长园深瑞PRS--DK-NW微机线路保护技术说明书

PRS-711-DK-NW微机线路成套保护技术 使 用 说明书Ver 4.03长园深瑞继保自动化二一四年二月PRS-711-DK-NW微机线路成套保护技 术 使 用 说 明 书Ver 4.03编写： 潘军军 陈远生 徐成斌长园深瑞继保自动化二一四年二月本说明书适用于PRS-711-DK-NW系列,数字化变电站线路保护。适用于PRS-711-DK V4.03及以上版本程序。本装置用户权限密码：800说明：PRS-711-DK-NW装置运用于110kV系统的标准版本软件分类如下：序号软件版本备注1PRS-711-DK-NW适用于南网地区110kV及以下电压等级、无需选相跳闸的输电线路保护。具备测控功能。本说明书由长园深瑞继保自动化编写并发布，并具有对相关产品的最终解释权。相关产品的后续升级可能会和本说明书有少许出入，说明书的升级也可能无法及时告知阁下，对此我们表示抱歉！请注意实际产品与本说明书描述的不符之处。更多产品信息，请访问互联网：技术支持 ：(0755) 3301-8615/8612 ：(0755) 3301-8664，3301-8889免费客户服务 ：400-678-8099目 录PRS-711-DK-NW微机线路成套保护IPRS-711-DK-NW微机线路成套保护II1装置概述11.1应用范围11.2保护配置11.3数字化应用11.4主要性能特点22技术参数42.1机械及环境参数42.2额定电气参数42.3主要技术指标42.4通讯接口52.5光纤接口特性53保护原理63.1起动元件63.2距离选相63.3距离继电器73.4零序电流保护103.5弱馈线保护113.6不对称相继速动保护113.7双回线相继速动保护123.8振荡闭锁133.9PT断线过电流保护143.10后加速保护143.11重合闸153.12过负荷告警183.13其它异常告警183.14压板逻辑193.15测控五防顺控功能194定值及整定说明204.1装置定值204.2定值整定说明255辅助功能285.1信号系统285.2事故分析与过程记录286硬件说明336.1装置整体结构（硬件原理图）336.2实端子定义336.3虚端子定义34附录A装置使用说明37A.1面板布置与显示37A.2菜单界面操作说明38附录B装置调试与投运54B.1调试资料准备54B.2通电前检查54B.3上电检查54B.4整机调试54B.5装置投入运行操作步骤55B.6注意事项55附录C信号及记录通用说明57C.1信号系统57C.2事故分析与过程记录57【附图1】装置前视后视图62【附图2】装置端子排接线图63【附图3】装置外形及机柜安装开孔尺寸图641 装置概述1.1 应用范围PRS-711-DK-NW微机线路成套保护装置是基于数字化变电站IEC61850标准开发的，适用于110kV及以下电压等级、中性点直接接地、故障时三相跳闸能够满足系统稳定性要求的线路。装置具有全开放式数字接口，既可以与智能一次设备（光电互感器、一次智能开关）无缝接口，也兼容传统的一次设备，支持IEC61850协议的站控层接入、间隔层的GOOSE闭锁互联和过程层的电子式互感器数字信号接入，可灵活地用于部分或全部采用智能一次设备的变电站。PRS-711-DK-NW按照IEC61850协议提供接口，无须关注网络类型，实现灵活组网，可以适用于过程层各种组网方式。1.2 保护配置PRS-711-DK-NW装置提供了丰富的保护元件，可根据用户需求进行配置，并配置测控五防顺控功能。 四段段相间距离 三段接地距离 四段零序方向过流 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 过负荷保护 控制回路断线告警 角差异常告警 TWJ异常告警 测控功能 五防功能 顺控功能1.3 数字化应用图1-1为PRS-711-DK-NW在数字化变电站的应用。图1-1PRS-711-DK-NW在数字化变电站的应用1.4 主要性能特点l 采用32位PowerPC处理器，运算与逻辑功能强大。l 可完全满足数字变电站快速发展及应用需求，既可以与智能一次设备无缝接口，同时也兼容传统的一次设备，可灵活地用于部分或全部采用智能一次设备的变电站。l 站控层提供3个独立以太网接口，采用IEC61850通信协议，将保护动作事件、扰动数据等信息上送站控层，实现数据传递和共享。l 间隔层可通过GOOSE实现信号闭锁互联。l 过程层完全按照IEC61850-9数据传输协议，实现互感器数字信号接入与共享。l 采用新型LVDS背板总线技术，保证I/O数据快速交换外，也提高抗干扰能力和插件扩充能力。l 装置对外校时可采用IRIG-B码信号校时，或IEEE 1588同步时钟报文校时，同步误差小于5us。