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文档简介

继电保护及自动装置

第一章概述一、电力系统的不正常运行状态系统中设备的运行参数偏离了允许值,但还未发展成故障。二、故障电力系统中设备的正常工作已遭到破坏,但未发展成事故。三、事故电力系统的正常工作遭到破坏,且已造成严重后果。

四、继电保护和自动装置的任务

1、电力系统故障时,保护能自动、准确地切除故障。2、电力系统出现不正常工作状态时,根据运行维护条件确定保护是动作与信号还是跳闸。五、对继电保护的基本要求

1、可靠性:保护的动作应安全可靠。2、选择性:保护的动作应有选择的。3、快速性:保护的动作应快速的。4、灵敏性:保护对故障的反应能力。第二章、电网相间短路的电流保护

第一节略第二节无时限电流速断保护(Ι段)1、Ι段的作用:本线路的主保护。2、保护的范围:本线路的一部分。3、整定原则:(1)电流的整定

Idz1Ι

=kkΙIDmax躲过本线路末端短路故障时最大短路电流(最大运行方式下三相短路)。(2)时间整定:保护的固有动作时间。(4)0.06秒的作用躲过避雷器的放电时间。12D第三节时限电流速断保护(Ⅱ段)

1、Ⅱ段的作用:本线路的主保护。2、保护的范围:本线路全长+下一线路的一部分。3、整定原则:(1)电流的整定:躲过下一线路Ι段的动作电流。

Idz1Ⅱ

=kkⅡ

IDZ2Ι

(Idz1Ⅱ

=kkⅡ

IDZ2Ⅱ)(2)时间的整定:躲过下一线路Ι段的动作时间

t1Ⅱ=t2Ι

+△t=0.5S(t1Ⅱ=t2Ⅱ

+△t=1S)(3)灵敏度校验:KL=Idl.ZX(本线路末)/Idz1Ⅱ

>1.3~1.5第四节定时限过电流保护(Ⅲ段)

