WXB-65A饋線技術(shù)說(shuō)明書V3001

國(guó)電南自Q/GDNZ.J.01.97-2002標(biāo)準(zhǔn)備案號(hào)：1546-2002WXB-65A微機(jī)饋線保護(hù)測(cè)控裝置技術(shù)說(shuō)明書國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司GUODIANNANJINGAUTOMATIONCO.，LTD.

WXB-65A微機(jī)饋線保護(hù)測(cè)控裝置技術(shù)說(shuō)明書V1.20國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司2009年03月*本說(shuō)明書可能會(huì)被修改，請(qǐng)注意最新版本*由國(guó)電南自技術(shù)部監(jiān)制

版本聲明本說(shuō)明書為WXB-65A微機(jī)饋線保護(hù)測(cè)控裝置V1.20版本，對(duì)應(yīng)裝置CPU程序適用于V3.00以上版本。以前說(shuō)明書版本說(shuō)明：V1.00：基本版本。V1.10：裝置更換了開出模件，增加了一路遙控開出，保護(hù)功能部分沒(méi)有變化。V1.20：適用于烏茲別克斯坦工程，增加了斷路器失靈保護(hù)功能。*技術(shù)支持電話：（025）51183099傳真：（025）51183099Email：liyongzheng@*本說(shuō)明書可能會(huì)被修改，請(qǐng)注意核對(duì)實(shí)際產(chǎn)品與說(shuō)明書的版本是否相符*2009年3月第1版第1次印刷

目次TOC\o"1-2"1裝置概述 12裝置主要技術(shù)參數(shù) 22.1環(huán)境條件 22.2額定電氣參數(shù) 32.3功率消耗 32.4過(guò)載能力 32.5裝置主要技術(shù)指標(biāo) 42.6絕緣性能 62.7機(jī)械性能 72.8電磁兼容性(EMC) 73機(jī)箱結(jié)構(gòu) 84硬件說(shuō)明 94.1交流/采樣模件 94.2通信模件 94.3保護(hù)CPU模件 94.4開入模件 94.5開出模件 94.6出口模件 94.7監(jiān)控MMI面板 104.8電源模件 105軟件說(shuō)明 105.1保護(hù)原理說(shuō)明 105.2保護(hù)配置方框圖 166定值參數(shù)說(shuō)明 206.1保護(hù)定值清單 206.2保護(hù)定值整定 216.3裝置參數(shù)通信設(shè)置 246.4裝置軟壓板清單及說(shuō)明 246.5裝置開入 246.6裝置呼喚告警事件 24附圖裝置背板端子圖 26·裝置概述··裝置概述·PAGEPAGE261裝置概述WXB-65A微機(jī)饋線保護(hù)測(cè)控裝置適用于采用并聯(lián)自耦變壓器(AT)供電方式、串聯(lián)吸流變壓器(BT)與回流線的供電方式、直接供電(帶回流線與不帶回流線)方式的電氣化鐵道牽引變電所、開閉所及分區(qū)所，實(shí)現(xiàn)饋線的保護(hù)、測(cè)量及控制功能。裝置能適應(yīng)牽引供電系統(tǒng)沖擊性、移動(dòng)性負(fù)荷、諧波含量大和故障頻繁的特點(diǎn)。整套裝置的主要功能：●保護(hù)功能：電流速斷保護(hù)、諧波閉鎖的過(guò)電流保護(hù)及后加速保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)(定時(shí)限或反時(shí)限)、過(guò)熱保護(hù)、失壓保護(hù)、諧波閉鎖的三段式自適應(yīng)阻抗保護(hù)及后加速保護(hù)、三段式高阻接地保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、一次自動(dòng)重合閘、PT斷線閉鎖、故障測(cè)距、故障再現(xiàn)等?！襁b測(cè)功能：母線電壓、饋線電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、線路負(fù)荷角、負(fù)荷錄波、故障錄波、故障報(bào)告、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)、斷路器分/合閘時(shí)間統(tǒng)計(jì)?！襁b控功能：斷路器分/合閘、電動(dòng)隔離開關(guān)分/合閘、旁路電動(dòng)隔離開關(guān)分/合閘、裝置信號(hào)復(fù)歸、保護(hù)及重合閘軟壓板投/退?！襁b信功能：“當(dāng)?shù)?遠(yuǎn)方”運(yùn)行方式開關(guān)位置、斷路器位置、斷路器手車位置、隔離開關(guān)位置、旁路隔離開關(guān)位置、接地刀閘位置、斷路器儲(chǔ)能、斷路器控制回路斷線、電動(dòng)隔離開關(guān)控制回路斷線、旁路電動(dòng)隔離開關(guān)控制回路斷線、保護(hù)及重合閘壓板位置、保護(hù)動(dòng)作、手動(dòng)合閘、手動(dòng)分閘、裝置異常呼喚、裝置告警?！裱b置能預(yù)設(shè)定8套定值，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方或就地切換?！裱b置具有在線自動(dòng)檢測(cè)功能，能發(fā)出裝置異常信號(hào)并閉鎖保護(hù)出口?！裱b置具有網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)和手動(dòng)對(duì)時(shí)功能，時(shí)鐘精度：24h誤差在±3s范圍內(nèi)?！裱b置在直流電源消失時(shí)，時(shí)鐘、信號(hào)、定值、故障數(shù)據(jù)均不丟失?！