1、深溪溝PSL603U線路保護(hù)裝置及原理介紹 1.1.保護(hù)配置介紹保護(hù)配置介紹 3.3.軟件工作原理軟件工作原理 2.2.硬件部分硬件部分1 PSL-603U1 PSL-603U速線路保護(hù)裝置速線路保護(hù)裝置1.1 應(yīng)用范圍 本裝置為由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式超高壓線路快速保護(hù)裝置，可用作220kV及以上電壓等級(jí)輸電線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。1.2 保護(hù)配置 PSL-603U主保護(hù)為分相電流差動(dòng)和零序電流差動(dòng)保護(hù)，并以三段式相間、接地距離保護(hù)，四段式零序電流方向保護(hù)作為后備保護(hù)。 保護(hù)裝置分相跳閘出口，具有自動(dòng)重合閘功能，可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)單相重合閘、三相重合閘、綜 合重合閘、停用重合閘或者退出重合閘功能。 縱

2、聯(lián)保護(hù)收發(fā)信采用接點(diǎn)方式 2.2.硬件部分硬件部分 2.1 2.1 裝置面板布置圖 “運(yùn)行”燈為綠色，裝置正常運(yùn)行時(shí)點(diǎn)亮； “TV斷線”“TA斷線”燈為黃色，當(dāng)發(fā)生回路斷線時(shí)點(diǎn)亮； “重合允許”燈為黃色，當(dāng)重合充電完成時(shí)點(diǎn)亮； “通道告警”燈為黃色，當(dāng)通道故障時(shí)點(diǎn)亮； “跳A”、“跳B”、“跳C”、“跳閘”、“重合動(dòng)作”“裝置告警燈”為紅色，當(dāng)保護(hù)動(dòng)作出口點(diǎn)亮，在“信號(hào)復(fù)歸”后熄滅； 2.2 2.2 指示燈說(shuō)明 PSL共有7個(gè)模塊，分別是保護(hù)功能模塊、交流模塊、人機(jī)對(duì)話模塊、開入模塊、信號(hào)模塊、出口模塊、電源模塊。 2.3 2.3 PSL-603U整體結(jié)構(gòu)說(shuō)明3.13.1保護(hù)啟動(dòng)和整組復(fù)歸 保

3、護(hù)啟動(dòng)元件用于啟動(dòng)故障處理功能和開放保護(hù)出口繼電器的負(fù)電源，因此要求啟動(dòng)元件在任何運(yùn)行工況下發(fā)生故障都能可靠啟動(dòng)。一旦啟動(dòng)元件動(dòng)作后，要在故障平息后，保護(hù)整組復(fù)歸時(shí)才能返回。 3 PSL-6033 PSL-603保護(hù)原理說(shuō)明保護(hù)原理說(shuō)明A、啟動(dòng)元件 電流突變量啟動(dòng)、零序電流啟動(dòng)、靜態(tài)破壞檢測(cè)元件、弱饋啟動(dòng)元件、TWJ啟動(dòng)元件 當(dāng)保護(hù)啟動(dòng)后，如果所有的故障測(cè)量元件都返回，并且延時(shí)5s，就整組復(fù)歸。此種情況一般為區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障時(shí)保護(hù)啟動(dòng)后，故障被成功切除后保護(hù)迅速?gòu)?fù)歸。當(dāng)區(qū)內(nèi)故障保護(hù)跳閘后，若故障電流長(zhǎng)期無(wú)法消失，則保護(hù)在永跳后延時(shí) 5s 報(bào)永跳失敗事件，并強(qiáng)制整組復(fù)歸。B、選相元件 選相元件用以

4、區(qū)分故障性質(zhì)和相別，以滿足保護(hù)分相跳閘的要求。 采用電壓電流復(fù)合突變量和復(fù)合序分量?jī)煞N選相原理相結(jié)合的方法。在故障剛開始時(shí)采用快速和高靈敏度的突變量選相方法，以后采用穩(wěn)態(tài)的序分量選相方法，保證在復(fù)雜故障時(shí)能夠正確選相。C、振蕩閉鎖開放元件 振蕩閉鎖的開放元件要滿足以下幾點(diǎn)要求： (1) 系統(tǒng)不振蕩時(shí)開放； (2) 系統(tǒng)純振蕩時(shí)不開放； (3) 系統(tǒng)振蕩又發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)能夠可靠、快速開放； (4) 系統(tǒng)振蕩又發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，在距離保護(hù)會(huì)誤動(dòng)期間不開放。 對(duì)于不可能出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩的線路，可由控制字退出振蕩閉鎖的功能，以提高保護(hù)的動(dòng)作速度。本裝置的振蕩閉鎖開放元件采用了序分量法和振蕩軌跡半徑檢測(cè)法，任

