提高安全性。另外，装置还增设了姆欧继电器，以进一步解决接地距离继电器超范围误动作的问题。姆欧继电器（假设为A相）的动作判据为(3-15)270arg 叫俎迎共90U. - Zg (九 + k X 3/。)极化电压的相位

34、前移。度，其作用是在短线路应用时，将方向阻抗特性向第I象限偏移，以扩 大允许故障过渡电阻的能力。零序电抗继电器与姆欧继电器的配合使用，既扩大了继电器的动作特 性对接地过渡电阻的覆盖能力，又使继电器能可靠地避免了超越。（0取值范围为0、15、30， 被保护线路越短0取值越大。）综上所述，完整的三段接地距离继电器的动作特性如图3-9所示（图中实线圆为0=0，虚线 圆为 0=30）。图3-9三段接地距离继电器动作特性以上图形及公式中：Zza为“接地距离I段阻抗定值”，Z2招为“接地距离II段阻抗定值”，Ze3zd 为“接地距离III段阻抗定值”。式（3-15）中角度0为“接地距离偏移角度定值”。3.

35、6零序电流保护本装置配置有四段零序过流保护和零序反时限保护。每段保护及其方向元件的投退均可由用户 设定，并符合现场习惯。保护装置在外部开入端子上设有“零序I段”、“零序II段”、“零序III段”、“零序IV段”投退 压板，使用灵活。3.6.1四段零序过流保护零序过流保护各段方向元件可独立投退，其正方向判据为180 argl 340（3-16）310当零序电压电流低于门槛值（3U0 2V或310 |Ub|或(I c + k x 3I)|U|(3-18)式中：Ze2为“接地距离II段阻抗定值”。线路上发生两相短路不接地故障时，若无电源则流过保护的正、负序电流都将由故障点流 向母线，只要负荷的负序等

36、值阻抗小于正序等值阻抗，相间距离继电器也能正确测量。线路上发生三相短路时，只在短路后很短时间内负荷中的旋转电机能向线路供给短路电流, 以后便既无电压也无电流，这种情况下没有保护也无妨。如果有小电源不迅速解列，则频率急 剧下降，使微机保护的采样周期与下降后的频率之间产生明显差异，使计算混乱，所以当检测 到频率下降到46Hz时应迅速跳闸，根本出路在于小电源应迅速与系统解列。3.8不对称故障相继速动保护单回线末端发生不对称故障时，对侧断路器的三相跳闸可被检测出来，检测对侧断路器三相跳 闸的方法主要有以下两种：1）如线路有一定的负荷电流，当对侧断路器三相跳闸时必有健全相的电流下降到线路的充电 电流。这

37、种方法的局限性在于负荷电流必须显著大于电容电流。2）线路末端发生接地短路故障时流经保护的零序电流与电源容量的大小和系统零序网络的结 构有关。当线路两侧变压器中性点都接地时相当数量的零序电流分流到对侧变压器中，在对侧 断路器三相跳闸后流经本侧的零序电流很少不发生变化的。利用零序电流幅值的变化一上升 或下降超过原始值的20%，就判定对侧三相跳闸。这种方法的局限性在于线路两侧变压器中性 点都必需接地。如图3-10所示，线路末端不对称故障时，N侧I段动作快速切除故障，由于三相跳闸，非故障 相电流同时被切除，当M侧保护测量到健全相负荷电流突然消失或零序电流幅值有较大变化，而II 段距离元件连续动作不返回

38、，将M侧开关不经II段延时定值而经小延时确认即可跳闸（设小延时是 为了提高安全性），切除故障。不对称故障相继速动保护的逻辑图如图3-11所示。不对称故障相继速动投入距离II段动作起动前有负荷电流且持续1S健全相无流310 0.41n零序电流变化0. 2倍记忆值图3-11不对称故障相继速动保护逻辑图3.9双回线相继速动保护（横联保护）双回线相继速动保护又称为横联保护，它是在双回线上通过横向比较两回线阶段式保护中测量 元件的动作逻辑，可以在线路末端（第I段保护范围以外）发生故障时依靠纵续动作快速切除故障。在线路末端故障时两回线的保护都能灵敏地起动，为了防止超越（避开双回线区外故障），由另 一回线的

