《LFP-902A 型超高压线路成套快速保护装置》.pdf

ＬＦＰ－９０2A 型超高压线路成套快速保护装置 １．装置的应用 本装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置。 本装置包括以复合式距离方向元件和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变 化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，有三段式相间和接地距离及二个延时段零序方向过 流作为后备的全套后备保护。 保护有分相出口，用作２２０#FK ｋＶ#FS 至500KV 输电线路的主保护及后备保护。 配有自动重合闸功能, 对单或双母线结线的开关实现单相重合、三相重合和综* 合重合闸。 ２．装置的性能特征 ２．１本装置有三个独立的单片机 ａ）ＣＰＵ1 为装置的主保护，由以超范围整定的复合式距离继电器和零序方向元件, 经通道配合构成全线路快速跳闸保护。由Ⅰ段工频变化量距离继电器构成快速独 立跳闸段；由二个延时零序方向过流段构成接地后备保护。 ｂ）ＣＰＵ2 为三阶段式相间和接地距离保护, 以及重合闸逻辑。 ｃ）ＣＰＵ3 为起动和管理机，内设整机总起动元件，该起动元件对主保护和距离保 护在电子电路上（包括数据采集系统）完全独立，动作后开放保护出口电源。另 外，ＣＰＵ３还作为人机对话的通讯接口。保护跳闸并整组复归后, ＣＰＵ3 接 收ＣＰＵ2 来的电压、电流信号, 进行测距计算。 ２．２ 由复合式距离方向元件和零序方向元件构成的主保护全线路跳闸时间小于 25ms。 由整定在一段范围的工频变化量距离继电器实现了近处故障跳闸时间小于10ms，线 路中间故障小于15ms。由三段式相间和接地距离保护和二延时段零序保护构成了完整的 阶段式后备功能。 ２．３ ＣＰＵ1 和ＣＰＵ2 分别作为主保护及后备保护，功能独立，又互相补充： ａ）ＣＰＵ1 强调快速性，采样率为每周波20 点，主要继电器采用积分算法，速度快 且安全性高。 ＣＰＵ2 作为后备保护强调准确性，采样率为每周12 点，主要继电器采用付氏算 法，计算精度得以提高。 ｂ）ＣＰＵ1、ＣＰＵ2 功能上互相补充，ＣＰＵ1 先选择故障相然后对故障相进行测量； ＣＰＵ2 则先对各相和相间进行测量，判为区内故障时再由选相程序选择跳闸相别，因 此，在任何复杂的故障形式下，均不可能因选相的错误而导致测量错误。 ２．４ 装置除设置了独立的总起动元件外，主保护和距离保护内均设有本保护的起 动元件，构成独立完整的保护功能。 起动元件的主体以反应工频变化量的过流继电器实现，同时又配以反应全电流的 零序过流继电器，互相补充。 反应工频变化量的起动元件采用浮动门坎，正常运行及系统振荡时变化量输出 回路的不平衡输出均自动构成自适应式的门坎；浮动门坎电压始终略高于不平衡电压， 在一般运行情况下由于不平衡分量很小而装置有很高的灵敏度。当系统振荡时，自动降 低灵敏度，不需要设置专门的振荡闭锁回路。因此，装置有很高的安全性，起动元件有 很高的灵敏度而又不会频繁起动。 ２．５ 用作方向比较元件的复合式距离元件由四边形距离继电器和工频变化量距离 继电器二部分合成, 当正方向故障时其如图 1.1, 其中四边形特性固定向反方向偏移 0.05, 圆特性为工频变化量距离继电器在正方向故障时的特性, 二个特性的公共区为方 向元件的动作区。 该工频变化量距离元件按对端系统阻抗整定, 因而, 正方向故障时, 有很大的反应 故障过 姸傻缱璧哪芰ΑＯ低痴竦醇胺捶较蚬收鲜*, 其工作电压的变化量近于零, 因而有极好 的方向性和振荡闭锁性能。 图1.1 复合式距离元件正方向故障动作特性 ２．６ 本装置可用于单端电源输电线路, 负荷端的保护仍有选相跳闸能力。 ２．７ 阶段式距离保护性能： ａ）三阶段式相间和接地距离保护中的不对称短路动作特性和对称短路暂态特性如 图1.1 ａ，图1.1ｂ为三相短路稳态特性，为了确保Ⅲ段距离元件的后备作用， Ⅲ段距离元件三相短路特性包含原点。 ａ．正向不对称故障暂、稳态特性， ｂ．对称故障稳态特性。 正向对称故障暂态特性。 图１.2 阻抗继电器基本特性 ｂ）继电器由正序电压极化，因而有较大的测量故障过渡电阻的能力。当用于短线路 时，为了进一步扩大测量过渡电阻的能力，还可将Ⅰ、Ⅱ段阻抗特性向第Ⅰ象限