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文档简介

中国··RCS-900系列线路保护硬件部分硬件部分硬件方案的特点单片机(总起动元件)与DSP(保护测量)的数据采样系统在电子电路上完全独立,只有总起动元件动作才能开放出口继电器正电源,从而真正保证了任一器件损坏不致于引起保护误动低通LPF插件工作原理CPU插件硬件图CPU方案特点装置采用单片机+DSP的模块化设计

由于选用了大容量内存的高速数字信号处理器(DSP)和大规模的集成电路,装置的核心部分都集中到一块CPU插件上,改变了以往因运算速度、存储容量和印制板布线等原因而将保护功能分布在多个CPU插件上的设计方案。因新选用的DSP具有运算速度快、内存大的特点,单片DSP就完成了所有的主后备保护功能,并有较大的冗余。与其他采用DSP的产品相比,不需扩展外部存储器,设计更加简洁可靠设计精细、可靠的硬件方案事件报告实时整理

事件报告的整理与保护逻辑计算同一点完成,避免了在某些特殊情况下,多个CPU插件由于起动不同时造成报告的报文错位或丢失。改用LH互感器,使故障录波波形更真实引入分相TWJ,使非全相判别更方便准确取消KKJ,不一致有TWJ和电流来判别设计精细、可靠的硬件方案通讯插件通讯插件特殊点说明所有型号的插件还设置了一个用于打印的RS485或RS232接口,通过整定控制字选择接口方式,如选用RS232方式,控制字“网络打印方式”设为“0”,同时将本插件上J1、J7、J8短接于232位置,如选用RS485方式,控制字“网络打印方式”设为“1”,同时将本插件上J1、J7、J8短接于485位置。与打印机通信的波特率应于打印机整定为一致。

24V光耦插件(OPT1)

LFP-901ARCS-901A压板投主保护(纵联高频)投距离保护投零序保护投闭重(勾三压板)出口压板有:跳A、B、C、重合闸、一般还有启动失灵、启动重合闸等RCS-901A压板定值

序号定值名称定值范围整定值

1

投主保护压板0,1

2

投距离保护压板0,1

3

投零序保护压板0,1

4

投闭重三跳压板0,1

压板和其它开入量说明608、609端子是投三重、投纵重,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。

注意:重合闸方式开关打在停用位置,仅表明本装置的重合闸停用,保护仍是选相跳闸。本装置的重合闸停用还可由整定控制字中“重合闸投入”置“0”实现。要实现线路重合闸停用,即任何故障三跳且不重,则应将“闭重三跳”(610端子)压板投入。

压板和其它开入量说明622、623、624端子分别为A、B、C三相的分相跳闸位置继电器接点(TWJA、TWJB、TWJC)输入,一般由操作箱提供。位置接点的作用是:(1)重合闸用,不对应起动重合闸,单重方式是否三相跳开;(2)判别线路是否处于非全相运行;(3)TV三相失压且线路无流时,看开关是否在重合闸位置,若是则经1.25秒报TV断线。

压板和其它开入量说明625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,该端子可不接。

626端子定义为远跳。627端子定义为远传1。628端子定义为远传2。

OPT2的开入量说明如果位置接点从操作箱引入,则用OPT1插件的开入,由622、623、624、625端子引入;如由断路器引入,则分别由703、705、707、709端子引入,OPT1插件的相应端子不接,701端子为外接光耦电源的+220V/+110V,707端子为外接光耦电源的-220V/-110V。

信号继电器插件(SIG)

本插件无外部连线,该板主要是将5V的动作信号经三极管转换为24V信号,从而驱动继电器。正常运行时,装置会对所有三极管的出口进行检查,若有错则告警并闭锁保护。本板设置了总起动继电器,当CPU满足起动条件,则该继电器动作,接点闭合,开放出口继电器的正电源。

继电器出口1插件(OUT1)

继电器出口1插件(OUT1)BSJ为装置故障告警继电器,其输出接点BSJ-1、BSJ-2、BSJ-3均为常闭接点,装置退出运行如装置失电、内部故障时均闭合。BJJ为装置异常告警继电器,其输出接点BJJ-1、BJJ-2为常开接点,装置异常如TV断线、TWJ异常、CT断线等,仍有保护在运行时,发告警信号,BJJ继电器动作,接点闭合。XTJ、XHJ分别为跳闸和重合闸信号磁保持继电器,保护跳闸时XTJ继电器动作并保持,重合闸时XHJ继电器动作并保持,需按信号复归按钮或由通信口发远方信号复归命令才返回。继电器出口1插件(OUT1)FB、FC继电器为远传继电器。FB定义为远传1,FC定义为远传2,FA暂不定义。装置给出两组接点,可分别给两套远方起动跳闸装置。TJ继电器为保护跳闸时动作(单跳和三跳该继电器均动作),保护动作返回时,该继电器也返回,其接点可接至另一套装置的单跳起动重合闸输入。TJABC继电器为保护发三跳命令时动作,保护动作返回该继电器也返回,其接点可接至另一套装置的三跳起动重合闸输入。BCJ继电器为闭锁重合闸继电器,当本保护动作跳闸同时满足了设定的闭重条件时,BCJ继电器动作,例如设置相间距离Ⅱ段闭重,则当相间距离Ⅱ段动作跳闸时,BCJ继电器动作。BCJ继电器一旦动作,则直至整组复归返回。TJ、TJABC、BCJ继电器各有三组接点输出,供其它装置使用。

继电器出口2插件(OUT2)

继电器出口2插件(OUT2)该插件输出5组跳闸出口接点和3组重合闸出口接点,均为瞬动接点;用第一组跳闸和第一组合闸接点去接操作箱的跳合线圈,其它供作远动信号、故障录波起动、失灵用。如果需跳两个开关,则用第二组跳闸接点去跳第二个开关。

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OUT2的右侧插入与OUT2同样的插件,则可扩展一倍的输出接点。显示面板(LCD)

显示面板单设一个单片机,负责汉字液晶显示、键盘处理,通过串口与CPU交换数据。显示面板还提供一个与PC机或HELP-90A通信的接口(9芯),一个调试用模拟量输入端子(15芯)。

软件原理部分光纤电流纵差保护原理工频变化量阻抗继电器工频变化量方向继电器以正序电压作为极化量的阻抗继电器和电抗继电器构成的距离保护振荡闭锁新原理单侧电源线路上发生短路防止纵联保护拒动的措施光纤电流纵差保护原理以母线流向被保护线路方向为正方向动作电流(差动电流)为制动电流为动作电流与制动电流对应的工作点位于比率制动特性曲线上方,继电器动作。

