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DEP-301N/302N中压微机线路保护装置 DEP-301XL.100.JS DEP-301N/302N中压微机线路保护装置技术使用说明书V1.0程序版本编写:杨浩贇审核: 胡大良批准: 吴天明上海申瑞电力科技股份有限公司二一年六月目 录1.概述41.1 应用范围41.2 保护配置41.3 性能特征42 技术参数62.1 额定电气参数62.2 功率消耗62.3 过载能力62.4 允许环境参数72.5电磁兼容和抗干扰性能72.6 绝缘耐压72.7 机械性能72.8 保护技术指标82.9光纤接口(仅DEP-302N提供)93 保护原理103.1 启动与复归103.1.1装置总启动元件103.1.2 保护启动元件103.1.3 复归元件113.2 光纤电流纵联差动主保护(仅DEP-302N提供)123.2.1折线式比率制动分相电流差动元件123.2.2电容电流补偿方案133.2.3线路两侧TA变比的补偿143.2.4 TA饱和鉴别和差动保护的自适应调整143.2.5弱馈启动和远方召唤启动方案153.2.6分相TA断线检测和差动保护的分相闭锁153.2.7远传命令和远方跳闸信号163.2.8采样同步调整163.2.9电流差动保护的光纤通信173.3 选相元件193.3.1电流突变量选相元件203.3.2 低电压稳态量选相元件213.3.3 补偿电压稳态量选相元件223.3.4 替补选相元件223.3.5 单电源侧异地两点接地故障的选相233.4 突变量距离继电器243.5 用于三相故障测量的相间距离继电器(I、II、III段)283.6 用于两相故障测量的相间距离继电器(I、II、III段)313.7 相间距离IV段继电器343.8 距离V段继电器343.9 单电源侧异地两点接地故障的距离保护方案363.10 振荡闭锁413.11 低电压闭锁方向过流保护433.11.1过流保护的动作条件433.11.2过流方向元件433.11.3低电压闭锁元件443.11.4反时限方向过流保护的反时限特性443.12 单回线不对称故障相继速动保护443.13 双回线相继速动保护(横联保护)453.14 低频减载463.15 低压减载463.16 过负荷告警和保护跳闸463.17 重合闸463.17.1重合闸启动逻辑473.17.2重合闸充放电逻辑473.17.3 重合闸检定条件473.17.4 重合闸出口逻辑473.18 合闸于故障线路保护483.19 TV/TA断线检测和紧急状态保护483.20 准同期手合原理493.21 各保护逻辑框图503.22 故障测距原理583.22.1 电抗分量测距算法593.22.2 故障分量法消除过渡电阻影响的测距算法593.23 自检和告警614 硬件原理说明634.1装置外形及开孔图634.1.1装置整体结构634.1.2装置的产品外形634.1.3安装开孔尺寸644.1.4装置面板布置644.2 DEP-301N/302N背端子图654.3 装置各模块组件功能说明14.3.1 P1电源/开入板14.3.2 P2操作回路板24.3.3 P3出口信号板34.3.4 P4交流输入板44.3.5 P5 CPU/通讯板45 定值内容及整定说明55.1 系统定值及整定说明55.2 厂家定值及整定说明55.3 用户定值及整定说明65.4 投退定值及整定说明106 人机接口与操作说明146.1 面板显示灯与键盘146.2 菜单结构功能156.3 操作说明176.3.1装置信息176.3.2系统设置176.3.3定值管理216.3.4实时数据236.3.5历史数据246.3.6调试管理266.3.7打印管理297 装置调试与投运说明307.1 调试资料准备307.2 试验仪器准备307.3 试验通电检查及注意事项307.3.1通电前检查307.3.2上电检查307.4开入量检查317.5开出调试试验317.6采样通道零漂检查317.7交流量测量检查317.8定值检查317.9保护功能调试317.9.1光纤纵差保护(仅DEP-302N提供)317.9.2距离保护327.9.3低电压闭锁方向过流保护327.9.4低频减载保护327.9.5低压减载保护327.10通讯功能调试337.10.1网口通讯调试337.10.2串口通讯调试331.