CSC-100B数字式超高压线路保护装置技术说明书

1、4CSC-100B 数字式超高压线路保护装置技 术 说 明 书(试运行)目 录1.1. 概述概述.11.1 适用范围.11.2 产品主要特点.11.3 产品型号说明及功能配置.21.4 产品外形尺寸和安装尺寸.22.2. 技术条件技术条件.42.1 环境条件.42.2 额定参数.42.3 电气绝缘性能.42.4 机械性能.52.5 电磁兼容性.52.6 安全性能.52.7 热性能（过载能力）.52.8 功率消耗.52.9 技术参数.53. 保护功能说明保护功能说明.63.1 启动元件.63.2 距离元件.73.3 选相元件.73.4 突变量方向元件.93.5 零序方向元件.103.6 负序方向

2、元件.113.7 振荡闭锁开放元件.113.8 异常检测和一些判别.113.9 CSC-101 纵联距离保护功能说明.123.10 CSC-102 纵联方向保护功能说明.143.11 CSC-103 纵差保护功能说明.143.12 三段式距离保护功能说明.223.13 零序保护功能说明.23第二篇第二篇 用户安装使用用户安装使用.241. 整定值及整定计算说明整定值及整定计算说明.241.1 CSC-101(2)B 保护整定值及整定计算说明.241.2 CSC-101(2)B 保护定值说明.271.3 CSC-103B 保护整定值及整定计算说明.271.4 CSC-103B 保护定值说明.30

3、2. 装置硬件介绍及典型接线装置硬件介绍及典型接线.312.1 装置概述.312.2 硬件原理说明.322.3 CSC-101(2)B 端子说明.322.4 CSC-103B 端子说明.343. 人机接口及其操作人机接口及其操作.363.1 菜单结构图：.363.2 操作说明（因汉字显示省略）.403.3 压板确认及改变定值区号（因汉字显示省略）.403.4 CSC100 系列保护报文汇总.40附图附图.451.1. 概述概述1.11.1 适用范围适用范围CSC-100B 系列线路保护装置是适用于 220KV 及以上电压等级的数字式成套线路保护装置，其主要功能包括主保护、后备保护、重合闸等功能

4、。根据主保护原理不同，分为纵联距离保护、纵联方向保护和纵联差动保护三大型号。1.21.2 产品主要特点产品主要特点高性能的硬件系统高性能的硬件系统 采用 32 位 DSP 和 CPU 合一的单片机，保持了总线不出芯片的优点。高性能、高速的芯片满足了并行实时计算要求；采用硬件模块化、整背板设计思想，取消传统背板配线的方式，提高了硬件的可靠性，又使得装置机箱统一设计、灵活扩展，充分满足用户的不同要求。 实时自检硬件平台实时自检硬件平台在线检测装置的交流模拟量输入回路和直流电源各输出电压量；装置全部开入量实现在线自检，全部开出量实现在线自检到继电器线圈，通过装置跳闸继电器接点监视实现跳闸回路在线检测

5、；通过装置的硬件在线检测和自检可根本上杜绝因装置硬件损坏造成的不正确动作，并可大大减轻装置定期检验的工作量。 模块化软件设计思想模块化软件设计思想软件设计模块化，保护功能配置灵活，可满足不同用户的要求。 各种保护原理的综合应用各种保护原理的综合应用各种保护继电器并行处理，充分利用各种突变量、稳态量保护原理的优点，完善振荡闭锁的算法，实现在任何时候、任何故障情况都有全线快速保护。 各种选相原理的综合应用各种选相原理的综合应用充分利用电流突变量选相、阻抗选相、电压选相、零负序稳态量选相原理的优点，实现在振荡闭锁、弱电源、复杂故障等情况下都能正确选相跳闸。 振荡闭锁解决方案振荡闭锁解决方案更加完善的

6、系统振荡时 DR/DT 的计算公式，能够快速准确地区分振荡和振荡中故障,保证了系统振荡时能够快速切除区内故障。 光纤差动保护通信接口光纤差动保护通信接口装置配置两个光纤通信接口，可实现一主一备两个通道的通信方式，满足常规接线双通道切换的要求。也可实现三端差动保护以满足“T”接线路保护通道要求。专用光缆通信方式：2Mbps 速率数据接口传输。复用通信方式：2Mbps 速率数据（E1）接口传输和 64Kbps 速率数据（PCM）同向接口传输两种方式可选。 大屏幕液晶显示屏大屏幕液晶显示屏实时显示时间、电流、电压、压板、定值区等信息，可根据用户要求配置。良好的中文视窗界面，使得保护信息、操作信息一目

7、了然。面板 8 个指示灯光，清楚表明装置及断路器的各种状态。 大容量的故障录波和离线的人性化分析软件大容量的故障录波和离线的人性化分析软件具有故障录波功能和事故追忆功能，储存容量达 4M。外接 PC 机通过装置面板的标准 RS-232 串口接收故障录波信息，使用本公司 PC 机分析软件可分析故障和保护的动作行为，清晰显示保护动作全过程。 变电站综合自动化通信接口变电站综合自动化通信接口装置配备高速可靠的 LonWorks 现场总线接口和光、电以太网接口，可采用 103 规约或CSC2000 规约。 人性化、多功能的操作和故障分析软件人性化、多功能的操作和故障分析软件安装本公司故障分析软件的外接

