習(xí)桐泰線204線路保護(hù)裝置運(yùn)行規(guī)程

習(xí)桐豪線204線路采用光纖分相縱差和高頻通道速動保護(hù)雙重化

配置。分別是GXH103B-123主I保護(hù)屏，保護(hù)型號：CSC-103B；

PRC02AFZ-13Y主II保護(hù)屏，保護(hù)型號：RCS-902AFZ及RCS-923。

主I保護(hù)裝置

1.CSC-103B光差保護(hù)裝置概述

CSC-103B數(shù)字式超高壓線路保護(hù)裝置適用于220kV及以上電壓

等級的高壓輸電線路，其主保護(hù)為縱聯(lián)電流差動保護(hù)、后備保護(hù)為三

段式距離保護(hù)、四段式零序電流保護(hù)、綜合重合閘等。

2.CSCT03B光差保護(hù)裝置原理

2.1啟動元件

啟動元件主要用于監(jiān)視故障、啟動保護(hù)及開放出口繼電器的正電

源。啟動元件一旦動作后，要在保護(hù)整組復(fù)歸時才返回。保護(hù)的啟動

元件包括電流突變量啟動、零序電流啟動、靜穩(wěn)破壞的啟動元件、弱

饋低電壓啟動元件、以及重合閘的啟動元件。任一啟動元件啟動后，

都將啟動保護(hù)及開放出口繼電器的正電源。

2.1.1電流突變量啟動元件

電流差突變量啟動元件，在大部分故障情況下均能靈敏地啟動，是保

護(hù)的主要啟動元件。其判據(jù)為：△iqxp>IQD或△BiOMQD

其中：△iqpqp二||icpcpL：1斗>3L"一|iopopK-T—1^PQPK-2T

cpcp指AB、BC、CA三種相別，K指采樣的當(dāng)前時刻某一

點(diǎn),T=24為一周采樣點(diǎn)數(shù)，（K-T）即指K點(diǎn)的1周前的采用值，（K-2T）

即從K點(diǎn)的2周前采用值。A3i0為零序電流突變量；IQD為突變量啟

動定值。

當(dāng)任一相間突變量或零序電流突變量連續(xù)4次超過啟動門檻值時，保

護(hù)啟動。

2.1.2零序輔助啟動元件

除突變量啟動外，保護(hù)還設(shè)置了零序輔助啟動，解決大過渡電阻

(220kV考慮100Q,500kV考慮300。)接地短路突變量啟動元件靈敏

度不夠的問題，作為輔助啟動元件帶30nls延時動作。判據(jù)為：310>

0.9*10dz

其中：310為三倍的零序電流。

I0dz為下列情況的最小值：

⑴零序IV段定值；

⑵零序反時限電流定值；

⑶零序差動定值。

2.1.3靜穩(wěn)失穩(wěn)啟動元件

為保證靜穩(wěn)失穩(wěn)情況下保護(hù)的正確動作，保護(hù)還設(shè)置了靜穩(wěn)失穩(wěn)

啟動元件。判據(jù)為：

(1)A、B、C三相電流均大于靜穩(wěn)電流U肌且突變量啟動元件未啟動;