概述1.1 应用范围DEP-301N/302N装置是采用TI公司32位DSP芯片TMS320C6713、Freescale公司32位MCU芯片MCF5235以及ALTERA公司的FPGA组成的多CPU微机数字式中压线路快速保护装置,可用作66KV或35KV电压等级、中性点不接地或经消弧线圈或高电阻接地的小电流接地系统输电线路的主保护和后备保护。1.2 保护配置DEP-301N保护配置如下:1、 由相间突变量距离元件构成快速独立段保护2、 由五段式相间距离构成主保护3、 由三段式低电压闭锁方向过流和反时限过流构成后备保护4、 具有单回线不对称故障相继速动和双回线横联保护功能5、 在TV断线的情况下专设两段相过流保护作为紧急状态保护6、 具有低频减载、低压减载和过负荷跳闸等保护功能7、 具有三相一次自动重合闸功能和合闸于故障线路的保护DEP-302N保护配置如下:1、 由分相电流纵差保护构成的全线速动光纤电流纵差主保护2、 由相间突变量距离元件构成快速独立段保护3、 由五段式相间距离、三段式低电压闭锁方向过流和反时限过流构成全套后备保护4、 具有单回线不对称故障相继速动和双回线横联保护功能5、 在TV断线的情况下专设两段相过流保护作为紧急状态保护6、 具有低频减载、低压减载和过负荷跳闸等保护功能7、 具有三相一次自动重合闸功能和合闸于故障线路的保护1.3 性能特征1、可靠灵敏的保护启动元件,既有反应故障发生的故障启动元件,也有反应电流缓慢变化的静稳破坏启动元件;故障启动判据采用自适应浮动门槛,对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力;启动门槛定值可以根据实际线路运行情况灵活整定,既有反应对称故障的电流突变量启动元件,也有反应不对称故障的负序过流启动元件,保证了装置能在远方轻微故障以及短路电流小于负荷电流时也能启动;同时针对纵差保护(仅DEP-302N提供)还专门增设了弱馈/远方召唤启动元件,用于保证在弱电源侧和远方高阻接地故障时的保护启动,以及为低频低压减载保护增设的低频/低压启动元件。2、光纤纵差保护(仅DEP-302N提供)具有完善的分相TA断线检测和闭锁功能,同时具有区外故障TA饱和鉴别和自适应调整分相折线式比例差动保护的比例制动系数功能,并能在区外转区内故障的情况下重新开放保证快速动作。3、装置的光纤通讯模块具有精确完善的光纤通道同步对时调整算法,线路两端采用主从方式,能自适应于64K和2M bps传输速率的通道,在准确测出通道延时的基础上对从机侧进行采样时刻调整,保证两侧的同步误差不大于50us(0.9度)。4、针对长距离输电线路的电容电流比较大的特点,可以投入差流的电容电流补偿,能在每侧装置中各自将补偿后的电流送自对侧,在正常运行时也可根据电容电流的大小对差流启动门槛进行自适应调整。5、装置的接地突变量距离可以保护异地两点接地故障,相间突变量距离具有比幅式判据和比相式判据相结合的相间突变量距离元件以及可靠灵敏的突变量选相元件,显著提高了在动作边界处的选择性和灵敏性,有效防止了超越和拒动;动作速度快,线路近处故障跳闸时间小于15ms。