继电保护原理9—线路保护

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1、系统联调部全员素质提升培训教材 继电保护原理线路保护第九章 线路保护第一节 概述高压线路保护装置适用220kV及以上电压等级输电线路成套数字式保护装置，主保护为纵联保护，后备保护为距离保护及零序保护，可选择配置自动重合闸。1. 纵联保护电流电压保护和距离保护原理用于输电线路时，只需将线路一端的电流、电压经过互感器引入保护装置，比较容易实现。但由于互感器传变的误差、线路参数值的不确定性以及继电器本身的测量误差等原因，保护装置可能将被保护线路对端所连接的母线上的故障，或与母线连接的其它线路出口处故障，误判断为本线路末端的故障而将被保护线路切除。为了防止这种非选择性动作，不得不将这种保护的无时限保护

2、范围缩短到小于线路全长。一般应将保护的无时限I段的保护范围整定为线路全长的80%90%。对于其余的10%20%线路上的故障，只能按第II段的时限切除。为了保护故障切除后电力系统的稳定运行。这对于某些重要线路是不能允许的。在这种情况下，只能采用所谓的纵联保护原理保护输电线路，以实现线路全长范围内任何点故障的无时限切除。输电线的纵联保护，就是用某种通信通道（简称通道）将输电线两端或各端（对于多端线路）的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量（电流、功率的方向等）传送到对端，将各端的电气量进行比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切除被保护线路。因此上理论上这种纵联保护具有绝对

3、的选择性。任何纵联保护都是依靠通信通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内。因此信号的性质和功能在很大程度上决定了保护的性能。信号按其性质可分为三种，即闭锁信号、允许信号和跳闸信号。所谓闭锁信号就是指：“收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件“。就是当线路发生故障时，由判定为外部故障的一端保护装置发出闭锁信号，将两端的保护闭锁。而当内部故障时，两端均不发、因而也收不到闭锁信号，保护即可动作于跳闸。所谓允许信号是指：“收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件”。因此当内部故障时，两端保护应同时向对端发出允许信号，使保护装置能够动作于跳闸。而当外部故障时，则因接近故障点端判处故障在反方向而

4、不发允许信号，对端保护不能跳闸，本段则因判出故障在反方向也不能跳闸。所谓跳闸信号是指：“收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件”。实现这种保护时，实际上是利用装设在每一端的瞬时电流速断、距离I段或零序电流速断等保护，当其保护范围内部故障而动作于跳闸的同时，还向对端发出跳闸信号，可以不经过其他监控元件而直接使对端的断路器跳闸。纵联保护的通道类型可分为电力载波（高频）通道、导引线通道、微波通道、光纤通道。电力载波保护（又称高频保护），是利用高压输电线路用载波的方法传送3050kHz的高频信号以实现线纵联保护。高频通道可用一相导线和大地构成，称为“相地”通道，也可以两相导线构成，称为“相相”通道。电

5、力载波通道适用于输电线路较长的线路。利用150mHz到20gHz间的电磁波进行无线通讯称为微波通讯。光纤通道是将电信号调制在激光信号上，通过光纤来传输。光导纤维是由高纯度石英做成，可以传输激光。在激光光谱上波长在0.85m、1.3m、1.5m左右的激光，在光纤中传输时光能衰耗较小，称为三个工作窗。光纤包括单模、多模两种。用于501002. 距离保护距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置，阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值：U/I=Z，也就是短路点至保护安装处的阻抗值。因线路的阻抗值与距离成正比，所以叫距离保护或阻抗保护。距离保护一般都作成三段式，第I段的保护范围一般为被保

6、护线路全长的8085，动作时间t1为保护装置的固有动作时间。第段的保护范围需与下一线路的保护定值相配合，一般为被保护线路的全长及下一线路全长的3040，其动作时限2要与下一线路距离保护第I段的动作时限相配合，一般为0.5s左右。第段为后备保护，其保护范围较长，包括本线路和下一线路的全长乃至更远，其动作时限按阶梯原则整定。距离保护由启动元件、距离元件、时间元件组成。启动元件的主要作用是在发生故障的瞬间启动整套保护，并和距离元件动作后组成与门。启动出口回路动作于跳闸。距离元件的主要作用实际上是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗（亦即距离）。时间元件的主要作用是按照故障点到保护安装地点的远近，根据预

7、订的时限特性确定动作的时限，一保证保护动作的选择性。3. 零序保护在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。 4. 重合闸当断路器故障跳闸后，能够自动地将断路器重新合闸的装置。第二节 WXH-803A保护WXH-803A以纵联差动保护为主保护，后备保护为距离保护及零序保护，可选择配置自动重合闸；此外，装置还配置有三相不一致保护。 WXH-803A/B1/R1：用于220kv及以上线路保护，配有差动保护、距离保护、零序保护、重合闸等功能。 WXH-803A/B1/R2：双通道，用于广东地区200kv以上

8、一个半开关的分开关接入线路保护，配有差动保护、距离保护、零序保护、重合闸等功能。 WXH-803A/B6/R1：国网版本专用，配有纵联距离保护、距离保护、零序保护、重合闸等功能。 WXH-803A/B6/ZJ：浙江地区国网版本专用，配有差动保护、距离保护、零序保护、重合闸等功能。1. WXH-803A硬件介绍1.1 装置整体结构保护装置采用新一代32位基于DSP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。装置有两个完全独立的、相同的CPU板，并具有独立的采样、A/D变换、逻辑计算及启动功能。两块CPU板启

