PSL 621U系列線路保護裝置 智能站[詳盡材料]

1、PSL 621U系列線路保護裝置（智能站）說 明 書 V 1.10I國電南京自動化股份有限公司詳細規(guī)范安全聲明為保證安全、正確、高效地使用裝置，請務(wù)必閱讀以下重要信息：1. 裝置的安裝調(diào)試應(yīng)由專業(yè)人員進行；2. 裝置上電使用前請仔細閱讀說明書。應(yīng)遵照國家和電力行業(yè)相關(guān)規(guī)程，并參照說明書對裝置進行操作、調(diào)整和測試。如有隨機材料，相關(guān)部分以資料為準(zhǔn)；3. 裝置上電前，應(yīng)明確連線與正確示圖相一致；4. 裝置應(yīng)該可靠接地；5. 裝置施加的額定操作電壓應(yīng)該與銘牌上標(biāo)記的一致；6. 嚴(yán)禁無防護措施觸摸電子器件，嚴(yán)禁帶電插拔模件；7. 接觸裝置端子，要防止電觸擊；8. 如要拆裝裝置，必須保證斷開所有地外部端

2、子連接，或者切除所有輸入激勵量。否則，觸及裝置內(nèi)部的帶電部分，將可能造成人身傷害；9. 對裝置進行測試時，應(yīng)使用可靠的測試儀；10. 裝置的運行參數(shù)和保護定值同樣重要，應(yīng)準(zhǔn)確設(shè)定才能保證裝置功能的正常運行；11. 改變當(dāng)前保護定值組將不可避免地 要改變裝置的運行狀況，在改變前應(yīng)謹(jǐn)慎，并按規(guī)程作校驗；12. 裝置操作密碼為：99。版本聲明 本說明書包含技術(shù)內(nèi)容介紹、使用說明和現(xiàn)場驗收說明。 本說明書適用于PSL 621U線路保護測控裝置V1.20I及以上版本的保護軟件。產(chǎn)品說明書版本修改記錄表10987654V1.10I智能站裝置說明書修訂版V1.302011/93V1.00I智能站裝置說明書V

3、1.20I2011/062V1.20PSL 620U 線路保護裝置說明書第二版V1.202010/031V1.00PSL 620U 線路保護裝置說明書初版V1.002009/07序號說明書版本號修 改 摘 要軟件版本號修改日期* 技術(shù)支持:* 本說明書可能會被修改，請注意核對實際產(chǎn)品與說明書是否相符* 2011年9月 第1版 第1次印刷目 錄1 概述11.1 適用范圍11.2 裝置型號及其功能配置11.3 性能特點22 技術(shù)性能及指標(biāo)32.1 額定電氣參數(shù)32.2 主要技術(shù)性能及指標(biāo)32.3 絕緣和耐濕熱性能52.4 電磁兼容性能52.5 機械性能62.6 環(huán)境大氣條件63 保護原理說明73.

4、1 保護啟動和整組復(fù)歸73.2 縱差保護83.3 距離保護133.4 縱聯(lián)距離和縱聯(lián)零序保護153.5 選相元件223.6 振蕩閉鎖開放元件223.7 零序保護233.8 合閘于故障線路保護233.9 重合閘233.10 低頻減載和低壓減載253.11 相過流保護263.12 鄰線允許加速273.13 不對稱加速273.14 正常運行程序283.15 光纖通道及通信接口說明293.16 信息記錄分析及與變電站自動化系統(tǒng)配合304 測控功能324.1 交流采集計算324.2 遙信開入采集344.3 遙控開出344.4 同期功能344.5 聯(lián)閉鎖功能345 硬件結(jié)構(gòu)說明355.1 PSL 620U

5、系列裝置面板端子和安裝結(jié)構(gòu)365.2 整體結(jié)構(gòu)說明385.3 PSL 621U裝置硬件說明406 保護整定值說明486.1 PSL 621U-I保護裝置整定值說明486.2 PSL 621UD-I保護裝置整定值說明536.3 PSL 621UN-I保護裝置整定值說明556.4 PSL 621UT-I保護裝置整定值說明576.5 測控定值597 使用說明647.1 指示燈說明647.2 人機界面總體結(jié)構(gòu)647.3 人機界面使用說明658 現(xiàn)場測試驗收708.1 維護須知708.2 測試驗收項目709 裝置信息表769.1保護事件信息一覽表769.2 測控輸入輸出列表信息7810 訂貨須知821

6、概述1.1 適用范圍PSL 621U線路保護裝置（智能站）適用于110kV中性點直接接地系統(tǒng)輸電線路，集成了主、后備保護及重合閘功能，可用作智能化變電站110kV及以下電壓等級輸電線路的主、后備保護。裝置支持電子式互感器IEC 61850-9-2和常規(guī)互感器接入方式，支持GOOSE跳閘方式；裝置支持電力行業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)DL/T 667-1999（IEC 60870-5-103）和新一代變電站通信標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850。1.2 裝置型號及其功能配置保護裝置三相跳閘出口，具有三相一次自動重合閘功能、低頻減載、低壓減載、斷路器失靈啟動、過負荷保護和故障測距等，可根據(jù)需要實現(xiàn)非同期、檢同期、檢無壓等方式的

7、重合閘。裝置自帶跳合閘操作回路和雙母線交流電壓切換回路。測控可以作為選配功能，由一個單獨CPU完成，具有交流采集、開入采集、開出控制、同期檢測、間隔聯(lián)閉鎖、諧波監(jiān)視等功能。裝置型號及其配置參數(shù)表基本型號功能型號訂貨參數(shù)PSL 621U功能分類-擴展功能-直流電壓跳圈方式交流電流電壓切換無,基本型無,無特殊功能0,直流2200,單跳圈0,額定5A0,單位置D,差動R,帶測控1,直流1101,雙跳圈1,額定1A1,雙位置M,光纖通道I，智能變電站N,載波通道T,T接線表1.1 PSL 621U系列線路保護（智能站）典型功能配置型號表型號縱聯(lián)保護功能后備及其他功能備注PSL 621U-I無三段式相間