l 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。l 以高可靠性工业级器件为主体，采用自动监测、补偿技术提高硬件电路稳定性、可靠性。l 封闭、加强型单元机箱，多层屏蔽等抗振动、抗强干扰设计。l 不受振荡影响，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。l 在手动和自动合闸时有合闸于故障保护快速切除全线各种故障。l 在TV断线时可投入可靠的紧急状态保护，确保装置性能。l 具备完善的数字化容错功能，对于MU接入、GOOSE通讯状态实时监测。l 数字化接入的电压量异常时，自动投入紧急状态保护，可避免由于电压量无效或MU失步情况下装置的拒动或误动。l 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，及装置自检记录和闭锁记录等，可再现故障情况及故障时保护装置的动作行为。2 技术参数2.1 机械及环境参数机箱结构尺寸：482.6mm 177mm 278mm（宽高深）正常工作温度：-1050 极限工作温度：-20 60 贮存及运输：-25 70 相对湿度：5% 95%大气压力：86 106KPa2.2 额定电气参数频率：50Hz直流工作电源：220V / 110V，允许偏差： - 20 + 15数字系统工作电压：+5V，允许偏差：0.15V继电器回路工作电压：+24V，允许偏差：2V直流电源回路功耗：全装置不大于30W直流电源回路过载能力：80 115% 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) 电流定值误差： 5 %2) 电压定值误差： 5 %3) 阻抗定值误差： 5 %4) 整组动作时间距离保护段：30ms5) 延时段保护动作时间误差：30ms6) 各段保护返回时间误差：40ms7) 告警延时误差： 60ms8) 三相一次重合闸检同期元件角度误差：3检同期有压元件：40V5% V 检无压元件：30V5% V延时误差： 40ms9) 遥测量计量等级电流、电压、频率：0.2级其他：0.5级遥信量分辨率：小于1ms信号输入方式：GOOSE网络2.3.2 时钟和校时装置内部实时时钟在装置掉电时，可自动切换为内部锂电池供电，在电池无短路及其它异常情况下，后备电池工作时间不少于10年。环境温度为25时，实时时钟误差每月不超过1分钟。2.3.3 电磁兼容静电放电抗扰度：GB/T 17626.4-2 级 射频电磁场辐射抗扰度：GB/T 17626.4-3 级（网络级） 电快速瞬变脉冲群抗扰度：GB/T 17626.4-4 级 浪涌（冲击）抗扰度：GB/T 17626.4-5 级 射频场感应的传导骚扰抗扰度：GB/T 17626.4-6 级 工频磁场抗扰度：GB/T 17626.4-8 级 脉冲磁场抗扰度：GB/T 17626.4-9 V级 阻尼振荡磁场抗扰度：GB/T 17626.4-10 V级 振荡波抗扰度：GB/T 17626.4-12 级（信号端口） 2.3.4 绝缘试验绝缘试验符合：GB/T14598.3-93 6.0冲击电压试验符合：GB/T14598.3-93 8.02.4 通讯接口监控通讯：100Mbase-TX3(RJ45)，RS4854，通信规约采用IEC61850标准协议；过程层通讯：100Mbase-FX8，支持IEC61850过程层规约实现与MU和GOOSE接口；打印：COM1；GPS：差分输入或空节点输入，对秒、分脉冲及IRIG-B串行编码三种校时方式自适应；支持IEEE 1588对时报文；调试：100MBase-TX1 (RJ45)；2.5 光纤接口特性光纤参数：多模光纤，ST接口，光波长850nm(串口)/1310nm(网络)发送功率：大于等于-15dbm接收灵敏度：小于等于-30dbm与ECT间传送距离：小于2km与二次设备间传送距离：小于2km3 保护原理3.1 起动元件1) 电流突变量起动电流突变量起动元件采用相电流的变化量作判断，其动作判据为 (3-1)式中：为浮动门槛，为“电流突变量起动定值”。当任一相电流突变量满足起动门槛时，突变量起动元件动作。2) 零序过流起动为保证远距离故障或经大电阻故障时保护可靠起动，设置零序过流起动元件。其动作判据为 (3-2)式中：为“零序电流起动定值”。该式满足并持续20ms后，零序电流起动元件动作。3) 相过流启动(3-3)为静稳破坏电流定值。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，此时当满足式后延时20ms起动。4) 重合闸起动当重合闸投入，且重合闸起动条件满足，则重合闸起动元件动作。3.2 距离选相本装置距离保护选相采用多重判据，用电流选相与电压选相相结合，即将故障相与健全相相对比较，能自适应于系统运行方式的变化，提高了灵敏度。