8、 PC 机通过装置面板的标准 RS-232 串口可对装置进行各种操作，并可接收装置的各种信息并进行分析。1.31.3 产品型号说明及功能配置产品型号说明及功能配置CSC-100BCSC-100B 系列保护功能配置表系列保护功能配置表 1 1保护功能保护型号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-101BCSC-102BCSC-103BCSC-101B和CSC-102B、CSC-103B配置了主保护、后备保护、重合闸功能，可适用于220KV及以上电压等级各种接线形式下的线路。 1.41.4 产品外形尺寸和安装尺寸产品外形尺寸和安装尺寸CSC-100B系列保护装置采用符合

9、IEC60297-3的4U结构、标准19英寸机箱。装置整体嵌入式安装，后接线方式。装置端子采用阻燃的小型压接端子。安装开孔尺寸见下图。1.51.5 产品执行的标准产品执行的标准北京四方继保自动化有限公司企业标准CSC-100系列数字式线路保护装置企业标准引用标准：GB/T 2900.1 电工术语 基本术语GB/T 2900.17 电工术语 电器继电器 eqv IEC 6005(IEV446)：1977GB/T 2900.49 电工术语 电力系统保护 eqv IEC 6005(IEV448)：1987GB 4208 外壳防护等级（IP代码）idt IEC 60529：1989GB 4943 信息

10、技术设备的安全GB/T 5169.5-1997 电工电子产品着火危险试验 第2部分：试验方法 第2篇：针焰试验eqv IEC 60695-2-2：1991GB/T 7261-2000 继电器及装置基本试验方法 GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则GB/T 11287-2000 量度继电器和保护装置的振动试验（正弦）idt IEC 60255-21-1：1988 GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验idt IEC 60255-21-2：1988GB/T 14598.3 电气继电器 第5部分：电气继电器的绝缘试验 eqv IEC 6255-5：1977 GB

11、/T 14598.9-1995 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第3篇：辐射电磁场干扰试验 idt IEC 6255-22-3：1989 GB/T 14598.10-1996 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第4篇：快速瞬变干扰试验 idt IEC 6255-22-4：1992 GB/T 14598.13-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第1部分： 1MHz脉冲干扰试验 eqv IEC 60255-22-1：1988 GB/T 14598.14-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第2部分： 静电放电试验 idt IEC 60255-22-2：1996GB 16

12、836-1997 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求DL/T478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件JB/T 7828 继电器及其装置包装贮运技术条件JB/T 9568-2000 电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件IEC 60794-1：1996 光纤电缆 一般规范IEC 60794-2：1989 光纤电缆 产品规范IEC 60297-3： 电子设备机械结构 486.2mm(19in)系列机械结构尺寸 第三部分：机箱及插件IEC 60255-5：2000 量度继电器和保护装置的绝缘配合 要求和试验2.2. 技术条件技术条件2.12.1 环境条件环境条件产品在以下环境

13、条件下能正常工作：a) 环境温度：-1055，-2570（从中选择一档）；相对湿度不大于90；b) 大气压力：80kPa110kPa（海拔高度2km及以下）；c) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及产品安全的危险和超出本说明书规定的振动、冲击和碰撞。2.22.2 额定参数额定参数交流电压：100/V；开口三角电压 100V；线路抽取电压：100V 或 100/V；33交流电流：5A ，1A 可选交流频率：50HZ直流电压：220V,110V 可选2.32.3 电气绝缘性能电气绝缘性能2.3.1 介质强度产品能承受 GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-5）规定的交流电压

14、为 2kV（弱电回路为500V） 、频率为 50Hz、历时 1min 的介质强度试验，而无击穿和闪络现象。2.3.2 绝缘电阻用开路电压为 500V 的测试仪器测定产品的绝缘电阻值不小于 100M，符合 IEC60255-5：2000 的规定。2.3.3 冲击电压产品能承受 GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-5）规定的峰值为 5kV（额定电压为220V）或 1kV（额定电压50V）的标准雷电波的冲击电压试验。2.42.4 机械性能机械性能2.4.1 振动产品能承受 GB/T 11287（idt IEC60255-21-1）规定的 I 级振动响应和振动耐受试验。2.4.

15、2 冲击和碰撞产品能承受 GB/T 14537（idt IEC60255-21-2）规定的冲击响应和冲击耐受试验，以及 I级碰撞试验。2.52.5 电磁兼容性电磁兼容性2.5.1 脉冲群干扰产品能承受 GB/T 14598.13（eqv IEC60255-22-1）规定的 1MHz 和 100kHz 脉冲群干扰试验。2.5.2 静电放电干扰产品能承受 GB/T 14598.14（idt IEC60255-22-2）规定的级（接触放电 8kV）静电放电干扰试验。2.5.3 辐射电磁场干扰产品能承受 GB/T 14598.9（idt IEC60255-22-3）规定的级（10V/m）的辐射电磁场干

16、扰试验。2.5.4 快速瞬变干扰产品能承受 GB/T 14598.10（idt IEC60255-22-4）规定的级（电源端口 4 kV，其他端口2kV）的快速瞬变干扰试验。2.62.6 安全性能安全性能产品符合 GB 16836 外壳防护等级不低于 IP20、安全类别为 I 类。2.72.7 热性能（过载能力）热性能（过载能力）产品的热性能（过载能力）符合 DL/T 478-2001 的以下规定：a) 交流电流回路：在 2 倍额定电流下连续工作，10 倍额定电流下允许 10s，40 倍额定电流下允许 1s；b) 交流电压回路：在1.2倍额定电压下连续工作，1.4倍额定电压下允许10s；2.8