9、动经二取二逻辑开放出口电源。另有一块人机对话板，由一片DSP专门处理人机对话功能。人机对话担负键盘操作和液晶显示功能。正常时，液晶显示当前时间、各侧电流、电压、差电流。人机对话中所有的菜单均为简体汉字。通过本公司为保护提供的软件，可对保护进行更为方便、详尽的监视与控制。模拟量变换由12块交流变换插件完成，功能是将TA、TV二次电气量转换成小电压信号。保护开入、信号、出口各由1块对应插件完成，接点不足时有预留的扩展位置。图9-2-1 装置机箱端子图其中：1、2# 交流输入；3# 采样保持；4#、6# （主保护）DSP主板；5#、7# 光纤通讯插件；8# 开入插件；9# 信号插件；A# 出口插件；

10、B#、C#、D#、E#为备用插件；F# 通讯插件；G# 稳压电源。1.2 装置插件介绍1.2.1 交流变换插件(1、2) 本插件将系统电压互感器、电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号，同时起隔离和抗干扰作用。图9-2-2 交流输入变换插件与系统接线图如无特殊说明，2插件为主要采样插件，1插件备用。、，分别为三相电流和零序电流输入，、为三相电压输入；为重合闸中检无压、检同期元件用的电压输入。 217，218端子为装置的接地点，应将该端子接至接地铜排。交流插件中三相电流和零序电流输入，按额定电流可分为1A、5A两种，订货时请注明，投运前注意检查。1.2.2 CPU插件CPU插件是在分析

11、和借鉴了国内外同类产品基础上，从技术和开发手段的先进性，软硬件资源的通用性，系统的可靠性等方面出发，开发研制的DSP型保护插件。作为基本的软硬件平台，在单块PCB板上完成数据采集、I/O、保护及控制功能等。1.2.3 开入插件图9-2-3 开入端子定义开入电源为直流220V或110V；其正电源连接到开入节点的公共端，负电源接到831832端子。807为是起动通道试验输入，用于闭锁式手动起动通道交换，一般在屏上设置通道试验按钮，允许式该输入不接。808、809端子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，接点引入及方式如下：端子定义单重三重综重停用808重合方式1010180

12、9重合方式20011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。810端子是沟三闭重输入，其意义是：（1）沟三跳，即单相故障保护也三跳；（2）闭锁重合闸。811、812、813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（不对应启动重合闸、单重方式是否三相跳开）；（2）判别线路是否处于非全相运行； 815、816端子分别为其它保护动作单跳启动重合闸、三跳启动重合闸输入。这两个接点要求是瞬动接点，即保护动作返回而返回，单跳启动重合闸可为三相跳闸的或门输出，任一相跳闸即动作

13、；而三跳启动重合闸则必须为三相跳闸的与门输出。如果不用本装置的重合闸或采用位置不对应启动重合闸，则不接这两个输入。818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。825端子为检修压板，投入时可进行开出传动试验，同时装置产生的监控及继保信息将不上送；827端子为纵联保护的收信输入。830端子对闭锁式通道，为收发信机的3dB告警接点输入，用于通道交换时监视通道状态；对允许式通道，830端子定义为导频消失输入，当不采用解除闭锁方式时，该端子不接。1.2.4 信号及出口插件901906端子为中央信号，当装置异常或保护动作时有相应信号开出。其中，TV断线信号为瞬动接点

14、，其余信号经磁保持继电器动作并保持，若要复位信号指示灯时，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。907910为装置异常信号开出端子。911916为合闸开出端子，由重合闸功能模块控制；917928为发信继电器。当用于闭锁式时，发信继电器动作则启动收发信机发信，发信继电器返回收发信机应停信；用于允许式时，发信继电器动作则发允许命令。闭锁式、允许式的选择由定值中的整定控制字确定；装置给出多组接点，一组与通道设备连接，其它接点可用于记录等。图9-2-4 保护信号及开出端子定义1.2.5 出口插件 本插件主要提供保护的出口接点、信号接点及遥信接点。图9-2-5 开出端子定义该插件输出5组跳

15、闸出口接点、1组启动切机接点和2组启动重合闸接点，均为瞬动接点；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B插件处同A插件相同的开出插件，这样可扩展一倍的输出接点。1.2.6 通讯插件通讯插件提供可用于就地打印的RS232C串口及与保护管理机、变电站自动化系统的双通信接口(RS485，RS232，以太网口)等功能；其中RS485接口可以扩展为以太网口。具体定义如图所示。GPS对时接口有脉冲接点、RS485串口和RS232串口，对MMI进行GPS对时；保护CPU的GPS对时接口在电源插件上。F01、F02为打印机电源控制接点，将打印机电源线中串入此接点，则正常时打印机不带电，在有报