5、何一種動(dòng)作時(shí)就開放縱聯(lián)距離和距離、段保護(hù)。前一種方法只能開放不對(duì)稱故障，在線路非全相運(yùn)行時(shí)退出；最后一種方法則在全相和非全相運(yùn)行時(shí)都投入。D、方向元件 PSL -603U 縱聯(lián)方向保護(hù)的方向元件由能量積分方向元件和阻抗方向、零序方向共同構(gòu)成。方向元件可以可靠的識(shí)別線路故障是正方向還是反方向，保證線路正向故障保護(hù)可靠動(dòng)作，反方向故障保護(hù)可靠的不動(dòng)作。3.2 縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù) 縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)作為PSL- 603U的主保護(hù)，動(dòng)作邏輯簡(jiǎn)單、可靠、動(dòng)作速度快，在故障電流超過額定電流時(shí)，確保跳閘時(shí)間小于20ms；即使在經(jīng)大接地電阻故障，故障電流小于額定電流時(shí)，也能在30ms 內(nèi)正確動(dòng)作。另外，縱聯(lián)電流差

6、動(dòng)保護(hù)可以借助光纖通道傳輸兩路遠(yuǎn)傳及一路遠(yuǎn)跳信號(hào)，利用兩側(cè)電氣量進(jìn)行雙端測(cè)距等。3.2.1 電流差動(dòng)繼電器 本裝置的縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)包括三種電流差動(dòng)繼電器：變化量相差動(dòng)繼電器、穩(wěn)態(tài)相差動(dòng)繼電器和分相零序差動(dòng)繼電器。 差動(dòng)保護(hù)中差動(dòng)繼電器受兩側(cè)“縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)”控制字及主保護(hù)壓板控制。（1）TA 斷線 TA 斷線條件（與門條件）： 本側(cè)零序電流、零序差流、相差流都大于0.05 額定電流； 相差流大于0.2 倍的制動(dòng)電流； 本側(cè)相電流變小0.1 額定電流，或本相電流小于無(wú)流門檻三個(gè)條件都滿足置TA 斷線標(biāo)志。 TA 斷線瞬間，斷線側(cè)的啟動(dòng)元件和差動(dòng)繼電器可能動(dòng)作，但對(duì)側(cè)的啟動(dòng)元件不動(dòng)作，不會(huì)向本側(cè)發(fā)

7、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，從而保證縱聯(lián)差動(dòng)不會(huì)誤動(dòng)作。非斷線側(cè)經(jīng)延時(shí)后報(bào)“差動(dòng)差流越限”，與TA 斷線作同樣處理。3.2.23.2.2 縱差保護(hù)相關(guān)邏輯 TA 斷線時(shí)發(fā)生故障或系統(tǒng)擾動(dòng)導(dǎo)致啟動(dòng)元件動(dòng)作，若定值中控制字“TA 斷線閉鎖差動(dòng)投入”，則閉鎖斷線相差動(dòng)保護(hù)；若定值中控制字“TA 斷線閉鎖差動(dòng)退出”，且斷線相差流大于“TA 斷線差動(dòng)電流定值”，仍開放電流差動(dòng)保護(hù)。TA 斷線延時(shí)1 秒置TA 斷線信號(hào)，條件不滿足延時(shí)0.5 秒返回。（2） TA 飽和 在TA 飽和時(shí)，為了不降低區(qū)內(nèi)故障時(shí)的保護(hù)靈敏度，又能躲過區(qū)外故障TA 飽時(shí)的不利影響，保護(hù)裝置利用輸電線路故障時(shí)刻電流流向以及TA 飽和時(shí)波形畸變

8、的特點(diǎn)，能夠可靠檢測(cè)出區(qū)外故障時(shí)TA 飽和的程度，從而使差動(dòng)保護(hù)可以根據(jù)上述判斷結(jié)果進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的正確處理。對(duì)于飽和后區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的故障情況，由于采用了瞬時(shí)性判別方法，因此可以快速可靠開放，保證了差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作靈敏度，從而使得差動(dòng)保護(hù)在區(qū)外故障不誤動(dòng)的前提下給區(qū)內(nèi)故障留有足夠的動(dòng)作范圍。（3） 差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作邏輯 差動(dòng)保護(hù)可分相跳閘，區(qū)內(nèi)單相故障時(shí)，單獨(dú)將該相切除，保護(hù)發(fā)跳閘命令后200ms 故障相仍有電流，補(bǔ)發(fā)三跳令；三跳令發(fā)出后200ms 故障相仍有電流，補(bǔ)發(fā)永跳令。 非全相再故障可以通過控制字選擇是否三跳還時(shí)永跳。3.3 3.3 快速距離保護(hù)快速距離保護(hù) 本裝置設(shè)有兩種不同原理的快速距離繼電器