1、Ⅲ段的作用:作为本线路的近后备,下一线路的远后备2、保护的范围:本线路的全长和下一线路全长3、整定原则(1)电流的整定:躲过最大负荷电流整定。

IDZ=KK.KZq.Ifh.max/Kh(2)时间的整定:阶梯形时限特性t1

Ⅲ=t2Ⅲ

+△t(3)KL近=Idl.ZX(本线路末)/IDZ

>1.5

KL远=Idl.ZX(下一线路末)/IDZ>1.2

12D第五节电流保护的接线方式

1、何谓电流保护的接线方式:电流元件与CT二次侧的连接方式2、接线方式的种类(1)三相完全星形接线:特点:能反映各种类型的短路故障(2)两相不完全星形接线:特点:能反映各种类型的相间故障(3)两相三继式:适用场合:适用于Y/△接的变压器保护目的:提高保护的灵敏度ABC三相完全星形接线:******ABC两相不完全星星形接线:****ABC两相三继式::****第三章、电网网相间短路的的方向电流保保护一、方向问题题的提出二、装设场合合:双电源及单电电源环网的输输电线路12341DL2DL3DL4DLD1D2三、装设原则则1、判断功率率的正方向((母线----线路)。2、同一方向向的保护进行行阶梯形时限限配合。3、同一母线线两侧的保护护时间较长的的保护方向元件可以省略略。12341DL2DL3DL4DL时间整整定例例题12345670.5S1.5S1S121.52四、功功率方方向继继电器器的接接线方方式(一))对功功率方方向继继电器器的接接线要要求1、能能反映映正方方向的的故障障2、能能使继继电器器灵敏敏地动动作五、9900接线(相间间故障障)1、何何谓990度度接线线方式式三相电电路对对称,,COOSφ=1,,接入继继电器器的电流超超前于于电压压90002、电流流电压压组合合IJUJAIaUbcBIbUcaCIcUab2、采采用9900接线、、功率率方向向继电电器的的动动作分分析(1)三相短短路(正方向向短路路)UAUBUCUBCIAIBICαUJIJ灵敏线线(2)二相短短路B相继电电器IbUca(正方向向短路路)灵敏线线EAEBECUBUCUAEBCIbUcaUJ灵敏敏线线IJ六、、按按相相启启动动1、何何为为按按相相起起动动2、为为何何要要按按相相启启动动防止止反反方方向向故故障障时时方方向向保保护护误误动动作作3、不不按按相相启启动动的的后后果果反方方向向故故障障时时方方向向保保护护会会误误动动作作LJAGJALJBGJB第四四章章、、输输电电线线路路的的接接地地保保护护一、、中中性性点点的的接接地地方方式式(一一))大大电电流流接接地地系系统统变压压器器的的中中性性点点直直接接接接地地(二二))小小电电流流接接地地系系统统变压压器器的的中中性性点点不不接接地地或或经经消消弧弧线线圈圈接接地地二、、中性性点点直直接接接接地地电电网网中中线线路路的的接接地地保保护护(一一))单单相相接接地地时时的的UO、IIO、PPO的分分布布1、、IIO的分分布布取决决于于变变压压器器的的中中性性点点接接地地的的分分布布情情况况,,与与电源源的的数数目目无无直直接接关关系系。。方向向::接接地地点点----变压压器器中中性性点点2、、UUO的分分布布接地地点点另另序序电电压压最最高高,,变变压压器器中中性性点点的的另另序序电电压压为为另另。。3、、PPO的分分布布正方方向向为为::线线路路指指向向母母线线(二二))中中性性点点直直接接接接地地电电网网中中线线路路的的接接地地保保护护1、、三三段段式式零零序序电电流流保保护护(1)零零序序Ι段((无时时限限零零序序电电流流速速断断)a保保护护范范围围::本本线线路路的的一一部部分分b整整定定方方式式::躲躲过过本本线线路路末末端端接接地地故故障障时时最最大大另另序序电电流流c时时间间的的整整定定::保保护护的的固固有有动动作作时时间间(2)零零序序Ⅱ段((时限限零零序序电电流流速速断断))a保保护护范范围围::本本线线路路全全长长++下下一一线线路路的的一一部部分分b整整定定方方式式::电流流的的整整定定::躲躲过过下下一一线线路路另另序序Ι段的的动动作作电电流流时间间的的整整定定::躲躲过过下下一一线线路路另另序序Ι段的的动动作作时时间间(tt1=tt2+△t))cKL:KL=33IIO/Id.bO>1.5(33))零零序序Ⅲ段((定定时时限限零零序序过过电电流流)a保护护范范围围:本本线线路路的的全全长长和和下下一一线线路路全全长长b整定定方方式式:电流流的的整整定定::躲躲过过最最大大不不平平衡衡电电流流时间间的的整整定定::阶阶梯梯形形时时限限特特性性cKl近近=IIdllOO/IId。。bbdKl远=IdlO/Id。b2、零序方方向电流流保护零序功率率方向继继电器的的接线Ij=3IoUj=-3Uo(三)中中性点不不接地电电网中线线路的单单相接地地保护1、单相相接地时时的电流流、电压压(1)接接地相电电压降低低(等于于零),,其他两两相升高高(√3倍),系系统中出出现另序序电压且且处处相相等。(2)非非故障线线路首端端的另序序电流为为本线路路对地电电容电流流之和。。(3)故故障线路路首端的的另序电电流为所所有非故故障线路路对地电电容电流流之和。。UAUBUCUBUC2、保护护(绝缘缘监察装装置)图各绕组的的变比第五章、、输电线线路的距距离保护护一、距离离保护的的优点保护范围围不受或或少受运运行方式式的影响响。二、阻抗抗元件能正确测测量故障障点到保保护安装装处距离离的元件。三、何谓谓距离保保护由阻抗元元件构成成的保护护。12D四、名词词解释1、测量量阻抗Zj加在阻抗抗元件上上的电压压与电流流之比uj/Ij。