输电线路电流纵差保护原理线路内部短路动作电流

制动电流因为继电器动作。凡是在线路内部有流出的电流,都成为动作电流。

输电线路电流纵差保护原理线路外部短路

动作电流制动电流因为继电器不动。凡是穿越性的电流不产生动作电流,只产生制动电流。输电线路电流纵差保护的主要问题⑴电容电流的影响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。解决方法:①提高起动电流定值②必要时进行电容电流补偿输电线路电流纵差保护的主要问题⑵重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路,灵敏度可能不够。负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流而不产生动作电流。经高电阻短路,短路电流很小,因此动作电流很小因而灵敏度可能不够。解决方法:采用工频变化量比率差动继电器和零序差动继电器输电线路电流纵差保护的主要问题⑶TA断线,差动保护会误动。为了在单侧电源线路内部短路时电流纵差保护能够动作,因此差动继电器在动作电流等于制动电流时应能保证动作。这样在一侧TA断线时差动保护会误动。解决方法:采取措施防止TA断线时差动继电器误动。输电线路电流纵差保护的主要问题

由于两侧TA暂态特性和饱和程度的差异、二次回路时间常数的差异在区外故障或区外故障切除时出现差动电流(动作电流),容易造成差动继电器误动。解决方法:提高比率制动特性的起动电流和制动系数。在制动量上增加浮动门槛。输电线路电流纵差保护的主要问题⑸两侧采样不同步,造成不平衡电流的加大。线路纵差保护与元件保护中用的纵差保护不同,线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。两侧电流采样时间不一致,使动作电流不是同一时刻的两侧电流的相量和,最大的误差是相隔一个采样周期(931保护是0.833ms,折合工频电角度为)。这将加大区外故障时的不平衡电流。解决方法:使两侧采样同步,或进行相位补偿。工频变化量的理论基础重叠原理的应用931保护中差动继电器的种类和特点工频变化量分相差动继电器的构成动作电流制动电流取为定值单中‘差动电流高定值’、4倍实测电容电流和中的最大值。由于大于电容电流,依靠定值躲电容电流影响.

工频变化量差动继电器的特点故障附加网络中只有一个电源,因此在区内故障时两侧的电流变化量基本同向,其矢量和接近于二者的代数和。不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生制动电流。受过渡电阻的影响也较小。因为电源在串联回路中,线路两侧的电流变化量的变化和过渡电阻的大小呈线性关系。工频变化量差动继电器的特点在单侧电源线路上发生短路,只要短路前有负荷电流,短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流。由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。931保护中差动继电器的种类和特点稳态Ⅰ段分相差动继电器的构成动作电流

制动电流

取为定值单中‘差动电流高定值’、4倍实测电容电流和中的最大值。依靠

定值躲电容电流。931保护中差动继电器的种类和特点稳态Ⅱ段分相差动继电器的构成动作电流

制动电流

取为定值单中‘差动电流低定值’、1.5倍实测电容电流和中的最大值。依靠定值躲电容电流。经40ms延时动作。当用于长线路时,Xc1为线路的实际正序容抗值;当用于短线路时,由于实测电容电流较小,而线路正序容抗较大,则理论正序电容电流较小,差动继电器有较高的灵敏度,且差动继电器的Ⅰ、Ⅱ段差别很小,此时可通过适当减小正序容抗值来降低灵敏度。931保护中差动继电器的种类和特点零序差动继电器的构成动作电流

制动电流

为定值单中‘零序起动电流定值’。经100ms延时动作。

零序差动继电器本身无选相功能,所以再另外用稳态分相差动继电器选相。两者构成‘与’门。

零序差动II段零序Ⅱ段差动继电器不经选相元件,经250ms延时动作跳三相。其动作方程:931保护中差动继电器的种类和特点

零序差动继电器的特点由于不反应负荷电流,所以负荷电流不产生制动电流。受过渡电阻的影响较小。因此在重负荷线路上发生经高电阻短路时灵敏度较高。931保护中差动继电器的种类和特点与零序差动继电器配合使用作为选相用的稳态分相差动继电器的构成动作电流为经过电容电流补偿后的差动电流。制动电流

为、0.6倍实测电容电流和中的最大值。制动系数仅取为0.15。931保护中差动继电器的种类和特点选相用稳态分相差动继电器特点由于值和制动系数值都取得很小,所以该继电器很灵敏。不会影响零序差动继电器的灵敏度。由于比电容电流小,故动作电流要经电容电流补偿。当‘计算电容电流与实测电容电流相差较大’时、判断TV断线时、‘判断电容电流很小’时,动作电流不再进行电容电流的补偿。为防止电容电流的影响,将初始动作电流由抬高到。因为电容电流的补偿要用到TV的电压和线路容抗的定值,而这些值现在可能是不正确的。931保护中差动继电器的种类和特点选相用稳态分相差动继电器特点判别‘计算电容电流与实测电容电流相差较大’的条件⑴或式中为实测差流,即电容电流。上式说明可能整定的值有错。⑵或式中为TA二次额定电流。该式说明电容电流还比较大。⑴与⑵式构成‘与’门。满足条件,说明实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流具有可比性(至少有一个>0.1In),并且较大的0.75倍>较小值,可认为“容抗整定和实际系统不相符合”。不进行电容电流的补偿,而通过抬高起动电流定值来躲过电容电流的影响。931保护中差动继电器的种类和特点选相用稳态分相差动继电器特点判别‘电容电流很小’的判据及满足上两判据说明电容电流很小,认为两者不具备可比性,不再判别容抗整定是否同实际系统相符。不需进行电容电流的补偿。但为了在空载电容电流作用下该继电器不误动,将起始动作电流由抬高到。因为电容电流很小,该值也不是很大,不会影响线路内部短路灵敏度。电容电流的补偿

其中故而经差动开放的远方跳闸装置接收到对侧的分相跳闸信号,用本侧的高灵敏度的差动继电器作为就地判据跳对应相。高灵敏度的差动继电器就用零差中的选相用的经电容电流补偿的分相差动继电器。防止TA断线误动的措施差动保护部分的计算,包括:差动继电器的计算、逻辑程序和出口程序都在‘故障计算程序’中进行。也可以说只有起动元件起动后才投入差动保护。起动元件如果不起动,在正常运行程序中差动保护根本没有计算,相当于差动保护没有投入。防止TA断线误动的措施防止TA断线误动的措施是:只有在两侧起动元件均起动,两侧差动继电器都动作的条件下才能发出跳闸命令。为此,每一侧差动继电器动作后都要向对侧发一个允许信号。差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件:①本侧起动元件起动②本侧差动继电器动作③收到对侧‘差动动作’的允许信号这样当一侧TA断线,由于电流有突变或者有‘零序电流’,起动元件可能起动,差动继电器也可能动作。但对侧没有断线,起动元件没有起动。差动继电器没有进行计算,不能向本侧发‘差动动作’的允许信号。所以本侧不误动。

‘长期有差流’的装置异常信号在TA断线时应发‘长期有差流’的装置异常信号。为此在

正常运行程序中加一个有压差流元件。该差流元件就用选相用的稳态分相差动继电器,该继电器十分灵敏。可有效地检测出出现差电流的异常情况。有压差流元件的动作条件:①差流元件动作②差流元件的动作相或动作相间电压、上两条件‘与’门经10秒延时发‘长期有差流’信号。第一个条件说明有差电流,第二个条件说明系统无故障,满足这两个条件说明可能是TA断线,也可能是电流的数据采集通道有故障。

