PSL620C系列新版技术说明书-V4.2

数字式线路保护装置技术说明书国电南京自动化股份有限公司2004年4月*本说明书可能被修改，请注意最新版本*由国电南自技术部监制本技术说明书适用于以下版本的保护程序：改为1200us。2.CT、PT自检增加打印时带参数的功能。偏移特性的距离Ⅲ段合闸加速可由该控制字选择是否经过1.5秒延时动作。4.PSL621C零序重合闸保护、PSL623C过流零序重合闸保护在重合后加速开放3秒。1装置简介 2技术参数 32.1额定电气参数 32.2主要技术性能 42.3绝缘性能 42.4电磁兼容性能 52.5机械性能 52.6正常工作大气条件 63PSL621C线路保护装置 73.1保护原理说明 73.2硬件使用说明 233.3定值清单及整定说明 4PSL622C线路保护装置 424.1保护原理 424.2硬件使用说明 494.3定值清单及整定说明 5PSL623C线路保护装置 5.1保护原理 5.2硬件使用说明 5.3定值清单及整定说明 6PSL626C线路保护装置 6.1保护原理说明 6.2硬件使用说明 6.3定值清单及整定说明 6.3.2定值整定说明 7PSL627C线路保护装置 7.1保护原理说明 7.2硬件使用说明 7.3定值清单及整定说明 8信息记录和分析 9与变电站自动化系统配合 10事件信息一览表 1PSL620C系列数字式线路保护装置是以距离保护、零序保护和三相一次重合闸为基本配置的成套线路保护装置，并集成了电压切换箱和三相操作箱，适用于110kV、66kV或35kV输配电线路。目前该系列保护装置有PSL621C、PSL622C、PSL623C、PSL626C、PSL627C五本系列保护装置基本配置(PSL621C)设有两个硬件完全相同的保护CPU模件，其中一个保护CPU完成距离保护功能，另一个保护CPU完成零序保护和三相一次重合闸功能，各CPU插件之间相互独立。各种保护功能均由软件实现。保护的逻辑关系符合“四统一”设计原则。表1PSL620C系列各产品型号及功能配置功能三段式相间距离√√√三段式接地距离√√二段式接地距离√四段式零序保护√√√三相一次重合闸√√√√√高频保护√三段式过流保护√√√二段式过流保护√√双回线相继速动√√√不对称故障相继速动√√√断路器失灵启动√√√低压减载√√低周减载√√√√√双母线电压切换回路√√√√√出口操作回路√√√√√故障录波√√√√√故障测距√√√GPS对时√√√√√捕捉同期合闸*****通道或通信用光纤接口*****第二个断路器操作回路*****通信接口配置方式*****与变电站自动化配合√√√√√适用于110kV√√√适用于66kV、35kV√√注：√表示该型号装置中有此功能，*表示某功能可选，空白表示无此功能。1)人性化：2●装置采用大屏幕全汉化液晶显示器，可显示15×8个汉字，显示信息多；●事件和定值全部采用汉字显示或打印，摒弃了字符表述方式；●录波数据以波形方式输出，包括模拟量和重要开关量，可由突变量或开关变位启动；●定值以汉字表格方式输出，控制字可按十六进制和按功能两种方式整定；●全汉化WINDOWS界面的调试和分析软件PSview,不但能完成人机对话的功能，还能对保护录波数据分析。2)大资源：●保护功能模件(CPU)的核心为32位微处理器，配以大容量的RAM和FlashRAM,使得本装置具有极强的数据处理能力和存储能力，可记录的录波报告为8至50个，可记录的事件不少于1000条。数据存入中，装置掉电后可保持；●A/D模件采用16位的A/D转换和有源低通滤波，使本装置具有极高的测量精度；●采用CAN网作为内部通讯网络，数据信息进出流畅，事件可立即上传；●可独立整定32套定值，供改变运行方式时切换使用。3)高可靠性：●装置采用背插式机箱结构和特殊的屏蔽措施，能通过IEC255—22—4标准规定的IV级(4kV±10%)快速瞬变干扰试验、IEC255—22-2标准规定的IV级(空间放电15kV,接触放电8kV)静电放电试验，装置整体具备高可靠性；●组屏可不加抗干扰模件。4)开放性：●通信接口方式选择灵活，与变电站自动化系统配合，可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信。5)透明化：●记录保护内部各元件动作行为和录波数据，记录各元件动作时内部各计算值；●记录保护在一次故障中发出的所有事件和当前运行的定值；●可将数据在PSview软件上分析保护内部各元件动作过程。●在采样回路中，选用高精度、高稳定的器件，保证正常运行的高精度，避免因环境改变或长期运行而造成采样误差增大；●细微的软件自动调整，提升装置精度。完善的自检功能，满足状态检修的要求；●装置中无可调节元件，无需在现场调整采样精度，同时可提高装置运行的稳定性。32技术参数2.1额定电气参数2.1.1额定直流电压220V或110V(订货请注明),允许工作范围：80%～115%2.1.2额定交流数据a)相电压100/√3(额定电压Un)b)线路抽取电压100V或100/√3V(有重合闸时可用，软硬件自适应)c)交流电流5A或1A(订货请注明，额定电流In)d)额定频率50Hz或60Hz(60Hz时订货请注明)e)过载能力10倍额定电流，允许10秒40倍额定电流，允许1秒电压回路：1.2倍额定电压，连续工作2.1.3功率消耗a)直流回路正常时<40W,跳闸时<50Wb)交流电压回路<0.3VA/相c)交流电流回路In=5A时，<0.3VA/相2.1.4接点容量2.1.5状态量电平a)各CPU及通信接口模件的输入状态量电平24V(18V～30V)b)GPS对时脉冲输入电平24V(18V～30V)c)各CPU输出状态量(光耦输出)允许电平24V(18V～30V)d)各CPU输出状态量(光耦输出)驱动能力42.2主要技术性能2.2.1采样回路精确工作范围a)电压：0.2V～70V(PSL626C、PSL627C为0.3～120V)b)电流：0.04In-20In2.2.2模拟量测量精度误差不大于±5%2.2.3整组动作时间(包括继电器固有时间)a)相间和接地距离I段(0.3倍整定值时):不大于15ms;b)相间和接地距离I段(0.7倍整定值时):不大于22ms;c)零序I段(1.2倍整定值时):不大于22ms;d)高频保护：不大于30ms(可能会受通道影响)。2.2.4暂态超越距离保护I段、零序保护I段和过流I段均不大于5%2.2.5最小整定阻抗(不包括因装置外部原因造成的误差)暂态超越不大于5%的最小整定二次侧阻抗值为0.05Ω(短路电流大于4A)2.2.6测距误差(不包括因装置外部原因造成的误差)金属性故障时，不大于±2%。2.3绝缘性能2.3.1绝缘电阻装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各等级的各回路绝缘电阻不小于50MΩ。