《输电线路》PPT课件.ppt

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1、硬件工作原理,总起动（CPU）、保护动作（DSP）、装置故障告警（BSJ）的关系,各种继电器（DSP）,保护程序结构,主程序按固定的采样周期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，开关量的采集、装置硬件自检、交流电流断线和起动判据的计算，根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。正常运行程序中进行采样值自动零漂调整、及运行状态检查。故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断以及事件报告、故障报告及波形的整理,何为起动？RCS900起动元件是什么？,起动是正常运行状态与非正常运行状态区别标志。包括总起动和保护起动。RCS931起动元件：电流变化量起动；零序

2、过流元件起动；位置不对应起动；远跳起动。除位置不对应起动开放出口继电器正电源15S,其它起动开放7S.,压板和其它开入量说明,603端子是投检修态输入，它的设置是为了防止在保护装置进行试验时，有关报告经IEC60870-5-103规约接口向监控系统发送相关信息，而干扰调度系统的正常运行，一般在屏上设置一投检修态压板，在装置检修时，将该压板投上，在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送，但本地的显示、打印不受影响；运行时应将该压板退出。,RCS931 901 902压板,投主保护（纵联高频）投距离保护投零序保护投闭重（勾三压板）出口压板有：跳A、B、C、重合闸、一般还有启动失灵、启动重合闸等

3、,重合闸功能有关问题 2,当“内重合把手有效”置“1”时，整定控制字确定重合闸方式，而不管外部重合闸切换把手处于什么位置。“内重合把手有效”置“1”，而“投单重方式”、“投三重方式”、“投综重方式”均置“0”时等同于“投重合闸”置“0”，即本装置重合闸退出。当“内重合把手有效”置“0”，则重合闸方式由切换把手确定，后面的三个控制字均无效。,重合闸功能有关问题 3,重合闸退出指重合闸方式把手置于停用位置，或定值中重合闸投入控制字置“0”，则重合闸退出。本装置重合闸退出并不代表线路重合闸退出，保护仍是选相跳闸的。要实现线路重合闸停用，需将沟三闭重压板投上。当重合闸方式把手置于运行位置（单重、三重或

4、综重）且定值中重合闸投入控制字置“1”时，本装置重合闸投入。,重合闸功能有关问题 4,610端子是闭重三跳输入，其意义是：（1）沟三跳，即单相故障保护也三跳；（2）闭锁重合闸，如重合闸投入则放电 压板定值与开入量是逻辑或。617、618端子分别为其它保护动作单跳起动重合闸、三跳起动重合闸输入。这两个接点要求是瞬动接点，即保护动作返回而返回，单跳起动重合闸可为三相跳闸的或门输出，任一相跳闸即动作；而三跳起动重合闸则必须为三相跳闸的与门输出。如果不用本装置的重合闸或采用位置不对应起动重合闸，则不接这两个输入。,重合闸功能有关问题 5,充电：重合闸充电在正常运行时进行，重合闸投入、无TWJ、无压力低

5、闭重输入、无TV断线和其它闭重输入经15秒后充电完成。起动：重合闸的起动方式有本保护跳闸起动、其它保护跳闸起动和经用户选择的不对应起动。,压板和其它开入量说明,622、623、624端子分别为A、B、C三相的分相跳闸位置继电器接点（TWJA、TWJB、TWJC）输入，一般由操作箱提供。位置接点的作用是：（1）重合闸用，不对应起动重合闸，单重方式是否三相跳开；（2）判别线路是否处于非全相运行；（3）TV三相失压且线路无流时，看开关是否在合闸位置，若是则经1.25秒报TV断线。,压板和其它开入量说明,625端子是压力闭锁重合闸输入，仅作用于重合闸，不用本装置的重合闸时，该端子可不接。626端子定义

6、为远跳。627端子定义为远传1。628端子定义为远传2。,远跳、远传1、远传2,信号继电器插件（SIG）,本插件无外部连线，该板主要是将5V的动作信号经三极管转换为24V信号，从而驱动继电器。正常运行时，装置会对所有三极管的出口进行检查，若有错则告警并闭锁保护。本板设置了总起动继电器，当CPU满足起动条件，则该继电器动作，接点闭合，开放出口继电器的正电源。,三相电压向量和大于8伏，保护不起动，延时1.25秒发TV断线异常信号；三相电压向量和小于8伏，但正序电压小于33.3伏时，若采用母线TV则延时1.25秒发TV断线异常信号；若采用线路TV，则当任一相有流元件动作或TWJ不动作时,延时1.25