2、整定阻抗抗Zz使阻抗元元件动作作的最大大阻抗。。3、动作作阻抗Zdz落在圆周周上的测测量阻抗抗。12D五、距离离保护的的时限特特性1、距离Ι段:(1)保护范范围:本本线路的的80%----85%(2)时限特特性:保保护的固固有动作作时间2、距离Ⅱ段(1)保护范范围:本本线路全全长+下一线路路的30%---40%(2)时限特特性:tt1Ⅱ=t2Ι+△t=0.5s3、距离Ⅲ段(1)保护范范围:本本线路的的全长和和下一线线路全长长(2)时限特特性:阶阶梯形时时限特性性(与下下一线路Ⅲ段配合)六、阻抗继电电器1、全阻抗继电电器(1)动作方程:|ZJ|<|ZZ|(2)动作特性2、方向阻抗继继电器(1)动作方程:|ZJ-1/2ZZ|<|1/2ZZ|(2)动作特性3、偏移特性阻阻抗继电器(1)动作方程:|ZJ-ZO|<|ZZ-ZO|(2)动作特性RjXZzZjRjXZzZzZj12ZjZ04、多边形阻抗抗继电器RjXɑ15°15°45°防止在双电源源的情况下,,在保护区末末端经过渡电阻短短路时可能出出现的超范围围现象克服线路末端端故障过渡电阻阻的影响保证在保护出出口处经过渡电阻短路路时能可靠动动作保证在线路上发生金属性短路时能可靠动作七、具有插入入电压的方向向阻抗元件1、记忆电压:消除保护出口口处附近短路路时,存在的电压死死区2、第三相电压压引入的作用用。(1)消除在记忆忆电压消失后后保护装置正正方向两相短短路时的死区区。(2)防止在保护护安装处背后后(反方向)两相短路时,记忆电压的作作用消失后保保护误动作。。八、阻抗继电电器的接线方方式1、对阻抗继电电器的接线方方式的要求::(1)应使继电器器的测量阻抗抗与故障点到到保护安装处的距离离成正比,而而与电网的运运行方式无关。(2)继电器的测测量阻抗与故故障类型无关关,即其保护范围和和灵敏度,均均不随故障类类型而改变。九、0o接线(相间距离)1、三相电路对称称,COSφ=1,接入继电器的的电流与电压压成00。2、电流电压组组合AIj=Ia-IbUj=Ua-UbBIj=Ib-IcUj=Ub-UcCIj=Ic-IaUj=Uc-Ua十、带零序序电流补偿偿的接线方方式(接地距离))1、IJ接相电流+k3IO,UJ加相电压2、电流电电压组合AIJ=Ia+k3IOUJ=UaBIJ=Ib+k3IOUJ=UbCIJ=Ic+k3IOUJ=Uc十一、影响响阻抗元件件正确测量量的因数1、过渡电阻阻Rg的影响:使使ZJ变大,保护护范围变小小。(1)离Rg越越近的保护护影响越大大(2)Rg对全全阻抗继电电器影响最最小,对方向向阻抗继电电器影响最大。(3)Rg对Ι段无影响,,对Ⅱ段影响很大((加瞬时测测定),对Ⅲ段影响不考考虑(因为为Ⅲ段的保护范范围大)。122、分支电流流的影响(1)助增电流流:使ZJ变大,保护护范围变小小。(2)汲出电流的的影响:使ZJ变小,保护护范围变变大。123、系统振荡荡的影响(1)影响:使使阻抗继电电器误动。。(2)消除方法法:采用振振荡闭锁装装置。4、断线闭锁锁装置(PT二次侧断线线)(1)影响:使使阻抗继电电器误动(2)消除方法法:断线闭闭锁装置第一节输输电线纵联联差动保护护实现全线速速动需同时时获取线路路首端和末末端的电气气量。将线路一侧侧的电气量量的信息传传送到另一一侧去,即即线路两侧侧之间发生生纵向的联联系。这种种保护称输输电线路的的纵联保护护。1、分类(按按通道的不不同类型))(1)导引线纵联保护;(2)电力载波波纵联保护(高频频保护)(3)微波纵联保护(4)光纤纵联保护第七章输输电电线路的高高频保护影响纵差保保护正确工工作的因素素1、电流互感感器的误差差和不平衡衡电流;(1)稳态情况况下的不平平衡电流(2)暂态过程程中的不平平衡电流2、导引线的的阻抗和分分布电容对对输电线纵纵差的影响响;3、导引线的的故障及感感应过电压压对保护的的影响。导引线纵差差保护只适适用于短线线路或集中中元件。第二节输输电电线路的高高频保护一、高频保保护的作用用输电线路发发生故障时时,自线路路两端快速速切除故障障线路。二、何谓高高频保护以输电线路路本身作为为载流通道道,比较线线路两端的的电气量。。三、高频保保护的分类类(一)高频频闭锁方向向保护以输电线路路本身作为为载流通道道,比较线线路两端的功率方向向。(二)相差差动高频保保护以输电线路路本身作为为载流通道道,比较线线路两端的电流相位位。四、高频通通道阻止高频电电流外流,,以免产生生不必要的的损耗和造造成对其他他高频通道道的干扰。。但不影响响工频电流流的传输。。阻高频,通通工频。(二)耦合合电容器的的作用将发信机发发出的高频频电流送至至高压输电电线路,并并使对端送送来的高频频电流进入入收信机。。(一)阻波波器的作用与耦合电容容器一起构构成一个带带通滤波器器,并进行行阻抗匹配配。(四)高频频电缆的作用高频电缆是是高频收发发信机或载载波机和结结合滤波器器的连接线线。高频电缆又又称为同轴轴电缆,它它有内、外外两个导体体,芯线是是内导体,,外皮(铅皮或铜丝丝网)是外导体。。高频电缆缆有很好的的抗干扰能能力。(三)结合合滤波器的作用五、高频通通道的工作作方式1、故障时发发信正常时无高频电流,故障时有高高频电流2、长期发信信正常时有高频电流,,故障时高高频电流消消失。3、移频方式式正常时发出出频率为f1的高频电流流,用于监监视通道。。故障时发发出频率为为f2的高频电流流。六、高频信信号的性质质1、闭锁信号号:收不到该信信号是保护护跳闸的必必要条件。。2、允许信号号:收到该信号号是保护跳跳闸的必要要条件。