(2)AB、BC、CA三個相間阻抗，三個測量阻抗均落入阻抗HI范圍內(nèi)，

且突變量啟動元件未啟動。

以上任一條件滿足且持續(xù)30ms后，判斷為靜穩(wěn)破壞，隨即，保護(hù)啟

動，程序轉(zhuǎn)入振蕩閉鎖模塊，此時，保護(hù)會報告“阻抗元件啟動”、

或“靜穩(wěn)失穩(wěn)啟動”及“保護(hù)啟動”。

2.1.4弱饋啟動元件

當(dāng)被保護(hù)線路的一側(cè)為弱電源或無電源時,其他啟動元件不動,為

此，裝置設(shè)有弱饋啟動，即由低電壓+差流作為啟動元件。

2.2選相元件

選相元件可以判別故障的相別，利用各種選相原理判別不同故障

情況以滿足保護(hù)選相跳閘的要求。保護(hù)裝置針對不同的情況，綜合利

用各種選相原理，在突變量啟動后故障初期時采用突變量選相元件。

在故障后期，采用穩(wěn)態(tài)序分量選相元件。電流突變量選相和穩(wěn)態(tài)序分

量選相均不適用于弱電源、終端變故障小電流或無電流的情況，此時

采用低電壓選相元件。

2.2.1電流突變量選相元件

電流突變量選相元件采用相間電流突變量AIAB、AIBC和A

ICA,通過對三個相間電流的大小比較，得到故障相別。

2.2.2穩(wěn)態(tài)序分量選相元件

穩(wěn)態(tài)序分量詵相元件主要根據(jù)零序電流和負(fù)序電流的角度關(guān)系，

再加以相間故障排除法進(jìn)行選相。

2.2.3低電壓選相元件

低電壓選相元件主要是為了滿足弱電源側(cè)保護(hù)選相的要求，在電

流突變量選相和零負(fù)序穩(wěn)態(tài)序分量選相失敗的情況下，且未出現(xiàn)TV

斷線時，投入低電壓選相元件。低電壓選相的判據(jù)為：

a）任一相電壓小于0.5Un,且其他兩相電壓都大于0.8Un,則判為

第三相單相

故障；

b）相間電壓低于0.5Un,判為相間故障。

負(fù)序反方向動作區(qū)為T62°Warg(3.72/3.42)WO。

2.6振蕩閉鎖開放元件

在電流突變量啟動后的150nls之內(nèi)，系統(tǒng)不會出現(xiàn)振蕩情況，因

此本保護(hù)裝置不考慮振蕩閉鎖，固定投入所有距離元件；在電流突變

量啟動后150nls之后，或經(jīng)靜穩(wěn)失穩(wěn)及零序輔助啟動后，距離元件需

要經(jīng)開放元件開放，以防止振蕩過程中距離保護(hù)元件誤動作。

對于不對稱故障和三相短路，振蕩閉鎖開放元件是不同的。

2.6.1不對稱故障開放元件：

利用零序和負(fù)序電流特征可區(qū)分是發(fā)生了故障還是振蕩。其開放

判據(jù)為：

IIol>ml|III或I2>m2|ll|