稳态量选相逻辑如下：1) 判断是否接地：若且时，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；再根据距离段六个继电器的动作情况，确定是单相接地还是两相接地。3) 不接地故障选相：利用区分三相对称故障，并通过对线电压大小的排序确定两相故障的故障相。3.3 距离继电器本装置分别设置了四段相间距离继电器和三段接地距离继电器，各段保护均可由用户整定独立投退。3.3.1 四段相间距离相间距离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 (3-4)式（3-4）在阻抗平面上的动作特性如图3-1所示，图中Zsm、Zsn分别为保护安装侧母线至本侧及对侧的系统阻抗。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。图3-1 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3-1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(3-5)在记忆电压存在期间，其正、反方向的动作特性仍分别为图3-5中的圆C1和C2；但在记忆作用消失后，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3-1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。相间距离III段动作，闭锁重合闸。相间距离IV段（对侧Y/D变后备保护）相间距离第IV段主要是作为对侧Y/D降压变压器低压侧故障的远后备保护。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/D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 (3-6)式中：为相间距离IV段阻抗定值，和分别为线路和降压变的阻抗（见图3-2），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/D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 (3-7)降压变压器低压侧故障时常伴随变电站直流电源消失，因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3-3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3-2为被保护线路接线示意图。对应图3-2，图3-3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3-3中及以上各公式中：为“相间距离I段阻抗定值”，为“相间距离II段阻抗定值”，为“相间距离III段阻抗定值”，为“相间距离IV段阻抗定值”。图3-2 被保护线路接线示意图图3-3 四段相间距离继电器动作特性3.3.2 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(3-8)式中：k为“零序阻抗补偿系数”，其计算公式为，其中和分别为“线路零序阻抗二次值”和“线路正序阻抗二次值”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（3-8）在阻抗平面上的动作特性如图3-4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相位后移度，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(3-9)极化电压的相位前移度，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。（取值范围为0、15、30，被保护线路越短取值越大。）综上所述，完整的三段接地距离继电器的动作特性如图3-4所示（图中实线圆为=0，虚线圆为=30）。图3-4 三段接地距离继电器动作特性以上图形及公式中：为“接地距离I段阻抗定值”，为“接地距离II段阻抗定值”，为“接地距离III段阻抗定值”。式（3-9）中角度为“接地距离偏移角度定值”。3.4 零序电流保护本装置配置有四段零序过流保护。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“零序保护”投退压板。PT断线时零序段保护退出，零序段、零序段、零序段退出方向元件。零序过流方向元件正方向判据为 (3-10)当零序电压电流低于门槛值（或零序电流启动定值）时，零序正方向元件不动作。