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1、2007.102007.10 纵联保护介绍纵联保护介绍 主讲人:赵建新主讲人:赵建新 报告主题报告主题 课程目的 了解纵联保护通道组成 掌握纵联保护与通道设备的接口 掌握纵联保护的工作原理 掌握纵联保护的调试 报告主题报告主题 主要内容 线路保护: CSC-101(2)A/B CSC-101(2)A/B -S 光纤纵联允许式 CSC-101C/D 同杆 CSC-103 A/B 光纤纵差 CSC-103 C/D 同杆光纤纵差 CSC-103AC/BC串补光纤纵差 CSC-109A 电铁 接口装置: CSY-102A 直传、允许式 CSY-102B 专用闭锁式 CSC-186A(B) CSC-18
2、6M/1(2) 旁路 断路器保护: lCSC-121A lCSC-122A lCSC-122B lCSC-122T lCSC-122D lCSC-123A lCSC-125A lCSC-126A 操作箱: lJFZ 报告主题报告主题 内容介绍 lCSC-101(2)A/B lCSC-186 lCSY-102A lCSY-102B 报告主题报告主题 涉及到的保护型号: CSL101/2 CSC101/2 CSL101/2-S CSC101/2-S 高频原理分类: 高频距离保护 高频方向保护 (高闭) (高方、高频突变量) 报告主题报告主题 CSC-100高频保护装置功能配置 保护型号 保护功能
3、纵联 距离 纵联 方向 纵联 差动 三段式 距离保 护 四段式零 序保护 重合 闸 CSC-101A CSC-101B CSC-102A CSC-102B 报告主题报告主题 距离元件特点 不受运行方式影响 只与线路阻抗有关 大过渡电阻短路灵敏度 振荡闭锁 报告主题报告主题 距离元件动作特性 多边形偏移特性 R方向自由整定,与X无关 报告主题报告主题 多边形偏移特性 第四象限为保证本线路出口短路经过渡电阻 时 可靠动作,故设15 第一象限为躲相邻线出口短路,经过渡电阻 ,易落于水平线内,故倾斜 7,可提高躲 区外故障情况下的防超越能力。 第二象限为保证发生金属性短路时可靠动作 故设15 属电阻型
4、继电器特性,为提高长线路避越负 荷阻抗能力,故设60 报告主题报告主题 小矩形特性 : 在重合或手合到故障线时(PT可能在线路侧 ,不能用记忆,必需用偏移特性) 三相短路的III段(负序方向元件不能动作, 采用包含原点的偏移动作区) 报告主题报告主题 距离元件 对于对称故障,采用记忆电压,即以故障前 的记忆电压,同故障后电流比相来判别故障 方向。 对于不对称出口故障,采用负序方向来作为 方向判别依据。 距离元件的动作条件为:方向元件判为正方 向,且计算阻抗在整定的四边形范围内。 报告主题报告主题 圆特性和多边形特性的简单比较 报告主题报告主题 距离保护的整定及配合关系 报告主题报告主题 零序保
5、护特点 稳态量,受运行方式影响小 方向明确,灵敏度好 不怕振荡 只能保护接地短路 报告主题报告主题 零序功率方向 1:正方向: 18arg(3I0/3U0) 180 2:反方向: -162arg(3I0/3U0 )0 3U0 3I0 反方向 正方向 报告主题报告主题 零序功率方向动作判据 1:正方向且3I03I0DZ 2:反方向且3I00.625*3I0DZ 3: 本保护护采用自产产3U0 (不接入外接开口三角电压) 4: 自产3U0小于1V时,闭锁零序方向元件。(带方向时) 5: 3U0小于2V时,闭锁零序元件。 (投入控制字时) 报告主题报告主题 3I0超前3U0为90120 报告主题报告