7、秒发TV断线异常信号。装置通过整定控制字来确定是采用母线TV还是线路TV。,RCS 900 TV断线,RCS 900，TV断线,TV断线信号动作的同时，将902纵联距离和901变化量方向和纵联零序退出，保留工频变化量阻抗元件，将其门坎抬高至1.5额定电压，退出距离保护，自动投入TV断线相过流和TV断线零序过流保护,TV断线相过流保护由距离压板投退，TV断线零序过流保护由零序压板投退。断线时，将零序过流保护段退出，段不经方向元件控制，三相电压正常后,经10秒延时TV断线信号复归,RCS 900交流电流断线,1 自产零序电流小于0.75倍的外接零序电流，或外接零序电流小于0.75倍的自产零序电流，

8、延时200ms发TA断线异常信号2 有自产零序电流而无零序电压，则延时10秒发TA断线异常信号。；,保护判出交流电流断线的同时，在装置总起动元件中不进行零序过流元件起动判别，断线时退出纵联零序和零序过流保护 段，段不经方向元件控制。,装置异常信息含义及处理建议,内容介绍,纵联保护概述纵联方向保护、纵联距离保护原理（901、902保护)光纤电流差动保护原理（931保护）工频变化量方向继电器原理5.工频变化量距离继电器6.距离保护,保护配置,纵联保护概述,反应一侧电气量变化的保护的缺陷通道类型高频信号的性质,反应一侧电气量变化的保护的缺陷,反应M侧电气量（电流、电压）变化的保护无法区分本线路末端(

9、)点和相邻线路始端（）点的短路。为保证 点短路M侧保护的选择性，其瞬时动作的第段按躲（）点短路整定。所以反应一侧电气量变化的保护的缺陷是不能瞬时切除本线路全长范围内的短路。可是反应N侧电气量变化的保护恰很容易区分 和 点的短路。所以反应两侧电气量保护能瞬时切除本线路全长范围内的短路。综合反应两侧电气量变化的保护称作纵联保护。,通道类型,电力线载波通道。信号频率是50400KHz。这种频率在通信上属于高频频段范围，所以把这种通道也称做高频通道。把利用这种通道的纵联保护称做高频保护。高频频率的信号只能有线传输，所以输电线路也作为高频通道的一部份。载波通道存在的主要问题：通道拥挤。所以构成分相式的纵

10、联保护存在困难。输电线路上的三相金属性短路将影响高频信号的传输。容易受到电磁干扰。,通道类型,微波通道。信号频率是300030000MHz。这种频率在通信上属于微波频段范围，所以把这种纵联保护称做微波保护。微波通道有较宽的频带可以传送多路信号，采用脉冲编码调制（PCM）方式可以进一步提高通信容量，所以可利用来构成分相式的纵联保护。微波通道与输电线路没有联系，输电线路的故障不影响信号的传输，可用于传送各种信号（闭锁、允许、跳闸）。微波频率的信号可以无线传输也可以有线传输。无线传输要在可视距离内传输，所以要建高的微波铁塔。当传输距离超过4060KM时还需加设微波中继站。有时微波站在变电站外，增加了

11、维护困难。,通道类型,光纤通道。用光纤通道做成的纵联保护有时也称做光纤保 护。光纤通信的优点：通信容量大，又一般采用脉冲编码调制（PCM）方式可以进一步提高通信容量，因此可以利用它构成输电线路的分相纵联保护。光信号的传输不受电磁干扰的影响。输电线路的故障也不影响信号的传输。若干根光纤制成光缆直接与架空地线做在一起，在架空线路建设的同时光缆的铺设也一起完成。,高频信号的性质,闭锁信号。收不到高频信号是保护动作于跳闸的必要条件，这样的高频信号是闭锁信号。闭锁信号主要是在非故障线路上传输的，由于输电线路本身是高频通道的一部份，所以非故障线路上传送高频信号应该是可靠的。在使用闭锁信号时，一般都采用相-

12、地耦合的高频通道。,高频信号的性质,允许信号。收到高频信号是保护动作于跳闸的必要条件，这样的高频信号是允许信号。允许信号主要是在故障线路上传输的，担心高频电流能不能经过短路点往对侧传送。在使用允许信号时一般采用相-相耦合的高频通道，这时即使单相金属性短路信号也能传输。但用相-相耦合高频通道后万一发生相间的金属性短路还是会出现通道阻塞现象所以还应有相应的措施防止纵联保护拒动。允许信号在输电线上传输距离较远，且超高压线路相间距离较远，通道实时监视。目前在500kV线路上的高频保护一般都采用允许信号。,高频信号的性质,跳闸信号。收到高频信号是保护动作于跳闸的必要且是充分条件，这样的高频信号是跳闸信号

13、。跳闸信号是在故障线路上传输的。用跳闸信号时抗干扰的要求比用闭锁信号和允许信号时高得多，所以一般都不敢在保护装置里采用跳闸信号。有的远方跳闸装置再要加上就地保护的一些判据组成与门，实际上这种跳闸信号已转变成允许信号了。有的远方跳闸装置里跳闸信号用二个通道，二个通道满足二取二才能跳闸。干扰信号同时具备二个通道的频率其机率就大大降低了。,起动概念,起动是正常运行状态与非正常运行状态区别标志。包括总起动和保护起动。,纵联方向（距离）保护基本原理,故障线路的特征是：两侧的 均动作，两侧的 均不动作，这在非故障线路中是不存在的。而非故障线路的特征是：两侧中至少有一侧（近故障点的一侧）的 不动作、而 可能

