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3.1 模拟量输入

本装置可以引入如下模拟量：三相保护电流（Ia、Ib、Ic）、三相测量电流（Iam、Ibm、Icm）、

三相母线电压（Ua、Ub、Uc）、同期电压（Ux）、零序电流（I0）。外部电流输入经隔离互感器隔离

变换后，经低通滤波器至模数转换器，再由 CPU 定时采样。CPU 对获得的数字信号进行处理，构

成各种保护继电器。

Ia、Ib、Ic 为保护用三相电流输入；I0 既可用作零序过流保护（跳闸或告警），也同时兼作小

电流接地选线用输入；Iam、Ibm、Icm 为测量用三相电流输入；Ua、Ub、Uc 为母线电压，电压可

以Ｙ型接入，也可以Ｖ型接入，在本装置中作为保护和测量共用，其与 Iam、Ibm、Icm 一起计算形

成本间隔的 P、Q、COSф、kWh、kVArh；Ux 为同期电压，在重合闸检同期或检线无压时使用。

3.2 装置启动元件

装置为各保护元件设置了不同的启动元件，相应的启动元件启动后才能进行各自的保护元件计

算。装置具备双重化采样技术，主通道采样数据供保护元件计算，备用通道采样数据用于开放出口

正电源。只有双通道采样数据均满足动作要求，才能跳闸出口，否则无法跳闸。

 过流保护启动元件：当三相电流最大值大于 0.95 倍整定值时动作。此启动元件用来开放相应的

过流保护。

 零序过流保护启动元件：当零序电流大于 0.95 倍零序电流整定值时动作。此启动元件用来开放

相应的零序过流保护。

 过流加速保护启动元件：当三相电流最大值大于 0.95 倍过流加速整定值时动作。此启动元件用

来开放相应的过流加速保护。

 零序加速保护启动元件：当零序电流大于 0.95 倍零序过流加速整定值时动作。此启动元件用来

开放相应的零序加速保护。

 低频减载保护启动元件：当低频减载保护充电完成且系统频率低于低频保护低频整定定值，同

时所有相间电压均高于低频保护低压闭锁定值时动作，此启动元件用来开放低频减载保护。

 低压减载保护启动元件：当开关位置不在分位，低压减载保护充电完成且母线电压低于低压减

载整定定值时动作，此启动元件用来开放低压减载保护。

 重合闸启动元件：重合闸功能投入情况下，不一致启动重合闸条件满足时动作，此启动元件用

来开放重合闸功能。

第 3章 工作原理 

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3.3 过流保护

本装置设三段定时限过流保护，各段有独立的电流定值和时间定值以及控制字。各段可独立选

择是否经复压闭锁（低电压和负序电压）、是否经方向闭锁。

任一段定时限过流保护经电压或经方向闭锁投入，PT 断线自检投入，母线 PT 断线时自动退出

该段过流保护，未经电压或方向闭锁的定时限过流段不受母线 PT 断线影响。

 方向元件

正极性端应在母线侧。当方向指向线路时，方向元件的灵敏角为 45°，采用 90°接线方式。方向

元件和电流元件接成按相启动方式。方向元件带有记忆功能，可消除近处三相短路时方向元件的死

区。方向元件特性如图 3.3-1 所示。

装置过流保护设有控制字[过流经方向]来控制过流保护各段的方向指向。当控制字为“1"时，

表示经方向闭锁；当控制字为“0"时，表示不经方向闭锁。

图 3.3-1 方向元件特性

注意：以上所指的方向均是 CT 的正极性端在母线侧情况下，具体参见前面保护配置图，

否则以上说明将与实际情况不符。

图 3.3-2 方向元件逻辑图

表 3.3-1 复合电压元件与各相过流元件的关系

