500kV线路保护

▪ 其中：φ为a,b,c三种相别，T为20ms
▪ △iφ——为相电流突变量
▪ △IT——为相电流不平衡量的最大值 ▪ 当任一相电流突变量连续三次大于启动门坎时，保护启动。
▪ （2）零序电流辅助启动元件
▪ 为了防止远距离故障或经大电阻故障时相电流突变量启动元件灵敏度 不够而设置。该元件在零序电流大于启动门坎并持续30ms后动作。
I I I
S
0
O
0
MK
I I
CDMAX
WI
▪ 其中分别为本侧零序电流和对侧零序电流，为差流最大相的相电流， I断M线K相为即预为定差的流门最坎大值相(1。0%In)，IWI为无电流门坎。由以上判据识别出的
▪ 本判据简单可靠，对于负荷电流大于IMK时的CT断线相能准确检出，此 时非断线相差动继电器仍可正确动作。
▪ 3、 PSL 603G启动继电器的闭锁措施(双AD模件)
▪ PSL 603G改进型取消了“三取二”启动回路。增加了一块AD模件，构 成双AD回路。交流模拟量分别引入两个AD模件，由独立的数据采样回 路进行转换，其中一块AD模件的数据送给保护，完成保护功能，另一块 AD模件以“逻辑与”的方式和保护模件的启动回路构成启动继电器开放 回路。只有两块AD同时启动，保护才能出口，这样可以增强保护的可靠 性。
▪ 动作电流：
ICD IM IN IK
▪ 制动电流：
IR IM IN
▪ 因为 I CD I R 继电 器动作。
▪ 凡是在线路内部有流 出的电流，都成为动 作电流。
M IM
IN N
IK
线路外部短路
▪ 动作电流：
ICD IM IN IK IK 0
▪ 制动电流：
I R IM IN IK IK 2 IK
M IM
§2 -2、电流纵差保护原理
▪ 以母线流向被保护
线路方向为正方向。
IN N
▪ 动作电流(差动电
流)为：
ICD
▪ 制动电ICD流 为I：M IN
0.75
▪ 动作电I R流 I与M 制 I动N 电
流对应的工作点位
Icdqd
于比率制动特性曲
IR
线上方，继电器动 作。
M IM
I N N
I K
线路内部短路
▪ |İOM+ İON|>IOcd
—— （1）电流差动判据
▪ |İOM+ İON|>kBL |İOM- İON| ---- (2)主判据
▪ 零序电流差动元件启动后延时动作跳闸
▪ 3、突变量电流差动保护元件:
▪ |△İφM+ △ İφN|> △ Icd
—— （1）电流差动判据
▪ | △ İφM+ △ İφN|>kBL | △ İφM- △ İφN| ---- (2)主判据
▪ 4、零序电流差动具有两段，PSL-603:Ⅰ段延时60ms选相跳 闸，Ⅱ段延时150ms三跳; RCS-931： PSL-603:Ⅰ段延时 100ms选相跳闸，Ⅱ段延时250ms三跳.
▪ 5、两侧差动都动作才确定为本相区内故障。
▪ 6、收到对侧远跳命令，发永跳。
§2 -6、CT断线 （ PSL 603 为例）
▪ 3、跳闸信号：直接引起跳闸的信号。
▪ 我国作为跳闸信号的演变方式，将收到的跳闸信号 与本地的故障判别装置动作相结合，即在线路对侧 保护跳闸触点动作，经过通道把跳闸信号传送到本 侧，本侧再加上就地保护的一些判据组成与门去出 口跳闸，这种装置称带就地判别的远方跳闸装置。
保护元件
》1
跳闸信号
跳闸脉冲
线路纵联保护
本课件介绍线路纵联保护的基本原 理，包括纵联距离和纵联电流差动 保护以及保护的选相原理。
§1 概述
▪ 一、综合利用本线路各端电气量的保护叫纵联保护，纵联保护可以无时限 切除线路全场范围内的故障，简化保护的整定配合，其缺点是不能作为相 邻线路的后备保护。
▪ 二、构成： 纵联保护就是利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来， 将两端的电气量（电流、电流相位和故障方向等）传到对端，将两端的电 气量比较，以判断是在本线范围内还是在范围外，从而决定是否切除被保 护线路。
▪ 优点：
▪ ①平常通道一直在交换导频信号，通道损坏后会立即报警；
▪ ②区外故障，通道损坏，保护不会因通道中断而导致误动。
▪ 缺点：
▪ 区内故障，通道损坏，保护不会因通道中断而导致拒动。
▪ 国内使用的允许式纵联保护，“本端保护元件”的保护范围 超过线路全长，成为“超范围允许式”；“欠范围允许式” 保护指“本端保护元件”的保护范围不能保护线路全长。 （我国没有应用，不分析）
▪ 2、 PSL 603（A、C、D）启动继电器的闭锁措施
▪ 数字式高压线路保护CPU模件硬件完全相同，其出口回路完全独立。任 意一块CPU模件故障均不影响其他CPU模件的正常动作。当采用三块 CPU模件时，启动回路可以由CPU1～CPU3其中两个CPU启动才开放 保护出口继电器的负电源，即构成“三取二方式”。
