高压线路距离保护程序逻辑原理(四)

四、距离I段快速动作程序逻辑框图

距离保护的故障处理程序主要有三个组成部分:手合及I段快速跳闸部分;I、II段延时动作部分;跳闸及后加速部分。后者在第二章的保护故障处理程序中作为各类保护共有的程序分析过。这里只分析I段的程序逻辑框图,如图3-9所示。

程序首先根据中断服务程序自检标志位LHCB、YHCB判断采样的I、U是否出错。程序的逻辑判断是从选相元件判断故障类型及故障相别开始的,即先选相后计算故障相阻抗。如果是手合,就要检查计算的阻抗值是否在偏移矩形和III段范围内。为了防止手合断路器三相不同期合闸,先合相有电容电流引起误判故障相,所以手合需经延时并要计算六种故障类型(Z、Z、Z、Z、Z、Z)才能最终做出正确判断。如果不是手合,通过调前一周的电压与实时电流比相,判断方向。正向时,如检查计算阻抗是在偏移及I段范围内即去选跳。这样做出的跳闸判断十分迅速。凡不是正向或手合时阻抗值不在偏移矩形和III段范围内的情况,均进入振荡闭锁ZDBS部分,进一步判断是否系统振荡。如果是正向但不在I段范围内,又不是单相接地时才能转入相间II、III段延时

动作的程序逻辑判断部分。图3-9是简化后的方框图,实际的11型保护的手合及I段部分程序逻辑框图见附图13所示。图中的“小偏”和“大偏”定值是指R和R值加上偏移特性的定值。值得注意的是,实际保护的附图13调选相子程之前是先调“驱动QDJ”程序命令,以解除保护闭锁,起动保护装置。

五、单相接地与相继故障判别程序逻辑框图

  • 相继故障判别

所谓相继故障就是单相接地故障发展为相间故障,即在程序中判单相故障后两个健全相又相继发生故障。起动元件Dl1采用相电流差突变量超定值来判单相故障,显然可以用两个健全相相电流差突变量来判断相继故障(DI2)。判据类似于起动元件,但仅如此还是不够的,还必须经原健全相的三个阻抗元件计算来严格把关,才能判为发展性故障。例如选相元件判单相接地(如A相),但不在I段范围内,此后又发展为健全相B和C相故障,则可以通过计算Z、Z、Z三种阻抗,只要任一种阻抗在偏移II段III段范围内,即可确定为故障已发展为相间故障,其程序逻辑如图3-10(a)所示。

(二)相继故障距离II、III段程序逻辑原理

实际上在II、III段的延时过程中是在不断复算阻抗,延时循环之中,如图3-10(b)所示。在复算和延时的时间里,每进入采样中断服务程序就要检测DI2是否动作,一旦动作就立标志位DIFLGB=1,表示发生了相继故障。当检测到相继故障就转入计算两个非故障相的三种阻抗是否在II段范围内,如果在II段范围内就立标志位DEVB=l,表示确实相继故障,再循环等待t延时时间到,进入三跳和选跳程序;如果没发生相继故障,再计算原故障相阻抗是否在偏移II段内,如果在II段范围内则返回循环等待t延时时间到,去选跳故障相或三跳。故障如在III段范围内,在等待t延时内反复计算故障相阻抗,直到t延时时间到后去三跳。

如果故障未发展为相继故障,也不在偏移II段及III段范围内,那么就进入检查单跳或三跳开入及不对应开入的程序。因为在II段和III段的延时过程中其他保护有可能动作,如高频保护或零序保护动作并发生单跳或三跳,断路器的辅助触点或这些保护的开出接点输入给距离保护。如检查到已有单跳或三跳开入、不对应开入,则程序就进入单跳后或三跳后的程序流程。11型的距离II、III段程序逻辑实际框图如附图14所示。 

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