9、，波形比較法距離繼電器與突變量距離繼電器任何一個(gè)繼電器動(dòng)作后快速距離保護(hù)動(dòng)作?？焖倬嚯x保護(hù)可快速切除長(zhǎng)線近端發(fā)生的故障。3.4 距離保護(hù) 距離保護(hù)按回路配置，設(shè)有三個(gè)相間距離繼電器和三個(gè)接地距離電器。每個(gè)回路除了三段式距離外，還設(shè)有輔助阻抗元件。在全相運(yùn)行時(shí)所有繼電器同時(shí)投入；非全相運(yùn)行時(shí)則只投入健全相的距離繼電器。相間、接地距離繼電器主要由偏移阻抗元件、全阻抗輔助元件、正序方向元件構(gòu)成，其中接地距離繼電器還有零序電抗器元件。3.5 零序保護(hù) 本裝置零序保護(hù)設(shè)有常規(guī)的四段式、加速段零序電流保護(hù)。 全相運(yùn)行時(shí)，零序各段投入。在非全相運(yùn)行和重合閘時(shí)，零序、段退出，只保留零序段和加速段，且在非全相期

10、間零序段的延時(shí)自動(dòng)調(diào)整為在零序段時(shí)間定值基礎(chǔ)上減去0.5s。 零序、段可選擇是否帶方向，零序加速段自動(dòng)不帶方向。 為防止TA 斷線時(shí)零序保護(hù)誤動(dòng)，零序電壓突變量3U0 0.5V 時(shí)，零序電流保護(hù)才能動(dòng)作，該條件在TV 斷線后退出。 當(dāng)TV 斷線后，零序電流保護(hù)的方向元件將不能正常工作。零序各段保護(hù)若選擇帶方向，則在TV 斷線后將被閉鎖。TV 斷線時(shí)，裝置設(shè)有控制字投退的零序過流和相過流保護(hù)，兩個(gè)元件經(jīng)同一時(shí)間定值延時(shí)出口，均不受保護(hù)壓板控制。3.6 非全相運(yùn)行(1) 單相跳開形成的非全相運(yùn)行 單相 TWJ 持續(xù)動(dòng)作50ms 或者單相跳閘反饋開入量動(dòng)作，并且對(duì)應(yīng)的相無(wú)流元件動(dòng)作則對(duì)應(yīng)相判為跳開相

11、；測(cè)量?jī)蓚€(gè)健全相和健全相間的縱聯(lián)距離保護(hù)和距離保護(hù)；對(duì)健全相求正序電壓作為距離方向元件的極化電壓；測(cè)量健全相間電流的突變量，作為非全相運(yùn)行振蕩閉鎖開放元件；斷開相又有負(fù)荷電流，則開放斷開相的合閘加速保護(hù)。 (2) 三相斷開狀態(tài) 三相 TWJ 均持續(xù)動(dòng)作50ms 或者有三相跳閘反饋開入，并且三相無(wú)電流時(shí)，置三相斷開狀態(tài)。三相斷開時(shí)，閉鎖式通道時(shí)開放三跳位置停信，允許式通道當(dāng)收到允許信號(hào)時(shí)回發(fā)允許信號(hào)（即三跳回授） 有電流或三相TWJ 返回后開放合閘于故障保護(hù)，恢復(fù)全相運(yùn)行。 (3) 單相運(yùn)行時(shí)三相跳閘 當(dāng)線路因任何原因跳開兩相時(shí)，單相運(yùn)行的狀態(tài)可能會(huì)影響到系統(tǒng)穩(wěn)定。因此在有兩相 TWJ 動(dòng)作且對(duì)

12、應(yīng)相無(wú)流時(shí)，延時(shí)150ms 發(fā)三相跳閘命令，報(bào)“單相運(yùn)行三跳”事件。3.7 遠(yuǎn)跳、遠(yuǎn)傳 在使用光纖通道時(shí)，不僅交換兩側(cè)模擬量信息，同時(shí)也交換開關(guān)量信息用于保護(hù)邏輯判斷，還可以實(shí)現(xiàn)一些輔助功能，其中包括遠(yuǎn)跳、遠(yuǎn)傳功能。3.7.1 遠(yuǎn)跳 保護(hù)裝置采集得到遠(yuǎn)跳開入為高電平時(shí)，經(jīng)過濾波處理后作為開關(guān)量連同模擬量一起打包組成完整的一幀信息數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼、CRC 校驗(yàn)通過光纖通道傳送給對(duì)側(cè)保護(hù)裝置。對(duì)側(cè)裝置每收到一幀數(shù)據(jù)都要經(jīng)過CRC 校驗(yàn)、解碼并且經(jīng)20ms 延時(shí)才認(rèn)為對(duì)側(cè)遠(yuǎn)跳信號(hào)有效。 當(dāng)控制字整定為“遠(yuǎn)跳不經(jīng)本地啟動(dòng)”時(shí)，則收到經(jīng)確認(rèn)后遠(yuǎn)跳信號(hào)后并且本側(cè)“遠(yuǎn)跳/遠(yuǎn)傳功能”壓板投入后出口跳閘； 當(dāng)保護(hù)控制字整定為“遠(yuǎn)跳經(jīng)本地啟動(dòng)”時(shí)，則收到經(jīng)確認(rèn)后遠(yuǎn)跳信號(hào)并且需本裝置啟動(dòng)及本側(cè)“遠(yuǎn)跳/遠(yuǎn)傳功能” 壓板