WXH-810系列微机线路保护装置技术交流 (2)课件

许继电气保护及自动化事业部WXH-810系列微机线路保护装置第一篇

WXH-810系列微机线路保护装置的保护原理及实现WXH-810系列微机线路保护装置产品概述

WXH-810系列微机线路保护装置是基于32位浮点型DSP为基本的硬件平台和实时多任务操作系统上的线路保护装置。该系列装置适用于作35kV-110kV输电线路的保护装置。该系列装置还含有双母线交流电压切换回路、适用于断路器单或双跳闸线圈的出口操作回路。

WXH-810系列保护配置保护型号相间距离接地距离TV断线后过流过流保护零序保护低周减载低压减载相继速动重合闸手合同期快速复归WXH-811√√√√√√√WXH-815√√√√√√√√√√WXH-816√√√√√√√√√WXH-817√√√√√√√√WXH-810系列保护距离保护

WXH-811、WXH-815、WXH-817装置设置了三段式相间距离保护及三段式接地距离保护。WXH-816装置设置了三段式相间距离保护及根据零序电流投入的两段式接地距离保护。相间距离保护采用圆特性阻抗继电器，接地距离保护采用四边形特性阻抗继电器。

WXH-810系列保护距离保护距离保护的原理

距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离（阻抗）,并根据距离保护的远近而确定动作时间的一种保护。主要元件为距离（阻抗）继电器，根据电压、电流测知保护至短路点之间的阻抗值。如上图所示，距离保护的三段时限特性。基本原理

WXH-810系列保护距离保护常用保护元件阻抗计算方向阻抗元件比相式园特性阻抗元件不对称故障开放元件对应故障开放元件距离保护的原理WXH-810系列保护距离保护

接地阻抗计算:阻抗计算元件距离保护的元件介绍单相接地经过渡电阻模型Zφ=Uφ/(Iφ+Kz*3I0))WXH-810系列保护距离保护阻抗计算元件距离保护的元件介绍Zφφ=Uφφ/Iφφ相间阻抗计算不考虑相间弧光电阻相间短路模型WXH-810系列保护距离保护多边形特性说明：

1.小偏四边形主要保征门口短路可靠动作。

2.电抗线是为了防止接地距离超越，计算X后下倾α。3.电阻线倾斜，与R轴夹角为60°,主要是躲负荷阻抗用。

距离保护的元件介绍多边形特性方向阻抗元件优点：躲负荷能力强WXH-810系列保护距离保护距离保护的元件介绍阻抗继电器暂态特性

阻抗继电器稳态特性暂态园特性阻抗继电器暂态园特性阻抗继电器记忆正序电压当前正序电压园特性阻抗元件介绍WXH-810系列保护距离保护距离保护的元件介绍园特性阻抗元件优点：1.耐过渡电阻能力较强。当用于短线路时，动作特性可向第一相限偏移，进一步增加耐过渡电阻能力。2.明确的方向性。缺点：1.躲负荷能力较差。WXH-810系列保护距离保护距离保护的元件介绍行为分析：不对称故障开放元件振荡与区内短路同时存在满足上述条件。单相故障：I2F+I0F=2I1F

两相短路：I2F=I1F

两相短路接地：|I2F+I0F|=I1F单纯振荡或振荡与区外短路同时不满足上述条件。1.单纯振荡时正序电流很大，负序、零序接近零。

2.振荡和区外故障同时存在，本线路正序电流很大，零序、负序电流小。WXH-810系列保护距离保护距离保护的元件介绍对称故障开放元件振荡判别元件:原理：判别测量振荡中心的电压为正序电压，是正序电压和电流之间的夹角系统电压向量图如图所示：1.在在系统正常运行或系统振荡时，恰好反应振荡中心的正序电压；2.在三相短路时，为弧光电阻上的压降，三相短路时过渡电阻是弧光电阻，弧光电阻上压降小于5％

WXH-810系列保护距离保护距离保护的元件介绍对称故障开放元件振荡判别元件:短路电流电压向量图

分析：1.实际系统线路阻抗角不为90°，因而需进行角度补偿。

如图：

OB反应当线路阻抗角为90°时弧光电阻压降，实际的弧光压降为OA。2.实际应用公式：

WXH-810系列保护距离保护距离保护的元件介绍对称开放元件判据：当上述门槛满足后，延时一段时间后开放三相对称故障；延时可取固定门槛，也可根据振荡周期实现自适应。M1通常<0.1，m2通常<0.25对称故障开放元件WXH-810系列保护距离保护WXH-810系列距离保护原理保护启动元件相电流突变量启动元件DI1、静稳破坏检测元件零序电流辅助启动元件I04选相元件电流突变量选相

