PSL603U说明书及调试大纲V220国网版.pdf

国 电 南 自 GB T 15145 2008 PSL 603U 系列 线路保护装置 说 明 书 国网标准版 国电南京自动化股份有限公司 GUODIAN NANJING AUTOMATION CO LTD 安全声明 为保证安全 正确 高效地使用装置 请务必阅读以下重要信息 1 装置的安装调试应由专业人员进行 2 装置上电使用前请仔细阅读说明书 应遵照国家和电力行业相关规程 并参照说明书对装置进行操 作 调整和测试 如有随机材料 相关部分以资料为准 3 装置上电前 应明确连线与正确示图相一致 4 装置应该可靠接地 5 装置施加的额定操作电压应该与铭牌上标记的一致 6 严禁无防护措施触摸电子器件 严禁带电插拔模件 7 接触装置端子 要防止电触击 8 如要拆装装置 必须保证断开所有地外部端子连接 或者切除所有输入激励量 否则 触及装置内 部的带电部分 将可能造成人身伤害 9 对装置进行测试时 应使用可靠的测试仪 10 装置的运行参数和保护定值同样重要 应准确设定才能保证装置功能的正常运行 11 改变当前保护定值组将不可避免地要改变装置的运行状况 在改变前应谨慎 并按规程作校验 12 装置操作密码为 99 版本声明 本说明书适用于 PSL 603U 系列线路保护 保护的设计标准引用了国网公司 Q GDW 161 2007 线路保 护及辅助装置标准化设计规范 本说明书包含技术内容介绍和现场调试大纲 本说明书适用于 PSL 603U 系列线路保护装置 V2 21G 以上版本保护软件 产品说明书版本修改记录表产品说明书版本修改记录表 10 9 8 7 6 5 4 V2 20 增加 PSL 603UE 型装置说明 增加用于串补线路的功说明 V2 21G 2011 8 3 V2 10 国网版装置系列化 V2 10G 2010 3 2 V2 00 PSL 603U 线路保护装置国网标准版本说明书 V2 00 2008 9 1 V1 00 PSL 600U 系列线路保护装置说明书初稿 V1 00 2007 9 序号序号 说明书版本号说明书版本号 修修 改改 摘摘 要要 软件版本号软件版本号 修改日期修改日期 技术支持 电话 025 51183086 传真 025 51183077 本说明书可能会被修改 请注意核对实际产品与说明书是否相符 2011 年 8 月 第 1 版 第 1 次印刷 国电南自技术部监制 目 录 1 1 概述概述 1 1 1 适用范围 1 1 2 保护配置及型号 1 1 3 性能特点 1 2 2 技术性能及指标技术性能及指标 2 2 1 额定电气参数 2 2 2 主要技术性能及指标 2 2 3 绝缘和耐湿热性能 3 2 4 电磁兼容性能 4 2 5 机械性能 4 2 6 环境大气条件 4 3 3 保护原理说明保护原理说明 5 3 1 保护启动和整组复归 5 3 2 选相元件 6 3 3 振荡闭锁开放元件 7 3 4 纵联电流差动保护 7 3 4 1 电容电流补偿 7 3 4 2 差动继电器投入条件 8 3 4 3 常规电流差动继电器 8 3 4 4 电容电流补偿差动继电器 9 3 4 5 CT 断线及差流越限 10 3 4 6 CT 饱和 11 3 4 7 双端测距 11 3 4 8 数据同步 11 3 4 9 通道说明 11 3 4 10 通信时钟 12 3 4 11 通道编号 13 3 4 12 通道检测 13 3 4 13 远跳远传 14 3 4 14 纵联电流差动保护框图 15 3 5 快速距离保护 17 3 6 距离保护 18 3 7 零序保护 21 3 8 PT 断线保护 22 3 9 非全相和单相运行保护 22 3 10 合闸于故障线路保护 22 3 11 保护跳闸逻辑 22 3 12 重合闸 23 3 13 自适应重合闸 仅 PSL 603UE 25 3 14 三相不一致保护 27 3 15 正常运行程序 28 3 16 信息记录分析及与变电站自动化系统配合 29 4 4 硬件结构说明硬件结构说明 30 4 1 面板端子和安装结构 30 4 2 整体结构说明 33 4 3 各模件说明 37 5 5 整定值说明整定值说明 45 5 1 保护定值及控制字清单 45 5 1 1 PSL 603U 装置 45 5 1 2 PSL 603UW 装置 46 5 1 3 PSL 603UE 装置 47 5 2 定值整定说明 48 5 3 压板说明 52 6 6 应用于带串联补偿电容及其相关线路的说明应用于带串联补偿电容及其相关线路的说明 54 6 1 距离保护 54 6 2 串补功能相关定值及其整定说明 54 7 7 装置调试大纲装置调试大纲 57 7 1 维护须知 57 7 2 保护装置检测 57 8 8 附录 附录 装置事件信息一览表装置事件信息一览表 63 9 9 订货须知订货须知 66 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 1 1 概述 1 1 适用范围 PSL 603U 线路保护装置可用作 220kV 及以上电压等级输电线路的主 后备保护 PSL 603U 是新一代全面支持数字化变电站的保护装置 装置支持电子式互感器和常规互感器 支持电 力行业通信标准 DL T 667 1999 IEC 60870 5 103 和新一代变电站通信标准 IEC 61850 1 2 保护配置及型号 PSL 603U 是以纵联电流差动 