四端差動多端差動保護CSC-103MT-DA-GCN數(shù)字式超高壓線路保護裝置說明書V100

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CSCT03MT-DA-GCN

數(shù)字式超高壓線路保護裝置說明書

符合Q/GDW1161-2014《線路保護及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計規(guī)范》

北京!1!方繼保工瞳技術(shù)有B艮公司

B曰JINGSIFANGENGINEERINGCO.,LTD.

北京方繼保自益化股份有B艮公司

B曰JINGSIFANGAUTOMATIONCO..LTD.

CSC-103MT-DA-GCN

數(shù)字式超高壓線路保護裝置說明書

編制：趙志宏張釗于洪雷

校核：熊軍杜兆強

標(biāo)準(zhǔn)化審查：王瑩

審定：黃少鋒

出版號：VI.00

文件代號：

出版日期:2022.01

版權(quán)所有：北京四方繼保工程技術(shù)有限公司北京四方繼保自動化股份有限公司

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目錄

第一篇裝置的技術(shù)說明...................................................................1

1.概述..................................................................................1

1.1.適用范圍及主要功能配置..........................................................1

1.2.產(chǎn)品主要特點....................................................................2

1.3.裝置執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)..................................................................4

2.技術(shù)條件.............................................................................5

2.1.環(huán)境條件.........................................................................5

2.2.電氣絕緣性能................................................................5

2.3.機械性能....................................................................5

2.4.電磁兼容性..................................................................5

2.5.安全性能.........................................................................5

2.6.功率消耗.........................................................................6

2.7.輸出觸點容量.....................................................................6

2.8.額定電氣參數(shù)....................................................................6

2.9.主要技術(shù)性能指標(biāo)............................................................6

2.10.光纖接口.........................................................................7

2.11.與對側(cè)縱差保護通信的光纖通道延時................................................8

3.CSC-103MT-DA-GCN裝置硬件............................................................9

3.1.裝置結(jié)構(gòu).........................................................................9

3.2.裝置功能組件概述................................................................9

3.3.各插件原理說明.................................................................10

4.裝置軟件............................................................................12

4.1.保護程序整體結(jié)構(gòu)...............................................................12

4.2.保護基本元件....................................................................12

4.3.異常檢測和其它判別.............................................................22

4.4.縱聯(lián)電流差動保護功能說明......................................................24

4.5.三段式距離保護功能說明.......................................................35

4.6.兩段式零序保護功能說明.........................................................39

4.7.自動重合閘......................................................................42

4.8.零序反時限過流保護（可選配）..................................................47

4.9.三相不一致保護（可選配）.......................................................48

4.10.過流過負荷功能（可選配）.......................................................49

4.11.電鐵、鋼廠等沖擊性負荷（可選配）..............................................50

4.12.過電壓及遠方跳閘保護（可選配）................................................50

第二篇用戶安裝使用...................................................................55

5.開箱檢查...........................................................................55

6.安裝調(diào)試...........................................................................55

6.1.安裝............................................................................55

6.2.通電前的檢查....................................................................55

6.3.裝置通電檢查....................................................................56

6.4.軟件版本檢查....................................................................57

6.5.打印功能檢查...................................................................57

6.6.壓板檢查........................................................................60

6.7.開入量檢查......................................................................61

6.8.開出傳動........................................................................62

6.9.模擬量通道檢查.................................................................63

6.10.光纖通道檢查...................................................................63

6.11.保護整組試驗...................................................................64

7.CSC-103MT-DA-GCN定值清單及整定計算說明............................................67

7.1.保護定值清單（雙母線接線）.....................................................67

7.2.保護軟壓板狀態(tài)清單.............................................................71