裱b置具有網(wǎng)絡(luò)接口(以太網(wǎng)、CAN網(wǎng)、RS-485網(wǎng))，可選用雙絞線或光纖作為通信介質(zhì)與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)配套使用，并可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)卮蛴??！裱b置具有串行通信接口(RS-232C)，可與便攜計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)故障報(bào)告收集、故障再現(xiàn)、保護(hù)運(yùn)行參數(shù)修改等功能?！裱b置具有全漢化液晶顯示屏及操作鍵盤，信息顯示人性化，操作方便。·裝置主要技術(shù)參數(shù)··裝置主要技術(shù)參數(shù)·整套裝置的主要特點(diǎn)：●采用一套裝置負(fù)責(zé)一臺(tái)斷路器的保護(hù)、測(cè)控模式?！癫捎没?2位CPU的通用硬件平臺(tái)。●采用基于16位A/D轉(zhuǎn)換和有源濾波技術(shù)的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。●保護(hù)與測(cè)量回路獨(dú)立設(shè)置?！窬哂幸蕴W(wǎng)、CAN網(wǎng)、RS-485網(wǎng)和RS-232C●采用基于實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的通用軟件平臺(tái)?！癫捎眠^(guò)程全息再現(xiàn)技術(shù)，再現(xiàn)裝置動(dòng)作的全過(guò)程?！窬哂型晟频淖詸z功能，滿足狀態(tài)檢修功能?！窨芍苯语@示阻抗角，以檢查裝置外部接線極性是否正確。●采用多層印制電路板布線技術(shù)及SMT表面貼裝技術(shù)?！癫捎糜≈瓢灞巢迨綑C(jī)箱結(jié)構(gòu)，使裝置內(nèi)部強(qiáng)、弱電回路在走線上完全分開，避免了相互干擾，提高了裝置抗干擾能力?！窀邩?biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性能，密閉、抗震的機(jī)箱結(jié)構(gòu)，外殼防護(hù)符合IP50的要求，設(shè)備可下放至開關(guān)柜安裝。2裝置主要技術(shù)參數(shù)2.1環(huán)境條件2.1a)環(huán)境溫度：-25℃～b)相對(duì)濕度：5%～95%(裝置內(nèi)部不凝露、不結(jié)冰)；c)大氣壓力：70kPa～106kPa。2.1.a)環(huán)境溫度：+15℃～+35b)相對(duì)濕度：45%～75%；c)大氣壓力：86kPa～106kPa。2.1.3仲裁試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)大氣條件a)環(huán)境溫度：+20℃±2b)相對(duì)濕度：60%～70%；c)大氣壓力：86kPa～106kPa。2.1.4貯存、運(yùn)輸極限環(huán)境溫度：-40℃～+2.1.5周圍環(huán)境a)不允許有超過(guò)2.8規(guī)定的電磁場(chǎng)存在；b)場(chǎng)地應(yīng)符合GB9361—1988中B類安全要求；c)裝置的使用地點(diǎn)不出現(xiàn)超過(guò)GB/T11287—2000規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的振動(dòng)；不發(fā)生超過(guò)GB/T17742—1999規(guī)定的烈度為Ⅶ度的地震；d)裝置的使用地點(diǎn)應(yīng)無(wú)爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)，周圍介質(zhì)中不應(yīng)含有能腐蝕金屬、破壞絕緣和表面敷層的介質(zhì)及導(dǎo)電介質(zhì)，不允許有嚴(yán)重的霉菌存在；e)有防御雨、雪、風(fēng)、沙、塵埃的措施；f)接地電阻應(yīng)符合GB/T2887—2000中4.4的要求。2.1.6特殊環(huán)境條件當(dāng)超出2.1.1～2.2.2額定電氣參數(shù)2.2.1a)額定電壓：110V、220V；b)允許偏差：-20%～+20%；c)紋波系數(shù)：不大于5%。2.2a)交流電流：5A、1A；b)交流電壓：100V；c)頻率：50Hz。2.3功率消耗a)交流電流回路：當(dāng)額定電流為5A時(shí)，每相不大于0.5VA；當(dāng)額定電流為1A時(shí)，每相不大于0.1VA；b)交流電壓回路：額定電壓時(shí)，每相不大于0.5VA；c)直流電源回路：正常工作時(shí)，不大于20W；保護(hù)動(dòng)作時(shí)，不大于25W。2.4過(guò)載能力a)交流電流回路：2倍額定電流，連續(xù)工作；60倍額定電流，允許1s；b)交流電壓回路：1.2倍額定電壓，連續(xù)工作；1.4倍額定電壓，允許10s。裝置經(jīng)受電流或電壓過(guò)載后，無(wú)絕緣損壞，并符合2.6的要求。2.5裝置主要技術(shù)指標(biāo)2.5.1a)整定值誤差：在±2%范圍內(nèi)；b)變差：在±2%范圍內(nèi)(正常工作大氣條件下)；c)一致性：在±2%范圍內(nèi)。2.5.2時(shí)間元件的誤差：在±2.5.3a)電壓、電流：在±0.2%范圍內(nèi)；b)有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)：在±0.5%范圍內(nèi)。