内容发布更新时间 : 2024/5/8 17:54:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
相电流突变量启动元件DI1，能灵敏反映各种不对称和对称故障，利用DI1短时开放保护150ms，150ms以后系统可能已引起振荡，采用不对称故障开放及对称故障开放保护逻辑。
零序电流辅助启动及静稳破坏检测启动后，直接采用不对称故障开放及对称故障开放保护逻辑。
b) 不对称故障判别元件
不对称故障判别元件的基本出发点就是检测三相不对称度。
阻抗元件在振荡时的不正确动作只是发生在两侧电势较大δ约130°～180°的时刻，因此若振荡中心落在被保护线路上，距离保护要误动。把以上两点结合起来，在振荡与短路同时发生时对故障判别元件的要求如表4-1所示。在区外故障δ≈0°时距离继电器能正确测量，开放了也不会误动。但在δ≈180°时必须闭锁保护。在区内故障δ≈180°时闭锁保护固然不好，但δ是变化的，只要在δ≈0°时能开放保护就行。
故障地点 区外 区内 表4-1 对故障判别元件的要求
δ≈0° δ≈180° 无要求 开放 闭锁 无要求
不对称故障判别元件就是按照这一原则来考虑的，它的动作判据为：
I2+I0≥mI1
(15)
式中I0、I1、I2为保护测量到的零、正、负序电流的幅值，系数m≈0.5～0.7。式(15)以I2+I0为动作量，I1为制动量，m为制动系数，式中I1制动可以确保在振荡时不会动作。
再看振荡与短路同时存在的情况。在区内故障时故障支路F中有： 单相故障：I2F+I0F=2I1F
两相短路：I2F=I1F
两相短路接地：|I2F+I0F|=I1F
可见故障支路中各序电流满足式(15)的关系。若各序电流在线路两侧的分配系数相等，则在??0?时线路两侧电流也满足此关系，两侧保护同时被开放。若各序电流的分配系数不相等，则有一侧分配到的I0小，以致该侧不能开放保护；但另一侧相反，必能开放保护，而且一般是保护Ⅰ段动作。一侧开关跳闸后，另一侧必然能纵续动作。在区外故障时按
?由于振荡中心在线路上，若故障点靠得近，故障点电压的振荡分量必然较小，??180考虑。
故障产生的I2和I0也较小；又由于??180?，I1的振荡分量必然很大，式(15)不会满足。
若故障点较远，故障电压的振荡分量较大, I2F和I0F也就会大一些，但由于故障点较远，保护中分到的I2和I0不大，式(15)仍不会满足。
总之，采用这种故障判别元件在振荡过程中发生区外故障时不会误开放保护，在区内故障只要δ较小就能开放保护。若TS=0.1s，在δ=±36°的区间将历时20ms，Ⅰ段距离继电器可以动作。由于m＜1，一般线路两侧保护同时开放，在不利的情况下才是一侧保护Ⅰ段动作后先跳闸后另一侧纵续动作。
c）对称故障开放元件
在启动元件开放150ms以后或系统振荡过程中，如发生三相故障，则上述开放措施均不能开放保护，本装置中另设置了专门的振荡判别元件，即判别测量振荡中心的电压： UOS?U??cos?1
其中：Φ1是线电流线电压的夹角，Uφφ为线电压。
假定系统联系阻抗的阻抗角为90°，则振荡时电流向量垂直于EM、EN连线，与振荡中心电压同相，如图4-9所示。
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φ ?? 图4-9 系统电压相量图
在系统正常运行或系统振荡时，Ucos?恰好反应振荡中心的电压。在三相短路时，设
1线路阻抗角为90°时，U??cos?1是弧光电阻上的压降，三相短路时过渡电阻是弧光电阻，弧
光电阻上压降小于5%Un。
实际线路阻抗角不为90°，因而可进行角度补偿，如图4-10所示。
φθ1φ 图中0d为测量电压，U??图4-10 短路电流电压相量图
cos?=ob，因而ob反应当线路阻抗角为90°时弧光电阻压降，
1实际的弧光压降为oa，与线路压降ad相加得到测量电压U。本装置引入补偿角?1?S1为正序阻抗角，得到φ
?90??S1，
?=φ1+θ1，则UOS=U??cos?，三相短路时，UOS=oc≤oa，可见U??cos?可反应弧光压降。
在系统振荡时本装置保护集中计算UOS、振荡周期TS，根据计算结果实时自适应开放保护。选取-0.1Un
d)非全相运行时的故障开放判据：
非全相运行时，设置了二次突变启动元件DI2，当故障时该电流突然增大达一定幅值时开放距离保护。因而非全相运行发生相间故障时保护能快速动作。 4.1.7手合判别
满足下列条件，装置判为手合，保护程序进入相应的手合逻辑：
跳位无流持续存在时间大于20s后跳位消失且线路有电流；
4.2线路保护方案
4.2.1分相电流差动保护
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本保护由故障分量差动保护、稳态量差动保护和零序差动保护构成全线速动的主保护。正常时每隔5ms向对侧传送一帧信息，包括模拟量、保护投退情况、模拟量监视逻辑、远跳及远传信息等。
