spcos保护功能说明书

SEPCOS保护功能说明书文件号: SG813691TEN语言: 中文版本: A00 发表日期: 07.04.2005SG813691TEN-A00 撰稿: Desbaillet 校对: 批准: 日期:签发:目录1.控制功能 (3)1.1电保持型断路器控制分合闸的功能 (3)1.2磁保持型断路器控制分合闸的功能 (3)1.3联跳功能 (4)1.4自动重合闸功能/防跳 (5)1.5线路测试功能 (5)2.保护功能 (9)2.1电流测量 (9)2.1.1 Imax+保护 (9)2.1.2 Imax-保护 (10)2.1.3 DDL＋保护 (10)2.1.4 DDL－保护 (13)2.1.5接触网热保护 (14)2.2电压测量 (15)2.2.1 线路带电（U f监测） (15)2.2.2 U min（U f Low）保护 (15)2.2.3 Delta U保护 (16)3.附录： (17)1.控制功能控制功能通常用于开关设备的电气合分闸，根据系统的状态和规定的要求，允许或禁止合闸操作。

1.1电保持型断路器控制分合闸的功能1.1.1电保持型断路器通过旁路断路器线圈Q的电阻R来合闸，在合闸后只需流过很小的电流即可使断路器保持在合闸位置。

)其合闸顺序为：SEPCOS输出1s脉冲，使电阻R旁路继电器K1得电，旁路电阻R。

500ms后SEPCOS发出合闸脉冲并保持，断路器合闸线圈得电合闸。

)其分闸顺序为：使合闸保持线圈Q失电，断路器分闸。

1.1.2监视断路器状态1.2磁保持型断路器控制分合闸的功能1.2.1磁保持型断路器的合闸线圈为短时通电型。

)其合闸顺序为：SEPCOS输出1s脉冲，接通合闸继电器K1，合闸线圈Q得电，断路器合闸，合闸后合闸线圈Q失电。

线圈失电后，断路器通过永磁机构保持合闸状态；)其分闸顺序为：SEPCOS输出1s脉冲，接通分闸继电器K2，使合闸线圈Q流过反磁极电流，给永磁机构消磁，断路器分闸，分闸后合闸线圈Q失电。

1.2.2监视断路器的状态。

1.3联跳功能当SEPCOS检测到一个故障（保护故障或大电流脱扣），跳开断路器并发送联跳输出信号。

同时使给该段线路或该段网络供电的所有断路器跳闸并锁定。

)在远方模式，自动重合闸功能投入，联跳输出信号是持续保持的，直到SEPCOS收到分闸，复位命令或合位信号。

)在远方或就地模式，自动重合闸功能没有投入，联跳输出信号持续2秒。

跳闸并闭锁同一段网络供电的所有断路器。

断路器重合闸后，SEPCOS取消联跳输出信号，其它被联跳的断路器则被允许重合闸。

SEPCOS接受到联跳输入信号，跳开断路器，然后等待联跳输入信号消失，从而继续执行本柜控制程序。

)在就地模式，保持跳闸状态，直到联跳输入信号消失或SEPCOS收到合闸命令。

)在远方模式，保持跳闸状态，直到联跳输入信号消失并自动合闸断路器。

联跳顺序：当馈线柜A附近线路产生故障，SEPCOS A打开故障保护检测，发出联跳输出信号给SEPCOS B，SEPCOS B接受到联跳输入信号并跳闸。

两种可能性：)在就地模式：没有自动重合闸功能，SEPCOS A发出2秒联跳输出信号。

)在远方模式：有自动重合闸功能，SEPCOS A接受到断路器（A）合位信号时，停止发送联跳信号。

这时SEPCOS B停止接受SEPCOS A的联跳信号，并开始自动重合闸和线路测试。

SEPCOS在从联跳信号发出到信号消失过程中不响应联跳输入信号；SEPCOS接收到联跳输入信号到信号消失过程中不发送联跳输出信号。

相邻变电所间的双边联跳：当本变电所一台断路器跳闸时，必须使相邻变电所内向同一区间供电的断路器同时跳闸；其功能可通过联跳电缆及两侧直流开关柜中的联跳继电器来实现,每条馈线SEPCOS数字式保护监控单元的联跳接收与发送采用独立的回路。

其具体实现过程为：首先，当故障发生于某一区间时，变电所A内馈线柜的SEPCOS专用微机型继电保护和控制综合装置检测到故障，发出信号使馈线柜断路器跳闸，并发出联跳发送信号。

然后，经相邻变电所之间的联跳电缆，将此联跳信号发送到相邻变电所B内的向同一区间供电的馈线柜内。

最后，经邻所馈线柜的联跳接收继电器进入SEPCOS专用微机型继电保护和控制综合装置，使邻所馈线断路器跳闸。

如A所内馈线断路器未启动自动重合闸功能，联跳信号维持2秒；如重合闸功能投入，在A所馈线断路器经重合闸过程处于合位时停止联跳信号的发送，从而使B所的馈线断路器能重合闸（如重合功能投入）。

1.4自动重合闸功能/防跳自动重合闸是指在线路出现故障断路器分闸后，经过一定延时Delay[s]后，SEPCOS发出重合闸命令，经线路测试，使断路器自动重合闸。

如果断路器在防跳功能中设定的时间间隔T[s]内又被跳开，则计数一次，若被跳开的次数达到预先设定的次数N，则断路器被闭锁。

重合闸延时Delay[s]、防跳设定次数N和防跳的时间间隔T均可调参数说明：Delay：(自动重合闸）两次成功合闸间隔的最小长时间。

N：(防跳) 防跳设定次数。

允许断路器按防跳间隔时间T连续分合闸的最高次数。

T：(防跳）防跳的时间间隔。

重合闸成功开始计时，直到断路器调整计时结束。

T*：自动重合闸最大允许延时＝正常操作的最坏的事件中重合闸必须的延时＝线路测试最大持续时间＋自动重合闸持续时间+4s(安全时间)。

参数设定：参数单位范围Delay[S] 1～30SN [-]1～5次T [S] 3～20S1.5线路测试功能在断路器合闸前，对线路进行测试，以防止断路器合闸于故障线路上。