8、距離三段式接地距離四段式零序電流兩段式相過流鄰線允許加速不對稱故障加速基本型，電子式互感器采樣，GOOSE跳閘PSL 621U-IG基本型，傳統(tǒng)互感器采樣，GOOSE跳閘PSL 621U-IR基本型，電子式互感器采樣，GOOSE跳閘，帶測控功能PSL 621U-IGR基本型，傳統(tǒng)互感器采樣，GOOSE跳閘，帶測控功能PSL 621UD-I電流差動三段式相間距離三段式接地距離四段式零序電流兩段式相過流電流差動，電子式互感器采樣，GOOSE跳閘PSL 621UD-IG電流差動，傳統(tǒng)互感器采樣，GOOSE跳閘PSL 621UD-IR電流差動，電子式互感器采樣，GOOSE跳閘，帶測控功能PSL 621

9、UD-IGR電流差動，傳統(tǒng)互感器采樣，GOOSE跳閘，帶測控功能PSL 621UN-I縱聯(lián)距離零序三段式相間距離三段式接地距離四段式零序電流兩段式相過流縱聯(lián)距離零序，電子式互感器采樣，GOOSE跳閘PSL 621UN-IG縱聯(lián)距離零序，傳統(tǒng)互感器采樣，GOOSE跳閘PSL 621UN-IR縱聯(lián)距離零序，電子式互感器采樣，GOOSE跳閘，帶測控功能PSL 621UN-IGR縱聯(lián)距離零序，傳統(tǒng)互感器采樣，GOOSE跳閘，帶測控功能PSL 621UT-I三端電流差動三段式相間距離三段式接地距離四段式零序電流兩段式相過流電流差動，電子式互感器采樣，GOOSE跳閘PSL 621UT-IG電流差動，傳統(tǒng)互

10、感器采樣，GOOSE跳閘PSL 621UT-IR電流差動，電子式互感器采樣，GOOSE跳閘，帶測控功能PSL 621UT-IGR電流差動，傳統(tǒng)互感器采樣，GOOSE跳閘，帶測控功能1.3 性能特點(1) 動作速度快，線路近處故障動作時間小于20ms，線路遠處故障全線速動時間小于30ms；(2) 可實現(xiàn)保護測控一體化功能(3) 提供光纖接口，可直接連接光纖通道，并具有遠跳和遠傳功能。自動檢測通道狀態(tài)，通道故障時自動閉鎖光纖縱差保護；(4) 適用于專用光纖通道或以2048kbit/s速率復(fù)接PDH或SDH系統(tǒng)的E1接口；(5) 具有雙光纖通道，可靈活地根據(jù)現(xiàn)場運行方式適應(yīng)于三端線路模式或兩端線路模

11、式；(6) 雙AD采樣冗余設(shè)計，保證保護裝置的動作可靠性；(7) 差動保護具有獨創(chuàng)的CT飽和判別方法，能保證各種CT飽和時裝置動作的可靠性；(8) 完善的自動重合閘功能，可根據(jù)需要實現(xiàn)非同期、檢同期、檢無壓等方式的重合閘；(9) 采用了超大彩色觸摸屏操作界面，全漢化顯示，圖形化、表格化打印輸出；(10) 采用透明化設(shè)計思想，保護內(nèi)部元件在系統(tǒng)故障時的動作過程可以全息再現(xiàn)，便于分析保護的動作過程；(11) 強大的故障錄波功能，256MBit的快速閃存可以保存最多500次事件、128次的故障錄波報告(實際可存儲的事件錄波數(shù)量需根據(jù)錄波文件大小而定)。錄波數(shù)據(jù)可以保存為COMTRADE格式；(12)

12、 靈活的通信接口方式，最多可同時配置兩個RS-485和三個獨立以太網(wǎng)通信接口。通信規(guī)約支持IEC60870-5-103、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)；(13) 配置GPS對時功能，對時輸入接口可提供空接點、有源24V及RS485三種模式的選擇。支持IRIG-B 格式。詳細規(guī)范2 技術(shù)性能及指標(biāo)2.1 額定電氣參數(shù)序號名稱額定電氣參數(shù)1直流電源220V或110V(訂貨請注明)，允許工作范圍：（80115）額定直流電壓2交流電壓100V或者V (額定電壓Un)3交流電流5A或1A(額定電流In，訂貨請注明)4額定頻率50Hz（60Hz時訂貨請注明）5同期電壓100V 或V（有重合閘時使用，保護自適應(yīng)）6過

13、載能力交流電流回路2 倍額定電流，連續(xù)工作10倍額定電流，允許10s40倍額定電流，允許1s交流電壓回路1.2倍額定電壓，連續(xù)工作1.4倍額定電壓，允許10s7功率消耗直流回路正常時，不大于50W動作時，不大于80W交流電壓回路不大于 0.5VA/相（額定電壓時）交流電流回路不大于 0.5VA/相（In5A時）不大于 0.3VA/相（In1A時）8狀態(tài)量電平通信接口模件的輸入狀態(tài)量電平24VGPS對時脈沖輸入電平24V開入模件輸入狀態(tài)量電平220V或110V2.2 主要技術(shù)性能及指標(biāo)2.2.1 保護主要技術(shù)指標(biāo)序號名稱主要技術(shù)指標(biāo)1交流輸入回路精確工作范圍相電壓： 0.2 V120V同期電壓：

14、0.2 V120V電流： 0.04In40In2模擬量測量精度誤差：不超過5%3整組動作時間差動保護：全線速動時間不大于25ms距離I段 (0.7倍整定值)動作時間：小于30ms，典型值不大于25ms縱聯(lián)保護：全線速動時間不大于30ms4啟動元件相間電流突變量啟動元件：整定范圍0.04A5A零序電流輔助啟動元件：整定范圍0.04A200A5暫態(tài)超越不大于5%6最小整定阻抗(不包括因裝置外部原因造成的誤差)暫態(tài)超越不大于5%的最小整定二次側(cè)阻抗值為0.1(短路殘壓大于0.5V)7測距誤差(不包括因裝置外部原因造成的誤差)金屬性三相故障時，不大于2%8自動重合閘檢同期元件角度誤差：不大于3度2.2