2.3.2介质强度在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz,电压2000V(信号输入端子为500V)历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。2.3.3冲击电压在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受1.2/50μs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。52.3.4耐湿热性能装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验2.4电磁兼容性能2.4.1静电放电抗干扰度通过GB/T17626.2—1998标准、静电放电抗干扰4级试验。2.4.2射频电磁场辐射抗干扰度通过GB/T17626.3—1998标准、射频电磁场辐射抗干扰度3级试验。2.4.3电快速瞬变脉冲群抗扰度通过GB/T17626.4—1998标准、电快速瞬变脉冲群抗扰度4级试验。2.4.4浪涌(冲击)抗扰度通过GB/T17626.5标准、浪涌(冲击)抗扰度3级试验。2.4.5射频场感应的传导骚扰度通过GB/T17626.6—1998标准、射频场感应的传导骚扰度3级试验。2.4.6工频磁场抗扰度通过GB/T17626.8—1998标准、工频磁场抗扰度5级试验2.4.7脉冲磁场抗扰度通过GB/T17626.9—1998标准、脉冲磁场抗扰度5级试验。2.4.8阻尼振荡磁场抗扰度通过GB/T17626.10—1998标准、阻尼振荡磁场抗扰度5级试验。2.4.9振荡波抗扰度通过GB/T17626.12—1998标准、振荡波抗扰度4级试验。2.4.10辐射发射限值试验通过GB9254—1998标准、辐射发射限值A类试验。2.5机械性能2.5.1振动装置能承受GB7261中16.3规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。装置能承受GB7261中17.5规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。2.5.3碰撞6装置能承受GB7261第18章规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。2.6正常工作大气条件2.6.1环境温度正常工作温度：-5℃~+40℃2.6.2正常工作相对湿度2.6.3正常工作大气压力73PSL621C线路保护装置PSL621C为PSL620C系列产品的基本配置型，因此本说明书将着重介绍PSL621C的保护原理。其他保护装置若保护功能原理同PSL621C的，可参看以下介绍。3.1保护原理说明3.1.1启动元件保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。各保护CPU的启动元件相互独立，且基本相同。启动元件包括相电流突变量启动元件、零序电流辅助启动元件和静稳破坏检测元件(零序电流保护没有静稳破坏检测元件)。任一启动元件动作则保护启动。.a)相电流突变量启动元件的判据为：其中：φ为a,b,c三种相别，T为20ms,In为额定电流△i₀=|i。(t)-2*i。(t-T)+i₄(t-2T)|,为相电流突变量△Ir=max(|I₄(t-T)-2*I₀(t-2T)+I₄(t-3T))|),为相电流不平衡量的最大值其中i₀(t)、i₄(t-T)、i₄(t-2T)分别为t时刻、t-T时刻和t-2T时刻的电流瞬时值，有效值。当任一相电流突变量连续三次大于启动门坎时，保护启动。b)零序电流辅助启动元件是为了防止远距离故障或经大电阻故障时相电流突变量启动元件灵敏度不够而设置的辅助启动元件。该元件在零序电流大于启动门坎并持续30ms后动作。零序电流启动门坎在零序保护中为零序电流IV段定值，在距离保护中为零序电流辅助启动门坎定值。c)静稳破坏检测元件是为了检测系统正常运行状态下发生静态稳定破坏而引起的系统振荡。该元件判据为：任一相间阻抗在具有全阻抗特性的阻抗辅助元件内持续30ms,并且振荡中心电压U1Cosφ小于0.5倍的额定电压。当该元件动时，保护启动，进入振荡闭锁逻辑。当振荡闭锁功能退出时，该元件退出。83.1.2选相元件选相是为了防止区内外故障时非故障回路的测量阻抗可能发生的误动，包括突变量选相元件和稳态选相元件。突变量选相元件又分相间电压突变量选相和相间电流突变量选相。相间电压突变量选相具有多点故障选相可靠、对于负荷端和弱馈的保护选相可靠的优点。所以，相间电压突变量选相作为首要选相元件。当相间电压突变量选相元件灵敏度不够时，突变量选相采用相间电流突变量选相。稳态选相元件采用阻抗选相、电压选相和序分量选相三种方法综合判别。3.1.3距离保护距离保护设有Z、Z、Z三个相间距离保护和Z、Z、Z。三个接地距离保护。3.1.3.1接地距离U₄=Ld(I₀+Kx3I₀)/dt+R₀(I₆+K3I₀),φ=a,b,cKx=(X₀-X₁)/3X₁,K=(R₀-R₁)/3R₁1)接地距离偏移阻抗元件I、Ⅱ段动作特性如图3.1.1的黑实线所示，偏移阻抗Ⅲ段动作特性如图3.1.2的黑实线所示。其中，阻抗定值Zm按段分别整定，而电阻分量定值Rm和灵敏角φp三段公用一个定值。偏移门坎根据Rm和Zφ自动调整。R分量的偏移门坎取R'=min(0.5Rzo,0.5Zzo)X分量的偏移门坎取X'=min(0.52,0.5Zp)9图3.1.1阻抗I、Ⅱ段动作特性图3.1.2阻抗Ⅲ段动作特性为了使各段的电阻分量便于配合，本特性电阻侧的边界线的倾角与线路阻抗角φ相同，这样，在保护各段范围内，具有相同的耐故障电阻能力。2)由于Z不能判别故障方向。因此还设有正序方向元件F。该元件采用正序电压和回路电流进行比相。以A相正序方向元件F为例，令U₁=1/3(U+aU,+a²U),正序方向元件F₁的动作判据为动作特性如图3.1.1和图3.1.2中的双点划线所示。正序方向元件的特点是引入了健全相的电压，因此在线路出口处发生不对称故障时能保证正确的方向性，但发生三相出口故障时，正序电压为零，不能正确反应故障方向。为此当三相电压都低时采用记忆电压进行比相，并将方向固定。电压恢复后重3)在两相短路经过渡电阻接地、双端电源线路单相经过渡电阻接地时，接地阻抗继电器会产生超越。由于零序电抗元件能够防止这种超越，因此接地阻抗还设有零序电抗X₀的动作特性如图3.1.1的虚线X₀所示。从图中可以看到，X₀的保护范围与Zw一样。相间距离由偏移阻抗元件Zpγa和正序方向元件FiU=Ldl|dt+Rl₀₀,φφ=bc,ca,ab1)相间偏移阻抗I、Ⅱ段动作特性如图3.1.1的黑实线所示，偏移阻抗Ⅲ段动作特性如图3.1.2的黑实线所示，相间距离偏移特性和接地距离相同。其中，阻抗定值Zm按段分别整定，灵敏角φ三段公用一个定值。相间偏移阻抗I、Ⅱ的电阻分量为R₀的2)相间距离所用正序方向元件F原理和接地距离所用正序方向元件原理相同。