WXH-803_G技术说明书_DBF0 3EF5 V1.00(5)

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3.6.1 快速距离保护

在应用于较长输电线路时，可以投入快速距离保护，采用工作电压突变量大于固定门槛作为动作方程，作为故障分量保护，不受负荷状态的影响，具有较强的耐过渡电阻能力。

动作方程： |ΔUopφ|>k|UZ|

|ΔUopφφ|>k|UZ|

其中：ΔUopφ=ΔUφ?Δ(Iφ+3KZ*I0)*ZSET

ΔUopφφ=ΔUφφ?ΔIφφ*ZSET

本保护受距离保护压板控制。

图3.6表示出保护区内外各点金属性短路时的电压分布，设故障前各点电压一致，即各故障点故障前电压为UZ。对工频变化量阻抗元件，系统电势不起作用，因而仅需考虑故障附加电压△UF。

图3-7保护区内外各点金属性短路时电压分布图

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区内F1故障时，如上图所示，△UOP在本侧系统零电位至故障点的△UF1连线的延长线上，可见，ΔUOP>ΔUF1， 继电器动作。

反方向F2故障时，△UOP在△UF2与对侧系统的连线上，显然，ΔUOP<ΔUF2， 继电器不动作。

区外F3故障时，△UOP在△UF3与本侧系统的连线上，ΔUOP<ΔUF3，继电器不动作。 WXH-803C-G装置，投入串补功能时，为防止串补电容的影响正向故障超越的问题，须抬高保护动作门槛。

动作方程： |ΔUopφ|>k|UZ|+Uset

|ΔUopφφ|>k|UZ|+1.732Uset

其中Uset为“正向MOV击穿电压定值”；

投入串补功能时，为防止短线路反向经串补电容故障快速距离保护可能误动作，设置“超范围变化量阻抗”定值，当超范围工作电压突变量满足动作方程并且欠范围（快速距离阻抗定值按欠范围整定）工作电压突变量满足动作方程时，快速距离保护动作。

3.6.2 三段式接地距离

由多边形特性阻抗元件、零序电抗元件、零序功率方向元件复合构成接地距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护。

?? Ⅰ、Ⅱ段动作特性：

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I0

&

&?I&+k?3I&ZejφsetUzsetφφ0o零序电抗线：90≤≤270o j78e3I0图3-8a 接地距离多边形特性 图3-8b零功方向元件特性

零序功率方向：?190o<ArgU0<?30o I0

注：在非全相过程中动作元件的特性不变，方向由工频变化量方向代替；

?? Ⅲ段动作特性：

I0

&

图3-8c 接地距离多边形特性 图3-8d零功方向元件特性 ?? 测量方程（X，R的测量）

&=(R+jX)×(I&+k?3I&) UφφZ0

其中：kZ为零序电流补偿系数；

注：对手合加速及后加速投入反方向偏移阻抗继电器。

WXH-803C-G保护，投入串补功能时，为解决正向经电容故障距离保护超越的问题，接地距离I段电抗定值设置为Xset?U，其中Xset为整定的“接地距离I 段定值”max

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折算的接地距离I 段电抗，Uset为“正向MOV击穿电压定值”，Imax为最大相电流。

投入串补功能时，为防止经串补电容时正向故障零序电压反向导致零序方向反向，采用带补偿的零序方向，动作方程：

&?I&*jXU?190<Arg<?30o I0o

其中Xset0为零序方向补偿阻抗。

3.6.3 三段式相间距离

相间距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护采用由正序电压极化的圆特性。

?? Ⅰ、Ⅱ段动作特性：

图3-9a正方向故障的动作特性（带记忆） 图3-9b 正方向故障的动作特性（稳态）

?? Ⅱ段动作特性：

图3-9c 正方向故障的动作特性（带记忆） 图3-9d 正方向故障的动作特性（稳态） 25

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?? Ⅲ段动作特性：

图3-9e正方向不对称故障时动作特性 图3-9f 三相故障时动作特性（偏移阻抗）

注：Zm1为背后系统正序阻抗，相间距离Ⅲ段固定反偏，偏移阻抗 Zp = min{0.3?，0.5ZD3}，其中ZD3为相间阻抗Ⅲ段定值。

正序极化电压较高时，由正序电压极化的距离继电器有很好的方向性；当正序电压下降至20%以下时，由正序电压记忆量极化。为保证正方向故障能动作，反方向故障不动作，设置了偏移特性。在Ⅰ、Ⅱ段距离继电器暂态动作后，改用反偏阻抗继电器，保证继电器动作后能保持到故障切除。在Ⅰ、Ⅱ段距离继电器暂态不动作时，改用上抛阻抗继电器，保证母线及背后故障时不误动；对后加速则一直使用反偏阻抗继电器。

