南瑞RCS培訓(xùn)資料

中國 · 南京 · 南瑞繼保 公司員工 1000人 , 90%具有大學(xué)學(xué)歷 ,300多位碩士、30余位博士。 研發(fā)人員超過公司員工的 1/4，計劃建成500人的研發(fā)中心 培養(yǎng)了一批 30多歲的學(xué)術(shù)帶頭人 1人當(dāng)選中國工程院院士 1人獲得中國青年科技獎 2人獲得江蘇省青年科技獎 18人入選國家和江蘇省各層次人才培養(yǎng)計劃 100多人次獲國家和省部級科技進(jìn)步 合同總額： 2007年 25億 公司情況簡介 沈國榮院士，公司董事長兼總經(jīng)理，教授級高級工程師，博士生導(dǎo)師，江蘇武進(jìn)人。 1979年進(jìn)入國網(wǎng)南京自動化研究院， 1982年獲工學(xué)碩士學(xué)位， 1999年當(dāng)選為中國工程院院士， 2003年當(dāng)選第十屆全國政協(xié)委員， 2004年獲“國家電網(wǎng)公司科技杰出貢獻(xiàn)獎”。長期從事繼電保護(hù)的科研和生產(chǎn)，研制的工頻變化量快速方向保護(hù)是繼電保護(hù)的重大突破。 該系列保護(hù)解決了超高速動作和可靠性的矛盾，而且在增強承受過渡電阻的能力、降低暫穩(wěn)態(tài)超越及消除電力系統(tǒng)振蕩的影響等方面，兼?zhèn)湟幌盗袊H領(lǐng)先的技術(shù)性能和指標(biāo)。其大量而又成功的應(yīng)用，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高超高壓線路的輸送能力，作出了突出貢獻(xiàn)。 經(jīng)營業(yè)績 2006年度銷售收入 均銷售超過 200萬元，凈上繳國家稅收 江蘇納稅百強 2007年銷售 凈上繳國家稅收 25000005000010000015000020000025000096 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07年銷售額（萬元）市場占有率 3 9 . 0 0 %3 7 . 4 4 %4 4 . 6 2 %3 5 . 3 1 %2 2 . 8 4 % 2 4 . 1 7 %0 . 0 0 %5 . 0 0 %1 0 . 0 0 %1 5 . 0 0 %2 0 . 0 0 %2 5 . 0 0 %3 0 . 0 0 %3 5 . 0 0 %4 0 . 0 0 %4 5 . 0 0 %5 0 . 0 0 %5 0 0 k V 線路 所有保護(hù) 2 2 0 k V 及以上線路 變壓器 母線 電抗器和斷路器2006 年南瑞繼保在國網(wǎng) 220以上繼電保護(hù)市場占有率R a n k 1R a n k 1R a n k 1R a n k 1R a n k 1R a n k 2 核心產(chǎn)品占有率居行業(yè)首位 國網(wǎng) 220據(jù)來源于 2006年國家電網(wǎng)公司年度報告）： 市場占有率 多年來，承擔(dān)了國家發(fā)改委、科技部和電力行業(yè)的多項重大科技攻關(guān)項目： 1000 ± 800 750 ± 500 大區(qū)交直流互聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制研究 電網(wǎng)在線決策安全穩(wěn)定控制系統(tǒng) 1850變電站自動化系統(tǒng) , 數(shù)字化變電站 技術(shù)創(chuàng)新 6萬平方米的江寧開發(fā)區(qū)勝太路南瑞繼保生產(chǎn)試驗中心 占地 430畝的江寧科學(xué)園區(qū)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地 主要產(chǎn)業(yè)基地 應(yīng)用業(yè)績 國內(nèi)重大工程： 國家電網(wǎng)公司 1000南陽 纖距離保護(hù)、光纖差動保護(hù)、主變保護(hù)以及變電站綜合自動化系統(tǒng) 國家電網(wǎng)公司向家壩至上海 ± 800龍換流站直流控制保護(hù)設(shè)備 08奧運：北京城區(qū) 5座 500運場館鳥巢、水立方、國家會議中心等場館供電系統(tǒng)的控制保護(hù) 葛洲壩 500北 峽 上海± 500俄背靠背直流輸電工程的直流控制保護(hù)系統(tǒng) 酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地神舟載人火箭發(fā)射電力保護(hù)控制系統(tǒng) 西北電網(wǎng) 750路保護(hù)、變壓器保護(hù)、電抗器保護(hù) 一大批變電站的控制和保護(hù)系統(tǒng) : 400多個 5003000多個 2206000多個 110 目前已銷往的 21個國家 硬件部分 消運 行T V 斷線充 電漢字顯示器3 × 3 鍵 盤調(diào)試通訊口 模擬量輸入液晶對比度調(diào)整通道異常硬件部分 光耦回路 當(dāng)開關(guān)量合上時，光耦發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，引腳為低電平。反之，當(dāng)開關(guān)量斷開，三級管截止，引腳為高電平。 