16、文需要打印时，管理机将该接点闭合，导通打印机交流电源。F04、F05为GPS对时脉冲接点，可进行脉冲对时（分脉冲或秒脉冲）或B码对时。推荐使用，该接点进行GPS对时。F06、F07、F08为内部LON网端子，通过将各装置的LON网互联，可实现多台保护装置共享一个管理机。 F09F17为RS485或RS232串口，另外配有两个以太网接口，可实现与监控系统、信息子站，故障录波系统等不同系统、不同通信接口的相互连接。F21、F22为GPS对时RS485串口；F23，F24为打印机串口。F15、F20端子为各串口的公共地，各串口的屏蔽地需与此接点相连。图9-2-6 通信插件通信接口定义1.2.7 稳压

17、电源插件 本插件为直流逆变电源插件。直流220 V或110 V电压输入经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出本装置需要的三组直流电压，即5 V、15 V及24 V。电源插件具有失电告警功能。G01、G02为GPS对时脉冲接点，对保护CPU对时，可进行脉冲对时（分脉冲或秒脉冲）或B码对时。G03、G04为内部LON网端子，通过将各装置的LON网互联，可实现多台保护装置共享一个管理机。上述接点与通信管理机插件中的端子定义有重复，这主要是考虑到在实现多台装置共享管理机时，部分保护装置可以不带通信管理插件时的情况。G05、G06为强电复归开入接点，可直接从外接进220 V或110 V对保护装置进行复归。

18、G07G10为两组失电告警接点，保护正常运行时此接点断开，保护装置失电后，接点闭合。用于对保护装置工作电源的监视。G11为装置工作电源正极性端， G13为装置工作电源负极性端，该装置可外接220V或110V直流工作电源。G15为装置屏蔽地，应将此接点直接连到接地铜排。图9-2-7 电源插件端子定义2. 保护原理介绍本装置的保护功能设计，基于许继公司开发的可视化逻辑开发环境（VLD），同时采用分层、分模块的设计思想，将保护功能实现按数据处理、元件计算、保护逻辑、出口逻辑等进行划分；纵联保护、距离保护的动作特性按故障特征采用多种特性自适应变化实现严重故障快速动作，弱故障可靠动作；2.1 启动元件在

19、保护装置中，启动元件主要用于系统故障检测、开放故障处理逻辑及开放出口继电器的正电源功能。启动元件动作，在满足复归条件后返回。保护启动元件包含相电流突变量启动、零序电流启动、静稳破坏启动、差流启动等启动元件，任一启动元件动作后开放故障处理逻辑。2.1.1相电流突变量启动元件通过实时检测各相电流采样的瞬时值的变化情况，来判断被保护线路是否发生故障；该元件在大多数故障的情况下均能灵敏启动，为保护的主要启动元件。其判据为： （A、B、C）其中：为电流采样值突变量，为电流突变量启动定值。为浮动门槛，随着变化量变化而自动调整，取1.25倍可保证门槛电流始终略高于不平衡输出。2.1.2零序电流启动元件 主要

20、用于在高阻接地故障情况下保护可靠启动，作为辅助启动元件，元件本身带30ms延时。其判据为：其中：为三倍零序电流，为零序电流启动定值。2.1.3静稳破坏启动元件当“距离保护经振荡闭锁”控制字投入时增设静稳破坏启动元件，元件本身带30ms延时。其判据为：正序电流大于静稳电流定值门槛，且突变量启动元件未启动。2.1.4差流启动元件(用于WXH-803A)差动保护设有分相差流启动元件，用于一侧为弱电源或高阻故障时的辅助启动元件，由差流动作元件复合电压启动元件构成；差流动作元件其判据为： （A、B、C）式中，为相量差动电流定值；复合电压启动元件其判据为：任一侧或或。2.2 选相元件本装置的选相元件用于距

21、离保护及零序保护动作的选相跳闸，在光纤通道良好，两端数据正确下，选相元件将优先选用基于双端的差流选相；在无正确的两侧数据情况下采用单端量选相，单端量选相元件分为快速选相元件及延时选相元件，快速选相元件采用故障分量选相元件，延时选相元件采用稳态量选相元件。2.2.1工作电压突变量选相基于工作电压突变量的选相元件不仅灵敏度高，且可以较好的解决跨线故障、短时转换故障、弱馈故障、振荡中故障等特殊情况的选相问题；具体方案为：求取UopA、UopB 、UopC 、UopAB 、UopBC 、UopCA其中： 利用突变量幅值的关系，在六个变化量中选出最大者，并利用各种故障类型的特征进一步判别，从而确定故障相

22、。2.2.2序电流复合选相基于序电流相位关系的序分量选区元件，是根据单相接地故障及两相接地故障等类型下零序、负序电流的相位关系进行判别，该元件选相灵敏度高、允许接地故障时过渡电阻较大、选相不受非全相运行的影响。图 9-28 序分量选区当发生接地故障时，先利用零序电流I0与负序电流I2A的比相结果进行选相分区，根据的角度关系划分三个区；-60 60对应AN或BCN；60 180对应BN或CAN；180 0.02%，将给出通道异常告警报文信息，表示通道不可靠。通道误码严重或通道中断时，将给出通道异常告警信号，差动保护将被闭锁。通道恢复后，保护自动投入。提示：秒误码数与丢帧数是衡量通道当前状况的重要