14、动作也可能不动作，这在故障线路中是不存在的。采用闭锁信号时，在 不动作或 动作的这一侧一直发高频信号，所以非故障线路至少近故障点的一侧能一直发闭锁信号。如图。采用允许信号时，在 动作、不动作的这一侧一直发高频信号。所以故障线路两侧都能发允许信号。把 元件换成阻抗元件，取消 元件就是纵联距离保护的原理。,闭锁式纵联方向保护简略原理框图,闭锁式纵联方向保护发跳闸命令的条件,高定值起动元件动作。只有高定值起动元件动作后程序才进入故障计算程序，方向元件及各个逻辑功能才开始计算判断，保护才可能跳闸。因此可以说只有高定值起动元件动作后纵联保护才真正开放。否则保护是不开放的，程序执行的是正常运行程序。在正常

15、运行程序中安排的工作只是开入量状态的检查、通道试验等工作。在正常运行程序中是不可能去跳闸的。元件不动作。动作。同时满足上述条件时去停信。同时满足8ms后即可起动出口继电器，发跳闸命令。把 元件换成阻抗元件，取消 元件就是纵联距离保护发跳闸命令的条件。,纵联方向保护对方向元件的要求,要有明确的方向性。也就是 元件在反方向短路不能误动、元件在正方向短路不能误动。元件要确保在本线路全长范围内的短路都能可靠动作，只有这样本线路短路才能跳闸。在保护实现的时候，元件比 元件动作得更快、更加灵敏。在保护实现中还有一个原则：反方向元件闭锁保护优先的原则。任何时候（除母线保护动作外）只要 元件动作，说明是反方向

16、短路，立即发信闭锁保护（闭锁式）。,为什么要用、两个方向元件,纵联方向保护用、两个方向元件,而且这两个方向元件在灵敏度和动作速度上满足上述要求，并体现反方向方向元件闭锁保护优先的原则后，一方面在区外故障切除或功率倒向或在重负荷线路上发生单相接地时保护在跳开单相同时有时为了系统稳定的需要还要联锁切机、切负荷等情况时，由于在这些情况下变化源在区外，本线路的近变化源一侧的 元件将比对侧的 元件先动作，。元件动作后马上发信闭锁两侧保护，有利于保护在这些复杂故障情况下不会误动。另一方面在RCS-901保护中有两种原理的方向元件 和，在某一些区外故障时，例如双回线或环网中某故障点短路时，非故障线路两端可能

17、不同原理的两个正方向方向继电器同时动作，但只要有一侧的某一原理的反方向方向继电器动作立即发信闭锁两侧保护就可以避免保护的误动。,RCS-901中有两个原理的方向继电器 和 但公用一个通道，跳闸逻辑的考虑,和 两个原理的方向继电器，每个原理的方向继电器各有正、反两个方向的方向继电器。因此总共有四个方向继电器：、。发跳闸命令条件中要求 元件不动，在这里要求。发跳闸命令条件中要求 元件动作，在这里只要求 或 中一个元件动作就可以了。当 元件动作发的跳闸命令，打印报告为。当 元件动作发的跳闸命令，打印报告为。,闭锁式纵联方向（距离）保护的一些原则规定,为什么要用灵敏度不同的两个起动元件；远方起信的设置

18、；为什么要先收信8ms后才允许停信；功率倒向问题；收到三相TWJ动作信息后高频保护做些什么？保护动作停信的作用；通道检查。,闭锁式纵联方向（距离）保护的一些原则规定,远方起信功能的设置。远方起信的条件是：收信机收到对侧的高频信号。满足这个条件后发信10秒。此时再发生上述区外故障时，M侧起动元件起动立即发信。收到了M侧发来的信号所以远方起信，也发信10秒。这样M侧保护就被N侧的10秒的高频信号所闭锁不会误动。,闭锁式纵联方向（距离）保护的一些原则规定,远方起信功能的设置。在通道检查中要用到远方起信功能。收发信机中的远方起信功能应该退出，使用保护装置中的远方起信功能。,允许式纵联方向（距离）保护的

19、一些原则规定,功率倒向时出现的问题。在上图的双回线中第回线路 4号保护出口发生短路，分析 第回线两侧1、2号保护的动作 行为。在发生短路时第回线的短路功率从M流向N。1号保护判断为正方向短路，动作、；2号保护判断为反方向短路，不动、。综合比较两侧继电器动作行为满足非故障线路特征，所以两侧都不误动。如果第回线4号保护先跳闸,在4号断路器跳开后，3号断路器尚未跳开期间，第回线中的短路功率是从N流向M，与4号断路器跳开前功率流向相反产生功率倒向。功率倒向以后1号保护判断为反方向短路，2号保护判断为正方向短路，两侧的、元件的动作行为全部要翻转。,允许式纵联保护未起动时逻辑,在N侧断路器处于三相跳闸状态