7.3.保護整定計算說明...............................................................71

7.4.保護功能投入及功能壓板的說明.................................................79

8.裝置接線及端子說明.................................................................83

8.1.縱聯(lián)差動保護用做旁路保護的接線................................................83

8.2.CSC-103MT-DA-GCN裝置端子說明.................................................83

8.3,模擬量采樣數(shù)字接口說明........................................................85

8.4.雙母線接線線路保護裝置虛端子表...............................................85

9.人機接口及其操作...................................................................88

9.1.裝置正面布置圖.................................................................88

9.2.正常運行與顯示.................................................................89

9.3.菜單結(jié)構(gòu)及相關(guān)說明.............................................................90

10.運行及維護..........................................................................94

10.1.裝置投運前檢查.................................................................94

10.2.運行情況下注意事項.............................................................94

10.3.設(shè)備更換軟件或插件后的操作....................................................94

10.4.運行定值區(qū)的切換方法...........................................................95

10.5.保護報告的調(diào)取、打印方法.......................................................95

10.6.溫馨提示.......................................................................96

10.7.過程層的數(shù)據(jù)異常處理方法.......................................................96

11.保護信息...........................................................................98

11.1.動作信息.......................................................................98

11.2.告警信息.......................................................................99

11.3.操作信息.......................................................................104

11.4.狀態(tài)變位信息..................................................................105

11.5.保護功能狀態(tài)信息輸出與保護功能閉鎖信息輸出對應(yīng)關(guān)系..........................106

12.運輸、貯存........................................................................114

13.訂貨須知..........................................................................114

附錄A：附圖CSC-103MT-DA-GCN型裝置背后端子圖.........................................115

重要提示

感謝您使用北京四方繼保工程技術(shù)有限公司、北京四方繼保自動化股份有限公司的

產(chǎn)品。為了安全、正確、高效地使用本裝置，請您務(wù)必注意以下重要提示：

1）木說明書僅適用于CSC-103MT-DA-GCN數(shù)字式超高壓線路保護裝置，并對應(yīng)于

VI.00及其以上版本的保護程序。為自主可控保護裝置，用于智能站，SV采樣、

GOOSE跳閘。

2）請仔細閱讀本說明書,并按照說明的方法進行整定、調(diào)試和操作。

3）為防止裝置損壞，嚴(yán)禁帶電插拔裝置各插件、觸謨印制電路板上的芯片和器件。

4）請使用合格的測試儀器和設(shè)備對裝置進行試驗和檢測。

5）裝置如出現(xiàn)異常或需維修，請及時與本公司服務(wù)熱線聯(lián)系。參見扉頁的聯(lián)系電話。

6）本產(chǎn)品報廢時含鉛及電路板等危險廢物，需參照《中華人民共和國固體廢物污染

環(huán)境防治法》等相關(guān)法律法規(guī)，尋找有資質(zhì)的企業(yè)來協(xié)助處理“

7）裝置的出廠操作密碼：管理員、操作員1、操作員2為1001,自檢為6296。

用戶包括：管理員、操作員1、操作員2、自檢，分別有各自的密碼。管理

員的權(quán)限：“密碼設(shè)置”菜單；操作員1的權(quán)限：除了“密碼設(shè)置”、“廠家調(diào)試”

