2021版双微机线路保护装置动作行为分析

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.

（安全管理）

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2021版双微机线路保护装置动作

行为分析

2021版双微机线路保护装置动作行为分析导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。

湖北电网220kV线路上的主保护双重化的配置现已开始采用11型和902型微机线路保护装置。作为不同的研制开发者，11型和902型微机线路保护装置在功能设计上有所不同，本文以线路上发生区内单相永久性接地故障为例，对这2种型号的微机线路保护装置的功能及动作行为作了详细分析。

1两种微机线路保护功能设计特点

1．1PT断线的检测及对策

11型微机保护对PT断线的判断采用2种互相补充的方法。

（1）每隔5／3ms对采样点检查三相电压之和是否同取自PT开口三角的电压一致，若持续60ms两者有效值之差大于7V，则判为PT断线。

（2）采样得到的三个相电压有效值均低于8V，而A相电流大于0．04IH（CT二次额定电流)，则判为PT断线。

902型微机保护采用3种方法进行PT断线的判别：

（1）三相电压向量之和大于8V。

（2）三相电压绝对值之和小于0．5UN，任一相有电流且大于0．08IH。

（3）三相电压绝对值之和小于0．5UN，KK把手在合后位置且跳闸位置继电器TWJ不动作。

满足上述条件之一，延时1．25s报PT断线。

PT断线时，11型和902型的距离保护均被闭锁。11型保护将用于零序方向判别的3U0由自产改为PT开口三角形，此时11型保护具有高频零序方向(只用于单相接地)及完整的零序方向过流保护功能。902型保护的零序方向保护功能全部退出，此时902型保护有非断线相的工频变化量距离保护ΔZ，复合阻抗高频保护F＋＋，不带方向的零序三段和新增的零序和相电流过流保护。

若PT断线时，线路发生故障。对于接地故障，可由11型保护的零序方向保护切除故障；非断线相的故障可由902型ΔZ和F＋＋保护切除故障。

1．2转换性故障的对策

11型保护在进行故障处理时，先选相，根据所选出的故障相进行计算。为了防止选相后线路的故障发生了转换，从而造成因选相错误影响保护对故障的测量，11型保护在选相结果为单相故障时，采用健

全两相之间相电流差突变量作为监视转换故障发生的起动元件，用阻抗把关的方法切除转换性故障。线路突然发生单相故障时，保护起动元件动作，经选相判别为单相故障后，立即投入一个监视健全两相之间相电流差突变量元件，该元件动作后则投入包括两健全相在内的三种阻抗测量元件，在保护收回单跳令前，任一种阻抗测量值在保护范围内(高频插件为阻抗停信定值，距离插件为Ⅱ段定值)，即确认为故障已转换，保护改跳三相。11型保护只是在故障发生到保护出口跳闸这段时间内，考虑了转换性故障的发生。在线路非全相运行时只有零序不灵敏Ⅰ、Ⅱ段作为转换性故障发生的保护。

故障发生时，902型保护的主保护CPU1先选相，然后对故障相进行测量。后备保护CPU2先对各相和相间进行测量，判为区内故障时才选相跳闸。因此在任何复杂的故障形式下，902型保护均不会因选相的错误而导致保护的测量错误。为了保护在线路非全相运行时发生转换性故障，902型保护也采用健全两相之间相电流差突变量作为监视转换性故障发生的起动元件，用健全相的工频变化量距离保护，复合阻抗高频保护和距离保护来切除转换性故障。单相故障切除后，线路处于非全相运行状态，由902型保护动作造成的非全相状态时，装置内的三跳固定继电器TGABC不动作，而跳开相的单跳固定继电器动作，对

应相的电流元件返回。非902型保护动作造成的非全相状态时，操作箱中跳位继电器TWJ开入量应变位。902型保护判断线路处于非全相运行状态时，延时80ms投入健全两相之间相电流差突变量起动元件，起动元件动作后加用相应的保护用以切除转换性故障。

1．3重合闸及后加速的实现

两种型号保护的重合闸均有保护跳闸固定起动和不对应起动两种方式。

11型保护在线路发生故障起动元件动作,或者是有不对应起动开入量变位(防止在轻载时，断路器偷跳)后，加用重合闸功能。在加用期间，起动重合闸的开入量变位累计20次(20个采样间隔)后才确认起动有效，重合闸插件中的阻抗选相元件都返回，判断故障已切除，开始重合闸计时。在11型保护装置中设置了一个断路器三跳位置开入量，对于保护单跳固定或不对应起动重合闸来说，均需要经三跳位置把关，目的是为了防止在单重方式下，本装置在单相故障时正确单跳。但本线路其他保护装置误跳三相，而且该外部保护又未连接到11的重合闸回路中，而使得重合闸非同期误合三相。

902型保护只在线路发生故障起动元件动作后，加用重合闸功能。在加用期间，起动重合闸的开入量变位后，通过电流元件来判断故障

是否已经切除，在故障切除以后才开始重合闸的计时。单重方式下，若装置测量到三相中至少有一相有电流，或有一相无电流，则表明单相故障已经切除。在三重方式下，装置测量到三相都没有电流，则表明三相故障已经切除。在线路轻负荷运行时，线路的负荷电流有可能小于无电流判别定值。在单重方式下，此时就不能通过电流值来判断开关的状态。902型保护在正常运行时检查到线路处于轻负荷运行状态置PL标志。在加用重合闸时，若有PL标志，合闸时需查询断路器三跳位置开入量，以防止在单重方式下，非同期误合三相开关。

11型保护在发出跳令并将开关跳开或通过不对应开入量变位判断其他保护跳开开关时，程序转至跳闸后，在此不停地通过采样值计算断开相的电流值并与无电流判别整定值IWJ相比较来判断重合闸是否动作。若断开相电流计算值大于IWJ，则表明重合闸已动作，加用重合闸后加速功能。

902型保护在跳位继电器TWJ开入量变位或跳闸固定继电器动作且对应相无电流(开关跳开)后，查询到跳开相又出现有电流或者跳位继电器TWJ开入量返回，判为重合闸已动作，投入后加速功能。

从上述分析中可以看出，两套保护装置的重合闸后加速均不需要外部提供后加速接点。