过流元件 低电压 负序电压 备注

A 相过流 Uab<Ulzd 或 Uca<Ulzd

或 U2>U2zd

Ulzd 为过流低电压定值；

U2zd 为过流负序电压定值

B 相过流 Ubc<Ulzd 或 Uab<Ulzd

C 相过流 Uca<Ulzd 或 Ubc<Ulzd

图 3.3-3 复压元件逻辑图

图 3.3-4 复压闭锁方向过流Ⅰ段保护逻辑图

过流Ⅱ段、过流Ⅲ段保护逻辑和过流Ⅰ段保护类似。

3.4 PT 断线相过流保护

装置设一段 PT 断线相过流保护，任一段定时限过流保护经电压或经方向闭锁投入或过流加速

经电压闭锁投入，PT 断线自检投入，母线 PT 断线时自动投入 PT 断线相过流保护，若三段定时限

过流保护都未经电压或方向闭锁，则 PT 断线相过流保护固定退出。

[过流保护Ⅰ段]控制字

&

PT断线相过流投入

[过流Ⅰ段经方向]

>=1 [过流Ⅰ段经电压]

PT断线告警

[过流保护Ⅱ段]控制字

& [过流Ⅱ段经方向]

>=1 [过流Ⅱ段经电压]

[过流保护Ⅲ段]控制字

& [过流Ⅲ段经方向]

>=1 [过流Ⅲ段经电压]

[过流加速保护]控制字

& [过流加速经方向]

图 3.4-1 PT 断线相过流投入逻辑图

如果装置发出“PT 断线"告警信号且最大相电流大于[PT 断线相过流定值]，则经[PT 断线相过

流时间]后，保护动作。

PT断线告警

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Uab<[过流低电压定值]

Uca<[过流低电压定值]

A相复压开放信号

U2>[过流负序电压定值]

&

Imax>[[过流Ⅰ段定值] [过流保护Ⅰ段]控制字 过流保护启动元件

& 过流Ⅰ段保护动作 [过流Ⅰ段时间] 方向元件开放信号 [过流Ⅰ段经方向] >=1 复压元件开放信号 [过流Ⅰ段经电压] >=1

Imax>[PT断线相过流定值]

PT断线相过流启动元件

&

PT断线相过流保护动作 [PT断线相过流时间]

PT断线相过流投入

图 3.4-2 PT 断线相过流保护逻辑图

3.5 接地保护（零序过流保护）

当装置用于不接地或小电流接地系统，接地故障时的零序电流很小时，可以用接地试跳的功能

来隔离故障。这种情况要求零序电流由外部专用的零序 CT 引入，不能够用软件自产。

当装置用于小电阻接地系统，接地零序电流相对较大时，可以用直接跳闸方法来隔离故障。相

应的，本装置提供了两段零序过流保护。

当零序电流作跳闸用时，其既可以由外部专用的零序 CT 引入，也可用软件自产（控制字[零序

电流采用自产零流]投入）。

图 3.5-1 零序过流Ⅰ段保护逻辑框图

零序过流Ⅱ段保护逻辑与零序过流Ⅰ段保护逻辑类似。

3.6 过流/零序加速保护

当线路投运或恢复供电时，线路上可能存在故障。在此种情况下，通常希望保护装置能在尽可

能短时间内切除故障，而不是经定时限过流保护来切除故障。本装置设一段可经复压闭锁的后加速

过流保护和一段后加速零序保护来实现加速切除故障。复压元件的逻辑可以参考表 3.3-1。

Imax> [过流加速定值] [过流加速保护]控制字 &

重合闸动作 t 3s 手动合闸 t 3s >=1

&

& I0> [零序过流加速定值] [零序过流加速保护]控制字 &

[过流加速时间]

[零序加速时间]

过流加速保护动作

零序加速保护动作

过流加速保护起动元件

零序加速保护启动元件

复压元件动作信号 [过流加速经电压]控制字 >=1

图 3.6-1 加速保护逻辑框图

I0>[零序过流I段定值]