分相电流差动和零序电流差动 为全线速动保护 装置还设有快速距 离保护 三段相间 接地距离保护 零序方向过流保护 零序反时限过流保护 保护装置分相跳闸出口 具有自动重合闸功能 可实现单相重合闸 三相重合闸 禁止重合闸和停用 重合闸功能 表表 1 2 PSL 603U1 2 PSL 603U 系列功能配置型号表系列功能配置型号表 型号型号 配置配置 通信速率通信速率 PSL 603U 分相电流差动 零序电流差动 快速距离 三段相间 接地距离保护 零序方向过流 保护 零序反时限过流保护 自动重合闸 基本型号 2048kbit s PSL 603UW 双光纤通道 2048kbit s PSL 603UE 单光纤通道 带自适应重 合闸功能 2048kbit s 注 注 PSL 603U 系列保护装置 具有带串补功能的软件版本 可适用于带串联补偿电容及其相关的线系列保护装置 具有带串补功能的软件版本 可适用于带串联补偿电容及其相关的线 路 路 1 3 性能特点 1 装置支持电子式互感器和常规互感器 支持新一代变电站通讯标准 IEC 61850 2 设有分相电流差动和零序电流差动继电器实现全线速动功能 光纤通道状态自动检测 通道故障时自 动记录当时通道状况 每个通道均有详细的通道状态量显示 通道故障时自动闭锁纵差保护 3 纵联电流差动保护采用先进的数值同步技术 保证两侧数据的一致性 可适用两侧 CT 变比不一致的 情况 采用独创的 CT 饱和判别方法 能够保证各种 CT 饱和时装置动作的可靠性 4 动作速度快 线路近处故障动作时间小于 10ms 线路 70 处故障典型动作时间达到 15ms 线路远处 故障全线速动时间小于 25ms 5 装置采用了 32 位高性能的 CPU 及操作系统 内部高速总线 智能 I O 硬件和软件均采用模块化设 计 灵活可配置 具有通用 易于扩展 易于维护的特点 6 装置采用双重化设计 可以有效保证装置动作的可靠性 7 采用透明化设计思想 保护内部元件在系统故障时的动作过程可以全息再现 便于分析保护的动作过 程 超大彩色触摸屏操作界面 全汉化显示 图形化 表格化打印输出 8 强大的故障录波功能 256MB 的快速闪存可以保存最多 500 次事件 128 次的故障录波报告 实际可 存储的事件录波数量需根据录波文件大小而定 具有与 COMTRADE 兼容的故障录波 9 灵活的通信接口方式 最多可同时配置两个 RS 485 和三个以太网通信接口 支持电力行业通信标准 DL T 667 1999 IEC 60870 5 103 和新一代变电站通信标准 IEC 61850 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 2 2 技术性能及指标 2 1 额定电气参数 序号 名称 额定电气参数 1 直流电源 220V 或 110V 订货请注明 允许工作范围 80 115 额定直流电压 2 交流电压 100 3V 额定电压 Un 3 交流电流 5A 或 1A 额定电流 In 订货请注明 4 额定频率 50Hz 或 60Hz 时订货请注明 5 同期电压 100V 或100 3V 有重合闸时使用 保护自适应 6 过载能力 交流电流回路 2 倍额定电流 连续工作 10 倍额定电流 允许 16s 50 倍额定电流 允许 1s 交流电压回路 1 2 倍额定电压 连续工作 1 4 倍额定电压 允许 10s 7 功率消耗 直流回路 正常时 不大于 40W 跳闸时 不大于 50W 交流电压回路 不大于 0 5VA 相 额定电压时 交流电流回路 不大于 0 5VA 相 In 5A 时 不大于 0 3VA 相 In 1A 时 8 触点容量 操作回路和信号回路触点闭合容量 直流 220V 1100W 不断弧 操作回路和信号回路触点关断容量 直流 220V 60W 9 状态量电平 通信接口模件的输入状态量电平 24V GPS 对时脉冲输入电平 24V 开入模件输入状态量电平 220V 或 110V 2 2 主要技术性能及指标 2 2 1 主要技术指标 序号 名称 主要技术指标 1 采样回路精确工作范围 相电压 0 2 V 70V 同期电压 0 3 V 120V 电流 0 04In 40In 2 模拟量测量精度 误差 不超过 5 3 方向元件 距离方向元件 最小动作时间 10ms 零序方向元件 最小动作时间 10ms 4 整组动作时间 快速距离 近处 3ms 10ms 距离 I 段 0 7 倍整定值 动作时间 小于 25ms 典型值不大于 20ms 纵联保护 全线速动时间不大于 25ms 5 启动元件 电流突变量启动元件 整定范围 0 05A 2 5A 零序电流辅助启动元件 整定范围 0 05A 2 5A 6 暂态超越 不超过 5 7 最小整定阻抗 不包括因装 置外部原因造成的误差 最小整定二次侧阻抗值为 0 01 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 3 8 测距误差 不包括因装置 外部原因造成的误差 金属性故障时 不超过 2 9 自动重合闸 检同期元件角度误差 不超过 3 度 2 2 2 光纤接口参数 1 保护用接口 纵向通道 参数 序号 名称 接口参数 1 光纤种类 单模 波长 1310nm 单模 波长 1550nm 2 光发射管 激光二极管 LD 激光二极管 LD 3 光纤接口 FC PC SC FC PC SC 4 发送功率 3 