保护跳闸逻辑说明:
1) 差动保护、距离Ⅰ段、距离Ⅱ段、零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段动作时经选相跳闸;如果选相失败而动作元件不返回,则发三跳命令。
2) 相间距离Ⅲ段、接地距离Ⅲ段 、非全相运行再故障、单跳失败后、TV断线后零序保护动作、收到沟通三跳开入后保护三跳。
3)零序Ⅳ段、三跳失败后、差动保护远方跳闸、手合加速、重合加速保护永跳出口。 4) 发单跳令40ms后判别故障相电流,无流则收跳令;发三跳令40ms后判别三相电流,均无流则收跳令。
4.2.6 重合闸(可选)
WXH-803线路保护装置的CPU4主要承担自动重合闸功能。
考虑到目前高压线路保护都具有选相功能,本装置内不再装设选相元件。
1.重合闸方式
装置利用装设于屏上的切换开关,可以实现单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、停用重合闸四种方式。四种方式与装置上控制重合方式开入端子的对应关系见表4-2所示。表中“1”表示相应端子接通+24V正电源,“0”表示相应端子断开+24V正电源。
表4-2 重合闸方式
方式控制1 0 0 1 1
单重方式:单相故障单相跳闸单相重合闸,多相故障三相跳闸不重合闸。 三重方式:任何故障三相跳闸三相重合闸。
综重方式:单相故障单相跳闸单相重合闸,多相故障三相跳闸三相重合闸。
停用方式:重合闸停用,重合回路被放电,任一故障三跳,不输出重合闸命令。重合闸不用时,应设置于停用方式。
2.重合闸的充放电
在软件中,专门设置了一个计数器,模仿自动重合闸中电容器的充放电功能。重合闸的重合功能必须在“充电”完成后才能投入,以避免发生多次重合闸。
在如下条件满足时,充电计数器开始计数:
a. b. c. d.
断路器在“合闸”位置,断路器跳闸位置继电器TWJ不动作; 重合闸启动回路不动作;
没有低气压闭锁重合闸和闭锁重合闸开入; 重合闸不在停用位置。
方式控制2 0 1 0 1 重合闸方式 单重 综重 三重 停用 充电时间为15秒。
在如下条件下,充电计数器清零: a. 重合闸方式在停用位置;
b. 重合闸在单重方式时保护三跳;
c. 收到外部闭锁重合闸信号(如手跳闭锁重合闸等);
d. 重合闸脉冲发出的同时“放电”;
e. 重合闸“充电”未满时,跳闸位置继电器TWJ动作或有保护启动重合闸信号开入。 3.重合闸的启动
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本装置设有两个启动重合闸的回路:保护启动以及断路器位置不对应启动。
a. 保护启动
设有单相跳闸启动重合闸、三相跳闸启动重合闸两个开入端子,这些端子开入信号来自跳闸继电器,重合闸在这些触点闭合又返回时开始计时。如果单相故障,在发出合闸脉冲前健全相又故障,保护补发三相跳闸命令,重合闸在单相重合闸计时过程中收到三相跳闸启动重合闸信号,将立即停止单相重合闸计时,并在三相跳闸启动重合闸触点返回时开始三相重合闸计时。保护启动重合闸虽然有单相和三相两个输入端,可以区分单跳还是三跳,但本装置还将根据三相跳闸位置继电器触点进一步判别,防止三相跳闸按单相重合闸处理。
b. 断路器位置不对应启动
本装置考虑了不对应启动重合闸,主要用于断路器偷跳。考虑到许多新设计的变电站不再使用传统的6个位置的KK操作手把,因而无法提供反映断路器在合后位置的触点。本装置仅利用跳闸位置继电器触点启动重合闸,二次回路设计必须保证手跳时通过闭锁重合闸开入端子将重合闸回路“放电”。在操作机构检修时,为避免操作箱失电而又没有其他闭锁重合闸的措施时重合闸充电,然后操作箱上电,重合闸可能经跳位启动延时后重合,因此应预先采取可靠闭锁重合措施,如停用或打开重合闸出口压板。 4.重合
重合闸启动后,在未发重合令前,程序完成以下功能:
a. 不断检测有无闭锁重合闸开入。若有,则充电计数器清零。 b. 若为单相跳闸启动重合闸或单相偷跳启动重合闸,则不断检测是否有三相跳闸启动重合闸开入和三相跳闸位置,若有,则按三相重合闸处理。
c. 主程序中,根据重合闸控制字设置的检同期和检无压等方式,进行电压检查,不满足条件时,重合计数器清零。检无压方式投入时无压开始重合计时,有压时转为检同期方式。
d. 若重合闸一直未能重合,等待一定延时后,整组复归,在单相重合闸方式下,此延时为2*TS1(TL1)+4s,在三相重合闸方式下,此延时为2*TS3(TL3)+4s。其中TS1(TL1)为单重短(长)延时,TS3(TL3)为三重短(长)延时。延时加4s是考虑保护Ⅱ段延时动作,一侧Ⅱ段跳闸并有一定裕度,高压线路一般取4s。
e. 发出重合闸令后,本装置将驱动加速继电器并展宽4s。
5.沟通三跳
由于重合闸装置的原因不允许保护装置选相跳闸时,由重合闸输出沟通三相跳闸空触点,连至各保护装置相应开入端,实现任何故障跳三相。
在以下情况下,本装置输出沟通三相跳闸触点: a) 重合方式把手在三相重合闸位置; b) 装置出现“致命”错误或装置失电; c) 重合闸未充好电。 重合闸逻辑框图(如图4-15所示)