6、多种选相原理相配合的稳态量选相元件,不仅能选出常规故障下的各种相别,而且能选出单电源侧异地两点接地故障以及系统已经存在单相接地时被保护线路再发生各种类型故障的故障相别并配有这种情况下的距离保护方案,适用于各种长短线路和运行工况,并能适应远方高阻故障的选相。7、相间距离I、II、III段采用先选相后测量的逻辑。将传统的距离II段分为II、III两段,方便了与下一线路保护配合时的整定,用于提高保护的快速性和灵敏性;对三相故障采用记忆电压极化的距离继电器进行测量,对两相故障采用健全相补偿电压极化的多相补偿继电器进行测量,提高了距离特性圆覆盖过渡电阻和防稳态超越的能力。8、暂态过程中(故障开始后40ms以内)由于采用了差分滤除直流算法和半波傅氏算法,显著提高了滤波精度,有效防止了距离继电器的暂态超越,故障开始40ms以后采用全波傅氏算法,计算精度高。9、距离IV段可以整定到保护下一线路末端的故障,同时具备躲最小负荷阻抗的能力;距离V段能对对侧接线的降压变压器低压侧的故障起远后备保护的作用,对变压器绕组的相间和匝间短路也具有足够的灵敏度。10、可靠完善的振荡检测和振荡闭锁功能,保证距离保护在系统纯振荡或振荡加区外故障时可靠不误动,在振荡中发生区内故障时仍能保证动作的快速性和选择性。11、相间距离II段配有单回线不对称故障相继速动功能,可以通过检测健全相负荷电流的消失来判断对侧断路器跳闸,从而加速本侧距离II段动作出口,提高了线路末段发生不对称故障时本侧纵续动作的成功率。12、具有三段式低电压闭锁方向过流保护和三种反时限特性可选的反时限方向过流保护,每段的方向元件和低电压闭锁元件可单独投退,作为各种相间故障的后备保护。13、双回线相继速动(横联保护)采用的允许式发信逻辑同时适用于本侧为大电源和小电源(或无电源)这两种情况,单回线运行时横联保护自动退出。 14、具有低频减载、低压减载和过负荷告警或作用于跳闸功能。15、具有三相一次重合闸功能,手合或重合于故障线路加速跳闸保护功能,TV及TA二次回路断线检测和告警功能,TV断线时闭锁距离保护、启用二段式相过流以及不带方向的过流保护功能,此外,还具有准同期手合功能。16、具有故障测距和故障录波功能,录波数据格式与IEEE COMTRADE兼容,录波图可上送到液晶、后台、维护软件和打印机。17、装置具备完善的事件记录和报告管理功能。可以存储最新的自检记录,开入变位记录,SOE记录和保护记录各50条,可存储最新的5次启动报告加跳闸报告和故障录波报告。18、提供串行打印接口,可以就地打印事件记录、跳闸报告、定值单或录波图。19、通信方式灵活,配有三个串口和双以太网口,支持电力行业标准DL/T667-1999(IEC60870-5-103标准)的通信规约以及TCP/IP和UDP网络协议,可以与总控单元、后台维护软件与后台分析软件进行通讯;双CPU之间通过HPI中断进行数据交换。20、装置采用整体面板全封闭机箱,抗干扰性能好,对外的电磁辐射也满足相关标准,并具备完善的软件自检措施,可靠性和安全性极高。21、保护定值可在Flash中存放8套,具有完备的定值自检和修复措施,定值出错闭锁继电器出口,安全性高。22、装置采用TI公司32位DSP芯片TMS320C6713、Freescale公司32位MCU芯片MCF5235以及ALTERA公司的FPGA组成,是典型的多CPU结构,且主频高,处理能力极强。各CPU各施其责(其中FPGA负责采样、输入输出接口;DSP完成保护算法;MCU完成通信、人机界面及出口继电器24V正电源开放)、协同工作(通过并行总线相连),共同高效完成装置的所有功能。