39、保护第iii段实现闭锁，即每回线的保护第iii段向另一回线的保护发闭锁信号，将后者的 II段双回线相继速动保护元件闭锁。当对侧保护第I段动作、断路器跳开后，健全线保护第iii段立 即返回，解除对故障线相继速动保护元件的闭锁，于是后者的距离II段相继速动保护元件经过短延 时作用于跳闸（称为纵续动作）。双回线区外故障时两回线的保护相互闭锁，区外故障切除时两回线 保护各段都返回，闭锁信号解除也不会误动。为了安全起见，必须曾经收到闭锁信号，然后闭锁信 号消失才可能实现纵续动作。另外，纵续动作带小延时也有利于提高安全性。如图3-12所示，双回线L1的近N侧发生故障，M侧的保护装置M1，M2的距离III段

40、都动作， 相互发信号闭锁对方的II段双回线相继速动保护元件。当故障被N侧保护N1的I段切除，保护装 置M2的距离III段返回，同时收回对保护M1的闭锁信号，而保护M1的距离II段仍在动作，它收 不到闭锁信号后经过短延时动作跳闸。本装置横联保护的优点是不论线路的工况如何，双回线两侧的横联保护都能有效地发挥作用。 当线路转为单回线运行时横联保护自动退出，保护无需整定，运行人员不必干预，也不利用断路器 辅助接点，所以简单、方便、可靠。图3-12被保护线路接线示意图3双回线相继速动投入保护跳闸距离ill段动作双回线相继速动投入距离II段动作收相邻线闭锁信号图3-13双回线相继速动保护逻辑图3.10振荡

41、闭锁本装置的振荡闭锁分为三个部分，任意一个动作即开放保护。3.10.1瞬时开放保护在起动元件动作后起始的160ms以内无条件开放保护，保证正常运行情况下突然发生故障能快 速开放。如果在160ms延时段内的距离元件已经动作，则说明确有故障，则允许该测量元件一直动 作下去，直到故障被切除。3.10.2不对称故障开放元件不对称故障时，振荡闭锁回路可由对称分量元件开放，该元件的动作判据为|/。| + 四君 W1I(3-19)其中：m的取值根据最不利的系统条件下振荡又区外故障时，振荡闭锁不开放为条件验算，并留有 相当的裕度。3.10.3对称故障开放元件在起动元件开放160ms以后或系统振荡过程中，如发生

42、三相故障，上述二项开放措施均不能开 放保护。因此对对称故障设置专门的振荡判别元件，测量振荡中心电压，其测量方法如下Uos = UBC COS。(3-20)式中：UBC为BC线电压，中为线电压与线电流的补偿夹角线电压与线电流IBC的夹角加上90。减去“线路正序阻抗角度”（定值），即有中=，Ubc Jbc ）+ 90。一/（线路正序阻抗角）（3-21）对称故障用Ucos/判断两侧电势的相位差5,在&180。时，Ucos/接近于0。在三相短路时 不论故障点远近如何，Ucos/等于或小于电孤的压降，约为额定电压的5%。装置在判断系统进入 振荡时置振荡标志，在Ucos/下降到接近5%时测量振荡的滑差，使

43、得Ucos/元件很准确地躲过 振荡中Ucos/0.05的时间，不开放保护。在振荡中发生故障时Ucos/ 8V，延时 1.3s 报 TV 断线；b）U2 0.5U”且L 0.21,延时 1.3s 报 TV 断线。2）三相失压检查：U1 0.06I” ）或者TWJ不动作，延时1.3s报TV断线。3.11.2线路TV断线装置在重合闸投入的情况下，根据所投入的不同的重合闸检定方式，由重合闸对抽取电压进行 检测：当开关不在跳位或者有电流流过，母线有电压，线路无电压，则报线路电压TV断线。保护 在检测到抽取电压TV断线后闭锁重合闸。线路TV断线检测逻辑如图3-14所示。投不检投检线无压母无压投检母无压线有

44、压投检线无压母有压投检同期 投重合闸 线无压 母有压任一相有流无跳位图3-14线路TV断线检测逻辑图3.11.3紧急状态保护当检测到电压断线后立即发出断线信号，差动保护一直投入，后备保护转为“紧急状态保护”。 在TV断线情况下，将距离保护及零序方向元件退出，同时继续监视TV电压，当电压恢复后，延时 自动解除闭锁。紧急状态保护包括：1）无方向性的二段定时限过电流保护；2）无方向性的零序过流保护（II、III、IV段），它实际上是原有零序过流保护将零序方向元件 取消，定值不变。3.12合闸于故障保护本装置后备保护设有合闸于故障保护，在手合或重合闸动作后、断路器由跳位变为合位（或电 流从无到有）的开

