光差保护介绍-PPT

一、电流差动保护原理 比例制动特性判据
采用比率制动特性，判据有多种形式，最常用的判据为： 动作方程： ID>ISET ID>K1*IB －－－ 0<ID<3 ISET ID>K2*IB- ISET －－－ ID>=3 ISET 式中： ID=│ÌM+ Ì N│,为差动电流, IB=│ÌM- Ì N│, 为制动电流, ISET 为差动定值。
CSC-100数字式高压线路保护 3）振荡闭锁开放元件－三相故障开放元件
Rm(t) 1 Rf 2 jX
0
t
0
Zm R
Tz （b）
（a）
图 振荡时测量电阻的轨迹 （a）Rm随时间变化； （b）R－X平面轨迹
CSC-100数字式高压线路保护 3）振荡闭锁开放元件－三相故障开放元件
Rm(t) Rf Rk
DSP 双口 RAM MCU
DSP DSP
通讯
+
SOC
MCU MCU
DSP
程序灌装
MCU
CSC系列产品的特点 1. 高性能、高可靠性的通用硬件平台 1）采用MCU 与DSP合一的32位单片机，保持总 线不出芯片的优点，程序完全在片内运行。 2）大容量内存，内部Flash：1M字节； 内部RAM： 64k字节。 3）5级流水线处理，包括浮点乘法在内的绝大多 数指令在一个指令周期（12.5ns）执行完成。
CSC-103线路保护介绍
李岩军 2015年7月2日
公司概况
北京四方继保自动化股 份有限公司成立于1994年4月， 是从事电力系统继电保护及 自动化的研究、开发、生产 和销售，并为电力系统及相 关行业（例如石化、铁路、 煤炭、冶金等）服务的高新 技术企业。
不断创新 * 全国第一套微机保护装置----1984华北电力大学
备按间隔下放于户外箱的 220kV 及 以上等级综合自动化变电站，也是 国内首次在该电压等级采用光纤以 太网进行监控和远动控制的变电站。 该站自动化设备的软、硬件技术均 处于国际先进水平。
220千伏丹东新兴变电站220千伏开关场小室
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辽宁丹东变66KV户外保护柜
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CSC系列产品的特点 1. 高性能、高可靠性的通用硬件平台
1、产品适用范围和主要功能
后备保护功能完全相同，具备： 1）相间和接地距离保护； 2）零序电流保护； 3）TV断线后的电流保护。
CSC-100数字式高压线路保护
2、CSC-100系列还具有以下特点：
1）按相补偿的快速距离一段。 采用“按相补偿”方法，自动具备较好的 选相功能。
CSC-100数字式高压线路保护
CSC-100系列保护型号
四、适用于同杆并架双回线的纵联保护 • CSC-101C • CSC-101D • 分相传输允许信号 • CSC-103C • CSC-103D
CSC-100A系列装置功能配置
装置 型号 保 纵联 距离 √ √ √ 纵联方 向 护 纵联差 动 功 三段式 距离保 护 √ √ √ 能 零序保 护 √ √ √
中间过程和计算值
将保护内部的测量元件、动作行为和逻辑 过程完整地记录下来，使动作过程“透明化”， 十分有利于事故的分析，克服了原有微机保护 只能知道模拟量和最终动作结果的弊端。
CSC系列产品的特点 5、前插拔组合结构机箱设计（专利）
结合了前插拔和后插拔的优点，强弱电分离，维护方便。
CSC系列产品的特点 6、用户界面人性化、通信接口多样化
汉化操作菜单简单易用，并提供四个快捷键，可以实 现“一键操作”功能，如：按一个键即可打印报告。
CSC-100系列 超高压线路保护介绍
CSC-100数字式高压线路保护
CSC-101、CSC-102、CSC-103
CSC-100数字式高压线路保护
1、产品适用范围和主要功能
CSC-100系列数字式超高压线路保护装置适 用于220kV及以上电压等级的电网。
(1) 以K A 为例
IA