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M1M2≥M3单跳启动重合三跳启动重合任一相跳位三相跳位&≥M4M21&长延时投入M5&&M6Tl1 0&后加速M7&Ts1 0M8≥重合出口充电满M9重合闸投入1≥M11M10&&检无压方式M14&无压满足≥无检定方式M15M12≥M18M16&≥M19&Ts3 0单重方式M13≥综重方式三重方式检同期方式&M17&M20Tl3 0停用方式检有压满足检同期满足长延时投入≥M22沟通三跳M24三相跳位M27M14&M28&重合闸压力低(4+2*Tch)S≥M25&Tcd 0重合闸投入充电满M26&≥M29t 0手合≥永跳闭锁操作箱的闭锁重合出口
图4-15 重合闸逻辑图
4.3远跳、远传信号
装置采用数字通道交换两侧信息,由于有一定通道冗余,除传输差动保护必备的信息外,还可传输远跳及远传信号。装置共设计了一路远跳及6路远传信号回路,因为采用高达16位的CRC校验码等技术手段,可不考虑通道传输误码。
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4.3.1 远跳实现逻辑
一侧装置远跳开入端有信号时,装置经10ms延时确认开入的有效性,将信号传输至对侧,对侧再经10ms延时确认远跳信号的有效性,控制字中投“远跳投入”且不投“远跳经本地闭锁”时,对侧三相永跳,装置内部重合闸已闭锁,且可通过永跳开出闭锁外部重合闸,并给出远跳报文。若对侧投“远跳投入”及“远跳经本地闭锁”控制字,则需经本侧相电流突变量启动元件开放后才能跳闸出口。 4.3.2 远传信号
当远跳逻辑需要更高的要求时,可单独设置远跳端故障启动装置,此时仍可利用差动保护的数字通道。装置设置了6路远传开入及对应的6路光端输出。考虑到一般配合都采用触点输出方式,故设置有1-2路远传输出触点供现场使用。远传信号仅在信号发送端经10ms延时确认,接收端需另考虑延时确认逻辑。
4.4其他特性
4.4.1离线分析
通过装置提供的调试软件PC800.EXE,可对故障报告读取并按COMMTRID存盘。通过装置提供的离线分析软件Visual800.exe,可对故障进行阻抗、向量、序分量、谐波、电压向量图等进行分析,详见故障分析软件的使用说明。
4.4.2 故障测距
装置纵差保护及距离保护都具有测距功能,纵差保护测距功能在带过渡电阻故障时优于距离保护,但考虑到纵差退出运行的可能性,仍保留距离保护测距功能,现场可优选纵差保护的测距结果,方便现场事故处理。 4.4.2.1 纵差双端测距功能
MIMAZMZ(L-M)INANIMBZMFRf1Z(L-M)INBIMCZMZ(L-M)INCRf2DMF 4-16 双端系统图
基于两侧各相电流、电压量的测距公式如下: DMF??(U?U)?I?N???ZLM??N??? (16)
(I?M???I?N??)?(ZL/DL)式中DL为线路全长公里数,ZL为线路全长的正序阻抗值,ZL?XL/Sin(PS1),
?,I?为两侧相间电压、电流量。 DL?XL?DBL,U????如图4-16所示的两相短路接地故障,M侧测距公式如下: DMF??(U?U)?I?NBC?ZLMBCNBC? (17) (I?MBC?I?NBC)?(ZL/DL)可见双端测距不受过渡电阻的影响,也不受零序网络的影响,式中电流量已正确进行电容电流补偿。
4.4.2.2 后备距离测距
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装置采用解微分方程算法,配合有限冲击响应(FIR)的数字滤波器,粗算出感受的电抗分量和电阻分量,再根据不同系统估算出电抗的斜率,准确计算出实际电抗。采用该自适应阻抗测距的方法,提高了经过渡电阻接地的测距的准确度。
a. 阻抗粗算: X1?Uc*Ifs?Us*Ifc?Is*Ifs?Ic*Ifc Rf?Us*Is?Uc*IcIs*Ifs?Ic*Ifc
??I?jI??U?jU, I??I?jI 为保护采得模拟量, I 式中 U?cs?csffcfs为故障点
流过电流,由本侧零序电流代替
b. dx/d?的计算:
?Ifs?Ifc22 dxd??Is*Ifs?Ic*Ifc*Rf
c. θ的确定
由已知电压等级线路长度或自然功率确定两侧接地变压器的零序阻抗,如图4-17所示。
图4-17 零序阻抗图
???90?Arg?XTm?XTn?XL0RL0
d. 精算阻抗
精算阻抗即实际的电抗:X?X?1dxd?*?
4.4.3录波
装置每个保护插件设有启动及跳闸录波信息,每次录波可记录故障前两周及故障后六周(或跳闸前两周及跳闸后六周)的数据供事故分析。每个保护共有16个录波区,对简单故障最多可记录16次故障或扰动情况;对复杂故障可记录不低于3次的复杂故障。如发生单相接地故障,继而发生转换性、重合到永久性故障,装置记录第一次单相故障前两周波及故障后6周波,第二次转换性跳闸前两周波跳闸后六周波,第三次永久性跳闸前两周波、跳闸后六周波。
4.5时间记录
装置启动或跳闸,可记录外部开关量及内部开关量的SOE变位信息。装置每5/6ms采样一次。开关量信息分辨率为小于1ms,跳闸报告中含有动作内容,定值,实测值,动作时间。方便用户事故分析。
4.6实时监视及测量
装置正常运行实时监视每个CPU巡检投入情况及保护当前工作定值区号。装置可实时测
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