10dBm 1dBm 光接收器 Pin Diode Pin Diode 5 接收灵敏功率 36dBm 36dBm 6 传输距离 专用光纤 50km 工程需要可到 100km 7 光接收器饱和光功率 3dBm 3dBm 注 当采用专用光纤通道传输时 在传输距离大于注 当采用专用光纤通道传输时 在传输距离大于 5 50km0km 接收功率不够时 接收裕度小于 接收功率不够时 接收裕度小于 3 3 10dB10dB 需在订货时注明 按特殊工程处理 配用需在订货时注明 按特殊工程处理 配用 1550nm1550nm 激光器件 激光器件 2 保护用接口 横向通道 参数 序号 名称 接口参数 1 光纤种类 多模 波长 1310nm 2 光纤接口 ST 3 发送功率 23 14dbm 4 接收灵敏功率 33dBm 5 传输距离 1 5km 6 光接收器饱和光功率 14dBm 2 2 3 通信接口 序号 名称 接口类型 1 打印机接口 不可更改 RS 232 2 三个可同时工作的以太网接口 或光纤以太网 RJ 45 或 LC 光纤接口 3 两个可以同时工作的串行通信口 RS 485 RS422 2 3 绝缘和耐湿热性能 序号 绝缘试验项目 试 验 结 果 1 绝缘电阻 在正常试验大气条件下 装置的外引带电部分 通信接口回路除外 和外露非带电金属部分及外壳之 间 以及电气上无联系的各回路之间 用开路电压为直流 1000V 的兆欧表测量其绝缘电阻值 不小于 50M 通信接口回路对地 用开路电压为直流 500V 的兆欧表测量其绝缘电阻值 不小于 100M 2 介质强度 在正常试验大气条件下 装置能承受频率为 50Hz 电压 2000V 通信回路输入端子为 500V 历时 1min 的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象 试验过程中 任一被试回路施加电压时其余 回路等电位互联接地 3 冲击电压 在正常试验大气条件下 装置的直流输入回路 交流输入回路 输出触点等各回路对地 以及电气 上无联系的各回路之间 能承受 1 2 50 s 的标准雷电波的短时冲击电压试验 当额定绝缘电压大 于 60V 时 开路试验电压为 5kV 当额定绝缘电压不大于 60V 时 开路试验电压 1kV 4 耐湿热性能 装置能承受 GB T 2423 3 2006 规定的恒定湿热试验 试验温度 40 2 相对湿度 93 3 试验时间为 48h 在试验结束前 2h 内 用开路电压为直流 500V 的兆欧表 测量各外引带电回路部 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 4 分对外露非带电金属部分及外壳之间 以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻不小于 1 5M 2 4 电磁兼容性能 序号 电磁兼容试验项目 试验结果 1 静电放电抗扰度 能承受 GB T 14598 14 1998 中规定的静电放电抗干扰 IV 级试验 2 辐射电磁场抗扰度 能承受 GB T 14598 9 2002 中规定的辐射电磁场干扰度 级试验 3 快速瞬变脉冲群抗扰度 能承受 GB T 14598 10 2007 中规定的快速瞬变抗扰度 A 级试验 4 浪涌 冲击 抗扰度 能承受 GB T 17626 5 2008 中规定的浪涌 冲击 抗扰度 级试验 5 射频场感应的传导骚扰抗扰度 能承受 GB T 17626 6 2008 中规定的射频场感应的传导骚扰抗扰度 级试验 6 工频磁场抗扰度 能承受 GB T 17626 8 2006 中规定的工频磁场抗扰度 V 级试验 7 脉冲磁场抗扰度 能承受 GB T 17626 9 1998 中规定的脉冲磁场抗扰度 V 级试验 8 阻尼振荡磁场抗扰度 能承受 GB T 17626 10 1998 中规定的阻尼振荡磁场抗扰度 V 级试验 9 1MHz 脉冲群抗扰度 能承受 GB T 14598 13 2006 中规定的 1MHz 和 100kHz 脉冲群抗扰度 级 共 模 2 5kV 差模 2kV 试验 施加干扰期间 装置无误动或拒动现象 10 电磁发射限值 能符合 GB T 14598 16 2007 中规定的电磁发射限制值 2 5 机械性能 序号 名称 机械性能 1 机箱结构尺寸 482 6mm 177mm 291mm 19 英寸后插式标准机箱 安装形式 可直接上架 2 振 动 装置能承受 GB T 11287 2000 中 3 2 1 规定的严酷等级为 I 级的振动响应能力试验 3 2 2 规定的严酷等级为 I 级的振动耐久能力试验 3 冲 击 装置能承受 GB T 14537 1993 中 4 2 1 规定的严酷等级为 I 级的冲击响应试验 4 2 2 规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久试验 4 碰 撞 装置能承受 GB T 14537 1993 中 4 3 规定的严酷等级为 I 级的碰撞试验 2 6 环境大气条件 序号 名称 环境参数 1 正常工作大气条件 环境温度 10 55 室内使用 相对湿度 5 95 产品内部既不凝露 也不结冰 大气压力 66kPa 110kPa 2 正常试验大气条件 环境温度 15 35 相对湿度 45 75 大气压力 86kPa 106kPa 3 贮存及运输的极限大气环境 装置贮存 