相间距离有全阻抗性质的四边形特性，其定值与阻抗Ⅲ段相同，动作特性如图3.1.3所示。阻抗辅助图3.1.3阻抗辅助元件动作特性开放(短时开放)。在突变量启动150ms后或者零序辅助启动、静稳破坏启动后，投入振荡检测元件。当检测出系统无振荡时，开放距离I、Ⅱ段保护；当判断为系统有振荡无故障时，当判断为系统有振荡且有区外故障时，闭锁距离I、Ⅱ段保护。距离Ⅲ段保护一直投入，不除区内故障。振荡检测元件包括阻抗变化率(dZ/dt)检测元实际系统发生振荡的机率很小，绝大多数振荡闭锁期间系统并没有发生振荡。因设两侧电源为E=Eeõ,不难推导出M侧测量阻抗为Z=Zs/(1-eǒ)-Z三个测量阻抗中至少有一个会不断变化，阻抗变化率元件不开放距离保护；系统振荡时发生三相故障，三个测量阻抗均不变化，该元件动作开放距离保护，但此时距离保护能正确反应2)不对称故障开放元件由于阻抗变化率检测元件在系统振荡下的不对称故障时不能开放，本装置设置了不对称I₀+I₂>mI该方法能有效的防止振荡下发生区外故障时距离保护的误动，而对于区内的不对称故障能够开放。为了防止振荡系统切除时零序和负序电流不平衡输出引起保护的误动，保护延时3)振荡闭锁逻辑振荡闭锁逻辑如图3.1.5所示。ZD¹=1时开放阻抗I段；ZD"=1时开放阻抗Ⅱ段。振荡闭锁退出时，ZD'、ZD"总是开放的。突变量起动时，通过时间元件T2短时开放150ms,然后投入振荡检测元件；零序启动或静稳破坏启动后闭锁短时开放，直接进入振荡检测。由于距离Ⅱ段延时要大于短时开放时间，因此ZD"还有一个Ⅱ段固定逻辑，短时开放期间若阻抗Ⅱ段动作，通过元件‘或’门2和‘与’门2将ZD"固定。阻抗Ⅱ段动作阻抗Ⅱ段动作突变量启动零序启动1静稳破坏启动4IO+I2>mI13振荡闭锁退出52R2ZDⅡ&图3.1.5振荡闭锁逻辑3.1.3.5距离保护逻辑距离I、I、III段的出口逻辑分别如图3.1.6、3.1.7、3.1.8所示。图中，k=I、II、III抗(φ=a、b、c,相间距离无零序电抗元件);F1φ、XXφ表示φ相的正序方向和选相。ZDIZDIZ¹pyφF1φ0XloφXXφ&1&2&3图3.1.6距离I段逻辑(相间距离无Xo)a3a3R2ZDIⅡZIpyφF1φXlloφφ距离Ⅱ段出口图3.1.7距离|段出口逻辑(相间距离无Xoφ)ZD'、ZD"分别是振荡闭锁元件的距离I,II段开放输出。对于距离I段，阻抗动作后通过‘与’门2和‘或’门1将XXφ和X"0φ固定，目的是防止发展性故障时阻抗元件的误返回。对于距离III段，还将F1φ固定，目的是防止系统振荡和故障同时发生时，方向元件的周期性返回引起保护拒动。另外，距离III段还可以根据控制字选择带偏移特性。Ⅲ段偏移投入xIIloφ2XXφ图3.1.8距离Ill段出口逻辑距离Ⅲ段出口R203.1.3.6双回线相继速动如图3.1.9所示双回线，当负荷侧K₁点故障时，保护3的阻抗Ⅲ段起动，保护2跳闸后保护3的阻抗Ⅲ段返回，保护1的阻抗Ⅱ段可以利用这个特性进行相继速动；当电源侧的K₂点故障时，对于保护4,由于是反方向故障，阻抗Ⅲ段不会起动，但具有全阻抗特性的阻抗辅助元件能够起动，保护2的阻抗Ⅱ段可以利用这个特性加速动作。图3.1.9双回线接线示意图装置设有一个允许邻线加速阻抗Ⅱ段的开出继电器和一个邻线允许本线加速阻抗Ⅱ段的开入端子，用作双回线加速配合。当本线路的Ⅲ段距离元件动作然后返回时，或者Ⅲ段不动但反方向阻抗辅助元件动作2)本线路保护测量出故障在距离Ⅱ段范围内(包括方向和选相);3)装置起动时没有加速信号，其后300毫秒内收到同侧另一回线路的加速信号；4)在满足上述全部三个条件后经一个短延时(20ms)仍不返回，则本线路距离Ⅱ段带负荷的线路发生不对称故障，对侧跳闸后导致本侧非故障相负荷电流消失。本装置利1)定值中控制字“不对称故障相继速动”投入；2)本侧线路保护测量出故障在距离Ⅱ段范围内(包括方向和选相);3)本侧线路保护测量出故障未发生转换；4)任一相电流由故障时有负荷电流变为无负荷电流；有负荷电流的判据：a)最小的相电流大于0.2In,或者b)最小的相电流小于0.2In、大于0.04In且不是电容电流。a)最小的相电流小于0.04In,或者b)最小的相电流小于0.2In、大于0.04In且是电容电流(电流超前电压90±20度)。5)满足上述四个条件后经短延时(100ms)仍不返回，则本侧线路距离Ⅱ段加速动作。3.1.4零序保护设有零序I段、零序Ⅱ段和零序总投压板。零序总投压板退出时，零序保护各段都退出。零可将零序IV段电流整定为其他各段的最小值，且时间定值整定为20秒。不灵敏I段仅用在断路器合闸或重合闸时瞬时切除严重故障。其定值按躲过断路器不同时合闸产生的最大零序电流整定，且不小于加速断定值。不灵敏I段是否带方向由零序I段方向投退控制位控制，其投退由零序I段压板控制。3UO=Ua+Ub+Uc时出口。二次谐波制动比为18%。零序功率方向元件动作范围是170°~330°。零序IV段动作直接发永3U0在阴影区域方向元件动作PT为电压互感器TV,CT为电流互感器TA,下同1B断线&Y5CH51C1”H&甘Ⅱ0/1C0”HH1CCCC&TO1零序总投零序I段零序保护逻辑方框图段9((T02CT03启动或“其他保护动作”开入量启磷序总投1零序总投&Y10TO4Cb)有“闭锁重合闸”开入c)控制回路断线10s后跳位继电器动作g)“低气压闭锁重合闸”开入持续400毫秒后重合闸启动(重合闸启动后禁止“低气压闭锁重合闸”开入)i)重合闸启动后重合闸计时条件不满足持续10sj)跳位继电器动作持续30秒a)重合闸放电条件均不满足b)保护未启动c)保护未动作d)跳位继电器返回由控制字选择在开关偷跳时是否启动重合闸，开关偷跳后，重合闸按整定的检同期方式在线路抽取电压或母线电压小于0.75倍额定电压时检同期元件闭锁。本装置的检无压方式为检线路无压或母线无压，即当线路或母线无压时皆启动重合闸计本装置可自适应线路抽取电压的额定电压、相别和极性，不再需要整定。11TWTIVWJ2手合Y5Y5H4H4H5KG.O11&Y2400t2&Y63.1.6失灵启动Iw<INV1动作继电器接点串联后用于启动失灵保护。Ux>0.75UxnUφ>0.75Un&Y7KG.2100H6KG.1a)保护跳闸后重合闸开放时间内(不大于30秒)线路又有电流；b)重合闸动作时触发后加速脉冲。满足上述任意条件时，置重合闸加速标志零序保护中后加速设有独立的加速段，加速段电流定值在重合后，重合加速脉冲延长3秒。手合加速脉冲延长3秒。手合加速和重合加速判断模块3.1.8交流电压电流异常判断3.1.8.1交流电压断线后只保持启动前的标志。上述两个判据的任意一个满足，持续1.25秒后发PT断线信号，并报PT断线事件。三相失压采用以下判据：三相电压绝对值之和小于0.5Un,开关在合位或者某相电流大于0.04In,认为是PT三相满足上述条件时，置PT三相失压标志，持续1.25s发PT断线信号和PT三相失压事件。