系統(tǒng)振蕩時10、12接近零上式不能滿足；振蕩又發(fā)生區(qū)外故障時,

通過裝置的電流較小，上式仍不能滿足；振蕩又發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時10、

12將有較大數(shù)侑，能滿足。其中ml、m2的數(shù)侑保證了在最不利系

統(tǒng)條件下能有效的防止振蕩情況下發(fā)生區(qū)外故障時距離保護(hù)不誤動，

而對于區(qū)內(nèi)的不對稱故障能夠開放。為了防止區(qū)外故障切除時零序和

負(fù)序電流不平衡輸出引起保護(hù)的誤動，保護(hù)經(jīng)短延時后動作。

2.6.2三相故障開放元件：

保護(hù)利用三相故障發(fā)生、發(fā)展過程中所顯現(xiàn)出來的一系列特征，如

故障以后阻抗不變，而振蕩時阻抗總在漸變等，快速識別振蕩閉鎖中

的三相對稱故障。

3.檢測功能和其他判別

3.1自檢功能

3.1.1TV斷線檢測

裝置設(shè)有兩種檢測TV斷線的判據(jù)，兩種判據(jù)都帶延時，且僅在線

路正常運(yùn)行，啟動元件不啟動的情況下投入，一旦啟動元件啟動，TV

斷線檢測立即停止，等整組復(fù)歸后才恢復(fù)。

判據(jù)a）為：三相電壓之和不為零：|Ua+Ub+Uc|>7V（有效值）

該判據(jù)可以用于檢測一相或二相斷線。

判據(jù)b）為：TV在母線時，若|Ua|、|Ub|及|Uc|任一?相電壓小于

8V,判為TV斷線。

TV在線路時，在任一相電流大于0.04倍額定電流或斷路器在合位

（檢跳閘位置開入）時,若|Ua|、|Ub|及|Uc|任一相電壓小于8V,

判為TV斷線。該判據(jù)b）附加電流條件是防止TV在線路側(cè)時、斷路器

合閘前誤告警。設(shè)置斷路器在合位的條件是為了防止電流過小（例如

對側(cè)未合閘）時三相失壓不能告警。

TV斷線后報“TV斷線告警”，在TV斷線條件下所有距離元件、

負(fù)序方向元件、帶方向的零序保護(hù)也退出工作，縱聯(lián)電流差動保護(hù)不

受TV斷線的影響，可以繼續(xù)工作。裝置將繼續(xù)監(jiān)視TV電壓，一旦電

壓恢復(fù)正常，各元件將自動重新投入運(yùn)行。

3.1.2TA斷線檢測

a）裝置的零序電流連續(xù)12s大于1。4定值，報“TA斷線告警”，

并閉鎖零序各段保護(hù)；

b）差動保護(hù)TA斷線檢測：斷線側(cè)的自產(chǎn)31。值連續(xù)12s大于max

{0.9*min（41。定值、反時限零序電流定值、零差定值）,一次240A},

而斷線相電流小于0.06In（In為二次側(cè)額定電流）；計算出正常兩側(cè)