C P U 2 4 V （ 2 2 0 V ） 5 量硬件工作原理 由低通濾波插件來外部開入出口繼電器A/D C 由低通濾波插件來電源液晶顯示硬件方案的特點 單片機（總起動元件）與 護(hù)測量）的數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)在電子電路上完全獨立，只有總起動元件動作才能開放出口繼電器正電源，從而真正保證了任一器件損壞不致于引起保護(hù)誤動 C5V±12V2420V/+110110A )( B )104105光耦24V保護(hù)裝置( C )615614 入公共外部空接點開入02203 204205 206208210212214213211209207 正常運行時測量與之間的相位差 ， 作為檢同期的固有相位差 ， 因此對是哪一相或相間是沒有要求的 ， 保護(hù)能夠自動適應(yīng) 。 215端子為裝置的接地點 ， 應(yīng)將該端子接至接地銅排 。 裝置采用單片機 +由于選用了大容量內(nèi)存的高速數(shù)字信號處理器 (大規(guī)模的集成電路，裝置的核心部分都集中到一塊 變了以往因運算速度、存儲容量和印制板布線等原因而將保護(hù)功能分布在多個 新選用的 存大的特點，單片 有較大的冗余。與其他采用 需擴展外部存儲器，設(shè)計更加簡潔可靠 單片機負(fù)責(zé)裝置總起動、通信接口、事件記錄、故障錄波等輔助功能 單片機外接大容量存儲器 1 帶掉電保持 1 30個定值區(qū) 通訊插件 A ）至打印機或打印控制器至 B ） C ） 606605 投主保護(hù)投距離保護(hù)608607 投零序保護(hù)投三重610609 投綜重投閉重612611 開入備用1開入備用2618617 單跳起動重合三跳起動重合623622跳629628開入備用6時打印604603 信號復(fù)歸投檢修態(tài)24輸入）24輸入）61461524輸出）24輸出）104105 603端子是 投檢修態(tài)輸入 ，它的設(shè)置是為了防止在保護(hù)裝置進(jìn)行試驗時，有關(guān)報告經(jīng)干擾調(diào)度系統(tǒng)的正常運行，一般在屏上設(shè)置一投檢修態(tài)壓板，在裝置檢修時，將該壓板投上，在此期間進(jìn)行試驗的動作報告不會通過通信口上送，但本地的顯示、打印不受影響；運行時應(yīng)將該壓板退出。 板 投主保護(hù) （ 縱聯(lián)高頻 ） 投距離保護(hù) 投零序保護(hù) 投閉重 （ 勾三壓板 ） 出口壓板有：跳 A、 B、 C、 重合閘 、 一般還有啟動失靈 、 啟動重合閘等 壓板和其它開入量說明 608、 609端子是投三重 、 投縱重 ， 為重合閘方式選擇開入 ， 一般在屏上裝設(shè)重合閘的方式選擇切換開關(guān) 。 注意：重合閘方式開關(guān)打在停用位置，僅表明本裝置的重合閘停用，保護(hù)仍是選相跳閘。本裝置的重合閘停用還可由整定控制字中 “ 重合閘投入 ” 置 “ 0”實現(xiàn)。要實現(xiàn)線路重合閘停用，即任何故障三跳且不重，則應(yīng)將 “ 閉重三跳 ” （ 610端子）壓板投入。 壓板和其它開入量說明 610端子是閉重三跳輸入，其意義是：（ 1）溝三跳，即單相故障保護(hù)也三跳；（ 2）閉鎖重合閘，如重合閘投入則放電 617、 618端子分別為其它保護(hù)動作單跳起動重合閘、三跳起動重合閘輸入。這兩個接點要求是瞬動接點，即保護(hù)動作返回而返回，單跳起動重合閘可為三相跳閘的或門輸出，任一相跳閘即動作；而三跳起動重合閘則必須為三相跳閘的與門輸出。如果不用本裝置的重合閘或采用位置不對應(yīng)起動重合閘，則不接這兩個輸入。 壓板和其它開入量說明 622、 623、 624端子分別為 A、 B、 入，一般由操作箱提供。位置接點的作用是：（ 1）重合閘用，不對應(yīng)起動重合閘，單重方式是否三相跳開；（ 2）判別線路是否處于非全相運行；（ 3） 開關(guān)是否在重合閘位置，若是則經(jīng) 壓板和其它開入量說明 625端子是壓力閉鎖重合閘輸入，僅作用于重合閘，不用本裝置的重合閘時，該端子可不接。 626端子定義為遠(yuǎn)跳 。 627端子定義為遠(yuǎn)傳 1。 628端子定義為遠(yuǎn)傳 2。 如果位置接點從操作箱引入，則用 622、 623、 624、 625端子引入；如由斷路器引入，則分別由 703、 705、 707、 709端子引入， 701端子為外接光耦電源的 220V/ 110V， 707端子為外接光耦電源的 220V/ 110V。 719、 721、 723端子分別定義為遠(yuǎn)跳 、 遠(yuǎn)傳 1、 遠(yuǎn)傳 2,當(dāng)用該插件的端子時相應(yīng)的 626、 627、 628端子不接 。 717端子為外接光耦電源的 220V/110V， 727端子為外接光耦電源的 220V/110V。 注意： 01端子與 717端子、 711端子與727端子在插件上不連，若采用其中一組光耦時，另一組光耦的正負(fù)電源必須同時接上，否則會報光耦失電而閉鎖保護(hù)，接到 不應(yīng)再接 之亦然。 信號繼電器插件（ 本插件無外部連線 ， 該板主要是將 54 從而驅(qū)動繼電器 。 