15、.2 測控主要技術(shù)指標(biāo)序號名稱技術(shù)指標(biāo)1采樣回路精確工作范圍電壓： 0.2 V120V電流： 0.002In2In2電流電壓精度0.2級3功率精度0.5級4頻率精度0.01Hz5SOE分辨率1ms6遙信傳輸延時1s7遙控響應(yīng)時間1s8遙測傳輸延時3s2.2.3 光纖接口(1) 遠方保護接口序號名稱光纖接口參數(shù)1光纖種類單模，波長1310nm單模，波長1550nm2光發(fā)射管激光二極管（LD）激光二極管（LD）3光纖接口FC-PCFC-PC4發(fā)送功率-3-10dBm-1dBm光接收器Pin DiodePin Diode5接收靈敏功率-36dBm-36dBm6傳輸距離專用光纖50km工程需要可到10

16、0km7光接收器飽和光功率 -3dBm -3dBm注：當(dāng)采用專用光纖通道傳輸時，在傳輸距離大于50km，接收功率不夠時（接收裕度小于310dB），需在訂貨時注明，配用1550nm激光器件。(2) 站控層通訊用接口參數(shù)(MMS)序號名稱接口參數(shù)1光纖種類多模，波長1300nm或者820nm2光纖接口ST3發(fā)送功率-23-14dbm4接收靈敏功率-33dBm5傳輸距離1.5km6光接收器飽和光功率 -14dBm(3) 過程層通訊用接口參數(shù)序號名稱接口參數(shù)1光纖種類多模，波長1300nm或者820nm2光纖接口ST3發(fā)送功率-23-14dbm4接收靈敏功率-33dBm5傳輸距離1.5km6光接收器飽

17、和光功率 -14dBm2.2.4 通信接口序號名稱接口類型1打印機接口（不可更改）RS-2322三個可同時工作的以太網(wǎng)接口（或光纖以太網(wǎng)）RJ-45(或LC光纖接口)3兩個可以同時工作的串行通信口RS-485/RS4222.3 絕緣和耐濕熱性能序號絕緣試驗項目試 驗 結(jié) 果1絕緣電阻在正常試驗大氣條件下，裝置的外引帶電部分（通信接口回路除外）和外露非帶電金屬部分及外殼之間，以及電氣上無聯(lián)系的各回路之間，用開路電壓為直流1000V的兆歐表測量其絕緣電阻值，不小于50M；通信接口回路對地，用開路電壓為直流500V的兆歐表測量其絕緣電阻值，不小于100M。2介質(zhì)強度在正常試驗大氣條件下，裝置能承受頻

18、率為50Hz，電壓2000V（通信回路輸入端子為500V）歷時1min的工頻耐壓試驗而無擊穿閃絡(luò)及元件損壞現(xiàn)象。試驗過程中，任一被試回路施加電壓時其余回路等電位互聯(lián)接地。3沖擊電壓在正常試驗大氣條件下，裝置的直流輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點等各回路對地，以及電氣上無聯(lián)系的各回路之間，能承受1.2/50s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的短時沖擊電壓試驗。當(dāng)額定絕緣電壓大于60V時，開路試驗電壓為5kV；當(dāng)額定絕緣電壓不大于60V時，開路試驗電壓1kV。4耐濕熱性能裝置能承受GB/T 2423.92001規(guī)定的恒定濕熱試驗。試驗溫度+402、相對濕度（933）%，試驗時間為48h，在試驗結(jié)束前2h內(nèi)，用開路電壓

19、為直流500V的兆歐表，測量各外引帶電回路部分對外露非帶電金屬部分及外殼之間、以及電氣上無聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻不小于1.5M。2.4 電磁兼容性能序號電磁兼容試驗項目試驗結(jié)果1靜電放電抗擾度能承受GB/T 4598.14-2010中規(guī)定的靜電放電抗干擾IV級試驗2輻射電磁場抗擾度能承受GB/T 14598.9-2010中規(guī)定的輻射電磁場干擾度級試驗3快速瞬變脈沖群抗擾度能承受GB/T 14598.102007中規(guī)定的快速瞬變抗擾度A級試驗4浪涌（沖擊）抗擾度能承受GB/T 17626.52008中規(guī)定的浪涌（沖擊）抗擾度級試驗17626.5-2008中規(guī)定的浪涌（沖擊）抗擾度級試驗5射頻

20、場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度能承受GB/T 17626.62008中規(guī)定的射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度級試驗6工頻磁場抗擾度能承受GB/T 17626.82006中規(guī)定的工頻磁場抗擾度V級試驗71MHz脈沖群抗擾度能承受GB/T 14598.132008中規(guī)定的1MHz和100kHz脈沖群抗擾度級試驗8電磁發(fā)射限值符合GB/T 14598.162002中規(guī)定的電磁發(fā)射限制值要求9電壓突降、短時中斷抗擾度符合GB/T 17626.112008中規(guī)定的電壓突降、短時中斷抗擾度要求2.5 機械性能序號名稱機械性能1機箱結(jié)構(gòu)尺寸482.6mm177mm291mm；嵌入式安裝；2振 動裝置能承受GB/T 112

21、872000中3.2.1規(guī)定的嚴(yán)酷等級為I級的振動響應(yīng)能力試驗；3.2.2規(guī)定的嚴(yán)酷等級為I級的振動耐久能力試驗3沖 擊裝置能承受GB/T 145371993中4.2.1規(guī)定的嚴(yán)酷等級為I級的沖擊響應(yīng)試驗；4.2.2規(guī)定的嚴(yán)酷等級為I級的沖擊耐久試驗4碰 撞裝置能承受GB/T 14537-1993中4.3規(guī)定的嚴(yán)酷等級為I級的碰撞試驗2.6 環(huán)境大氣條件序號名稱環(huán)境參數(shù)1正常工作大氣條件環(huán)境溫度：-10+55 （室內(nèi)使用）；相對濕度：5%95%（產(chǎn)品內(nèi)部既不凝露，也不結(jié)冰）；大氣壓力：66kPa110kPa；2正常試驗大氣條件環(huán)境溫度：+15+35；相對濕度：45%75%；大氣壓力：86kPa