45、始200ms时间内投入。差动保护不受其影响。合闸于故障保护分为两个部分：距 离部分和零序过流部分。3.12.1距离部分合闸于故障距离部分受“距离保护投退”硬压板控制。由于采取了较完善的故障检测判据，其动作特性受合闸时的暂态电流影响较小，合闸于故障保 护（距离部分）在装置内部固定为经小延时（40ms）跳闸。3.12.1.1合闸于不对称故障合闸于不对称故障，用以下判据队-1.25Z.1 匕 + U - 1.25ZlI0.5Un（3-22）式中：ZL0和ZL1分别为“线路零序阻抗二次值”和“线路正序阻抗二次值”定值。3.12.1.2合闸于对称故障合闸于对称故障，采用电流速断和阻抗保护相配合的方式，其

46、动作判据要求同时满足以下两个 条件：1）Ia0.4I” ；2）以相间距离II段阻抗为定值的偏移特性阻抗继电器动作。U2 8VI2 0.2I”|U2 -1.25ZlI图3-15合闸于故障保护（距离部分）逻辑图3.12.2零序过流部分合闸于故障零序过流加速段保护为不带方向的零序过流保护，其电流定值按躲过充电时最大不 平衡电流整定，动作时间固定为100ms-3.13重合闸装置重合闸设计为三相一次重合闸方式，重合闸由“重合闸投退”控制字和硬压板决定投退。 在充电过程完成之后，重合闸可以由两种方式起动：保护跳闸起动或开关位置不对应起动。其中保 护跳闸起动方式在“重合闸投退”控制字和硬压板均投入后固定投入

47、，不对应起动方式设有“不对 应起动重合闸投退”控制字，可选择投退。装置的重合闸逻辑如图3-16所示。投不对应启动HH=1 /不投不对应启动ITWJ=0 HH=1TWJ=1跳闸固定检线无压母有压F线路无压母线有压满足/线路TV断线C检母无压线有压母线无压线路有压满足/2121投不对应启动投不检21合闸压力低 , I 200ms 0 I闭锁重合闸开入重合闸压板退出控制回路断线三相均无流,15s。1三重时限0|21重合闸动作母线TV断线母线TV断线闭锁重合c母线无压线路无压满足检母无压线无压.线路TV断线C母线TV断线断牛司21相邻线有流满足W检同期21同期满足 线路有压 母线有压投检同期图3-16

48、重合闸逻辑图3.13.1重合闸充/放电重合闸逻辑中由一软件计数器模拟重合闸的充/放电过程。表3-1重合闸充、放电及起动条件“不对应起动”投入“不对应起动”退出放电条件（“或”逻辑）1）“闭锁重合闸”有开入1）“闭锁重合闸”有开入2）“合闸压力低”有开入（且持续200ms）2）“合闸压力低”有开入（且持续200ms）3）断路器“合后”状态消失（HH= 0）3）保护未动作时断路器跳开（TWJ = 1）4）线路TV断线4）线路TV断线5）母线TV断线（可整定）5）母线TV断线（可整定）6）控制回路断线6）控制回路断线充电条件（“与”逻辑）1）不满足重合闸放电条件1）不满足重合闸放电条件2）断路器在“

49、合后”状态（HH = 1）2）（与断路器合后状态无关）3)断路器合位(TWJ = 0, HWJ=1)3）断路器合位（TWJ = 0, HWJ=1）起动条件1）重合闸已“充电”1）重合闸已“充电”2）断路器出现不对应状态（TWJ=1，HH=1）2）保护发出跳闸命令3）三相无流3）三相无流3.13.2重合闸检定方式装置重合闸可以设定为“检相邻线有流”、“检线路无压母线有压”、“检母线无压线路有压”、“检 母线无压线路无压”或“检同期”重合闸，也可采用“重合闸不检”方式。1）“检线路无压母线有压”投入：线路电压小于30V （相电压）或50V （线电压），&三相母线电压均大于40V。2）“检母线无压线