正常運行時 ， 裝置會對所有三極管的出口進(jìn)行檢查 ， 若有錯則告警并閉鎖保護(hù) 。 本板設(shè)置了總起動繼電器，當(dāng) 該繼電器動作，接點閉合，開放出口繼電器的正電源。 繼電器出口 1插件（ 909912911910916915914913919922921920923926925924927930929928905904903902901917918遠(yuǎn)動信號 遠(yuǎn)方跳閘1遠(yuǎn)方跳閘2重合閘1重合閘2切機切負(fù)荷中央信號備用插件（ 其輸出接點 裝置退出運行如裝置失電 、 內(nèi)部故障時均閉合 。 其輸出接點 裝置異常如 仍有保護(hù)在運行時 ， 發(fā)告警信號 ， 接點閉合 。 保護(hù)跳閘時 重合閘時 需按信號復(fù)歸按鈕或由通信口發(fā)遠(yuǎn)方信號復(fù)歸命令才返回 。 繼電器出口 1插件（ ， ， 裝置給出兩組接點 ， 可分別給兩套遠(yuǎn)方起動跳閘裝置 。 單跳和三跳該繼電器均動作 ） ， 保護(hù)動作返回時 ， 該繼電器也返回 ， 其接點可接至另一套裝置的單跳起動重合閘輸入 。 保護(hù)動作返回該繼電器也返回 ， 其接點可接至另一套裝置的三跳起動重合閘輸入 。 當(dāng)本保護(hù)動作跳閘同時滿足了設(shè)定的閉重條件時 ， 例如設(shè)置相間距離 段閉重 ， 則當(dāng)相間距離 段動作跳閘時 ， 則直至整組復(fù)歸返回 。 其它裝置使用。 繼電器出口 2插件（ A 0 2A 0 9A 0 7T J A - 1A 0 4A 1 2A 1 0A 0 8A 1 6A 1 8A 1 7A 1 5A 2 0A 2 2A 2 1A 1 9A 2 4A 2 6A 2 5A 2 3A 0 1A 1 1A 2 7A 2 8A 2 9A 3 0跳閘1*跳閘2*遠(yuǎn)動信號跳閘3跳閘4合閘1*合閘2T J B - 1T J C - 1T J A - 2T J B - 2T J C - 2T J A - 3T J B - 3T J C - 3T J A - 4T J B - 4T J C - 4H J - 1 - 2A 0 5繼電器出口 2插件（ 該插件輸出 5組跳閘出口接點和 3組重合閘出口接點 ，均為瞬動接點；用第一組跳閘和第一組合閘接點去接操作箱的跳合線圈 ， 其它供作遠(yuǎn)動信號 、 故障錄波起動 、 失靈用 。 如果需跳兩個開關(guān) ， 則用第二組跳閘接點去跳第二個開關(guān) 。 一般而言 ， 上述的跳合閘輸出接點是夠用的 ， 如果不夠 ， 則可在 則可擴展一倍的輸出接點 。 顯示面板（ 顯示面板單設(shè)一個單片機 ， 負(fù)責(zé)漢字液晶顯示 、鍵盤處理 ， 通過串口與 顯示面板還提供一個與 9芯），一個調(diào)試用模擬量輸入端子（ 15芯）。 軟件原理部分 1. 縱聯(lián)變化量方向保護(hù)原理 2. 縱聯(lián)零序電流保護(hù) 3. 零序方向過流保護(hù) 4. 工頻變化量阻抗繼電器 5. 距離保護(hù) 6. 振蕩閉鎖新原理 裝置起動元件 電流變化量起動 是相間電流的半波積分的最大值； 為可整定的固定門坎； 為浮動門坎，隨著變化量的變化而自動調(diào)整，取 該元件動作并展寬 7秒，去開放出口繼電器正電源。 零序過流元件起動 當(dāng)外接和自產(chǎn)零序電流均大于整定值時，零序起動元件動作并展寬 7秒，去開放出口繼電器正電源。 X I縱聯(lián)變化量方向繼電器 注：鏈接縱聯(lián)變化量方向 工頻變化量的物理解釋 I=重疊原理的應(yīng)用 UM FUI短路后狀 態(tài)短路附加狀 態(tài)正常 負(fù) 荷 狀態(tài)縱聯(lián)零序方向元件 注：鏈接（距離零序方向） 系統(tǒng)接線圖 鎖式縱聯(lián)保護(hù) 收不到高頻信號是保護(hù)動作于跳閘的必要條件，這樣的高頻信號是閉鎖信號。在使用閉鎖信號時，一般都采用相 要指出的是雖然收發(fā)信機接在一相輸電線路與大地之間，但由于相與相之間和相與地之間是有分布電容的，所以實際上是三相輸電線路和部分大地都是參與高頻電流的傳輸?shù)摹?閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)原理圖 FFF× FF×F×F×( a ) 保 護(hù) 原 理 圖 動 作× 不 動 作低 值起 動高 值起 動FF&&&&&& 1發(fā)信收信 88001T 12345672T( b ) 簡 略 原 理 框 圖( 1 ) ( 2 ) ( 3 )( 4 )保護(hù)發(fā)出跳閘命令條件 ： 高定值起動元件動作 正方向元件動作， 反方向元件不動作 收發(fā)信機收不到閉鎖信號。 F 低定值起動元件動作 保護(hù)停信條件： 收信超過 8 正方向元件動作， 反方向元件不動作。 F 1） 設(shè)在上面圖中 過 側(cè)的兩個起動元件起動?？墒怯捎谀撤N原因 如起動元件定值輸錯等原因）。 元件不動， 元件動作，所以 8是 避免這種誤動設(shè)置了遠(yuǎn)方起信功能。 