运输允许的环境条件为 40 70 相对湿度不大于 85 在不 施加任何激励量的条件下 不出现不可逆变化 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 5 3 保护原理说明 保护启动元件用于启动故障处理功能和开放保护出口继电器的负电源 因此要求启动元件在任何运行 工况下发生故障都能可靠启动 一旦启动元件动作后 要在故障平息后 保护整组复归时才能返回 3 1 保护启动和整组复归 3 1 1 启动元件 保护以电流突变量启动元件为主 同时有零序电流启动元件 静稳破坏检测启动元件 对于 PSL 603U 纵联电流差动保护 还增加有弱馈启动 TWJ 辅助启动元件 1 电流突变量启动元件 判据为 TQD IIi 25 1或者 TQD IIi 00 325 13 其中 为 AB BC CA 三种相别 T 为 20ms 2 2 TtiTtitii 为相间电流瞬时值的突变量 2 3 32 3 3 0000 TtiTtitii 为零序电流瞬时值的突变量 QD I为电流突变量启动定值 T I T I03 分别为相间电流 零序电流突变量浮动门槛 电流突变量启动元件能够能自适应于正常运行和振荡期间的不平衡分量 因此既有很高的灵敏度而又 不会频繁误启动 当任一电流突变量连续三次大于启动门槛时 保护启动 2 零序电流启动元件 为了防止远距离故障或经大电阻故障时电流突变量启动元件灵敏度不够而设置 该元件在零序电流有 效值大于零序电流启动定值并持续 30ms 后动作 3 静稳破坏检测元件 为了检测系统正常运行状态下发生静态稳定破坏而引起的系统振荡而设置 该元件判据为 IA相电流 大于 1 2In 或 BC 相间阻抗在具有全阻抗特性的阻抗辅助元件内持续 30ms 并且 U1Cos 小于 0 5 倍的额 定电压 当 PT 断线或者振荡闭锁功能退出时 该检测元件自动退出 4 弱馈启动元件 纵联电流差动保护中 用于弱馈侧和高阻故障的辅助启动元件 其中增加电压突变量动作判据 是为 了可靠地区分故障和 CT 断线 同时满足以下三个条件时动作 1 相差流或零序差流大于差流门槛 L mk I 定义同下 2 相电压或相间电压小于 90 额定电压或零序电压突变量 0 31UV 3 对侧保护装置启动 5 TWJ 启动元件 纵联电流差动保护中 作为手合于故障或空充线路时 一侧启动另一侧不启动时 未合侧保护装置的 启动元件 同时满足以下三个条件时动作 1 相差流或零序差流大于差流门槛 L mk I 定义同下 2 有三相 TWJ 3 对侧保护装置启动 3 1 2 整组复归 当保护启动后 如果所有的故障测量元件都返回 延时 5s 整组复归 此种情况一般为区内或区外故 障时保护启动后 故障被成功切除后保护迅速复归 当区内故障保护跳闸后 若故障电流长期无法消失 则保护在永跳后延时 5s 报永跳失败事件 并强 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 6 制整组复归 当保护启动后 如果故障测量元件一直不返回 则满足以下任一条件后保护强制整组复归 1 零序电流大于零序电流启动值超过 10s 报 CT 不平衡事件 并整组复归 闭锁零序电流启动 2 A 相电流大于静稳破坏电流值超过 10s 报过负荷告警事件 并整组复归 3 任一回路的测量阻抗落在最末一段阻抗的全阻抗范围内超过 30s 报过负荷告警事件 若测量阻 抗元件长期不返回 保护在 1 分钟后强行整组复归 3 2 选相元件 保护装置采用突变量选相元件和序分量选相元件相结合的选相方案 为了保证弱电源侧选相的灵敏 度 突变量选相元件采用电流电压复合选相的原理 在故障初始阶段投入突变量选相元件 以后采用稳态 的序分量选相元件 两种选相元件的原理如下 3 2 1 电压电流复合突变量选相元件 令 ZIU cabcab 其中 U I 为相间回路电压 电流的突变量 Z 为阻抗系数 其值根据距离保护或者纵联方 向 距离 保护中的阻抗元件的整定值自动调整 设 max min 分别为 ab bc ca 中的最大值和最小值 选相方法如下 1 当 maxmin 25 0 时判定为单相故障 否则为多相故障 2 单相故障时 若 bc min 判定为 A 相故障 若 ca min 判定为 B 相故障 若 ab min 判定为 C 相故障 3 多相故障时 若 maxminmax 0 250 9 时判定为相间故障 其中突变量最大的一个相间回 路即为故障回路 如 maxbc 选中 BC 相间故障 若 minmax 0 9 判为三相故障 3 2 2 电流序分量选相元件 序分量选相元件根据零序电流和负序电流之间不同的相位关系确定三个选相分区 60 arg I0 I2 60 分区 A 区 60 arg I0 I2 180 分区 B 区 180 arg I0 I2 60 分区 C 区 30o 30o Re l Im l A A区区 C C区区 B B区区 图 3 2 2 序分量分区选相 1 若分区落入 A 区则可以确定为 A 相接地故障 或者 BC 相接地故障 2 若分区落入 B 区则可以确定为 B 相接地故障 或者 CA 相接地故障 3 若分区落入 C 区则可以确定为 C 相接地故障 或者 AB 相接地故障 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 7 确定故障选相分区后 利用对应回路的阻抗比较来区分单相故障和相间接地故障 