50、路有压”投入：线路电压大于40V （相电压）或70V （线电压），&三相母线电压小于30V。3）“检线路无压母线无压”投入：线路电压小于30V （相电压）或50V （线电压），&三相母线电压小于30V。4）检同期投入：线路电压大于40V （相电压）或70V （线电压），&三相母线电压均大于40V，&同期条件满足。5）“检同期”投入且“检相邻线有流”投入：相邻线有流 0.06I”），允许重合。重合闸充电时间为15s。充电完成后，装置面板的允许重合信号灯点亮，放电以后该信号灯熄 灭。注：重合闸检定方式中，“检线路无压母线有压”、“检母线无压线路有压”、“检线路无压母线无 压”、“检同期”、“重合闸

51、不检”至少需投入一个。3.13.3闭锁重合闸表3-2装置重合闸闭锁情况表直接闭锁重合闸可整定闭锁重合闸1）控制回路断线2）线路TV断线3）合闸于故障保护动作4）有闭锁重合闸开入1）母线TV断线闭锁重合闸定值为1 ；2）“零序过流II段闭锁重合闸”定值为“1 ”；3）距离II段闭锁重合闸定值为1 ；4）“III段以上闭锁重合闸定值为1 ；5）“多相故障闭锁重合闸定值为1。3.13.4慢速重合闸功能重合闸设整组复归时间T可，重合闸的整个动作应在T浏内完成，否则在T可到达后重合闸整组复归，所有计数器清零，并清除所有标志。当出现“放电”条件和重合闸动作全部完成后也整组复 归。慢速重合闸功能提供一个可整

52、定的重合闸开放时间（兀矿=20s, lOmin）,以防止被保护线路 发生跳闸后，系统另一侧带小水电等电压恢复时间长，短时间内不能满足检同期、无压要求，导致 保护整组复归，重合闸失败的情况。慢速重合闸功能可由“慢速重合闸投退”定值选择投退。当“慢速重合闸投退”定值整定为“1” 时，则重合闸的整组复归时间由重合闸整组复归时间定值来整定，即有：“重合闸整组复归时间 定值=T可=（20s，lOmin；当“慢速重合闸投退”定值整定为“退出”时，则T可固定为20s。3.13.5检同期/无压手合功能本功能为双端电源线路提供一种简单可行的手动合闸方法，当检测到“手合同期/无压投入”外 部开入，且“外部开入检同

53、期无压合投退”定值为“1”时，保护装置进行同期/无压检查，条件满 足，同期接点闭合，将同期接点串入手合回路，可有效防止因不同期合闸对系统造成冲击。需要注意的是，手合方式不受定值中重合闸投退以及重合闸方式的控制，固定投入检同期和 检无压方式，即同期、线路无压、母线无压三者任一条件满足时输出“同期接点，其原理与自 动重合闸的检同期和检无压元件原理相同。3.14低周减载低周减载采用分散分布式减载方案，设置滑差闭锁和无滑差闭锁两段，两段可独立投退，频率 及动作时限可单独整定。滑差闭锁段主要用于首轮快速减载（如动作时限为0.15s），当系统发生故 障引起频率急剧下降，或系统和TV回路故障暂态过程造成电压

54、波形畸变时，滑差闭锁可防止低周 减载误动；无滑差闭锁段用于后备轮减载（如动作时限为1015s）。可根据线路在系统内减载的轮 次投入相应段低周减载。两段低周减载均有低电压闭锁和无流闭锁环节。低电压闭锁可防止TV断线和TV回路的其他异 常情况，低电压Uab闭锁门槛定为20V；无流闭锁可防止母线失去电源后，由电动机反馈电压测得 的频率异常，无流闭锁定值按躲过最小负荷电流整定（建议取为0.2A），实际上当负荷电流更小时 低频减载切除此负荷已无意义。由于装置频率测量取自母线电压Uab,故逻辑中加入断路器合位判据。通过测量交流电压正弦 波一个周期的时间，计算其倒数即可得到频率值。为了防止噪声干扰及其它异常