F FFF×FF×F×F×( a ) 保 護(hù) 原 理 圖 動 作 不 動 作( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) 遠(yuǎn)方起信的條件是： 收信機收到對側(cè)的高頻信號 ; 低定值起動元件未起動。 滿足這兩個條件后發(fā)信 10秒。這種起動發(fā)信是收到了對側(cè)信號后起動發(fā)信的，所以叫做遠(yuǎn)方起信。 有了遠(yuǎn)方起信功能后，再發(fā)生上述區(qū)外短路故障時， 收到了 發(fā)信 10秒。這樣 側(cè)的 10秒的信號所閉鎖不會誤動。 遠(yuǎn)方起信除了有上述作用外在通道檢查中還要用到此功能 遠(yuǎn)方起信邏輯（ 2） 縱聯(lián)保護(hù)相關(guān)問題（ 1） 為什么要先收到 8 假如沒有 8下圖中發(fā)生短路后， 方向元件動作以后就立即停信，此時對側(cè) 側(cè)，尤其是在 以 FFF×FF×F×F×( a ) 保 護(hù) 原 理 圖 動 作 不 動 作( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) 功率倒向時出現(xiàn)的問題及對策 縱聯(lián)保護(hù)相關(guān)問題（ 2） 3 4圖2功率倒向示意圖如果縱聯(lián)方向保護(hù)在 40么縱聯(lián)方向保護(hù)再要動作的話要加 25 前一個 40后一個 25 縱聯(lián)保護(hù)相關(guān)問題（ 3） 收到斷路器跳閘位置繼電器（ 1）動作時保護(hù)動作情況： 如果高定值起動元件未起動 ，又收到了三相跳閘位置繼電器都動作的信號時，把起動發(fā)信（含遠(yuǎn)方起信）往后推遲 100 系 統(tǒng)由路充電，發(fā)生線路內(nèi)短路時系統(tǒng)圖 如果高定值起動元件起動后 ，又收到了任一相跳閘位置繼電器動作的信號并確認(rèn)該相無電流時立即停信。這種停信稱作位置停信。 在起動元件起動后本斷路器又單相或三相跳閘了，這說明本線路上發(fā)生了短路本側(cè)保護(hù)動作跳閘了，所以采取馬上停信措施后有利于對側(cè)縱聯(lián)方向保護(hù)跳閘。 對于 縱聯(lián)距離保護(hù)中采用一相跳閘位置繼電器動作的信號并確認(rèn)該相無電流時立即停信還能解決在近一側(cè)發(fā)生 單相高阻接地時 由于另一側(cè)阻抗繼電器不動使縱聯(lián)距離拒動問題。此時近故障點一側(cè)其它保護(hù)動作跳開故障相后并停信，遠(yuǎn)離故障點一側(cè)的阻抗繼電器動作后縱聯(lián)距離保護(hù)就能跳閘。 縱聯(lián)保護(hù)相關(guān)問題（ 4） 母線保護(hù)動作停信 ： 在保護(hù)裝置的后端子上有 其它保護(hù)動作 的開關(guān)量輸入端子。該開關(guān)量接點來自于母線保護(hù)動作后的接點。在母線保護(hù)動作后該接點閉合，縱聯(lián)方向保護(hù)得知母線保護(hù)動作后立即停信是為了在圖 2 圖2故障發(fā)生在斷路器與 采用母線保護(hù)動作停信措施的另一個作用是，如果在母線上發(fā)生短路，母線保護(hù)動作但斷路器拒跳，母線保護(hù)動作后停信后可以讓對側(cè)縱聯(lián)保護(hù)跳閘。 需要指出 ，在 3/2接線方式中，母線保護(hù)動作是不停信的。對斷路器與電流互感器之間的短路靠斷路器失靈保護(hù)動作停信讓對側(cè)縱聯(lián)保護(hù)動作。 本裝置后備保護(hù)動作停信 ： 現(xiàn)在輸電線路保護(hù)都做成成套的保護(hù)裝置。一條線路的主保護(hù)、后備保護(hù)都做在一套保護(hù)裝置內(nèi)。本裝置內(nèi)任意一種保護(hù)發(fā)跳閘命令時本裝置自己當(dāng)然是知道的，在發(fā)跳閘命令同時立即停信有利于對側(cè)跳閘。保護(hù)裝置發(fā)三相跳閘命令停信直至跳閘命令返還后還繼續(xù)停信150護(hù)裝置發(fā)單相跳閘命令時只停信150段時間保證讓對側(cè)可靠跳閘。 縱聯(lián)保護(hù)相關(guān)問題（ 5） 弱電側(cè)的縱聯(lián)方向保護(hù)的問題 ： 當(dāng)輸電線路兩側(cè)有一側(cè)的背后沒有電源或者是一個小電源時把這一側(cè)稱做弱電側(cè)。現(xiàn)在以這一側(cè)背后既沒有電源、又沒有中性點接地的變壓器為例來說明這樣的單側(cè)電源線路上發(fā)生短路時，該線路縱聯(lián)方向保護(hù)會出現(xiàn)的問題。 如果在空載或輕載情況下線路上發(fā)生短路。受電側(cè)電流在短路前后都為零。所以兩相電流差突變量起動元件不起動。由于受電側(cè)沒有中性點接地的變壓器，所以零序電流起動元件也不起動。在受電側(cè)低定值起動元件不動作的情況下，收到電源側(cè)的高頻信號后立即遠(yuǎn)方起信發(fā)信 10秒。電源側(cè)即使在發(fā)生短路 8由于一直收到受電側(cè)的閉鎖信號而不能跳閘。 弱電側(cè)電流縱差保護(hù)存在的問題 19 0 1弱 電 源 側(cè)如圖示：假設(shè) 壓器中性點不接地，則故障前后 ，保護(hù)不起動，由于遠(yuǎn)方起信，兩側(cè)保護(hù)都不能跳閘。 (1) 如果弱電側(cè)高定值起動元件沒有起動 在正常運行程序中當(dāng)檢查到任意一個相電壓或相間電壓低于 起動發(fā)信（含遠(yuǎn)方起信）推遲 100 因為在線路上發(fā)生短路時，弱電側(cè)如果三相電流全是零，其保護(hù)安裝處的電壓就是短路點的電壓，故障相或故障相間的電壓降低。這時將起動發(fā)信推遲一段時間，對側(cè)的縱聯(lián)方向保護(hù)就可在這段時間里可靠跳閘。 （ 2） 如果高定值起動元件起動了 則增加一個保護(hù)范圍超過本線路全長的超范圍的工頻變化量阻抗繼電器元件。當(dāng)保護(hù)檢測到 、 、 、 均不動作； 元件動作；無電源側(cè)的元件在保護(hù)范圍內(nèi)短路時是能夠動作的。 檢查到任意一個相電壓或相間電壓低于 收到過高頻信號 8足上面四個條件則立即停信，對側(cè)的縱聯(lián)方向保護(hù)就可以動作跳閘了。而弱電側(cè)本身此時只要再檢查到收不到信號也可跳閘。 F F 0F 0保護(hù)起動收信>=10080&00零序反方向元件零序正方向元件零序方向過流元件變化量正方向元件投縱聯(lián)零序保護(hù)投縱聯(lián)變化量保護(hù)投縱聯(lián)零序保護(hù)>=100&00任一相跳閘00&0>=100150>=1000其他保護(hù)動作0 150三相T W J 均為1 三相無流&00>=100發(fā)信13100三相跳閘固定00&00850縱聯(lián)保護(hù)出口>=1000任一相跳閘0&00&00縱聯(lián)變化量保護(hù)正常運行程序中閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)邏輯 三相無流收信三相T W J 均為1 &00>=100相電壓=1002002&00通道試驗按鈕0 5s&00010s 0&00>=1000發(fā)信100&002道檢查 由于微機保護(hù)本身都有一個時鐘，因此在裝置上都可以整定進(jìn)行自動通道檢查的時間。例如 900保護(hù)在定值單中可以整定進(jìn)行通道檢查的時、分時間，其中小時按 12進(jìn)制。這樣可實現(xiàn)一天上、下午自動檢查兩次。如果兩側(cè)都使用這個功能則一天可自動進(jìn)行通道檢查四次。自動通道檢查功能可通過定值單中的控制字進(jìn)行投退。 最后需要說明，通道檢查的程序安排在正常運行程序模塊中。所以如果在通道檢查期間系統(tǒng)發(fā)生了故障，保護(hù)裝置只要起動元件一起動就離開正常運行程序轉(zhuǎn)而進(jìn)入故障計算程序模抉，通道檢查工作立即仃止轉(zhuǎn)而去處理故障，按故障的情況發(fā)信、停信，這是我們希望的。 后備保護(hù) 零序 段保護(hù)范圍受運行方式的影響也較大，有時可能保護(hù)范圍縮得很小，這一點比同樣保護(hù)接地故障的接地距離 段要遜色得多。但是按躲不平衡電流整定的零序電流保護(hù)的最后一段 于很靈敏受過渡電阻的影響較小，這一點又比接地距離第 段強。 允許式縱聯(lián)保護(hù) 系統(tǒng)接線圖 允許信號的縱聯(lián)保護(hù)在 500前國產(chǎn)的在 500 起動元件起動； 元件動作； 元件不動作；同時滿足上述二個條件向?qū)?cè)發(fā)高頻信號。 收到對側(cè)的高頻信號。同時滿足上述三個條件 8 F F F F ×F F ×F ×F ×1a ) 保護(hù)原理圖動作×不動作起動元件&&Fb ) 簡略原理框圖圖2超范圍允許式縱聯(lián)方向保護(hù)原理及簡略原理框圖 收到三相斷路器跳閘位置繼電器（ 作信號以后該做些什么？ 在起動元件未起動、三相跳閘位置繼電器又都處在動作狀態(tài)下時，如果收到對側(cè)的信號立即發(fā)信 100對側(cè)提供允許信號。這是為了解決在圖 2側(cè)給線路充電， 路上發(fā)生短路 系 統(tǒng)由路充電，發(fā)生線路內(nèi)短路時系統(tǒng)圖N 關(guān)于保護(hù)動作發(fā)信問題。 母線保護(hù)動作發(fā)信。 保護(hù)裝置上有其它保護(hù)動作的開入量端子。一般此開入接點接的是母線保護(hù)動作接點。采用允許式時保護(hù)裝置檢查到此接點閉合后立即發(fā)信。采取此措施是為了解決圖 2側(cè)縱聯(lián)方向保護(hù)拒動問題。 圖2故障發(fā)生在斷路器與3 4圖2功率倒向示意圖 功率倒向時出現(xiàn)的問題及對策。 在允許式的縱聯(lián)方向保護(hù)中這種競賽帶來的可能的誤動問題同樣存在。在允許式縱聯(lián)保護(hù)中為了防止這種誤動采取的措施與閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)中采取的措施相同：如果縱聯(lián)保護(hù)在連續(xù) 40方向方向元件不動作的條件（對縱聯(lián)距離保護(hù)是不滿足阻抗繼電器動作的條件），那么縱聯(lián)保護(hù)再要動作的話要加 25一個 40后一個 25 出現(xiàn)通道阻塞現(xiàn)象時防止允許式縱聯(lián)保護(hù)拒動的措施。 如果出現(xiàn)通道阻塞時載波機根據(jù)原來一直收到過導(dǎo)頻信號（說明通道是正常的），而現(xiàn)在導(dǎo)頻、跳頻信號都收不到了判斷為通道阻塞。