以分区落入 A 区为 例进行说明 若 Zbc 落入辅助段阻抗范围且满足 Zbc 1 25Za 时判为 BC 相间接地故障 否则判为 A 相接地 故障 3 3 振荡闭锁开放元件 在电流突变量启动元件启动 150ms 内 距离保护保护短时开放 在突变量启动 150ms 后或者零序电流 辅助启动 静稳破坏启动后 保护程序进入振荡闭锁 在振荡闭锁期间 距离 段要在振荡闭锁开放 元件动作后才投入 对于不可能出现系统振荡的线路 可由控制字退出振荡闭锁的功能 以提高保护的动作速度 本装置 的振荡闭锁开放元件采用了序分量法和振荡轨迹半径检测法 任何一种动作时就开放距离 段保护 前一种方法只能开放不对称故障 在线路非全相运行时退出 最后一种方法则在全相和非全相运行时都投 入 各种方法原理和判据说明如下 1 序分量法 当 120 mIII 时开放距离保护 该方法是根据不对称故障时产生的零序和负序分量来开放保护 m 为可靠系数 以确保振荡时发生区外故障时不会误开放 2 振荡轨迹半径检测法 系统纯振荡 或振荡时发生经过渡电阻的故障 测量阻抗的变化轨迹为圆 金属性故障时 轨迹圆蜕 变为点 阻抗变化率 dZ dt 与轨迹圆的半径有内在的关系 本方法是通过阻抗轨迹的测量来躲过会引起保 护误动的振荡以及区外故障 具体方法为在满足以下条件时 开放 BC 相间距离 1 Z dt dZbc 5 0 2 dt dZ Z bc bc 3 dt dZ ZZ bc zdbc 其中 zd Z为距离保护的整定值 Z为一个不大于系统总阻抗的门槛 在装置内根据保护定值自动确定 对 CA AB 相间距离和 A B C 接地距离以次类推 条件 1 使距离保护在系统纯振荡时不误动 条件 2 使距离保护在振荡中发生反向故障时不误动 条 件 3 使距离保护在振荡中发生区外故障时不误动 3 4 纵联电流差动保护 3 4 1 电容电流补偿 对于高电压长距离输电线路 电容电流较大 为提高差动继电器的灵敏度 需要进行电容电流补偿 传统电容电流补偿法只能补偿稳态电容电流 在空载合闸 区外故障切除等暂态过程中 线路暂态电容电 流很大 此时稳态补偿已不能精确补偿 所以本装置采用了基于线路分布参数模型的电容电流补偿方法 适 用于带并联电抗器线路 能够在各种情况下对差流中的电容电流进行精确补偿 对于电容电流不大的输电线路如220kV线路及500kV 70km 的短线路 电容电流小于0 1倍的额定电 流 差动继电器无需电容电流补偿就能满足灵敏度要求 而对于 220kV 特长线路及 500kV 的长线 即使 电抗器已经补偿了大部分的稳态电容电流 但是仍建议投入电容电流补偿功能 电容电流补偿功能可以通 过 电流补偿 控制字投入或退出 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 8 在电容电流补偿功能投入后 定值中的线路参数 线路正序阻抗定值 线路正序灵敏角 线路零序阻 抗定值 线路零序灵敏角 线路正序容抗定值 线路零序容抗定值 电抗器阻抗定值 中性点电抗器阻抗 定值 对侧电抗器阻抗定值 对侧中性点电抗器阻抗定值必须整定正确 最好按实测参数整定 因为本装置采用的电容电流补偿算法是基于分布参数模型的 其需要使用线路两侧系统真实的电流电 压 并且将上述线路参数正确整定后才能得到准确的补偿 因此建议在定值校验时 将 电流补偿 控制因此建议在定值校验时 将 电流补偿 控制 字退出 以使带补偿的差动继电器退出字退出 以使带补偿的差动继电器退出 3 4 2 差动继电器投入条件 1 PSL 603U 装置 单通道 纵联电流差动保护中设有 纵联差动保护 压板及 纵联差动保护 控制字 只有在两侧 纵联差动 保护 屏上硬压板及软压板定值都投入且 纵联差动保护 控制字置 1 时 差动继电器才投入 2 PSL 603UW 装置 双通道 纵联电流差动保护中设有 差动保护通道 A 差动保护通道 B 压板及 纵联差动保护 控制字 只有在两侧 差动保护通道 A 或 差动保护通道 B 屏上硬压板及软压板定值都投入且 纵联差动保护 控制字置 1 时 差动继电器才投入 3 4 3 常规电流差动继电器 常规电流差动继电器包括三种电流差动继电器 变化量相差动继电器 稳态相差动继电器和分相零序 差动继电器 1 变化量相差动继电器 1 动作方程 0 8 opre H opmk II II CBA 2 参数说明 A op I 为变化量相差动电流 取值为两侧相电流变化量矢量和的幅值 mn II B re I 为变化量相制动电流 取值为两侧相电流变化量矢量差的幅值 mn II C H mk I为变化量差动继电器的动作门槛 当 电流补偿 控制字置 1 取值为2 5 max n cdz C U II X 当 电流补偿 控制字置 0 取值为2 5 max cdz II D n U为额定电压 57 7V n I为二次额定电流值 1A 或 5A E c I为线路实测电容电流 由正常运行时未经补偿的稳态差流获得 F C X为线路正序容抗 L X线路并联电抗 dz I为差动动作电流定值 2 稳态相差动继电器 1 动作方程 A 稳态 段相差动继电器 0 8 opre H opmk II II CBA PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 9 B 稳态 段相差动继电器 经 40ms 延时动作 0 6 opre M opmk II II CBA 2 参数说明 