[零序过流Ⅰ段]控制字

零序过流Ⅰ段保护启动元件

&

零序过流Ⅰ段保护跳闸 [零序过流Ⅰ段时间] &

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PT 断线发生时，经电压闭锁的过流加速段保护将自动退出，并自动投入 PT 断线相过流保护。

重合闸加速固定为重合闸后加速，在重合闸动作或手合开关后固定投入 3s。

3.7 低频减载保护

本装置提供一段经低电压闭锁及频率滑差闭锁的低频保护。通过投入控制字[低频减载经滑差闭

锁]可选择在频率下降超过滑差闭锁定值时是否闭锁低频保护。低电压闭锁功能固定投入。

本装置还提供“低频减载硬压板"来投退低频减载保护。低频减载保护动作后闭锁重合闸。

图 3.7-1 低频减载逻辑框图

3.8 低压减载保护

装置设一段经电压滑差闭锁（固定投入）的低电压减载保护。低压减载动作后闭锁重合闸。

低压减载保护在母线电压下降滑差小于定值且无母线 PT 断线时经整定延时动作。母线 PT 断线

或者开关分位，装置闭锁低压减载。

当系统发生短路故障时，母线电压突然降低（电压下降变化率大于[电压变化率闭锁定值]），装

置闭锁低压减载出口，并清除低压减载计数器。而当保护动作切除故障元件后，以下三个解锁判据

任意一条得到满足，则解除闭锁：

 装置安装处的电压曾经降低到低压减载电压定值以下，之后迅速回升，恢复至大于（[低压减载

电压定值]+8V）时，低压减载再次投入；

 如果恢复不到正常的数值，而同时三个线电压上升 DU/DT 最大值大于[电压变化率解锁定值]，

系统电压恢复至大于 50%Un 时，则装置立即解除闭锁，允许装置快速切除相应数量的负荷，

使电压恢复。

 低压减载动作元件在闭锁后超过 3s 时解除闭锁。

电压滑差整定需区别故障、PT 断线和系统电压缓慢下降。时间整定需考虑与高电压等级的减负

荷装置配合。

低压减载功能往往和低频减载功能一同使用。在频率降低的时候，主要依赖低频减载功能动作；

在电压下降的情况，依赖低压减载动作。

& Uab>[低频减载低压闭锁定值] Ubc>[低频减载低压闭锁定值] Uca>[低频减载低压闭锁定值] f<[低频减载频率] & 低频减载保护动作 [低频减载时间] [低频减载]控制字 [低频减载]硬压板 [低频减载软压板] df/dt<[低频频率滑差闭锁定值] [低频减载经滑差闭锁]控制字 >=1

&

第 3章 工作原理 

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解锁

&

>=1

&

U2<8V

Uppmax>15V

-du/dt<[电压变化率闭锁定值]

Tbs>3s

du/dtmax>[电压变化率解除闭锁定值]

Uppmin≥50V

Uppmin≥[低压减载电压定值]+8V

Uppmax曾经低于[低压减载电压定值]

&

&

TWJ

图 3.8-1 低压减载解锁逻辑框图

图 3.8-2 低压减载保护逻辑框图

3.9 重合闸

装置提供三相一次重合闸功能，其启动方式有不对应启动（可由控制字[TWJ 启动重合闸]投入）

和保护启动（固定）两种。

重合闸提供了[重合闸检线无压母有压]、[重合闸检线有压母无压]、[重合闸检线无压母无压]和[重

合闸检同期]四种方式，四种方式可组合使用。

表 3.9-1 重合闸方式配置表

序号 重合闸方式 整定

方式 备注

1 重合闸检线无压母有压 0，1

第 1、2、3、4 项多项置“1"时，为投入对应的多种重

合闸方式；

仅当 1、3 项同时置“1"时，为“检线路无压"方式；

仅当 2、3 项同时置“1"时，为“检母线无压"方式。

2 重合闸检线有压母无压 0，1

3 重合闸检线无压母无压 0，1

4 重合闸检同期 0，1

[低压减载]控制字

Uppmax<[低压减载电压定值]