‘长期有差流’的装置异常信号在TA断线侧如果起动元件没有起动(例如空载情况下发生断线),在正常运行运行程序中有压差流元件动作,10秒后发‘长期有差流’信号。如果起动元件起动了,程序进入故障计算程序。在该程序中,由于收不到对侧允许信号保护不会误动。起动元件连续7秒不动作,返还正常运行程序。再经10秒后发‘长期有差流’信号。在TA未断线侧在正常运行程序中10秒后也可发出‘长期有差流’信号。‘长期有差流’的装置异常信号

装置发了‘长期有差流’的信号后如果‘TA断线闭锁差动’控制字则闭锁差动保护。如果‘TA断线闭锁差动’控制字则不闭锁差动保护。但是将差动继电器的定值抬高到‘TA断线差流定值’。弱电侧电流纵差保护存在的问题当有一侧是弱电源侧或无电源侧,在线路内部短路时,无电源侧起动元件可能不起动。例如无电源侧变压器中性点不接地,短路前线路空载,短路后由于既无电流突变量又无零序电流,起动元件不动作。起动元件不动作,程序在正常运行程序。此时无电源侧差动继电器没有进行计算,不会向对侧发允许信号。导致电源侧电流纵差保护拒动。为解决该问题,931保护中增加一个低压差流起动元件。低压差流起动元件除两相电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外,931保护再增加一个低压差流起动元件。低压差流起动元件起动条件

①差流元件动作。该差流元件就是选相用的稳态分相差动继电器。②差流元件的动作相或动作相间电压、。③收到对侧的允许信号。低压差流起动元件这样在空载线路上发生短路时,如果无电源侧变压器中性点又不接地,使电流突变量和零序起动元件没有起动。但无电源侧由于:

⑴差流元件动作。⑵差流元件动作相和动作相间的电压就是短路点的电压。该电压低于0.6倍额定电压。⑶电源侧短路后起动元件能起动,差动继电器动作,向无电源侧发允许信号。所以无电源侧能收到允许信号。满足上述三个条件无电源侧差流起动元件起动,在故障计算程序中差动继电器动作。向电源侧发允许信号。所以电源侧电流纵差保护可以动作发跳闸命令。在N侧断路器处于三相跳闸状态下线路上发生短路。N侧所有起动元件都不会起动,故而N侧无法向M侧发允许信号,导致M侧电流纵差保护拒动。为此采取当三相时发允许信号的措施。这样当线路上发生短路时,对侧电流纵差保护就可以动作。三相发允许信号的作用对付两侧TA特性不一致的措施如果两侧TA的暂态特性不相同、两侧TA饱和特性不同以及两侧二次回路时间常数不同将可能导致区外短路或区外短路切除时电流纵差保护误动。解决的措施是

⑴所有差动继电器(除选相用的差动继电器外)均采用较高的制动系数0.75。⑵差动继电器的动作方程中均采用自适应的浮动制动门槛。 在64kb/s通信接口的条件下,实现了每周12点采样数据的传输,而其他差动保护每周仅传输4~6点。每周12点的采样数据保证了差动继电器工作的正确性和工频变化量差动继电器的实现。 在2Mb/s通信接口的条件下,实现了每周24点采样数据的传输及差动计算。采样数据的传输差动保护的通道误差分析采样同步基于数据通道的同步方法采样时刻调整法采样数据修正法时钟校正法基于参考相量的同步方法基于GPS的同步方法测通道延时Td主机从机tmrtmstsstsr采样时刻调整法从机采样时刻调整主机从机采样时刻调整法采样时刻调整法特点通道双向延时相等是采样同步的前提;一侧“主机方式”为1,另一侧必须为0,且“主机方式”设置同系统方式无关;两侧装置采样同步与外接电气量无关,只要两侧装置通信正常,即能保证采样同步;只有在装置上电或失步后,才需要测通道延时,测定延时后,装置不再需要传输时间信息;从机时刻调整采样间隔,保证两侧装置采样时刻在允许的误差范围内;装置实时监测采样时刻误差,若超出范围,需退出差动保护,重新进行同步过程。同步采样线路两侧两套装置采样时刻不可能完全相同。最大的采样时刻误差为一个采样周期。931保护的采样频率为,采样周期为

,折合工频电角度。区外短路时两个相差的相量相减将产生不平衡电流。解决的办法是:

⑴使两侧装置同步采样。⑵求出两侧采样时刻差对应的工频电角度,然后进行相位补偿。931保护采用同步采样方法。同步采样装置刚上电时,或测得的两侧采样时间差超过规定值时,启动一次同步过程。在同步过程中测量信号传输延时,并计算两侧采样时间差。然后由从机将采样时刻作多次的小步幅调整,直到两侧采样同步为止。在同步过程中两侧电流纵联差动保护自动退出。但由于每次仅作小步幅调整,所以其它保护仍旧能正常工作,不必退出。

同步采样在正常运行中一直在测量两侧采样时间差。当测得的大于步幅调整的时间时,从机立即将采样时刻作小步幅调整。由于此时的值很小,对保护没有影响,故作这种调整时电流纵差保护仍然是投入的。远跳、远传1、远传2保护装置采样得到远跳开入为高电平时,经过专门的互补校验处理,作为开关量,连同电流采样数据及CRC校验码等,打包为完整的一帧信息,通过数字通道,传送给对侧保护装置。对侧装置每收到一帧信息,都要进行CRC校验,经过CRC校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过上述校验后,并且经过连续三次确认后,才认为收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远跳信号后,若整定控制字“远跳受起动控制”整定为“0”,则无条件置三跳出口,起动A、B、C三相出口跳闸继电器,同时闭锁重合闸;若整定为“1”,则需本装置起动才出口。远跳、远传1、远传2

数字差动保护的关键是线路两侧差动保护之间电流数据的交换,本装置中的数据采用64Kb/s高速数据通道、同步通信方式。采用64Kb/s的传输速率,主要是考虑差动保护的数据信息,可以复接数字通信(PCM微波或PCM光纤通信)设备的64Kb/s数字接口,从而实现远距离传送。当采用复接PCM通信设备时,数据信号是从PCM的64Kb/s同向接口实现复接(其“64Kb/s同向接口”的有关技术指标参见CCITT推荐标准:G703中的“64Kb/s接口”)。不论采用专用光纤,亦或复用PCM设备,本装置的通信出入口都是采用光纤传输方式。

通信接口

通信接口的原理通信接口的原理如下页图,其功能是将传送差动保护电流及开关量信息的串行通信控制器(SCC)收发的NRZI码变换成64Kb/s同向接口的线路码型,经光电转换后,由光纤通道来传输。码型变换是为了避免信号中的直流分量可能导致的滑玛现象。使用内时钟还是外时钟由控制字来实现。通信接口框图