菜單外的全部權(quán)限；操作員2的權(quán)限：為備用；自檢的權(quán)限：“廠家調(diào)試,'菜單。

進入“信息查看”、“報告查詢”菜單，不需要密碼。

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第一篇裝置的技術(shù)說明

1.概述

1.1.適用范圍及主要功能配置

CSC-103MT-DA-GCN數(shù)字式超高壓線路保護裝置，具備多端電流差動保護功能，主要適用于

220kV及以上電壓等級的雙母線接線方式。以4端、2個交叉點、3個通道為例，多端線路示意圖見

圖1，電流差動保護采用主從機方式，主機分別與從機進行通信，由主機側(cè)計算差動電流和制動電

流，電流差動保護動作時聯(lián)跳從機側(cè)。

圖1多端線路示意圖

裝置主保護為縱聯(lián)電浣差動保護，后備保護為三段式接地和相間距離保護、兩段式零序方向保

護，裝置還配置了自動重合閘，主要用于雙母線接線的情況。選配功能：零序反時限過流保護、三

相不一致保護、過流過負荷功能、電鐵鋼廠等沖擊性負荷、過電壓及遠方跳閘保護。各選配功能可

以通過功能壓板或控制字投退。

保護功能配置見表1,具有基礎(chǔ)型號、裝置類型及選配功能。

表1線路縱聯(lián)電流差動保護功能配置表

類別序號基礎(chǔ)型號功能代碼備注

基礎(chǔ)型不考慮64kB通道，可用于最多8端、6

12M雙光纖通道T

基號代碼個交叉點、7個通道的多端線路

礎(chǔ)1縱聯(lián)電流差動保護適用于同桿雙回線路

型必配2接地和相間距離保護3段

號功能3零序過流保護2段

4重合閘

裝置類型1SV采樣、GOOSE跳閘DA-G

1零序反時限過流保護R

2三相不一致保護P

選配功能3過流過負荷功能L適用于電纜線路

4電鐵、鋼廠等沖擊性負荷D

5過電壓及遠方跳閘保護Y

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基礎(chǔ)型號CSC-I03MT-DA-GCN中，“-DA”表示智能化裝置,SV采樣、GOOSE跳閘；“-G”表

示國網(wǎng)，“CN”表示自主可控。本說明書介紹裝置型號描述為CSC-103MT-DA-GCN-*****（“*****”

為子型號選配R、P、L、D、Y的功能代碼，例如，只選配三相不一致保護、過流過負荷功能，具體

裝置子型號為CSC-I03MT-DA-GCN-PL）。

裝置位于變電站的間隔層，向上能以雙以太網(wǎng)或三以太網(wǎng)以IEC61850-8-1與變電站層的監(jiān)控、

遠動、故障信息子站等設(shè)備通信，向下能與過程層的合并單元、智能單元等設(shè)備進行通信，取消電

纜哽連接，簡化二次回路。裝置支持采樣值（SV）和面向通用對象的變電站事件（GOOSE）功能，

滿足智能變電站需求。裝置可以按照IEC6I850-9-2與過程層合并單元通信，接入采樣值信息,裝置

可以按照IEC61850定義的GOOSE服務(wù)與間隔層其它裝置進行信息交換完成邏輯配合，也可以與

過程層智能單元進行通信，實現(xiàn)對一次設(shè)備的信息收集和控制功能。

裝置滿足直采直跳（點對點）方式，也可實現(xiàn)組網(wǎng)方式。

1.2.產(chǎn)品主要特點

1.2.1.高性能、大容量硬件，并行實時計算

強大的通用硬件平臺，基于網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計思想，內(nèi)部采用SMBG（智能多模式總線組）架構(gòu)，實

現(xiàn)板卡間高速、可靠的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。采用安全可控元器件設(shè)計，選用四核高性能處理器，

處理器主頻高達L2GHz,支持浮點運算和硬件加速模式，配置1GB大容量RAM。窗性能的硬件體

系保證了裝置高速并行實時計算能力。

1.2.2.雙CPU冗余設(shè)計，加強保護安全性

采用雙CPU插件冗余設(shè)計，實現(xiàn)了雙AD數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)處理及邏輯運算等，提高了保護裝置

的安全性能。

1.2.3.強電磁兼容性，抗干擾能力強

裝置高性能的硬件系統(tǒng)，多層印制板、SMT表面貼裝和涂敷工藝，加上完善的軟件抗干擾措施，

使得裝置的整體抗干擾能力通過了IEC61000-4標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)EMC的10項抗擾度最高等級要求。