6、主题 TV断线后过流保护 距离控制字KG.7置“1”,纵联纵联 、距离、零序 压压板任一投入,TV断线线后自动动投入,TV恢 复后自动动退出。 TV断线线后过过流保护护分为为相过过流和零序过过流 ,但保护动护动 作报报文均为为“TV断线过线过 流出口” 。 报告主题报告主题 闭锁式 收发信单元具有自发自收功能。既能收到 本身的发信信息,又能收到对侧发过来的闭锁 信号。任一闭锁信号均将闭锁高频保护。 允许式 收发信单元不具备自发自收功能。只能收 取对侧的允许信号。只有收取到对侧的允许信 号时才开发本侧的高频保护。 报告主题报告主题 故障线路的特征是:两侧的F均动作,两侧的F均不动 作,这在非故障
7、线路中是不存在的。而非故障线路的特 征是:两侧中有一侧的F不动作、 F动作,这在故障 线路中是不存在的。 采用闭锁信号时,在F不动作、 F动作的这一侧一直 发高频信号,如图所示。 采用允许信号时, F在动作、 F不动作的这一侧一直 发高频信号。 报告主题报告主题 方向纵联保护是由线路两侧的方向元件分别对故障的方向作出判断 ,然后通过高频信号作出综合判断,即对两侧的故障方向进行比较 以决定是否跳闸。一般规定从母线指向线路的方向为正方向,从线 路指向母线的方向为反方向。闭锁式方向纵联保护的工作方式是当 任一侧方向元件判断为反方向时,不仅本侧保护不跳闸,而且由发 信机发出高频信号,对侧收信机接收后就
8、输出脉冲闭锁该侧保护。 在外部故障时是近故障侧的方向元件判断为反方向故障,所以是近 故障侧闭锁远故障侧;在内部故障时两侧方向元件都判断为正方向 ,都不发送高频信号,两侧收信机接收不到高频信号,也就没有输 出脉冲去闭锁保护,于是两侧方向元件均作用于跳闸,这就是故障 时发信闭锁式方向纵联保护。 高频保护依靠两侧收发信机传输、交换信号,以此判断是否 动作出口,传统的收发信机是通过高压输电线路传输高频信号(高 频通道)。在电力系统无故障的正常情况下,干扰相对来说较小, 基本处于待命状态;但在系统突然发生故障的瞬间,它要在比正常 时严重几倍的干扰情况下,及时启动,并完成收、发信,把保护动 作信息准确送至
9、对侧高频保护装置,这就要求除输电线路的加工设 备提供良好的通道外,还需要高频收发信机具有良好的抗干扰性能 。否则,每一种干扰都有可能在这种连续的时间间隔中,造成信号 的误发、误收,导致保护错误判断,以至以误动。 报告主题报告主题 手合和重合后加速 线路手动合闸时,纵联距离保护投入阻抗加速元件 ,计算六种阻抗,任一种阻抗元件动作就永跳,不 利用通道。 开关重合后,保护将根据整定值中纵联保护阻抗 瞬时加速控制字投入与否决定是否投入重合闸后阻 抗瞬时加速功能,阻抗瞬时加速功能保护的动作区 为纵联距离保护的偏移特性动作区,特性包括座标 原点。此时不利用通道,即无须判别对侧是否停信 ,本侧保护正方向元件
10、动作就加速出口。 报告主题报告主题 弱电源问题 低电压启动逻辑: 电流突变量元件不启动的情况下,保护满足以下条件,则弱电源侧 保护也能启动。 a) 电压低于0.5Un; b) 有收信信号(无论闭锁式还是允许式)。 启动后,弱馈侧保护将快速停信(允许式发信),展宽120ms,可以 保证强电源侧保护快速跳闸。 低电压跳闸逻辑: 若弱电源侧保护跳闸控制字投入,那么,则经对侧的闭锁或允许信 号确认后就可以跳闸。 a) 至少有一相或相间电压低于0.5Un; b) 保护正方向和反方向元件均不动作; c) 启动时间小于200ms; d) 收不到闭锁信号8ms或收到允许信号5ms。 报告主题报告主题 相继动作