2.5.4a)電流：0.01A；b)電壓：0.01V；c)時(shí)間：0.01s。2.5.5精確工作電流、電壓范圍a)保護(hù)精確工作電流范圍：(0.1～20)倍額定電流；b)精確工作電壓范圍：0.2V～120V；c)電流測(cè)量線性工作范圍：(0.01～2)倍額定電流。2.5.a)操作回路接點(diǎn)負(fù)載：直流220V5A(不斷弧)；b)信號(hào)回路接點(diǎn)負(fù)載：直流220V0.5A2.5.7保護(hù)動(dòng)作性能指標(biāo)二次諧波閉鎖元件a)可靠閉鎖諧波分量：10%～50%；b)解除閉鎖時(shí)間：不大于10ms。電流速斷保護(hù)a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)返回系數(shù)：不小于0.95；c)固有動(dòng)作時(shí)間：不大于30ms(1.2倍整定值時(shí))；d)時(shí)間整定范圍：0.01s～9.99s。過(guò)電流保護(hù)a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)返回系數(shù)：不小于0.95；c)時(shí)間整定范圍：0.01s～9.99s。過(guò)負(fù)荷保護(hù)(定時(shí)限或反時(shí)限)a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)返回系數(shù)：不小于0.95；c)時(shí)間整定范圍：0.1s～300s；d)反時(shí)限特性：一般反時(shí)限、非常反時(shí)限、極端反時(shí)限。過(guò)熱保護(hù)a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)時(shí)間常數(shù)整定范圍：1min～100min。失壓保護(hù)a)電壓整定范圍：10V～90V；b)返回系數(shù)：不大于1.05；c)時(shí)間整定范圍：0.01s～9.99s。阻抗保護(hù)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段)a)阻抗整定范圍：-250Ω～+250Ω；b)固有動(dòng)作時(shí)間：不大于30ms(0.7倍整定值阻抗時(shí))；c)時(shí)間整定范圍：0.01s～9.99s。高阻接地保護(hù)(Ⅰ段)a)電流整定范圍：(0.1～1)倍額定電流；b)時(shí)間整定范圍：0.01s～9.99s。高次諧波抑制以電流中的二次諧波、三次諧波、五次諧波含量總和占基波的百分比為抑制量，自動(dòng)調(diào)整阻抗保護(hù)動(dòng)作邊界。0斷路器失靈保護(hù)a)時(shí)間整定范圍：0.01s～9.99s。1一次自動(dòng)重合閘a)重復(fù)動(dòng)作間隔時(shí)間整定范圍：1s～30s；b)時(shí)間整定范圍：0.5s～5s；c)后加速保持時(shí)間：1s；d)重合閘脈沖寬度：100ms；e)加速跳閘后閉鎖手動(dòng)合閘時(shí)間整定范圍：0～180s；f)檢壓重合電壓整定范圍：10V～90V；g)大電流閉鎖重合閘電流整定范圍：(1～10)倍額定電流。2.5.7a)電流整定范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)電壓整定范圍：10V～90V。3故障測(cè)距元件a)精確工作電流范圍：(0.1～10)倍額定電流；b)測(cè)距誤差：不超過(guò)500m(金屬性故障時(shí))2.a)負(fù)荷錄波：記錄10個(gè)周波的負(fù)荷電流及母線電壓波形；b)故障錄波：記錄20份故障錄波數(shù)據(jù)，每份錄波數(shù)據(jù)最長(zhǎng)可達(dá)70個(gè)周波；c)電流/電壓峰值統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)每小時(shí)內(nèi)的饋線最大電流、母線最高電壓、母線最低電壓。.10遙信正確率：2.5.112.6絕緣性能a)介質(zhì)強(qiáng)度：在正常試驗(yàn)大氣條件下，裝置的各回路對(duì)地及各回路之間，能承受2500V的工頻試驗(yàn)電壓、歷時(shí)1min的介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)；b)絕緣電阻：在正常試驗(yàn)大氣條件下，裝置的各回路對(duì)地及各回路之間，用開路電壓為1000V的兆歐表測(cè)量其絕緣電阻值，大于100MΩ；c)沖擊電壓：在正常試驗(yàn)大氣條件下，裝置的各回路對(duì)地及各回路之間(其它回路應(yīng)連接到一起并接地)，能承受5000V的試驗(yàn)電壓、參數(shù)為1.2μs/50μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波的試驗(yàn)。2.7機(jī)械性能a)振動(dòng)(正弦)：裝置能承受GB/T11287—2000中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)及振動(dòng)耐久試驗(yàn)；b)沖擊：裝置能承受GB/T14537—1993中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的沖擊響應(yīng)試驗(yàn)及沖擊耐久試驗(yàn)；c)碰撞：裝置能承受GB/T14537—1993中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的碰撞試驗(yàn)。