的差電流連續(xù)12s大于0.15Tn而斷線相電流小于0.06In報“TA斷線

告警”。判出TA斷線后，可通過控制字選擇閉鎖或不閉鎖差動保護(hù)，

如果選擇閉鎖差動保護(hù)，只閉鎖斷線相差動保護(hù)。

3.1.3TA飽和檢測

采用模糊識別法對TA飽和進(jìn)行檢測，當(dāng)判別出TA飽和后，自動抬

高差動保護(hù)的制動系數(shù)。

3.1.4雙A/D冗余檢測

為了有效地防止硬件損壞情況下保護(hù)的誤動作，裝置采用了雙A/D

冗余設(shè)計，通過對雙A/D對比監(jiān)視，實時監(jiān)視模擬量采集回路的好壞，

及時發(fā)現(xiàn)硬件損壞并閉鎖保護(hù)。

3.1.5電壓電流相序自檢

在系統(tǒng)無異常時通過比較三相電流、電壓的相位，判別相序是否接

錯，如果不是正常相序，則報“三相相序不對應(yīng)”。

3.1.6310極性自檢

通過比較自產(chǎn)310(la+lb+Ic)與外接310的幅值和相位,

判別外接310的極性有無接反，若接反報“外接310接反”。

3.1.7電壓3次諧波自檢

當(dāng)電壓回路串入3次諧波時，用以上TV斷線檢測判據(jù)不能判斷電

壓異常。如果電壓三次諧波過量，延時報“3次諧波過量告警”，但

不閉鎖保護(hù)。

3.1.8線路抽取電壓斷線檢測

在重合閘投入三重或綜重方式的情況下，如果無跳位開入或線路

有電流，表明開關(guān)處于合閘狀態(tài)，那么，采用下列條件檢測線路抽取

電壓的完好性：

a)裝置整定為重合閘檢同期方式時，若開關(guān)兩側(cè)電壓不滿足整

定的同期條件，則經(jīng)14s延時確認(rèn)后，報告“檢同期電壓異常”；

b）裝置整定為重合閘檢無壓方式時，若即不滿足檢無壓的條件,

且又不滿足整定的檢同期條件，則14s延時確認(rèn)后報告“檢同期電壓

異常”。

3.1.9跳閘位置自檢

若有跳位開入，旦對應(yīng)相有電流，延時2s確認(rèn)后，報“跳位A（B,C）

開入異?！?。

3.1.10過負(fù)荷告警

保護(hù)裝置實時監(jiān)測線路潮流情況。如果三相電流大于靜穩(wěn)失穩(wěn)電

流定值，持續(xù)30s后，報“過負(fù)荷告警”。

3.1.11控制字設(shè)置不合理自檢

在CSCT03B裝置綜合重合閘控制字中，如果非同期方式、檢無壓

方式、檢同期三種方式中，任意兩種方式同時投入，則裝置告警“重

合閘控制字錯”。

3.1.12電流不平衡告警

自產(chǎn)310和外接310差值大于max{0.lIn,0.3*max（IA、IB、IC）},

延時12s告警“電流不平衡”，不閉鎖保護(hù)。

3.1.13保護(hù)裝置自檢

a）CPU插件的自檢。CPU插件在上電過程中對本身的存儲器、模擬

通道、程序區(qū)等進(jìn)行自檢。在裝置的運(yùn)行過程中也對上述部分實時自

檢，當(dāng)確認(rèn)某一部分有問題時，給出告警信息，同時閉鎖保護(hù)；（硬

件損壞，裝置告警，復(fù)歸后仍能告警。有嚴(yán)重告警時，差動保護(hù)對側(cè)

保護(hù)會報“對側(cè)保護(hù)退出”保護(hù)恢復(fù)正常后對側(cè)報“對側(cè)保護(hù)恢復(fù)”）;

b）由于模擬通道的冗余配置，還對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行實時互校，當(dāng)差別

越過設(shè)定的限度時，等同模擬通道故障；

c）各I/O插件進(jìn)行上電和實時自檢，自檢的內(nèi)容包括開入通道和開出

通道，同時

還包括存儲器和程序區(qū)等。開入通道的自檢通過模擬變位進(jìn)行；開出

通道自檢線

圈。自檢范圍廣，徹底。確認(rèn)有故障后，給出告警。

d）通信通道進(jìn)行實時自檢：CPU插件和MASTER插件對其所聯(lián)系的各種

職能插件進(jìn)

行實時通信自檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)通信中斷后，進(jìn)行告警處理。

e）MASTER插件進(jìn)行上電和實時自檢，自檢范圍包括存儲器、程序區(qū)

和相關(guān)內(nèi)外

通信等。發(fā)現(xiàn)異常后，將給出告警。

f）裝置還對其使用的電源進(jìn)行實時監(jiān)測。

g）定值、配置、程序等均做CRC校驗。

4.跳閘后邏輯

在發(fā)出跳閘命令后，保護(hù)裝置不斷監(jiān)視跳閘相電流，當(dāng)跳閘相無電流

后，保護(hù)

裝置則判斷開關(guān)已經(jīng)跳開。如果跳閘相一直有電流，經(jīng)250nls延時后,

保護(hù)發(fā)補(bǔ)跳命

令：即如果保護(hù)發(fā)單跳命令后，故障相持續(xù)250ms仍有電流，則表明

開關(guān)未斷開，于

是，保護(hù)再發(fā)三跳命令；若保護(hù)發(fā)三跳命令后，任一相持續(xù)250nls有

電流，保護(hù)再發(fā)

永跳命令；若開關(guān)持續(xù)5s還未斷開，則發(fā)跳閘失敗告警，并整組復(fù)