动作方程

Ⅰ、Ⅱ比相圆：

&?ejθ/U&)<90° θ 为偏移角； ?90°<Arg（?Upolop

电抗线：

&φφ?Z?ej78o/U&）?90°<Arg（?Isetop<90°

Ⅲ段比相圆：

&/U&)<90° ?90°<Arg（?Upolop

&为极化电压。式中：U全相时采用正序极化，非全相过程中改为健全相相间电压极化；pol

&=U?ZI为工作电压。 Uopφφsetφφ

为防止大电网事故过负荷测量阻抗落入距离保护范围内，后备距离相间Ⅱ、Ⅲ段保护动作时必须满足对应相间余弦电压小于0.6额定电压。

距离保护任何一段单相（三相）动作后进入距离保护的单跳后（三跳）即非全相逻辑，其它延时段的全相保护不再动作。

WXH-803C-G保护，投入串补功能时，为解决正向经电容故障距离保护超越的问题， 26

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相间距离I段阻抗

定值设置为Zset，其中Zset为整定的“相间距离I 段定值”，Uset为“正向MOV击穿电压定值”，Imax为最大相电流，ps1为线路正序灵敏角。

3.7 故障开放元件

3.7.1 短时开放保护

相电流突变量启动元件，能灵敏反映各种不对称和对称故障，利用该元件动作后瞬时开放保护，如识别系统失稳后的期间再发生故障时则采用不对称故障开放及对称故障开放保护逻辑。

3.7.2 不对称故障开放元件

不对称故障判别元件的基本出发点就是检测三相不对称度。

不对称故障判别元件的动作判据为：

I2+I0≥mI1

采用这种故障判别元件在振荡过程中发生区外故障时不会误开放保护，在区内故障只要两侧功角δ较小就能开放保护。若TS=0.1s，在δ=±36°的区间将历时20ms，Ⅰ段距离继电器可以动作。由于m＜1，一般线路两侧保护同时开放，在不利的情况下才是一侧保护Ⅰ段跳闸后另一侧纵续动作。

3.7.3 对称故障开放元件

在启动元件开放150ms以后或系统振荡过程中，如发生三相故障，则上述开放措施均不能开放保护，本装置中另设置了专门的振荡判别元件，即判别测量振荡中心的电压：

UZ=U1Mcos(Φ+90?ΦΣ)

&M/I&)， U1M为正序电压。 其中：ΦΣ为线路阻抗角， Φ=arg(U

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P

图3-10 系统电压相量图

在系统正常运行或系统振荡时，UZ恰好反应振荡中心的电压。

本装置采用的动作判据分两部分：

?0.03UN<UZ<0.08UN 延时150ms开放

?0.1UN<UZ<0.20UN 延时500ms开放。

3.7.4 非全相运行时的故障开放判据

非全相运行系统振荡时，距离继电器可能动作，但选相区为跳开相。非全相再单相故障时，距离继电器动作的同时选相区进入故障相，因此，可以以选相区不在跳开相作为开放条件。

另外，非全相运行系统未振荡时，测量非故障二相电流之差的工频变化量，当该电流突然增大达一定幅值时开放非全相运行振荡闭锁。因而非全相运行发生故障时能快速开放。

以上两种情况均不能开放时，测量两健全相相间电压的UOS=Uφφcosφ1，判据同全相时的对称开放元件。

3.8 零序过流保护

装置设置了两段式零序过流保护；零序过流Ⅱ段、零序过流Ⅲ段受零序过流保护软压板及零序过流保护控制字控制；零序过流Ⅱ段固定经零序功率方向；零序过流Ⅲ段通过控制字“零序过流Ⅲ段经方向”选择是否经零序功率方向。

&?I&*jXU<?30o 零序功率方向元件：?190<ArgI0o

其中：Xset0为零序方向补偿阻抗,WXH-803A-DA-G装置Xset0为0，WXH-803C-DA-G装置当不投入串补功能，Xset0默认为0。

全相运行时，投入零序过流Ⅱ段、零序过流Ⅲ段。非全相运行时，固定退出零序过流Ⅱ段，零序过流Ⅲ段延时时间为max{零序Ⅲ段延时-500ms, 500ms}。

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零序过流Ⅱ段、零序过流Ⅲ段自带最短延时25ms。

手合或重合加速时，投入受零序过流保护软压板控制的零序加速段保护，不经方向，单重加速零序加速段延时60ms，手合及三重加速零序加速段延时100ms。

CT断线时闭锁零序过流保护；

PT断线时，退出零序过流Ⅱ段，零序过流Ⅲ段退出方向元件，满足电流门槛后直接出口。

3.9 零序反时限保护

WXH-803*-G设置可选的零序反时限保护，功能代码为R。零序反时限保护受零序过流保护软压板及零序反时限控制字控制，可通过控制字“零序反时限带方向”选择是否经方向。

本装置采用其标准反时限特性方程中的正常反时限特性方程：

t(I0)=0.14

?I??I?p????Tp ?1

其中：Ip

Tp为电流基准值，对应“零序反时限电流定值”； 为时间常数，对应 “零序反时限时间”定值；

零序反时限各时间配合如下图所示：

零序反时限最长动作时间为90s；当零序电流大于零序反时限电流定值超过90s时，报“零序反时限长期启动”，驱动告警灯，零序反时限元件重新计时，零序电流小于零序反时限电流定值时，零序反时限长期启动返回，复归告警灯。

全相运行及非全相运行时均投入零序反时限保护；

CT断线时退出零序反时限保护；

零序反时限保护设置“零序反时限带方向”控制字：投入时全相保护经零序方向元件开放；当PT断线时退出方向元件，满足电流条件后直接出口。

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3.10 三相不一致保护

WXH-803*-G设置可选的三相不一致保护，功能代码为P。

3.10.1 三相不一致保护的启动

如果三相跳位开入不一致且跳位相均无流，在三相不一致保护投入情况启动三相不一致保护。

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