2.8電磁兼容性(EMC)a)輻射電磁場(chǎng)抗擾度：裝置能承受GB/T14598.9—1995中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的輻射電磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)；b)快速瞬變抗擾度：裝置能承受GB/T14598.10—1996中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅳ級(jí)的快速瞬變抗擾度試驗(yàn)；c)1MHz(100kHz)脈沖群抗擾度：裝置能承受GB/T14598.13—1998中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的1MHz脈沖群抗擾度試驗(yàn)及100kHz脈沖群抗擾度試驗(yàn)；d)靜電放電抗擾度：裝置能承受GB/T14598.14—1998中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為4級(jí)的靜電放電抗擾度試驗(yàn)；e)浪涌(沖擊)抗擾度：裝置能承受GB/T17626.5—1999中規(guī)定的試驗(yàn)等級(jí)為4級(jí)的浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)；f)工頻磁場(chǎng)抗擾度：裝置能承受GB/T17626.8—1998中規(guī)定的試驗(yàn)等級(jí)為4級(jí)的工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)?！C(jī)箱結(jié)構(gòu)··機(jī)箱結(jié)構(gòu)·

3機(jī)箱結(jié)構(gòu)裝置外形為1/219"的4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，采用整面板、背插式結(jié)構(gòu)。整面板上包括漢化液晶顯示器、操作鍵盤、信號(hào)指示燈等。插箱的插件采用背插形式，接線端子直接安裝在插件上，采用后接線方式，母板(總線板)在機(jī)箱的前部。強(qiáng)電信號(hào)從接線端子進(jìn)入裝置后，變換成為弱電信號(hào)到母板上，母板上只有弱電信號(hào)，這樣使強(qiáng)弱電信號(hào)徹底分開，避免了強(qiáng)電信號(hào)對(duì)弱電信號(hào)的騷擾。裝置的安全設(shè)計(jì)符合GB16836-1997的規(guī)定，外殼防護(hù)符合IP50的要求。該結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：a)各模件自帶可插拔端子，母板上只有裝置內(nèi)部使用的弱電回路連線，強(qiáng)弱電完全分開，可大大減少外部電磁干擾在弱電側(cè)的耦合，增強(qiáng)裝置的抗干擾能力，提高其可靠性和安全性；b)便于模件按模塊化設(shè)計(jì)；c)取消交流模件的插拔式大電流端子，提高了裝置的可靠性。由于充分考慮了裝置的可靠性，并且裝置內(nèi)部無(wú)可調(diào)節(jié)器件，使得裝置在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)無(wú)需插拔模件。裝置的外形及安裝開孔尺寸見(jiàn)圖1。裝置的重量不大于8kg圖1裝置的外形及安裝開孔尺寸·硬件說(shuō)明·4硬件說(shuō)明裝置在總體設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各模塊設(shè)計(jì)、程序執(zhí)行、信號(hào)指示、通信實(shí)現(xiàn)等方面均充分考慮了抗干擾的要求，裝置整體抗干擾能力較強(qiáng)，組屏或安裝于開關(guān)柜上時(shí)，不需加裝另外的抗干擾器件。4.1交流/采樣模件該模件提供多個(gè)電壓輸入和電流輸入回路，分別供保護(hù)和測(cè)量用，交流量經(jīng)變換后通過(guò)有源低通濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換送到保護(hù)模件。4.2通信模件該模件提供了以太網(wǎng)、CAN網(wǎng)、RS-485網(wǎng)和RS-232C等通信接口。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可接入變電站自動(dòng)化系統(tǒng)；通過(guò)RS-232C串行通信接口連接PC機(jī)，可以借助PC機(jī)上安裝的專用調(diào)試軟件包《4.3保護(hù)CPU模件該模件由CPU、RAM、ROM、FlashMemory、和串行E2PROM構(gòu)成。高性能的微處理器CPU(32位)，大容量的ROM(1Mbyte)、RAM(1Mbyte)使得該CPU具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的故障處理功能，通過(guò)內(nèi)部專用CAN網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控MMI面板高速通信，使各種事件都可得到快速響應(yīng)。裝置的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了16位的A/D轉(zhuǎn)換器，采樣精度高，采樣回路無(wú)可調(diào)元件，具備高度的可靠性。4.4開入模件該模件提供了多路開入量，所有開入量進(jìn)入裝置后都通過(guò)光耦進(jìn)行電氣隔離。4.5開出模件該模件提供了多路開出量，所有開出量都以繼電器空接點(diǎn)形式輸出，其中開出1為保護(hù)跳閘時(shí)瞬動(dòng)給出?！