A op I 为稳态差动电流 取值为两侧稳态相电流矢量和的幅值mn II B re I 为稳态制动电流 取值为两侧稳态相电流矢量差的幅值mn II C M mk I为稳态相差动继电器 段动作门槛 当 电流补偿 控制字置 1 取值为1 5 max nn cdz CL UU II XX 当 电流补偿 控制字置 0 取值为1 5 max cdz II D 上述式中参数 n U c I C X L X dz I H mk I定义同上 3 分相零序差动继电器 1 动作方程 00 0 0 8 0 2 opre L opmk opre L opmk II II II II 2 参数说明 A 0op I 为零序差动电流 取值为两侧自产零序电流矢量和的幅值 00mn II B 0re I 为零序制动电流 取值为两侧自产零序电流矢量差的幅值 00mn II C L mk I为零序差动继电器动作门槛 取值为max cdz II D 上述式中参数 c I dz I op I re I 定义同上 3 其它说明 A 分相零序差动继电器只在单相接地故障时投入 动作延时为 100ms B 当差流选相元件拒动时 延时 250ms 三相跳闸 3 4 4 电容电流补偿差动继电器 电容电流补偿差动继电器包括三种电流差动继电器 变化量相差动继电器 稳态相差动继电器和分相 零序差动继电器 1 变化量相差动继电器 1 动作方程 0 8 BB opre BBH opmk II II CBA 2 参数说明 A B op I 为经电容电流补偿后的变化量相差动电流 取值为两侧经电容电流补偿后的相电 流变化量矢量和的幅值 BB mn II B B re I 为经电容电流补偿后的变化量相制动电流 取值为两侧经电容电流补偿后的相电 流变化量矢量差的幅值 BB mn II PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 10 C BH mk I为经电容电流补偿变化量差动继电器的动作门槛 取值为2 5 max cdz II 2 稳态相差动继电器 1 动作方程 0 6 BB opre BBM opmk II II CBA 2 参数说明 A B op I 为经电容电流补偿后的稳态相差动电流 取值为两侧经电容电流补偿后的稳态相电 流矢量和的幅值 BB mn II B B re I 为经电容电流补偿后的稳态相制动电流 取值为两侧经电容电流补偿后的稳态相电 流矢量差的幅值 BB mn II C BM mk I为经电容电流补偿稳态相差动继电器动作门槛 取值为1 5 max cdz II 3 分相零序差动继电器 1 动作方程 00 0 0 8 0 2 opre L opmk BB opre BL opmk II II II II 2 参数说明 上述式中参数 0op I 0re I B op I B re I L mk I定义同上 3 4 5 CT 断线及差流越限 1 CT 断线 1 CT 断线条件 A 对侧不启动且本侧相差流大于 0 1 额定电流 B 本侧相电流减小幅值大于 0 1 额定电流且相电流幅值小于 0 05 倍的额定电流 上述三个条件都满足时置 CT 断线标志 并利用光纤通道传至对侧 用于差动保护逻辑判断 条件满 足时 延时 1 秒报 CT 断线 事件 并点亮面板 CT 断线 指示灯 在条件不满足后 延时 0 5 秒收回 相关事件和指示灯 2 CT 断线说明 CT 断线瞬间 断线侧的启动元件和差动继电器可能动作 但对侧的启动元件不动作 不会向本侧发允 许信号 从而保证纵联电流差动保护不会误动作 CT 断线时发生故障或系统扰动导致启动元件动作 若定 值中的控制字 CT 断线闭锁差动 投入 则将闭锁断线相差动保护 若定值中的控制字 CT 断线闭锁差 动 退出且断线相差流大于 CT 断线差动电流定值 则仍将开放断线相电流差动保护 CTCT 断线后无论 断线后无论 CTCT 断线闭锁差动断线闭锁差动 控制字是否投入 非断线相发生区内故障两侧差动保护都将三跳 控制字是否投入 非断线相发生区内故障两侧差动保护都将三跳 2 差流越限 1 当电流电流补偿功能投入的情况下 取经电容电流补偿的相差流 任一相差流大于 0 9 倍 差 动动作电流定值 2 当电流电流补偿功能退出的情况下 则取常规稳态差动电流进行判断 任一相差流大于 0 9 倍 差动动作电流定值 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 11 上述任一条件满足 延时 10 秒展宽 1 秒报 差流越限 报告 不闭锁保护 3 4 6 CT 饱和 在 CT 饱和时 为了不降低区内故障时的保护灵敏度 又能躲过区外故障 CT 饱时的不利影响 保护装 置利用输电线路故障时刻电流流向以及 CT 饱和时波形畸变的特点 能够可靠检测出区外故障 CT 饱和 从 而使电流差动继电器可以根据上述判断结果进行相对应的处理 对于饱和后区外转区内故障的情况 由于 采用了瞬时性判别方法 因此可以快速可靠开放 保证了差动保护的动作灵敏度 3 4 7 双端测距 纵联电流差动保护采用双端电气量的测距方法 测距计算公式为 ZII DZIUU D nm lnnm mf 其中 mf D为测距离结果 m U 本侧正序电压 n U 为对侧正序电压 m I 本侧正序电流 n I 对侧正序 电流 Z为线路单位长度阻抗 l D线路全长 3 4 8 数据同步 纵联电流差动保护装置采用采样时刻结合采样序列号的同步算法 