第一章DSA2161线路光纤距离保护装置 - 图文

第一章 DSA2161 线路距离保护测控装置

技 术 说 明 书

(V1.0)

编写：校对：审核：顾欣欣批准：季

王 忠仇新宏 侃李 娟

第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

目 录

1 基本配臵及特点 .................................................... 1-1 1.1 基本配臵 ....................................................... 1-1 1.2 装臵特点 ....................................................... 1-1 2 技术参数 .......................................................... 1-3 2.1 额定参数 ....................................................... 1-3 2.2 功率消耗 ....................................................... 1-3 2.3 直流工作电压 ................................................... 1-3 2.4 过载能力 ....................................................... 1-3 2.5 测量元件精度 ................................................... 1-4 2.6 允许环境温度 ................................................... 1-4 2.7 电磁兼容性能 ................................................... 1-4 2.8 绝缘耐压 ....................................................... 1-4 2.9 保护技术指标 ................................................... 1-4 3 装臵功能 .......................................................... 1-6 3.1 模拟量输入 ..................................................... 1-6 3.2 开关量输入 ..................................................... 1-6 3.3 保护原理 ....................................................... 1-6 3.3.1 启动元件 ................................................... 1-6 3.3.2 选相元件 ................................................... 1-7 3.3.3 低频减载保护 ............................................... 1-7 3.3.4 相间距离保护 ............................................... 1-8 3.3.5 四段复压闭锁方向过流保护 .................................. 1-10 3.3.6 弱馈线保护 ................................................ 1-10 3.3.7 振荡闭锁 .................................................. 1-10 3.3.8 双回线相继速动保护 ........................................ 1-11 3.3.9 单回线不对称故障相继速动保护 .............................. 1-12

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3.3.10 三相一次重合闸 ........................................... 1-12 3.3.11 合闸于故障保护（SOTF保护） .............................. 1-12 3.3.12 对侧降压变压器低压侧故障的远后备保护 ..................... 1-13 3.3.13 电压断线检测和紧急状态保护 ............................... 1-14 3.3.14 突变量距离继电器 ......................................... 1-14 3.3.15 装臵闭锁和运行异常告警 ................................... 1-15 3.4 测控功能 ...................................................... 1-16 3.4.1 遥信 ...................................................... 1-16 3.4.2 遥测量 .................................................... 1-16 3.4.3 遥控 ...................................................... 1-16 3.4.4 遥脉 ...................................................... 1-17 3.5 其他功能 ...................................................... 1-17 3.5.1 信息记录 .................................................. 1-17 3.5.2 录波功能 .................................................. 1-17 3.5.3 通讯功能 .................................................. 1-18 4 装臵参数及定值整定表 ............................................. 1-19 4.1 装臵参数 ...................................................... 1-19 4.1.1 单元定值表 ................................................ 1-19 4.1.2 交流量精度调节系数 ........................................ 1-19 4.2 保护定值表 .................................................... 1-19 5 装臵使用 ......................................................... 1-22 5.1 硬件结构 ...................................................... 1-22 5.2 装臵操作 ...................................................... 1-22 5.3 装臵特殊按键及设臵 ............................................ 1-23 5.4 装臵内部跳线说明 .............................................. 1-23 5.5 装臵运行工况指示定义： ........................................ 1-23 6 电压切换装臵 ..................................................... 1-25 7 背板端子接线说明 ................................................. 1-26 8 距离保护整定说明 ................................................. 1-27

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附录4-1 DSA2161背板端子图 ........................................ 1-28 附录4-2 DSA2161原理图(一) ........................................ 1-29 附录4-3 DSA2161原理图(二) ........................................ 1-30 附录4-4 DSA2161原理图(三) ........................................ 1-31