ぼ浖f(shuō)明··軟件說(shuō)明·4.6出口模件該模件具有斷路器操作及防跳功能，并提供保護(hù)動(dòng)作信號(hào)及跳位、合位接點(diǎn)，其中開出2為保護(hù)重合閘時(shí)瞬動(dòng)給出。4.7監(jiān)控MMI面板該模件由CPU、RAM、ROM、FlashMemory、串行EEPROM和硬件時(shí)鐘構(gòu)成，負(fù)責(zé)鍵盤處理、液晶顯示、保護(hù)報(bào)文存儲(chǔ)及和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的通信等，1Mbyte容量的FlashMemory可記錄含錄波數(shù)據(jù)的故障報(bào)告及開入變位事件，這些信息在裝置直流電源消失時(shí)不丟失。本模件的顯示窗口采用漢化的大屏幕液晶顯示器，人機(jī)界面清晰易懂，使得人機(jī)對(duì)話操作方便、簡(jiǎn)單。4.8電源模件提供五組穩(wěn)壓電源：兩組5V電源、兩組24V電源及一組±12V電源。兩組5V電源中一組給保護(hù)CPU模件供電，一組給監(jiān)控MMI面板供電；兩組24V電源中一組用于驅(qū)動(dòng)繼電器，一組用于驅(qū)動(dòng)外部開入；±12V電源給采樣供電。五組電源均不共地，接地方式采用浮空法，同外殼絕緣。5軟件說(shuō)明5.1保護(hù)原理說(shuō)明5.1.1圖2保護(hù)動(dòng)作特性曲線注：——三段式自適應(yīng)阻抗元件邊界；——元件邊界(可調(diào))；——元件邊界。對(duì)于采用交——直電力機(jī)車牽引的電氣化鐵道，尤其是對(duì)于重載線路，牽引重負(fù)荷與再生制動(dòng)電流迭加和牽引重負(fù)荷與勵(lì)磁涌流迭加都有可能導(dǎo)致常規(guī)阻抗保護(hù)的誤動(dòng)作，同時(shí)，無(wú)論機(jī)車上是否裝有功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，牽引網(wǎng)負(fù)荷電流中總是或多或少地存在諧波分量。本裝置就是利用負(fù)荷電流中的綜合諧波含量作為控制量，自適應(yīng)地調(diào)節(jié)阻抗繼電器的動(dòng)作邊界。如常規(guī)阻抗繼電器的動(dòng)作邊界為，則自適應(yīng)阻抗繼電器的動(dòng)作邊界為：(1)式中：為綜合諧波含量。下面以裝置采用的偏移平行四邊形特性的阻抗繼電器Ⅰ段為例加以說(shuō)明。AB.1當(dāng)保護(hù)范圍末端短路時(shí)，繼電器應(yīng)能可靠動(dòng)作，即：(2)式中：——可靠系數(shù)，取1.1～1.2；——保護(hù)范圍末端短路電抗。.2為了避免被保護(hù)線路上同時(shí)存在多列車分別工作在牽引、再生或啟動(dòng)工況下時(shí)繼電器誤動(dòng)作，利用上述工況下諧波含量自動(dòng)調(diào)節(jié)其動(dòng)作邊界，即：(3)BC.1BC邊的整定是按基波最小負(fù)荷阻抗整定的，即：(4)式中：——功率因數(shù)差時(shí)的負(fù)荷阻抗角；——BC邊的傾斜角，即線路阻抗角，范圍為60O～80O。.2為了避免重負(fù)荷時(shí)繼電器誤動(dòng)作，BC邊按下式調(diào)節(jié)：(5)顯然，當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生短路故障時(shí)，由于其電流接近正弦波，自適應(yīng)阻抗繼電器的動(dòng)作邊界不會(huì)改變；在再生、牽引、機(jī)車啟動(dòng)及過(guò)電分相等工況下，動(dòng)作邊界自動(dòng)縮小，并且負(fù)荷電流中綜合諧波含量越大，阻抗繼電器的動(dòng)作邊界越小，從而大大地提高了阻抗繼電器躲過(guò)牽引重負(fù)荷、再生負(fù)荷、啟動(dòng)電流及勵(lì)磁涌流的能力。5.1.2牽引網(wǎng)發(fā)生高阻接地故障時(shí)，其測(cè)量阻抗較常規(guī)故障時(shí)的測(cè)量阻抗要高數(shù)倍至十?dāng)?shù)倍，阻抗保護(hù)將不能正確動(dòng)作。本裝置提供三種高阻檢測(cè)元件。檢測(cè)元件之一：自適應(yīng)元件該元件適用于故障電阻在0～170Ω范圍。其基本原理如式(6)所示： (6)式中：——故障前后兩時(shí)刻基波電流；為綜合諧波含量；為自適應(yīng)抑制系數(shù)。分析式(6)可以看出：負(fù)荷故障：如認(rèn)為故障電流為純正弦波，則，繼電器的動(dòng)作量為基波電流增量。負(fù)荷負(fù)荷：負(fù)荷電流中綜合諧波含量越大，K值也就越大，繼電器的動(dòng)作量也就越小，繼電器的動(dòng)作邊界也就越大，繼電器越不容易動(dòng)作。檢測(cè)元件之二：元件該元件適用于故障電阻在170Ω以上范圍。由于在正常負(fù)荷時(shí)，考慮交——直電力機(jī)車負(fù)荷和線路的感性，以及負(fù)荷的畸變，其較小，即使機(jī)車或變電所裝有功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，在瞬時(shí)可能較大，但持續(xù)時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)；而在高阻接地故障時(shí)，根據(jù)電弧特性，當(dāng)電弧電阻很大時(shí)，較大，且一直持續(xù)下去，該檢測(cè)元件正是基于這一特征實(shí)現(xiàn)的。具體檢測(cè)方法如下：(7)根據(jù)具體的線路及運(yùn)行的電力機(jī)車情況整定為0.99～0.995。式(8)左邊的反應(yīng)檢測(cè)電流的畸變，反應(yīng)基波相移。