22、106kPa；3貯存及運輸?shù)臉O限大氣環(huán)境裝置貯存、運輸允許的環(huán)境條件為-40+70，相對濕度不大于85%，在不施加任何激勵量的條件下，不出現(xiàn)不可逆變化。3 保護原理說明3.1 保護啟動和整組復(fù)歸保護啟動元件用于啟動故障處理功能和開放保護出口繼電器的負電源，因此要求啟動元件在任何運行工況下發(fā)生故障都能可靠啟動。啟動元件動作后，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行后才返回。當(dāng)采用電子式互感器接入，合并器采用雙采樣方式時，兩路采樣數(shù)據(jù)一路用于啟動，另一路用于保護，并且裝置具備雙AD采樣不一致性校驗機制，能夠避免AD采樣異常導(dǎo)致的保護誤動的情況發(fā)生。3.1.1 啟動元件保護以相間電流突變量啟動元件為主，同時有零序電流啟動

23、元件、靜穩(wěn)破壞檢測啟動元件。對于電流差動保護元件，還增加有弱饋啟動、TWJ啟動元件。(1) 電流突變量啟動元件判據(jù)為： 或者 其中：為AB，BC，CA三種相別，T為20ms；，為相間電流瞬時值的突變量；，為零序電流瞬時值的突變量；、分別為相間電流、零序電流突變量浮動門檻，能自適應(yīng)于正常運行和振蕩期間的不平衡分量，因此既有很高的靈敏度而又不會頻繁誤啟動。當(dāng)任一電流突變量連續(xù)三次大于啟動門檻時，保護啟動。(2) 零序電流和相電流啟動元件為了防止遠距離故障或經(jīng)大電阻故障時相間電流突變量啟動元件靈敏度不夠而設(shè)置。該元件在零序電流有效值大于零序電流啟動定值，或相電流有效值大于相電流最小定值并持續(xù)30ms

24、后動作。(3) 靜穩(wěn)破壞檢測元件為了檢測系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下發(fā)生靜態(tài)穩(wěn)定破壞而引起的系統(tǒng)振蕩而設(shè)置。該元件判據(jù)為： BC相間阻抗在具有全阻抗特性的阻抗輔助元件內(nèi)持續(xù)30ms或者A相電流大于靜穩(wěn)破壞電流（1.2In）持續(xù)30ms，并且U1Cos小于0.5倍的額定電壓。當(dāng)PT斷線或者振蕩閉鎖功能退出時，該檢測元件自動退出。(4) 弱饋啟動元件在電流差動保護元件中，用于弱饋側(cè)和高阻故障的輔助啟動元件，當(dāng)滿足以下條件時動作： 相差流或零序差流大于各自差流動作門檻； 相電壓或相間電壓小于90額定電壓，或者負序電壓突變量或零序電壓突變量。 對側(cè)保護裝置啟動；(5) TWJ啟動元件在電流差動保護元件中，作為手

25、合于故障或空充線路時，一側(cè)啟動另一側(cè)不啟動時，未合側(cè)保護裝置的啟動元件。其動作條件為： 相差流或零序差流大于各自差流動作門檻； 本側(cè)有TWJ開入； 對側(cè)保護裝置啟動；3.1.2 整組復(fù)歸當(dāng)保護啟動后，如果所有的故障測量元件都返回，并且延時5s，就整組復(fù)歸。此種情況一般為區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障時保護啟動后，故障被成功切除后保護迅速復(fù)歸。當(dāng)區(qū)內(nèi)故障保護跳閘后，若故障電流長期無法消失，則保護在永跳后延時5s報永跳失敗事件，并強制整組復(fù)歸。當(dāng)保護啟動后，如果故障測量元件一直不返回，則滿足以下任一條件后保護強制整組復(fù)歸：1）零序電流大于零序電流啟動值超過10s，報CT不平衡事件，并整組復(fù)歸；2）A相電流大于靜穩(wěn)

26、破壞電流值超過10s，報過負荷告警事件，并整組復(fù)歸；3）任一回路的測量阻抗落在最末一段阻抗的全阻抗范圍內(nèi)超過30s，報過負荷告警事件，若測量阻抗元件長期不返回，保護在1分鐘后強行整組復(fù)歸。3.2 縱差保護3.2.1 縱差保護連接方式PSL 621UD的CPU插件提供一組光纖通道接口，其均采用2048kbit/s的傳輸速率用來實現(xiàn)線路光纖通信功能，具體的光纖連接如圖3.1所示：圖3.1 兩端光纖通道連接圖PSL 621UT的CPU插件提供兩組光纖通道接口，其均采用2048kbit/s的傳輸速率用來實現(xiàn)線路三端的通信功能，具體的三端光纖連接如圖3.2所示：圖3.2 三端光纖通道連接圖通常將本側(cè)的“

27、通道1”與對側(cè)1的“通道2”相連接，本側(cè)的“通道2”與對側(cè)2的“通道1”相連接后，三端的連接方式具有唯一確定性，并且對每一側(cè)來說連接方式都是一致的（即交叉連接方式），這樣便于進行管理和問題分析。當(dāng)然，如果有需要也可以采用其它（本側(cè)通道1對側(cè)1通道1，本側(cè)通道2對側(cè)2通道2，對側(cè)1通道2對側(cè)2通道1）連接方式。3.2.2 采樣同步3.2.2.1 同步原理PSL 621UD和PSL 621UT線路保護裝置采用軟、硬件相結(jié)合同步采樣方式，以PSL 621UT為例介紹同步機制。三端的保護裝置通道連接配置如圖3.3所示。同步采用一個主從機方式，在裝置上電后，主、從機自動配置形成，不需要整定（可以通過“輸

28、入監(jiān)視”“光纖通道”查看）。其中，主機采樣間隔固定，同步從機根據(jù)主機發(fā)來的信息與主機保持同步，同步后分別向兩個對側(cè)發(fā)送本側(cè)采樣值。圖3.3 三端光纖通道采樣同步示意圖請注意，裝置采樣同步的前提條件為：u 通道單向最大傳輸延時16ms；u 通道傳輸?shù)氖瞻l(fā)延時必須保持一致；3.2.2.2 三端線路通道異常時的動作特點PSL 621UT能夠保證在T接線路上，在任意兩個保護裝置之間通道異常，同時線路發(fā)生各種故障時差動保護能夠正確動作。其具體的情況有如下幾種：a) 從機1與從機2之間通道發(fā)生異常，三端差動仍可以正確動作；b) 主機與從機1或從機2之間通道發(fā)生異常，三端差動仍可以正確動作；c) 在三端運行