电流稳态量选相

WXH-810系列保护距离保护接地距离多边形特性＋零序方向元件实际应用说明：1.接地距离动作特性为多边形特性,始终带偏移特性,方向元件为零序功率方向元件。WXH-810系列保护距离保护距离保护逻辑距离I.II段不考虑系统发生振荡的影响，如距离I段动作逻辑出口，距离II段动作则固定，开始计时，延时到出口跳闸，距离III段动作则开始计时，延时到出口跳闸突变量启动0～150ms突变量启动或I04辅助启动150ms后或静稳启动本阶段需考虑振荡的影响，不对称故障由元件由I012元件开放；在未发生振荡时三相对称故障有DI2元件开放；在检出发生振荡时，由BC相UCOS元件开放三相对称故障;距离I、II段动作后如开放元件动作，且满足延时条件出口跳闸；距离III段动作延时到出口跳闸WXH-810系列保护距离保护距离保护手合加速逻辑计算六种阻抗,任一阻抗满足条件后延时30MS出口永跳。WXH-810系列保护零序保护WXH-810系列保护装置设置了Ⅰ～Ⅳ段零序电流(方向)保护。WXH-816无零序保护。零序保护的投退由压板控制，每段都可由控制字选择经方向或不经方向元件闭锁，零序方向元件的电压门槛不小于1V，不大于2V。WXH-810系列保护零序保护常用保护元件零序方向过流零序保护的原理零序保护的优点对高阻接地故障有较高的灵敏度零序保护的缺点保护范围受系统运行方式影响较大。不能实现全线速动。WXH-810系列保护零序保护零序方向过流零序保护的元件介绍零序功率方向判据零序过流判据零序功率正方向元件零序过流元件&零序方向过流动作零序方向过流元件的动作逻辑WXH-810系列保护零序保护零序方向过流零序方向保护的四段时限特性零序保护的元件介绍零序功率正方向元件零序过流I段&零序I段出口零序功率正方向元件零序过流N段&零序延时段出口N段延时元件零序方向保护的动作逻辑WXH-810系列保护过流保护WXH-810系列保护装置实时计算并进行三段（WXH-816为四段）过流判别。当任一相电流大于Ⅰ段电流定值1.2倍时，装置瞬时段出口跳闸的时间不大于25ms。为了躲开线路避雷器的放电时间，本系列装置中Ⅰ段也设置了可以独立整定的延时时间。若I段带方向和/或低电压，当TV断线时不投入TV断线留Ⅰ段则闭锁Ⅰ段；若投入TV断线留Ⅰ段则I段退方向。Ⅱ、Ⅲ段（WXH-816有Ⅳ段）同Ⅰ段。WXH-810系列保护重合闸WXH-810系列保护装置可以实现三相重合闸、停用重合闸两种方式

可以满足检同期、检无压、非同期的要求。重合闸WXH-810系列保护重合闸原理WXH-810系列保护重合闸重合闸方式WXH-810系列保护重合闸原理检无压方式投检同期方式投

重合闸方式

0

0

无检定

0

1

检同期

1

0

检无压

1

1

检同期WXH-810系列保护重合闸充电时间为15秒。a.断路器在“合闸”位置，断路器跳闸位置继电器TWJ不动作；b.重合闸启动回路不动作；c.没有低气压闭锁重合闸和闭锁重合闸开入；d.重合闸不在停用位置。WXH-801(802)重合闸原理重合闸充电条件WXH-810系列保护辅助判据

TV断线判据用于大电流接地系统的判据为：一相或两相TV断线判据：|UA＋UB＋UC|>7V(有效值);三相TV断线判据：(有效值)且正序电压小于0.5Un。用于小电流接地系统的判据为：一相或两相TV断线判据：任两相线电压的模值之差大于18V；三相TV断线判据：三个线电压均小于18V且任一相电流大于0.06In。

WXH-810系列保护辅助判据

TA回路自检TA断线无零序电压但零序电流持续12s大于IV段定值，则报TA断线；

TA回路异常

三电流之和是否同零序电流回路的采样值相符，如果持续60ms电流差值大于1.4In，则报TA回路异常。第二篇

WXH-810系列保护装置结构和系统设计思路WXH-810系列保护装置结构和设计思路保护装置结构平台通用性设计高可靠性设计人性化设计开放性设计WXH-810微机保护装置硬件结构保护装置采用新一代32位基于DSP技术的通用硬件平台。整体大面板。全封闭机箱，硬件电路采用后插拔式的插件式结构。CPU电路板采用6层板，并采用表面贴装技术，提高了装置可靠性。WXH-810微机保护装置硬件介绍通用的DSP型保护模块

32位浮点DSP技术

16位A\D转换装置自检功能强大，开出可自检到继电器线圈。硬件存储容量大报告输出全汉化WXH-800微机保护装置硬件介绍通用的人机接口模块友好的人机界面：大屏幕、图形化、汉化、彩色液晶。也可以通过PC机进行操作。支持RS232、RS485、Ethernet等多种通信接口采用国际通用标准规约（IEC60870-5-103、IEC60870-5-104），灵活配置，充分满足不同用户的要求，方便与不同厂家的产品互联。系统设计思路一平台通用性设计平台通用性设计各保护插件硬件统一便于维护、生产、开发系统设计思路—高可靠性设计高抗干扰性设计完善的干扰屏蔽吸收措施多层印制板的采用专业的印制板走线布局高电磁兼容能力机箱结构的采用达到标准规定的最高电磁兼容能力指标系统设计思路—高可靠性设计硬件冗余设计保护出口由多个CPU