圖3AT牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)斷線接地故障電流及Q與距離的關(guān)系對(duì)于圖3(a)所示AT牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)F線斷線接地故障，其饋線、AT中性點(diǎn)吸上電流與故障點(diǎn)距離的關(guān)系曲線如圖3(b)所示，AT中性點(diǎn)電流與饋線電流之比的曲線如圖3(c)所示。比較圖3(c)中常規(guī)故障、正常負(fù)荷及斷線接地故障Q曲線可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)斷線故障發(fā)生在第一個(gè)AT段時(shí)，Q=1；而當(dāng)線路正常運(yùn)行或發(fā)生常規(guī)故障時(shí)，當(dāng)且僅當(dāng)故障點(diǎn)或一列車在變電所出口處時(shí)，Q=1，而故障點(diǎn)或機(jī)車在其他位置時(shí)，Q<1。因此，可以利用Q作為AT供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)在第一個(gè)AT段發(fā)生斷線接地故障的判據(jù)。由于斷線接地故障與當(dāng)且僅當(dāng)有一列車通過(guò)變電所電分相時(shí)，Q都為1，因此可以通過(guò)延時(shí)來(lái)躲過(guò)此時(shí)繼電器的誤動(dòng)作。該元件僅適用于AT牽引供電系統(tǒng)。5.1.3該保護(hù)是為當(dāng)饋線發(fā)生近端故障時(shí)保護(hù)裝置快速出口而設(shè)，整定時(shí)要求躲過(guò)饋線上最大負(fù)荷電流及最大勵(lì)磁涌流，該保護(hù)可作為阻抗保護(hù)的輔助保護(hù)。5.1.4該保護(hù)作為阻抗保護(hù)的后備保護(hù)，保護(hù)線路全長(zhǎng)，整定時(shí)要求躲過(guò)饋線最大負(fù)荷電流。5.1.5該保護(hù)特性可選擇為定時(shí)限或反時(shí)限，其中反時(shí)限特性提供了三種常見(jiàn)的反時(shí)限特性，即一般反時(shí)限、非常反時(shí)限、極端反時(shí)限，各種反時(shí)限特性公式如下：a)一般反時(shí)限b)非常反時(shí)限c)極端反時(shí)限其中：：時(shí)間常數(shù)；：動(dòng)作電流定值；：故障電流；：跳閘時(shí)間。5.1.6當(dāng)接觸網(wǎng)電流超過(guò)接觸網(wǎng)長(zhǎng)期允許電流并達(dá)到一定時(shí)間，接觸網(wǎng)將過(guò)熱，裝置以熱狀態(tài)來(lái)體現(xiàn)接觸網(wǎng)的發(fā)熱情況。其中： ：接觸網(wǎng)電流； ：過(guò)熱動(dòng)作定值； ：熱時(shí)間常數(shù)； ：穩(wěn)態(tài)熱狀態(tài)。當(dāng)熱狀態(tài)達(dá)到110%，該保護(hù)將跳閘出口，裝置可設(shè)置過(guò)熱告警功能，熱狀態(tài)告警范圍可在10%～110%之間整定。保護(hù)跳閘動(dòng)作時(shí)間公式如下：其中： ：接觸網(wǎng)電流與過(guò)熱動(dòng)作定值之比。當(dāng)接觸網(wǎng)電流大于6倍過(guò)熱動(dòng)作定值，保護(hù)按6倍過(guò)熱動(dòng)作定值計(jì)算。熱狀態(tài)累積值可通過(guò)鍵盤的組合按鍵清零，當(dāng)裝置的過(guò)熱功能均為退出狀態(tài)時(shí)保護(hù)不計(jì)算熱狀態(tài)。5.1.7裝置設(shè)有失壓保護(hù)，可用于開閉所進(jìn)線斷路器，當(dāng)進(jìn)線失壓時(shí)保護(hù)跳閘，給出失壓動(dòng)作瞬動(dòng)接點(diǎn)，可起動(dòng)進(jìn)線自投。5.1.8裝置以電流中的二次諧波與基波含量之比作為閉鎖條件，避免保護(hù)裝置在勵(lì)磁涌流情況下的誤動(dòng)作。當(dāng)勵(lì)磁涌流含量大時(shí)，將閉鎖過(guò)電流保護(hù)和三段式自適應(yīng)阻抗保護(hù)出口。5.1. 為增加保護(hù)動(dòng)作的可靠性，若保護(hù)出口后，斷路器跳閘失敗，則經(jīng)整定值“失靈保護(hù)延時(shí)”后，出口跳開相鄰斷路器，并閉鎖自動(dòng)重合閘。5.1.10裝置設(shè)一次自動(dòng)重合閘。當(dāng)饋線發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，裝置可發(fā)出一次重合命令，可保證供電系統(tǒng)正常工作；當(dāng)饋線發(fā)生永久性故障時(shí)，斷路器重合后，可由過(guò)電流、阻抗Ⅱ段或阻抗Ⅲ段進(jìn)行加速跳閘。高阻Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、失壓保護(hù)出口時(shí)不啟動(dòng)重合閘。重合閘的充電條件：裝置重合閘功能投入且斷路器在合位，充電時(shí)間可由定值整定。重合閘經(jīng)充電延時(shí)后允許重合閘，這時(shí)面板重合允許燈將長(zhǎng)亮，若此時(shí)保護(hù)跳閘后則經(jīng)重合閘時(shí)間延時(shí)啟動(dòng)重合閘，但若有以下任一條件將閉鎖重合閘：斷路器在合位；饋線電流大于0.1倍額定電流；定值設(shè)置為大電流閉鎖重合閘功能投入而跳閘時(shí)的饋線電流大于重合閘閉鎖電流定值；定值設(shè)置為重合閘檢有壓功能投入而饋線電壓小于失壓電壓定值。裝置可選擇手合故障線路時(shí)加速跳閘，閉鎖重合閘。