PSL 621U 系列线路保护装置（智能站）说明书

3 保护原理说明 3.1 保护启动和整组复归

保护启动元件用于启动故障处理功能和开放保护出口继电器的负电源，因此要求启动元件在任何运行工况下发生故障都能可靠启动。启动元件动作后，系统恢复正常运行后才返回。当采用电子式互感器接入，合并器采用双采样方式时，两路采样数据一路用于启动，另一路用于保护，并且装置具备双AD采样不一致性校验机制，能够避免AD采样异常导致的保护误动的情况发生。 3.1.1 启动元件

保护以相间电流突变量启动元件为主，同时有零序电流启动元件、静稳破坏检测启动元件。对于电流差动保护元件，还增加有弱馈启动、TWJ启动元件。

(1) 电流突变量启动元件

判据为：

?i???IQD?1.25??IT 或者 ?3i0?IQD?1.25??3I0T

其中：??为AB，BC，CA三种相别，T为20ms；

?i???|i??(t)?2?i??(t?T)?i??(t?2T)|，为相间电流瞬时值的突变量；

?3i0?|3i0(t)?2?3i0(t?T)?3i0(t?2T)|，为零序电流瞬时值的突变量；

?IT、

?3I0T分别为相间电流、零序电流突变量浮动门槛，能自适应于正常运行和振荡期间的不平衡

分量，因此既有很高的灵敏度而又不会频繁误启动。

当任一电流突变量连续三次大于启动门槛时，保护启动。 (2) 零序电流和相电流启动元件

为了防止远距离故障或经大电阻故障时相间电流突变量启动元件灵敏度不够而设置。该元件在零序电流有效值大于零序电流启动定值，或相电流有效值大于相电流最小定值并持续30ms后动作。

(3) 静稳破坏检测元件

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而设置。该元件判据为： BC相间阻抗在具有全阻抗特性的阻抗辅助元件内持续30ms或者A相电流大于静稳破坏电流（1.2In）持续30ms，并且U1Cosφ小于0.5倍的额定电压。当PT断线或者振荡闭锁功能退出时，该检测元件自动退出。

(4) 弱馈启动元件

在电流差动保护元件中，用于弱馈侧和高阻故障的辅助启动元件，当满足以下条件时动作：

① 相差流或零序差流大于各自差流动作门槛；

② 相电压或相间电压小于90％额定电压，或者负序电压突变量?3U2?1V或零序电压突变量

?3U0?1V。

③ 对侧保护装置启动； (5) TWJ启动元件

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在电流差动保护元件中，作为手合于故障或空充线路时，一侧启动另一侧不启动时，未合侧保护装置的启动元件。其动作条件为：

① 相差流或零序差流大于各自差流动作门槛； ② 本侧有TWJ开入； ③ 对侧保护装置启动；

3.1.2 整组复归

当保护启动后，如果所有的故障测量元件都返回，并且延时5s，就整组复归。此种情况一般为区内或区外故障时保护启动后，故障被成功切除后保护迅速复归。

当区内故障保护跳闸后，若故障电流长期无法消失，则保护在永跳后延时5s报永跳失败事件，并强制整组复归。

当保护启动后，如果故障测量元件一直不返回，则满足以下任一条件后保护强制整组复归： 1）零序电流大于零序电流启动值超过10s，报CT不平衡事件，并整组复归； 2）A相电流大于静稳破坏电流值超过10s，报过负荷告警事件，并整组复归；

3）任一回路的测量阻抗落在最末一段阻抗的全阻抗范围内超过30s，报过负荷告警事件，若测量阻抗元件长期不返回，保护在1分钟后强行整组复归。 3.2 纵差保护

3.2.1 纵差保护连接方式

PSL 621UD的CPU插件提供一组光纤通道接口，其均采用2048kbit/s的传输速率用来实现线路光纤通信功能，具体的光纤连接如图3.1所示：

光发光收光纤通道光收光发PSL 621UD纵联差动保护PSL 621UT的CPU插件提供两组光纤通道接口，其均采用2048kbit/s的传输速率用来实现线路三端的通信功能，具体的三端光纤连接如图3.2所示：