两侧装置一侧作为同步端 主机 另一侧作为参考端 从机 以同步方式交换两侧信息 参考端采样间隔固定 并在每一采样间隔中固定向 对侧发送一帧信息 主机和从机不需要整定 由保护装置自动确定 两侧装置采样数据同步的前提条件为 1 1 通道单向最大传输时延 通道单向最大传输时延 1 16 6msms 2 2 通道的收发路由一致 两个方向的传输延时相等 通道的收发路由一致 两个方向的传输延时相等 3 4 9 通道说明 纵联电流差动保护中通信可靠性是影响保护性能至关重要的因素 因此对通信进行了严密细致的监 视 每帧数据进行 CRC 校验 错误舍弃 错误帧数大于一定值时 报通道失效 通信为恒速率 每秒钟收 到的帧数为恒定 如果丢失帧数大于某给定值 报通道中断 正常时显示上述指标方便通道监视 对通道 的误码要求参照电力规划设计院颁发的 DL T 5062 1996 微波电路传输继电保护信息设计技术规定 中有 关条款 在纤芯数及传输距离允许范围内优选采用专用光纤 当接收功率不够时才需使用复用通道 保护配有 内置光电转换模块 不论采用专用光纤或复用通道 装置通道接口都是采用光纤传输方式 1 通道类型 1 专用光纤 以 2048kbit s 速率传输的专用光纤通道 2 复用通道 以 2048kbit s 速率复接 PDH 或 SDH 系统的 2048kbit s E1 接口 2 连接方式 1 专用光纤连接示意图 A PSL 603U 装置 单通道 PSL 603U 纵联电流 差动保护 PSL 603U 纵联电流 差动保护 收 A 收 A 发 A 发 A 通信速率2048kbit s PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 12 B PSL 603UW 装置 双通道 PSL 603UW 纵联电流 差动保护 收 A 收 A PSL 603UW 纵联电流 差动保护 发 A 发 A 收 B 收 B 发 B 发 B 通信速率2048kbit s 通信速率2048kbit s 2 复接 PDH 或 SDH 系统的 2048kbit s E1 接口连接示意图 A PSL 603U 装置 单通道 PSL 603U 纵联电流 差动保护 GXC 600A 收 A 收 A 发 A 发 A 通信速率2048kbit s SDH 设备 E1接口 同轴电缆 光纤通讯网 B PSL 603UW 双通道 PSL 603UW 纵联电流 差动保护 收 A 收 A GXC 600A 发 A 发 A 收 B 收 B 发 B 发 B 通信速率2048kbit s GXC 600A SDH 设备 E1接口 光纤通讯网 图 3 4 1 光纤连接示意图 3 对复用通道的要求 1 时延要求 单向传输时延 16ms 2 通道要求 必须保证保护装置的收发路由时延一致 3 4 10 通信时钟 纵联电流差动保护的一项关键内容是线路两侧装置之间的数据交换 装置采用同步通信方式 发送和 接收数据采用各自的时钟 可以分为发送时钟和接收时钟 保护装置的接收时钟固定从接收码流中提取 保证接收过程中没有误码和滑码产生 纵联差动保护发送时钟可以有两种形式 1 采用内部晶振时钟作为发送时钟 简称为内时钟方式 也可以叫 主时钟 2 采用接收时钟作为发送时钟 简称为外时钟方式 也可以叫 从时钟 PSL 603U 单通道 装置通过整定 通道内时钟 控制字来决定通信时钟方式 此控制字整定为 1 时 装置自动采用内时钟方式 此控制字整定为 0 时 装置自动采用外时钟方式 PSL 603UW 双通道 装置通道整定 通道A内时钟 通道B内时钟 控制字来决定通信时钟方式 此控 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 13 制字整定为 1 时 装置自动采用内时钟方式 此控制字整定为 0 时 装置自动采用外时钟方式 其 整定方法请参照如下几种情况 1 采用专用光纤方式时 两侧装置通信时钟应采用内时钟方式 数据发送时采用本机的内部时钟 接收时钟从接收数据码流中提取 即两侧的装置发送时钟工作在 主 主 方式 两侧差动保护两侧差动保护 控制字 通道内时钟 整定为 控制字 通道内时钟 整定为 1 1 2 采用以2048kbit s速率复接SDH系统的2048kbit s E1 接口通道方式时 有以下几种方式 1 SDH 设备中的 2048kbit s 通道的 时间重定向 功能关闭 异步映射 两侧装置通信时钟 应采用内时钟方式 两侧差动保护控制字 通道内时钟 整定为 两侧差动保护控制字 通道内时钟 整定为 1 1 2 SDH 设备中的 2048kbit s 通道的 时间重定向 功能开启 同步映射 两侧装置通信时钟 应采用外时钟方式 两侧差动保护控制字 通道内时钟 整定为 两侧差动保护控制字 通道内时钟 整定为 0 0 3 4 11 通道编号 为了提高光纤纵联电流差动保护的可靠性 在保护装置中设置了通道编号检测功能 可以防止通道的 交叉或自环等异常造成差动保护不正确动作 在定值项中分别有 本侧识别码 和 对侧识别码 两项用 来完成通道编号检测功能 本侧识别码 对侧识别码的整定应保证全网运行的保护设备具有唯一性 即正常运行时 本侧识别码 与对侧识别码应不同 本侧识别码 对侧识别码与本线的另一套保护不同 与其它线路保护装置也不同 本侧识别码 对侧识别码 在单侧进行纵联电流差动保护校验时可以将本侧识别码 对侧识别码整定 