23、指标。如果显示秒误码数与丢帧数较大时，可以将通道直接使用尾纤自环然后观察这两个指标以判断引起误码的原因。如果自环后误码与丢帧依然较大，则查看通道时钟模式定值是否整定错误（应为内时钟方式）或者光纤插件的法兰盘是否有损坏处；如果自环后误码与丢帧数均降低至0，则可以确定引起通道误码或丢帧原因在外部通道，再逐级查找。2.4.4 同步调整高压输电线路两端保护装置上电时刻不同和采样晶振偏差，再加上一端采样数据传送到另一端的时间延迟，因此，两端电流量的采样时刻通常不一致，不能直接进行差动计算。为使进行计算的两端电流量的采样时刻一致，需设定一端的采样时刻为参考基准（主端），另一端参照基准调整自己的采样时刻（从

24、端），这样将两侧保护采样时刻调整一致的过程称为同步调整。图9-2-11 梯形图本保护从端首先采用“梯形算法”，计算出两侧保护装置的采样偏差；再通过采样序号调整，对齐两端采样序号；从端完成同步调整后，通知主端进入同步状态，至此两侧完成同步调整过程。2.5 纵联差动保护本装置差动元件针对线路保护区内各种故障类型配置了分相稳态量差动、分相故障分量差动及零序电流差动。稳态量差动元件设置快速区元件及灵敏区元件，快速区元件采用短窗相量自适应算法实现快速动作，使保护典型金属性故障小于18ms；灵敏区采用全周付氏向量算法作为快速区的补充；故障分量差动不受负荷影响，对于区内高阻故障及振荡中故障性能优越，元件本身

25、采用全周付氏向量算法并略带延时保证其可靠性。零序电流差动作为稳态量差动及故障分量差动的后备，延时100ms动作，主要针对缓慢爬升高阻故障。2.5.1 分相稳态量差动元件 动作方程： （A、B、C）式中：动作电流，为两侧电流矢量和的幅值；制动电流，为两侧电流矢量差的幅值；为相量差动电流定值，由用户整定；整定时应保证末端短路有足够的灵敏度。整定值应大于1.5倍本线路稳态电容电流值。2.5.2 分相故障分量差动元件 动作方程： （A、B、C）式中：动作电流，为两侧电流变化量矢量和的幅值；制动电流，为两侧电流矢量差的幅值；为相量差动电流定值。2.5.3 零序电流差动元件动作方程： （A、B、C）式中：

26、动作电流，为两侧零序电流矢量和的幅值；制动电流，为两侧零序电流矢量差的幅值；为零序差动电流定值，由用户整定；零序差流动作整定值，按保证经大过渡电阻接地时有足够的灵敏度整定。该元件满足条件后延时100ms动作。零序差动元件配合差流选相元件选择差流最大相出口。图 9-212 差动保护动作特性图 9-2为差动保护动作特性图，各差动元件动作特性区别仅在于差动电流定值及制动系数的不同，图中为相应差动元件的动作定值门槛，Coef_K为相应差动元件的比率制动系数。2.6 阶段式距离元件装置设置了三段式相间距离及三段式接地距离保护；相间距离保护由圆特性阻抗复合负荷线构成，接地距离保护由多边形特性阻抗元件构成。

27、2.6.1 三段式接地距离由多边形特性阻抗元件、零序电抗元件、零序功率方向元件复合构成接地距离、段保护。1) 、段动作特性：a 接地距离多边形特性 b零功方向元件特性图 9-2-13零序电抗线：零序功率方向：注：在非全相过程中动作元件的特性不变，方向由工频变化量方向代替；2) 段动作特性：a 接地距离多边形特性 b 零功方向元件特性图 9-2-14零序功率方向：注：在非全相过程中动作元件的特性不变，无零序功率方向元件。3) 测量方程（X，R的测量） 其中： KZ为零序电流补偿系数。2.6.2 三段式相间距离相间距离、段保护采用由正序电压极化的圆特性。 1. 、段动作特性： a 正方向故障的动作

28、特性（带记忆） b 正方向故障的动作特性（稳态）图 9-2-152. 段动作特性： a 正方向不对称故障时动作特性 b 三相故障时动作特性（偏移阻抗）图 9-2-16注：Zm1为背后系统正序阻抗，相间距离段固定反偏，偏移阻抗 Zp = min0.3，0.5ZD3，其中ZD3为相间阻抗段定值。正序极化电压较高时，由正序电压极化的距离继电器有很好的方向性；当正序电压下降至20%以下时，由正序电压记忆量极化。为保证正方向故障能可靠动作，反方向故障不动作，设置了偏移特性。在I、II段距离继电器暂态动作后，改用反偏阻抗继电器，保证继电器动作后能保持到故障切除。在I、II段距离继电器暂态不动作时，改用上抛

29、阻抗继电器，保证母线及背后故障时不误动。对后加速则一直使用反偏阻抗继电器。3. 动作方程、比相圆： 为偏移角；电抗线：段比相圆：式中：为极化电压。全相时采用正序极化，非全相过程中改为健全相相间电压极化；为工作电压。9、 辅助元件2.7 辅助元件2.7.1 TV断线检查TV断线检测仅在线路正常运行时投入，保护启动后不进行TV断线检测。TV断线判据为： 三相电压相量和大于7V，即自产零序电压大于7V，保护不启动，延时1秒发TV断线异常信号。 三相电压相量和小于8V，但正序电压小于30V时，若采用母线TV则延时1秒发TV断线异常信号；若采用线路TV，则当三相有流元件均动作或TWJ不动作时，延时1秒发