3、跳闸信号号:收到该信号号是保护跳跳闸的充分分必要的条条件。五、高频闭闭锁方向保保护工作原原理(一)准备本侧保护功功率为正时时发信机停停信,为负负时发信机发闭锁锁信号。(二)保护护动作的条条件1、保护启动动2、本侧收信信机没有收收到闭锁信信号。(三)原理理介绍1234XL-1XL-2四、先收讯讯后停讯的的原则防止启动元元件与正方方向元件动动作时间的的不配合而而误动(启启动元件应应比跳闸准准备元件动动作快)。。规定必须先先收到信号号10ms(证明通道完完好)才允允许正方向向停信,准准备跳闸。。六、相差动动高频保护护的工作原原理(一)准备备本侧电流正正半周时发发讯机发信信,负半周周时发讯机机不发信。。(二)保护护动作的条条件1、保护启动动2、本侧收信信机收到间间断的高频频信号。(三)原理理介绍MNMND1D21212第八八章章、、输输电电线线路路的的微微机机保保护护一、、我我国国微微机机保保护护的的发发展展概概况况1、、第第一一代代微微机机保保护护产产品品1984年华华北北电电力力学学院院研研制制的的一一套套微微机机距距离离保保护护MDP——1型经经试试运运行行后后通通过过了了科科研研鉴鉴定定。。其其型型号号即即通通常常所所说说的的““01””型,,于于1987年投投入入批批量量生生产产。。特点点::采用用单单CPU结构构及及多多路路转转换换的的ADC模数数变变换换模模式式。。2、、第第二二代代微微机机保保护护装装置置华北北电电力力学学院院北北京京研研究究生生部部首首先先研研制制的的。。第第一一套““11””型微微机机保保护护装装置置于于1990年5月投投入入了了试试运运行行。。其代代表表产产品品WXH——11和WXB——11。特点点::结构构与与第第一一代代““01””型完完全全不不同同,,采采用用多多单单片片机机并行行工工作作,,总总线线不不引引出出插插件件,,数数模模变变换换采采用用VFC方式,,保保护护精精度度与与速速度度及及可可靠靠性性有有了了大大幅幅度度提提高高。。3、、第第三三代代微微机机保保护护装装置置北京京哈哈德德威威四四方方保保护护与与控控制制设设备备公公司司和和华华北北电电力力大大学学联联合合研研制制生生产产的的CS系列列产产品品,,如如线线路路保保护护CSL——101系列、变压器器保护CST—200系列。特点:采用不扩展的的单片机,总总线不引出芯芯片及较先进进的网络通信信结构技术,,使得我国保保护装置的硬硬件结构提高高到国际先进进水平。二、微机继电电保护装置的的特点1、维护调试方方便2、可靠性高3.动作正确率率高4.易于获得各各种附加功能能5.保护性能容容易得到改善善6.使用灵活、、方便7.具有远方监监控特性第一节微机机保护装置的的硬件结构一、微机保护护装置的典型型结构1、信号输入入电路2、单片微机机系统3、人机接口口部分4、输出通道道回路5、电源部分分(一)信号输入电路路微机保护装置置输入信号主主要有两类,,即开关量和模模拟量信号。。信号输入电路路部分就是妥妥善处理这二二类信号,完完成单片微机机系统输入信信号接口功能能。通常输入的开开关量信号不不能满足单片片微机的输入入电平要求,,因此需要信信号电平转换换。为了提高高保护装置的的抗干扰性能能,通常还需需要经整形、、延时、光电电隔离等处理理。输入的电压和和电流信号,,是模拟量信信号。由于计计算机是一种种数字电路设设备,只能接接受数字脉冲冲信号,所以以就需要将这这一类模拟信信号转换为计计算机能接受受的数字脉冲冲信号。完成成模拟量至数数字脉冲的变变换称为模数数变换,输入入模拟量信号号的模数变换换电路也称作作输入信号调调理电路。(二)单片微机系统统微机保护装置置的核心是单单片微机系统统,它是由单单片微机和扩扩展芯片构成成的一台小型型工业控制微微机系统,除除了这些硬件件之外,还有有存储在存储储器里的软件件系统。这些些硬件和软件件构成的整个单片微机机系统主要任任务是完成数数值测量、计计算、逻辑运运算及控制和和记录等智能能化任务。除此之外,现现代的微机保保护应具有各各种远方功能能,它包括发发送保护信息息并上传给变变电所微机监监控系统,接接收集控站、、调度所的控控制和管理信信息。(三)人机接口部分分在许多情况下下,单片微机机系统必须接接受操作人员员的干预,例例如整定值的的输入,工作作方式的变更更,对单片微微机系统状态态的检查等都都需要人机对对话。这部分分工作在CPU控制之下完成成,通常可以以通过键盘、、汉化液晶显显示、打印及及信号灯、音音响或语言告告警等来实现现人机对话。。(四)输出通道部分分输出通道部分分是对控制对对象(例如断路器)实现控制操作作的出口通道道。通常这种种通道主要任任务是将小信信号转换为大大功率输出,,满足驱动输输出的功率要要求。在出口口通道里还要要防止控制对对象对微机系系统的反馈干干扰,因此出出口通道也需需要光隔离。。总的说来输输出通道仍然然是一种被控控对象与微机机系统之间的的接口电路。。(五)电源部分微机保护系统统对电源要求求较高,通常常这种电源是是逆变电源,,即将直流逆逆变为交流,,再把交流整整流为微机系系统所需的直直流电压。它它把变电所强强电系统的直直流电源与微微机的弱电系系统电源完全全隔离开。通通过逆变后的的直流电源具具有极强的抗抗干扰水平,,对来自变电电所中因断路路器跳合闸等等原因产生的的强于扰可以以完全消除掉掉。逆变电源打印CRT键盘模拟量输入单片微机系统统输出通道输出通道开关量输入人机接口跳闸信号U=U、I+5V±15V图1-1典型的微机保保护系统框图图第二节微微机保护的数数据采集系统统一、模拟量输输入电路概述述1、模拟量输入入电路的主要要作用隔离、规范输输入电压及完完成模数变换换,以便与CPU接口,完成数数据采集任务务。