相同 表示自环方式 整定范围均为0 65535 3 4 12 通道检测 1 PSL 603U 单通道 1 通道 A 编号不匹配 当通道接收到的线路识别码与定值整定的线路对侧识别码不一致时 此时闭锁差动保护 瞬 时报 通道A编号不匹配 事件 并点亮 通道A告警 灯及开出通道告警接点 在恢复正常后则 延时5秒返回 2 通道 A 失步 因通道或装置等原因 路由不一致 通信接口装置故障 通信时钟设置 通道编号整定错误 造成两侧采样同步误差 300微秒时 装置判为通道失步 此时闭锁差动保护 瞬时报 通道A失 步 事件 并点亮 通道A告警 灯及开出通道告警接点 在恢复正常后则延时5秒返回 3 通道 A 中断 本侧连续800ms内无接收数据或1s内误帧数大于一定值 装置判为通道中断 此时闭锁差动 保护 瞬时报 通道A中断 事件 并点亮 通道A告警 灯及开出通道告警接点 在恢复正常后 则延时5秒返回 4 通道 A 延时过长 本侧通道判断延时超过16ms时 闭锁差动保护 瞬时报 通道A延时过长 事件 并点亮 通 道A告警 灯及开出通道告警接点 在恢复正常后则延时5秒返回 5 通道 A 异常 表3 4 1 通道异常编码解释 通道异常名称通道异常名称 通道异常解释通道异常解释 通道异常编码通道异常编码 秒误帧2级告警 误码率大于1 0E 6时 用于闭锁采样值差动 10 通道延时有突变 通道收发平均延时有一次突变 01 注 PSL 603U时 通道告警接点 指接点7X11 7X12 通道告警1 7X16 7X17 通道告警2 8X21 8X22 通道告警 1 11X21 11X22 通道告警 2 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 14 2 PSL 603UW 双通道 1 对于 PSL 603UW 双通道装置通道异常判断和单通道完全一致 2 在 差动保护通道 A 压板和 差动保护通道 B 压板均投入或均不投入情况下 通道 A 和 通道 B 均异常时装置面板上通道 A 通道 B 告警灯亮 通道告警接点动作 运行异常信号 运 行异常灯亮及接点动作 只要有一个通道不异常 表示差动保护可用 只点相应通道告警 灯 发运行异常信号 通道告警接点不动作 3 在 差动保护通道 A 压板投入 差动保护通道 B 压板退出情况下 只有在通道 A 异常时 相应通道告警灯亮 发运行异常信号 通道告警接点动作 通道 B 异常与否不影响通道告警 接点状态 4 在 差动保护通道 B 压板投入 差动保护通道 A 压板退出时情况下 只有在通道 B 异常 时 通道异常灯亮 发运行异常信号 通道告警接点动作 通道 A 异常与否不影响通道告警 接点状态 5 为防止通道 A 和通道 B 的光纤出现交叉连接 装置设有通道连接检查功能 对于双通道保护 本侧的通道 A 应和对侧的通道 A 互联 本侧的通道 B 应和对侧的通道 B 互联 当两个通道出 现交叉连接时 保护装置报 通道连接错误 并闭锁差动保护 在通道 A 连接错误的情况 下 此时若差动保护通道 A 投入 差动保护通道 A 压板和控制字均投入 装置相应通道告 警灯亮 发运行异常信号 若仅投入差动保护通道 A 通道告警接点动作 若不投则通道告 警接点不动作 在通道 B 连接错误的情况下 此时若差动保护通道 B 投入 装置相应通道告 警灯亮 发运行异常信号 若仅投入差动保护通道 B 通道告警接点动作 若不投则通道告 警接点不动作 6 在两侧差动保护通道压板投入不一致的情况下 例如一侧仅投入 差动保护通道 A 压板 而另一侧仅投入 差动保护通道 B 压板时 差动保护退出运行 并报 两侧通道压板投入 不一致 事件 两侧通道告警灯亮 通道告警接点动作 并发运行异常信号 注 PSL 603UW时 上述 通道告警接点 仅指接点7X11 7X12 通道告警1 7X16 7X17 通 道告警2 而当通道A告警灯亮起时 同时开出8X21 8X22 通道告警 1 接点 在通道B告警灯 亮起时 同时开出11X21 11X22 通道告警 2 接点 3 4 13 远跳远传 在使用光纤通道时 充分利用光纤通道传送信息容量大的特点 不仅交换两侧模拟量信息 同时也交 换开关量信息用于保护逻辑判断 还可以实现一些辅助功能 其中包括远跳 远传功能 1 远跳 保护装置采集得到远跳开入为高电平时 先在发送端经 20ms 延时确认 再经过滤波和互补校验 处理后作为开关量连同模拟量一起打包组成完整的一帧信息数据 最后经过编码 CRC 校验通过 光纤通道传送给对侧保护装置 对侧装置每收到一帧数据都要经过 CRC 校验 解码才认为对侧远 跳信号有效 远跳长时间有开入保护装置会报 远跳开入异常 事件并发运行异常信号 只有当 本侧保护启动后 收到经确认后的远跳信号后 保护出口三跳并闭锁重合闸 2 远传功能 装置还设有两路远传开入量 远传 1 远传 2 远传功能同远跳功能一样 远传 1 远传 2 作为 开关量也是借助光纤通道两侧交换信息 区别只是在于接收侧收到远传信号后 并不作用于本装 置的跳闸出口 而只是如实将对侧装置的开入接点状态反映到本侧装置对应的开出接点上 远传 功能也受差动保护控制 收到对侧远传信号后驱动相应继电器 PSL 603U 系列线路保护装置说明书 国网标准版 15 KM 远传开入远传开入1 远传开入远传开入2 PSL 603U 纵联差动保护纵联差动保护 开入接点状态开入接点状态 开入接点状态开入接点状态 光光 发发 光光