因為如果在相鄰線路上發(fā)生短路，對側(cè)不發(fā)允許信號時本側(cè)應(yīng)該收到對側(cè)的導(dǎo)頻信號?，F(xiàn)在導(dǎo)頻、跳頻信號都沒有了證明通道阻塞，載波機里的 點閉合。 在 護(hù)裝置檢測到 點閉合以后，如果是相 頻信號）使用，并展寬 100免了縱聯(lián)保護(hù)拒動。 當(dāng)輸電線路有一側(cè)背后無電源或只是小電源時該側(cè)稱做弱電側(cè)。以該側(cè)背后無電源為例，在這樣的單側(cè)電源線路上發(fā)生短路。如果弱電側(cè)起動元件沒有起動，或者雖然起動了但是假如流過保護(hù)的三相電流都是零或者三相電流突變量很小致使方向元件或阻抗元件不能動作都導(dǎo)致弱電側(cè)不能往對側(cè)發(fā)允許信號。從而造成電源側(cè)的縱聯(lián)方向或縱聯(lián)距離保護(hù)拒動。 19 0 1弱 電 源 側(cè) 如果起動元件沒有起動，在正常運行程序中如果 檢查到任意一個相電壓或相間電壓低于 又收到對側(cè)信號時立即發(fā)信 100對側(cè)提供允許信號。對側(cè)的縱聯(lián)方向保護(hù)就可以可靠跳閘了。 重合閘 據(jù)統(tǒng)計，輸電線路上有以上的故障是瞬時性的故障如雷擊、鳥害等引起的故障。短路以后如果線路兩側(cè)的斷路器沒有跳閘，雖然引起故障的原因已消失，例如雷擊已過去、電擊以后的鳥也已掉下，但由于有電源往短路點提供短路電流，所以故障不會自動消失。等繼電保護(hù)動作將輸電線路兩側(cè)的斷路器跳開后，由于沒有電源提供短路電流，電弧將熄滅。 原先由電弧使空氣電離造成的空氣中大量的正、負(fù)離子開始中和，這過程稱之為去游離。等到足夠的去游離時間后，空氣可以恢復(fù)絕緣水平。這時如果有一個自動裝置能將斷路器重新合閘就可以立即恢復(fù)正常運行，顯然這對保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行是十分有利的。 重合閘的保護(hù)起動方式。 絕大多數(shù)的情況都是先由保護(hù)動作發(fā)出過跳閘命令后才需要重合閘發(fā)合閘命令的，因此重合閘可由保護(hù)來起動。 當(dāng)本保護(hù)裝置發(fā)出單相跳閘命令且檢查到該相線路無電流（一般稱做單跳固定繼電器動作），或本保護(hù)裝置發(fā)出三相跳閘命令且三相線路均無電流（一般稱做三跳固定繼電器動作）時起動重合閘。這是本保護(hù)起動重合閘。 此外還提供由其它保護(hù)裝置動作后來起動本保護(hù)的重合閘功能。其它保護(hù)三相跳閘時繼電器動作，用的接點作為本保護(hù)的三跳起動重合閘的輸入，其它保護(hù)單相或三相跳閘時繼電器動作，用的接點作為本保護(hù)的單跳起動重合閘的輸入，本保護(hù)接收到三跳起動重合閘和單跳起動重合閘的開入量接點閉合的信息后再經(jīng)本裝置檢查線路無電流后分別稱做外部三跳固定和外部單跳固定，起動本裝置的重合閘。 由其它保護(hù)動作起動重合閘方式在已使用位置不對應(yīng)起動方式的情況下也可以不用。因為位置不對應(yīng)起動方式的功能已可代替其它保護(hù)動作起動方式的功能。 重合閘的位置不對應(yīng)起動 不對應(yīng)起動方式具體實現(xiàn)起來可以有多種形式，例如控制開關(guān)在合閘后狀態(tài)既可以用合閘后的可以用重合閘是否已充滿電的條件來衡量。前者很容易理解，后者判別的原理是，只有原先在正常運行狀態(tài)且三相斷路器都在合閘位置時重合閘才能充滿電。在 跳閘位置繼電器動作的條件中還可加入檢查線路無電流的條件以進(jìn)一步確認(rèn)提高可靠性，防止由于 點粘連等使重合閘一直處于起動狀態(tài)。這種方法也在 重合閘時間的考慮 微機保護(hù)的重合閘是在斷路器主觸頭斷開，并且判別線路無電流后才開始計重合閘的延時的，因為這才真正意味著本側(cè)斷路器已跳開了。所以重合閘的時間是從此時開始到重合閘裝置發(fā)出合閘脈沖之間的時間。 那么線路上發(fā)生故障保護(hù)將斷路器跳開以后，什么時間才允許斷路器重新合閘？在兩側(cè)斷路器都已跳閘后電弧才開始熄滅，所以首先要考慮電弧熄滅的時間。電弧熄滅以后短路點才開始去游離，所以再要考慮去游離時間，至此空氣才恢復(fù)絕緣水平。上述兩個時間之和稱做斷電時間?？紤]了斷電時間以后再加上足夠的裕度時間才允許斷路器合閘，這樣才能提高重合閘的成功率。 單側(cè)電源線路上三相重合閘時間的考慮 單側(cè)電源線路上本側(cè)斷路器跳開以后電弧就開始熄滅了。所以三相重合閘的時間應(yīng)為斷電時間加上裕度時間減去斷路器的固有合閘時間。之所以要減去斷路器的固有合閘時間是因為當(dāng)斷路器收到合閘脈沖到斷路器主觸頭閉合的這段斷路器的合閘時間是與故障點的去游離同時進(jìn)行的。 此外重合閘的時間還應(yīng)校核一下是否大于斷路器及操作機構(gòu)復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再次動作的時間與裕度時間之和。因為只有斷路器及操作機構(gòu)復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再次動作以后接到合閘脈沖才能執(zhí)行合閘操作。 