23、人机接口由320*240宽幅大屏幕黑白液晶显示器和薄膜按键组成,信息显示汉化,为用户提供了如下明晰的显示界面和简捷的操作功能:l 可查看和修改系统时钟,串口、网口和连接参数以及设置用户名和密码;l 可实时查看装置的所有输入交流量的幅值及部分主要交流量的相位以及系统频率;l 可实时计算并显示主要的衍生量(如差流值,各序分量,有功无功等);l 可查看所有采样通道的实时波形窗口和相量图示窗口;l 可实时查看所有开入量以及虚拟遥信量的当前状态;l 查看和修改全部定值的功能;l 查看所有历史记录和故障录波波形的功能;l 进行通道零漂和系数调整的功能;l 进行开出继电器调试和遥控操作的功能;l 选择故障录波进行故障重演的功能;l 定值、SOE报文、保护报文、告警报文和故障录波的当地打印功能;l 液晶窗口下方实时显示当前事件,定值区号,重合闸充电状态以及当前时钟。24、装置还提供了完备的接点信号系统,前面板指示灯系统(用于指示CPU的运行状态,通讯状态,跳合位状态,TV/TA断线告警,跳合闸告警等)和配有蜂鸣器(用于按键响应和事故告警)。2 技术参数2.1 额定电气参数l 交流电压:57.74V(额定电压Un)、100V(线电压)l 交流电流:5A、1A(额定电流In)l 频 率:50HZl 直流工作电源:220V/110V,允许偏差:20l 数字系统工作电压:5V,允许偏差:0.15Vl 继电器回路工作电压:24V,允许偏差:2V2.2 功率消耗l 交流电流回路:在额定电流等于5A时,每相不大于0.5VA 在额定电流等于1A时,每相不大于0.25VAl 交流电压回路:在额定线电压等于100V时,每相不大于0.5VAl 直流电源回路:正常工作,全装置不大于15W 保护动作,全装置不大于20W 2.3 过载能力l 交流电流回路: 2倍额定电流 连续工作 10倍额定电流 允许10s40倍额定电流 允许1sl 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 l 直流电源回路: 80%120%额定电压 连续工作装置经受上述的过载电压/电流后,绝缘性能不下降。2.4 允许环境参数l 正常工作温度: -10 +55 l 极限工作温度: -25 +70l 贮存及运输温度: -40 +70 l 相对湿度: 25% 85%l 大气压力: 86 106KPa2.5电磁兼容和抗干扰性能l 振荡波抗扰度 符合GB/T14598.13 3级(最高级)l 静电放电抗扰度符合GB/T14598.14 4 级l 射频场辐射抗扰度 符合GB/T14598.9 3 级(最高级)l 快速瞬变抗扰度符合GB/T14598.10 4级l 浪涌抗扰度 符合IEC60255-22-5 4级l 射频传导抗扰度 符合IEC60255-22-6 3级(最高级)l 工频抗扰度符合IEC60255-22-7 A级(最高级)l 传导发射限值检验 符合GB/T14598.16 合格(标准只分合格与不合格两级)2.6 绝缘耐压1)绝缘电阻装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V 的兆欧表测量其绝缘电阻值,正常试验大气条件下,各等级的各回路绝缘电阻不小于10M,符合国标GB/T14598.3-93 6.0的规定。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(信号输入端子为500V)历时1 分钟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压条件下,装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地,以及回路之间,能承受1.2/50s 的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压5kV,符合国标GB/T14598.3-93 6.0的规定。4)耐湿热性能 装置能承受GB7261-2000 第21章规定的湿热试验。