典型的测试线路原理图如下图所示，通过旁路来测试线路状况。

整个测试回路由电阻，熔断器，接触器和采样模块组成，将母线电压通过测试回路加到馈线回路，测量回路电阻来判断是否可以合闸。

线路测试次数N、两次测试的间隔D、每次测试的时间T均可调。

下面就几种情况分别加以阐述。

1.测量馈线电压U f，如果馈线电压U f≥U f Low(此时线路已由另一断路器供电)，直接合闸本所断路器。

2.测量馈线电压U f，如果馈线电压U f Low＞ U f＞U f Residue,)在“就地”模式下，线路测试停止，断路器不能合闸并闭锁；)在“遥控”模式下，则连续进行线路测试N次，每次时间间隔D，若线路中故障仍存在，线路测试停止，断路器不能合闸并闭锁。

3.测量馈线电压U f，如果馈线电压U f＜U f Residue，且U r ＞U f Low，闭合线路测试用接触器T秒，将U r加到线路上，测量线路的回路电阻R。

如果电阻R ＞ R min，则断路器合闸。

如果电阻R min ＞ R:)在“就地”模式下，线路测试停止并闭锁断路器；)在“遥控”模式下，连续进行线路测试N次，每次时间间隔D，若线路故障存在，线路测试停止,断路器不能合闸并闭锁。

4.测量馈线电压U f，如果馈线电压U f < U f Residue，且U r < U f Low，)在“就地”模式下，断路器不能合闸并闭锁；)在“遥控”模式下，则连续进行线路测试N次，每次时间间隔D，若线路中故障存在，线路测试停止,断路器不能合闸并闭锁。

参数说明：T：母线电压施加的时间。

N：线路测试次数。

R min：回路最小允许阻抗。

U f Residue：残压，线路最小电压，在此电压下，线路测试必要时，时间不再有效。

U f Low：最小允许车辆运行电压D：两次线路测试成功的时间间隔。

参数设定：参数单位范围N [-] 1～10次D [s]10～120ST [s]1～4SR min[mΩ] 300～10000 mΩU f Residue[V] 0～500VU f Low [V] 300～2000V2.保护功能2.1 电流测量2.1.1 Imax+保护有时线路中的故障电流（过载电流或短路电流）小于断路器的大电流脱扣整定值，通过测量、分析馈电回路的正向电流If，可检测出低于断路器整定值的短路电流和过载电流。

测量正向电流If，如果If >设定的I max+，SEPCOS开始计时，如果当计时t >设定的T Imax+，则发出跳闸指令。

参数说明：I max+：相应线路上的车辆启动或运行时，在定义的T Imax+期间可容纳的最大电流值。

I max+ <I cc min (末端短路电流)。

T Imax+：T Imax+ > T start（机车启动的时间）。

参数设定：参数单位范围I max+ [A]0～8000AT Imax+ [ms]0～65000 ms2.1.2 Imax-保护通过分析馈电回路的反向电流If，检测低于断路器大电流脱扣整定值的故障电流。

测量反向电流If，如果If<设定的Imax-，开始计时，如果t>设定的T-，发出跳闸指令。

参数设定：参数单位范围I max-[A]0～8000 AT Imax-[ms]0～65000 ms2.1.3 DDL＋保护此保护功能用来监测在线断路器的远方故障（短路故障），通过分析电流上升率di/dt与两个可调整的参数Slope E和Slope F来比较实现的。

通过分析馈电电流上升率di/dt、电流增加的时间t及电流增量∆I，检测中远距离短路故障，其故障电流值低于断路器的整定值。

测量馈电电流及其di/dt，将测量di/dt与设定值Slope E和Slope F比较。

)如果测量di/dt > Slope E，则开始测量电流增量(∆I)并计时(t)，1.如果测量值∆I >∆I max，且时间t >t ∆I max，则发出跳闸信号；2.如果计时时间t > T max，且电流的增量∆I > 设定值∆I min，则发出跳闸信号。

)如果在检测到∆I max或T max之前，di/dt< Slope F，且经一定时间延迟后，∆I和t复零。

参数说明：Slope E：斜率E。

此参数用于启动DDL保护功能的条件，起始斜率根据(di/dt)t=0来计算。

如果在短路电流产生时已有牵引电流(在t=0 , I=I traction > 0 )，起始斜率低于在I=0，t=0极限情况下的计算值。

因此，为使在有牵引电流时正常检测，Solpe E设定为在( di/dt ) t=0时计算值的0.5倍。

如果牵引电流较高（这时初始斜率较低），为了能够识别短路电流，此设定值可以设定的更低一些，但是不能太低以防与牵引电流混淆。

Slope F：斜率F此参数作为DDL保护功能分析结束的条件，此斜率表示短路电流结束。

为了使DDL的参数T的值测量精确，可以将此值设置得低一些。

换句话讲是为识别更多发生在线路末端的短路情况，但检测时间将迅速增加。

现在有两个条件来判断保护分析是否结束：)Sepcos在电流曲线上取连续四个点的平均值与Slope F比较（此平均值只取自F）当此平均值大于等于Slope F延迟2秒，停止DDL分析。