因此这部部分电路又称称数据采集电电路。2、微机保护的的模数变换方方式主要有(1)ADC变换方式:直直接将模拟量量转变为数字字量的变换方方式(2)VFC变换方式:VFC是将模拟量电电压先转变为为频率脉冲量量,通过脉冲冲计数变换为为数字量的一一种变换方式式2、ADC变换模模式的的构成成部分分(1)电压压形成成回路路(2)模拟拟低通通滤波波器(ALF)(3)采样保保持电电路(S/H)(4)模拟量量多路路转换换开关关(MPX)(5)模数变变换器器(一)电压形形成回回路1、作用用(1)变换换作用用:将将交流流强电电系统统转变变为弱弱电系系统(2)隔离离作用用:将将交流流强电电系统统与弱弱电系系统相相隔离离2、变换换器的的种类类(1)电流流变换换器(TA)(2)电压变变换器器(TV)(3)电抗变变压器器(TL)(1)电流流变换换器(TA)交流电电流的的变换换一般般采用用电流流变换换器,,并在在其二次侧侧并联联电阻阻以取取得所所需电电压(改变电电阻值值就可可以改改变输出出范围围的大大小)。优点::只要铁铁芯不不饱和和,其其二次次电流流及并并联电电阻上上电压压的波形形就可可基本本保持持与一一次电电流波波形相相同且且同相相,即即可以做做到不不失真真变换换。缺点::电流变变换器器在非非周期期分量量的作作用下下容易易饱和和,线线性度差,,动态态范围围也小小。(3)电抗抗变压压器(TL)电抗变变换器器铁芯芯带有有气隙隙而不不易饱饱和,,线性性范围围大,,且具具有移移相作作用。。但它会会抑制制直流流分量量,放放大高高频分分量,,因此此二次次侧的的电压压波形形在系系统暂暂态过过程时时将发发生畸畸变。。(二)采样保保持电电路(S/H)和模拟拟低通通滤波波(ALF)1.采样样保持持电路路(S/H)采样保持原原理在高电平时时AS闭合,此时时电路处于于采样状态态。Ch迅速充电到到在采样时时刻的电压压值Ui。在低电平时时,AS打开,电容容Ch上保持住AS打开瞬间的的电压,电电路处于保保持状态。。AS的闭合时间间应满足Ch有足够的充充电时间,,即采样时时间。uiu0ASCh变换器1变换器22、采样频率率与采样定定理设被采样信信号x(t)的频率为f0,采样间隔Ts的倒数称为为采样频率率fs,若fs>2f0,则采样后所所得到的信信号才有可可能较为真真实地代表表输入信号号x(t)3.低通滤波波器(ALF)1、作用(1)将fs/2以上的频率率分量滤去去,保证对对所需最高高频率信号号的采样不不发生失真真。(2)降低了对对硬件的速速度要求2、模拟低通通滤波器的的种类(1)无源模拟拟低通滤波波器:接线简单,,但电阻与与电容回路路对信号有有衰减作用用,并会带带来延迟,,对快速保保护不利,,仅适用于于要求不高高的微机保保护。(2)有源模拟拟低通滤波波器有源低通滤滤过器通常常由上述无无源滤过器器加上运算算放大器构构成,此时时电容可取取较小的数数值,从而而加快了保保护动作速速度(T在0.8~1.8ms之间)(三)模拟量多路路转换开关关(MPX)由于数模变变换器接口口复杂及价价格昂贵,,通常不宜宜对各路电电压、电流流模拟量同同时采用模模数转换,,而是采用用多路S/H共用一个模模数变换器器,中间经经多路转换换开关切换换,按顺序序由公用的的模数变换换器转换成成数字量,,实现同时时采样、依依次模数变变换的要求求。(四)模数变换(A/D)1.模数变换换器(ADC)原理(1)逐次次逼近法的的原理(2)重要要指标a转换精度即A/D转换分辨率率,它主要要取决于设设定数码的的最小量化化单位,A/D转换输出的的数字量位位数越多,,最小量化化单位越小小,分辨率率越高,转转换出的数数字量舍入入误差越小小,A/D转换的精度度就越高。。b转换速度它与A/D转换分辨率率是有关的的,通常分分辨率越高高,其转换换速度就相相对降低。。EPROM、E2PROM、RAM芯片的作用用EPROM:在扩展插件件中必须扩扩展有紫外外线可擦除除的只读存存储器EPROM(27256),用以存储保保护装置的的程序。E2PROM:电可擦除的的存储器E2PROM,它就是用来来专门存放放定值并可可供调度人人员远方整整定或继保保检修人员员就地调整整修改。RAM:随机存储器器,用于存存放数值计计算及逻辑辑运算过程程的中间数数据及其结结果。三、定值固化与定值拨轮电电路定值固化电电路由一片片E2PROM芯片和相应应的控制电电路构成,,在片选信信号有效时时,该E2PROM被选中,地址总线AB(A0~A10)就指向E2PROM里某个存储储单元。在在RD或WR控制线有效效时CPU通过数据总总线(DO~D7)DB,对AB指定存储单单元内的内内容进行读读或写操作作。(一)定值固化CPU来的写信号号WR与固化开关关S组成与门&1电路控制固固化,只有有固化开关关打在允许许位置(接通)和WR写控制线低低电平时,,与门S11电路才输出出低电平,,允许对2817A进行改写。。在改写过过程中,由由BUSY(忙)端给出一个个低电平,,通知CPU还没有改写写完,以免免造成数据据改写出错错。(二)读操作当继保工作作人员需要要检查固化化的定值时时,通过人人机接口面面板的键盘盘,下发查查询命令,,在RD读信号有效效时(RD低电平),软件将根根据定值区区号,查E2PROM中对应的定定值表,它它通过数据据总线DO~D7传送,把所所读定值在在液晶显示示器上显示示出来。(三)定值拨轮轮电路对于旁路路保护或或需要根根据运行行方式切切换保护护定值的的保护装装置可使使用定值值拨轮改改变定值值。