无论是PT不对称断线还是PT三相失压均视为PT断线。PT断线时，距离保护退出，并退出静稳破坏启动元件。零序电流保护的方向元件是否退出由控制字决定，不带方向元件的各段零序电流保护可以动作。距离保护设有两段相电流保护元件及其延时元件，根据过流保护控制字投退。在PT断线期间，“过流保护”和“PT断线过流保护”两个控制字中任意一个投入，两段相过流保护都将投入。PT断线后若电压恢复正常，所有的保护也随之恢复正常。3.1.8.2线路抽取电压异常当重合闸投入且装置整定为重合闸检同期或检无压方式，则要用到线路抽取电压。当线路抽取电压小于30V,且任一相有流或者开关在合位时，满足条件持续10秒报“线路PT断线”并驱动PT断线信号灯，而重合闸逻辑中检同期和检无压的逻辑判断不进行特殊处理。如果重合闸不投入或者不检同期也不检无压，线路抽取电压可以不接入装置，也不进行线路抽取电压断线的判断。线路PT断线后若线路抽取电压恢复正常，装置PT断线信号灯自动复归，并报“线路PT断线消失”事件。3.1.8.3交流电流异常装置上电2小时之内，检查交流电流相序的正确性，判据：1)3I2>0.25In;2)3I2>4*3I1;3)持续时间一分钟；在最大相间电流差大于最大相电流的50%且最大电流相大于额定电流的25%时，延时10零序电流3I0大于零序电流启动定值，持续10秒后报“CT不平衡”,并且闭锁零序电流启动元件。当零序电流返回1秒后，保护也立即恢复正常。3.1.10.1低周减载1)三相电流均小于0.1倍额定电流；4)系统频率小于45Hz;3.1.10.2低压减载1)三相电流均小于0.1倍额定电流；FDZ<&Y2≥H1FPT断线UDY<& Y4 Uφ<12VU2>5VPT断线H4低周减载和低压STGNAICOM中央信号1中央52信保护信* 4X投入相44X4X1-4X12允许邻线加速πEπ4STGNAICOM中央信号1中央52信保护信* 4X投入相44X4X1-4X12允许邻线加速πEπ45X01投入零序I段3.2硬件使用说明3.2.1整体结构人人 KB二二二.二、1□二二， 5X02投入零序Ⅱ3.2.1.1装置面板图AA/RAD电压切换交流输入装置整体结构图COM信号复归COM+人T111□人量图3.2.2PSL621C正面面板布置图备用N0.9NO8POW24V(1)打印和以太网斗大网备用①①跳位合位3.2.1.2结构与安装本装置外形为19英寸4U标准机箱，结构安装如下图。图3.2.4PSL621C机箱结构图图3.2.5PSL621C屏面开孔图·PSL621C保护装置·21211234212112345678921212AG1234567Uf2OUAUEUGUaUbUcUnUxUxnIa’Ib’Ic’89同时动作UI91VS23131459734564597II2YQJ2YQJ+XM+XM19图3J²S621C端子定义图(背视)3.2.2模件设建说明下组成装置的插件有：电压切换模件(VS)、交流模件(AC)、模/数转换模件(AD)、保护模件(CPU)、通讯接口模件(COM)、电源模件(POWER)、信号模件(SIGNAL)、断路器位置模件(TWJHWJ)、跳闸出口模件(TRIP)、人机对话模件(MMI,位于整面板背部)。具体硬件模78块图见图3.2.7。78A/D和DSPQDJl+24V(2)79信号复归I12345POWRF67913AMMIAC8图3.2.7PSL621C硬件模块图以人网B1111公其中，1X01其中，1X013.2.2.1电压切换模件(VS)电压切换模件(VS)安装在本装置的1#插件位置，其功能相当于电压切换箱。利用PT电压隔离刀闸的合位辅助触点驱动继电器线圈(该模件还可以根据要求配置为双位置继电器：PT电压隔离刀闸的合位辅助触点驱动切换继电器的动作线圈，分位辅助触点驱动继电器的复归线圈，可以防止短时失去操作电源造成PT断线)。原理示意图如下：图3.2.8电压切换模件原理及端子接点图2YQJ3端子：提供两组母线电压切换开出接点。端子：提供两组母线电压切换位置异常开出十1X31～1X341X31～1X342X10交流变换模件(AC)安装在本装置的2#插件位置，有4个电流变换器和6个电压变换器，如图3.2.9所示。2图3.2.9交流模件与系统接线图向、零序过流元件均采用自产的零序电流计算，但是零序电流起动元件仍由外部的输入零序电流计算，因此如果零序电流不接，则所有与零序电流相关的保护均不能动作，电流变换器Ia’Ia’Ux。Ic1X10端子为装置的机壳地。应将该端子接至接地铜排。2X1-22X1-4投运前调试时注意检查。2X1-63.2.2.3模/数转换模件(A/D)2X1-7模/数转换模件(A/D)安装于3#插件位置，由有源低通滤波、采样保持(S/H)、模拟件，精确工作电流可达0.04In,精确工作电压达0.2V,提高距离保护的动作精度及在短线的应用能力。各模拟量经有源低通滤波，可有效滤除高次谐波，而对基波量的衰减不到1%,且各通道模拟量的衰减率及相移皆能达到很好的一致性。A/D数据(带校验码)通过串行方式将数据送至各CPU,完美地解决了多CPU共享A/D数据采集系统的难题，该项技术已获国家专利。有源低通滤波MUXA/D微处理器模件有源低通滤波交流变换图3.2.10A/D模件原理示意图3.2.2.4保护功能模件(CPU)保护模件完成保护算法处理功能，本模件为国内最先采用32位高性能设计，在辅助完善的自检功能，为保护运算提供高可靠、高速度的支持。本装置装设两个CPU插件，分别在4#、5#插件位置，对应于CPU1、CPU2。在硬件上，两块CPU模件完全一样；在软件上，功能相互独立。CPU1主要处理距离保护、相继速动等功能，CPU2主要处理零序保护、重合闸、低压减载、低周减载等功能。保护功能模件(CPU)由A/D串行数据输入、状态量输入、状态量输出(用于跳合闸脉冲等构成。高性能的微处理器CPU(32位),大容量的ROM(256K字节)、RAM(256K字节)及FLASHRAM(1M字节),使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。C语言编制的保护程序，可使程序具有很强的可靠性、可移植性和可维护性。各种与CPU有关的器件集中于一块插件上，各输入、输出状态量皆经光耦隔离。本CPU模件设有两片微处理器，主处理器用于运行保护程序，辅助处理器用于监视主处理器工作状况。当本模件有器件出现异常，主处理器驱动闭锁继电器，切断状态量输出光耦输出侧的工作电源。当主处理器工作异常，辅助处理器驱动上述闭锁继电器。闭锁继电器需掉电方能复归。双处理器相互监视，确保了装置工作的可靠性。4接地距离4接地距离CPU模件原理示意图及端子图如图3.2.11。7212 A_ 光通信接口一AI/0 救入令序J段投入零序Ⅱ段端子信号母板信号信号、告警输出至端子34冬5物锁重合闸重合间方式4X01端子：投入相加距离，接外部相间距离硬压板。