1.2.4.硬件模塊化設(shè)計，靈活組配

采用安全可匏靈活的板卡設(shè)計，插件模塊化設(shè)計，擴展性好、配置靈活。簡化的硬件實現(xiàn)了“積

木式”結(jié)構(gòu)，可便捷的進行裝置功能插件的增減。

1.2.5.高防護設(shè)計，強防護能力

采用全新的高防護機箱，裝置整機整體強度高，密封、屏蔽性能高（前面板IP54、背板IP20、

側(cè)板、上下底板IP30）,結(jié)構(gòu)配置靈活。

1.2.6,強大、靈活的通信功能

1）裝置具備豐富的通信接口，MMS網(wǎng)可支持三路100M電/光以太網(wǎng)接口、一路串行打印接

口。在裝置的前面板上還提供一個用于調(diào)試分析的電以太網(wǎng)接口，便于外接PC機。

2）以太網(wǎng)等通信接口采用FPGA芯片實現(xiàn)，吞吐能力強，實時性好，可靠性高。

3）支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信，可采用IEC60870-5-103等規(guī)約，實現(xiàn)與變電站自動化系統(tǒng)和保

護信息管理系統(tǒng)的接口,

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1.2.7.多種對時方式

裝置提供多種對時方式，包括電/光IRIG-B對時方式、網(wǎng)絡(luò)對時方式等。

1.2.8.完善的自檢能力

通過裝置的硬件在線自檢，可根本上杜絕因裝置硬件損壞造成的不正確動作，并可大大減輕裝

置定期檢驗的工作量。

1）裝置內(nèi)部各模塊采用智能化設(shè)計，實現(xiàn)了裝置各模塊的全面實時自檢。

2）可以檢測到繼電器勵磁回路線圈完好性，實現(xiàn)了繼電器狀態(tài)的檢測與異常告警。

3）對機箱內(nèi)溫度進行實時監(jiān)測。

4）光模塊具備光功率監(jiān)測，可以實時判斷模塊本身好壞。

1.2.9.完善的事件記錄功能

大容量的故障錄波，全過程記錄故障，故障錄波報告可以打印輸出，也可以COMTRADE兼容

格式輸出至串口或以太網(wǎng)接口。可以保存不少于24次最新錄波。完整的事件記錄，可保存最新報文

不少于2000條。保存的錄波和報告掉電不丟失。

1.2.10.光纖通信接口

為單通道方式，通信方式滿足G.703標(biāo)準(zhǔn)?？刹捎脤Ｓ霉饫w通道（2Mbps）,也可復(fù)接2Mbps（El）

接口。

1.2.11.軟件設(shè)計思想

1）軟件設(shè)計模塊化，保護功能配置靈活，可滿足用戶的不同要求。

2）各種保護原理的綜合應(yīng)用

充分利用各種突變量、穩(wěn)態(tài)量保護原理的優(yōu)點，完善振蕩閉鎖的算法，實現(xiàn)在任何時候、

任何故障情況都有全線快速保護。

3）各種選相原理的綜合應(yīng)用

充分利用電流突變量選相、低電壓選相、零負序穩(wěn)態(tài)量選相原理的優(yōu)點，實現(xiàn)在振蕩閉鎖、

弱電源、復(fù)雜故障等情況下都能正確選相跳閘。

4）振蕩閉鎖解決方案

采用零序和負序電流比較、△用△7等判據(jù)，綜合判斷振蕩閉鎖期間的各種故障，并可根據(jù)

不同系統(tǒng)情況、不同振蕩周期等運行工況，自適應(yīng)調(diào)整其動作門檻，保證了系統(tǒng)振蕩時不失去

快速保護功能。

5）采用按相補償方法

將“按相補償”方法應(yīng)用于阻抗測量中，使接地阻抗繼電器具備較好的選相功能。結(jié)合按

相補償和快速濾波、快速計算等方法，構(gòu)成了快速距離I段。

6）為解決中長線路躲負荷阻抗和靈敏度要求之間的矛盾，距離保護采取了防止線路過負荷導(dǎo)

致保護誤動的措施。

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7）光纖通信采用32位CRC校驗，具有超強的抗誤碼能力。