低压减载解锁

&

&

低压减载动作 [低压减载时间]

 第 3 章 工作原理

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图 3.9-1 重合闸保护逻辑框图

同期满足需母线频率与同期频率频差，母线电压与同期电压压差，母线电压与同期电压角差三

个条件同时满足，其中角差定值为“保护定值"中[同期合闸角]，频差定值、压差定值与“同期参数"

中相关定值共用。

重合闸必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态（KKJ=1，TWJ=0），无外部闭锁重合信号，

经 15s 充电完成。选用重合闸，必须将[停用重合闸]控制字置“0"。

下列条件均可给重合闸放电：（1）手跳或者遥跳；（2）闭锁重合闸开入；（3）控制回路断线；

（4）低频减载动作；（5）低压减载动作；（6）弹簧未储能开入；（7）合闸压力低开入；（8）[停

用重合闸]软压板投入；（9）同期电压异常（检线路无压投入时）；（10）PT 断线（检母线无压投

入时）；（11）当大电流闭重功能投入时，保护跳闸时故障电流超过[大电流闭重定值]。

三相均无流

重合闸

TWJ

装置未起动 & [停用重合闸]控制字

控制回路断线

低频减载动作

>=1

保护跳闸 &

>=1

& Tcd 0

&

线路PT断线 Ux<30V Um>0.7Un & 母线PT断线 Um<0.3Un Ux>40V & Ux<30V 线路PT断线 Um<0.3Un & 母线PT断线

[检线无压母有压]控制字 & [检线有压母无压]控制字 & [检线无压母无压]控制字 &

[检同期方式] Ux>40V Um>0.7Un 同期满足 & & [检线路无压母线有压] [检母线无压线路有压] [检线路无压母线无压] [检同期方式] &

>=1 & [重合闸时间] 0 120ms >=1

永跳输入 >=1 低压减载动作 >=1 TWJ

合后位置

弹簧未储能 400ms 0 & 大电流闭锁重合闸 PT断线闭锁重合闸 >=1 合后位置

[TWJ启动重合闸] &

[停用重合闸]软压板 停用/闭锁重合闸硬压板

第 3章 工作原理 

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3.10 异常告警

3.10.1 TWJ 异常告警

开关位置在分位，保护采样有流，经 10s 延时报“TWJ 异常"告警。

3.10.2 控制回路断线

开关跳闸位置与合闸位置均指示为“0"，经 3s 延时报“控制回路断线"，跳闸位置或合闸位置

置“1"后，“控制回路断线"告警返回。

3.10.3 弹簧未储能告警

当收到弹簧未储能开入或操作回路板上的合闸压力低信号时，经辅助参数中的[弹簧未储能告警

延时]（默认为 15s）报“弹簧未储能告警"信号。

3.10.4 CT 断线

CT 断线判据如下：

1、 最大相电流大于 0.2In；

2、 最大相电流大于任一相电流的 4 倍。

满足上述两个条件，延时 10s 报“CT 断线"告警。当电流恢复正常后，延时 10s“CT 断线"

告警返回。

3.10.5 PT 断线

PT 断线判据如下：

1、 正序电压小于 30V 且线路有流；

2、 负序电压大于 8V。

[PT 断线自检]控制字为“1"，保护未启动，满足上述两个条件任一条件，延时 10s 报“PT 断

线"告警。当电压恢复正常后，延时 1.25s“PT 断线"告警返回。

3.10.6 频率异常

当母线频率低于 49.5Hz 或高于 50.5Hz 时，经 10s 延时发“频率异常"信号。

3.10.7 同期电压异常

同期电压异常判据如下：

1、 重合闸投检同期或检无压或者投遥合检同期或检无压；

2、 同期电压小于 40V。

保护未启动，满足上述两个条件，延时 10s 报“同期电压异常"告警，发出装置告警信号。当

同期电压恢复正常后，延时 1.25s“同期电压异常"告警返回。