歸。

驅(qū)動跳閘令應(yīng)在故障切除后收回，本裝置在發(fā)出跳閘命令后的40:ns

內(nèi)不考慮撤

銷命令，以保證可靠跳閘。

保護(hù)發(fā)三跳令后12s三相尢電流，程序轉(zhuǎn)至整組復(fù)歸，12s是考慮三

相重合閘最

長整定時間不會大于10s。如果單跳后5s故障相仍無電流，程序轉(zhuǎn)至

整組復(fù)歸，5s

是由于單相重合閘延時不可能大于5s。

5.縱聯(lián)電流差動保護(hù)功能說明

5.1電流差動保護(hù)主要功能

a）電流差動保護(hù)配有分相式電流差動保護(hù)和零序電流差動保護(hù)，

用于快速切除各種類型故障；

b）具有電容電流補(bǔ)償功能。利用線路兩側(cè)由壓對電容電流進(jìn)行精

確補(bǔ)償，以提高差動保護(hù)的靈敏度；

c）具有TA斷線閉鎖、TA飽和檢測及TA變比補(bǔ)償功能；

d）經(jīng)保護(hù)的通信通道可傳送“遠(yuǎn)跳”、“遠(yuǎn)傳”命令；

e）有通道監(jiān)視、誤碼檢測、32位CRC校驗；

f）弱饋啟動功能：如果被保護(hù)線路的一側(cè)為弱電源或無電源，弱

電源側(cè)保護(hù)正方向發(fā)生線路故障時，流過弱電源側(cè)保護(hù)的電流可能很

小，裝置無法啟動，為此，裝置設(shè)有弱饋啟動（差流+低電壓啟動）

功能：

弱饋側(cè)收到對側(cè)啟動信號后，滿足以下所有條件時，弱饋側(cè)保護(hù)

被拉入故障處理程序，允許強(qiáng)電源側(cè)保護(hù)出口，本側(cè)也能跳閘。

(1)收到對側(cè)啟動信號；

(2)至少有一相差動電流大于動作值：ID>IDZ；

(3)對應(yīng)的相電壓低于36V或相間電壓低于60V。

g)遠(yuǎn)方召喚啟動功能(差流+電壓突變量啟動)

如果被保護(hù)線路發(fā)生高阻接地時，近故障側(cè)保護(hù)能夠可靠啟動，遠(yuǎn)故

障側(cè)保護(hù)

的電流可能很小，裝置無法啟動，為此，裝置設(shè)有遠(yuǎn)方召喚啟動(差

流+電壓突

變量啟動)功能：

(1)收到對側(cè)啟動信號；

(2)零序差動電流大于動作值：1D0>I0Z；

或者分相差動電流大于動作值：ID>1DZ；

(3)本側(cè)AU—8V或A3U0>lVo

h)帶通道遠(yuǎn)方環(huán)回試驗功能

為方便進(jìn)行帶通道整組試驗，裝置提供帶通道遠(yuǎn)方環(huán)回試驗功能。

正常運(yùn)行時，必須退出該功能。

5.2差動保護(hù)的啟動元件有以下三種。

□采用相電流差突變量啟動元件

□零序電流(3九)突變量啟動元件

□零序輔助啟動元件

當(dāng)兩側(cè)差動保護(hù)啟動元件均啟動時，才允許分相電流差動和零序

電流差動保護(hù)動作跳閘。

5.3差動保護(hù)的壓板

差動保護(hù)只有在兩側(cè)壓板都處于投入狀態(tài)時才能動作，兩側(cè)壓板互

為閉鎖。

5.4電流差動保護(hù)的通道檢修開入說明

a）差動保護(hù)配置雙通道情況

1）當(dāng)通道A（或通道B）檢修或出現(xiàn)異常時，建議投入相應(yīng)的“通道

A（或通道B）檢修”開入，此時該通道退出運(yùn)行，顯示為退出，但仍監(jiān)

視該通道情況。

2）當(dāng)通道A、B都檢修或都出現(xiàn)異常時，需退出差動保護(hù)壓板,如

果“通道A檢修”和“通道B檢修”開入同時投入且差動壓板投入，

則給出告警信號及告警報文。

b）差動保護(hù)配置單通道情況

差動保護(hù)配置單通道時，固定只使用通道A。當(dāng)通道A檢修或出現(xiàn)

異常時，需退出差動保護(hù)壓板，否則給出告警信號。

5.5差動保護(hù)正常投入

線路運(yùn)行時，只有本側(cè)和對側(cè)差動保護(hù)壓板均在投入狀態(tài)且通道

正常，差動保護(hù)才算是處于正常投入狀態(tài)，

5.6差動保護(hù)的啟動

圖中〈啟動元件動作〉包括正常的啟動元件動作、弱電源啟動及遠(yuǎn)方召

喚啟動。在通道正常情況下線路發(fā)生故障：兩側(cè)保護(hù)的《啟動元件動

作》,則開放差動保護(hù)，即Y2-Y15-Y3（Y1-Y3）-開放差動保護(hù)。

5.7差動保護(hù)動作

差動動作邏輯：

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