當(dāng)裝置用于開閉所或分區(qū)所時(shí)裝置可設(shè)置為檢有壓重合閘。5.1.11裝置設(shè)有手合閉鎖功能，當(dāng)保護(hù)裝置加速跳閘后啟動(dòng)手合閉鎖功能，閉鎖手動(dòng)合閘斷路器，閉鎖時(shí)間可整定。5.裝置設(shè)有PT斷線自動(dòng)檢測(cè)功能，當(dāng)PT斷線時(shí)裝置發(fā)出呼喚信號(hào)，并可閉鎖三段阻抗保護(hù)及高阻Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)，該功能可由定值控制投入或退出。5.1.13裝置采用分段線性化電抗逼近法原理測(cè)距。為保證測(cè)距的精度，裝置可利用參數(shù)中整定的CT、PT的角度偏差量，自動(dòng)調(diào)整電抗值，使測(cè)距的精度提高。5.1.14裝置可記錄一周時(shí)間內(nèi)的以每小時(shí)為一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期的饋線電流最大值、母線電壓最高值及最低值，并記錄該極值出現(xiàn)的時(shí)刻及相關(guān)交流量，該數(shù)據(jù)在裝置直流電源消失時(shí)將清零。5.1.15裝置具有統(tǒng)計(jì)斷路器分合閘所用時(shí)間的功能，并記錄動(dòng)作時(shí)的電流值，該數(shù)據(jù)可作為判斷斷路器運(yùn)行狀態(tài)的參考。5.1.16裝置具有故障錄波功能?？捎涗?0份故障報(bào)告，每份報(bào)告包含保護(hù)從跳閘，重合閘再到加速跳閘這一完整過(guò)程，錄波長(zhǎng)度為保護(hù)啟動(dòng)、跳閘、重合閘及加速跳閘等各時(shí)刻的前4周波及后10周波的采樣數(shù)據(jù)，最長(zhǎng)可達(dá)70個(gè)周波，并可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)打印出來(lái)。裝置具有負(fù)荷錄波功能。可選擇輸出數(shù)據(jù)或波形兩種打印模式，數(shù)據(jù)模式將打印當(dāng)前點(diǎn)的前3周波數(shù)據(jù)；波形模式將打印當(dāng)前點(diǎn)的前10周波數(shù)據(jù)波形。裝置可記錄總份數(shù)不少于128份的呼喚告警事件及開入變位事件。5.2保護(hù)配置方框圖5.2.1下面方框圖中將用到一些符號(hào)，其含義解釋如下：裝置采集三路電流I1、I2、ICL，一路電壓U1，I2只在AT供電方式時(shí)使用；I11、I12、I13、I15分別為電流I1的基波、二次諧波、三次諧波及五次諧波電流幅值；I21為電流I2的基波電流幅值；為電流I1的基波突變量電流；為綜合諧波含量，其值；為電流畸變系數(shù)，其值；為基波相移系數(shù)，其值；R，X為阻抗中的電阻、電抗分量值；HWJ為斷路器合閘位置繼電器接點(diǎn)開入；其余符號(hào)為定值符號(hào)。5.2.1圖4二次諧波閉鎖判斷方案框圖5.2.2圖5電流速斷保護(hù)方案框圖5.2.3圖6諧波閉鎖的過(guò)電流及其后加速保護(hù)方案框圖5.2.4諧波閉鎖的自適應(yīng)阻抗Ⅰ圖7諧波閉鎖的自適應(yīng)阻抗Ⅰ段方案框圖5.2.5諧波閉鎖的自適應(yīng)阻抗Ⅱ段及其后加速保護(hù)(阻抗Ⅲ段相同圖8諧波閉鎖的自適應(yīng)阻抗Ⅱ段及其后加速保護(hù)方案框圖5.2.6高阻接地Ⅰ圖9高阻接地Ⅰ段保護(hù)方案框圖5.2.7高阻接地Ⅱ圖10高阻接地Ⅱ段保護(hù)方案框圖5.2.8高阻接地Ⅲ圖11高阻接地Ⅲ段保護(hù)方案框圖5.2.9圖12失壓保護(hù)方案框圖·定值參數(shù)說(shuō)明··定值參數(shù)說(shuō)明·5.2.10圖13斷路器失靈保護(hù)方案框圖5.圖14·定值參數(shù)說(shuō)明·6定值參數(shù)說(shuō)明裝置分運(yùn)行和調(diào)試兩種狀態(tài)，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)面板運(yùn)行燈一直點(diǎn)亮，在調(diào)試狀態(tài)時(shí)面板運(yùn)行燈閃爍。在調(diào)試狀態(tài)時(shí)所有保護(hù)都閉鎖，可以執(zhí)行定值修改、固化、定值區(qū)切換、裝置參數(shù)修改、固化及傳動(dòng)試驗(yàn)等操作；在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)所有保護(hù)都正常執(zhí)行，定值修改、固化、裝置參數(shù)的修改、固化及傳動(dòng)試驗(yàn)等操作被閉鎖。狀態(tài)切換的操作方法見(jiàn)使用說(shuō)明書。裝置定值、參數(shù)的修改、固化等操作可通過(guò)RS-232C串行通信接口將裝置連接至PC機(jī)，用NDT650維護(hù)分析系統(tǒng)下載(具體使用方法參見(jiàn)《NDT650維護(hù)分析系統(tǒng)使用說(shuō)明》)。6.1保護(hù)定值清單序號(hào)名稱內(nèi)容整定范圍0饋線號(hào)NO.