29、方式下，如果與任一側(cè)連接的兩個通道都發(fā)生異常情況時，三端差動將會閉鎖；d) 在兩端運行方式下，如果運行中的通道異常，將閉鎖兩端差動保護。3.2.3 T接線路運行方式轉(zhuǎn)換邏輯PSL 621UT保護裝置既可以用于T接線的三端運行方式，又可以用于兩端運行方式。在有關(guān)差動保護壓板和控制字均投入的情況下，裝置利用各側(cè)屏上的“兩端運行壓板”的狀態(tài)，可以靈活地適應(yīng)于各種運行方式。其判別邏輯為：1) 當(dāng)三側(cè)的“兩端運行壓板”均退出時或只有任意一側(cè)的“兩端運行壓板”投入時，本側(cè)為三端運行方式，界面中的遙信量顯示“三端運行方式”合；2) 當(dāng)本側(cè)的“兩端運行壓板”投入時，如果對側(cè)1的“兩端運行壓板”也投入后，則本側(cè)

30、為兩端運行方式，如果本側(cè)與對側(cè)1通過通道1連接，則界面中的遙信量顯示“通道1兩端運行方式”合；3) 當(dāng)本側(cè)的“兩端運行壓板”投入時，如果對側(cè)2的“兩端運行壓板”也投入后，則本側(cè)為兩端運行方式，如果本側(cè)與對側(cè)2通過通道2連接，則界面中的遙信量顯示“通道2兩端運行方式”合。4) 當(dāng)三側(cè)的“兩端運行壓板”先后均投入后，則本側(cè)按照先滿足2）或3）的狀態(tài)保持。在三側(cè)保護均運行時，使用三端運行方式，三側(cè)的差動保護控制壓板都投入，兩端運行壓板均退出。當(dāng)一側(cè)開關(guān)跳開，處于熱備用狀態(tài)時，這側(cè)保護不需要退出，三側(cè)保護可以正常運行。只有當(dāng)一側(cè)線路的開關(guān)、保護需要檢修時才需要通過投相應(yīng)的兩端運行壓板，使保護適應(yīng)這種運

31、行方式，即兩端運行方式，此時保護裝置用兩側(cè)的電流進行差動計算，對另外一側(cè)保護進行調(diào)試不會影響其他兩個正在運行的保護裝置。例如當(dāng)開關(guān)檢修需要退出對側(cè)2（B），使本側(cè)（A）與對側(cè)1（C）變?yōu)閮啥诉\行時，可以按照如下操作進行運行方式轉(zhuǎn)換，參照如圖3.4的示意圖：圖3.4 三端轉(zhuǎn)兩端運行示意圖 當(dāng)對側(cè)2的斷路器斷開后，先分別投入本側(cè)和對側(cè)1的“兩端運行壓板”，然后在對側(cè)2進行相關(guān)檢修和保護試驗以及差動保護控制壓板投退時，不會對正常運行的本側(cè)和對側(cè)1保護裝置造成任何影響； 當(dāng)對側(cè)2檢修完畢需要投入運行時，應(yīng)先投入對側(cè)2的差動保護控制壓板，再退出本側(cè)和對側(cè)1的“兩端運行壓板”，最后合斷路器則系統(tǒng)恢復(fù)成三端

32、運行方式。3.2.4 電流差動繼電器本裝置的電流差動保護包括三種電流差動繼電器：變化量相差動繼電器、穩(wěn)態(tài)相差動繼電器和零序差動繼電器。電流差動保護作為PSL 621UD和PSL 621UT的主保護，動作邏輯簡單、可靠、動作速度快，在故障電流超過額定電流時，確保跳閘時間小于20ms；即使在經(jīng)大接地電阻故障，故障電流小于額定電流時，也能在30ms內(nèi)正確動作，而零序電流差動大大提高了整個裝置的靈敏度，增強了耐過渡電阻能力。3.2.4.1 變化量相差動繼電器1、動作方程：2、動作方程中各參數(shù)為：(三端時，)為變化量差動繼電器的差動電流； (三端時，)為變化量差動繼電器的制動電流；為變化量相差繼電器的最

33、小動作電流，按躲過線路最大暫態(tài)不平衡差流取值；為比例制動系數(shù)取0.8。為線路實測電容電流（線路正常運行時的不平衡差流獲得），為分相差動動作電流定值，按照分相差動保護的靈敏度要求整定，建議取，其中為CT二次額定電流。3.2.4.2 穩(wěn)態(tài)相差動繼電器1、動作方程為2、動作方程中各個參數(shù)為：(三端時，)，為穩(wěn)態(tài)相差動繼電器的差動電流；(三端時，)，為穩(wěn)態(tài)相差動繼電器的制動電流；按照躲過線路最大穩(wěn)態(tài)不平衡差流自適應(yīng)取值為，為分相差動動作電流定值；為比例制動系數(shù)取0.6。3.2.4.3 零序差動繼電器1、動作方程2、動作方程中各個參數(shù)為(三端時，)，為零差繼電器的差流；(三端時，)，為零差繼電器的制動電

34、流；為零序差動動作電流定值；為比例制動系數(shù)，取值0.8；零序差動延時100ms動作。零差只反應(yīng)單相接地故障，對于多相接地故障由于靈敏度滿足分相差動動作要求，零差不做處理，零序差動不受分相差動動作閉鎖。3.2.5 縱差保護相關(guān)邏輯3.2.5.1CT斷線及差流越限1、CT斷線CT斷線瞬間，斷線側(cè)的啟動元件和差動繼電器可能動作，但對側(cè)的啟動元件不動作，不會向本側(cè)發(fā)差動保護動作允許信號，從而保證縱聯(lián)差動不會誤動作。本保護裝置在本、對側(cè)CT斷線時，仍然開放斷線相電流差動保護，同時將差動最小動作電流抬高到“CT斷線差動電流定值”。如需在CT斷線時閉鎖斷線相的差動保護，則需將“CT斷線差動電流定值”整定到最