投入低周减载投入低压减载4X03端子：邻线许本线加速阻抗Ⅱ段开入用于双回线相继速动。4X11～4X12端子4允许邻线加速阻抗Ⅱ段开函，用于双回线相继速动。5X01端子：投入零序I段，接外部零序I段硬压板，必须在“零序总投入”压板投入后才起作用。5X02端子：投入零序Ⅱ段，接外部零序Ⅱ段硬压板，必须在“零序总投入”压板投入后5X03端子：零序总投入，接外部零序总投硬压板，当此压板投入后零序Ⅲ段和零序IV段功能投入，零序I段和零序Ⅱ段还需相应压板投入。5X04端子：闭锁重合闸，此开入有效则重合闸瞬时放电。5X05端子：重合闸方式，接外部重合闸硬压板。5X07端子：投入低周减载，接外部低周减载硬压板。5X08端子：投入低压减载，接外部低压减载硬压板。COM模件安装在7#插件位置，完成公共的开入量接入、打印和接入监控系统的功能。同时提供一个RS-485口，两个以太网口，一个打印口(RS-232)供选择，传输规约为IEC60870—5—103和94规约两种供用户选择。图3.2.12图3.2.12COMCOM模件端子定义：电源十7X09端子：信号复归，用于复归保护动作后自保持的信号。电源十Z7X12～7X13端子：GPS脉冲对时接入，7X12为内部光耦的正极挫端，7X13为内部光耦的Z5差分信号线。7X15～7X18端子：为RS-485差分信号线。电源-OUT+电源-OUT-统以太网为双网结构时，接入A子网络中。以太网口B:单监控系统的以太网络为双网结构时，接入B子网络中。打印机口另外，随着通信技术的不断提高，越来越多的用户希望本保护装置具备更加丰富的通信手段。为此，我们提供了改进后的COM通信模件供用户选择，将485通讯口增加为两个，完以太网A成使用485通讯口构成双网通讯的功能。这样，保护装置可以同时提供两个RS-485口，以太网口，一个打印口(RS-232)供选择，传输规约为IEC60870—5-103和94规约两种供用改进后的COM模件对7X15、7X16、7X17、7X18端子定义改变如下(其他端子定义不变):为第一个485口+信号。为第一个485口-信号。为第二个485口+信号。为第二个485口-信号。通过板内跳线设置还可以将7X15～7X18配置成一个RS422通讯口。保护装置的电源从8X08端子(直流电源+220V/+110V端)、8X10端子(直流电源-220V/—110V端)经滤波器、背板电源开关至内部电源模块，输出+5V、+24V给保护装置其它插件供电；另外经8X03、8X04端子输出一组24V(2)电源，其中8X03端子为+24V(2),8X04端子为-24V(2)。另外经8X05、8X06端子输出一付电源消失告警常闭输出接点，当电源消失后输入电源的额定电压有220V和110V两种，订货时请注明，投运调试前请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同，电源输入连接如图3.2.13(A)。电源24V(2)的连接说明：电源插件输出-24V(2)(8X04端子),经外部连线直接接至CPU插件或COM模件的COM端子；输出24V(2)(8X03端子)接至屏上开入公共端子。当开入ER保护ER保护装置为空节点方式且为本保护装置提供电源时，开入量的接法如图3.2.13(B);当开入不是空节点而是48V或220V高电平量时，开入量必须通过光耦转换再接入如图3.2.13(C)。图3.2.13电源模件原理及输入接线图3.2.2.7信号模件(SIGNAL)+220V信号模件(SIGNAL)安装在9#播件位置，提供保护动作信号给中央控制信号。由继电器构成，主要包括保护动作、保护合闸1装置告警、PT断线、呼唤信号继电器及其接点输出，还包括失灵启动继电器输出和合后接点(可代替KK把手合后接点)。接点输出如下：FCW图3.2.14SIGNAL信号模件接点输出图端子表示的告警1信号、9X10表示的告警2信号为装置故障告警输出，为电保持接点，装置掉电外部空接点开入才能复归，该信号接点并有失压继电器的常闭接点，信号电源失压情况下也有告警信号输出；端子9X02表示的动作1信号、9X03表示的重合1信号为磁保持接点，通过复归键复归，9X08表示的保护动作2信号、9X09表示的重合2信号为瞬动瞬返接点。端子9X05表示的PT断线1信号、端子9X11表示的PT断线2信号、端子9X06表示的呼唤1信号、端子9X12表示的呼唤2信号为瞬时动作瞬时返回信号。端子9X13～9X14表示的CKJ(跳闸出口继电器)输出为瞬动瞬返接点。端子9X15～9X16表示的CHJ(重合闸出口继电器)输出为瞬动瞬返接点。端子9X17～9X18、9X19～9X20两组合后输出为磁保持接点，可代替KK把手合后接点。端子9X21～9X22表示的启动失灵继电器输出和CKJ接点串连为瞬动瞬返接点。图3.2.15TWJHWJ断路器位置模件接点输出原理图断路器位置模件(TWJHWJ)安装在10#插件位置，主要由继电器构成，包括跳闸位置继电器(TWJ)、合闸位置继电器(HWJ),其端子输出如图3.2.15。端子10X01～10X02、10X03分别为跳闸位置、合闸位置输入。端子10X04～10X17提供六组跳合闸位置接点输出。端子10X18～10X21提供两组控制回路断线接点输出。3.2.2.9跳闸出口模件(TRIP)十跳闸出口模件(十HWJ1HWJ:十TBJ3-12YJJ1+十图3.2.16TRIP跳闸出口模件电原理及接点输出图TBJ1TBJ1-1十由外部出口LX1其中，端子11X03表示的保护合闸可选择是否经压力降低闭锁合闸(2YJJ由外部出口LX1LX2端子11X09表示的合闸至为装置合闸出口输出。端子11X08表示的保护跳闸由外部出口压板接至11X06表示的跳闸。端子11X07表示的跳闸至为装置跳闸出口输出。端子11X17～11X22提供两组压力闭锁常开接点。CKJR-23.2.2.10人机对话模件(MMI)CKJQ-1人机对话模件(MMI)安装于装置整面板后。该模件包括：微处理器(32位),大容量ROMCKJQ-1CKJQ-22YJJ1-1SHJ-1制器件，时钟，大屏幕液晶显示器(240×128),全屏幕操作键盘，信号指示灯等。