17、2.8 功率消耗功率消耗产品的功率消耗符合 DL/T 478-2001 的以下规定：a) 交流电流回路：当额定电流为5A时，每相不大于1VA；额定电流为1A时，每相不大于0.5VA；b) 交流电压回路：在额定电压下每相不大于1VA；c) 直流电源回路：当正常工作时，不大于35W；当保护动作时，不大于60W；2.92.9 技术参数技术参数2.9.1. 交流回路精确工作范围a)相电压： 0.4V70V b)开口三角电压：1V120V（Un:100V）c)电流：0.08In20In2.9.2. 纵联距离元件a)整定范围：0.0199.9b)动作时间：不大于 25ms；2.9.3. 纵联零序方向元件a

18、)整定范围：0.08In20Inb)零序动作电压：3u0 1.5vc)动作时间：不大于 25ms；2.9.4. 纵联方向元件a)动作时间：不大于 25ms；2.9.5. 距离元件a)整定范围：0.0199.9b)距离 I 段的暂态超越：不大于3%。c)距离 I 段动作时间：0.7 倍整定值以内时，不大于 20ms。d)测距误差（不包括装置外部原因造成的误差）金属性短路时，不大于+2%，有较大过渡电阻时测距误差将增大。2.9.6. 零序方向元件a)整定范围：0.08 In 20In；b)零序 I 段的暂态超越 ：不大于3%。c)零序电流 I 段的动作时间：1.2 倍整定值时，不大于 20ms；2

19、.9.7. 动作精度a)电流元件：3% b)电压元件：3% c)方向元件：IQD或 3i0IQD其中：i=| |iK-iK-T|-|iK-T-iK-2T| |，指 AB、BC、CA 三种相别，3i0 为零序电流突变量，IQD 为突变量起动定值。除突变量启动外，本保护还设置了零序辅助启动，解决大过渡电阻接地短路的启动灵敏度问题。判据为：3I0 I04 为保证静稳失稳情况下保护的正确动作，本保护还设置了静稳失稳启动元件。判据为：1）BC 相阻抗进入阻抗三段，又返回。2）A 相电流大于静稳电流，又返回。3.23.2 距离元件距离元件各段距离元件动作特性均为多边形特性，如图 3-1 所示，注意仅 RD

20、Z 及 XDZ 两个值可以整定。为保证出口短路的明确方向性，采用记忆电压，即用故障前的电压顺移两个周波后，同故障后电流比相。小矩形动作区是为了保证出口故障时保护的可靠性。小矩形动作区的 X、R 取值如下表所示：X 取值当 XDZ1时，取 0.5（In=5A）或 2.5（In=1A）R 取值8 倍上述 X 取值与 RDZ/4 两者中小者 图 3-1 距离元件动作特性距离元件还设有反方向元件，反向元件不需整定， ，阻抗定值取为正方向的 1.25 倍，灵敏度自动高于正向元件，见图 3-2。图 3-2 距离反方向元件动作特性3.33.3 选相元件选相元件选相元件可以判别故障的相别，利用各种选相原理判别

21、不同故障情况足保护选相跳闸的要求。本保护针对不同的情况，综合利用各种选相原理，在突变量起动后故障初期时采用突变量选相元件，在振荡闭锁模块中，退出突变量选相元件，采用稳态序分量选相元件。电流突变量选相和稳态序分量选相均不适用于弱电源、终端变故障小电流或无电流的情况，此时采用低电压和阻抗选相元件。a突变量选相元件本选相元件有相间电流突变量元件和变补偿的阻抗选相元件组成，在一点故障时可以正确选出其故障相，在正反向同时故障时可以正确选出正向故障相。在保护由突变量起动元件起动后第一次进入故障处理程序时，采用相电流差的突变量选相元件，突变量选相元件的基本原理主要为比较相间电流的突变量IAB、IBC和ICA

22、，如下表所示（表中“”表示较大， “”表示很大， “”表示较小。选相结果电流突变量ABCABBCCAABCIABIBCICAb稳态序分量选相元件稳态序分量选相元件主要根据零序电流和负序电流的角度关系，再加以相间故障排除法进行选相。根据理论分析，当发生 A 相接地或 BC 相间短路并经较小弧光电阻接地时，以 I0a 为基准，I2a 位于-30+30区内，当 BC 两相短路接地电阻增大时，I2a 越滞后于 I0a。根据 I2a/I0a 的角度关系划分为六个相区，如图 3-3：（1）-30+30 对应 A 或 BC（2）+90+30 对应 AB（3）+150+90 对应 C 或 AB（4）-150+

23、150 对应 CA（5）-90-150 对应 B 或 CA（6）-150-30 对应 BC在以上 2、4、6 单一故障类型的相区，直接确认为相应的相间故障，在 1、3、5 有单相及相间两种故障类型的相区，由于两种故障类型的相别总是不相关的，通过计算相间阻抗，若相间阻抗大于相间阻抗整定值，则排除了相间故障的可能性，判为相应的单相接地故障，否则判为相应的相间故障。BCB,CACAC,ABABA,BC-90+90+150-150-30+30Ioa图 3-3 稳态序分量选相区域另外，本选相元件中还增加了相电流方向元件，实现在复杂故障情况下正确选出正方向故障相。c低电压和阻抗选相元件终端负荷线路故障时，

24、流过弱电源侧保护的电流不再与通常双端电源线路故障时特征相同。本保护的选相元件可以适应弱电源侧保护的要求。采用了低电压和阻抗选相方案，实现了弱电源侧的正确选相跳闸。保证终端负荷线路发生故障时，保护不仅能够准确快速地发出跳闸命令，而且可以正确选相。3.43.4 突变量方向元件突变量方向元件图 3-4 突变量方向保护基本原理突变量方向保护，采用三种相间突变量电流IAB、IBC和ICA中最大者，与其对应的相间电压突变量比较方向，这样可以保证任一种故障类型突变量方向元件都具有最高的灵敏度。突变量方向保护的基本原理如图 3-4 所示：如图 3-4 所示，当在 F1 点故障时（区内故障） ，M 侧和 N 侧