a. 启动后从故障时刻开始取5ms的数据窗，采用快速变数据窗相量算法，向对侧传输 模拟量信息及校验码等。两端通过短窗完成一次差动判别，此时采用高门槛以躲过线路暂态过程，使线路保护达到最快的动作速度：典型动作时间为17～18ms，此后数据窗延长至半周、全周。
b. 本保护故障后首先投故障分量差动保护，其灵敏度高，可以满足500kV 300Ω/220kV 100Ω接地电阻的要求。如果故障分量差动或稳态量差动不动作，则投入零序差动保护。零序差动保护延时100ms后出口。考虑到高阻接地故障选相跳闸的重要意义，零序差动保护在延时期间投入选相逻辑，出口时判稳态量差动最大相为故障相，基本判别公式为：IM??IN??0.85I0dz。选相元件在100ms内持续投入，最后累计超过一定门槛后认为选相
成功，如果选多相或选相失败则三跳出口。经过多次仿真及动模试验证明：在定值整定合适的情况下，故障分量差动及稳态量差动优先于零序差动出口。故零序差动仅作为故障缓慢爬升等特殊情况下的后备。
c. 考虑到振荡中心故障及高阻缓慢爬升故障等一些可能性，本保护保留差流启动及零差启动等辅助启动元件，为可靠的与TA断线区分开，辅助启动元件必须与相电压或零序电压突变量元件配合才能启动成功。取?U??8V，?3U0?1.5V。
d. 保护因故障进入单跳后，退出故障相差动。此时对母线TV方式已不能进行正确电容电流补偿，退出电容电流补偿。并通过信息位通知对侧同样退出电容电流补偿，按2IC提高健全相差动动作门槛。判别故障相跳闸成功后进入后加速逻辑。如果单跳失败，延时250ms发三跳令，进入三跳逻辑，如果仍是跳闸失败则发永跳令，5s后仍判断断路器未跳开则收跳令并发告警信号。在单跳后加速逻辑中，判故障相有流后，投入故障相的差动判据。此过程中健全相差动判据一直投入。再次发生区内故障时发永跳令。如果发生转换性故障，例如单相接地转两相短路接地等，此时还未重合，则转发三跳令，使重合逻辑可能经三跳方式重合。保护进入三跳后，两侧同时退出电容电流补偿。判断跳闸成功后进入后加速逻辑。如果三跳失败，延时250ms发永跳令，5s后仍判断断路器未跳开则收跳令并发告警信号。在三跳后加速逻辑中，判任一相有流后，投入稳态量差动判据，再次发生区内故障时发永跳令。 e. 电容电流补偿的投入有利于提高灵敏度。故在正常情况下一直投入。在任何一侧跳 开断路器时，两侧同时退出电容电流补偿并提高动作门槛至2IC。在单跳或三跳后判跳闸相或三相有流时，经短延时恢复电容电流补偿。本保护在TV断线及有单、三跳位开入，其他保护跳闸开入等情况下退出电容电流补偿。如果控制字中未投电容电流补偿，则一直不进行补偿，现场定值整定要躲过1.5IC。
f. 本保护设有远跳逻辑。一侧保护设有一路远跳及6路远传信号开入端子。当本侧远跳端有开入，装置将远跳命令传给对侧差动保护。对侧差动保护在收到远跳命令后，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，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三相永跳。若需其它复杂就地判别元件控制时可将远跳信号接入本地远传信号开入端子（共6路，建议用1～2路），对侧输出对应的1～2路远传信号开出供当地其他装置用。 4.2.2分相电流差动保护逻辑框图(图4-11)
4.2.2.1 分相电流差动保护逻辑框图中各符号的意义
TWJ：跳闸位置继电器
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DIφ：相电流突变量启动元件
TA、TB、TC、TR：差动保护跳A、跳B、跳C、永跳
KG2、KG4、KG6、KG7：保护定值整定的控制字，合上时为“1” KG2 相间永跳 KG4 TABS投入 KG6 远跳投入
KG7 远跳经本地闭锁
4.2.2.2 跳闸逻辑
a) 跳闸出口回路采用三取二方式后开放，即纵差、距离、零序三种启动继电器至少两种启动后开放出口回路。
b) 装置发告警Ⅰ，将断开出口回路的+24V电源，闭锁保护的出口回路。 c) 保护启动60ms内投入故障分量差动，60ms后退出。
4.2.2.3 告警与整组复归
a） TA断线时，相差流将长时间存在；保护在不启动或整组复归后判无零序电压或相电压突变量但相差流持续1s大于固定门槛值时，报“TA断线”,并闭锁断线相差动保护及零序差动。
b） 电流求和自检错、定值与定值区错或元器件损坏时发告警Ⅰ。
c） TA断线、TV断线时延时1s发告警Ⅱ。
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图4-11 纵差保护逻辑框图
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