与调试计算机及变电站监控系统通信、GPS对时(分/秒脉冲对时)以及将控制信息传给CPU、通信端口信号、告警输出串行接口以太网3.3定值清单及整定说明3.3.1.1PSL621C距离保护定值清单表3-3-1:PSL621C距离保护整定值清单序号定值名称范围单位备注1控制字无十六进制，参见控制字定义2线路正序阻抗角度3距离保护电阻定值Ω4零序辅助启动定值0.1～200.0A参照零序保护IV段5零序电阻补偿系数无6零序电抗补偿系数-4.00～4.00无7相间距离I段阻抗Ω8相间距离Ⅱ段阻抗Ω9相间距离Ⅲ段阻抗0～200.0Ω相间距离I段时间S相间距离Ⅱ段时间S相间距离Ⅲ段时间S接地距离I段阻抗Ω接地距离Ⅱ段阻抗0～200.0Ω接地距离Ⅲ段阻抗Ω序号定值名称范围单位备注接地距离I段时间S接地距离Ⅱ段时间S接地距离Ⅲ段时间S过流保护I段电流APT断线投入电流保护时有效过流保护Ⅱ段电流A过流保护I段时间S过流保护Ⅱ段时间S测距比例系数线路每公里电抗二次值表3-3-2:PSL621C距离保护控制字定义位号置1时的含义置0时的含义电流、电压求和自检功能投入电流、电压求和自检功能退出CT额定电流为1ACT额定电流为5A备用备用9距离Ⅲ段合闸加速延时1.5s动作距离Ⅲ段合闸加速瞬时动作8过流保护投入过流保护退出7距离Ⅲ段偏移特性投入距离Ⅲ段偏移特性退出6PT断线时健全相距离保护投入PT断线时健全相距离保护退出5PT断线时过流保护投入PT断线时过流保护退出4不对称故障相继速动功能投入不对称故障相继速动功能退出3双回线相继加速动功能投入双回线相继加速动功能退出2振荡闭锁功能投入振荡闭锁功能退出1后加速Ⅲ段投入后加速Ⅲ段退出0后加速Ⅱ段投入后加速Ⅱ段退出序号定值名称范围单位备注1控制字无十六进制，参见控制字定义2零序不灵I段电流0.1～200.0A零序不灵敏I段3零序I段电流0.1～200.0A4零序Ⅱ段电流0.1～200.0A5零序Ⅲ段电流0.1～200.0A6零序IV段电流A同时作为零序辅助启动电流定值7零序加速段电流0.1～200.0A8零序I段时间0.00～1.00S9零序Ⅱ段时间0.1～20.00S零序Ⅲ段时间0.1～20.00S零序IV段时间S零序加速段时间0.1～3.00S重合闸检同期定值度重合闸检无压定值V重合闸时间0.2～20.0S低周减载频率Hz低周减载时间0.1～20.0S序号定值名称范围单位备注低周减载闭锁电压V相电压低周减载闭锁滑差低压减载电压V相电压低压减载时间S闭锁电压变化率相电压失灵启动电流A表3-3-4:PSL621C零序保护和重合闸控制字定义位置1时的含义置0时的含义电流、电压求和自检投入电流、电压求和自检退出CT额定电流为1ACT额定电流为5A备用备用加速段经二次谐波制动加速段不经二次谐波制动零序电流I段带方向零序电流I段不带方向零序电流Ⅱ段带方向零序电流Ⅱ段不带方向9零序电流Ⅲ段带方向零序电流Ⅲ段不带方向8零序电流IV段带方向零序电流IV段不带方向7零序电流加速段带方向零序电流加速段不带方向6零序保护经无3UO突变量闭锁零序保护不经无3UO突变量闭锁5PT断线时零序保护延时动作PT断线时零序保护不延时动作备用备用2重合闸检同期(参见表3-3-5)重合闸不检同期(参见表3-3-5)1重合闸检无压(参见表3-3-5)重合闸不检无压(参见表3-3-5)0开关偷跳重合开关偷跳不重合位1位2检同期方式00允许非同期重合01检同期方式10检无压方式，有压时不重合11检无压方式，自动转检同期3.3.2定值整定说明各项定值的调整级差：阻抗为0.01Ω,电流为0.01A,电压为0.01V,时间为0.001S。定值的有效位数为4位。3.3.2.1距离保护定值整定说明1.第2项，线路正序阻抗角：线路正序阻抗角按实际线路正序阻抗角整定，相间距离和接地距离共用。本线路可能出现的最大负荷整定，并具有1.5倍以上的裕度。如果最大负荷电流按额定电流考虑，Rzd整定如下：建议：实际定值大于以上定值时，按以上推荐定值取；实际定值不大于以上定值时，按实际计算值取。接地距离I、Ⅱ、Ⅲ段和相间距离Ⅲ段四边形特性的电阻分量等于该定值，相间距离I、Ⅱ段四边形特性的电阻分量等于该定值的一半。3.第4项，零序辅助启动定值：按躲过最大零序不平衡电流整定，参照零序IV段电流定值。本定值应与其它CPU中的零序辅助启动定值整定相同，以使各CPU具有相同的启动灵敏4.第5、6项，零序电阻补偿系数Kr、零序电抗补偿系数Kx:,其中R₁和X₁为线路正序电阻和电抗，Ro和Xo为线路零序电阻和电抗。5.第7～18项，距离保护各段阻抗定值、距离保护各段时间定值：距离保护阻抗定值指该段保护范围的阻抗值(电抗值由保护自动转换)。各定值必须满足下列条件，否则定值合理性自检通不过。距离保护I段阻抗≤距离保护Ⅱ段阻抗≤距离保护Ⅲ段阻抗如果距离保护某段不投入，可将其整定为相邻段定值，而该段的时间定值整定为100秒。6.第19～22项，过流保护各段阻抗定值，过流保护各段时间定值：过流保护为相电流保护，设有I段和Ⅱ段。正常时由控制字“过流保护”选择投入。在PT断线时，若控制字“PT断线时过流保护”或“过流保护”任意一个投入，则过流保护都将投入。过流保护定值必须满足I段电流≥Ⅱ段电流，否则定值合理性自检通不过，定值固化不成功。7.第23项，测距比例系数：该定值用于将距离保护测量的电抗值转换成故障点距保护安装处的公里数。本定值的物理意义为二次电抗每欧姆代表的线路公里数，计算公式为：为线路正序总电抗值(一次值，单位为欧姆),Km为PT变比，Kcr为CT变比。本定值乘以距离保护测量的电抗值即得距离故障点的公里数。例如：某线路全长30km,11.4Ω,,,则DBL=24.12。8.控制字第15位，电流电压自检投退：保护投运时建议投入，可进行交流电压电流异常判9.控制字第14位，CT额定电流为1A或5A:CT额定电流根据一次CT实际的二次额定电流选取，应和装置的CT参数一致。置1为1A,置0时为5A。10.控制字第9位，距离Ⅲ段合闸后加速：在重合后，带偏移特性的距离Ⅲ段合闸加速可由该控制字选择是否经过1.5秒延时动作。11.控制字第8位，过流保护：过流保护为相电流保护，该控制字置“1”时，过流保护I、12.控制字第7位，距离Ⅲ段偏移特性：该控制字置“1”时，相间距离Ⅲ段和接地距离Ⅲ段的正方向元件自动退出，按照阻抗的多边形偏移特性动作，时间按相应Ⅲ段时间定值动作，该功能给反方向线路和母线做后备(不常用)。当该控制字置“0”时，相间距离Ⅲ段和接地距离Ⅲ段为正常的距离Ⅲ段保护。13.控制字第6位，PT断线时健全相距离保护：投入该控制字时投入电压健全相的距离I段保护。电压健全相的距离I段保护延时200毫秒动作。14.控制字第5位，PT断线时过流保护：在PT断线期间，即使过流保护控制字退出，但只要“PT断线时过流保护控制字”投入，两段相过流保护仍然投入。15.控制字第4位，不对称故障相继速动功能：当带负荷的线路发生不对称故障时，对侧跳闸后导致本侧非故障相负荷电流消失。本装置利用该特征加速本侧的距离Ⅱ段。该控制字置“1”时不对称故障相继速动功能投入。16.控制字第3位，双回线相继加速动功能：该控制字置“1”时投入双回线相继速动功能，加速本线路距离Ⅱ段。17.控制字第2位，振荡闭锁功能：距离保护在启动后150ms内开放，之后进入振荡闭锁。该控制字置“1”时投入振荡检测元件。18.控制字第0、1位，后加速Ⅱ、Ⅲ段：投入时，距离保护在重合后瞬时加速带偏移特性的阻抗Ⅱ段或者Ⅲ段。另外，可由控制字第9位选择偏移距离Ⅲ段合闸加速是否带延时。需要注意的是，在重合后加速时，距离保护只能选择三种加速方式“瞬时加速Ⅱ段、瞬时加速Ⅲ段、延时1.5s加速Ⅲ段”的其中一种。3.3.2.2PSL622C零序保护和重合闸定值说明1.