8）具有CT斷線閉鎖、CT飽和檢測及CT變比補償功能。

9）具有光纖通道監(jiān)視功能，實時記錄并累計丟幀數(shù)、誤瑪情況，通道嚴(yán)重故障時告警。實時

記錄電容電流、通道延時、兩側(cè)電流向量等通道狀態(tài)數(shù)據(jù)。

1.2.12.人性化設(shè)計及友好界面

1）大屏幕液晶顯示屏，實時顯示時間、電流、電壓、功率、壓板狀態(tài)、開入狀態(tài)、當(dāng)前定值

區(qū)、通道情況、重合閘、三相差動電流和制動電流等信息。

2）漢化操作菜單簡單易用，對運行人員和繼保人員賦予不同權(quán)限，確保安全性。裝置提供快

捷鍵，可以實現(xiàn)“一鍵化”操作。

3）人性化、多功能的操作和故障分析軟件。安裝本公司故障分析軟件的外接PC機可通過裝置

的以太網(wǎng)可對裝置進行操作，也可以接收裝置的信息進行分析（如故障錄波信息，使用本

公司PC機分析軟件分析故障和保護的動作行為，清晰顯示保護動作全過程，使動作過程透

明化）。

1.3.裝置執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)

本產(chǎn)品執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為：Q/HDSFJ0009《CSC-100系列數(shù)字式超高壓線路保護裝置》。

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2.技術(shù)條件

2.1.環(huán)境條件

I）環(huán)境溫度：-25℃?+55℃；

2）相對濕度：5%?95%；

3）大氣壓力：80kPa-110kPao

2.2.電氣絕緣性能

表2電氣絕緣性能

試驗指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)

絕緣電阻500VDC,>IOOMQGB/T14598.3(IEC60255-5)

絕緣耐壓2.0kVAC,IminGB/T145983(IEC60255-5)

沖擊電壓5kV,1.2/50psGB/T14598.3(IEC60255-5)

2.3.機械性能

1）振動能承受GB/T11287（IEC60255-21-1）規(guī)定的1級振動響應(yīng)和振動耐久試驗。

2）沖擊和碰撞能承受GB/T14537（IEC60255-21-2）規(guī)定的1級沖擊響應(yīng)和沖擊耐受試驗，以

及1級碰撞試驗。

2.4.電磁兼容性

表3抗擾度性能

試驗指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)

IMHz/l00kHz

慢速阻尼振蕩波抗擾度GB/T14598.26(IEC60255-26)

共模2.5kV/差模IkV

4級，接觸放電8kV

靜電放電抗擾度GB/T17626.2(IEC61000-4-2)

4級，空氣放電15kV

輻射電磁場抗擾度10V/mGB/T14598.26(IEC60255-26)

工頻磁場抗擾度5級GB/T17626.8(IEC61000-4-8)

電快速瞬變抗擾度A級，4kVGB/T14598.26(IEC60255-26)

線-線:2kV

浪涌（沖擊）抗擾度GR/T14598.26(IEC60255-26)

線一地：4kV

射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度10VGB/T14598.26(IEC60255-26)

工頻抗擾度A級GB/T14598.26(IEC60255-26)

0%>100ms

輔助電源跌落和中斷40%、200msGB/T14598.26(IEC60255-26)

70%、500ms

2.5.安全性能

裝置符合GB/T14598.27的要求。

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2.6.功率消耗

直流電源回路：正常運行不大于35W,保護動作不大于40W。

2.7.輸出觸點容量

1）接通容量：當(dāng)L/R=40ms,不小于1000W（>

2）通過電流：連續(xù)：不小于5A；短時：不小于30A（持續(xù)200ms）。

3）最大斷開容量：當(dāng)L/R=40ms時，不小于50W。

4）觸點間最大電壓：直流250V或125V。

5）機械壽命：>100000次。

6）介質(zhì)強度：工頻3000V（觸點與線圈之間），時間Imino

2.8.額定電氣參數(shù)