在2817EPROM中分设10个定值区区,每个个定值区区存放了了一套定定值。在在CPU插件的面面板上设设有一组组拨轮开开关,从从0到9分别对应应10个不同的的定值区区,定值值区的编编码由拨拨轮开关关输出四四根引线线形成BCD码送至8255并行扩展展口。保保护CPU通过8255并行口查查询拨轮轮开关的的四位BCD码,从而而确定了了定值区区号。再再根据定定值区号号就能从从E2PROM中读出当当前使用用的保护护整定值值。定值拨轮轮开关内内部结构构是一种种机械式式的编码码电路。。当值班班人员通通过拨轮轮开关改改变定值值区号时时,其内内部的机机械转换换开关就就输出一一组对应应的BCD码。四、其他他电路其他电路路包括复复位电路路、工作作方式开开关及信信号灯,,这些元元件均装装于面板板上,开开入、开开出端口口引自CPU芯片,当当工作作方式开开关拨至至上方,,开关接接通,即即工作方方式为投投入运行行;拨至至下方,,即投入入调试。。由软件检检测CPU的P1.3端口的输输入电平平,如是是低电平平,则由由CPU的P1.7输出低电电平,““运行””灯亮。。如果保保护装置置有故障障或保护护动作有有信息需需报告工工作人员员,CPU的P1.4端口输出出低电平平,“有有报告””灯亮。。第四节开开关量量输入输输出回路路原理一、开关关量输入入回路开关量输输入回路路包括断断路器和和隔离开开关的辅辅助触点点或跳合合闸位置置继电器器接点输输入,外外部装置置闭锁重重合闸触触点输入入,轻、、重瓦斯斯继电器器接点输输入,还还包括装装置上连连接片位位置输入入等回路路。1、本装置上的的接点接点状态直接接输入CPU的并行接口。。2、装置外部部经过端子排排引入装置的的接点通过光隔元件件输入,光敏敏三极管的导导通和截止完完全反映外部部接点状态,,二、开关量输输出回路开关量输出主主要包括跳闸闸出口、重合合闸出口及就就地和中央信信号出口等。。开关量输出出回路一般都都采用并行输输出端口来控控制有接点的的继电器。为为了提高抗干干扰能力,都都要经过一级级光电隔离,,在实际保护装装置中应考虑虑出口的闭锁锁,以防止保保护误动作,,因此光敏三三极管的集电电极必须经启启动继电器接接点接正电源源,形成保护护出口的闭锁锁回路第六节保保护装置硬件件举例一、总体性能特征征WXB—11型微机高压线线路成套保护护装置是华北北电力学院在在01保护理论和装装置研究基础础上最新推出出的成果,能能实现高频方方向,距离、、另序、综重重的保护功能能。解决了01一些无法解决决的问题。在在硬件上有二二大特点。(一)特点1、多CPU并行工作的结结构,它还改改变了原先数数采ADC模式。2、采用了VFC模式构成模数数变换器。1、01模数换变采用用常规AD574芯片:电压形成低通S/H多路开关A/DCPU小CT或小PT数据总线2、11采用VFC型A/D转换(即压频频转换)电压形成VFC光隔隔计数数器器CPU(二二))保保护护及及模模件件的的基基本本功功能能WXB——11型微微机机保保护护,,CPU1与高高频频收收发发讯讯机机、、高高频频通通道道组组合合完完成成高高频频距距离离,,另另序序方方向向保保护护,,CPU2实现现三三阶阶段段相相间间距距离离,,三三阶阶段段接接地地距距离离的的保保护护功功能能,,CPU3实现现四四阶阶段段式式方方向向另另序序保保护护功功能能,,CPU4为综综合合重重合合闸闸,,CPU0为装装置置自自检检及及故故障障电电流流、、电电压压的的打打印印,,并和和外外加加单单相相电电流流判判别别元元件件配配合合构构成成断断路路器器失失灵灵启启动动回回路路。。各各保保护护和和重重合合闸闸均均采采用用相相电电流流突突变变量量启启动动,,其其中中CPU1由相相电电流流突突变变量量启启动动发发信信,,停停信信由由本本CPU的方方向向阻阻抗抗和和方方向向另另序序。。(三))WXB——11型微微机机保保护护有有以以下下几几个个特特点点::1、各各保保护护CPU1~CPU4均独独立立工工作作,,相相互互间间无无任任何何联联系系,,各各保保护护均均采采用用相相电电流流突突变变△I作为为起起动动元元件件,,均均有有自自己己的的独独立立选选相相元元件件((相相电电流流差差突突变变量量和和阻阻抗抗选选相相结结合合))。。根根据据带带延延时IWI定值值监监视视是是否否合合闸闸,,合合闸闸则则后后加加速速,,不不需需CPU4的后后加加速速信信号号。。2、常常规规距距离离在在振振荡荡闭闭锁锁过过程程中中Ⅰ、Ⅱ段均均被被闭闭锁锁,,本本装装置置在在振振荡荡闭闭锁锁过过程程中中除除Ⅲ段外外,,设设置置了了按按感感受受阻阻抗抗先先有有突突变变而而后后R值持持续续0.25不变变的的原原理理来来检检出出振振荡荡中中故故障障。。3、本本线线非非全全相相运运行行再再故故障障或或发发展展性性故故障障判判别别按按健健全全相相电电流流差差突突变变量量DI2+软件件自自动动切切换换的的相相应应保保护护。。4、只只有有当当CPU1、2、3中有有两两个个或或两两个个以以上上同同时时起起动动,,((即即CPU1、2、3三个个QDJ接成成三三取取二二方方式式)),,才才能能开开放放跳跳闸闸回回路路,,从从硬硬件件上上保保证证了了三三个个CPU之一一出出故故障障不不误误动动。。二、、硬硬件件构构成成1、南南京京厂厂WXB——11装置置一一共共有有14个插插件件组组成成,,插插件件排排列列如如图图,,各各插插件件之之间间接接关关系系示示意意图图如如图图。。各各个个CPU的硬硬件件配配置置11234567891011121314交流变换