A)
Z1A
U A I A IA I A
U B I B I B I A K 3I 0
K 3 I 0

U A K 3I I A 0
，不影响测量
不断创新
• 我公司是中国第一台微机继电保护装置诞生的地方
李鹏同志在第一届全国微机应用展 览会上视察WXB-01型微机保护装置
WXB-01型微机保护装置荣 获国家科技进步二等奖
主营产品
•
CSC 2000 变电站综合自动化系统
在我国各级电网中，已有我公司设计生产的1800多个110kV-500kV分 布式变电站综合自动化系统成功运行,其中500kV变电站30座， 220kV变 电站300座，110kV及以下变电站1400余座。
南昌站500KV保护小间
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南昌站220KV保护小间
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主营产品
•
CSC 2000 变电站综合自动化系统
在我国各级电网中，已有我公司设计生产的1800多个110kV-500kV分 布式变电站综合自动化系统成功运行。
丹东新兴 220kV 变电站 2000 年 11 月 19日正式投入电网运行。
该站是国内首次将保护和自动化设

IC I B


CSC-100数字式高压线路保护 CSC-100的特点： 2）综合使用多种判据，每种判据均在充分条 件下才投入使用。 如选相：按相补偿 突变量选相 对称分量选相 阻抗选相 电压选相（弱馈）
CSC-100数字式高压线路保护 3）振荡闭锁开放元件 a.不对称故障开放元件：利用零序和负序电流特征可区 分是发生了故障还是振荡。其开放判据为： |I0|>m1|I 1| 、 |I 2|>m2|I 1| 保护经短延时确认动作。 b.三相故障开放元件
装置作为CSL-101、102和103数字式超高压 线路保护装置的升级产品，吸取了CSL-100系列 数字式线路保护装置的优点和成功经验，在此 基础上，进行了改进、完善和提高。
CSC-100数字式高压线路保护
1、产品适用范围和主要功能
装置主要功能包括：主保护和后备保护、重合闸 等功能，并具有录波功能。
按相补偿接线：
U m K 3I I 0 I (m , A、B、C ) I MAX
IA