1）直流工作電源

a）額定電壓:220V、110V（由用戶訂貨時選定）;

b）允許偏差：-20%?+15%；

O紋波系數(shù)：不大于5%。

2）交流回路

a）交流電壓額定值UN：1OO/75V；線路抽取電壓Ux：I00V或lOO/^V；

b）交流電流額定值/N：1A、5A（由用戶訂貨時選定）；

c）頻率額定值用：50Hzo

2.9.主要技術(shù)性能指標(biāo)

1）交流回路精確工作范圍

a）電壓：0.4V?120V。

b）電流：0.05/N?20人。

2）差動元件

c）整定范圍：0.05入?2人。

d）整定值誤差：W±2.5%或±0.02東。

3）距離元件

a）整定范圍：0.01。?40。（/N=5A時）；0.05。?200Q（/N=IA）o

b）整定值誤差：W±2.5%或±0.（）5Q°

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c）距離I段的暫態(tài)超越：W±2.5%。

4）零序方向過流元件

a）整定范圍：0.05/N?20人。

b）整定值誤差：W±2.5%或±0.02人。

c）零序功率方向元件的門檻電壓：IVo

d）零序功率方向元件的正方向動作區(qū)：18。＜@咯（3/“3Uo）WI80。。

5）重合閘

檢同期角度誤差：W±3。。

6）時間元件

a）典型定時限時間元件

①整定范圍：0.0ls-10.00s,級差0.01s；

②整定值誤差：W±l%或±40ms。

b）三相不一致時間元件

①整定范圍：0.1s?10.00s,級差0.01s；

②整定值諜差：W±l%或±40ms。

c）過負荷時間元件

①整定范圍：0s?3600s,級差1s；

②整定值誤差：W±l%或±40ms。

d）反時限時間元件

①整定范圍：0.Is-10.00s,級差0.01s；

②整定值誤差:標(biāo)準(zhǔn)反時限曲線情況下，故障電流在電流定值的2倍?20倍之間時,

動作時間誤差W±（5%+40ms）o

7）整組動作時間（包括GOOSE出口時間）

a）相間和接地距離I段的動作時間：0.7倍整定值時，W25ms。

b）分相差動保護的動作時間：2倍高差定值時，W30ms（不包括通道傳輸時間）。

8）測距誤差（不包括裝置外部原因造成的誤差）

測距誤差：W±5%。

2.10.光纖接口

1）縱聯(lián)通道光纖接U

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a)光纖類型：單模;

b)光波長：1310nm；

c)光接收炎敏度：-36dBm；

d)發(fā)送電平：>-13dBm；

c)接收過載點：2-3dBm：

D光纖連接器類型:LC型.

2）站內(nèi)二次設(shè)備間通信的光纖接口

a）光纖類型：多模光纖,推薦62.5/125um；

b）光波長：1310nm；

c）光纖發(fā)送功率:-20dBm?-14dBm：

d）光纖榜收功率:-31dBm?-14dBm：

e）光通信有效傳輸距離：W2km；

0光纖連接器類型：過程層SV/GOOSE口為LC型，站控層MMS口可選ST型（默認

配置RJ45電口）。

3）IRIG-B對時光纖接口

a）光纖類型：多模光纖，推薦62.5/125um；

b）光波長：850nm；

c）光纖接收功率：-24dBm?JOdBm；

d）光纖連接器類型：LC型。

2.11.與對側(cè)縱差保護通信的光纖通道延時

1）允許最大單向延時：18ms。

2）要求收、發(fā)路由應(yīng)保持一致。

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3.CSC703MT-DA-GCN裝置硬件

3.1.裝置結(jié)構(gòu)

