902型保護(hù)只在線路發(fā)生故障起動(dòng)元件動(dòng)作后,加用重合閘功能。在加用期間,起動(dòng)重合閘的開入量變位后,通過電流元件來判斷故障是否已經(jīng)切除,在故障切除以后才開始重合閘的計(jì)時(shí)。單重方式下,若裝置測量到三相中至少有一相有電流,或有一相無電流,則表明單相故障已經(jīng)切除。在三重方式下,裝置測量到三相都沒有電流,則表明三相故障已經(jīng)切除。在線路輕負(fù)荷運(yùn)行時(shí),線路的負(fù)荷電流有可能小于無電流判別定值。在單重方式下,此時(shí)就不能通過電流值來判斷開關(guān)的狀態(tài)。902型保護(hù)在正常運(yùn)行時(shí)檢查到線路處于輕負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)置PL標(biāo)志。在加用重合閘時(shí),若有PL標(biāo)志,合閘時(shí)需查詢斷路器三跳位置開入量,以防止在單重方式下,非同期誤合三相開關(guān)。
11型保護(hù)在發(fā)出跳令并將開關(guān)跳開或通過不對(duì)應(yīng)開入量變位判斷其他保護(hù)跳開開關(guān)時(shí),程序轉(zhuǎn)至跳閘后,在此不停地通過采樣值計(jì)算斷開相的電流值并與無電流判別整定值IWJ相比較來判斷重合閘是否動(dòng)作。若斷開相電流計(jì)算值大于IWJ,則表明重合閘已動(dòng)作,加用重合閘后加速功能。
902型保護(hù)在跳位繼電器TWJ開入量變位或跳閘固定繼電器動(dòng)作且對(duì)應(yīng)相無電流(開關(guān)跳開)后,查詢到跳開相又出現(xiàn)有電流或者跳位繼電器TWJ開入量返回,判為重合閘已動(dòng)作,投入后加速功能。
從上述分析中可以看出,兩套保護(hù)裝置的重合閘后加速均不需要外部提供后加速接點(diǎn)。
1.4出口邏輯的選擇
11型和902型保護(hù)的跳閘不僅與選相結(jié)果有關(guān),還與重合閘的選擇方式和指定及用戶整定選擇有關(guān)。重合閘方式選擇為單重或綜重時(shí),11型和902型保護(hù)在單相故障時(shí)跳單相。此時(shí),若重合閘充電回路未充滿電,重合閘不能合閘。為了防止線路處于長期非全相運(yùn)行狀態(tài),11型保護(hù)可通過整定選擇,由綜重插件發(fā)三跳令。902型保護(hù)則延時(shí)2 s后跳三相。
11型保護(hù)在發(fā)單跳令0.25s后還未將開關(guān)跳開(故障相電流大于無電流整定值IWI),則轉(zhuǎn)發(fā)三跳令。在發(fā)三跳令0.25s后還未將開關(guān)跳開,則發(fā)永跳令。
902型保護(hù)在測量元件動(dòng)作而選相元件不動(dòng)作,延時(shí)150 ms跳三相。線路無論因任何原因切除兩相時(shí),由后備跳閘切除第三相。
2單相永久故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作行為分析
線路區(qū)內(nèi)Ⅰ段范圍內(nèi)發(fā)生A相永久性故障時(shí),保護(hù)的正確動(dòng)作過程應(yīng)為瞬時(shí)跳開故障相,重合故障相,瞬時(shí)加速跳開三相3個(gè)動(dòng)作過程。
2.1保護(hù)瞬時(shí)跳開故障相的動(dòng)作過程
線路突然發(fā)生A相故障,11型和902型保護(hù)裝置中各保護(hù)插件的起動(dòng)元件動(dòng)作后加用各自的保護(hù),兩套裝置中高頻發(fā)信機(jī)由于起動(dòng)元件動(dòng)作開始發(fā)信。