2.7 机械性能1)振动装置能承受GB/T 11287-2000 中3.2.1 规定的严酷等级为1 级的振动响应试验,3.2.2 规定的严酷等级为1 级的振动耐久试验。2)冲击装置能承受GB/T 14537-1993 中4.2.1 规定的严酷等级为1 级的冲击响应试验,4.2.2 规定的严酷等级为1 级的冲击耐久试验。3)碰撞装置能承受GB/T 14537-1993 中4.3 规定的严酷等级为1 级的冲击碰撞试验。2.8 保护技术指标1.整组动作时间突变量距离元件:近处 15ms 末端 20ms光纤纵差保护全线跳闸时间: 20ms距离保护I段: 30ms2.启动元件: 电流突变量启动元件,整定范围: 0.04In0.5In 负序过流启动元件,整定范围:0.04In0.5In3.光纤纵差保护(仅DEP-302N提供):启动电流整定范围: 0.1A10A整定误差值: 2.5%动作时间: 2倍整定值时,不大于20ms4.距离保护 整定范围:0.0125(In=5A);0.05125(In=1A) 距离元件定值误差: 2.5% 精确工作电压: 0.5V 最小精确工作电流: 0.2In 最大精确工作电流: 30InII,III,IV段跳闸延时:0.110S5.方向过流保护 整定范围: 0.01In20In过流元件定值误差: 2% I,II,III段跳闸延时: 0.110S6.暂态超越突变量距离和距离I段保护均不大于5%7.低频减载频率整定范围:4549.5Hz频率测量误差: 0.01Hz频率滑差整定范围: 0.520Hz/S8.低压减载电压定值整定范围:30V100V(线电压)电压突变闭锁定值整定范围:10100V/S(线电压)9.过负荷保护:整定范围:0.1In20In整定值误差: 2%10.自动重合闸 重合闸时间:0.110S 检同期元件角度误差: 311.故障测距单端电源多相故障时运行误差:2.5% 2.9光纤接口(仅DEP-302N提供)光纤接口位于装置CPU 板插件上,使用符合工业标准9 针SIP 接口的收发一体光模块,接口特性如下:1)光纤种类:单模,波长1310nm 或1550nm2)发送功率:-6dBm 3)接收灵敏功率:-33dBm4)传输距离:专用光纤0.2In;(4)一侧电流0.04In(无流),另一侧电流没有突然增大(1.1倍5ms前的值)。若满足上述条件,则判对应相TA断线并用于闭锁该相的相电流纵差。任一相TA断线闭锁零序电流纵差。上述判据不适用于空载线路,其优点是任一侧发生TA断线,两侧能同时判出断线相别并用于分相闭锁,无须另外向对侧传送本侧TA断线标志。当TA断线消失后,立即自动重新投入对应相的差动保护和零序电流纵差保护。3.2.7远传命令和远方跳闸信号本装置具有两个经光电隔离的远传命令开入端子,即“远传1”和“远传2”,在光纤纵差保护的每个发送进程中,将读取的这两个开入量放在数据帧的逻辑量中传送到对侧,对侧保护收到远传命令后不是直接跳闸,而是输出两付空接点,供用户灵活使用。为使母线故障及断路器与电流互感器之间故障时对侧保护快速跳闸,装置设有一个远方跳闸开入端子,在本端启动元件启动情况下用于传送母差、失灵等保护的动作信号,对侧保护收到此信号后驱动永跳。3.2.8采样同步调整采样同步是线路光纤纵联差动保护必须要解决的问题,也是基于基尔霍夫定理的差动保护的基本要求,本装置的光纤通信采用主从方式的采样同步调整方案:线路两侧的装置一侧设定为主机方式,一侧设定为从机方式(可通过投退定值中的“差动保护主机方式”来设定),两侧装置均按各自的固定频率采样发送数据帧,同步信息包含两个字节的本侧收发延时和一个字节的采样点序号,加入到数据帧中和模拟量以及逻辑量信息一同传送,无须专门为同步调整增设数据帧,主机端作为参考端,从机端为同步调整端,首先根据从主机收到的同步信息计算通道延时,然后通过同步判别确定同步调整方式为大调或者微调,最终使本侧的采样点序号和采样中断起始时刻与对侧保持一致,完成同步调整。