内时钟(主─主)方式

通讯接口说明由于装置是采用64Kb/s同步数据通信方式,就存在同步时钟提取问题,若通道是采用专用光纤通道,装置的时钟应采用内时钟方式,即两侧的装置发送时钟工作在“主─主”方式,数据发送采用本机的内部时钟,定值控制字“专用光纤”置“1”。若通道是通过64Kb/s同向接口复接PCM通信设备,则应采用外部时钟方式,定值控制字“专用光纤”置“0”,接收时钟从接收数据码流中提取。即两侧装置的发送时钟工作在“从─从”方式,数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源,均是从接收数据码流中提取。此时,两侧PCM通信设备所复接的2M基群口,仅在PDH网中应按主─从方式来整定,否则,由于两侧PCM设备的64Kb/s/2M终端口的时钟存在微小的差异,会使装置在数据接收中出现定时滑码现象。

外时钟(从─从)方式

通道连接方式(专用光纤)通道连接方式(PCM复接)差动实验1、加入1.05倍Ih/2单相电流,保护选相单跳,动作时间30毫秒以内,此时为稳态一段差动继电器。Ih为“差动电流高定值”、“4Un/Xcl”中的高值2、加入1.05倍Im/2单相电流保,保护选相单跳,动作时间60毫秒左右,此时为稳态二段差动继电器。Im为“差动电流低定值”、“1.5Un/Xcl”中的高值差动实验3、零序差动较复杂一点,不满足补偿条件时,零差灵敏度同相差Ⅱ段灵敏度一样;

满足补偿条件后,只要差流>max(零序起动电流,0.6U/Xc1,0.6实测差流),零差即能动作;

因此,若要单独做零差,

1.

需将“差动电流高定值”,“差动电流低定值”整定到2.0In,降低相差灵敏度;

2.

通道自环,再加负荷电流等于U/2Xc1(>0.05In),并且超前于电压90°的三相电流(模拟电容电流),以满足补偿条件;

3.

改变单相电流,满足差流>max(零序起动电流,0.6U/Xc1,0.6实测差流),零差即能动作,动作时间>100ms。

零差二段的实验方法作单装置实验时,零差二段做不出来。在装置自环方式下,如果零序条件满足,首先零差一段动作,100多毫秒跳闸,如果继续通入故障电流,则装置会报出单跳失败三跳的报文,时间大约是150到200毫秒之间。零差二段不会动作。在通道联调或实际运行时,本侧零差动作跳闸,本侧无电流,如对侧开关未跳开,故障还没有切除,本侧零序差动元件继续动作,则会在本侧补发一个三跳令,时间是250毫秒左右。这就是零序差动二段动作的结果。通道联调实验通道采用专用光纤时“专用光纤”控制字整定为“1”,采用PCM复用通道时“专用光纤”控制字整定为“0”,

“主机方式”控制字一侧置“1”,另一侧置必需“0”。1.通道检查试验将两侧装置的光端机(CPU插件内)经专用光纤或PCM机复接相连,将保护定值控制字中“通道自环”置0,若通道正常,两侧装置的“通道异常”指示灯均不亮。以M侧为基准,M侧“TA变比系数”整定为“1”,则N侧“TA变比系数”整定为“1200/1500=0.8”。在M侧加入1A电流,N侧显示(1/1)*5=5A;在N侧加入1A电流,M侧显示(1/5)*0.8*1=0.16A。(M侧1500/1,N侧1200/5)通道联调实验2、跳闸校验a)将N侧开关分位,M侧加入单相电流Ih,M侧保护可选相动作动作时间30毫秒左右。b)将M侧开关分位,N侧加入单相电流Ih,M侧保护可选相动作动作时间30毫秒左右。通道联调实验c)两侧开关均在合位,M侧加入电流Ih,要有5伏零序电压,故障时间140毫秒以上,两侧保护选相动作M侧动作时间120毫秒左右,N侧10毫秒左右。实际N侧在M侧动完后才动。N侧试验方法相同。d)两侧开关均在合位,M侧加入电流Ih,N侧加大于33.5V小于35V(防止PT断线)的三相电压,M侧保护可选相动作,动作时间30毫秒左右,N测保护亦能动作。

通道联调实验解释实验1、2检验装置在线路对侧开关为跳位的情况下保护的跳闸逻辑,同时检测二次回路的正确性。实验三检验的是当长线路一侧出口发生高阻接地故障时,对侧保护感受不到故障发生,本侧靠零序电压开放零序差动保护

实验四检验的是当N侧为弱馈时,差动保护的动作逻辑。工频变化量阻抗继电器重叠原理的应用工频变化量的物理解释工频变化量继电器的基本关系式正向短路基本关系式工频变化量继电器的基本关系式反向短路基本关系式工频变化量阻抗继电器的构成用于构成快速的距离Ⅰ段其动作方程为:Uop为保护范围末端电压,代表保护范围末端电压变化量大于时继电器动作,否则不动作。对相间阻抗继电器对接地阻抗继电器为动作门槛,取故障前工作电压的记忆量。工频变化量阻抗继电器工作原理正向短路正向区内短路正向区外短路工频变化量阻抗继电器工作原理反向短路工频变化量阻抗继电器工作原理工频变化量阻抗继电器动作方程为用代替故动作方程为因为在保护安装处是测量不到的,但是其与整定阻抗末端正常运行电压十分接近,因此可用其代替作为门槛定值。正向短路动作特性正向短路时姑且把从短路点到保护安装处的阻抗(含过渡电阻附加阻抗在内)称做工频变化量阻抗继电器的测量阻抗,上两式成为:正向短路动作特性代入动作方程得到转换成相位比较动作方程该方程对应的动作特性是以和两点连线为直径的圆。正向短路动作特性当落在圆内继电器动作1.保护过渡电阻的能力很强,该能力有很强的自适应功能。2.由于与相位相同,所以过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。因此区外短路不会超越。3.正向出口短路没有死区。4.正向出口短路动作速度很快。保护背后运行方式越大,本线路越长,动作速度越快。5.系统振荡时不会误动,不必经振荡闭锁控制。6.适用于串补线路。

正向出口短路动作速度很快图中为保护背后电源阻抗,为继电器整定阻抗。正向出口发生短路,短路点电压变化。连接线并引长交点垂线于点。则线为保护范围末端电压变化量。显见,短路点越近保护安装处、越短、线越长,动作量比制动量大得越多。,继电器动作越快。最快可达到。现场曾有动作于出口的记录。反向短路动作特性反向短路时反方向短路时,姑且把从短路点到保护安装处的阻抗(含过渡电阻附加阻抗在内)称做工频变化量阻抗继电器的测量阻抗的负值,即则上两式成为:反向短路动作特性代入动作方程转换成相位比较动作方程该动作方程对应的动作特性是以和两点连线为直径的圆。反向短路动作特性反向短路时落在第Ⅲ象限,进入不了圆内。因而继电器不会误动。而有良好的方向性。特殊运行方式下性能在长线空载的情况下,由于电容效应的影响,当对端母线发生故障三相跳闸后,本侧的动作电压可能会大于定值,因此,加入一个全阻抗继电器实现闭锁。该全阻抗继电器的整定阻抗一般取为电压电流分别为线路的额定相电压和额定相电流。暂态选相元件所有反映变化量的保护(如变化量方向、工频变化量阻抗)用变化量选相元件