30、TV断线异常信号。装置通过整定控制字来确定是采用母线TV还是线路TV。判别TV断线后退出距离保护，同时自动投入TV断线相过流和TV断线零序过流保护，零序电流方向保护、段退出，若“零序段经方向”则退出段零序方向过流，否则保留不经方向元件控制的段零序过流。TV断线恢复后保护延时2秒恢复正常，同时TV断线异常信号返回。当重合闸投入且处于三重或综重方式，如果装置整定为重合闸检同期或检无压，开关在合闸位置时检查输入的抽取电压小于0.85UXN经10秒延时报抽取TV异常，闭锁检同期和检无压。如重合闸不投、不检定同期或无压时，抽取电压可以不接入本装置，装置也不进行抽取电压断线判别。2.7.2 TV反序检查装

31、置设有TV反序检测功能。 TV反序判据为：负序电压（U2）大于四倍正序电压（U1）且负序电压（U2）大于12V。此判据带1秒延时，报TV反序，驱动告警继电器。2.7.3 TA反序检查装置设有TA反序检测功能。 TA反序判据为：负序电流（I2）大于四倍正序电流（I1）且负序电流（3I2）大于0.1In。此判据带1秒延时, 报TA反序，驱动告警继电器。2.7.4 电容电流补偿电容电流补偿用于精确评估当前系统差流量。电容电流的计算公式如下：式中为线路零序容纳、为线路正序容纳、为线路全长零序阻抗、为线路全长正序阻抗、为本侧相电压相量、为本侧零序电压相量、为本侧相电流相量、为本侧零序电流相量。根据上式计

32、算出每一相的电容电流值，若需要补偿，则采用本端全补偿。补偿公式如下：式中为本侧补偿后相电流相量，为对应相电容电流相量，k为两侧并联电抗器补偿系数之和。 2.7.5 TA断线由于差动保护的灵敏性，对TA二次回路的监视应更加严格，其中TA断线可能引起误动。当一侧TA断线时，本侧可能会电流突变量启动，但对侧不会电流突变量启动，且系统电压不会发生变化。由于差动保护经过以下把关逻辑：两侧电流突变量同时启动或一侧电流突变量启动时需有电压变化量，因此差动保护不会开放而误动作。基于双端量的TA断线判据只考虑系统不发生故障情况下单侧TA断线。TA断线判据的逻辑图如下： 图 9-2-17 TA断线逻辑框图1) 图

33、中无流判别的电流门槛为0.04In，TA断线逻辑中差流门槛为0.8倍相差定值和0.15In之间的小值，当装置检测到有差流存在且该相一侧无流时，延时10秒报该侧TA断线；差流长期存在逻辑的差流门槛0.8倍相差定值，若检测到有差流而该相两侧都有流，延时10秒报差流长期存在。2) TA断线时，发生故障或系统扰动导致启动元件动作，若“TA断线闭锁差动”整定为“1”，则闭锁该相电流差动保护；若整定为“0”，则仍开放电流差动保护。3) 对于后备保护仍需单独设置TA断线判据，即3I0启动12S不返回且无零序电压，则发TA断线告警信号，且闭锁3I0启动保护功能，TA断线后后备仅保留距离、段保护。注：1）、2）

34、用于WXH-803A差动保护，3）用于后备保护。2.7.6 TA饱和当发生区外故障时，TA可能会饱和，如不采取措施，差动保护可能会误动，本装置采用快速区内外识别元件及TA饱和开放元件相结合，判出系统未发生饱和时开放差动保护。2.7.7 远跳、远传信号1） 保护装置提供两路远传功能，经一侧装置的两个强电开入端子，通过本侧装置的数字通道交换的双端信息，利用应用数据帧，并采用正反码校验的机制向对侧传送；接收到对侧的远传信号时装置空接点回路开出。2） 保护装置还设计了远跳命令功能，可实现远方跳闸功能；装置设远跳开入信号，可传输远跳信号到对侧，对侧收到经正反码校验的远跳后，根据“远跳信号经启动闭锁”控制

35、字，选择是否经本侧装置的启动闭锁进行跳闸命令的处理。3） 本侧永跳后无流则闭锁远跳功能。3 保护逻辑框图3.1 差动保护逻辑 图 9-2-18 差动保护逻辑框图上图以A相为例。压板投入包含软压板和硬压板，两个均投入时认为保护投入；通道数据异常包含误码高、连接错误（通道混联和装置混联）、通道中断、自环状态与自环压板不一致及两侧失步等情况；TA断线时，若TA断线闭锁控制字投入，则分相闭锁差动保护，否则若满足差动判据则出口； 3.2 距离保护逻辑 图 9-2-19 距离保护逻辑框图1) 全相及非全相时配置三段式相间距离及接地距离保护。2) 在手合故障时设置了按阻抗段加速切除故障的功能，考虑到手合故障

