第 5 章 WXB—11 型线路保护装置

• 5.1 概述• (1) 高频保护 (CPU 1)• (2) 距离保护 (CPU 2)• (3) 零序保护 (CPU 3)• (4) 综合重合闸 (CPU 4)• (5) 人机接口部分 (CPU 0)• 5.2 高频保护软件说明• 5.2.1 高频保护功能概述

图 5.1 WXB—11 装置硬件图

图 5.2 WXB—11 装置面板图

• (1) 工作在高频闭锁方式时• 发信：由 CPU 1 高频保护驱动的 KST 触点

控制。• 停信：由 CPU 1 驱动的 KHS 触点控制。停

信条件是：相间故障时，为正方向且区内故障；单相接地时，为正方向且 3I0 和 3U0 大于整定值。

• 出口跳闸条件：两侧均为正方向；启动后至少先收到高频信号持续 5ms 后才停信；收不到对侧高频信号。

• (2) 工作在高频允许方式时

• 5.2.2 高频保护的定值清单及其说明• (1) 定值清单• 高频保护的定值清单如下：

• (2) 各定值说明

• 5.2.3 高频保护的控制字• 例如，要求保护是闭锁式 (D8=1) ，投入重合

闸后阻抗瞬时加速功能 (D9=1) ，投入电流电

(5.1)

(5.2)

图 5.3 阻抗元件特性(a) 不带偏移； (b) 带偏移

图 5.4 阻抗元件的整定(a)XDZ 的整定； (b)RDZ 的整定

压求和自检功能 (D15=1) ，显示小数点后一位 (D1=0) ，其他不投入，则控制字应整定为：

• 5.2.4 高频保护的程序结构• 5.2.5 高频保护的主程序流程图说明• (1) 初始化

图 5.5 高频保护的程序结构示意图

图 5.6 高频保护的主程序流程图

• 初始化分三部分：• 初始化 ( 一 ) 是不论保护是否在运行位置，

都必须要进行的初始化项目，它主要是对堆栈、串行口、定时器及有关并行口初始化。

• 初始化 ( 二 ) 是在运行方式下才需进行的项目，它主要是对采样定时器的初始化，控制采样周期为 5/3ms ，同时，对 RAM 区中有关软件计数器和标志清零等。

• (2) 自检• 1)RAM 区的读写自检

• 2) 定值检查• 3)EPROM 的自检• 4) 开入量的监视• 5) 开出量的检查• 6) 对定值选择拨轮开关的监视• (3) 其他说明• 5.2.6 高频保护的中断服务程序流程图说明• 中断服务程序中主要标志及其含义如下：• QDB ：启动标志，由 D11 动作时置“ 1” ；• ZDB ：振荡闭锁标志，进入振荡闭锁状态

时置“ 1” ；• LHCB ：电流求和出错标志，求和出错时置

“ 1” ；• YHCB ：电压求和出错标志，求和出错时

置“ 1” ；• DIFLGB ： D12 元件检出两健全相有故障

标志， D12 动作时置“ 1” ；• SXB ：收信标志，当收信机收到信号持续

5 ～ 7ms 时，置该标志为“ 1” 。• (1)QDB 和 ZDB 标志对程序的切换

图 5.7 高频保护的中断服务程序流程图

• (2) 电流电压求和自检功能• (3) 高频保护的投入 / 退出压板• (4) 保护的“不对应”工作状态• 5.2.7 高频保护的故障处理程序流程图说明• (1) 电流求和自检检出有错告警• (2) 在判断压板是否投入之前驱动启动元件

的执行元件 KST

• (3) 电压互感器二次断线时进入振荡闭锁• (4) 手合于故障线路• (5) 判相

图 5.8(a) 高频保护故障处理程序流程图 ( 判相部

分 )

图 5.8(b) 高频保护故障处理程序流程图 ( 相间保护部

分 )

• (6) 系统发生相间故障• 1) 计算阻抗• 2) 停信• 3) 高频距离开放 100ms

• (7) 系统发生单相接地故障• 1) 第一次故障• 2) 相继动作程序段• (8) 振荡闭锁• 进入该程序的途径有：• ① 高频保护压板不投入，启动元件启动后