20、下线路上发生短路。N侧所有起动元件都不会起动，故而N侧无法向M侧发允许信号，导致M侧电流纵差保护拒动。为此采取当三相 收对侧允许信号且无流 同时发100ms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。,三相 发允许信号的作用,工频变化量阻抗继电器,重叠原理的应用,工频变化量的物理解释,工频变化量继电器的基本关系式,正向短路基本关系式,工频变化量继电器的基本关系式,反向短路基本关系式,工频变化量阻抗继电器工作原理,反向短路,正向短路动作特性,代入动作方程得到转换成相位比较动作方程该方程对应的动作特性是以 和 两点连线为直径的圆。,正向短路动作特性,当 落在圆内继电器动作1

21、.保护过渡电阻的能力很强，该能力有很强的自适应功能。2.由于 与 相位相同，所以过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。因此区外短路不会超越。3.正向出口短路没有死区。4.正向出口短路动作速度很快。保护背后运行方式越大，本线路越长，动作速度越快。5.系统振荡时不会误动，不必经振荡闭锁控制。6.适用于串补线路。,反向短路动作特性,代入动作方程转换成相位比较动作方程该动作方程对应的动作特性是以 和 两点连线为直径的圆。,零序方向元件,零序正反方向元件 由零序功率 决定，由自产零序电压和自产零序电流与模拟阻抗的乘积获得（模拟阻抗是幅值为1相角为78的相量)，零序功率0时动作；零序功率-1伏安（=5A）或-0.2

22、伏安（=1A）时动作。纵联零序保护的正方向元件由零序方向比较过流元件和的与门输出，而纵联零序保护的反方向元件由零序起动过流元件和的与门输出。,工作电压的概念,绝大多数距离继电器是按照整定点故障时的电压为边界条件建立其动作判据的。当在保护区末端故障时动作判据处于临界状态。为了反映此状态，在继电器中要形成或计算出保护区末端的电压，一般称为工作电压Uop，有些书上称为补偿电压或测量电压。,工频变化量的理论基础,重叠原理的应用,931保护中差动继电器的种类和特点,工频变化量分相差动继电器的构成 动作电流 制动电流 取为定值单中差动电流高定值、4倍实测电容电流和 中的最大值。由于 大于电容电流,依靠定值

23、躲电容电流影响.,工频变化量差动继电器的特点,故障附加网络中只有一个电源，因此在区内故障时两侧的电流变化量基本同向，其矢量和接近于二者的代数和。不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生制动电流。受过渡电阻的影响也较小。因为电源在串联回路中，线路两侧的电流变化量的变化和过渡电阻的大小呈线性关系。,工频变化量差动继电器的特点,在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有负荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流。由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。,931保护中差动继电器的种类和特点,稳态段分相差动继电器的构成 动作电流 制动电流 取为定值单中差动电流

24、高定值、4倍实测电容电流和 中的最大值。依靠 定值躲电容电流。,931保护中差动继电器的种类和特点,稳态段分相差动继电器的构成 动作电流 制动电流 取为定值单中差动电流低定值、1.5倍实测电容电流和 中的最大值。依靠定 值躲电容电流。经40ms延时动作。,当用于长线路时，Xc1为线路的实际正序容抗值；当用于短线路时，由于实测电容电流较小，而线路正序容抗较大，则理论正序电容电流较小，差动继电器有较高的灵敏度，且差动继电器的、段差别很小，此时可通过适当减小正序容抗值来降低灵敏度。,931保护中差动继电器的种类和特点,零序差动继电器的构成 动作电流 制动电流 为定值单中零序起动电流定值。经100ms

25、延时动作。零序差动继电器本身无选相功能，所以再另外用稳态分相差动继电器选相。两者构成与门。,零序差动II段,零序段差动继电器不经选相元件，经250ms延时动作跳三相。其动作方程：,931保护中差动继电器的种类和特点,零序差动继电器的特点由于不反应负荷电流，所以负荷电流不产生制动电流。受过渡电阻的影响较小。因此在重负荷线路上发生经高电阻短路时灵敏度较高。,931保护中差动继电器的种类和特点,选相用稳态分相差动继电器特点判别电容电流很小的判据 及 满足上两判据说明电容电流很小，认为两者不具备可比性，不再判别容抗整定是否同实际系统相符。不需进行电容电流的补偿。但为了在空载电容电流作用下该继电器不误动