本装置的零序电流和零序电压均由保护内部计算产生，杜绝了因接线错误而导致的方向误判，即有零序段、零序段动作闭锁重合闸。3.5 弱馈线保护弱馈线的电源容量很小，正常自线路吸收功率，线路故障时供出的短路电流小于负荷电流。由于电源容量很小，对线路故障可假设无电源进行分析。1) 接地故障时由于变压器中性点接地，可以有相当大的零序电流流过，由于系统容量很小，等值电源的正、负序阻抗远大于变压器的零序阻抗，因而正、负序电流很小，因而可近似认为；由于电源容量很小，故障相电压显著下降，变压器的健全相以高压侧为原边，低压侧为副边，而故障相以低压侧为原边，高压侧为副边，短路功率由健全相经低压侧流向故障相，再由故障相高压侧流向故障点，因此，线路保护的故障相距离继电器能正确测量。2) BC两相短路接地时，可能出现，相间距离继电器变得不灵敏，此时采用B相或C相全阻抗继电器测量，其动作判据为 或 (3-11)式中：为“接地距离II段阻抗定值”。3) 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，只要负荷的负序等值阻抗小于正序等值阻抗，相间距离继电器也能正确测量。4) 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。3.6 不对称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：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。这种方法的局限性在于负荷电流必须显著大于电容电流。如图3-5所示，线路末端不对称故障时，N侧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，而段距离元件连续动作不返回，将M侧开关不经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3-6所示。图3-5 被保护线路接线示意图1图3-6 不对称故障相继速动保护逻辑图3.7 双回线相继速动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），由另一回线的保护第段实现闭锁，即每回线的保护第段向另一回线的保护发闭锁信号，将后者的段双回线相继速动保护元件闭锁。当对侧保护第段动作、断路器跳开后，健全线保护第段立即返回，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3-7所示，双回线L1的近N侧发生故障，M侧的保护装置M1，M2的距离段都动作，相互发信号闭锁对方的段双回线相继速动保护元件。当故障被N侧保护N1的段切除，保护装置M2的距离段返回，同时收回对保护M1的闭锁信号，而保护M1的距离段仍在动作，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3-7 被保护线路接线示意图2图3-8 双回线相继速动保护逻辑图3.8 振荡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。3.8.1 瞬时开放保护在电流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。3.8.2 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 (3-12)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。3.8.3 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 (3-13)式中：为正序电压，为线电压与线电流的补偿夹角正序电压与正序电流的夹角加上90减去“线路正序阻抗角度”（定值），即有 (3-14)对称故障用判断两侧电势的相位差d，在d180时，接近于0。在三相短路时不论故障点远近如何，等于或小于电弧的压降，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，在下降到接近5%时测量振荡的滑差，使得元件很准确地躲过振荡中0.05的时间，不开放保护。在振荡中发生故障时0.05保持不变，于是经小延时开放保护。由于躲过振荡所需的延时是根据对滑差实时测量的结果确定的，因此既能有效地闭锁保护，又使振荡中发生三相短路时最大限度地降低了保护的延时。3.9 PT断线过电流保护在母线PT断线情况下，差动保护一直投入，距离保护及零序方向元件退出，后备保护投入两段无方向性的定时限过电流保护。