35、大值。CT斷線延時1秒發(fā)“CT斷線”事件，同時發(fā)出“運行異?！毙盘柡瓦\行異常接點，在條件不滿足0.5秒后“CT斷線”事件返回。2、差流越限動作條件：在保護沒有啟動情況下，任一相差流大于且本相無CT斷線時，持續(xù)10秒報“差流越限”，延時1秒返回報警；請注意，在裝置發(fā)出“差流越限”時，請檢查是否通道收發(fā)延時不一致。3.2.5.2 CT飽和在CT飽和時，為了不降低區(qū)內(nèi)故障時的保護靈敏度，又能躲過區(qū)外故障CT飽和時不利影響，利用輸電線路故障時刻電流流向以及CT飽和時波形畸變的特點，可靠檢測出區(qū)外故障時CT飽和的程度，當(dāng)判出有飽和后，抬高制動系數(shù)至1.05。3.2.5.3 電氣量故障測距為了消除經(jīng)過渡電

36、阻故障時產(chǎn)生的測距誤差，采用雙端電氣量的測距方法，T接線路需先計算T點電壓識別故障支路，測距計算公式為：其中：為測距結(jié)果，為本側(cè)正序電壓，為對側(cè)正序電壓，本側(cè)正序電流，為對側(cè)正序電流，為本支路線路全長正序阻抗，為本支路線路全長。3.3 距離保護距離保護按相計算，設(shè)有Zbc、Zca、Zab三個相間距離繼電器和Za、Zb、Zc三個接地距離電器。每個回路除了三段式距離外，還設(shè)有輔助阻抗元件。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、零序電抗器構(gòu)成。與接地距離繼電器相比，相間距離繼電器無零序電抗器元件。3.3.1 距離繼電器各主要元件3.3.1.1 偏移阻抗元件ZPYf如圖3.5，保

37、護測量阻抗在R-X平面上進入閉合的黑實線內(nèi)時，偏移阻抗元件動作。偏移阻抗元件是一種多邊形特性的阻抗繼電器，由距離阻抗定值、距離電阻定值和線路正序阻抗角三個定值即可確定其動作范圍。電阻偏移門檻和電抗偏移門檻由保護自動生成： R分量的偏移門檻取 ，即取的較小值。 X分量的偏移門檻取 ，即取的較大值。偏移阻抗元件按、段分別動作，是距離繼電器的主要動作元件。偏移阻抗、段元件在動作特性平面第一象限右上角有下傾，是為了避免區(qū)外故障時可能超越，接地距離的下傾角為12，相間距離的下傾角為24。為了使各段的電阻分量便于配合，本特性電阻側(cè)的邊界線的傾角與線路阻抗角相同，這樣，在保護各段范圍內(nèi)，具有相同的耐故障電阻

38、能力。 圖3.5 偏移阻抗元件特性 圖3.6全阻抗輔助元件特性3.3.1.2 全阻抗輔助元件如圖3.6，全阻抗性質(zhì)的輔助阻抗元件，由距離段阻抗定值、距離電阻定值、線路正序阻抗角三個定值確定其動作范圍。全阻抗輔助元件不作為故障范圍判別動作的主要元件，是距離保護的輔助元件，應(yīng)用于靜穩(wěn)破壞檢測、故障選相、整組復(fù)歸判斷等。3.3.1.3 正序方向元件F1f正序方向元件采用正序電壓和回路電流進行比相。以A相正序方向元件F1a為例，令，正序方向元件F1a的動作判據(jù)為正序方向的特點是引入了健全相的電壓，因此在線路出口處發(fā)生不對稱故障時能保證正確的方向性，但發(fā)生三相出口故障時，正序電壓為零，不能正確反應(yīng)故障方

39、向。為此當(dāng)三相電壓都低時采用記憶電壓進行比相，并將方向固定。電壓恢復(fù)后重新用正序電壓進行比相。3.3.1.4 零序電抗器X0f在兩相短路經(jīng)過渡電阻接地、雙端電源線路單相經(jīng)過渡電阻接地時，接地距離阻抗繼電器可能會產(chǎn)生超越。由于零序電抗元件能夠防止這種超越，因此接地距離還設(shè)有零序電抗繼電器X0。X0的動作方程為（以A相零序電抗繼電器X0a為例）：零序電抗器只用于接地距離、段。3.3.2 接地距離接地阻抗采用采用向量算法：其中：，和為線路零序阻抗和正序阻抗。三段式的接地距離保護動作特性由偏移阻抗元件ZPYf、零序電抗元件X0f和正序方向元件F1f組成(f=a,b,c)，接地全阻抗輔助元件只是用于接地

40、距離選相等功能。接地距離、段動作特性如圖3.6所示，接地距離偏移阻抗、段，與正序方向元件F1（圖中F1虛線以上區(qū)域）和零序電抗繼電器X0（圖中X0虛線以下區(qū)域）共同組成接地距離、段動作區(qū)。接地距離段動作特性如圖3.8的黑實線所示，接地距離偏移阻抗段，與正序方向元件F1（圖中F1虛線以上區(qū)域）共同組成接地距離段動作區(qū)。其中，阻抗定值ZZD按段分別整定，而電阻分量定值RZD和靈敏角ZD三段公用一個定值。偏移門檻根據(jù)RZD和ZZD自動調(diào)整。 圖3.6 接地距離、段動作特性 圖3.7 相間距離、段動作特性圖3.8 接地距離段、相間距離段動作特性3.3.3 相間距離相間阻抗算法為：其中：為相間電壓，為相

41、間回路電流；三段式的相間距離由偏移阻抗元件ZPYff和正序方向元件F1ff組成(ff=bc,ca,ab)，相間全阻抗輔助元件只是用于相間距離選相等功能。相間距離、段動作特性如圖3.7的粗實線所示，相間偏移阻抗、段，與正序方向元件F1（圖中F1虛線以上區(qū)域）共同組成相間距離、段動作區(qū)。相間距離段動作特性與接地距離段相似，如圖3.8。阻抗定值ZZD按段分別整定，而電阻分量定值RZD和靈敏角ZD三段公用一個定值。偏移門檻根據(jù)RZD和ZZD自動調(diào)整。3.4 縱聯(lián)距離和縱聯(lián)零序保護PSL 621UN以縱聯(lián)距離和縱聯(lián)零序為主保護， PSL 621UN提供發(fā)信輸出接點7X117X12和7X157X16。3.