选相元件故障类型ΔIABΔIBCΔICA选相AO+-+选A跳BO++-选B跳CO-++选C跳ABO,BCO,CAO,AB,BC,CA,ABC+++选三跳暂态选相元件(1)单相(A相)短路接地。可得(2)两相(BC相)短路。可得

暂态选相元件(3)两相(BC相)短路接地。假设是直接短路接地,并且系统各元件阻抗角相等,则短路点有I1F=I2F+I0F。又假设IC1=IC2=IC0,则在保护处有ΔI1=I2+I0。相电流的故障分量有ΔIA=0,ΔIB=IΔC。ΔIB的数值与I2、I0之比有关

在I2=I0=ΔI1/2时,ΔIB=ΔIC=1.5ΔI1在I2=0、I0=-ΔI1时,ΔIB=ΔIC=ΔI1在I2=-ΔI1、I0=0时,ΔIB=ΔIC=ΔI1

实际C1=C2≠C0,则I0将增加或减少。由于在ΔIA、ΔIB、ΔIC中I0的变化是相等的,ΔIAB=ΔICA不变。所以有C1I1F>ΔIAB=ΔICA>1.5C1I1F

暂态选相元件短路附加状态的电流相量图(a)单相短路接地;(b)BC相短路;(c)BC相短路接地

暂态选相元件(4)三相短路。由于三相对称,有A相单相故障ΔIBC=0的前提是系统的Z1=Z2。凸极发电机和电动机的正、负序阻抗在短路之初接近相等,随着时间的推移,这些电机的正序阻抗将是同步阻抗,不再与负序阻抗相等。如继电器整定得很灵敏就可能误动。考虑到此时健全相电流是缓慢地逐渐增大,而且其幅值远较故障相小,可以采取如下措施以防止健全相继电器误动。

暂态选相元件是相间电流变化量的半波积分值;为浮动门坎,随着变化量的变化而自动调整,取1.25倍可保证门坎始终略高于不平衡输出。是取三个相间电流变化量的最大值,取其一部分作为制动量,有效的防止了单相故障时非故障相的误动,其制动系数m的取值考虑了系统正负序阻抗不等,而非故障相间可能产生的最大不平衡分量,同时还保证了二相经过渡电阻故障的最不利条件下不漏选相。带记忆,可保证当本侧开关经选相跳开后,对侧后跳闸过程中本侧非故障相选相元件不误动。为固定门坎。m是小于1的系数。

暂态选相元件这些措施可解决:a.单相故障时,可有效防止非故障相误动。b.系统正负序阻抗不等,非故障相间可能产生最大不平衡分量,也不会误选相。c.本侧开关经选相跳闸后,对侧跳闸过程中,保证本侧非故障相选相元件不误动。d.二相经过渡电阻故障最不利条件下,保证不漏选相。e.系统频率偏差及系统振荡所产生的不平衡电流不致误动作。

工频变化量阻抗继电器实验方法《LFP-900系列超高压线路成套快速保护装置检验规程》规定的方法。模拟单相接地时校验时,故障前空载,模拟故障电流固定(一般I=In),模拟故障前电压为额定电压,故障电压为

U=(1+K)IZset+(1-1.05m)Un

m应在1.1时可靠动,m=0.9时不动;m=1.2时测保护动作时间。

实验解释其动作方程为:将动作电压计算式带入动作方程得到:对于上述变量为相电压的过量继电器,M=0.9时可靠不动;M=1.1时可靠动作实验解释当Un近似取60V时,上式可化简为对于此过量继电器,-3的影响不大,3m=2.7~3.3,可近似认为等于3工频变化量方向继电器(RCS-901)

工频变化量方向继电器测量电压、电流故障分量的相位。正方向元件的测量相角为:反方向元件的测量相角为:动作方程为:工频变化量方向继电器(RCS-901)

其中M为转换因子,根据不同的故障类型,装置可选择不同的转换因子,以提高灵敏度。

正方向故障时:反方向故障时:工频变化量方向继电器工频变化量方向继电器在正方向方向元件中引入补偿阻抗,其值为:引入补偿阻抗是为了在保护背后运行方式很大时,在正方向长线路末端短路,正方向方向元件能可靠动作。工频变化量方向继电器特点⒈在RCS-901中构成纵联方向保护。⒉测量的角度与故障类型无关,与运行方式无关,只与故障方向有关。即使非全相运行,该性能也不变。在负荷端方向继电器动作行为也正确。⒊测量的角度只与短路方向相反一侧的电源等值阻抗的阻抗角有关。因而与过渡电阻大小无关。与负荷电流大小无关。⒋不反映系统振荡,灵敏度高。因而用它构成的纵联保护可始终投入,而不是仅投入20-30ms⒌正、反方向元件相配合,提高安全性⒍适用于串补线路⒎动作速度5~10ms纵联变化量方向保护检验(RCS-901以闭锁式为例)1.将收发讯机整定在“负载”位置,或将本装置的发信输出接至收信输入,构成自发自收;2.仅投主保护压板,重合把手切在“综重方式”;3.整定保护定值控制字中“投纵联方向保护”置1、“允许式通道”置0、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”置1;4.等保护充电,直至“充电”灯亮;5.加故障电流I=5A,故障电压U=30V,分别模拟单相接地、两相、两相接地和三相正方向瞬时故障;6.装置面板上相应跳闸灯亮,液晶上显示“纵联变化量方向”,动作时间为15~30ms;7.模拟上述反方向故障,纵联保护不动作。高频通道检查高频通道(RCS-901/902/941B/951B)1.将两侧保护装置及收发讯机电源打开,收发讯机整定在通道位置,投主保护、距离保护、零序过流保护压板,合上断路器。2.通道试验按保护屏上的“通道试验”按钮,本侧立即发讯,连续发200ms后停讯,对侧收讯经远方起讯回路向本侧连续发讯10s后停讯,本侧连续收讯5s后,本侧再次发讯10s后停讯。3.故障试验加故障电压0V,故障电流10A,模拟各种正方向故障,纵联保护应不动作,关掉对侧收发讯机电源,加上述故障量,纵联保护应动作。零序方向元件零序正反方向元件由零序功率决定,由自产零序电压和自产零序电流与模拟阻抗的乘积获得(模拟阻抗是幅值为1相角为78°的相量),零序功率>0时动作;零序功率<-1伏安(=5A)或<-0.2伏安(=1A)时动作。纵联零序保护的正方向元件由零序方向比较过流元件和的与门输出,而纵联零序保护的反方向元件由零序起动过流元件和的与门输出。