26、，将起始动作电流由 抬高到。因为电容电流很小，该 值也不是很大，不会影响线路内部短路灵敏度。,防止TA断线误动的措施,差动保护部分的计算，包括:差动继电器的计算、逻辑程序和出口程序都在故障计算程序中进行。也可以说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。,长期有差流的装置异常信号,在TA断线时应发长期有差流的装置异常信号。为此在 正常运行程序中加一个有压差流元件。该差流元件就用 选相用的稳态分相差动继电器，该继电器十分灵敏。可 有效地检测出出现差电流的异常情况。有压差流元件的动作条件:差流元件动作 差流元件的动作相或动作

27、相间电压、上两条件与门经10秒延时发长期有差流信号。第一个条件说明有差电流，第二个条件说明系统无故 障，满足这两个条件说明可能是TA断线，也可能是电 流的数据采集通道有故障。,长期有差流的装置异常信号,在TA断线侧如果起动元件没有起动（例如空载情况下发生断线），在正常运行运行程序中有压差流元件动作，10秒后发长期有差流信号。如果起动元件起动了，程序进入故障计算程序。在该程序中，由于收不到对侧允许信号保护不会误动。起动元件连续7秒不动作，返还正常运行程序。再经10秒后发长期有差流信号。在TA未断线侧在正常运行程序中10秒后也可发出长期有差流信号。,长期有差流的装置异常信号,装置发了长期有差流的信

28、号后如果TA断线闭锁差动控制字 则闭锁差动保护。如果TA断线闭锁差动控制字 则不闭锁差动保护。但是将差动继电器的定值抬高到 TA断线差流定值。,弱电侧电流纵差保护存在的问题,当有一侧是弱电源侧或无电源侧，在线路内部短路时，无电源侧起动元件可能不起动。例如无电源侧变压器中性点不接地，短路前线路空载，短路后由于既无电流突变量又无零序电流，起动元件不动作。起动元件不动作，程序在正常运行程序。此时无电源侧差动继电器没有进行计算，不会向对侧发允许信号。导致电源侧电流纵差保护拒动。为解决该问题，931保护中增加一个低压差流起动元件。,在N侧断路器处于三相跳闸状态下线路上发生短路。N侧所有起动元件都不会起动

29、，故而N侧无法向M侧发允许信号，导致M侧电流纵差保护拒动。为此采取当三相 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。,三相 发允许信号的作用,同步采样,在正常运行中一直在测量两侧采样时间差。当测得的 大于步幅调整的时间时，从机立即将采样时刻作小步幅调整。由于此时 的值很小，对保护没有影响，故作这种调整时电流纵差保护仍然是投入的。,Rcs931光纤接口参数,发送功率-16dBm-5dBm(64kbit/s),-16dBm-8dBm(2048kbit/s)接收灵敏度:-45dBm(64kbit/s),-35dBm(2048kbit/s)传输距离:小于100KM(64k

30、bit/s),小于60KM(2048kbit/s).光过载点大于-5dBm当采用专用光纤通道时,只有在传输距离大于50km,接收功率不够时才需要调整跳线,加大发送功率,使接收功率大于接收灵敏度,并有一定的裕度(310dBm).当专用光纤传输距离超过80km时,按特殊工程处理,配用1550nm激光器.当采用复用通道时,装置发送功率为出厂时的默认值,不用调整跳线,光纤通道检测,所用设备：光功率计、光衰耗仪和光误码仪。首先对检测仪器进行校准。尤其是光功率计即使是经过校准的光功率计也有大约正负5误差（0.2dB）。这就是说，用两台同样的光功率计去测量系统同一点功率，也可能相差10。所以应采用同一台光功

31、率仪进行测量。光功率计和光衰耗仪，注意光功率计波长选择根据实际工作波长选择（1310nm,1550nm）,光发射器功率测试,用尾纤一端连接光端机发射口，一端接光功率计测试端，读出表上显示稳定值。发射器功率测量值接头衰耗（21dB）Rcs931对于2.048M速率-16dBm-8dBm可调。对于64k速率-16dBm-5dBm可调,光接收灵敏度测试,目的是测试接收器灵敏度是否满足要求光端机用光纤自环窜接光衰耗仪，调节光衰耗仪的衰耗值，直至出现标准的1E-10误码率（至少30min，最好24h无误码）。接收灵敏度发射功率光衰耗仪值4dB(4个光纤接头)光纤衰耗0.2dBm/km(1550um),0

32、.4dBm/km(1310um).接头衰耗0.21dBm/个,熔接头衰耗0.050.1dBm/个(大约2km一个),光接收功率测定,目的是测试光接收端接收功率及裕度是否满足要求调整光功率计对应的波长，并将对端光发送过来光信号接入光功率计。接收端光功率值应大于接收灵敏度值，要求裕度6dBm10dBm(裕度接收端光功率值接收灵敏度值),光纤及光纤连接注意事项,概述1.光纤、尾纤是通过光砝琅盘进行连接。单模光纤的纤芯直径很细，约为9m。为了保证光纤连接时衰减（损耗）最小，必须保证两根光纤在对准时的同心度。而光砝琅盘内最内层是一瓷芯套管，这是保证光纤连接精度的关键部件，为了使光纤插头的瓷芯能插入光砝琅