Zm
I 、I MAX max{ I A , I B , I C }均为故障分 量，与负荷分量无关。
IC I B

CSC-100数字式高压线路保护
Rmin
Rm
TZMAX的振荡轨迹
＝180°
O t1 t2 t3
t
t
/2
图
故障前后测量电阻随时间变化的轨迹

测量电阻变化最小的情况
CSC-100数字式高压线路保护
CSC-100功能设计 • 基本上继承了CSL-100的功能配置
– 仍旧采用纵联距离、纵联零序、纵联负序等元 件优化配置 – 原CSL-100具有的功能仍旧保留，并有所加强
极大提高了装置的可靠性和自检功能，越来越趋 向于做到：“只要不报警，装置就是完好的”。
CSC系列产品的特点
3、全面、实时的自检
双A/D采集、互检
CPU A/D
数据交换
CPU A/D
u
A
CSC系列产品的特点
3、全面、实时的自检 开入可靠性、自检 （已申请专利）
脉冲
K
＋5V
K反
K正
CSC系列产品的特点 4、记录任何内部元件的
二、电流差动保护实现的关键技术
电流采样同步算法
通信接口方案 通道冗余措施
通信时钟同步、通道监视和误码检测
CT饱和的对策及CT断线闭锁 长线路电容电流补偿
二、电流差动保护实现的关键技术
电流采样同步算法－采样时刻调整法
主机
从机
两侧的采样速率相同，采样间隔均为Ts，由各自的晶振实现。 为保证两侧保护采样同步，设定为采样同步端的一侧发一帧同 步请求命令，其中包括采样标号，采样参考端在收到同步端发 来的命令后返回一帧数据，其中包括参考端的采样标号及该采 样相相应的时间等信息，同步端收到参考端的相应数据报文后， 可计算出通信传输延时和两侧采样时间差，同步端根据这个采 样时刻的偏差，确定调整次数，经过保护对采样时间的数次微 调，直到两侧采样时间差为0，两侧装置的采样完全同步。
CSC系列产品的特点 抗干扰性能优良
CSC系列产品的装置在武高所通过了EMC试验。 全部满足电力系统典型应用的试验等级要求。其 中，有 9 项通过了最严酷等级的试验，比电力系统典 型应用高 1 个试验等级。 满足750kV保护的要求。
CSC系列产品的特点
2、装置内部网络化设计，有利于 提高硬件的可靠性、灵活性
CSI-121A CSI-101A CSI-101C CSI-123B CSI-125A
线路分相电流纵联差动保护 及其通信接口
一、电流差动保护原理
电流差动保护原理特点
1) 电流差动保护原理具有灵敏度高，简单可靠 和动作速度快等优点。 2) 差动电流中完全消除了非故障状态下的电流 分量Baidu Nhomakorabea不计线路分布电容电流时），因此， 电流差动保护能适应电力系统的振荡、非全 相等各种复杂的故障运行状态，可反应各种 类型的故障。 3) 还适用于同杆并架线路、多端线路等场合。 4) 电流差动保护所需的电气量最少，可以不受 PT断线的影响。
CSC-100数字式高压线路保护
二、按有无重合闸分类 • CSC-100A 无重合闸功能 • CSC-100B有重合闸功能 • CSC-101(3)C无重合闸功能 • CSC-101(3)D有重合闸功能
CSC-100系列保护型号
三、适用于数字通道的纵联保护 • CSC-101(2)AS • CSC-101(2)BS • 直接利用数字通道的纵联保护
CSC-100数字式高压线路保护
CSC-100功能加强
– 选相功能：多种判据综合使用，各种故障情况 均能正确选相跳闸 – 弱电源保护功能：加强弱馈保护 – 振荡闭锁开放：振荡闭锁中可以开放距离元件
CSC-120系列装置型号
• • • • •
CSC-121A CSC-122A CSC-122B CSC-123A CSC-125A
B)
Z1B

U B I B I A K 3I 0

C)
Z1C
U C I C I C I A K 3I 0

U C I C I A K 3I 0
根据全线速动保护原理的不同，分为：
1）CSC-101：纵联距离、零序保护； 2）CSC-102：纵联方向保护； 3）CSC-103：纵联电流差动保护。
CSC-100数字式高压线路保护
一、按原理分类 • CSC-101 纵联距离保护 • CSC-102 纵联方向保护 • CSC-103 纵联差动保护
2000年9月，采用CSC 2000系统的三峡电力送出工 程的第一个500kV变电站— —南昌站成功投运。它是完 全的综合自动化系统，完全 的分布式系统，保护与控制 设备完全下放至开关场。代 表着我国变电站综合自动化 技术的发展方向。
主营产品 •CSC2000变电站综合自动化系统获2002年度国家科学进步二等 奖
*全国第一套分布式综合自动化系统----1994大庆
*全国第一套就地安装保护装置----1995CSL200A * 全国第一套220kv综合自动化变电站----1996珠海南屏 * 全国第一套全下放式220kv综合自动化变电站----2000丹东 * 全国第一套全国产500kv综合自动化变电站----2000南昌
和可扩展性，显著简化硬件设计，实现 “积木式” 结构。
显示、人机对话 管理、通信 通信 网络总线
CPU A/D
CPU A/D
智能 DI 模块
智能 DO 模块
变换器
运行条件 等
跳闸、信号 等
CSC系列产品的特点
3、全面、实时的自检
增加了： 1）双A/D和互检，提高了数据采集系统的可靠性； 2）监测装置电源的全部输出电压； 3）开入量自检； 4）对于全部开出量，在线自检到继电器线圈。
CSC101A(S)/C CSC-102A(S) CSC-103A/C
CSC-100B系列装置功能配置
保护 型号 保护功能 纵联 纵联 距离 方向 √ 纵联 差动 三段式 距离保 护 √ 零序保护 重合 闸 √
CSC101B(S)/D
√
CSC102B(S)
CSC103B/D
√
√
√
√
√
√
√
√
CSC-100数字式高压线路保护