▪ “CT断线后闭锁保护”控制字有效，检出CT断线后再发生故 障断线相差动元件差动启动电流定值抬高至In，同时闭锁零 序差动元件，其它相差动元件仍然投入；若断线后其它相发 生区内故障，CT断线相差动元件差动启动电流定值恢复到 整定值，若此时断线相差动继电器动作，保护三跳。
▪ “CT断线闭锁保护”，CT断线之后，差动继电器启动电流 定值抬高至In，差动继电器在区外故障时，有躲负荷能力， 并且区外CT断线相发生故障时，误跳该相后，如果负荷电 流小于In，保护重合成功，区内故障时，无CT断线侧故障电 流大于In，保护能全线速动，切除故障。
1、 CT二次回路发生断线时虽然不会导致差动保护误动，但是发生区外故 障时，差动保护可能会误动。
▪ PSL 603分相电流差动保护中采用零序差流来识别CT断线，并且可以识 别出断线相。由于PSL 603采用电流突变量作为启动元件，负荷电流情 况下的一侧CT断线只引起断线侧保护启动，而不会引起非断线侧启动， 又由于PSL 603采用两侧差动继电器同时动作时才出口跳闸，因此保护 不会误动作。PSL 603在此情况下可以进行CT断线识别，判据如下：
▪ 突变量电流差动保护元件和零序电流差动保护元件均不受负荷电流的影
响，从而可以提高保护反应过度电阻的能力，提高保护的灵敏度。
▪ 注：分相电流差动元件的动作相即为故障相，不需要另设选相元件。在 后备距离保护中，采用电压电流复合突变量和复合序分量两种选相原理 相结合的方法。选相元件是区分故障相别，以满足距离保护和零序保护 分相跳闸的要求 。
▪ 传送闭锁信号的通道大多数是专用载波通道。线路两侧通道中的收发频率 是一样的，在本线路一侧发闭锁信号时，在本线路两侧都能收到闭锁信号。
▪ 优点：发生区内故障时，若通道同时坏（三相接地故障时），闭锁式纵联 保护不会 因通道中断而拒动。
▪ 缺点：发生正方向区外故障，通道没有正确的传输信号，纵联保护可能误 动。
▪ 各个保护模件以相电流突变量为主要的启动元件，启动门坎由突变量启动定 值加上浮动门坎，在系统振荡时自动抬高突变量启动元件的门坎。零序电流 启动元件、静稳破坏检测元件等为辅助启动元件，延时30ms动作以确保相 电流突变量元件的优先动作。
▪ （1）相电流突变量启动元件
▪ 判据为：
▪ △iφ>IQD +1.25△IT
▪ （3）静稳破坏检测元件（PSL-603）
▪ 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。当该元件动时，保护启动，进入振荡闭锁逻辑。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) 低电压启动元件
▪ 用于弱馈负荷侧的辅助启动元件，该元件在对侧启动而本侧不启动的 情况下投入，相电压<52V或相间电压<90V时本侧被对侧拉入故障处 理。
侧不再重合，对电网和开关都有好处。
2、电流差动保护方框图：
▪ 3、保护程序整体结构 (例PSL-603)
主程序
定时采样中断(1ms) 采样中断程序
故障处理程序
否 （进入主程序）
启动? 是
（进入故障处理程序）
所有保护CPU程序主要包括主程序、采样中断程序和故障处理程序。正 常运行主程序。每隔1ms采样间隔定时执行一次采样中断程序，采样中 断程序中执行启动元件，如果启动元件没有动作，返回主程序。如果启 动元件动作，则进入故障处理程序（定时采样中断仍然执行），完成相 应保护功能，整组复归时启动元件返回，程序又返回进入正常运行的主 程序。
▪ 因为 I CD I R继电器 不动。
▪ 凡是穿越性的电流不产 生动作电流，只产生制 动电流。
§2 -3、启动元件
▪ 1、启动元件：只有起动元件起动后才投入差动保护。起动元件如果不起动， 在正常运行程序中差动保护根本没有计算，相当于差动保护没有投入。
▪ 保护启动元件用于启动故障处理程序、开放保护跳闸出口继电器的负电源 （PSL603保护） 或开放保护跳闸出口继电器的正电源（RCS931保护）。
▪ (5) 利用TWJ的辅助启动元件
▪ 作为手合于故障时，一侧启动另一侧不启动时，未合侧保护装置的启 动元件。
三相 TWJ=1 发允许信号的作用：
▪ 在N侧断路器处于三相跳闸
状态下线路上发生短路。N
M
侧所有起动元件都不会起动，
N
故而N侧无法向M侧发允许 信号，导致M侧电流纵差1 时 发允许信号的措施。这样当 线路上发生短路时，对侧电 流纵差保护就可以动作。
§2 -4、差动元件
▪ 由三部分组成：突变量电流差动保护元件、稳态分相电流差动保护元件、 零序电流差动保护元件。
▪ 1、稳态分相电流差动保护元件：
▪ |İφM+ İφN|>Icd —— （1）电流差动判据