图 5.8(c) 高频保护故障处理程序流程图 ( 单相接地保护部分 )

图 5.8(d) 高频保护故障处理程序流程图 ( 相继动作部分 )

进入振荡闭锁；• ② 电 压 回 路 断 线 ， YHCB 和 JWWYB 置

“ 1” 后进入；• ③ 区外或反向故障、高频距离在开放时间

内不出口时进入；• ④ 高频零序保护在相继动作循环达 1.5s 不

停信时进入。• 通过上面的介绍可以看出，故障处理程序

的出路有：• ① 若故障在正方向且区内，将动作于跳闸，

图 5.8(e) 高频保护故障处理程序流程图 ( 相继动作部

分 )

进入跳闸程序，包括三跳、单跳、永跳；• ② 反向及区外故障，进入振荡闭锁后，等

振荡停息及故障切除后，整组复归；• ③ 当同处其他保护跳闸后，将直接进入跳

闸后程序，包括三跳后 (STH) 和单跳后 (DTH) 。

• 5.3 距离保护软件说明• 5.3.1 距离保护概述• 与高频保护相同，本保护的整定值存放在 E

EPROM 中，其定值清单如下：

• 距离保护的专用自检模块包括以下功能：• ①辅助零序启动元件 I04 ，动作后驱动 KST ；• ② 判电压互感器三相均失压的无电压判别

元件，动作后置 JWWYB=1 ，并报告“ PTDX”( 电压互感器断线 ) ；

• ③ 电流互感器二次断线判别元件，当电流互感器二次断线时报告“ CTDX” ；

• ④静稳破坏检测元件。• 5.3.2 距离保护中断服务程序说明• 5.3.3 距离保护的故障处理程序流程图说明• (1) 电压电流求和自检出错时告警• (2) 手合于故障线路• (3) 方向元件

图 5.9 距离保护中断服务程序流程图

图 5.10(a) 距离保护故障处理程序流程图 ( 手合及距离Ⅰ段部

分 )

图 5.10(b) 距离保护故障处理程序流程图 ( 接地距离Ⅱ、Ⅲ段 )

• (4) 距离Ⅰ段• (5) 接地距离Ⅱ、Ⅲ段• (6) 相间距离Ⅱ、Ⅲ段

图 5.10(c) 距离保护故障处理程序流程图 ( 相间距离Ⅱ、Ⅲ段 )

• (7) 其他保护跳闸后的逻辑• (8) 重合闸后加速• (9) 发跳闸令后的逻辑

图 5.10(d) 距离保护故障处理程序流程图 ( 加速段 )

• 1) 三跳后• 2) 单跳后• (10) 振荡闭锁模块• 振荡闭锁模块中的标志有：• JSB ：重合闸后加速标志 (见后加速回路 ) ；• NSFB ：有无负分量标志，当有负序分量置

“ 1” ，无负序时清零；• ABFLGB ： AB 相阻抗有突变的标志，当 AB

相阻抗有突变时置“ 1” ，否则清零。而 BC及 CA 相的标志分别为 BCFLGB 和 CAFLGB ，

用“ ××FLGB”表示上述三个标志的任一个。• ABCNT ： AB 相 R 分量基本不变的循环次数

计数器。当 ABFLGB=1 时，投入；当 ABCNT=4 时，说明已循环 4 次 (约 0.2s) ，在 0.2s内 R 分量基本不变，而 BC 及 CA 相的计数器分别为 BCCNT 和 CACNT 。

• 振荡闭锁期间设有以下功能：• 1) 重合闸后 (JSB=1) 加速距离Ⅰ、Ⅱ段• 2) 不经振荡闭锁的距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段• 3) 当距离Ⅰ段闭锁时投入 0.2s 动作的 DZI 段

图 5.10(e) 距离保护故障处理程序流程图 ( 跳闸及跳闸后程序

段 )

图 5.10(f) 距离保护故障处理程序

流程图 ( 振荡闭锁之一 )

图 5.10(g) 距离保护故障处理程

序流程图 ( 振荡闭锁之二 )