33、盘，瓷芯套管必须纵向开槽，（开槽瓷芯套管保证了光纤既能插入，又能保证一定的松紧度及连接的精度）由于瓷管本身很薄，又开槽，所以当受到外力超过一定程度时就极易碎裂。在现场施工中由于操作人员对光器件使用不甚了解及野蛮操作，所以光砝琅内瓷芯碎裂时有发生。一但发生内瓷芯碎裂，光通信必然中断。而且这类中断是很难查找到故障砝琅盘的。必须借助于专用仪表（光功率计、ODTR、光衰耗器等）。尤其是当光接收端的砝琅盘内瓷芯碎裂时，通过光功率的测量也无法发现，必须要通过灵敏度检查才能发现问题。砝琅盘内瓷芯严重碎裂时，通过肉眼观测就能发现碎裂、碎片。砝琅盘内瓷芯发生较轻的碎裂时，一般只有裂纹，通过肉眼观测比较难发现，只

34、有通过传输光功率测量才能发现。2.（必须说明：尽管瓷芯比较脆弱，但在正确操作时是非常耐用的，又因为材料是陶瓷，非常耐磨而且光滑，所以光砝琅连续插拔数千次乃至上万次都不会损坏，而且还能保证光纤的连接精度。）,清洁处理,光纤在通过光砝琅盘连接时，光跳线（尾纤）的瓷芯端面必须干净清洁。有时甚至在肉眼都看不到有脏物、灰尘时，由于瓷芯端面未擦拭干净都会产生较大衰减，甚至达几十dB。1.清洁：光纤在插入砝琅前，纤芯的瓷芯端面应用浸有无水酒精的纱布擦干净，并用吹气球吹干（吹气球可用医用“洗耳球”）。酒精必须是纯净的无水酒精，最好用分析纯或化学纯。2.擦拭干净后的光纤端面在插入光砝琅的过程中不得碰到任何物品3

35、.光纤和光砝琅在未连接时都必须用相应的保护罩套好，以保证脏物不进入光砝琅或污染光纤端面。4.光纤端面被弄脏后与另一端光器件连接时，可能会把脏物转移到对端。在现场安装时这一后果有时是严重的，如被转移对端是光端机的光接收端，由于脏物存在，接收到光信号被衰减，但尚且能正常工作，当这种设备运行一段时间后，由于器件老化等原因，当光信号有所衰减就会出现故障，即使原来系统的设计是留有足够的冗余度的。,光纤与砝琅连接,光纤与砝琅在连接前必须经过上面第2步的处理。1.必须在眼睛可视的情况下，做光纤与光砝琅的连接，绝不能仅凭手的感觉进行操作。2.光纤在插入光砝琅时，要保持在同一轴线上插入；并且光纤上的凸出定位部分

36、要对准砝琅的缺口。3.光纤插入砝琅时一般都有一定阻力，可以把光纤一边往里轻推，一边来回轻轻转动，直到插到位，最后拧紧。注意：光纤插入砝琅过程中千万不能左右、上下晃动，这样会使光砝琅内的陶瓷套管破裂。,光纤、尾纤的盘绕与保护,1.尽量避免光纤弯曲、折叠，过大的曲折会使光纤的纤芯折断。在必须弯曲时，必须保证弯曲半径必须大于3cm(直径大于6cm)，否则会增加光纤的衰减。2.光缆、光纤、尾纤铺放、盘绕时只能采用圆弧型弯曲，绝对不能弯折，不能使光缆、光纤、尾纤呈锐角、直角、钝角弯折。3.对光缆、光纤、尾纤进行固定时，必须用软质材料进行。如果用扎线扣固定时，千万不能将扎线扣拉紧。,同步采样,装置刚上电时

37、，或测得的两侧采样时间差 超过规定值时，启动一次同步过程。在同步过程中测量信号传输延时，并计算两侧采样时间差。然后由从机将采样时刻作多次的小步幅调整，直到两侧采样同步为止。在同步过程中两侧电流纵联差动保护自动退出。但由于每次仅作小步幅调整，所以其它保护仍旧能正常工作，不必退出。,工频变化量基本原理,重叠原理的应用,工频变化量的物理解释,工频变化量方向继电器（RCS-901)工频变化量继电器正方向短路的基本关系式,工频变化量方向继电器(RCS-901)工频变化量继电器反方向短路的基本关系式,工频变化量方向继电器（RCS-901),工频变化量方向继电器测量电压、电流故障分量的相位。正方向元件的测量