同时，装置继续监视母线电压，当母线电压恢复后，延时自动解除闭锁。当距离保护和零序过流保护压板均退出时，PT断线过电流保护退出。3.10 后加速保护本装置后备保护设有合闸于故障后加速保护，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）的开始200ms时间内投入。后加速保护分为两个部分：距离部分和零序过流部分。3.10.1 距离部分距离加速部分受“距离保护投退”压板控制。若“距离段加速投退”或“距离段加速投退”控制字投入，则相应重合闸后加速段不经振荡闭锁控制；若两控制字均退出，则加速受振荡闭锁控制的距离段。手合时，固定加速距离段，经过延时动作。图3-9 后加速保护（距离部分）逻辑图3.10.2 零序部分零序过流后加速部分受“零序过流保护”压板控制。零序过流加速段保护为不带方向的零序过流保护，其定值为零序II段整定定值，动作时间固定为100ms。3.11 重合闸装置重合闸设计为三相一次重合闸方式，重合闸功能由“重合闸投退”控制字和“停用重合闸”软压板决定投退，当“投重合闸”控制字置“0”，或“停用重合闸”软压板投入时，本装置重合闸功能退出。当“停用重合闸”软压板退出，且“投重合闸”控制字置“1”时，本装置重合闸功能投入。在充电过程完成之后，重合闸可以由两种方式启动：保护跳闸启动或开关位置不对应启动。其中保护跳闸启动方式在重合闸功能投入后固定投入，不对应启动方式设有“不对应启动重合闸投退”控制字，可选择投退。装置的重合闸逻辑如图3-10所示。图3-10 重合闸逻辑图3.11.1 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、放电及启动条件“不对应启动” 投入“不对应启动” 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) 断路器“合后”状态消失（HH= 0）2) 保护未动作时断路器跳开（TWJ = 1）3) 同期PT断线3) 同期PT断线4) 母线PT断线（可整定）4) 母线PT断线（可整定）5) 控制回路断线5) 控制回路断线6) 重合闸启动前“低气压闭锁重合闸”有开入6) 重合闸启动前“低气压闭锁重合闸”有开入充电条件（“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“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）3) 断路器合位（TWJ = 0）启动条件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) 三相无流图3-11 重合闸充放电逻辑图3.11.2 重合闸检定方式装置重合闸可以设定为 “检线路无压母线有压”、“检母线无压线路有压”、或“检同期方式”重合闸，也可采用“不检”方式。1) “检线路无压母线有压”投入：线路电压小于30V，& 三相母线电压均大于40V。（若母线电压及线路电压均大于40V，自动转检同期方式）2) “检母线无压线路有压”投入：线路电压大于40V，& 三相母线电压小于30V。（若母线电压及线路电压均大于40V，自动转检同期方式）3) “检同期方式”投入：线路电压大于40V，& 三相母线电压均大于40V，& 同期条件满足。4) “不捡方式”投入装置不检测任何重合闸条件。重合闸充电时间为15s，整组时间为10分钟。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。3.11.3 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) 同期PT断线3) 后加速保护动作4) 距离段、段动作5) 零序段、段动作6) 有“闭锁重合闸”开入7) 重合闸启动前，有“低气压闭锁重合闸”开入1) “母线PT断线闭锁重合闸”定值为“1”；2) “零序段闭锁重合闸”定值为“1”；3) “距离段闭锁重合闸”定值为“1”；4) “多相故障闭锁重合闸”定值为“1”。3.12 过负荷告警过负荷保护发告警信号，过负荷电流定值和时限可整定。3.13 其它异常告警3.13.1 母线PT断线装置设有两种检测PT断线的判据，两种判据都带有延时，且仅在线路正常运行、启动元件不启动的条件下投入；若启动元件已启动就不进行电压断线的检测，直到保护整组复归后重新投入。同时，PT断线信号只在三相电压恢复正常并持续500ms之后才可复归，此后恢复正常保护程序。1) 单相或两相断线检查：a），延时1.3s报PT断线；b）且，延时1.3s报PT断线。2) 三相失压检查：a）且任一相有流（），延时1.3s报PT断线。b）且TWJ不动作，延时1.3s报PT断线。