25、突变量电流超前突变量电压约90，而在区外 F2 点故障时，M 侧突变量电流IM 滞后于其突变量电压Um约 90。对于正、反MNF2F1IMINImInufunumImInunumuf方向故障时，其相位差约 180，具有明确的方向性。突变量元件也设有正、反两个方向的方向元件，正向元件的整定值可以整定，借用突变量起动元件定值 IQD，反向元件不需整定，灵敏度自动比正向元件高，电流门槛取为正方向的0.625 倍。突变量正方向动作区为 18arg（I/U）180突变量反方向动作区为-162arg（I/U）0 Ulm反反反反反反818118图 3-5 突变量方向元件动作区a突变量正方向元件动作判据为：i

26、. 突变量方向判为正方向ii. 突变量电流IAB、IBC和ICA中最大者还应大于 2 倍 IQDb突变量反方向元件动作判据为：i. 突变量方向判为反方向ii. 突变量电流IAB、IBC和ICA中最大者还应大于 1.25 倍 IQD3.53.5 零序方向元件零序方向元件零序元件也设有正、反两个方向的方向元件，正向元件的整定值可以整定，反向元件不需整定，灵敏度自动比正向元件高，电流门槛取为正方向的 0.625 倍。零序正方向动作区为 18arg（3I0/3U0）180零序反方向动作区为-162arg（3I0/3U0）01881813U0lm反反反反反反图 3-6 零序方向动作区a零序正方向元件的动

27、作判据为：位于零序正方向动作区且 3I03I0DZ其中：3I0DZ 指高频零序电流定值 3I0、零序 IIV 段电流定值 I01、I02、I03 和 I04。b零序反方向元件的动作判据为：位于零序反方向动作区且 3I00.625*3I0DZ鉴于零序方向保护因 3V0极性接反而误动作的事件屡见不鲜，本保护采用自产 3V0，即由软件将三个相电压相加而获得 3V0，供零序方向元件方向判别用，但 TV 断线时，又自动改用来自开口三角的 3V0，(受公用控制字“有外接开口三角 3U0”控制)，这样既利用了自产 3V0保证接线正确的优点，又利用了开口三角提供的 3V0不受 TV 断线的影响的优点。用于判零

28、序方向的3V0有一固定门槛为 1.5V 有效值。保护在正常故障时，可自动校验开口三角 3u0 的极性，若有问题，可自动告警。3.63.6 负序方向元件负序方向元件高频保护振荡闭锁模块中还设置了负序方向元件，作为不对称故障时开放阻抗方向的判据。负序正方向动作区为 18arg（3I2/3U2）180负序反方向动作区为-162arg（3I2/3U2）01881813U2lm反反反反反反图 4-8 负序方向元件动作区a负序正方向元件的动作判据为：位于负序正方向动作区 且 3I23I0DZ其中：3I0DZ 为高频零序电流定值 3I0。3.73.7 振荡闭锁开放元件振荡闭锁开放元件故障后 150ms 之内

29、，不考虑振荡闭锁，在 150ms 之后，考虑发生振荡，根据测量阻抗的特征区分振荡和非振荡，在此期间，利用零序和负序特征保护不对称短路故障，对振荡闭锁期间发生的三相故障，采用一种基于电阻变化规律的线路故障与振荡识别方法（已申请专利）识别是否区内故障，不需用户整定。3.83.8 异常检测和一些判别异常检测和一些判别3.8.1 TV 断线检测装置设有两种检测 TV 断线的判据，两种判据都带延时，且仅在线路正常运行，起动元件不启动的情况下投入，一旦起动元件起动，TV 断线检测立即停止，等整组复归后才恢复。判据 a 为：三相电压之和不为零：VaVbVc 7 伏（有效值）判据 a 可以用于检测一相或二相断

30、线。判据 b 为：Va、Vb 及 Vc 任一相电压小于 8 伏，且任一相电流大于 0.05 倍额定电流或断路器在合位（利用跳闸位置开入） 。判据 b 还可以检测三相失压的情况，附加电流条件是防止 PT 在线路侧时，断路器合闸前误告警。设置断路器在合位（利用跳闸位置开入）的条件是为了防止电流过小（例如对侧未合闸）时三相失压不能告警。当任一相电压小于 8 伏，电流大于 0.04 倍额定电流或虽然电流不大于0.04 倍额定电流，但断路器在合位，均可以报警。在 TV 断线条件下所有距离元件、负序方向元件退出工作，零序方向元件改取外接 3V0 判方向，装置将继续监视 PT 电压，一旦电压恢复正常，各元件

31、将自动重新投入运行。3.8.2 CT 断线检测为防止 CT 断线引起保护误动作，本装置还设置了 CT 断线检测，在零序电流持续 12s 大于I04整定值时报警，并闭锁零序各段保护。3.8.3 手合及重合加速判别在有开关跳闸位置情况下，又有电流突变量启动，则判为手动合闸，投入手合加速回路。高频保护和距离保护采用阻抗加速判别是否手合于故障，零序保护采用延时 100ms 判别是否手合于故障。保护检测到开关跳开后，在检测到故障相又有电流（单重） ，或任一相又有电流（三重）时，判为重合闸动作，保护将根据整定值控制字决定是否投入重合闸后加速功能， 3.93.9 CSC-101CSC-101 纵联距离保护功