38、相角为：反方向元件的测量相角为：动作方程为：,正方向故障时：反方向故障时：,工频变化量方向继电器（RCS-901),工频变化量方向继电器特点（RCS-901),在RCS-901中构成纵联方向保护。该纵联方向保护可保护各种故障类型包括非全相运行下运行相再发生故障。测量的角度只与短路方向相反一侧的电源等值阻抗的阻抗角有关。因而与过渡电阻大小无关。与负荷电流大小无关。不反映系统振荡，灵敏度高。因而用它构成的纵联保护可始终投入，而不是仅投入20-30ms 正、反方向元件相配合，提高了安全性 适用于串补线路 动作速度510ms,工频变化量距离继电器,工频变化量继电器的基本关系式,正向短路基本关系式,工频

39、变化量继电器的基本关系式,反向短路基本关系式,工频变化量阻抗继电器的构成,用于构成快速的距离段其动作方程为：Uop为保护范围末端电压,代表保护范围末端电压变化量大于 时继电器动作,否则不动作。,工频变化量阻抗继电器工作原理,正向短路正向区内短路正向区外短路,工频变化量阻抗继电器工作原理,反向短路,工频变化量阻抗继电器工作原理,工频变化量阻抗继电器动作方程为用 代替 故动作方程为,正向短路动作特性,正向短路时姑且把从短路点到保护安装处的阻抗(含过渡电阻附加阻抗在内)称做工频变化量阻抗继电器的测量阻抗，上两式成为：,正向短路动作特性,代入动作方程得到转换成相位比较动作方程该方程对应的动作特性是以

40、和 两点连线为直径的圆。,正向短路动作特性,当 落在圆内继电器动作1.保护过渡电阻的能力很强，该能力有很强的自适应功能。2.由于 与 相位相同，所以过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。因此区外短路不会超越。3.正向出口短路没有死区。4.正向出口短路动作速度很快。保护背后运行方式越大，本线路越长，动作速度越快。5.系统振荡时不会误动，不必经振荡闭锁控制。6.适用于串补线路。,正向出口短路动作速度很快,图中 为保护背后电源阻抗，为继电器整定阻抗。正向出口发生短路，短路点电压变化。连接 线并引长交 点垂线于 点。则 线为保护范围末端电压变化量。显见，短路点越近保护安装处、越短、线越长，动作量 比制动量 大得

41、越多。，继电器动作越快。最快可达到。现场曾有 动作于出口的记录。,反向短路动作特性,反向短路时反方向短路时,姑且把从短路点到保护安装处的阻抗(含过渡电阻附加阻抗在内)称做工频变化量阻抗继电器的测量阻抗的负值，即 则上两式成为：,反向短路动作特性,代入动作方程转换成相位比较动作方程该动作方程对应的动作特性是以 和 两点连线为直径的圆。,三段式距离保护,阻抗继电器由正序电压极化，因而对不对称短路有较大的保护过渡电阻的能力；接地阻抗继电器相间阻抗继电器低压距离 当正序电压下降至10%以下时，进入三相低压程序，由正序电压的记忆量极化,三段式阻抗继电器的构成,用正序电压作极化量 工作电压：极化电压：动作

42、方程：相间阻抗继电器：接地阻抗继电器：在低压距离中用接地阻抗继电器，极化电压用正序电 压记忆量：,三段式阻抗继电器动作特性,正向不对称故障暂、稳态动作特性正向对称故障暂态动作特性,设故障线母线电压与系统电势同相位=0（故障前空负荷），暂态动作特性如图；当不为零时，将是以到连线为弦的圆，动作特性向第或第象限偏移。,三段式阻抗继电器动作特性,当记忆电压消失后，正方向故障时,反方向故障时,三段式阻抗继电器动作特性,对称故障稳态动作特性,三段式阻抗继电器动作特性,在记忆作用消失前,三段式阻抗继电器动作特性,反向不对称故障暂态稳态动作特性反向对称故障暂态动作特性,三段式阻抗继电器,当用于短线路时，为了进

43、一步扩大测量过渡电阻的能力，还可将、段阻抗特性向第象限偏移；为防止接地阻抗继电器在区外短路时超越，再加一个零序电抗继电器。两个继电器构成逻辑与的关系。,零序电抗继电器的构成,动作方程：,三段式阻抗继电器,当用于长距离重负荷线路，常规距离继电器整定困难时，可引入负荷限制继电器，负荷限制继电器和距离继电器的交集为动作区，这有效地防止了重负荷时测量阻抗进入距离继电器而引起的误动。,三段式阻抗继电器,对装设在受电侧的阻抗继电器，在背后母线上发生三相经小电阻故障时，此时流过继电器的电流与送电侧相同，但弧光电阻上流过的电流是该电流与受电侧电源流过该电阻上的助增电流之和。受受电侧电源的助增电流的影响，继电器