高频距离另序综重人机对话开入开入跳闸逻辑信号告警电源VFCCPU1CPU2CPU3CPU4CPU0

2、、各各插插件件之之间间接接关关系系示示意意图图8开入9开入10跳闸11逻辑12信号13告警1交流插件UAUBUC3U0IAIBIC3I0UL2模数变换3CUP14CPU25CPU36CPU47CPU0打印机键盘14电源+5v+15v0v+24v对运运行行部部门门主主要要注注意意二二个个问问题题(11))开开关关输输入入外部部接接点点K接通通时时,,有有电电流流通通过过光光电电器器件件的的发发光光二二级级管管回回路路,,使使光光敏敏三三极极管管导导通通。。K打开开,,则则截截止止,,可可以以完完全全反反映映外外部部接接点点状状态态。。开关关量量输输入入回回路路示示意意图图如如图图K

-E+5V至各各CPU插件件光隔隔片片外部部接接点点各CPU开关关量量输输入入如如下下高频频收收讯讯SX*高频频保保护护投投入入CPU1高频频通通道道检检查查*距距离离保保护护投投入入CPU2*另序序总总投投入入*另另序序ICPU3备用用重合合方方式式II*重合合时时间间控控制制闭锁锁重重合合闸闸气压压低低闭闭锁锁重重合合闸闸断路器器三跳跳位置置CPU4外部保保护来来N端外部保保护来来M端外部保保护来来P端重合方方式I手动合合闸均用单单跳启启动重重合闸闸三跳启启动重重合闸闸CPU1~CPU4均用不对应应重合合闸整个装装置的的投停停可通通过跳跳、合合闸出出口压压板实实现,,高频频、距距离、、另序序、重重合闸闸各保保护均均可单单独投投停,,高频频、距距离、、零序序用投投运压压板,,重合合闸用用重合合方式式开关关和合合闸出出口压压板。。但应应注意意几点点:1、保护护单独独投停停是通通过输输入开开关量量由软软件实实现,,当某某保护护插件件异常常时,,是靠靠装置置的闭闭锁措措施防防误动动。因因此本本装置置其它它保护护仍可可继续续运行行,但但异常常插件件应及及时处处理。。2、保护护的出出口经经过3CPU1、2、3启动元元件““三取取二””闭锁锁以提提高装装置的的安全全性,,因此此某保保护无无故障障停用用时,,仍应应使用用该保保护的的启动动元件件,即即该保保护压压板退退出,,测量量元件件和跳跳闸逻逻辑停停止工工作,,但插插件仍仍在运运行,,启动动元件件仍旧旧投入入。3、本装装置高高频保保护的的接信信号状状态与与常规规闭锁锁高频频保护护不同同,当当该压压板退退出时时,保保护插插件和和收发发讯机机正常常运行行时,,保护护有发发讯功功能((QDJ)但停信信和跳跳闸逻逻辑均均停止止工作作,此此时高高频保保护无无接信信号状状态。。因此此本高高频保保护投投运应应首先先两侧侧收发发讯机机交换换信号号,正正常后后才能能将高高频保保护投投运压压板启启用。。4、重合合闸方方式开开关不不仅与与重合合闸有有关,,前面面提到到还提提供保保护是是否选选跳还还是三三跳信信息。。所以以重合合闸停停用((解开开合闸闸压板板)或或重合合闸插插件不不用((若故故障拔拔出)),重重合闸闸方式式开关关须置置“停停用””位置置,以以保证证保护护动作作后即即三跳跳。另另外若若使用用本装装置外外的其其他综综重时时,必必须使使本装装置重重合闸闸方式式开关关与此此同时时外部部综重重装置置的方方式一一致,,以提提供给给本装装置三三个保保护是是否要要求选选跳讯讯息。。装置常常见异异常及及其处处理1、某一一CPU告警灯灯及总总告警警灯亮亮。这时该该CPU告警继继电器器的常常闭锁锁接点点已将将该CPU插件的的跳((合))闸+24V电源断断开并并自保保持。。此时时应首首先解解开该该CPU投停压压板,,其余余各CPU还可运运行。。若CPU4坏,应应将重重合闸闸方式式开关关置于于“停停用””位置置,应应及时时处理理异常常插件件。2、各CPU同时告告警,,总告告警灯灯亮,,此为数数据采采集系系统故故障。。此时时装置置本身身已闭闭锁所所有插插件跳跳(合合)闸闸光隔隔出口口的+24V电源,,应解解开装装置的的跳合合闸出出口压压板。。3、仅总总告警警灯亮亮。若打印印机能能打印印,打打印CPUXERR(X=1、2、3、4),说明CPUX致命部部位8301芯片有有故障障,应应及时时将所所有跳跳合闸闸出口口压板板解开开。打打印CPUSERR,说明CPU0插件工工作异异常,,各保保护正正常运运行,,及时时处理理CPU0插件。。若打打印机机不能能打印印,也也应及及时将将所有有跳合合闸出出口压压板解解开。。应注意意的是是:当当某CPU0处于运运行位位置,,而该该CPU巡检开开关未未退出出,也也会出出现这这种现现象。。4、仅巡巡检中中断告告警,,无打打印信信息,,此说明明CPU0插件的的致命命部位位有故故障,,不影影响保保护的的运行行,但但不能能打印印信息息,及及时处处理CPU0插件。。应注注意当当人机机对话话插件件处于于调试试位置置,CPU1~4处于运运行位位置,,巡检检未退退出,,也会会出现现这种种现象象。5、PT断线,,告警警打印印PTDX信号,,此时时本装装置保保留高高闭另另序和和方向向另序序保护护功能能,无无相间间故障障保护护。LFP—901A型微机机线路路保护护运运行及及说明明一、保保护功功能和和CPU分配::1、主主保护护工频变变化量量方向向元件件和零序方方向元元件经高频频通道配合合构成成全线线快速速跳闸闸方向向高频频保护护。。2、后后备保保护为工频变变化量量距离离元件件构成的的快速速Ⅰ段,Ⅲ段式相间间和接接地距距离,,二个个延时时段零零序方方向过过流。。3、保保护功功能及及CPU的分配配CPU1:工频变变化量量方向向元件件和零序方方向元元件经通道道配合合构成成的全全线路快速速跳闸闸的方向高高频保保护,Ⅰ段工频频变化化量距距离元元件构成的的快速独立立跳闸闸段,二个延延时零零序方方向过过流段段构成成的接接地后后备保保护。。CPU2:三段式式相间间和接接地距距离保保护,,以及及重合合闸;;CPU3:起动和和管理理机,,包含含整机机总起起动元元件,,事件件记录录、测测距、、人机机对话、、打印印等功功能。。二、硬硬件结结构整个装装置有有十个个插件件,DC为直流流逆变变电源源,设设有电电源监监视灯灯,AC为交流流电压压,电电流输输入模模件;;OPT为光隔隔模件件,将将输入入开关关信号号经光光隔输输入到到装置置内部部,VFC为压频频变换换器,,将交交流模模拟量量电压压转换换成相相应的的频率率信号号,CPU1为方向向高频频保护护,OP为运行行正常常监视视灯,,DX为PT断线信信号,,CPU2为距离离保护护,OP为运行行正常常监视视灯,,CD是重合合闸““充电电”指指示灯灯,““充电电”时时间到到灯亮亮;CPU3为管理理CPU;SIC为信号号及转转换模模件,,OP为总正正常运运行监监视灯灯,Ta、Tb、Tc为保护护跳闸闸信号号,CH为重合合闸信信号;;OUT1、OUT2为各输输出继继电器器。