纵联零序保护(RCS-901/902/941B)实验1.将收发讯机整定在“负载”位置,或将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收;2.投主保护压板及零序压板,重合把手切在“综重方式”;3.整定保护定值控制字中“投纵联零序保护”置1、“允许式通道”置0、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”置1;4.等保护充电,直至“充电”灯亮;5.加故障电压30V,故障电流大于零序方向过流定值,模拟单相接地正方向瞬时故障;6.装置面板上相应跳闸灯亮,液晶上显示“纵联零序保护”,动作时间为15~30ms。7.模拟上述反方向故障,纵联保护不动作。阻抗继电器的基础理论在对称三相平衡的线路中,取没有任何分流的区段MG

接地阻抗继电器的基础理论对金属性接地故障而言(故障相故障点的电压为零),故障相的母线电压可用式Uφ

=Z1(Iφ+3KI0)表示。

接线方式和测量阻抗一般来说,三个接地阻抗继电器按如下方式接线A相阻抗继电器,接入电压UA,接入电流IA+K3I0B相阻抗继电器,接入电压UB,接入电流IB+K3I0C相阻抗继电器,接入电压UC,接入电流IC+K3I0则发生A相单相接地时,安装在母线侧的三个接地阻抗继电器测量阻抗分别为测量阻抗说明在金属性接地时,测量阻抗和故障点距离成正比关系非金属性接地时,由于附加测量阻抗的出现,破坏了这种关系,其影响取决于阻抗动作特性的设计方法。非故障相测量阻抗因电压较高,不会进入阻抗动作特性范围。工作电压的概念绝大多数距离继电器是按照整定点故障时的电压为边界条件建立其动作判据的。当在保护区末端故障时动作判据处于临界状态。为了反映此状态,在继电器中要形成或计算出保护区末端的电压,一般称为工作电压Uop,有些书上称为补偿电压或测量电压。

极化电压的概念为了测量1个交流量的相位,必须以另1个交流量的相位作为参考,在继电保护中称后者为极化量。选择不同的极化量将得到不同特性的距离继电器。RCS-900系列的保护装置阻抗保护均采用正序电压作为阻抗继电器的极化电压。因为正序电压(a)相位始终不变(b)幅值不会降到零,(c)能构成最好的性能特性

各种故障时正序电压特点图1A0短路

图2AB0短路

图3AB短路,

正序电压计算方法三段式距离保护阻抗继电器由正序电压极化,因而对不对称短路有较大的保护过渡电阻的能力;接地阻抗继电器相间阻抗继电器低压距离当正序电压下降至10%以下时,进入三相低压程序,由正序电压的记忆量极化三段式阻抗继电器的构成用正序电压作极化量

工作电压:

极化电压:动作方程:

相间阻抗继电器:接地阻抗继电器:在低压距离中用接地阻抗继电器,极化电压用正序电压记忆量:

正向故障特性推导在记忆作用消失前:(δ为母线电压超前本侧电势的角度)三段式阻抗继电器动作特性

正向不对称故障暂、稳态动作特性正向对称故障暂态动作特性设故障线母线电压与系统电势同相位δ=0(故障前空负荷),暂态动作特性如图;当δ不为零时,将是以到连线为弦的圆,动作特性向第Ⅰ或第Ⅱ象限偏移。

三段式阻抗继电器动作特性当记忆电压消失后,正方向故障时

反方向故障时

三段式阻抗继电器动作特性

对称故障稳态动作特性三段式阻抗继电器动作特性在记忆作用消失前

三段式阻抗继电器动作特性

反向不对称故障暂态稳态动作特性反向对称故障暂态动作特性三段式阻抗继电器当用于短线路时,为了进一步扩大测量过渡电阻的能力,还可将Ⅰ、Ⅱ段阻抗特性向第Ⅰ象限偏移;为防止接地阻抗继电器在区外短路时超越,再加一个零序电抗继电器。两个继电器构成逻辑‘与’的关系。零序电抗继电器的构成动作方程:三段式阻抗继电器当用于长距离重负荷线路,常规距离继电器整定困难时,可引入负荷限制继电器,负荷限制继电器和距离继电器的交集为动作区,这有效地防止了重负荷时测量阻抗进入距离继电器而引起的误动。三段式阻抗继电器对装设在受电侧的阻抗继电器,在背后母线上发生三相经小电阻故障时,此时流过继电器的电流与送电侧相同,但弧光电阻上流过的电流是该电流与受电侧电源流过该电阻上的助增电流之和。受受电侧电源的助增电流的影响,继电器的测量阻抗不再是电阻,而会是阻抗Z=ZR=-Rejθ,可能引起反向误动。

三段式阻抗继电器由于IM领前IN,为感性,因此可能会误动。特别是对超高压系统,线路阻抗角在85度左右,更容易误动。

三段式阻抗继电器解决办法:为了保证母线背后三相故障,特别是经弧光电阻三相故障时不会误动作,对Ⅰ、Ⅱ段低压距离继电器设置了阻抗门坎,其门坎幅值取最大弧光压降对应的阻抗,为0.05UN/Ik,相位同整定阻抗,如图中特性园1。同时,当Ⅰ、Ⅱ段低压距离继电器暂态动作后,将继电器的门坎倒置,相当于将特性圆包含原点。以保证继电器动作后能保持到故障切除。为了保证Ⅲ段低压距离继电器的后备性能,Ⅲ段距离元件的门坎电压总是倒置的,其特性包含原点。

四边形阻抗特性1.在双侧电源线路上,考虑到经过渡电阻短路时,本侧近端短路时的测量阻抗阻抗角比末端故障时小,所以线段CD的角度应小于线路阻抗角,如取60度。2.为保证正向出口经过渡电阻短路时可靠动作,线段AD应下倾一定角度,可取30度,但如果采取了抑制负荷电流影响的措施后,则下倾角度可适当减小。3.为保证被保护线路金属性短路时动作可靠,线段AB可适当偏向第二象限一定角度,特别是作为距离三段使用时,考虑到短路点可能在变压器低压侧的情况。一般偏移15~30度。4.为防止保护区末端经过渡电阻短路时可能出现的超范围误动,线段BC可适当下倾一定角度,如7~12度。5.为保证出口短路可靠动作,整个特性向下偏移大约5%,以包含原点。四边形阻抗特性说明稳态选相元件I0与I2比相的选相元件(假定线路两侧的各序电流分配系数相同)单相接地时,故障相的与同相位。A相接地时,I0与I2同相,B相接地时,I0与I2相差在120°,C相接地时,I0与I2相差240°。

稳态选相元件二相金属性接地时,非故障相与同相位。BC相间接地故障时,I0与I2同相,CA相间接地故障时,I0与I2相差120°,AB相间接地故障时,I0与I2相差240°。当两相金属接地短路时,向量关系与单相接地时完全不同,若按以上条件选取相,正好选取非故障相,这时非故障相的阻抗元件不动作,因而必须结合各阻抗的动作情况,才能作出正确判断。