44、的测量阻抗不再是电阻，而会是阻抗Z=ZR=-Rej，可能引起反向误动。,三段式阻抗继电器,由于IM领前IN，为感性，因此可能会误动。特别是对超高压系统，线路阻抗角在85度左右，更容易误动。,零序方向元件,零序正反方向元件由零序功率决定，由自产零序电压和自产零序电流与模拟阻抗的乘积获得（模拟阻抗是幅值为1相角为78的相量)，零序功率0时动作；零序功率-1伏安（=5A）或-0.2伏安（=1A）时动作。纵联零序保护的正方向元件由零序方向比较过流元件和的与门输出，而纵联零序保护的反方向元件由零序起动过流元件和的与门输出。,距离保护实验,1.仅投距离保护压板，重合把手切在“综重方式”；2.整定保护定值控

45、制字中“投段接地距离”置1、“投段相间距离”置1、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”置1；3.等保护充电，直至“充电”灯亮；4.加故障电流I=5A，故障电压1*95.0 ZD Z I U=（1 ZD Z 为距离段阻抗定值）模拟三相正方向瞬时故障，装置面板上相应灯亮，液晶上显示“距离段动作”，动作时间为1025ms，动作相为“ABC”；5.加故障电流I=5A，故障电压1*)1(*95.0 ZD Z I K U+=（K 为零序补偿系数）分别模拟单相接地、两相接地正方向瞬时故障，装置面板上相应灯亮，液晶上显示“距离段动作”，动作时间为1025ms；6.同15 条分别校验、段距离保护，注意加故障量的时

46、间应大于保护定值时间；7.加故障电流20A，故障电压0V，分别模拟单相接地、两相、两相接地和三相反方向故障，距离保护不动作。,高频通道检查,高频通道（RCS-901/902/941B/951B）1.将两侧保护装置及收发讯机电源打开，收发讯机整定在通道位置，投主保护、距离保护、零序过流保护压板，合上断路器。2.通道试验按保护屏上的“通道试验”按钮，本侧立即发讯，连续发200ms 后停讯，对侧收讯经远方起讯回路向本侧连续发讯10s 后停讯，本侧连续收讯5s后，本侧再次发讯10s 后停讯。3.故障试验加故障电压0V，故障电流10A，模拟各种正方向故障，纵联保护应不动作，关掉对侧收发讯机电源，加上述故

47、障量，纵联保护应动作。,纵联零序保护（RCS-901/902/941B）实验,1.将收发讯机整定在“负载”位置，或将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收；2.投主保护压板及零序压板，重合把手切在“综重方式”；3.整定保护定值控制字中“投纵联零序保护”置1、“允许式通道”置0、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”置1；4.等保护充电，直至“充电”灯亮；5.加故障电压30V，故障电流大于零序方向过流定值，模拟单相接地正方向瞬时故障；6.装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“纵联零序保护”，动作时间为1530ms。7.模拟上述反方向故障，纵联保护不动作。,纵联变化量方向保护检验,（RCS-901 以

48、闭锁式为例）1.将收发讯机整定在“负载”位置，或将本装置的发信输出接至收信输入,构成自发自收；2.仅投主保护压板，重合把手切在“综重方式”；3.整定保护定值控制字中“投纵联距离保护”置1、“允许式通道”置0、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”置1；4.等保护充电，直至“充电”灯亮；5.加故障电流I=5A，故障电压U=30V，分别模拟单相接地、两相、两相接地和三相正方向瞬时故障；6.装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“纵联变化量方向”，动作时间为1530ms；7.模拟上述反方向故障，纵联保护不动作。,差动实验,1、加入1.05倍Ih/2单相电流，保护选相单跳，动作时间30毫秒以内,此时为稳态一段

49、差动继电器。Ih为“差动电流高定值”、“4Un/Xcl”中的高值2、加入1.05倍Im/2单相电流保，保护选相单跳，动作时间60毫秒左右,此时为稳态二段差动继电器。Im为“差动电流低定值”、“1.5Un/Xcl”中的高值,差动实验,3、零序差动较复杂一点，不满足补偿条件时，零差灵敏度同相差段灵敏度一样；满足补偿条件后，只要差流max（零序起动电流，0.6U/Xc1，0.6实测差流），零差即能动作；因此，若要单独做零差，1.需将“差动电流高定值”，“差动电流低定值”整定到2.0In，降低相差灵敏度；2.通道自环，再加负荷电流等于U/2Xc1（0.05In），并且超前于电压90的三相电流（模拟电容

50、电流），以满足补偿条件；3.改变单相电流，满足差流max（零序起动电流，0.6U/Xc1，0.6实测差流），零差即能动作，动作时间100ms。,通道联调实验,通道采用专用光纤时“专用光纤”控制字整定为“1”，采用PCM 复用通道时“专用光纤”控制字整定为“0”，“主机方式”控制字一侧置“1”，另一侧置必需“0”。1.通道检查试验将两侧装置的光端机（CPU 插件内）经专用光纤或PCM 机复接相连，将保护定值控制字中“通道自环”置0，若通道正常，两侧装置的“通道异常”指示灯均不亮。以M侧为基准，M侧“TA变比系数”整定为“1”，则N侧“TA变比系数”整定为“1200/1500=0.8”。在M侧加入