第2项，零序不灵敏I段电流：本定值用于合闸于线路时瞬时加速保护。该定值按躲过三相断路器不同时合闸于负载或变压器产生的最大不平衡电流整定。本元件考虑故障电2.第3～12项，零序各段电流定值和时间定值：零序电流各段分别判断，没有大小次序的3.第13项，重合闸检同期定值：用于重合闸方式的电源侧，在受电侧三相重合闸成功时，4.第14项，重合闸检无压定值：用于重合闸方式的负荷侧，在线路故障两侧三跳后，经线5.第15项，重合闸时间：该定值是从重合闸启动到重合闸出口的时间。6.第16、17项，低周减载频率、时间：低周减载频率定值根据电力系统具体情况整定，系因此要求带有一定延时(通常取0.5秒)。7.第18、19项，低周减载闭锁电压、闭锁滑差：当线路正序电压小于该闭锁电压定值时，8.第20、21项，低压减载电压、时间：低压减载电压定值可按动力负荷的允许临界电压为65%～75%Ue,也可根据小系统无功平衡情况取70%～80%Ue。当整定电压值小于12V时，闭锁低压减载功能。低压减载的动作时间与电压动作范围内故障时的快速保护相配9.第22项，闭锁电压变化率：当电压变化率大于该定值时闭锁低压减载功能。10.第23项，失灵启动电流：当保护启动且任一相电流大于该定值时，启动失灵保护。11.控制字第15位，电流电压求和自检投入：正常运行时建议投入。12.控制字第12位，加速段经二次谐波制动：该控制字置“1”时零序加速段经二次谐波制13.控制字第11～7位，零序电流各段带方向：置“1”时零序相应段带方向。14.控制字第6位，零序保护经无3U0突变量闭锁：3UO突变量动作值为2V。当该控制字置“1”时，若没有3UO突变量(即3UO<2V),则闭锁零序保护方向元件。15.控制字第5位，PT断线时零序保护延时动作：该控制字置“1”时，若零序I段带方向，则PT断线后至少延时200毫秒出口。16.控制字第2、1位，重合闸检同期检无压：重合闸检同期方式可由控制字第1位和第2位17.控制字第0位，开关偷跳重合控制位：开关偷跳重合投入时，跳位继电器PSL622C是PSL620C系列中唯一具有高频保护功能的线路保护装置。4.1保护原理4.1.1.1距离方向元件的阻抗又分为正向元件和反向元件。阻抗特性如图4.1.1所示，由全阻抗四边形与方向元件组成。当选相元件选中回路的测量阻抗在四边形范围内，而方向元件为正向时，判定正向故障；若方向元件为反向时，判定反向故障。方向元件采用正序方向元件(和距离保护的正序方向元件相同)。反方向阻抗特性的动作值自动取为Zzd的1.25倍，保证反方向元件比正方向4.1.1.2零序方向元件零序方向元件设正、反两个方向元件。反向元件的灵敏度高于正向元件。正向元件的零序电流定值Io与反向电流定值Iop之间的关系为Ion=零序电流启动定值。零序方向元件的电压门坎取为固定门坎(0.5V)加上浮动门坎。浮动门坎根据正常运行时的零序电压计算。动作范围如下，灵敏角在-110度：4.1.1.3方向元件配置PSL622C的距离方向和零序方向以反方向元件优先。零序方向元件在合闸加速脉冲期间延时100毫秒动作。图4.1.2为PSL622C高频距离、零序保护方向元件配置。Z+Z+正方向元件Y5&I₀>Iozn合闸加速&&Y2&Y3&Y10图4.1.2PSL622C高频距离、零序保护方向元件配置4.1.1.4通道方式纵联保护可以与载波通道、光纤通道、微波通道等各种通信设备连接，包括各种继电保护专用收发信机设备。发、停信控制采用一副接点，不发信即为停信。当用于专用闭锁式时，通道逻辑完全由保护实现，收发信机的停信和发信完全由保护控制。为了防止通道上的干扰，保护中设置了信号确认时间，分为两级延时，一是保护必须在收到闭锁信号5ms后才允许停信，二是保护停信后要连续5ms或8ms(通过控制字可选择，建议光纤通道为5ms,载波通道为8ms)收不到闭锁信号才动作出口。当用于允许式时，由于本线路故障会引起通道的阻塞而导致保护拒动，本保护还具有“解除闭锁”方式。保护启动期间，在检测到有“其他保护动作”开入量时，一直停信(允许式为发信)。在检测到断路器处于三跳位置后，投入“三跳位置”停信回路，以保证充电线路故障时充电侧纵联保护能够动作。为了防止线路合闸时，合闸环流引起保护的误动，一旦检测到有三相合闸，闭锁“三跳位置”停信功能150ms。“三跳位置”停信分两种情况，保护启动期间一直停信；正常运行期间，在收到闭锁信号后继续停信160ms,以后就收回停信信号。这样既能保证故障时对侧保护能够动作，又不影响通道的检测。通道检测的逻辑按四统一的方案，可以手动检测，也可通过控制字投入定时自动检测。本保护不考虑单相故障造成通道阻塞的可能，“解除闭锁”式只用于相间故障。并且经控制字选择是否投入“解除闭锁”方式。当本侧为正方向，并且为相间故障时，如果启动前无导频消失信号，启动后的100ms内收到导频消失信号且无允许信号时，保护跳闸动作。4.1.1.5弱馈保护弱馈保护作为线路弱馈端或无电源端的纵联保护，使纵联保护达到全线速动的目的。弱馈侧的范围定义，定性的说是线路弱馈端或者无电源端；定量的说是，当发生区内故障时，某一端纵联保护的所有正方向元件灵敏度都不够时，线路的该端可称为弱馈侧。弱馈保护具有自适应于系统运行方式改变的能力，即可能出现弱馈的一端可长期投入此功能，该端变为强电侧时即使弱馈保护投入，弱馈保护不会动作(纵联保护仍然动作正确),因为投入的弱馈保护是在正反方向元件都不动作时，才可能发出允许对侧动作的信号。特别要注意的是，对于专用闭锁式的弱馈保护，线路两端只能在其中的一侧投入弱馈功能，否则在弱电源系统的强电源侧发生反向故障时，如果线路两端的正反方向元件灵敏度不足时，弱馈保护会误动。所以，对于专用闭锁式的弱馈保护，弱馈保护在线路两端只能投入一侧。对于弱馈侧，当发生区内故障时，用于专用闭锁式时，弱馈侧可能无法停信，导致对侧纵联保护拒动，用于允许式时，弱馈侧无法发出允许信号，同样导致保护拒动。下面以专用闭锁式为例，本装置的弱馈保护具有下面两个功能：(1)当发生区内故障时，弱馈侧快速停信；(2)弱馈侧可以选择跳闸。弱馈侧能够启动，满足下面条件时，快速停信，(1)收到闭锁信号5ms;(2)正、反方向元件均不动作，表明非反方向故障；(3)至少有一相或者相间电压为低电压。如果还满足下面两个条件，弱馈侧跳闸，弱馈侧不启动，满足下面条件时，快速停信120ms,高频保护专用闭锁式逻辑如图4.1.3,可用于专用收发信机方式的载波通道，也可用于光通道试验、远方起信逻辑由本装置实现，这样进行通道试验时就把两侧的保护装置、收当KG.5=1(通道检查功能投入),有“手动通道检查”开入或定时通道检查定时到时，通过或门H1向对侧发送高频信号，本侧收到这一高频信号经T2延时200ms,闭锁与门Y1,频信号也要待T3返回后才能启动重新发信，因此本侧仅发信200ms。