42、4.1 方向元件3.4.1.1 阻抗方向元件圖3.9 阻抗方向元件阻抗方向元件按回路分為ZAB、ZBC、ZCA三個相間阻抗和ZA、ZB、ZC三個接地阻抗。每個回路的阻抗又分為正向元件和反向元件。阻抗特性如圖3.9所示，由全阻抗四邊形與方向元件組成。當(dāng)選相元件選中回路的測量阻抗在四邊形范圍內(nèi)，而方向元件為正向時，判為正向故障；若方向元件為反向時，判為反向故障。方向元件采用正序方向元件（和距離保護的正序方向元件相同，見3.3.1.3節(jié)）。反方向阻抗特性的動作值自動取為Zzd的1.25倍，保證反方向元件比正方向元件靈敏。在振蕩閉鎖期間，需方向元件為正和振蕩閉鎖的開放條件同時滿足，才判出正向故障。振蕩

43、閉鎖開放的方法見第3.6節(jié)。3.4.1.2 零序方向元件零序方向元件設(shè)正、反兩個方向元件。零序方向元件的電壓門檻取為固定門檻(0.5V)加浮動門檻，且具有零序電壓補償功能，在系統(tǒng)零序阻抗很小，零序電壓小于0.5V時也可以正確動作。零序方向元件動作范圍：零序方向元件在合閘加速脈沖期間延時100ms動作。3.4.1.3 方向元件配置PSL 621UN縱聯(lián)保護的阻抗方向和零序方向以反方向元件優(yōu)先。阻抗方向由“縱聯(lián)距離”控制字投退，零序方向元件由“縱聯(lián)零序”控制字投退。圖3.10為方向元件配置邏輯圖。圖3.10 阻抗方向和零序方向元件配置邏輯圖3.4.2 縱聯(lián)保護通道縱聯(lián)保護可以與載波通道(專用或復(fù)用

44、)、光纖通道、微波通道等各種通信設(shè)備連接，包括各種繼電保護專用收發(fā)信機和復(fù)用載波機接口設(shè)備。常見的縱聯(lián)保護通道有：與專用收發(fā)信機配合的高頻通道，與復(fù)用載波機配合的載波通道，與光纖復(fù)接接口配合的光纖通道，等等。PSL 621UN縱聯(lián)保護可根據(jù)控制字選擇允許式或閉鎖式以用于合適的通道。一般情況下，與專用收發(fā)信機配合時采用專用閉鎖式縱聯(lián)保護，與載波機或復(fù)接光纖通道配合時采用允許式縱聯(lián)保護。位置停信、其他保護動作停信、通道交換等邏輯完全由保護實現(xiàn)，收發(fā)信機的停信和發(fā)信完全由保護控制。為了防止通道上的干擾，保護停信后要經(jīng)過一定延時后收不到閉鎖信號才動作出口。本裝置提供的發(fā)/停信控制接點為單接點方式，不發(fā)

45、信即為停信。專用閉鎖式的通道檢測的邏輯按四統(tǒng)一的方案，可以手動檢測，也可通過控制字投入定時自動檢測。當(dāng)用于允許式的載波通道時，本線路故障會引起通道的阻塞而導(dǎo)致保護拒動，因此本保護還設(shè)置了“解除閉鎖”（Unblocking）方式。本保護不考慮單相故障造成通道阻塞的可能，“解除閉鎖”式只用于相間故障。并且經(jīng)控制字選擇是否投入“解除閉鎖”方式。當(dāng)本側(cè)為正方向，并且為相間故障時，如果啟動前無導(dǎo)頻消失信號，啟動后的100ms內(nèi)收到導(dǎo)頻消失信號且無允許信號時，保護跳閘動作。3.4.3 縱聯(lián)保護邏輯3.4.3.1 功率倒向為了防止區(qū)外故障切除時功率倒向引起保護的誤動，在反向元件動作10ms后，投入功率倒向延

46、時回路，在反向轉(zhuǎn)正向故障時，近故障側(cè)縱聯(lián)保護延時40ms停信(允許式為發(fā)信)，此時遠故障側(cè)縱聯(lián)保護按常規(guī)邏輯執(zhí)行。這種功率倒向判斷方法的優(yōu)點是在非全相運行、擾動導(dǎo)致啟動等沒有功率倒向的情況下發(fā)生線路故障時，不會增加縱聯(lián)保護的動作延時。3.4.3.2 位置及跳閘停信(發(fā)信)在檢測到斷路器處于三跳位置后，投入“三跳位置”停信回路，以保證充電線路故障時充電側(cè)縱聯(lián)保護能夠動作。為了防止線路合閘時，合閘環(huán)流引起保護的誤動，一旦檢測到有三相合閘，閉鎖“三跳位置”停信功能150ms?！叭恢谩蓖Ｐ欧謨煞N情況，保護啟動期間一直停信；正常運行期間，在收到閉鎖信號后繼續(xù)停信160ms，以后就收回停信信號。這樣既

47、能保證故障時對側(cè)保護能夠動作，又不影響通道的檢測。保護啟動期間，在檢測到有“其他保護動作”開入量時，一直停信(允許式為發(fā)信)。3.4.3.3 弱饋保護功能在線路弱饋端或無電源端，弱饋保護功能可使縱聯(lián)保護達到全線速動的目的。當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，弱饋側(cè)能夠快速發(fā)出允許對側(cè)動作的信號，使對側(cè)保護快速跳閘，也就是說，當(dāng)用于專用閉鎖式時，弱饋側(cè)能夠快速停信；用于允許式時，弱饋側(cè)能夠快速發(fā)出允許信號。當(dāng)發(fā)生弱饋側(cè)反方向故障時，弱饋側(cè)能夠快速發(fā)出閉鎖對側(cè)動作的信號，使縱聯(lián)保護不誤動。弱饋側(cè)的范圍定義，定性的說是線路弱饋端或者無電源端；定量的說是，當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，某一端縱聯(lián)保護的所有正方向元件靈敏度都不夠時，