32、能说明纵联距离保护功能说明3.9.1纵联距离保护功能配置CSC-101 纵联保护配置有纵联距离保护（包括纵联相间方向距离、纵联接地方向距离保护）和纵联零序方向保护，用于快速切除相间故障和单相接地故障。3.9.2振荡闭锁开放元件振荡闭锁期间，共设置三个方向停讯元件切除震荡闭锁过程中发生的故障，纵联零序方向元件，负序方向元件开放的纵联距离方向元件和基于电阻变化规律的振荡中三相故障判别元件。负序方向元件的定值采用和零序方向相同的定值。基于电阻变化规律的振荡中三相故障判别元件应用故障时电阻分量小且不变的原理，其门槛可根据系统情况实时调整，根据计算电阻变化量的大小自动调整动作延时，保证纵联高频保护正确快

33、速动作。3.9.3通道逻辑CSC-101 纵联保护可适用于三种通道方式：专用收发讯机闭锁式，允许式，非专用收发讯机闭锁式。3.9.3.1专用收发讯机闭锁式 采用专用收发讯机时，要求为单频制，即二侧的收信机都同时接收本侧及对侧的信号。保护输出发讯接点和停讯接点，保护起动时发讯接点闭合，停讯接点打开，判为正方向后发讯接点返回，停讯接点闭合。另外本装置还设置了二级延时，一是每侧必须在收到高频信号 5ms 之后才允许停信，二是本侧停信后要求持续 8ms 收不到高频信号才动作于出口。本装置同时提供两种与专用高频收发讯机配合的方式，即远方起讯等逻辑由保护完成和由收发讯机完成两种方式。由保护完成时，远方起讯

34、、其它保护停讯、位置停讯、通道自检等都由保护完成，收发讯机接入保护的发讯接点，保护接入收发讯机的收讯输出和告警接点。远方起讯逻辑由收发讯机完成时，收发讯机接入保护的发讯接点和停讯接点，保护接入收发讯机的收讯输出即可，相关的控制字的整定见定值整定部分。由保护完成远方起讯等逻辑时，特别需要注意发信控制接点打开时，要求收发信机立即停由保护完成远方起讯等逻辑时，特别需要注意发信控制接点打开时，要求收发信机立即停信，对于有些型号的收发信机这需要专门设置！信，对于有些型号的收发信机这需要专门设置！远方起讯由收发讯机完成时，与高频通道相关的逻辑均由高频收发信机完成，包括：远方启讯、高频通道手动检查和定时自动

35、检查、其它保护动作停信、开关三跳位置停信等。此时应注意，开关三跳位置停信回路应采用三相跳位接点串联再与手合常闭接点串联，以免手合合环时，手合侧保护的三跳位置接点比开关主触头转换慢，可能导致手合侧保护停信的现象发生。远方起讯等逻辑由保护完成时，与高频通道相关的逻辑均由保护装置完成，包括：远方启讯、高频通道手动检查和定时自动检查、其它保护动作停信、开关三跳位置停信等。a远方启动发讯；当收到对侧高频信号后，如本侧 TWJ 没有动作，则立即发讯 10 秒；如本侧在跳闸位置（TWJ 动作） ，则延时 160ms 发讯。由保护实现远方启动发讯功能时，必须解除收由保护实现远方启动发讯功能时，必须解除收发讯机

36、的远方起讯回路发讯机的远方起讯回路！b手动通道试验：按下通道试验按钮，手动检查通道端子有开入时，本侧发讯，200ms 后本侧停讯，对侧保护收到高频讯号立即连续发信 10 秒，本侧保护收到对侧高频讯号达 5 秒后，本侧再次发讯 10 秒后通道试验结束。同时有收讯输入和收发讯机告警信号，则报告 3DB 告警。长期有收讯输入或通道自检过程中收讯有缺口，则报告高频通道故障。若没有进行通道自检时，有收发讯机告警信号，则报告收发讯机故障。c定时通道试验：用户通过整定控制字，可以选择每天固定的整点时间自动进行高频通道试验，其动作过程与手动通道试验一样。d其它保护动作停信：其它保护停信端子有开入时，保护即停信

37、，无论开入时间长短，停信120ms 后返回，且只有在保护启动状态才起作用。停讯展宽 120ms， e三跳位置停信：保护未起动，三相跳闸位置端子都有开入时，当收到对侧高频信号后，则停信 160ms 再发讯。保护启动后，自动解除三跳位置停信。3.9.3.2允许式允许式可采用各种通道，包括复用载波通道，微波通道，光纤通道等。在这种方式下，采用各种复用接口设备时，要求每侧都只接收对侧传来的命令信号。允许式只有发讯接点。在保护判为正方向故障时，发允许信号，允许对侧跳闸，本侧接受到对侧允许信号，也跳闸。保护与通讯设备间的接口为通讯设备接入保护的发讯接点，保护接入通讯设备的收讯接点和解除闭锁讯号接点。其他保

38、护停讯和三跳位置停讯等功能均可由保护完成。载波通道允许式的特殊问题是本线路故障引起高频通道阻塞可能造成拒动， “解除闭锁”逻辑可解决这一问题。本装置不考虑单相接地故障造成通道阻塞的可能，因而解除闭锁只用于相间故障。本侧保护判为正方向区内相间故障，收不到对侧的允许信号，在投入解除闭锁功能的情况下，只要解除闭锁端子有开入，保护即可出口。解除闭锁只适用于相间故障，且只在保护起动后的 200ms 内投入。3.9.3.3非专用收发讯机闭锁式非专用收发讯机闭锁式可采用各种通道，包括复用载波通道，微波通道，光纤通道等。在这种方式下，采用各种复用接口设备时，要求每侧都只接收对侧传来的命令信号。闭锁式只有发讯接