裝置采用符合IEC60297-3標(biāo)準(zhǔn)的高度為4U、寬度為19英寸的機箱，帶有鎖緊的插拔式功能組

件。裝置的安裝方式為嵌入式，接線為后接線方式，插作為后插拔方式，裝置外形及安裝尺寸見圖

2。

圖2裝置外形尺寸及開孔尺寸

3.2.裝置功能組件概述

裝置的插件配置如圖3,包括CPU插件1、管理插件、CPU插件2、開入插件、電源插件。另

外，裝置面板上配有人機接口組件。X0-X19為插槽弓（端了號〉。

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裝置插件布置圖

12345

CPU!管理插件CPL2開入電源插件

X0X2X4X12X19

圖3裝置插件布置圖（背視）

3.3.各插件原理說明

3.3.1.CPU插件1、CPU插件2

CPU插件具有以下功能：

1）保護CPU功能

保護CPU是裝置的核心插件，主要完成采樣、保護動作原理判斷、事故錄波功能、軟硬件

自檢等。保護CPU軟件經(jīng)過了多年運行考驗，性能好、可靠性高。

SV配有至少三個100M光纖接口，配置在CPU插件1上。輸入的采樣值數(shù)據(jù)格式為IEC

61850-9-2,采樣頻率支持80點/周波。

2）GOOSE功能

GOOSE具備至少三個100M光纖接口，配置在CPU插件1上。

裝置在線自動檢測GOOSE報文的有效性，當(dāng)出現(xiàn)報文延時到達或報文中斷時，裝置自動

發(fā)出告警信息，告警信息更位不消失。

裝置GOOSE插件，原則上不與站控層網(wǎng)絡(luò)連接，只連接到過程層網(wǎng)絡(luò)，完成間隔層裝置

之間以及與過程層智能單元的通信。不同裝置GOOSE報文的配合關(guān)系由系統(tǒng)配置器在系統(tǒng)集

成時確定，最終體現(xiàn)在GOOSE插件中。

裝置GOOSE插件替代了部分開入插件和開出插件的功能，被替代的這部分插件的信息在

以太網(wǎng)內(nèi)傳遞，原來的這部分端子將被以太網(wǎng)上信息的形成的虛擬端子代替，原來大部分二次

電纜連線將被虛擬端子之間的聯(lián)系替代，二次回路被GOOSE報文軟化。

3）CPU插件I配有光纖轉(zhuǎn)接板，自帶2Mbps數(shù)據(jù)接口。

3.3.2.管理插件

管理插件承接保護裝置與外界通信，如實現(xiàn)與監(jiān)控后臺、工程師站、遠動、信息子站、HMI模

塊、調(diào)試終端和打印機等的通信?？梢灾С秩?00M電以太網(wǎng)接II（可選光纖以太網(wǎng)接口），提供

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兩路RS485口，配有串行打印口。用戶可根據(jù)需要設(shè)置，以滿足不同監(jiān)控和遠動系統(tǒng)的要求。

管理插件上設(shè)置有對時功能，并支持GMRP網(wǎng)絡(luò)組播協(xié)議。

3.3.3.開入插件

開入插件用來接入開關(guān)量輸入信號。端子號為X12。

開入插件有二組開入回路和自檢回路，能對各路開入回路進行實時自檢。開入插件接入220V或

110V強電開入。

3.3.4.電源插件

裝置采用了直流逆變電源插件，端子號為X19。裝置故障和運行異常告警信號通過電源插件輸

出。電源插件可輸入直流220V或110V,輸出保護裝置所需幾組電源：

1)+24V：各繼電器工作電源；

2)+5V：各芯片工作電源。

3.3.5.人機接口(MMI)

固定在裝置前面板上，設(shè)有液晶顯示屏、操作按鍵、復(fù)歸按鈕以及與PC機通信的電以太網(wǎng)接

口。

3.3.6,裝置各插件之間聯(lián)系圖

裝置各插件之間聯(lián)系圖見圖4。

以

打

對

太

印

時

網(wǎng)

電流電壓告警信號nn

▲At—

▼V

電源模塊通信及管理模塊人機接口

<+5V.，24V)(MASTER插件)(顯示+操作)

CAN1回

CAN2網(wǎng)

SMBG總線

智

能

CPU

入

開

GOOSE

派

3V

模4

硬

外

壓

部

板

開

入

圖4裝置各插件之間聯(lián)系圖

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4.裝置軟件

裝置的軟件采用模塊化設(shè)計，不同型號中同一功能的設(shè)計是完全相同的。本裝置設(shè)計為每個工

頻周期采樣24點。

4.1.保護程序整體結(jié)構(gòu)