• 4) 振荡闭锁中故障方向的判别• 5) 判断振荡停息• 振荡停息的判据是以下三种元件持续 4.5s

均不动作。• ①六种相别的Ⅲ段阻抗元件；• ②按静稳破坏检测定值 IJ 整定的 A 相电流

元件；• ③按辅助零序电流启动元件定值 I04 整定的

零序电流元件。• 5.4 零序保护软件说明

• 5.4.1 零序保护概述• 零序保护的定值清单：

• 5.4.2 零序保护的自检专用程序和中断服务程序说明

图 5.11 零序保护自检专用程序流程图

图 5.12 零序保护中断服务程序流

程图

• 与高频和距离保护比较主要有以下区别：• ①没有振荡闭锁标志，零序保护只用一个启

动标志 QDB 对程序切换，分为启动前和启动后两种状态。启动前投入电压电流求和自检功能及启动元件 D11 ；启动后退出求和自检和启动元件，投入 Δ3U0 元件。

• ②Δ3U0 元件在 D11 动作后投入，动作后置标志 VQDB=1 ，直到整组复归时清零。

• ③无反映发展性故障的元件 D12 ，发展性故障时由非全相运行时的不灵敏Ⅱ段切除。

• 5.4.3 零序保护的故障处理程序流程图说明

图 5.13(a) 零序保护故障处理程序

流程图 ( 第—次计算部分 )

图 5.13(b) 零序保护故障处理流

程图 ( 全相循环部分 )

图 5.13(c) 零序保护故障处理流程图 (非

全相循环部分 )

• (1) 第一次计算• (2) 全相循环• 全相循环程序中包括以下几种功能：• 1) 零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ段保护• 2) 手合及重合闸后加速功能• 3) 若第一次故障保护不动作再故障时出口

不再选相• 4) 断线告警和整组复归• 5) 其他保护跳闸的检测回路• (3)非全相循环

• 图 5.13(c) 是非全相循环模块，在该模块中主要有以下几种功能：

• 1)非全相运行时的不灵敏Ⅰ段和Ⅱ段• 2) 其他保护三跳的检测回路• 3) 监视故障相电流等待重合• 4) 整组复归• 5.5 重合闸软件说明• 5.5.1 概述• (1) 重合闸部分• 1) 重合闸启动

• 2) 重合闸时间• 3) 一次重合闸的实现• 4)四种工作方式

• (2) 选相部分• (3) 综合重合闸的定值清单及说明• (4) 综合重合闸的控制字• 5.5.2 综合重合闸软件流程图说明

图 5.14(a) 综合重合闸中断服务

程序流程图 ( 采样及启动部分 )

• (1)QDB 和 ZDB 对中断服务程序的控制• 1)QDB=1 和 ZDB=1• 2)QDB=0 和 ZDB=0• 除了上述的基本功能外，还投入以下功能：• ① 电流求和自检，可由控制字选择是否投入；• ②低气压闭锁重合闸，若有断路器气压降低

的开关量输入，经 20ms确认后闭锁重合闸( 放电 ) ；

• ③突变量启动元件 D11 ，当电流求和自检通

过后投入 D11 ， D11 动作后置 QDB=1 ，修改中断返回地址到故障处理程序 ( 选相元件程序 )首地址后从中断返回；

• ④轻载偷跳启动重合闸，若断路器在轻载下偷跳，而 D11 不动作，此时，控制开关与断路器位置不对应，启动重合闸程序实现重合。为防止重合不成功，不对应开入量信号长期存在而引起多次启动，轻载偷跳启动回路仅在计数器充满的情况下才投入。

• 3)QDB=1 和 ZDB=0• (2) 三跳启动重合闸部分 (见图 5.14(b))

图 5.14(b) 综合重合闸中断服务

程序流程图 ( 三跳启动重合闸部分 )

• 1)从有三跳启动重合闸到计时开始• 2)从重合闸计时到发合闸令• 3) 发合闸令后判重合是否成功• (3) 单跳启动重合闸 (见图 5.14(c))

• (4) 不对应启动重合闸 (见图 5.14(d))

• (5) 重合于永久性故障及外接保护跳闸逻辑

图 5.14(c) 综合重合闸中断服务

程序流程图 ( 单跳启动重合闸部分 )

图 5.14(d) 综合重合闸中断服务程序流程图 ( 不对应启动和外接保护选跳部分 )