39、点。在保护判为反方向故障时，发闭锁信号，闭锁对侧跳闸，反方向元件返回时，收回闭锁讯号，对侧判为正方向故障，又收不到闭锁讯号，就可以跳闸。保护与通讯设备间的接口为通讯设备接入保护的发讯接点，保护接入通讯设备的收讯接点。其他保护停讯和三跳位置停讯等功能均可由保护完成。装置同复用载波机接口配合而用于闭锁式时，由反方向元件控制发信是国外保护的传统做法，复用载波机接口装置也正是按此设计的，如果将国内同专用收发信机配合的传统做法用于复用载波机接口，有一系列问题，例如它有较长的脉冲展宽时间，发讯时间不能太长等等。此外，这种方式还有一个优点是能解决有一端为无电源或弱电源的问题，因为区内故障时无电源侧的反方向元

40、件不会动作，因而不会误闭锁对侧保护。3.9.4弱电源侧保护如果被保护线路的一侧为弱电源或无电源，弱电源侧保护正方向发生线路故障时，流过弱电源侧保护的电流不再与通常双端电源线路故障时特征相同，此时应投入高频保护的弱馈功能。投入弱馈功能后，本保护能够满足以下要求：i区内故障时强电侧保护快速出口，弱电源侧保护可以由控制字选择是否跳闸，如果选择跳闸则保护可以正确选相跳闸。ii可以与各种专用收发信机和复用接口设备配合，以实现弱馈功能。本保护选相元件可以满足弱电源侧时线路故障的选相要求，实现弱电源侧的正确选相跳闸。即使是终端负荷线路发生故障时，保护不仅能够准确快速地发出跳闸命令，而且可以正确选相。3.9.

41、4.1低电压启动元件当弱电源保护投入时，CSC-101 除以上介绍的启动元件外，还加入了低电压启动元件。i：电压突变量大于 30V；ii：有收讯讯号；（无论闭锁式还是允许式）3.9.4.2弱电源动作逻辑说明弱电源保护停讯条件如下：i至少有一相或相间电压低于 0.5Un ii保护正方向和反方向元件均不动作 iii启动时间小于 150ms.iv30ms 确认收不到闭锁信号3.103.10 CSC-102CSC-102 纵联方向保护功能说明纵联方向保护功能说明CSC-102 纵联保护主要配置有纵联方向保护和纵联零序方向保护，用于快速切除相间故障和单相接地故障。其振荡闭锁的逻辑同 CSC-101 纵联

42、距离保护。本保护突变量方向仅用于故障初期，是因为经过多年的实践也证明，突变量元件在故障的初期，能够以其动作的快速性和可靠性迅速切除区内各类故障，但是在故障的后期，由于系统中可能会出现的一系列的操作，往往会引起这类元件的误动作。3.113.11 CSC-103CSC-103 纵差保护功能说明纵差保护功能说明3.11.1电流差动保护主要功能1）电流差动保护配有分相式电流差动保护和零序电流差动保护，用于快速切除各种类型故障。2）具有电容电流补偿功能。利用线路两侧电压对电容电流进行精确补偿，可提高差动保护的灵敏度。3）具有 TA 断线闭锁功能，TA 断线后可以通过控制字设置解锁。4）具有 TA 饱和检

43、测功能。5）保护中具有 TA 变比补偿功能，线路两侧保护可以使用变比不同的 TA。6）具有 2M 高速通信口，可采用专用通道（2M） ，可复用 2M(E1)接口，也可复接PCM(64K)同向接口。7）具有双通道冗余功能，两个通道可分别采用专用/复用、64K/2M 任意组合。8）可适用于 T 接线路的三端系统。9）经由保护的通信通道可传送“远跳”命令和“远传”命令。10）有通道监视和误码检测功能。11）保护间的数据通信采用 32 位 CRC 校验，具有超强抗误码能力。12）具有远方环回功能。13）具有制动曲线测试功能。3.11.2电流差动保护主要原理3.11.2.1 数字电流差动保护系统的构成C

44、 CS SC C- -1 10 03 3数字通信终端设备C CS SC C- -1 10 03 3数字通信终端设备M MC CB BT TA AT TA AC CB BN NI IM M A A、B B、C CI IM M A A、B B、C CI IN N A A、B B、C CI IN N A A、B B、C C微微波波或或光光纤纤通通道道数字式电流差动保护系统构成示意图数字式电流差动保护系统构成示意图上图中保护与通信终端设备间采用光缆连接。保护侧光端机装在保护装置的背板上。通信终端设备侧由本公司配套提供光接口盒 CSC-186。3.11.2.2 差动保护原理1) 突变量差动保护：动作方程

45、：IDIHID0.6IB 0ID0.8IB-IH ID=3IH式中：ID=M+N,为经电容电流补偿后的突变量差动电流。IB=M-N, 为经电容电流补偿后的突变量制动电流。IH=MAX(IDZH，2IC)，为高定值，IDZH 为“分相差动高定值” ，按大于 2 倍电容电流整定；IC 为正常运行时的实测电容电流。 2) 高定值分相电流差动保护：动作方程：IDIHID0.6IB 0ID0.8IB-IH ID=3IH式中：ID=(M-MC)+( N-NC),为经电容电流补偿后的差动电流。IB=(M-MC)-( N-NC), 为经电容电流补偿后的制动电流。IH=MAX(IDZH，2IC)，为高定值，ID