保護CPU軟件包括主程序、采樣中斷服務(wù)程序和故障處理中斷程序。

正常時運行主程序，完成裝置的硬件自檢、投切壓板、固化定值、上送報告等功能。每隔一個

采樣間隔時間執(zhí)行一次采樣中斷程序，進行電氣量的采集、錄波、突變量啟動判別等。故障處理中

斷也是每隔固定時間執(zhí)行一次，完成保護功能的邏輯和PT異常、CT異常判別等。如果有異常，則

發(fā)出相應(yīng)的告警信號和報文。

對于普通告警(保護運行異常)，發(fā)出信號提示運行人員注意檢查處理；對于危及保護安全性和可

靠性的嚴(yán)重告警(裝置故障)，發(fā)出信號的同時閉鎖保護出口。

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)牛故障時，在故障處理中斷中完成相應(yīng)保護功能，直到整組為:歸，返回正常運行

的主程序。

4.2.保護基本元件

4.2.1.啟動元件

保護啟動元件用于監(jiān)視電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障，在確認為故障的情況下，開放保護跳閘出口繼

電器的電源，并啟動保護故障處理程序。

保護的啟動元件包括電流突變量啟動、零序輔助啟動、靜穩(wěn)破壞的啟動元件、弱饋啟動等元件。

任何一個啟動元件動作后開放保護功能,并自保持到裝置的整組好歸°

主要啟動元件的基本原理如下：

4.2.1.1,電流突變量啟動元件

電流突變量啟動元件包括相電流差、零序電流2個突變量啟動方式，在大部分故障情況下均能

靈敏地啟動，是保護的主要啟動元件。其判據(jù)為：

△i(p(p>IQD或△BiO>IQD

其中，IQD為變化量后動電流定值；A3i0為零序電流突變量。

以0P為例，突變量的具體計算方法為：

△i(p(p=||i(p(pK-i(p(pK.NlTiqxpK.N-i(p<pK.2N||

其中，(p(p指AB、BC、CA三種相別：K指采樣的當(dāng)前時刻：N=T/Ts為一個工頻周期的采樣點

個數(shù)，本裝置設(shè)計為N=24；(K-N)指K點的1周前采樣時刻；(K-2N)指K點的2周前采樣時刻。

當(dāng)任一突變量連續(xù)4次超過啟動門檻時，保護啟動。采用此方式取得的突變量電流可降低電網(wǎng)

頻率波動的影響。

4.2.1.2,零序輔助啟動元件

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除突變量啟動外，保護還設(shè)置了零序輔助啟動，解決大過渡電阻（220kV考慮100Q,500kV考慮

300Q）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30ms延時動作。

判據(jù)為：3/o>/O4

其中：3/o為三倍的零序電流；仙為零序啟動電流定值。

4.2.1.3.靜穩(wěn)失穩(wěn)啟動元件

為保證靜穩(wěn)失穩(wěn)情況下保護的正確動作，保護還設(shè)置了靜穩(wěn)失穩(wěn)啟動元件。

判據(jù)為：

1）A、B、C三相電流均大于振蕩閉鎖過流定值，且突變量啟動元件未啟動；

2）AB、BC、CA三個相間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，經(jīng)延時確認后，判斷為靜穩(wěn)破壞，隨即保護啟動，程序轉(zhuǎn)入振蕩閉鎖模塊。

4.2.1.4.弱饋啟動元件

如果被保護線路的一側(cè)為弱電源或無電源，弱電源側(cè)保護正方向發(fā)生線路故障時，流過弱電源

側(cè)保護的電流可能很小，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)保護被拉入故障處理程序，允許強

電源側(cè)保護動作，本側(cè)也能跳閘。

I）對于主機側(cè)，收到任一對側(cè)從機啟動信號；對于從機側(cè)，