KLD-9312微机线路保护测控装置说明书.doc

KLD9312微机线路保护测控装置

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1概述

1.1装置功能及适用范围

KLD9312微机线路保护测控装置的保护功能包括：四段接地距离保护、四段相间距离保护、不对称故障相继速动保护、故障测距、PT断线后自动投入的两段过流保护、四段零序过流保护、过负荷保护、三相一次重合闸、故障录波。

装置的测控功能包括：遥测、遥信、遥控、手动合闸检无压/检同期。

本装置满足变电站综合自动化系统的要求，可作为110KV及以下中性点直接接地的大电流接地系统输电线路的主保护测控装置或后备保护测控装置。

1.2主要特点

见KLD-9300概述部分1.2主要特点。

1.3外形尺寸和安装尺寸

见KLD-9300概述部分1.3外形尺寸和安装尺寸。

2技术条件

见KLD-9300概述部分2技术条件。

3.保护功能

3.1保护程序结构

保护程序结构框图如图3.1.1所示。

主程序按照一定的采样频率接受采样中断进入采样程序。在采样程序中进行模拟量采集与滤波；开关量采集；启动元件计算和判断，并根据启动元件是否动作进入正常运行程序或故障处理程序。

正常运行程序中进行遥测量计算、采样值零漂调整、重合闸充电、通讯处理、时钟校准、装置自检、线路运行状态监测。其中线路运行状态监测包括断路器位置监测、PT断线监测、控制回路断线监测等，同时发出相应的告警信号。

故障处理程序中进行各种保护元件的计算和判断、跳闸逻辑判断、故障报告存储和故障录波，同时发出相应的故障信号。

3.2启动元件

启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源以及启动故障处理程序。

3.2.1相电流差突变量启动元件

启动判据为：

其中：为相电流差的突变量，指AB、BC、CA三种相别；

为相电流差突变量启动定值，该定值应保证在最小运行方式下故障有足够的灵敏度，一般建议设定在。

当任意一个相电流差的突变量连续3次超过启动定值，启动元件动作，并展宽7s。

3.2.2零序电流突变量启动元件

启动判据为：

其中：为零序电流的突变量；

为零序电流突变量启动定值。

当零序电流的突变量连续3次超过启动定值，启动元件动作，并展宽7s。

3.2.3零序电流稳态量启动元件

为了防止远距离故障或经大电阻接地故障时突变量启动元件灵敏度不够，而设置零序电流稳态量启动元件，启动判据为：

其中：为零序电流的有效值；

为零序电流启动定值。

当零序电流满足启动判据，并持续30ms后，启动元件动作，并展宽7s。

3.2.4静稳失步启动元件

用于检测系统正常运行状态下发生静态稳定破坏，启动判据为：

其中：为相电流的有效值，指A、B、C三种相别；

为静稳失步启动定值，按躲过最大负荷整定，并留有一定裕度。

当任意一个相电流满足启动判据，并持续30ms后，启动元件动作，并展宽7s。

3.3距离保护

3.3.1距离元件

3.3.1.1距离元件配置

距离保护包括四段接地距离元件和四段相间距离元件，各段距离元件的投退均受其相应的投退控制字控制。

3.3.1.2距离测量元件

距离测量元件以实时电压，实时电流计算对应回路阻抗。阻抗计算采用与傅氏滤波相结合的复向量算法，同时计算各相接地阻抗、、，和各相间阻抗、、。

接地阻抗的算法为：，

其中

A；B；C

为零序补偿系数，，式中，、为被保护线路单位长度的正序、零序阻抗，，。

相间阻抗的算法为：，其中AB；BC；CA

3.3.1.3距离元件的动作特性

接地距离元件和相间距离元件的动作特性均为多边形特性，如图3.3.1。

图3.3.1距离元件的动作特性

其中独立整定可满足长、短线路的不同要求，从而灵活调整对短线路允许过渡电阻的能力，以及对长线路避越负荷阻抗的能力，多边形上边的下倾角可以提高躲避区外故障超越的能力。

相间故障时，电弧电阻不会很大，因此“相间距离电阻定值”不宜设定的太大。在设定“接地距离电阻定值”时，应该按照即能躲避负荷阻抗又据有一定切除经大电阻接地故障能力的标准来综合考虑。在设定“电抗定值”时，应根据多边形特性进行折算。如果整定计算出的接地距离或相间距离的定值为，则折算出的电抗定值，其中，为被保护线路的正序阻抗角。

设置小矩形动作区是为了保证出口故障时距离元件的动作可靠性。其中、的取值如下：

(电流额定值=1A、5A)

对于I、II段距离元件，当测量阻抗在小矩形动作区内时，要利用功率方向元件判断故障方向，如果故障为正方向故障，距离元件动作；如果故障为反方向故障，距离元件不动作。当测量阻抗在小矩形动作区外时，要判断测量阻抗是否在多边形动作区内，如果测量阻抗在多边形动作区内，距离元件动作；否则，距离元件不动作。

功率方向元件采用90度接线方式，带有记忆功能以消除三相出口短路时方向元件的死区，功率方向元件的动作判据为：，其中

=A；B；C

=B