11、 如果在大电源侧出口附近经大电阻接地,由于助增作 用,可能使对侧纵联保护停信灵敏度不足,此时靠 大电源侧零序段或接地距离段先动作,在本侧 断路器跳开助增消失后对侧纵联保护再相继动作。 保护在任何情况下,先跳侧纵联保护的停信元件在 检测到本装置内零序、距离保护发出跳闸令后,检 测原故障相确无电流后,将停信脉冲展宽120ms。 报告主题报告主题 功率倒向问题 为防止区外短路过程中因零序或负序功率倒向而 造成误动作,保护方向元件从反向倒正向元件动 作带40ms延时,跳闸确认15ms延时。 报告主题报告主题 通道告警信息 通道试验:按下通道试验按钮,手动检查通道端子 有开入时,本侧发信,200ms后本
12、侧停信。对侧保护 收到闭锁信号立即连续发信10s,本侧保护收到对侧 闭锁信号达5s后,本侧再次发信10s后通道试验结束 。 如果同时有收信输入和收到发信机告警信号,则报 “纵联通道3DB告警”。长期有收信输入或通道自检 过程中收信有缺口,则报告“纵联通道故障”。若 没有进行通道自检时,有收发信告警信号,则报告 “纵联通信设备告警”。 报告主题报告主题 通道试验 M侧 N侧 报告主题报告主题 报告主题报告主题 突变量方向 1:突变量正方向动作区为 18arg(I/U) 180 2:突变量反方向动作区为 -162arg(I/U) 0 反方向 正方向 I 报告主题报告主题 突变量方向判据 突变量正方
13、向元件动作判据为: 突变量电流IAB、IBC和ICA中最大者大于2.2倍IQD; 相应U大于2V; 相应的突变量方向判为正方向。 突变量反方向元件动作判据为: 突变量电流IAB、IBC和ICA中最大者大于1倍IQD; 相应U大于1V; 相应的突变量方向判为反方向。 报告主题报告主题 负序方向元件(不对称故障的方向性): 18arg(3I2/3U2)180 3U2 3I2 反方向 正方向 报告主题报告主题 零序方向元件 正方向:18arg(3I0/3U0)180 3U0 3I0 反方向 正方向 报告主题报告主题 振荡处理 进入振荡闭锁模块的条件 方向元件判断为反向; 零序电流辅助起动元件动作;
14、静稳破坏检测元件动作; 保护启动后150ms保护未能动作。 振荡闭锁开放元件 在电流突变量启动后的150ms内,不考虑振荡闭锁; 不对称故障开放元件反映各种短路故障: 利用零序和负序电流特征可开放振荡闭锁; 三相故障开发元件。 报告主题报告主题 零序方向元件 方向明确,灵敏度好 稳态量,受运行方式影响小 不怕振荡 只能保护接地短路 l负序方向元件 l稳态量 l方向明确,灵敏度很好 l不怕振荡 l保护不对称短路 报告主题报告主题 三种通道方式: 专用闭锁式; 允许式; 复用载波机闭锁式。 报告主题报告主题 专用收发信机闭锁式: 两种与专用收发信机配合的方式(通过控制字实现): )远方起信由保护完
15、成 )远方起信由收发信机完成, 一般推荐远方起信由保护完成。 允许线路两侧纵联保护,一侧是远方起信由保护完成( 单接点方式)、另一侧是远方起信由收发信机完成(双 接点方式)。 报告主题报告主题 单接点方式双接点方式 远方启信功能保护收发信机 其它保护停信保护收发信机 通道试验功能保护收发信机 三跳位置停信保护收发信机 注:特别注意收发信机的单/双接点切换。保护的单/双接点功能由控制字实现 报告主题报告主题 CSC101(2)A/B、CSL101(2)A/B、CSC162A接收发信机时,若现场为远方启动发信等 逻辑由保护完成,收发信机应取消远方启动功能;若现场为远方启动发信等逻辑由 收发信机完成,收发信机应具有远方启动功能。例如: 1) LFX912收