11型高頻保護(hù)選相結(jié)果為單相故障,采用高頻閉鎖零序方向保護(hù),并加用健全兩相之間相電流差突變量起動(dòng)元件。本側(cè)高頻保護(hù)在連續(xù)收到5~7ms高頻信號(hào)后,其對(duì)應(yīng)標(biāo)志字SXB被置為‘1’。由于是區(qū)內(nèi)故障,線路兩側(cè)高頻保護(hù)測量結(jié)果均為正方向停信,高頻保護(hù)收不到高頻閉鎖信號(hào),滿足跳閘條件,進(jìn)入選跳部分。902型高頻保護(hù)在連續(xù)收到10 ms高頻信號(hào)后,投入方向測量元件,正方向測量元件O++和Z++動(dòng)作后停信,在連續(xù)5 ms收不到高頻閉鎖信號(hào)后,進(jìn)入跳閘部分。
11型和902型距離保護(hù)中接地距離Ⅰ段動(dòng)作,另外902型保護(hù)中的工頻變化量距離保護(hù)也應(yīng)動(dòng)作,保護(hù)均進(jìn)入跳閘部分。
11型零序保護(hù)在起動(dòng)元件動(dòng)作后,加用Δ3U0元件,故障時(shí)產(chǎn)生的Δ3U0>2V,故障在零序保護(hù)Ⅰ段范圍內(nèi),進(jìn)入選跳部分。902型零序保護(hù)只有Ⅱ、Ⅲ段,因延時(shí)未到不能出口跳閘。
兩套保護(hù)裝置在起動(dòng)元件動(dòng)作后,均加用重合閘功能,因保護(hù)此時(shí)未出口跳閘,保護(hù)跳閘固定及不對(duì)應(yīng)起動(dòng)重合閘開入量均未變位,重合閘處于等待起動(dòng)狀態(tài)。
11型和902型保護(hù)的選跳部分原理相同,由選相結(jié)果和屏上所選擇的重合方式來決定保護(hù)出口的跳閘方式。選相為單相故障且屏上重合方式選擇為綜重或單重時(shí),則只跳單相,否則跳三相。保護(hù)插件發(fā)出跳A相令后,計(jì)算A相電流值并與無電流判別整定值IWJ相比較。若小于IWJ表明開關(guān)已跳開,保護(hù)插件收回跳閘令。此時(shí)故障相A相的開關(guān)已被跳開,線路處于非全相運(yùn)行狀態(tài)。
2.2重合閘過程
A相開關(guān)跳開后,線路處于非全相運(yùn)行狀態(tài)。11型高頻、距離、零序保護(hù)插件此時(shí)處于等待合閘狀態(tài)。902型兩個(gè)保護(hù)插件依據(jù)三跳固定繼電器TGABC不動(dòng)作,單跳固定繼電器TGA動(dòng)作,而A相電流元件不動(dòng)作,判斷為線路處于非全相運(yùn)行狀態(tài),閉鎖零序方向保護(hù),延時(shí)80ms投入健全相復(fù)合阻抗方向和阻抗保護(hù),用以切除轉(zhuǎn)換性故障的發(fā)生。
A相開關(guān)跳開后,保護(hù)跳閘固定及不對(duì)應(yīng)起動(dòng)重合閘開入量均變位,重合閘被起動(dòng)。11型綜重插件的阻抗選相元件返回,其單重計(jì)時(shí)開始。902型距離保護(hù)插件感受到A相無電流,而其他兩相有電流,開始單重計(jì)時(shí)。重合閘延時(shí)到后,發(fā)出合閘令。合上A相開關(guān)。
2.3后加速過程
11型高頻、距離、零序保護(hù)插件,在A相開關(guān)合上后測量到的A相電流值大于無電流判別整定值IWJ,判斷重合閘已經(jīng)動(dòng)作,轉(zhuǎn)入后加速功能。由于故障是永久性的,高頻插件測量到的故障相阻抗在停信范圍內(nèi),瞬時(shí)發(fā)出永跳令;距離插件按整定選擇電抗X相近或加速Ⅱ段,瞬時(shí)發(fā)出永跳令;零序插件中的零序電流后加速要帶0.1s延時(shí)。
902型主保護(hù)、距離插件在單跳固定繼電器TGA動(dòng)作后,A相又出現(xiàn)電流,判為開關(guān)合上,開放后加速200 ms。由于故障是永久性的,主保護(hù)插件中零序過流繼電器經(jīng)60 ms延時(shí)切除故障,距離插件由阻抗加速切除故障。
3結(jié)束語
本文以線路發(fā)生區(qū)內(nèi)單相永久性故障為例,對(duì)11型和902型微機(jī)線路保護(hù)裝置的功能及它們?cè)跇?gòu)成線路主保護(hù)雙重化時(shí)的動(dòng)作行為作了詳細(xì)分析,有助于試驗(yàn)和運(yùn)行人員對(duì)裝置的了解和掌握。