PSL 621UD纵联差动保护

图3.1 两端光纤通道连接图

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光纤1光收2光发1光收2光发2光发2光收1光纤2光纤3光收1光发1光收2光发2PSL 621UT纵联差动保护（本侧）光收1光发1PSL 621UT纵联差动保护（对侧2）通常将本侧的“通道1”与对侧1的“通道2”相连接，本侧的“通道2”与对侧2的“通道1”相连接后，三端的连接方式具有唯一确定性，并且对每一侧来说连接方式都是一致的（即交叉连接方式），这样便于进行管理和问题分析。当然，如果有需要也可以采用其它（本侧通道1－对侧1通道1，本侧通道2－对侧2通道2，对侧1通道2－对侧2通道1）连接方式。 3.2.2 采样同步 3.2.2.1 同步原理

PSL 621UD和PSL 621UT线路保护装置采用软、硬件相结合同步采样方式，以PSL 621UT为例介绍同步机制。三端的保护装置通道连接配置如图3.3所示。同步采用一个主从机方式，在装置上电后，主、从机自动配置形成，不需要整定（可以通过“输入监视”－>“光纤通道”查看）。其中，主机采样间隔固定，同步从机根据主机发来的信息与主机保持同步，同步后分别向两个对侧发送本侧采样值。

BRK1输电线路L1PSL 621UTBRK2输电线路L2PSL 621UTPSL 621UT纵联差动保护（对侧1） 图3.2 三端光纤通道连接图

主机输电线路L3BRK3从机1PSL 621UT从机2

图3.3 三端光纤通道采样同步示意图

请注意，装置采样同步的前提条件为：

? 通道单向最大传输延时≤16ms； ? 通道传输的收发延时必须保持一致；

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3.2.2.2 三端线路通道异常时的动作特点

PSL 621UT能够保证在T接线路上，在任意两个保护装置之间通道异常，同时线路发生各种故障时差动保护能够正确动作。其具体的情况有如下几种：

a) 从机1与从机2之间通道发生异常，三端差动仍可以正确动作； b) 主机与从机1或从机2之间通道发生异常，三端差动仍可以正确动作；

c) 在三端运行方式下，如果与任一侧连接的两个通道都发生异常情况时，三端差动将会闭锁；d) 在两端运行方式下，如果运行中的通道异常，将闭锁两端差动保护。 3.2.3 T接线路运行方式转换逻辑

PSL 621UT保护装置既可以用于T接线的三端运行方式，又可以用于两端运行方式。在有关差动保护压板和控制字均投入的情况下，装置利用各侧屏上的“两端运行压板”的状态，可以灵活地适应于各种运行方式。其判别逻辑为：

1) 当三侧的“两端运行压板”均退出时或只有任意一侧的“两端运行压板”投入时，本侧为三端运行方

式，界面中的遥信量显示“三端运行方式”合；

2) 当本侧的“两端运行压板”投入时，如果对侧1的“两端运行压板”也投入后，则本侧为两端运行方式，

如果本侧与对侧1通过通道1连接，则界面中的遥信量显示“通道1两端运行方式”合；

3) 当本侧的“两端运行压板”投入时，如果对侧2的“两端运行压板”也投入后，则本侧为两端运行方式，

如果本侧与对侧2通过通道2连接，则界面中的遥信量显示“通道2两端运行方式”合。 4) 当三侧的“两端运行压板”先后均投入后，则本侧按照先满足2）或3）的状态保持。

在三侧保护均运行时，使用三端运行方式，三侧的差动保护控制压板都投入，两端运行压板均退出。当一侧开关跳开，处于热备用状态时，这侧保护不需要退出，三侧保护可以正常运行。只有当一侧线路的开关、保护需要检修时才需要通过投相应的两端运行压板，使保护适应这种运行方式，即两端运行方式，此时保护装置用两侧的电流进行差动计算，对另外一侧保护进行调试不会影响其他两个正在运行的保护装置。

例如当开关检修需要退出对侧2（B），使本侧（A）与对侧1（C）变为两端运行时，可以按照如下操作进行运行方式转换，参照如图3.4的示意图：

本侧1两端运行压板投入21AA221122112B对侧2C对侧1BC两端运行压板投入（a）三端运行（b）AC侧两端运行

图3.4 三端转两端运行示意图

① 当对侧2的断路器断开后，先分别投入本侧和对侧1的“两端运行压板”，然后在对侧2进行相关

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