三、装置置的正常常运行操操作:LFP——901A型微机线线路保护护整个装装置的投投停可通通过跳、、合闸出出口的压压板实现现,方向向高频,,三段式式距离,,另序、、重合闸闸各保护护均可单单独投停停,方向向高频,,三段式式距离,,另序用用投运压压板实现现,重合合闸用重重合闸方方式开关关和合闸闸出口压压板实现现。1、装置的的各种运运行方式式操作(1)整个装置置改信号号状态时时,应取取下该装装置的跳跳、合闸闸出口压压板,起起动失灵灵压板及及起动重重合闸压压板。(2)整个装置置停用时时,除关关闭该装装置的电电源外,,还应将将该装置置的跳合合闸出口口压板,,起动失失灵压板板,起动动重合闸闸压板取取下。(3)装置投运运时,给给上直流流电源,,两侧收收发讯机机交换信信号,检检查通道道正常,,后把各各保护投投运压板板投上,,最后把把跳、合合闸出口口压板,,该装置置起动失失灵压板板,启动动外部重重合闸压压板投上上。(5)保护装置置的重合合闸投停停可通过过合闸出出口压板板实现,,重合闸闸方式可可通过保保护屏上上切换开开关实现现“单重重”、““综重””、“三三重”、、“仃用用”(直直跳)四四种方式式。并可可通过控控制字实实现“同同期”、、“无压压”、““快速重重合(不不检)””的重合合条件。。在运行中中须注意意浙江电电网新上上的线路路保护一一般为一一套WXB——11型微机线线路保护护,一套套为LFP——901A型微机线线路保护护,重合闸仅仅使用WXB——11型装置内内的重合合闸,LFP——901A型的重合合闸停用用,LFP——901A型屏上的的合闸出出口压板板解开,,并置LFP——901A型重合闸闸的方式式于“仃仃用”位位置。(6)本装置方方向高频频保护的的信号状状态与常常规高频频保护不不同,当当该压板板退出时时,保护护插件和和收发讯讯机正常常运行,,保护有有发讯功功能(QDJ),但停信和和跳闸逻逻辑均停停止工作作,因此此方向高高频保护护无完全全的信号号状态。。所以本方方向高频频保护投投运应首首先两侧侧收发讯讯机交换换信号,,正常后后才能将将方向高高频保护护投运压压板启用用。(7)本装置方方向高频频保护不不考虑切切换至““旁路””运行方方式。四、保护护装置异异常情况况的处理理方法::LFP——901A型微机线线路保护护装置引引至中央央信号一一共有4付节点,,其中有有二付节节点,一一付为BSJ装置报警警信号,,一付为为BJJ装置异常常信号,,现设计计二付节节点并联联驱动一一块中央央光字牌牌“装置置报警””。若““装置报报警”中中央光字字牌亮,,有二大大可能。。(一)一种为装装置总运运行灯灭灭,CPU1、CPU2运行灯灭灭,说明明BSJ继电器动动作,本本装置公公共部分分有异常常,例如如数据采采集系统统,跳闸闸出口回回路。CPU3插件异常常,直流流电源消消失等,,这时保保护已自自动全部部闭锁。。(二)另一种可可能为装装置总运行灯灯亮,CPU1或CPU2运行灯之之一亮,,说明BJJ继电器动动作,CPU1或CPU2插件上某某部分硬硬件异常常或PT断线,这这时仅闭闭锁掉与与该异常常情况相相关的部部分保护护,但不不闭锁保保护整体体,这时时有三种种可能。。a、总运行灯灯,CPU2运行灯亮亮;CPU1运行灯灭灭,说明CPU1插件异常常,这时时所剩保保护为Ⅲ段相间、、接地距距离保护护。b、总运行灯灯,CPU1运行灯亮亮,CPU2运行灯灭灭,断线线灯不亮亮,说明CPU2插件异常,这这时所剩保护护为方向高频频,工频变化化量距离Ⅰ段,二延时段段另序方向过过流。c、总运行灯,CPU1运行灯亮,CPU2运行灯灭,断断线灯亮,说明PT断线。对PT单相断线所剩剩保护为,工工频变化量方方向高频(对对断线相接地地故障不起作作用),工频频变化量距离离Ⅰ段,二段另序序(无方向))。对PT三相断线所剩剩的保护为::工频变化量量距离Ⅰ段,二段另序序(无方向))。处理方法如下下:(1)若本线路另外外一套高频运运行,应把本本装置跳、合合闸出口压板板解开,停用用整套装置。。(2)若本线路另一一套高频正在在检修,应考考虑旁路代。。若旁路不能能代,应及时时汇报有关领领导,研究决决定是停线路路还是线路无无完整保护运运行。CSL-101A型微机线路保保护运行及说说明一、主要性能能特点由四方公司研研制的CSL-101A型微机线路保保护装置,是是在总结目前前国内运行的的WXB-11(C)微机保护运行行经验的基础础上研制的新新一代微机线线路保护装置置,其保护配配置和原理与与WXB-11(C)基本相似,但但不含重合闸闸(重合闸与与断路失灵启启动保护构成成独立的装置置)。1、与WXB-11(C)微机保护相比比的特点一、硬件上采采用了四方公公司新推出的的通用单片机机系统,总线线不出芯片,,即把和CPU有总线联系的的芯片(计数数器、开关量量输出接口芯芯片PPI,程序储荐芯片片EPROM,随机数据存储储芯片RAM集成在一块芯芯片上)因而而抗干扰性能能大大提高,,可以满足““保护下放””的设计要求求。二、每个独立立保护装置的的数据信息的的集中管理与与共享,适应应变电站综合合自动化的技技术要求,装装置背板设置置了二个独立立LON网络接口可以以分别接至带带双网的综合合自动化变电电站监控系统统。装置内带带有一个存储储容量达0.5M的录波插件,,并设有录波波专用高速网网络(LON)接口,可以将将分散在各保保护装置记录录的数据从网网络汇总后存存盘或打印或或远传,除上上述三个LON网络接口外,,还可根据要要求提供一个个RS-232或RS-485标准串口,以以便同其他制制造部门提供供的设备通讯讯。三、重合闸功功能单独构成成一个装置,,并增加了以以下几种保护护功能,(1)断路器失灵灵启动保护;;(2)母线充电保保护。四、调试更加加简便。装置置面板上设有有标准的RS-232串口插座,用用于连接PC机,并有基于于Windows的汉化的PC机调试软件。。二、保护功能能CPU1:(3#插件)与收发发信机配合构构成的全线路快速跳跳闸的高频闭闭锁距离(相相间和接地)),零序保护护。由相电流突突变量启动动发信,距距离和方向向零序停信信(当接地地故障时,,接地距离离优先动作作,若其不不动作,再再由高频另另序动作))。发、停停信逻辑判判断均由该该插件完成成。CPU2:(4#插件)三阶阶段相间距距离保护,,三阶段接接地距离保保护。在出口故障障时还可由由增设的阻阻抗快速Ⅰ段跳闸。CPU3:(5#插件)四阶阶段全相运运行时的零零序保护,,两阶段非非全相运行行时的零序序保护,一个为瞬动动段,通常常称为不灵灵敏Ⅰ段,另

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