对侧收到高频信号后，通过与门Y2、Y3、或门H2立即发信，发信时间由时间元件T4延时确定，即发信时间为10s;本侧时间元件T3(5s)返回后，本侧收到对侧发出的高频信号，对侧时间元件T4(10s)动作时，对侧停信；因仍然可以收到本侧发出的高频信号，时间元件T4不会返回，故对侧不会再发信，此时本侧仍处于发信状态。持续发5秒、两侧持续发5秒、本侧持续发5秒，共15秒左右。试验按钮定时检查通道&&T20三跳位置其他保护动作保护起动整组复归保护跳闸信号反向元件动作正向元件动作05”2&T410”3&Y₆H2H2yà&40H6停信H6停信Y1Y1025或80保护动作H&-0v2s低电压元件动作Y24*o°P0&30KG.5:通道检查功能投入KG.9:定时通道检查投入KG.10:弱馈跳闸投入KG.11:弱馈回音投入图4.1.3高频专用收发信机闭锁式逻辑正向短路故障时，起动元件动作，与门Y7输出为“1”,为Y21动作准备了条件；当收信信号持续5ms时，时间元件T9、或门H8动作，从而Y21动作且自保持；又因正向方向元件动作、反向方向元件不动作且断路器三相处于合闸状态，于是与门Y9动作，Y10、H6、H7动保护动作跳闸信号经或门H30、H4、H7使保护停信；即使保护动作快速，因反方向元件不动作且时间元件T21延时120ms返回，使与门Y8输出为1,保护可以继续停信，以保证对保护启动期间，三跳位置信号通过与门Y6、H4、H7使保护一直停信，保证了对侧保护快速动作跳闸；正常运行期间，收到高频信号后，启动时间元件T6,延时160ms,收回三跳位置停信信号。这样既可保护充电线路故障时，充电侧具有160ms的跳闸窗口，使该侧线路弱馈端或无电源端故障，当正反方向元件均不动作、低电压元件(任一相或相间电压降低)动作时，与门Y24动作；当启动元件动作，收信时间达5ms时，则Y21、Y23动作，从而Y25动作(KG.11=1,弱馈回音投入),经或门H21、H7使保护停信；同时由于时间元件T11延时120ms闭锁Y23,因此保护停信120ms,若KG.10=1(弱馈侧跳闸投入),连续30ms收不到对侧的闭锁信号，则时间元件T14输出为1,保护跳闸。方向元件均不动作且低电压元件动作的情况下，Y27动作，经H21、H7使保护停信120ms。4.1.1.6.2允许式高频保护逻辑2、解除闭锁式逻辑：当本侧正方向相间故障，且有“导频消失”信号，则与门Y31输出为1,同时在保护启动后经时间元件T24延时闭锁的100ms内无收信允许信号，从而与门Y32输出为“1”,经T20延时20ms后保护动作。&反向元件动作收信相间故障低电压元件动作&T2300T21T8&0T225T12&&KG.120'&&H300发允许信号&T1088H19保护动作&&0T240T24T20T11KG.11&0KG.10T13l0&Y270’&T140KG.10:弱馈跳闸投入KG.11:弱馈回音投入·PSL622C保护装置·开入4央信号1央信号29K 二 二、4N投入相可距4XOE投入也距 4X09COM二、 二 二与 二 4X12开入4央信号1央信号29K 二 二、4N投入相可距4XOE投入也距 4X09COM二、 二 二与 二 4X12投入零序I取投入零序 零序总投十4.2硬件使用说明4.2.1整体结构*K* 5X08投入低压减载十COM高频投入导频消失通道检查COM高频投入导频消失通道检查收发信机故障其他保护动作COM十十电压切换112345678979(NO.12备用NO.11TRIPN0.10TWJHWJN0.9SIGNALN0.8POWER+5V24V(1)NO.7COMM打印机口000以太网A以太网BN0.6CPL3N0.5CPL2N0.4CPL1N0.3ADNO.2ACV0.1VSACⅡ母刀闸分1-KM23UA1424UB14COM25UCCOM2YQJUL1UaUnVcE工LCIb’4.2.2模件设计PSL620C系列保护装置硬件原理完全相同。PSL622C配有三块保护功能CPU模件，分别对应距离保护、零序保护、高频保护。和PSL621C相比，PSL622C增加了高频保护，除此之外其他功能完全相同。因此在这里只介绍PSL622C的高频保护功能CPU模件，其它模件的原理及接点输出可参看PSL621C模件设计。高频保护CPU模件原理及端子图如下：端子信号端子信号母板信号信号、告警输出至端子至MMI→光通信接口EEPROMCAN图4.2.4PSL628cCPU端子及原理示意图6X01端子：投入高频保护，接外部硬压板完成高频保护投入控制。6X02端子：收信收入，接收发信机信易输出端子。收信输入6X03端子：导频消失，允许式通道逻辑频指失复用载波机的导频、跳频信号均没有时输出通道检查导频消失信号给保护，当解除闭锁式退出时发丽做不接该输入。6X04端子：通道试验，接通道试验按铺兽道道试验功能。在“通道检查功能”控制字886X05端子：收发信机故障10接收发信机故障告警信号输出端子。发停信控制6X06端子：其他保护动作接母差保护动作接点或操作箱的三跳接点。复归收发信机6X11～6X12端子：发停信控制开出，用于启动发信回路，采用单接点控制收发信机方式。是光耦，6X11端子为正极性。6X13～6X14端子：复归收发信机开出，用作装置自动进行通道试验后30秒复归收发信机信号。是光耦，6X13端子为正极性。4.3定值清单及整定说明由于PSL622C是在PSL621C的基础上增加了高频保护而成的，因此下面只介绍PSL622C的高频保护定值。距离保护、零序保护及重合闸的定值说明请参看PSL621C的相关介绍，这里不再赘述。4.3.1PSL622C高频保护定值清单表4-3-1PSL622C高频保护定值清单序号定值名称范围单位备注1控制字一十六进制，参见控制字定义2突变量启动定值0.1～200.0A3零序辅助启动定值A参照零序保护IV段4纵联零序电流定值A5纵联距离阻抗定值0～200.0Ω6纵联距离电阻定值Ω7线路正序阻抗角45～90度8零序电阻补偿系数无9零序电抗补偿系数无表4-3-2PSL622C高频保护控制字定义位置1时的含义置0时的含义电流、电压求和自检投入电流、电压求和自检退出CT额定电流为1ACT额定电流为5A闭锁式允许式解除闭锁功能投入解除闭锁功能退出弱馈回音投入弱馈回音退出弱馈跳闸投入弱馈跳闸退出9定时通道检查投入定时通道检查退出8每天九时通道检查每天十时通道检查7通道检查每天两次通道检查每天三次6振荡闭锁投入振荡闭锁退出5通道检查功能投入通道检查功能退出4停信确认时间8ms停信确认时间5ms备用备用4.3.2PSL622C高频保护定值整定说明各项定值的调整级差：阻抗为0.01Ω,电流为0.01A,电压为0.01V,时间为0.001S。定值的有效位数为4位。1.第2项，突变量启动定值：保证线路末端故障时有足够的灵敏度。本定值应与其它CPU中的突变量启动定值整定相同，使各CPU具有相同的启动灵敏度。建议定值：取额定电流的0.2倍(CT为1A时取0.2A,CT为5A时取1A)。2.第3项，零序电流启动定值：按躲过最大零序不平衡电流整定，也作为零序反方向元件相同的启动灵敏度。3.第4项，纵联零序电流定值