雙側(cè)電源線路上重合閘時間的考慮 雙側(cè)電源線路與單側(cè)電源線路上重合閘時間考慮的區(qū)別在于下述兩點： 如果對側(cè)保護(hù)動作的時間大于本側(cè)保護(hù)的動作時間，那么在重合閘時間中應(yīng)把兩側(cè)保護(hù)的動作時間差考慮進(jìn)去。因為重合閘時間是在本側(cè)斷路器跳開以后就開始計時了，這時短路點還沒有熄弧。而只有在對側(cè)斷路器也跳開以后短路點才開始熄弧和去游離的，所以應(yīng)把兩側(cè)保護(hù)的動作時間差考慮進(jìn)去。 如果線路上有縱聯(lián)保護(hù)，由于縱聯(lián)保護(hù)可以瞬時切除本線路全長范圍內(nèi)的故障，所以線路上發(fā)生短路時兩側(cè)保護(hù)幾乎是同時發(fā)出跳閘命令的，因而這個因素可以不考慮。 如果線路上沒有縱聯(lián)保護(hù)，只有反應(yīng)一側(cè)電氣量變化的距離、零序電流保護(hù)。由于這些保護(hù)都是多段式的保護(hù)，那么線路上短路時本側(cè)用第 段保護(hù)切除故障，對側(cè)可能是用第 段保護(hù)延時切除故障。所以在重合閘的時間中應(yīng)將對側(cè)保護(hù)中對全線有足夠靈敏度的延時段的延時考慮進(jìn)去。因此線路上沒有縱聯(lián)保護(hù)時，重合閘時間要長一些。 在使用單相重合閘方式和綜合重合閘方式時要考慮潛供電流的影響。 在單相重合閘方式和綜合重合閘方式中，線路上發(fā)生單相接地短路時兩側(cè)保護(hù)都只跳單相。在圖 4外兩相的電壓通過相間電容與相間互感向短路點提供短路電流。該電流是分布性的并沒有明顯的電路通道，所以稱為潛供電流。由于潛供電流的影響使短路點的電弧熄滅時間加長，因而重合閘的時間也應(yīng)長一些。在三相重合閘方式中，線路上發(fā)生單相短路時也是三相跳閘的。兩側(cè)都三相跳閘后三相都無電壓，因而不存在潛供電流，重合閘的時間可以短一些。 . .潛供電流示意圖發(fā)電廠出線重合閘時間的考慮 需要指出，規(guī)程規(guī)定在 2205000秒。在 3110型發(fā)電廠出線三相自動重合閘的時間也一般整定 10秒。這么長的重合閘時間是為了減少發(fā)電機的疲勞損耗，確保機組的安全。 過去一般都認(rèn)為，在發(fā)電機出口發(fā)生三相短路時發(fā)電機軸上承受的機械應(yīng)力最大。但后來許多國家對大機組軸應(yīng)力的研究表明次同步諧振是損壞大軸的原因，而且發(fā)現(xiàn)在高壓線路出口發(fā)生三相短路以及其它特殊運行操作方式下，例如上述短路切除后又重合于永久性的三相短路情況下發(fā)電機軸上承受的機械應(yīng)力遠(yuǎn)大于發(fā)電機出口三相短路時承受的機械應(yīng)力。當(dāng)高壓線路出口發(fā)生三相短路時，故障開始瞬間就產(chǎn)生突然的扭矩傳到軸機械系統(tǒng)，該扭矩的輻值隨時間變化是以該機組軸系的自然扭振頻率振蕩并以 (0)s 的時間常數(shù)衰減。由于時間常數(shù)很長，衰減很慢。 檢無壓和檢同期重合閘 這是目前應(yīng)用最多的一種檢查條件的重合閘。設(shè)圖 4側(cè)裝有檢查線路無壓重合閘， 側(cè)三相跳閘后，線路上三相電壓為零。所以 三相重合閘動作時間后發(fā)合閘命令。隨后 路均有電壓，且母線與線路的同名相電壓的相角差在整定值中規(guī)定的允許范圍內(nèi)，經(jīng)三相重合閘動作時間后即可發(fā)出合閘命令，這時 用這種檢查條件的重合閘一定要給裝置既提供母線電壓，也要提供線路電壓。 圖4- 2 檢 查線路無壓和檢查同期重合閘 檢查線路無電壓側(cè)總是先重合的。因此該側(cè)有可能重合在故障線路上再次跳閘。所以該側(cè)斷路器有可能在短時間內(nèi)需切除兩次短路電流，工作條件相對惡劣。檢查同期側(cè)是在線路有壓且滿足同期條件后才重合的，所以肯定重合在完好的線路上，斷路器的工作條件相對好一些。為了均衡負(fù)擔(dān)，檢查線路無壓側(cè)和檢查同期側(cè)可定期倒換。但是如果是發(fā)電廠的出線，該側(cè)一般都定為檢查同期側(cè)。 為了在斷路器偷跳后能用重合閘補救，一般在檢查線路無壓側(cè)將檢查同期的功能也投入。因為否則的話在斷路器偷跳后由于線路一直有電壓，重合閘無法發(fā)合閘命令，投入檢同期的功能后可用檢查同期的方法重合。需要特別指出，在檢查同期側(cè)檢查線路無電壓的功能千萬不能投入，否則的話兩側(cè)均有檢線路無電壓的功能，在兩側(cè)斷路器跳閘后兩側(cè)可能同時合閘造成非同期合閘。 在 提供了上述兩種檢查條件的重合閘。檢查線路無電壓的條件是：線路電壓小于，同時線路 查同期的條件是：首先線路、母線電壓都大于，再滿足線路和母線同名相電壓的相位差在定值整定的范圍內(nèi)（例如）。 在 護(hù)有自適應(yīng)功能。如果定值單中的同期合閘角為，正常運行時保護(hù)測量到的線路電壓與母線 檢同期時只要測量到線路電壓與母線 重合于故障保護(hù) 手合故障線路時的保護(hù) 當(dāng)裝置在正常運行程序中檢查到三相 此時說明斷路器在斷開狀態(tài) )，隨后又發(fā)現(xiàn)任一相有電流了（說明已手動合閘了），於是開放手合保護(hù)程序 200 此時投入的保護(hù)有：不受振蕩閉鎖控制的距離保護(hù)第 段；縱聯(lián)距離保護(hù)（代替縱聯(lián)工頻變化量方向和縱聯(lián)零序方向保護(hù)）； 100序過流加速段有單獨的定值整定， 100 20 段。