48、線路的該端可稱為弱饋側(cè)。弱饋保護對于系統(tǒng)運行方式的改變具有自適應(yīng)能力，即可能出現(xiàn)弱饋的一端可長期投入此功能，該端變?yōu)閺婋妭?cè)時即使弱饋保護投入，弱饋保護不會動作（縱聯(lián)保護仍然動作正確），因為投入的弱饋保護是在正反方向元件都不動作時，才可能發(fā)出允許對側(cè)動作的信號。特別要注意的是，對于采用專用閉鎖式的縱聯(lián)保護，線路兩端只能在其中的一側(cè)投入弱饋功能，否則在弱電源系統(tǒng)的強電源側(cè)發(fā)生反向故障時，如果線路兩端的正反方向元件靈敏度不足時，弱饋保護會誤動。對于允許式縱聯(lián)保護，自動投入弱饋功能，而無需控制字整定。閉鎖式時： (1) 收到閉鎖信號5ms確認(rèn)；(2) 正、反方向元件均不動作，表明非反方向故障；(3)

49、至少有一相或者相間電壓為低電壓。同時滿足以上條件后，弱饋側(cè)立即停信；若弱饋側(cè)能啟動，且連續(xù)30ms收不到對側(cè)的閉鎖信號，弱饋側(cè)跳閘。允許式時： (1) 收到允許信號5ms確認(rèn)；(2) 正、反方向元件均不動作，表明非反方向故障；(3) 至少有一相或者相間電壓為低電壓。同時滿足以上條件后，弱饋側(cè)立即發(fā)信；若弱饋側(cè)能啟動，且連續(xù)30ms收到對側(cè)的允許信號，弱饋側(cè)跳閘。3.4.3.4 縱聯(lián)保護邏輯圖 專用閉鎖式縱聯(lián)保護邏輯：圖3.11 專用收發(fā)信閉鎖式縱聯(lián)保護邏輯專用收發(fā)信機閉鎖式邏輯說明：1、通道檢查邏輯：通道試驗、遠方起信邏輯由本裝置實現(xiàn)，這樣進行通道試驗時就把兩側(cè)的保護裝置、收發(fā)信機、通道一起進

50、行檢查；與本裝置配合時，收發(fā)信機內(nèi)部的遠方起信邏輯部分應(yīng)取消。有“手動通道檢查”開入或定時通道檢查定時到時，通過或門H1向?qū)?cè)發(fā)送高頻信號，本側(cè)收到這一高頻信號經(jīng)T2延時200ms，閉鎖與門Y1，本側(cè)不再發(fā)信；同時與門Y1輸出經(jīng)時間元件T3展寬5s閉鎖與門Y2，因此本側(cè)即使收到高頻信號也要待T3返回后才能啟動重新發(fā)信，因此本側(cè)僅發(fā)信200ms。對側(cè)收到高頻信號后，通過與門Y2、Y3、或門H2立即發(fā)信，發(fā)信時間由時間元件T4延時確定，即發(fā)信時間為10s；本側(cè)時間元件T3（5s）返回后，本側(cè)收到對側(cè)發(fā)出的高頻信號，通過與門Y2、Y3、或門H2再次發(fā)信，發(fā)信時間同樣是10s；在對側(cè)停信前，通道上有兩

51、側(cè)發(fā)出的高頻信號。對側(cè)時間元件T4（10s）動作時，對側(cè)停信；因仍然可以收到本側(cè)發(fā)出的高頻信號，時間元件T4不會返回，故對側(cè)不會再發(fā)信，此時本側(cè)仍處于發(fā)信狀態(tài)。 本側(cè)時間元件T4動作時，本側(cè)停信，通道檢查過程結(jié)束。若通道檢查期間，線路發(fā)生內(nèi)部短路故障，則兩次正方向元件動作，通過或門H7閉鎖與門Y11，停止通道檢查，不影響保護動作。2、正向短路故障停信：正向短路故障時，啟動元件動作，與門Y7輸出為“1”,為Y21動作準(zhǔn)備了條件；當(dāng)收信信號持續(xù)8ms時，時間元件T9、或門H8動作，從而Y21動作且自保；又因正向方向元件動作、反向方向元件不動作且斷路器三相處于合閘狀態(tài)，于是與門Y9動作，Y10、H6

52、、H7動作，保護停信。3、保護動作停信：保護動作跳閘信號經(jīng)或門H30、H4、H7使保護停信；即使保護動作快速，因反方向元件不動作且時間元件T21延時120ms返回，使與門Y8輸出為1,保護可以繼續(xù)停信，以保證對側(cè)保護有可靠的動作跳閘時間。4、三跳位置停信：保護啟動期間，三跳位置信號通過與門Y6、H4、H7使保護一直停信，保證了對側(cè)保護快速動作跳閘；正常運行期間，收到高頻信號后，啟動時間元件T6，延時160ms，收回三跳位置停信信號。這樣既可保護充電線路故障時，充電側(cè)具有160ms的跳閘窗口，使該側(cè)的縱聯(lián)保護能夠動作跳閘，同時又不影響通道的檢測。5、其他保護動作停信： 保護動作信號通過時間元件T

53、23、H4、H7實現(xiàn)停信；T23元件120ms延時返回。6、弱饋保護：線路弱饋端或無電源端故障，當(dāng)正反方向元件均不動作、低電壓元件（任一相或相間電壓降低）動作時，與門Y24動作；當(dāng)啟動元件動作，收信時間達5ms時，則Y21、Y23動作，從而Y25動作，經(jīng)或門H21、H7使保護停信；若連續(xù)30ms收不到對側(cè)的閉鎖信號，則時間元件T14輸出為1，保護跳閘。若啟動元件不動作時，Y26開放，當(dāng)收到高頻信號達10ms時，Y26輸出為1,同樣在正反方向元件均不動作且低電壓元件動作的情況下，Y27動作，經(jīng)H21、H7使保護停信120ms。 允許式縱聯(lián)保護邏輯：圖3.12 允許式縱聯(lián)保護邏輯高頻保護允許式邏輯框圖說明：1、發(fā)信邏輯：正向短路故障發(fā)信、保護動作跳閘發(fā)信、三跳位置發(fā)信及其他保護動作發(fā)信等回路的說明參見閉鎖式邏輯框圖中相應(yīng)部分的文字說明。2、解除閉鎖式邏輯：當(dāng)本側(cè)正方向、相間故障，且有“導(dǎo)頻消失”信號，則與門Y31輸出為1，同時在保護啟動后經(jīng)時間元件T24延時閉鎖的100ms內(nèi)無收信允許信號，從而與門Y32輸出為“1”，經(jīng)T20延時20ms后保護動作。3.5 選相元件選相元件