3.13.2 同期PT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，则报同期PT断线。保护在检测到同期PT断线后闭锁重合闸。同期PT断线检测逻辑如图3-13所示。图3-13 同期PT断线检测逻辑图3.13.3 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，点亮装置告警灯。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。注：只有在控制字回路断线控制字投入时才能实现控制回路断线功能，并闭锁重合闸。3.13.4 角差异常告警当满足以下条件（“与”逻辑）：1) 母线PT及线路PT均正常，线路电压大于40V且母线电压均大于40V；2) TWJ不动作或线路有流；3) 重合闸未启动。装置在判断线路电压与母线任一相电压或线电压的角度差均不在15范围内，延时500ms报“角差异常告警”事件，并发告警信号，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。3.13.5 TWJ异常告警线路有流但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。3.14 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（PT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）差动保护投入2距离保护段、段、段、IV段距离保护投入5零序过流段、段、段、段零序保护投入8距离加速保护距离保护投入9零序过流加速保护零序保护投入10双回线相继速动保护距离保护投入以及双回线相继速动投入11不对称相继速动保护距离保护投入12重合闸停用重合闸投入3.15 测控五防顺控功能详见具体工程配置4 定值及整定说明4.1装置定值【注意】在整定时，装置仍沿用传统的概念，电流按1/5A制整定，即1/5A对应为一次的额定值，电压按二次100V整定。定值仍按折算的二次值整定。4.1.1 设备参数定值表4-1设备参数定值表保护元件序号定值名称整定范围单位基本参数1定值区号18无2被保护设备满足8个汉字长度无保护CT3保护CT一次额定值09999A4保护CT二次额定值1或5 APT5PT一次额定值11200kV测量CT6测量CT一次额定值09999A7测量CT二次额定值1或5 A4.1.2 数值型定值表4-2数值型定值表保护元件定值名称整定范围单位系统参数线路总长度0.1200km线路正序阻抗二次值0.05160/ In线路正序阻抗角度5090线路零序阻抗二次值0.05240 / In线路零序阻抗角度5085起动元件变化量启动电流定值0.050.5InA 零序启动电流定值0.050.5InA相间距离相间距离段定值0.05160 / In相间距离段时间010s相间距离段定值0.05160 / In相间距离段时间0.0210s相间距离段定值0.05160 / In相间距离段时间0.0210sY/变压器后备段定值0.05200 / InY/变压器后备段时间0.0210s负荷限制电阻定值0.05100 / In接地距离零序阻抗补偿系数03.5无接地距离段定值0.05160 / In接地距离段时间010s接地距离段定值0.05160 / In接地距离段时间0.0210s接地距离段定值0.05160 / In接地距离段时间0.0210ss接地距离偏移角度030零序过流零序过流段定值0.0130InA零序过流段时间010s零序过流段定值0.0130InA零序过流段时间0.110s零序过流段定值0.0130InA零序过流段时间0.110s零序过流段定值0.0130InA零序过流段时间0.110sPT断线过流保护PT断线过流段定值0.130InAPT断线过流段时间0.110sPT断线过流段定值0.130InAPT断线过流段时间0.110s重合闸重合闸时间0.110s重合闸同期角度090过负荷告警过负荷告警定值0.22InA过负荷告警时间0.199.99s测控同期元件定值名称整定范围单位同期元件同期检无压定值1099.99V同期检频差定值02.00Hz同期检角差定值1180.00同期检压差定值099.99V同期检频率滑差定值02.00Hz/s断路器合闸时限02.00S同期整组复归时限0.01120.00S【注】：表中整数定值的步长均为1，小数定值的步长均为0.01。