36、TV可能在线路侧，手合加速阻抗带偏移特性。3) 线路重合时，重合于故障线路分为单重加速和三重加速。单重加速固定投入经振荡开放元件开放的加速接地段距离保护；三重于故障线路时可以选择投入不经振荡闭锁的瞬时加速距离II段或瞬时加速距离III段，在瞬时加速距离II段或瞬时加速距离III段均未投入时，还可由经振荡闭锁元件开放的瞬时加速距离II段及带延时的距离II段、距离III段切除故障。4) 距离保护在系统未振荡时一直投入突变量启动元件瞬时开放距离保护，当保护识别出系统振荡时则闭锁突变量启动元件，并由不对称开放元件、对称开放元件、非全相开放元件开放距离保护；5) 距离保护在手合时总是加速距离段；6) 距

37、离加速仅受距离压板控制，不经各段控制投退。3.3 零序保护逻辑图 9-2-20 零序保护逻辑框图1) 全相时投入零序段、零序段、零序段、零序段和零序加速段，零序段、零序段固定带方向，零序段、零序段是否经方向控制可整定；2) 非全相时退出零序段、零序段、零序段，保留零序段，当投入控制字“零序段跳闸后加速”,零序段延时时间为max零序段延时500ms, 500ms；3) 合闸后投入零序加速段，不经方向，单重加速零序加速段延时60ms，手合及三重加速零序加速段延时100ms；4) 零序压板或距离压板投入时，TV断线后自动投入零序过流及相过流，经同一延时动作；5) TV断线时零序电流方向保护、段退出，

38、、段若不经方向元件控制，则满足电流门槛定值动作出口，否则退出零序、段保护；6) 零序段动作及TV断线下保护动作时，三相跳闸并闭锁重合。3.4 单相运行切除运行相逻辑 图 9-2-21 单相运行切除运行相逻辑当线路因任何原因仅有一相在运行时，由单相运行三相跳闸保护切除运行相，判据为仅有两相跳位且对应相无流（1V），否则退出零序、段保护；5) 有沟三闭重开入、重合闸投入时充电未满或处于三重方式时，保护动作跳三相。图 9-2-22 跳闸逻辑框图3.6 重合闸逻辑图 9-2-23 重合闸逻辑框图图 9-2-24 重合闸充电逻辑框图1) 本装置重合闸为一次重合闸方式, 可实现单相重合闸、三相重合闸或综合

39、重合闸；重合闸的启动方式可以由保护动作启动或开关位置不对应启动方式；当与其它公司带有重合闸的保护装置配合时，可以投入停用方式，此时重合闸不沟三；当投入闭重三跳软压板时重合闸沟三。2) 三相重合时，可采用无检定、检线路无压重合闸或检同期重合闸，也可选择线路有压转检同期重合闸方式。检无压时，检查抽取电压小于0.3倍UXN或母线电压小于30V；投入抽取有压转检同期重合闸方式或检同期时，检查抽取电压大于0.7倍UXN和母线电压大于40V，且线路和母线电压间相位差在整定范围内。3) 闭锁重合条件是为了线路两套重合闸同时使用时不会出现多次重合。重合闸启动过程中若对应相有流则闭锁重合出口。4) 充电条件：为

40、避免多次重合闸，重合闸必须在“充电” 15s完成后，才可能启动。当断路器在合位，跳闸位置继电器不动作，无闭锁重合条件开始充电。5) 放电条件：永跳、单重方式时三跳、跳闸位置继电器动作持续24s、充电未满时启动重合闸、外部闭锁重合开入、停用方式、重合出口时均可放电。当合闸压力不足时，若重合闸未启动，延时200ms后放电，闭锁重合闸；当合闸压力不足时，在200ms内若重合闸启动，则闭锁重合闸的放电回路。重合闸置单重方式，则三相跳闸后，重合闸放电不重合。6) 单相跳闸或任一跳位动作启动重合闸，在单相重合闸计时过程中，查询有无三跳位置开入，若有则按三相跳闸启动重合处理。7) 三相跳闸启动重合计时开始：

41、检无压方式投入时无压开始重合计时，有压时如投入有压转检同期方式则同期开始重合计时；检同期方式投入时同期开始重合计时； 8) 重合闸方式由外部切换把手或内部切换把手决定。9) 在线路正常运行时重合闸自适应判别抽取电压的幅值、相位。4定值整定说明4.1 定值清单序号名称整定范围备注01通道控制字02本侧装置编码06553503对侧装置编码06553504A通道时钟模式0105B通道时钟模式0106公共控制字07差动控制字08距离控制字09零序控制字10重合闸控制字不选配重合闸功能时无此项定值11突变量启动值0.050.5AIn12零序辅助启动值0.050.5AIn13TA变比30500014相量差

42、动定值0.12AIn15零序差动定值0.12AIn16电容电流补偿系数0117零序电抗补偿系数01018零序电阻补偿系数01019线路正序阻抗角559020相间阻抗偏移角03021负荷电阻550/In22静稳电流0.52AIn23接地电抗段定值0.05125/In24接地电抗段定值0.05125/In25接地电抗III段定值0.05125/In26相间阻抗段定值0.05125/In27相间阻抗段定值0.05125/In28相间阻抗III段定值0.05125/In29接地段时间0.0510s30相间段时间0.0510s31接地III段时间0.0510s32相间III段时间0.0510s33零序段