在整个过程中,主机侧保持自己的步点不变,从机侧完成同步调整后置同步标志,并将该标志传送到主机侧,两侧差动保护只有在同步调整完成后存在同步标志的情况下才开放。整个同步调整过程如图3.3所示:图3.3 采样同步调整原理图如图3.3所示,同步前两端各按各自步调间隔T(=5ms)发送数据,从机端在N1时刻发送带同步信息的数据帧,包含N1时刻的发送序号N1和前一次的收发延时,主机端收到该帧数据后,又将从机端的发送序号N1和本次收发延时发送给从机端,从机端收到后,求取最近一次发送序号N2以及本次收发延时。假定通道对称,则主从机来回传输的通道延时均为Td,此时从机侧就可以根据上述信息求得该通道延时Td:从机侧求得通道延时后,就可以根据采样频率(本装置为每周波24点,即每个发送间隔包含六个采样点)计算主机处在当前发送间隔中的时刻位置,包括采样点序号S和采样中断时刻:,然后将本侧当前的采样点序号和采样中断时刻分别调整为S和,这样在下一个发送时刻M3和N3就实现了达成了完全的同步。两侧装置进入同步后,由于装置之间晶振的差异,必然会使两侧的发送时刻慢慢地错开,所以从机侧就根据实测的收发延时和计算得到的通道延时的Td之间的差值进行同步检测,一旦两者之间的差异超过50us,就进行一次同步微调,保证两侧装置处于时时同步状态,本装置同步调整方案的最大同步误差为50us,反应在相位上是0.9度。3.2.9电流差动保护的光纤通信本装置由一块经FPGA编程控制的光纤通信插件来完成外部光纤通道或光纤接口与保护CPU(DSP6713)之间的数据通信,对外提供两组收发通道:通道A和通道B,每组通道的通信速率、时钟方式和通道调试方式可由各自的一组投退定值来单独设定,投退定值的定义如下:l 2Mbps/64kbps:选择光纤通道采用的传输速率;l 内部时钟/外部时钟:选择光纤通道的同步时钟提取方式;l 运行/测试:选择光纤通信是正常运行模式或测试模式;l 本地/远方:当上述选择为测试模式时,选择本地自环或远方回环方式进行测试。下面对本装置的通信方式、通信同步时钟设置方式、与外部通信系统的连接方式以及通信数据帧格式等问题作进一步说明。1)光纤通信通道方式l 以2Mbps 速率采用专用光纤通道;l 以2Mbps 速率复接PDH 或SDH 系统的2Mbps(E1)接口;l 以64kbps 速率复接PCM(G703)的同向接口。2)光纤通信同步时钟设置方式采用专用光纤通道时,两侧装置拨码开关均应设为“内部时钟”。即数据发送采用装置的内部时钟,接收时钟从接收数据码流中提取。为提高差动保护的性能,建议采用2Mbps 速率。在保护复用PDH 数字通信系统2Mbps (E1)接口时,两侧装置拨码开关均应设为“内部时钟”。在保护复用SDH 数字通信系统2Mbps (E1)接口时,保护装置的时钟方式设置与2Mbps (E1)信号到VC12 的映射方式有关:当VC12 采用异步映射方式时,两侧装置拨码开关均应设为“内部时钟”;当VC12 采用同步映射方式时,两侧装置拨码开关均应设为“外部时钟”。如表3.1 所示。表3.1 复用2Mbps(E1)接口时的同步时钟设置方法PDHSDH(注)VC12映射方式异步映射方式同步映射方式装置同步时钟方式主主主主从从注:当某些SDH 设备具有2M 支路信号输出再定时功能时,应关闭该功能。在保护复用数字通信系统64kbpsPCM 同向接口时,两侧装置拨码开关均应设为“外部时钟”,此时数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源,均为从接收数据码流中提取的系统同步时钟。要求两侧基群设备的时钟必须按照表3.2 所示的要求整定,否则会产生定期的滑码,即数据周期性地丢失或重复。