4.1.3 投退型定值表4-3投退型定值表保护元件序号定值名称整定范围相间距离1投相间距离段0，12投相间距离段0，13投相间距离段0，14投Y/变压器后备段0，15投负荷限制距离0，1接地距离6投接地距离段0，17投接地距离段0，18投接地距离段0，1零序过流9投零序过流段0，110投零序过流段方向0，111投零序过流段0，112投零序过流段方向0，113投零序过流段0，114投零序过流段方向0，115投零序过流段0，116投零序过流段方向0，1后加速17投距离段加速保护0，118投距离段加速保护0，119投零序过流加速段0，1PT断线过流20投PT断线过流保护0，1其他保护21投振荡闭锁0，122投双回线相继速动0，123投不对称相继速动0，124投弱馈保护0，1重合闸25投重合闸0，126投不对应启动重合闸0，127投检线无压母有压0，128投检母无压线有压0，129投检同期方式0，130投不检方式0，131投母线PT断线闭锁重合闸0，132投零序段闭锁重合闸0，133投距离段闭锁重合闸0，134投多相故障闭锁重合闸0，1过负荷告警35投过负荷告警0，1其他告警36投控制回路断线告警0，1测控同期元件定值名称整定范围同期同期检无压投退0，1同期检同期投退0，1频差闭锁投退0，1角差闭锁投退0，1压差闭锁投退0，1频率滑差闭锁投退0，14.1.4 软压板定值本保护装置设置了软压板功能。当软压板功能允许时，可以通过装置菜单就地修改，也可以通过后台遥控的方式进行修改。序号保护软压板名称整定范围备注1远方修改定值投入/退出辅助2远方切换定值区投入/退出辅助3远方控制压板投入/退出辅助4距离保护投入/退出保护5零序过流保护投入/退出保护6重合闸退出投入/退出保护7双回线相继速动投入/退出保护8同期功能投入投入/退出测控9同期检无压投入投入/退出测控10同期检同期投入投入/退出测控出口及采样软压板（GOOSE出口软压板类似传统出口硬压板）序号软压板名称整定范围备注1跳闸软压板 投入/退出退出：GOOSE无出口2失灵软压板 投入/退出退出：GOOSE无出口（本失灵为跳闸扩展，不带电流判据。）5合闸软压板投入/退出退出：GOOSE无出口6闭锁相邻线软压板投入/退出退出：GOOSE无出口7遥控1软压板投入/退出退出：GOOSE无出口8遥控2软压板投入/退出退出：GOOSE无出口9遥控3软压板投入/退出退出：GOOSE无出口10遥控4软压板投入/退出退出：GOOSE无出口11遥控5软压板投入/退出退出：GOOSE无出口12遥控6软压板投入/退出退出：GOOSE无出口13遥控7软压板投入/退出退出：GOOSE无出口14遥控8软压板投入/退出退出：GOOSE无出口15遥控9软压板投入/退出退出：GOOSE无出口16遥控10软压板投入/退出退出：GOOSE无出口17遥控11软压板投入/退出退出：GOOSE无出口18遥控12软压板投入/退出退出：GOOSE无出口19遥控13软压板投入/退出退出：GOOSE无出口20遥控14软压板投入/退出退出：GOOSE无出口21遥控15软压板投入/退出退出：GOOSE无出口22遥控16软压板投入/退出退出：GOOSE无出口23保护电流SV接收软压板 投入/退出退出：SV无采样24保护电压SV接收软压板 投入/退出退出：SV无采样25抽取电压SV接收软压板 投入/退出退出：SV无采样26测量电流SV接收软压板 投入/退出退出：SV无采样4.2定值整定说明1.1.1 系统参数1) 线路总长度：按实际线路长度整定，单位为公里（km），用于测距计算。2) 线路全长正序、零序阻抗及角度定值：按实际线路全长阻抗整定。【注意】：本装置各阻抗参数的整定值均为二次值。1.1.2 启动元件1) 变化量启动电流定值：按躲过正常负荷电流波动最大值整定，一般整定为0.2In。对于电铁、轧钢、炼铝等负荷变化剧烈的线路，为避免保护装置频繁启动，可以适当提高定值。2) 零序启动电流定值：按躲过最大负荷电流的零序不平衡电流整定。1.1.3 距离继电器1) 接地距离I段定值：按全线路阻抗的0.80.85倍整定，对于有互感的线路，应适当减小。2) 相间距离I段定值：按全线路阻抗的0.80.9倍整定。3) 距离II、III、IV段的阻抗和时间定值：按段间配合的需要整定，对本线末端故障有灵敏度。4) 投负荷限制距离、负荷限制距离阻抗定值：为了在长线时保证三相距离继电器可靠躲开负荷测量阻抗而设定，短线时可将其退出。电阻定值按重负荷时最小测量电阻整定，是一条经过最小测量电阻、倾斜角度为60的直线，其左半平面为动作区。5) 零序阻抗补偿系数，其中和分别为线路零序阻抗二次值和线路正序阻抗二次值。整定时建议采用实测值，如无实测值，则将计算值减去0.05作为整定值。6) 接地距离偏移角度定值：为了适当限制电抗继电器的超范围并扩大继电器测量过渡电阻的能力，将姆欧继电器特性圆向第一象限偏移，可取值范围为0、15和30。短线路时取较大值，长线路取较小值。建议线路长度40KM时取0，10KM时取15，10KM时取30。7) 【注意】：在距离保护定值整定中，必须保证“距离I段定值距离II段定值距离III段定值”。