稳态选相元件因此选相程序首先根据与之间的相位关系,确定三个选相区之一,若进入A区时,一般有三种情况:A相接地短路;或BC二相接地短路;也有可能是AB二相经过渡电阻接地短路。因此选相规则为:(1)先检查ZA,若不动作,则检查ZBC,ZBC动作则选BC(用此方法选相间故障),若ZBC不动作,则选相无效,由后备回路延时150ms跳闸。(2)若ZA动作,则比较A相和B相电压,若B相电压也较低,则为AB二相接地短路,否则为A相单相接地。(3)高阻选相:稳态量选相元件由零、负序分量结合距离继电器选相元件,高阻接地故障时,若距离继电器不动(就不会是相间故障,包括两相故障后经高阻接地),这时当零序保护纵联保护或零序电流保护动作后,可只由零、负序电流分量选相,实现只选取单相的选相功能,保证经300欧姆接地故障,能正确选单相跳闸。系统振荡时电压电流的关系假定图中ZM、ZN、ZL阻抗角均为90º、│EM│=│EN│、ZΣ=ZM+ZN+ZL。

UC=EM-(1/2ZΣ)I=UMcosφ

系统振荡对阻抗继电器工作的影响当振荡中心C位于动作特性内时,振荡时测量阻抗端点的变化轨迹线必穿过动作特性。当时阻抗继电器将误动。为了在系统时距离保护不误动,需加振荡闭锁。

对振荡闭锁的要求在系统振荡(含全相振荡和非全相振荡)时,将距离保护闭锁。在下述短路情况下开放距离保护

①正常运行下的第一次短路。②区外短路后紧接着发生区内短路。③振荡中发生短路。④非全相运行中运行相发生短路。所以振荡闭锁应区分短路和振荡。对振荡闭锁的总的考虑振荡闭锁只闭锁距离保护Ⅰ、Ⅱ段,距离Ⅲ段相对独立。如果阻抗继电器Ⅰ、Ⅱ段在振荡时不会误动应尽量不经振荡闭锁控制。对上述①的短路实行短时(160ms)开放保护的原则,以防止区外短路引起振荡时距离保护误动。对上述②~④的短路应重新开放保护。当短路已消失,振荡已仃息后振荡闭锁应复归。起动元件连续7秒不动作整个保护复归。振荡闭锁由四部份组成:起动元件开放瞬间,若按躲过最大负荷整定的正序过流元件不动作或动作时间尚不到10ms,则将振荡闭锁开放160ms。

区内不对称故障开放振荡闭锁

区内对称故障开放振荡闭锁振荡闭锁将振荡闭锁开放160ms,为防止区外故障时引起阻抗继电器误动。而区外故障要引起阻抗继电器误动,至少要在250毫秒以后。但如果在160毫秒之内,阻抗继电器I段或II段已经动作,则一直动作下去,直到跳闸,而不闭锁保护。因为在160毫秒之内阻抗继电器不可能由振荡引起误动。不对称开放元件的特点当区外故障引起系统振荡时,阻抗继电器不会误动,因为这时振荡闭锁第一个元件可能已经闭锁了。但转向区内故障时,又必须开放。对于区内发生的不对称故障,判据成立的依据是:(1)系统振荡或振荡又区外故障时不会开放系统振荡时,I0、I2接近于零,上式不开放是容易实现的。振荡时又发生区外故障时,相间和接地阻抗继电器都会因系统振荡中心位于装置的保护范围内误动作,这时要求上式不应开放。这种情况考虑的前题是系统振荡中心位于装置的保护范围内。为此,可分两种情况讨论:不对称开放元件的特点(a)对短线路,线路阻抗占比重小,必须在系统功角δ摆到180°左右的时继电器才可能动作,见图3.3.4.2a。这时振荡电流很大。假如在线路附近故障,计算故障分量所使用的故障前线路电压很低,故障时的故障分量也很小,因此很容易满足上式不开放条件。(b)对长线路,区外故障时,故障点故障前电压较高,有较大的故障分量,因此上式的不利条件是长线,且故障点位于对侧电源附近的最不利。不过这时线路上电流分量分配系数较低,装置分配到的故障电流小于故障点的故障电流,因此上式开放保护条件不容易满足。本装置中的m数值是根据最不利的系统条件下,振荡中又发生区外故障时振荡闭锁装置不开放保护为条件验算的,并留有相当裕度,因而可保证此情况下不误开放保护。(2)系统振荡或振荡又区内不对称故障时振闭开放保护当系统正常发生区内不对称相间或接地故障时,将有较大的零序或负序分量,这时上式左侧大于右侧,振荡闭锁开放保护。不对称开放元件的特点当系统振荡伴随区内故障时,如果短路时刻发生在系统电势角未摆开时,振荡闭锁将立即开放。如果短路时刻发生在系统电势角摆开状态,则振荡闭锁将在系统角逐步减少时开放,也可能由近故障一侧瞬时开放跳闸后另一侧相继开放保护。

系统电压向量图

短路电流电压向量图

在系统正常运行或系统振荡时,Ucosφ,恰好反应振荡中心的正序电压。在三相短路时,设线路阻抗角为90°时,则Ucosφ是弧光电阻上的压降,三相短路时过渡电阻是弧光电阻,弧光电阻上压降小于5%Un。

区内对称故障开放振荡闭锁区内对称故障开放振荡闭锁实际系统线路阻抗角不为90°因而可进行角度补偿,如图所示。图中OD为测量电压,Ucosφ=0B,因而OB反应当线路阻抗角为90°时弧光电阻压降,实际上线路阻抗角不为90°,弧光压降为OA,与线路压降AD相加得到测量电压U。本装置引入补偿角θ=90°-φL(即OC⊥DC),得到φ1=φ+θ,Uos=Ucosφ1,三相短路时,Uos=OC≤OA,可见Ucosφ可反应弧光压降。