复用64kbps 同向接口时保护的时钟应设置为“从从”方式。表3.2 复用64kbps 同向接口时的时钟设置方法PDHSDHVC12映射方式异步映射方式同步映射方式装置同步时钟方式从从从从从从PCM同步时钟方式主从主从从从3)装置与通信系统的连接方式目前,电流差动保护装置与通信系统可采用的连接方式有专用和复用两种。A、专用方式:连接方式如图3.4所示。图3.4:专用连接方式B、复用方式:连接方式如图3.5所示。图3.5:复用连接方式C、双通道方式:在有条件的情况下,若能使用不同路由的双2Mbps通道(专用、复用均可),则可以提高通信的可靠性,从而提高电流差动保护的性能。4)通信数据帧格式线路两侧保护首先经过同步采样、傅氏滤波、电容电流补偿、并将各相电流模拟量变换成50Hz基波分量的虚部实部和,然后将其以数字数据形式组帧向对侧传输,本侧装置在接收到对侧数据后,根据本侧和对侧电流计算差动电流和制动电流,并根据各差动元件判别区内外故障。为此,两侧保护须借助光纤通信通道进行双向数据传输,供两侧保护计算使用。数据帧中除了电流的模拟量数据外,还包含了同步信息、开关量和模拟量信息以及CRC校验码等数据,具体的数据帧格式如表3.3所示:表3.3:光纤通信数据帧格式相量相量相量本侧收发延时发送进程序号开关量逻辑量备用CRC校验码4字节4字节4字节2字节1字节3字节1字节1字节其中,三相电流的实虚部各以2个字节的整型数据传输;本侧的收发延时转换成微秒值后以2个字节传输;从机侧发送进程序号是一个2进制的8位数,每发送一次加1;开关量和逻辑量包括本侧保护启动元件状态、跳合位继电器开入、从机侧同步标志、各相差动元件启动状态、TA饱和标志、远传信号开入,远跳命令开入等信息;CRC校验码用于对接收到数据误码的循环冗余校验,只有在校验正确的情况下才开放差动保护计算。加上一个备用字节,整个数据帧共由20个字节组成,若由64kbps速率光纤通道传输,则不计光纤通道本身的延时情况下,需要20*8/64=2.5ms的收发延时,加上光纤通道延时,不会超过4ms,这在间隔5ms的发送进程中可以实现。3.3 选相元件DEP-301N/302N对距离保护采用先选相后测量的保护方案,其选相元件分为突变量选相元件和稳态量选相元件,突变量选相元件采用电流突变量进行选相,不仅能适应于被保护线路发生简单相间故障的选相,而且能适应于异地两点接地的故障选相和系统已经存在一点单相接地后被保护线路再发生各种类型故障的选相,根据选相结果可分别用接地突变量距离继电器(异地两点接地时被保护线路存在单相接地故障的情况)或相间突变量距离继电器对故障进行测量和保护。稳态量选相可适应故障转换,使延时段保护也可按选相结果进行测量;稳态量选相元件采用低电压和补偿电压选相判据相结合,配合以电流、健全相电压、零序电流、零序电压等辅助判据,不仅能选出正常的十种故障类型,也能选出单电源侧异地两点接地的故障相别,并同样适应于系统已经存在一点单相接地后被保护线路再发生各种类型故障的选相,稳态量选相结果用于相间距离I,II,III段以及异地两点接地的距离保护,能自适应于系统运行方式、线路长短、过渡电阻、系统振荡等各种情况的变化,准确度很高。本装置的选相元件具有如下特点:1)突变量选相元件采用三个相电流差突变量(、)来选出单相接地故障和三个相电流突变量(、)来选出相间故障,异地两点接地区外接地而本线健全的那一相的电流变化较大时则采用当前电流与故障前电流直接进行幅值比较的判据进行选相,并采用正序电流突变量和负序电流突变量的比较来区分两相和三相故障。由于在非直接接地系统中发生接地故障时中性点位移很大,所以用补偿电压突变量选相就变得不灵敏或失去意义,而采用电流突变量来选出故障相就具有足够的灵敏度和准确度。