1.1.4 零序过流1) 零序过流段定值：按用户需要整定。2) 零序过流段定值：应保证线路末端接地故障有足够的灵敏度。3) 零序过流段、段：应保证线路末端经最大允许过渡电阻接地故障有足够的灵敏度。4) 【注意】：零序过流定值整定中，应保证“零序过流段零序过流段零序过流段零序过流段”。1.1.5 后加速保护1) 距离段加速投退、距离段加速投退：“距离段加速投退”“距离段加速投退”控制字为“1”，则相应重合闸后加速段不经振荡闭锁控制；若两控制字为“0”，则加速受振荡闭锁控制的距离段。手合加速固定加速段，经过延时动作。1.1.6 PT断线过流保护1) 投PT断线过流保护：该控制字为“1”时，投入相过流元件。1.1.7 其它保护1) “投振荡闭锁”、“投双回线相继速动”、“投不对称相继速动”、“投弱馈保护”按照实际需要投退，各元件所需要的参数在装置中固定，不需用户整定。1.1.8 重合闸1) 投重合闸：为装置重合闸的控制字，本控制字 、装置“停用重合闸”软压板与“停用重合闸”硬压板开入，三条件共同决定装置重合闸功能是否投入。当“投重合闸”控制字置“0”，或“停用重合闸”软压板投入，或“停用重合闸”硬压板投入时，本装置重合闸功能退出。当“停用重合闸”软压板及硬压板均退出，且“投重合闸”控制字置“1”时，本装置重合闸功能投入。2) 投不对应启动重合闸：为装置位置不对应启动重合闸功能的软件投退控制字（须在重合闸功能投入的前提下）。该控制字为“0”则装置不对应启动重合闸功能退出。3) 重合闸同期检定角度：按检同期合闸方式时母线电压对线路电压的允许角度差整定。4) 投检同期方式：该控制字为“1”时，投入重合闸检同期方式。当母线三相电压大于40V，线路电压大于40V且线路电压与母线电压间的相位在整定范围内时，检同期条件满足。同期电压相别自适应。5) 投检线无压母有压：该控制字为“1”时，投入重合闸检线路无压母线有压方式。当线路电压小于30V，同时三相母线电压均大于40V，检线路无压母线有压条件满足。6) 投检母无压线有压：该控制字为“1”时，投入重合闸检母线无压线路有压方式。当三相母线电压均小于30V，同时线路电压大于40V，检母线无压线路有压条件满足。7) 投不检方式：该控制字为“1”时，重合闸不进行条件判断。8) 投母线PT断线闭锁重合闸：该控制字为“1”时，在母线PT断线情况下，闭锁重合闸，同时退出合闸于故障距离保护，仅保留不带方向的合闸于故障零序过流保护。9) 投零序II段闭锁重合闸：该控制字为“1”时，零序过流II段动作闭锁重合闸。10) 投距离II段闭锁重合闸：该控制字为“1”时，距离II段动作闭锁重合闸。11) 投多相故障闭锁重合闸：该控制字为“1”时，为两相三相故障跳闸时闭锁重合闸。1.1.9 软压板定值1） 远方修改定值：只能在就地更改，只有当该压板置“1”时，才能远方修改其他定值。2） 远方切换定值区：投入才能切换定值区。3） 远方控制压板：投入才能遥控压板。4） 距离、零序软压板：和控制字为“与”的关系。5） 停用重合闸：和控制字为“或”的关系。6） 双回线双回线相继速动：和控制字为“与”的关系。7） GOOSE软压板：GOOSE软压板均为GOOSE出口软压板，投入该软压板GOOSE有出口，否则不出口。8） SV软压板：SV软压板投入该通道采样才能采集，否则该通道采样为0。2 辅助功能2.1 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。2.2 事故分析与过程记录本装置具有表4-1所示的记录功能，可方便地用于分析本装置及后续元件的保护动作行为，了解系统扰动及线路异常运行情况，掌握装置工况及操作记录。所有记录均采用FIFO的存储方式，以保证在装置中保存足够数量的最新记录。表5-1用于事故分析的记录序号记录内容存储查看地点记录次数清除情况1保护动作事件记录FLASH装置/上位机128在【预设】菜单中可清除2保护起动记录装置1283开入变位记录装置/上位机1284装置运行记录装置1285装置自检记录装置/上位机1286装置闭锁记录装置1287录波记录动作录波装置/上位机16不可清除起动录波16手动录波16注1：存储于FLASH中的记录保证掉电可靠不丢失；注2：查看地点“上位机”是指装置通过通讯口将该记录送给上位机，由上位机予以显示；注3：装置带序号显示这些记录，1为最新记录，2为次新，128（或16）为最早记录。2.2.1 保护动作事件记录装置的保护动作事件记录的具体记录和显示内容如下：a)动作时刻：即出口或延时到的时刻，由年至毫秒；b)动作类型：显示故障动作类别；c)故障类型：（选相结果）；d)保护起动至动作（出口或延时到）时段内记录到的最大故障量值：（各类保护不同）；e)测距结果：格式为XXX.X，单位为km；f)动作时间：保护出口时间（自起动时刻算起，不含出口