43、电流定值0.120AIn34零序段电流定值0.120AIn35零序III段电流定值0.120AIn36零序段电流定值0.0520AIn37零序段时间0.0510s38零序III段时间0.0510s39零序段时间0.510s40TV断线相过流定值0.120AIn41TV断线零序过流定值0.120AIn42 TV断线过流时间0.110s43零序过流加速段定值0.120AIn44单重延时0.310s不选配重合闸功能时无此三项定值45三重延时0.310s46合闸同期角106047线路正序容纳0100S48线路零序容纳0100S49线路正序电抗0.05300/In50线路零序电抗0.05300/In51

44、线路正序电阻0.05300/In52线路零序电阻0.05300/In53线路长度1-600km公共控制字00多相故障永跳0-101TV在线路侧0-1差动控制字00TA断线闭锁差动0-101投电容电流补偿0-102远跳经本地启动闭锁0-1距离控制字00投快速距离段0-101投接地距离段0-102投接地距离段0-103投接地距离段0-104投相间距离段0-105投相间距离段0-106投相间距离段0-107距离保护经振荡0-108加速距离段不经振荡0-109投三重加速距离段0-110距离段保护永跳0-111距离III段保护永跳0-1零序控制字00投零序段0-101投零序段0-102投零序段0-103

45、投零序段0-104零序段经方向0-105零序段经方向0-106零序段跳闸后加速0-107零序段保护永跳0-108零序III段保护永跳0-1重合闸控制字00单相偷跳允许重合0-101三相偷跳允许重合0-102投检同期方式0-103投检无压方式0-104投无检定方式0-105投有压转检同期方式0-106内重合把手有效0-107单重方式0-108三重方式0-109综重方式0-110停用方式0-1通道控制字00投A通道0-101投B通道0-102投A通道误码统计0-103投B通道误码统计0-14.2 定值整定说明如无特殊说明，以下保护定值均按二次值整定。1) 突变量启动定值：根据负荷电流变化的具体情况

46、整定。一般推荐整定为0.2 In。对于负荷变化剧烈的线路（如电气化铁路、轧钢、炼铝等），可以适当提高定值以免装置频繁启动，定值范围为0.05In0.5In。2) 零序辅助启动值：按躲过最大零序不平衡电流整定，定值范围为0.05In0.5In。3) TA变比：按线路实际情况整定，如TA变比为1250/5，则应整定为250；当二次额定为5A时，TA变比整定不能超过3000，否则装置计算对侧电流值会有问题。4) 相量差动定值：整定时考虑最小方式下区内故障差流值有足够的灵敏度。整定值应大于1.5倍线路全长电容电流，线路两端应按一次电流相同折算到二次整定。5) 零序差动定值：三倍零序差流动作整定值，按保

47、证区内经大过渡电阻接地时有足够的灵敏度整定。6) 电容电流补偿系数：当线路有并联电抗器时，根据实际的并联电抗器补偿度进行整定，取两侧并联电抗器补偿系数之和,计算公式如下：式中：KIC为电容电流补偿系数，YDK1为电抗器正序电纳，Y1为线路全长正序容纳。当线路无并联电抗器时，应整定为零。7) 零序电抗补偿系数KX，零序电阻补偿系数KR: 建议按线路实测参数，按下式分别整定： ， 其中X0和X1分别为线路的零序和正序电抗；R0和R1分别为线路的零序和正序电阻。 如无线路实测参数值，则将计算值减去0.05作为整定值。8) 线路正序阻抗角：按实际系统线路阻抗角整定9) 相间阻抗偏移角：为扩大测量过渡电

48、阻能力，相间距离、段的特性圆可向第一象限偏移，建议线路长度10km时取0，长度2km时取15，长度2km时取30。10) 负荷电阻：按躲最小负荷阻抗的电阻分量整定。具体计算公式如下： 最小负荷阻抗的二次值计算公式: 其中：Zloa.min为最小二次负荷阻抗，为最大一次负荷电流，为一次额定线电压，TV、TA为电压互感器、电流互感器的变比。 电阻定值整定公式：其中KK为可靠系数，通常取0.7-0.8，loa为负荷角(通常取30), dz为线路阻抗角。11) 静稳电流：按躲过线路最大负荷电流整定。12) 接地电抗段定值：按全线路电抗的0.80.85倍整定，对于有互感的线路，应适当减小。13) 相间阻

49、抗段定值：按全线路阻抗的0.80.9倍整定。14) 距离、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。15) 零序I段电流定值：按躲开线路末端接地故障的最大零序电流整定。16) 零序、段电流定值：按配合需要整定，II段应保证线路末端接地故障有足够的灵敏度，段定值应保证经最大过渡电阻故障时有足够的灵敏度。17) TV断线相过流定值、TV断线零序过流定值：仅在TV断线时自动投入。18) 零序过流加速段定值：应保证线路末端接地故障有足够的灵敏度；19) 合闸同期角：检同期合闸方式时母线电压对线路电压的允许角度差。20) 线路正序容纳、线路零序容纳（YC1、YC0）：该两项定值反映

