204保护装置运行规程

习桐綦线204线路保护装置运行规程

习桐綦线204线路采用光纤分相纵差和高频通道速动保护双重化配置。分别是GXH103B-123主I保护屏，保护型号：CSC-103B；PRC02AFZ-13Y主II保护屏，保护型号：RCS-902AFZ及RCS-923。 一． 主I保护装置

1. CSC-103B光差保护装置概述

CSC-103B 数字式超高压线路保护装置适用于220kV及以上电压等级的高压输电线路，其主保护为纵联电流差动保护、后备保护为三段式距离保护、四段式零序电流保护、综合重合闸等。

2. CSC-103B光差保护装置原理 2.1启动元件

启动元件主要用于监视故障、启动保护及开放出口继电器的正电源。启动元件一旦动作后，要在保护整组复归时才返回。保护的启动元件包括电流突变量启动、零序电流启动、静稳破坏的启动元件、弱馈低电压启动元件、以及重合闸的启动元件。任一启动元件启动后，都将启动保护及开放出口继电器的正电源。

2.1.1电流突变量启动元件

电流差突变量启动元件，在大部分故障情况下均能灵敏地启动，是保护的主要启动元件。其判据为：△i??>IQD或 △3i0>IQD 其中：△i??= || i??K- i??K-T|-| i?? K-T - i??K-2T ||，??指 AB、BC、CA 三种相别，K 指采样的当前时刻某一点，T＝24 为一周采样点数，（K-T）即指K点的1 周前的采用值，（K-2T）

即从K点的2周前采用值。Δ3i0为零序电流突变量；IQD 为突变量启动定值。

当任一相间突变量或零序电流突变量连续4 次超过启动门槛值时，保护启动。

2.1.2 零序辅助启动元件

除突变量启动外，保护还设置了零序辅助启动，解决大过渡电阻(220kV 考虑100Ω，500kV 考虑300Ω)接地短路突变量启动元件灵敏度不够的问题，作为辅助启动元件带30ms 延时动作。判据为：3I0 > 0.9*I0dz

其中：3I0 为三倍的零序电流。 I0dz 为下列情况的最小值： (1)零序IV 段定值； (2)零序反时限电流定值； (3)零序差动定值。

2.1.3 静稳失稳启动元件

为保证静稳失稳情况下保护的正确动作，保护还设置了静稳失稳启动元件。判据为：

(1)A、B、C 三相电流均大于静稳电流IJW，且突变量启动元件未启动； (2)AB、BC、CA 三个相间阻抗，三个测量阻抗均落入阻抗III 范围内，且突变量启动元件未启动。

以上任一条件满足且持续30ms 后，判断为静稳破坏，随即，保护启动，程序转入振荡闭锁模块，此时，保护会报告“阻抗元件启动”、或“静稳失稳启动”及“保护启动”。

2.1.4 弱馈启动元件

当被保护线路的一侧为弱电源或无电源时,其他启动元件不动,为此，装置设有弱馈启动，即由低电压＋差流作为启动元件。 2.2 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不同故障情况以满足保护选相跳闸的要求。保护装置针对不同的情况，综合利用各种选相原理，在突变量启动后故障初期时采用突变量选相元件。在故障后期，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，此时采用低电压选相元件。

2.2.1 电流突变量选相元件

电流突变量选相元件采用相间电流突变量ΔIAB、ΔIBC 和ΔICA，通过对三个相间电流的大小比较，得到故障相别。

2.2.2 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。

2.2.3 低电压选相元件

低电压选相元件主要是为了满足弱电源侧保护选相的要求，在电流突变量选相和零负序稳态序分量选相失败的情况下，且未出现TV 断线时，投入低电压选相元件。低电压选相的判据为：

a) 任一相电压小于0.5Un，且其他两相电压都大于0.8Un，则判为第三相单相 故障；

b) 相间电压低于0.5Un，判为相间故障。

2.3 距离元件

距离元件分为距离测量元件和距离方向元件。

2.3.2 距离测量元件

本保护中，距离测量元件以实时电压、电流计算对应回路阻抗值。

2.3.3 距离方向元件

为了解决距离保护出口故障的死区问题，在距离保护中设置了专门的方向元件。对于对称故障，采用记忆电压，即以故障前电压前移两周波后，同故障后电流比相来判别故障方向。对于不对称出口故障，采用负序方向来作为距离元件的方向。距离元件的动作条件为：方向元件判为正方向，且计算阻抗在整定的四边形范围内。

2.4 零序方向元件

零序方向也设有正、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18°≤arg（3.I0/3.U0）≤180° 零序反方向动作区为-162°≤arg（3.I0/3U0）≤0° 零序正方向元件的动作判据为： 位于零序正方向动作区， 3I0>3I0DZ 零序反方向元件的动作判据为：

位于零序反方向动作区，且 3I0>0.625*3I0DZ

保护采用自产3U0，即由软件将三个相电压相加而获得3U0，供零序方向元件方向判别用。用于判零序方向的3U0 固定门槛为1V有效值。

2.5 负序方向元件

负序正方向动作区为18°≤arg （3.I2/3.U2）≤180°

负序反方向动作区为-162°≤arg（3.I2/3.U2）≤0°

2.6 振荡闭锁开放元件

在电流突变量启动后的150ms 之内，系统不会出现振荡情况，因此本保护装置不考虑振荡闭锁，固定投入所有距离元件；在电流突变量启动后150ms 之后，或经静稳失稳及零序辅助启动后，距离元件需要经开放元件开放，以防止振荡过程中距离保护元件误动作。 对于不对称故障和三相短路，振荡闭锁开放元件是不同的。

2.6.1 不对称故障开放元件：

利用零序和负序电流特征可区分是发生了故障还是振荡。其开放判据为：

| I0|> m1| I1| 或I 2> m2|I1|

系统振荡时I0 、I 2 接近零上式不能满足；振荡又发生区外故障时，通过装置的电流较小，上式仍不能满足；振荡又发生区内故障时I0 、 I 2 将有较大数值，能满足。其中m1 、m2 的数值保证了在最不利系统条件下能有效的防止振荡情况下发生区外故障时距离保护不误动，而对于区内的不对称故障能够开放。为了防止区外故障切除时零序和负序电流不平衡输出引起保护的误动，保护经短延时后动作。

2.6.2 三相故障开放元件:

保护利用三相故障发生、发展过程中所显现出来的一系列特征，如故障以后阻抗不变，而振荡时阻抗总在渐变等，快速识别振荡闭锁中的三相对称故障。 3．检测功能和其他判别

3.1 自检功能

3.1.1 TV 断线检测

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