46、ZH 为“分相差动高定值” ，按大于 2 倍电容电流整定；IC 为正常运行时的实测电容电流。 I I差差动动I I制制动动5IDZIDZ3IDZk=0.6k=0.8图图 差动保护的制动特性差动保护的制动特性3）低定值分相电流差动保护：动作方程：IDILID0.6IB 0ID0.8IB-IL ID=3IL式中：ID=(M-MC)+( N-NC),为经电容电流补偿后的差动电流。IB=(M-MC)-( N-NC), 为经电容电流补偿后的制动电流。IL=MAX（IDZL，1.2IC） ，其中 IDZL 为“分相差动低定值” ，按大于 1.2 倍电容电流整定；IC 为正常运行时的实测电容电流。低定值分相

47、电流差动保护经 40ms 延时动作。4） 零序电流差动保护：动作方程：ID0I0ZID00.75IB0 式中：ID0=(MA-MAC)+ (MB-MBC) + (MC-MCC)+( NA-NAC)+ ( NB-NBC) + ( NC-NCC),为经电容电流补偿后的零序差动电流。IB0=(MA-MAC)+ (MB-MBC) + (MC-MCC)( NA-NAC)+ ( NB-NBC) + ( NC-NCC), 为经电容电流补偿后的零序制动电流。其中 I0Z 为“零序差动整定值” ，按内部高阻接地故障有灵敏度整定； 零序电流差动保护经 TI0 延时动作，TI0 可整定。ID0IB00.75I0Z动

48、作区5） 三端系统电流差动保护：三端系统电流差动保护除差动电流和制动电流的计算方法不同外，其余配置同两端系统。ID=(M-MC)+( N-NC)+ ( T-TC),为经电容电流补偿后的差动电流。IB=(M-MC)-( N-NC) + ( T-TC), 为经电容电流补偿后的制动电流，式中假设 M 端的电流幅值最大。3.11.2.3 差动保护的起动元件采用相电流差突变量起动元件零序电流（）突变量起动元件03i零序辅助起动元件当两侧差动保护起动元件均起动时，才允许分相电流差动和零序电流差动保护动作跳闸。3.11.2.4 电容电流补偿方案正常运行时（启动前） ，计算作为实测电容电流CNMIII在保护启

49、动后，将 IC 作为浮动门槛利用故障后的线路两侧的实测电压对电容电流进行精确补偿，即半补偿方案：在线路两侧各补偿电容电流的一半。对于三端系统，每侧各补偿电容电流的三分之一。图 1 线路正序 型等值电路图 2 线路负序 型等值电路图 3 线路零序 型等值电路电容电流的计算公式如下：以 A 相为基准，M 侧的各序电容电流分别为：MC1 M1/ -j2XC1 MC2 M2/ -j2XC2 MC0 M0/-j2XC0 M 侧的各相电容电流为：设 XC1 XC2MAC MC1 MC2 MC0 （M1M2M0M0）/-j 2XC1 M0/-j2XC0 （MAM0）/-j 2XC1 M0/-j2XC0 MB

50、C 2*MC1 *MC2 MC0 （2*M1*M2M0M0）/ -j2XC1 M0/-j2XC0 （MBM0）/ -j2XC1 M0/-j2XC0 MCC *MC1 2 *MC2 MC0 （*M12 *M2M0M0）/-j 2XC1 M0/-j2XC0 （MCM0）/ -j2XC1 M0/-j2XC0 同理，N 侧的各相电容电流为：NAC （NAN0）/-j 2XC1 N0/-j2XC0 NBC （NBN0）/ -j2XC1 N0/-j2XC0 NCC （NCN0）/-j 2XC1 N0/-j2XC0 3.11.2.5 线路两端 TA 变比补偿当线路两端 TA 变比不一样时，可根据整定的 TA

51、 变比调整系数，使两侧的二次电流一致。3.11.2.6 TA 断线检测断线侧的零序电流连续 12 秒大于 I04 定值而断线相电流小于 0.06In(In 为二次侧额定电流)计算出正常两侧的差电流连续 12 秒大于 0.15In 而断线相电流小于 0.06In3.11.2.7 TA 饱和检测 采用模糊识别法对 TA 饱和进行检测,当判别出 TA 饱和后,自动抬高制动系数。3.11.2.8 远传命令CSC 103 保护装置设有两个经光电隔离的远传命令开入端子，本装置籍助数字通道，利用每帧数据中的控制字向对侧传送，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，供用户灵活选择使用。3.11

52、.2.9 远方跳闸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，本保护装置设有一个远方跳闸开入端子 ，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。远方跳闸可通过控制字选择经启动元件闭锁或者经方向元件(阻抗 II 段)闭锁。3.11.2.10 弱馈启动功能如果被保护线路的一侧为弱电源或无电源，弱电源侧保护正方向发生线路故障时，流过弱电源侧保护的电流可能很小，装置无法启动，由于两侧启动元件相互闭锁，可能造成无法跳闸出口。此时应投入差动保护的弱馈功能： 弱馈侧收到对侧启动信号后，满足以下所有条件时，弱馈侧保护被拉入故障处理程序，允许强电源侧保护出口，本侧也能跳闸。

53、1)投入弱馈功能（控制字）2)收到对侧启动信号3)至少有一相或相间电压低于 0.5 Un如果弱馈侧无 PT，不能提供电压量时，强电源侧保护可通过控制字选择“差动保护不受对侧启动元件闭锁”功能，则强电源侧保护可不受对侧启动元件闭锁，而能快速跳闸。3.11.2.11 通道环回实验功能为方便用户进行带通道整组实验。本装置提供远方环回实验功能。将本侧装置的控制字 2的 D6 位置 1（对侧装置该位必须置 0，否则会报“通道环回设置错” ，通道环回实验只能在一侧进行） ，对侧装置自动进入远方环回状态：收到本侧的采样报文后再回传给本侧。这样就可在本侧进行各种短路实验。3.11.2.12 制动曲线实验功能为