2)稳态量选相对出口和近处的故障采用低电压选相,直接比较母线处三个相电压和三个相间电压,配合以电流辅助判据,能选出普通的七故障相别(除单相接地故障)之外,还能选出单侧电源异地两点接地故障的相别;针对中长远故障,采用补偿电压进行选相,考虑到长线末端的故障特点,并能适应较短线路的故障选相,分别计算了和这两个点处的六个补偿电压进行比较,配合以电流辅助判据,可以准确地选出各种运行方式下的所有故障相别。3)由于单相接地故障的电流是电容电流,所以只有在本线路发生单相接地故障后电容电流足够大时才可能被选出,本装置的选相方案对单相接地故障仅提供参考信息,也不用于距离保护。4)在系统振荡过程中发生故障或者转换性以及发展性故障时,由于稳态量选相中采用的参考电压是启动前的记忆电压幅值,能自适应于系统的运行方式和故障情况,所以也能正确选出故障相。5)由本装置对距离继电器采用的是先选相后测量的方案,所以选相结果的正确性对于整个保护的可靠性和快速性起着至关重要的作用。正确的选相结果可以使保护流程采用故障相距离继电器的测量,从而使保护能快速可靠地动作,同时也可以减少采样中断的计算量;而一旦选相出错则将造成保护延时动作甚至拒动。本装置的选相方案是在经过了大量的静模和动模试验不断完善后,被证明能适应所有运行工况和故障情况。3.3.1电流突变量选相元件首先计算出三个相电流差突变量和三个相电流突变量的半周积分值:为三相电流的突变量点值。突变量选相流程如下:如果满足,或者则选为A相故障,否则如果满足,或者则选为B相故障,否则如果满足,或者则选为C相故障,否则进入2),上述判据中,取,、分别为故障前三相负荷电流;2)如果满足,而且,则选为ABC故障,否则进入3);3) 如果满足,则继续下面的判据:如果满足,或者则选为AB故障,否则如果满足,或者则选为BC故障,否则如果满足,或者则选为CA故障,上述判据中,取,在选为两相故障后,若满足,则选为两相接地故障,否则就选为两相故障。3.3.2 低电压稳态量选相元件1)将作为中性点位移电压,首先计算三个相对于中性点的相电压 ,然后对这三个电压进行排队,假设最小,而且满足,为正常运行时的母线相电压。则判断(附加B、C两相有流条件或者(本线一相接地,其他线路两相接地),如果满足则选为ABC三相故障,否则进入2);2) 判断如果满足则选为AB两相故障,否则进入3);3) 判断如果满足则选为CA两相故障,否则选为AG单相接地故障; 如果最小,而且满足,或者最小,而且满足,则进行与上述1)3)类似的选相流程,否则如果最小相电压大于则进入4)。4) 如果满足,则选为AB两相故障,否则如果满足,则选为BC两相故障,否则如果满足,则选为CA两相故障,否则(上述三个判据均要附加两个故障相有流条件)进入补偿电压选相流程。上述判据中、分别为故障前的单相和相间正序电压,为最大相电流。3.3.3 补偿电压稳态量选相元件补偿电压选相模块主要负责对线路中长远处的相间故障进行选相,补偿点的选取能适应于线路的长短和故障点的远近,首先计算出和两处的各三个相间补偿电压:然后计算以下三个判据:满足上面三个判据中的一个则判为两相故障,满足三个则判为三相故障,否则判为选相失败。3.3.4 替补选相元件低电压和补偿电压选相模块均失败后,就运用替补选相元件来测量,因为必须要考虑到以下两种情况:(1)当系统发生A相接地后,如果被保护线路上再发生AB两相接地故障,则此时A相存在两个接地点,保护测量到的A相电流是其中的A相故障电流在其中一个接地点的分流,不一定满足这一条件,因此用补偿电压模块选相失败。对于系统而言,此时就是一个两相接地故障,健全相的电压被抬高到,而两故障相电压肯定小于因此我们用如下判据来选出这种情况下的AB两相故障:(2)当系统发生A相接地后,如果被保护线路上再发生AB两相相间故

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