55、情况，频率测量回 路设有电压门槛，输入电压Uab有效值大于15V方进行频率测量。当输入电压Uab小于15V，或测量频率超出4252Hz有效范围，装置视为频率测量回路异常， 闭锁低周减载。低周减载返回频率为：整定值+0.05Hz。图3-17低周减载逻辑图3.15低压减载低压减载设有无流闭锁和断路器合位判据，其原理与低周减载相同；低压减载还设置了可投退的 电压滑差闭锁元件。为防止TV断线引起的低压减载误动，还加有“线电压大于20V和“负序电压小 于7V的判据，“线电压大于20V可防止三相TV断线引起的误动，“负序电压小于7V可防止单相 和两相TV断线引起误动。低压减载为欠量继电器，电压返回系数取1

56、.05。HWJ=1低压减载硬压板U27V20VUab电压定值20VUbc电压定值20VUca电压定值Ia无流闭锁定值Ib无流闭锁定值Ic无流闭锁定值 dUab/dt 电压滑差闭锁定值 dUbc/dt 电压滑差闭锁定值 dUca/dt 电压滑差闭锁定值图3-18低压减载逻辑图3.16过负荷保护过负荷保护可由“过负荷保护投退”定值选择投退，并可由“过负荷保护跳闸投退”定值选择 告警或跳闸，过负荷电流定值和时限可整定。3.17其它异常告警3.17.1控制回路断线告警断路器控制回路正常时，跳位置TWJ与合位置HWJ开入量状态一个为1，另一个为0；二者均 为1或均为0时，表明控制回路或装置开入量回路发生

57、了异常情况。由于重合闸使用“跳位置/合位 置”作为断路器位置判断，故此时应闭锁重合闸。此时如“控制回路断线告警投退”定值整定为“1”时，则装置报“控制回路断线告警”事件，并发告警信号，点亮装置匿警灯。 为躲过断路器辅助接点与主触头的不同期转换时间，控制回线断线检查延时10s。当满足以下条件（“与逻辑）：1）2）3）4）3.17.2角差异常告警“角差异常告警投退”定值整定为“投入”；重合闸硬压板投入，重合闸控制字投入，且整定为检同期重合方式; TWJ不动作或线路有流；线路电压和母线电压均大于70 % U”。装置在判断线路电压与母线电压角度差大于15，延时500ms报“角差异常告警”事件，并发 告

58、警信号，点亮装置告警灯；角差恢复正常后，再延时500ms，事件和信号返回。3.17.3 TWJ异常告警当“TWJ异常告警投退”定值整定为“1”，线路有流但TWJ动作，装置经10s后报“TWJ异 常告警”事件，并发告警信号，点亮装置告警灯。3.17.4起动元件长时间动作告警任何情况下，若装置检测到起动元件长时间（10s）连续动作不返回，则报“起动元件长时间动 作告警”事件，并发告警信号，点亮装置告警灯，提示用户检查装置接线或其它异常情况。3.18压板逻辑本保护装置所有的保护均受硬压板控制。当所有的硬压板退出时，不会有保护逻辑出口（TV断 线检测除外）。各种保护逻辑受硬压板控制关系参照表3-3。表

59、3-3装置硬压板控制保护逻辑保护元件控制硬压板1分相电流差动保护（包括突变量电流比率差动、稳态量电流差动）差动保护投退2距离保护I段、II段、III段距离保护投退3Y/变压器后备保护距离保护投退4零序过流I段零序过流I段投退5零序过流II段零序过流II段投退6零序过流III段零序过流III段投退7零序过流IV段零序过流IV段投退8合闸于故障距离保护距离保护投退9合闸于故障零序过流加速段零序过流II段、III段、IV段投退任意一个10双回线相继速动保护距离保护压板以及双回线相继速动压板均投入11不对称相继速动保护距离保护压板以及不对称相继速动压板均投入12低周减载保护低周减载投退13低压减载保护

60、低压减载投退14重合闸重合闸投退辅助功能4.1信号系统保护动作时装置显示屏背光点亮，显示详细动作内容并经通讯口上传数字信号。另外，装置还 在保护动作的同时起动相应的中央信号继电器，发出接点信号，并同时点亮装置面板上的相应指示 灯。未经特殊说明，则本说明书中“装置发出信号”均指同时发出“指示灯信号”、“数字信号”和 “中央信号”，三种信号均掉电不丢失，信号接点和装置面板指示灯均可以就地复归或通过通讯由远 方复归。装置保护动作事件的数字信号定义见“4.2.1保护动作事件记录”之表4-2。装置信号接点的说明见“7硬件说明”之“7.4信号接点”。装置面板信号灯的说明见“附录A装置使用”之“A.1.1信