54、方便用户进行差动判据的制动曲线和闭锁角实验。本装置提供制动曲线实验功能。将本侧装置的控制字 2 的 D5 位置 1，本侧装置自动进入制动曲线实验状态：对于两端系统，将 A 相电流作为本侧电流，B 相电流作为对侧电流；对于三端系统，将 A 相电流作为本侧电流（M 侧） ，B 相电流作为对侧电流（N 侧） ，C 相电流作为对侧电流（T 侧） 。这样就可在一台装置上进行制动曲线和闭锁角实验。3.11.2.13 差动保护的压板差动保护只有在两侧压板都处于投入状态时才能动作，两侧压板互为闭锁。(最好增加自检功能，在仅有一侧压板投入时经延时告警)3.11.2.14 CSC103 电流差动保护的通信1） 通

55、道方式通道方式以 2Mbps 速率采用专用光纤通道以 2Mbps 速率复接二次群设备的 2M(E1)接口以 64Kbps 速率复接 PCM(G703)同向接口2) 通信时钟的同步方式通信时钟的同步方式采用专用光纤通道时，两侧的电流差动保护装置的同步通信时钟，采用采用专用光纤通道时，两侧的电流差动保护装置的同步通信时钟，采用“主主-主主”时钟方式。时钟方式。即两侧保护均采用内部时钟（主时钟）即两侧保护均采用内部时钟（主时钟） 。在保护复用数字通信系统（在保护复用数字通信系统（SDH 和和 PDH）2M(E1)接口或接口或 64KbpsPCM 同向接口时，两侧同向接口时，两侧的电流差动保护装置的时

56、钟方式均应置为外方式（从时钟）的电流差动保护装置的时钟方式均应置为外方式（从时钟） ，均取系统同步时钟。，均取系统同步时钟。3) 采样同步采样同步R RE EL LA AY YR RE EL LA AY YM MN N同同步步端端参参考考端端tp1tm1tm2tm3tm4tn3tn4tn5tm5tm*tn3*tn1tn2tn*tp2m端发数据n端发数据td 采样同步原理图采样同步原理图每个装置均可预先设置成参考端或同步端 为保证两侧保护采样同步，设定为采样同步端的一侧发一帧同步请求命令，其中包括采样标号，采样参考端在收到同步端发来的命令后返回一帧数据，其中包括参考端的采样标号及该采样相相应的时

57、间等信息，同步端收到参考端的相应数据报文后，可计算出通信传输延时和两侧采样时间差，同步端这个采样时刻的偏差，确定调整次数，t经过保护对采样时间的数次微调，直到，两侧装置的采样完全同步。0t这种同步方法的优点是两侧装置采样同步后，完成差动保护算法时，仅需对齐两侧装置的采样标号即可保证算法的正确性，无需为通信的延时进行额外的补偿计算。这不仅简单，更为可贵的是，在完成差动保护算法的计算过程中，与通信传输延时无关。这就意味着用这种方法实现采样同步的差动保护装置可适应通信路由发生变化的通信系统。本保护装置可适应于由于通信路由发生变化而造成传输延迟达 20ms 之多，其同步误差不超过 1。需要注意的是，不

58、论通信通道采用的是专用光纤通道还是复用数字通信通道，两侧的电流需要注意的是，不论通信通道采用的是专用光纤通道还是复用数字通信通道，两侧的电流差动保护必须一侧设为参考端，另一侧设为同步端（对于三端系统，差动保护必须一侧设为参考端，另一侧设为同步端（对于三端系统， 必须一侧设为参考端，另必须一侧设为参考端，另两侧设为同步端）两侧设为同步端） 。4) 数据通信的帧格式数据通信的帧格式控制字采样标号IA相量IB相量IC相量开关量CRC1 字节1 字节4 字节4 字节4 字节2 字节4 字节其中，控制字控制字包含有帧性质及保护起动元件逻辑状态、数据窗选择、三跳位置等开关量信息；采样标号采样标号是一个二进

59、制 8 位数，每采样一次加 1；三相电流向量信息三相电流向量信息，每相各 4 字节，前 2字节为向量虚部，后 2 字节为向量实部；开关量开关量中包括远方跳闸开入、母差保护动作开入、TA断线、TA 饱和等信息；CRC 冗余校验码冗余校验码按通信规约形成，收信侧保护接收到一帧数据后利用CRC 冗余循环检验码对收信数据检验，当 CRC 检出一帧收信数据有错，舍弃该帧数据，舍弃一帧数据相当于保护延时动作 3ms，收信数据 CRC 检验无误时，该帧数据有效，在保护计算中可以使用。5）电流差动保护装置与通信系统的连接方式）电流差动保护装置与通信系统的连接方式连接有复用方式和专用方式两种。i)复用方式：连接

60、方式如下CSC系列纵联差动保护CSC系列纵联差动保护64Kb接口或2M（E1）接口光信号或微波信号CSC-186CSC-186M侧保护装置通信接口通信接口数字传输设备数字传输设备N侧保护装置64Kb接口或2M（E1）接口复用连接方式示意图复用连接方式示意图ii)专用方式：连接方式如下光纤接口光纤接口M侧保护装置N侧保护装置专用光缆2M速率CSC-103CSC-1033.123.12 三段式距离保护功能说明三段式距离保护功能说明此功能应用于 CSC-100 系列各种保护型号配置。3.12.1距离保护功能配置距离保护设置了三段相间距离和三段接地距离保护，用于切除相间故障和单相接地故障，还设有可投退