保護(hù)動作于三相跳閘，不再重合 重合於故障線路時的保護(hù) 在故障計算程序中當(dāng)本裝置發(fā)出過三跳令后又判斷三相均無電流 (稱作三相跳閘固定繼電器動作 )，或者本裝置雖未發(fā)出過三相跳閘命令但三相 兩種情況均說明本線路已三相跳閘，本裝置也進(jìn)入非全相運行程序 (實際系統(tǒng)并不是非全相運行 )。隨后發(fā)現(xiàn)任何一相出現(xiàn)電流或三相明斷路器合閘，裝置進(jìn)入合閘于故障線路保護(hù)程序。於是開放合閘后保護(hù) 200 此時投入的保護(hù)有：受振蕩閉鎖控制的距離保護(hù)第 段；縱聯(lián)距離保護(hù)（代替縱聯(lián)工頻變化量方向和縱聯(lián)零序方向保護(hù)）； 100選擇加速不受振蕩閉鎖控制的距離保護(hù)第 、 段，如都不選擇則固定加速受振蕩閉鎖控制的距離保護(hù)第 段。保護(hù)動作于三相跳閘，不再重合。 護(hù)還不會誤動。相和三相斷線。它有以下幾部分構(gòu)成： 當(dāng) ，且起動元件不起動，延時 判據(jù)用以判別 當(dāng)使用母線電壓互感器時，滿足 ， ，且起動元件不動作，延時 判據(jù)在使用母線電壓互感器時，可檢測出電壓互感器的三相斷線。 8 8 331 當(dāng)使用線路電壓互感器時，除滿足 ， ，且起動元件不動作幾個條件外，再加之滿足任意一相有電流（ ， 者跳閘位置繼電器（ 動作的條件，判據(jù)在使用線路電壓互感器時，可檢測電壓互感器的三相斷線。 上述使用母線電壓互感器還是使用線路電壓互感器由定值單中的控制字選定。 8 331 80判出 裝置判出 保護(hù)功能方面還作如下處理。 閉鎖距離保護(hù)。以防在 離保護(hù)誤動。 保留工頻變化量的快速距離 段保護(hù)，但將工頻變化量阻抗繼電器的制動電壓（即門檻電壓）提高到。為電壓互感器二次額定電壓。采取這個措施后本保護(hù)在 再發(fā)生正向近處的故障時還可發(fā)揮保護(hù)功能。 保留縱聯(lián)工頻變化量方向保護(hù)。但工頻變化量方向繼電器內(nèi)的補償阻抗自動退出。此時工頻變化量方向繼電器在再發(fā)生短路時還能正確工作。退出可防止在反方向發(fā)生短路時元件的誤動。 縱聯(lián)零序方向保護(hù)退出。因為保護(hù)用自產(chǎn)的電壓，在 產(chǎn)的電壓相位可能錯誤，造成零序方向繼電器動作行為不正確。因此縱聯(lián)零序方向保護(hù)應(yīng)退出。 零序電流保護(hù)的處理。 對 段（因為它固定帶方向），保留零序電流第 段但取消方向控制。 對 、 段（因為它們固定帶方向），零序電流第 段若原來整定是經(jīng)方向控制的則退出；若原來整定是不經(jīng)方向控制的則保留。零序電流第 段保留但取消方向控制。 段（因為它固定帶方向），零序反時限方向過流保留但取消方向控制。 自動投入 兩個保護(hù)動作后用同一個 兩個保護(hù)的電流定值和時間定值在定值單中單獨整定。 投入這兩個保護(hù)從某種意義上講對 重合閘放電，即重合閘退出。 當(dāng)三相電壓恢復(fù)正常后 , 經(jīng) 10秒延時 護(hù)自動恢復(fù)正常。 當(dāng) 置認(rèn)為交流電流斷線。此時電流的采樣值將出現(xiàn)錯誤并導(dǎo)致出現(xiàn)自產(chǎn)的零序電流，從而對零序電流保護(hù)產(chǎn)生影響。 此外在斷線和不斷線兩種情況下系統(tǒng)發(fā)生短路時由于零序電流的相位不同將可能導(dǎo)致零序方向繼電器在斷線下發(fā)生短路時的不正確動作。因此相應(yīng)的保護(hù)要采取一些措施。 交流電流斷線的判別判據(jù)為（或）： 當(dāng)外接的電流小于 自產(chǎn)的電流小于 時 200 當(dāng)有自產(chǎn)的電流而無電壓，則延時 10秒發(fā) 判據(jù)說明是裝置內(nèi)部的電流采樣通道出現(xiàn)故障，外部的 為外部 據(jù)說明既有可能是外部 有可能是裝置內(nèi)部的電流采樣通道出現(xiàn)故障。 保護(hù)判出交流電流斷線的同時，在裝置總起動元件中不進(jìn)行零序電流起動元件的判別，縱聯(lián)零序方向保護(hù)退出。 對零序電流方向保護(hù)作如下處理：判據(jù)判斷電流斷線后，將所有零序電流保護(hù)退出運行。判據(jù)判斷電流斷線后，對不同型號作不同處理。對 零序流保護(hù)第 段退出，保留零序電流保護(hù)第 段但不經(jīng)方向元件控制。對 、 、 段退出，第 段保留但不經(jīng)方向元件控制。對 留零序電流保護(hù)第 段但不經(jīng)方向元件控制。 非全相運行 這種情況一般發(fā)生在單相重合閘或綜合重合閘的過程中。本裝置首先判斷斷開相，判斷的方法為：如果本裝置已發(fā)了單跳令，則判斷發(fā)單跳令的一相上又連續(xù) 50 稱作單相跳閘固定繼電器動作 ) ，則該相為斷開相。如果本裝置未發(fā)單跳令