50、输电线路充电电容的大小。假设Y1、Y0为基于形等值电路的线路全长正序容纳和零序容纳，考虑到装置输入方便，YC1取Y1 103，YC0取Y0 103。正常运行时的全线相电容电流IC = U Y1，U为相电压有效值；当实际电路时，YC1、YC0不应整定为零，以免影响差动保护的灵敏度。 以下为线路容纳（YC1、YC0）的计算过程示例，供现场整定参考： 以220kV，100km线路为例，假设线路每公里正序电容值，同时线路电压电流互感器变比为TV=2200，TA=600； 计算100km线路一次正序容纳值 将一次计算值折算至二次侧因为该值一般较小，因此整定时将其放大1000倍，作为输入装置的正序容纳定值

51、： YC0计算过程从略。21) 线路正序、零序电抗；线路正序、零序电阻：应按线路实测参数折算到二次整定。22) 本侧装置编码、对侧装置编码：该两项定值主要用于识别光纤通道是否正确连接，在整定时遵循以下原则： 同一装置内，本侧装置编码不能与对侧装置编码相同 M侧装置的本侧装置编码要与N侧装置的对侧装置编码一样 M侧装置的对侧装置编码要与N侧装置的本侧装置编码一样 装置编码定值范围 065535的任一整数值 装置编码定值整定示例： M侧： 本侧装置编码： 1234 对侧装置编码：5678N侧： 本侧装置编码： 5678 对侧装置编码：123423) A通道时钟模式、B通道时钟模式：主时钟方式置“0

52、”；从时钟方式置“1”。 专用方式下，应设置为“主主”方式；2Mb/s复用方式下，应设置为“主-主”方式。64kB/s复用PCM方式下，采用“从-从”方式。4.3 控制字整定说明1) 多相故障永跳：为1时，线路发生两相以上故障（包含非全相再故障），保护跳闸时驱动永跳，以闭锁重合闸。2) TV 在线路侧：当保护采用的三相电压取自线路侧时，该控制字置“1”，取自母线时置“0”。3) TA断线闭锁差动：为1时，在TA断线时闭锁对应相差动保护。4) 投电容电流补偿：为1时，进行电容电流补偿，为0时，不进行电容电流补偿，此时最小动作差流定值应考虑电容电流的影响。5) 远跳经本地启动闭锁：为1时，远跳功能

53、经本侧装置启动元件闭锁。6) 投快速距离I段：为1时，投入独立的快速距离I段保护，对于短线路如整定阻抗小于1/In欧时，可将该控制字置“0”，即快速距离I段退出。7) “投接地距离段”、“投接地距离段”、“投接地距离段”、 “投相间距离段”、“投相间距离段”、“投相间距离段”：分别为三段接地距离和三段相间距离保护的投入控制字，置“1”时相应段距离保护投入，置“0”时退出。8) 距离保护经振荡：当所保护的线路可能会发生振荡时，该控制字置“1”，保护在判出振荡后，距离、段及加速段均经振荡闭锁开放元件开放后才能出口。被保护线路不会发生振荡时置“0”。9) 加速距离段不经振荡：当三相重合闸方式时需距离

54、段不经振荡闭锁加速出口时置“1”否则置“0”。10) 投三重加速距离段：当三相重合闸时需距离段加速出口时置“1”否则置“0”。11) 距离段保护永跳：相间距离段、接地距离段保护动作永跳并闭锁重合闸。12) 距离段保护永跳：为距离段保护动作三跳并闭锁重合闸投入控制字。13) “投零序段、投零序段、投零序段、投零序段”：分别为四段零序过流保护的控制字，置“1”时相应段零序保护投入，置“0”时相应段零序保护退出。14) “零序段经方向”、“零序段经方向”：置“1”时零序过流、段保护经零序功率方向闭锁。15) 零序段跳闸后加速：投入时非全相再故障零序段延时减500ms动作。16) 零序段保护永跳、零序

55、段保护永跳：为选择零序方向过流、段动作时直接永跳并闭锁重合闸的控制字，置“0”时，零序方向过流、段动作经选相跳闸。17) 单相偷跳允许重合：当允许断路器在发生单相偷跳时重合闸自动重合时置“1”；否则置“0”。18) 三相偷跳允许重合：当允许断路器在发生多相偷跳时重合闸自动重合时置“1”；否则置“0”。19) 投检同期方式、投检无压方式、投无检定方式：为重合闸方式选择控制字，三个控制字只能选择一个。20) 投有压转检同期方式：在投入“投检无压方式”时可同时投入“投有压转检同期方式”。此时，重合闸在无压时按检无压方式重合，在有压时自动转入检同期方式重合。21) 内重合把手有效：整定控制字可实现远方重合闸方式的改变。当“内重合把手有效”置“1”时，整定控制字确定重合闸方式，而不管外部重合闸切换把手处于什么位置。否则，当需要由外部把手切换重合闸方式时，应将该控制字置“0”。22) “单重方式”、“三重方式”、“综重方式”、“停用方式”： 当“内重合把手有效”置“0”时，该四项控制字无效；当“内重合把手有效”置“1”，时，由该四项控制字决定重合闸方式，四个控制字只能选择一个。4.4 通道控制字1) 投A通道