=0211XXXX1流互變比CT=1200～9992壓互變比PT=2750～9993控制字1KG1=01FF4控制字2KG2=00015二次諧波制動(dòng)系數(shù)KYL=0.20.1～0.56電流畸變系數(shù)KDZ1=0.990.99～0.9957基波相移系數(shù)KDZ2=0.990.99～0.9958吸饋電流比系數(shù)MDZ=0.950.959阻抗Ⅰ段偏移電阻定值R01=-1(-250～0)10阻抗Ⅰ段電阻定值R1=4(0～+250)11阻抗Ⅰ段偏移電抗定值X01=-1(-250～0)12阻抗Ⅰ段電抗定值X1=4(0～+250)13阻抗Ⅱ段偏移電阻定值R02=-1(-250～0)14阻抗Ⅱ段電阻定值R2=6(0～+250)15阻抗Ⅱ段偏移電抗定值X02=-1(-250～0)16阻抗Ⅱ段電抗定值X2=6(0～+250)17阻抗Ⅲ段偏移電阻定值R03=-1(-250～0)18阻抗Ⅲ段電阻定值R3=8(0～+250)19阻抗Ⅲ段偏移電抗定值X03=-1(-250～0)20阻抗Ⅲ段電抗定值X3=8(0～+250)21阻抗Ⅰ段時(shí)間TZK1=0.1s0.01s～9.99s22阻抗Ⅱ段時(shí)間TZK2=0.5s0.01s～9.99s23阻抗Ⅲ段時(shí)間TZK3=1s0.01s～9.99s24高阻接地Ⅰ段電流IGZ1=2A(0.1～1)In25高阻接地Ⅱ、Ⅲ段電流啟動(dòng)定值IGZ2QD=0.7A(0.1～1)In26高阻接地Ⅰ段時(shí)間TGZ1=2s0.01s～9.99s27速斷電流ISD=15A(0.1～10)In28過(guò)流電流IGL=8A(0.1～10)In29速斷時(shí)間TSD=0.1s0.01s～9.99s30過(guò)流時(shí)間TGL=0.5s0.01s～9.99s31過(guò)負(fù)荷動(dòng)作電流IFH=4A(0.1～10)In32過(guò)負(fù)荷動(dòng)作時(shí)間TFH=6s0.1s～300s33過(guò)熱動(dòng)作電流ITH=5A(0.1～10)In34過(guò)熱時(shí)間常數(shù)TTH=40min1min～100min35過(guò)熱告警狀態(tài)KTH=80%10%～110%36失壓電壓USY=40V10V～90V37失壓時(shí)間TSY=0.5s0.01s～9.99s38后加速延時(shí)TJS=0.1s0～0.5s39PT斷線檢測(cè)電壓UDX=60V10V～90V40PT斷線檢測(cè)電流IDX=6A(0.1～10)In41重合閘延時(shí)TCH=2s0.5s～5s42重合閘充電時(shí)間TCD=15s1s～30s43重合閘閉鎖電流ICHBS=20A(1～10)In44手合閉鎖延時(shí)TSBS=180s0～180s45線路阻抗特性角ZKJD=75O60O～80O46斷路器失靈時(shí)間TSL=0.3s0.01s～9.99s47測(cè)距分區(qū)段點(diǎn)數(shù)CJNUM=22～2148第1點(diǎn)線路一次電抗值0(0～+250)49第1點(diǎn)線路公里數(shù)0km(0～100)km50第2點(diǎn)線路一次電抗值10(0～+250)51第2點(diǎn)線路公里數(shù)10km(0～100)km6.2保護(hù)定值整定6.2.1饋線號(hào)：如饋線號(hào)為221，整定為0221。6.2.2流互變比：如流互變比為600A/5A，整定為120。6.2.3壓互變比：壓互變比為27.5kV/0.1kV，整定為275。6.2.4控制字：控制保護(hù)功能投入或退出和保護(hù)特性選擇，投入時(shí)置1，退出時(shí)置0?？刂谱?：位保護(hù)功能位保護(hù)功能0過(guò)電流保護(hù)投入／退出8斷路器失靈保護(hù)投入／退出1電流速斷保護(hù)投入／退出9高阻接地I段保護(hù)投入／退出2阻抗I段保護(hù)投入／退出10高阻接地II段保護(hù)投入／退出3阻抗II段保護(hù)投入／退出11高阻接地III段保護(hù)投入／退出4阻抗III段保護(hù)投入／退出12失壓保護(hù)投入／退出5過(guò)電流后加速保護(hù)投入／退出13過(guò)負(fù)荷保護(hù)投入／退出6阻抗II段后加速保護(hù)投入／退出14過(guò)熱保護(hù)跳閘投入／退出7阻抗III段后加速保護(hù)投入／退出15重合閘投入／退出控制字2：位保護(hù)功能位保護(hù)功能0PT斷線閉鎖保護(hù)投入／退出8二次諧波閉鎖投入／退出1PT斷線檢測(cè)投入／退出9備用2大電流閉鎖重合閘投入／退出10備用3重合閘檢有壓投入／退出11備用4過(guò)負(fù)荷保護(hù)時(shí)限選擇：00：定時(shí)限01：一般反時(shí)限10：非常反時(shí)限11：極端反時(shí)限12備用513備用6過(guò)熱告警投入／退出14備用7備用15備用保護(hù)的實(shí)際投退情況由控制字1和裝置的軟壓板對(duì)應(yīng)位相與決定，保護(hù)綜合后的投退情況可在保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)菜單中查看。6.2.5二次諧波制動(dòng)系數(shù)：其含義為電流中二次諧波電流與基波電流之比，整定時(shí)根據(jù)實(shí)際情況而定，出廠時(shí)整定為0.2。6.2.6阻抗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段定值：任何一段阻抗保護(hù)都可整定為保護(hù)饋線正方向或反方向故障，根據(jù)實(shí)際需要整定若要整定為正方向阻抗，則偏移電阻和偏移電抗整定為-1（額定電流為5A時(shí)）或-5（額定電流為1A時(shí)），電阻定值和電抗定值整定為計(jì)算值。對(duì)分區(qū)所饋線若要整定為反方向阻抗，則偏移電阻和偏移電抗應(yīng)整定為負(fù)的計(jì)算值，而電阻定值和電抗定值整定1（額定電流為5A時(shí)）或5（額定電流為1A時(shí)）。6.2.7高阻接地Ⅰ段電流：按接觸網(wǎng)電流240A整定，如流互變比為120，整定為2A。6.2.8高阻接地Ⅱ、Ⅲ段啟動(dòng)電流：按接觸網(wǎng)電流80A整定，如流互變比為120，整定為0.7A。6.2.9電流畸變系數(shù)：整定為0.99～0.995。6.2.10基波相移系數(shù)：整定為0.99～0.995。6.2.11