振荡闭锁非全相故障开放振荡闭锁

非全相振荡时,距离继电器可能动作,但选相区为跳开相区。非全相再单相故障时,距离继电器动作的同时选相区进入故障相区,因此,可以以选相区不在跳开相区作为开放条件。另外,非全相运行时,测量二个运行相相电流之差的工频变化量,当该电流突然增大达一定幅值时,说明运行相上又发生短路。立即开放非全相运行振荡闭锁。因而非全相运行发生故障时能快速开放。振荡闭锁特点系统发生振荡时闭锁距离保护正常运行时发生短路开放距离保护区外短路并引起系统振荡时闭锁距离保护区外短路后紧接着发生区内短路开放距离保护振荡中发生区外短路距离保护不会误动,振荡中发生区内短路距离保护可动作跳闸非全相振荡时闭锁距离保护,非全相运行又发生短路时开放距离保护距离保护实验1.仅投距离保护压板,重合把手切在“综重方式”;2.整定保护定值控制字中“投Ⅰ段接地距离”置1、“投Ⅰ段相间距离”置1、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”置1;3.等保护充电,直至“充电”灯亮;4.加故障电流I=5A,故障电压1**95.0ZDZIU=(1ZDZ为距离Ⅰ段阻抗定值)模拟三相正方向瞬时故障,装置面板上相应灯亮,液晶上显示“距离Ⅰ段动作”,动作时间为10~25ms,动作相为“ABC”;5.加故障电流I=5A,故障电压1**)1(*95.0ZDZIKU+=(K为零序补偿系数)分别模拟单相接地、两相接地正方向瞬时故障,装置面板上相应灯亮,液晶上显示“距离Ⅰ段动作”,动作时间为10~25ms;6.同1~5条分别校验Ⅱ、Ⅲ段距离保护,注意加故障量的时间应大于保护定值时间;7.加故障电流20A,故障电压0V,分别模拟单相接地、两相、两相接地和三相反方向故障,距离保护不动作。单侧电源线路上发生短路纵联保护拒动的原因(以闭锁式为例)如果负荷侧起动元件未起动,则将由远方起信起动发信,闭锁了电源侧的纵联保护如果负荷侧起动元件起动的话,则由于方向元件或阻抗元件不动作而不能仃信。闭锁了电源侧的纵联保护防止纵联保护拒动的措施

(以闭锁式为例)负荷侧如果起动元件未起动,则检查当任一个相电压或相间电压降低到小于0.6倍额定电压时,将远方起信推迟100mS。让电源侧跳闸。在RCS-901中,负荷侧如果起动元件起动,再加入一个超范围的工频变化量阻抗继电器。当其它的方向元件不动作而元件动作的话则仃信,让电源侧跳闸。负荷侧也可根据超范围的工频变化量阻抗继电器选相跳闸。防止纵联保护拒动的措施

(以闭锁式为例)在RCS-902中,负荷侧如果起动元件起动,再加入一个往反方向保护的以正序电压为极化量的阻抗继电器。当原有的纵联保护中的阻抗继电器和零序方向继电器元件均不动作,任一个相电压或相间电压降低到小于0.6倍额定电压,而且元件也不动作的话则停信,让电源侧跳闸。负荷侧也可由电压选相元件选相跳闸。弱电时投入反方向距离继电器 在弱电侧,当方向距离元件和零序正反方向元件均不动作,若反方向距离继电器也不动作时,结合对侧的高频信号和低电压判据,满足条件则发给对侧允许信号,并根据低电压选相跳闸。RCS-902弱电保护 该设计方案解决了一般高闭距离弱电情况下不能正确动作的问题,且安全性高,能自动适应系统电源方式的变化。RCS-902弱电保护在有串补电容线路上保护的对策研制并生产了RCS-902AS和RCS-931AS两种专门用于有串补电容情况下的保护。适用于本线路有串补电容、正向相邻线路出口有串补电容和反方向出口有串补电容时的高压线路保护。上述两种保护装置在距离保护和零序方向继电器上采取了专门措施。典型的串补装置固定串补 可控串补MOV和电容的等值特性MOV的伏--安特性MOV未击穿(线路末端三相短路):MOV击穿(电容器出口三相短路):在有串补电容情况下继电保护遇到的问题正向出口有串补电容时,在电容器后发生短路。由于电压反相,测量阻抗是容性的,导致方向阻抗继电器有一段拒动区。如果反方向出口有串补电容时,在电容器另一侧发生短路。由于电压、电流都反相,测量阻抗是感性的。将导致方向阻抗继电器可能误动。如果本线路末端或相邻线路始端有串补电容时,在串补电容后发生短路。按本线路阻抗(80~85)%整定的距离保护第Ⅰ段将可能误动,产生超越。正向出口电容器后短路拒动问题的对策1.解决区内故障因电压反向引起的阻抗继电器拒动的方法---工频变化量阻抗继电器能可靠动作用带记忆的正序电压作极化量的阻抗继电器也能可靠动作相邻线路出口电容器后短路超越问题的对策二、解决正向故障距离Ⅰ段超越的方法带记忆的正序电压为极化量的阻抗继电器

F1点故障时,继电器测量阻抗为。造成距离Ⅰ段误动。为此再设置一个电抗型继电器,其定值为利用正向保护级电压Uplv,根据实测电流自动调整电抗器的动作特性,自适应于系统运行方式的变化。保证阻抗Ⅰ段不超越。该电抗继电器与带记忆的正序电压为极化量的阻抗继电器构成逻辑与关系。电抗型继电器特性动作方程:三.反方向电容器后短路误动的对策以带记忆的正序电压为极化量的阻抗继电器反方向电容器后三相短路时,短路初瞬由于记忆作用阻抗继电器不会误动,短路稳态时由于记忆消失有可能动作。为此利用记忆时间相差两个周波的两个阻抗继电器的逻辑组合来保证阻抗继电器的方向性。反向三相短路时,记忆时间短的先动作,记忆时间长的后动作。如果它们动作时间相差15mS以上不发跳闸命令。而正向短路时两个继电器是同时动作的。工频变化量阻抗继电器利用两个工频变化量阻抗继电器构成逻辑与。一个按正常定值整定,另一个定值很大整定到对侧电源中心点。后者在反方向短路时的动作特性很小,理想情况动作特性是一个点。两个继电器动作特性的交集是动作区。在反向串补电容后短路不可能进入该交集,防止了误动。而正方向短路时两个工频变化量阻抗继电器是都动作的。同杆并架双回线解决方案•电流差动保护具有很好的保护跨线故障的能力(RCS-931A)•自适应重合闸配套辅助保护RCS-921A断路器失灵保护及自动重合闸装置本装置适用于220kV及以上电压等级的一个半开关结线与角形结线的断路器。装置功能包括断路器失灵保护(分为故障相失灵、非故障相失灵和发、变三跳起动失灵三种情况)、三相不一致保护、死区保护、充电保护和自动重合闸。

配套辅助保护RCS-925A过电压保护及故障起动装置 本装置可用作输电线路过压保护及远方跳闸的就地判别。RCS-925A根据运行要求可投入补偿过电压、补偿欠电压、电流变化量、零负序电流、低电流、低功率因素、低功率等就地判据,能提高远方跳闸保护的安全性而不降低保护的可靠性。另外,本装置还具有过电压保护和过电压起动发讯的功能。配套辅助保护RCS-922A短引线保护装置 主要用作一个半开关结线方式下的短引线保护,也可兼用作线路的充电保护。短引线保护采用电流比率差动方式;线路充电保护由两段和电流过流保护构成。保护的出口正电源由线路隔离刀闸的辅助接点(或屏上压板)与装置的起动元件共同开放,使保护的安全性得以提高。配套辅助保护RCS-923A断路器失灵起动及辅助保护装置 RCS-923A是由微机实现的数字式断路器失灵起动及辅助保护装置,也可作为母联或分段开关的电流保护。装置功能包括失灵起动、三相不一致保护、两段相过流保护和两段零序过流保护、充电保护等功能,可经压板和软件控制字分别选择投退。通信辅助设备MUX-64继电

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