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1 基本配置及特点

1.1 基本配置

装臵为由大规模可编程逻辑电路和intel 80296为主CPU实现的线路距离保护，适用于中性点不接地系统的输电线路，可在开关柜就地安装。

主要保护功能： 1）相间距离保护；

2）对侧降压变压器低压侧故障的远后备保护； 3）弱馈线保护；

4）单回线不对称故障的纵续动作； 5）横联保护； 6）振荡闭锁；

7）合闸于故障保护（SOTF保护）； 8）电压断线检测和紧急状态保护； 9）突变量距离继电器；

10）四段复压闭锁方向过流保护； 11）低频减载保护； 12）三相一次重合闸；

13）独立的操作回路及故障录波。

1.2 装置特点

1) 硬件结构单元化、全密封、单元内各模件独立金属腔体、自检和冗余措施完

善，抗干扰性能好；

2) 软件面向控制对象开放式设计，实现模块化，可查询CPU状态及保护中间过

程；

3) 人机接口由宽温大屏幕液晶显示器和薄膜按键组成，信息显示汉化； 4) 详尽的大容量事件记录功能，便于分析事故及观察运行工况；

5) 保护动作信息及预告信息可由单元转化为遥信上送，提高动作及返回信息实

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时性；

6) 保护投退状态可转化为遥信上送，并可远方遥控投退保护，无障碍适用于各

种调度规约；

7) 交流量开关量录波功能、录波波形就地显示及后台软件分析相结合； 8) 通讯双CAN网标配，多ID号2.0B协议，通讯波特率在线修改、自动双网切

换，保证通讯的可靠性，通讯介质简单，并可扩展为光纤网，同时可选配双光纤以太网及独立的485校时总线；

9) 14位AD宽幅模数转换，12点/周波采样，提高了保护精度、灵敏度； 10) 测量精度系数单独存放在交流采样模件带SPI接口的独立E2PROM中，独立性

好；

11) 保护定值多区域相对独立的E2PROM/DSRAM中存放，自动互相校验，自行修复，

完全避免运行中定值缺损或丢失； 12) 单元自带蜂鸣器件，故障告警；

13) 小接地选线单元内部独立配臵，亦可通过网络通讯集中选线或试跳； 14) 网络通讯和节点方式相结合闭锁低压母线保护。 15) 具备打印功能，可以打印定值和跳闸报告等装臵信息。

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2 技术参数

2.1 额定参数

● 交流电压： 100V、57.7V ● 交流电流： 5A、1A ● 频 率： 50Hz

● 直流电源： 220V● 直流电压： 2.2 功率消耗

● 交流电流回路： ● 交流电压回路： ● 直流电源回路： 2.3 直流工作电压

● +5V，允许偏差 ● ±12V，允许偏差 ● 装臵突然上电、掉电，电源缓慢上升或下降，装臵均不误动作或误发信号2.4 过载能力

● 交流电流回路： 2● 交流电压回路： 1.4● 直流电源回路： 80%

、110V，允许偏差＋15％，－20％ ＋5V、±12V

额定电流5A时，每相不大于1.0VA

额定电流1A时，每相不大于0.5VA

额定电压时，每相不大于0.5VA 正常工作，每个保护单元不大于20W

保护动作，每个保护单元不大于30W

±0.15V ±0.2V

倍额定电流 连续工作

10倍额定电流 允许工作10s 40倍额定电流 允许工作1s

倍额定电压 连续工作 ～110%额定电压 连续工作

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2.5 测量元件精度

● 刻度误差： 不大于±2%

● 温度误差： 在工作环境温度范围内不大于±3% ● 综合误差： 不大于±5%

2.6 允许环境温度

● 正常工作温度： -10● 极限工作温度： -25● 运输和贮存温度： -402.7 电磁兼容性能

● 高频电气干扰 ● 静电放电通过 IEC255-22-2● 辐射电磁场干扰 ● 快速瞬变干扰 2.8 绝缘耐压

● 满足电力行业标准：2.9 保护技术指标

1. 距离保护

整定范围： 0.01距离元件定值误差： 精确工作电压： 突变量距离继电器: 1-4

℃～55℃ ℃～60℃ ℃～70℃

通过IEC255-22-IMH脉冲群干扰试验及GB6162

100kHz脉冲干扰试验。

中严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。 通过GB/T14598-19

96规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验。

通过IEC255-22-4

标准规定的Ⅳ级(4kV±10%)快速瞬变干扰试验。

～25Ω（In=5A）；

0.05～125Ω（In=1A）

＜±5% ＜0.5V

近处:5～10ms,末端:＜20ms

DL478

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距离保护Ⅰ段: ＜30ms Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ段跳闸延时时间：0～10s 2. 电流电压定值误差: ＜±5% 3. 重合闸

重合闸方式：保护启动或不对应启动，可单独投入或退出 重合闸时间： 0～10s 定值误差： 4. 低频减载整定范围：频 率 F定值 45时间差 ΔT定值 0.04频率差 ΔF定值 0低电压 U定值 20无 流 I定值 0延 时 T 0.2S

＜5％ ～50Hz ～0.2s ～2Hz ～90V ～5A ～20s

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3 装置功能

3.1 模拟量输入

外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU经采样数字处理后，组成各种继电器并判断计算。模拟量输入具体定义见背板端子图。

3.2 开关量输入

装臵最大可输入16路开关量，各路开关量装臵已经做了明确定义，主要做为各种保护的信号开入，具体定义见背板端子图。

3.3 保护原理

3.3.1 启动元件 （1）负序启动元件

I2＞Iset

式中：Iset为固定阀值。Iset按末端两相短路时最小的负序电流I2set整定，即Iset=I2set/Kl，Kl为灵敏度系数。 （2）相电流突变量启动元件

ΔIA＞定值

在负荷状态下ΔIA=0,因此ΔIA可以在三相短路电流小于负荷电流时启动,又由于ΔIA仅负责在三相短路时启动，由于三相短路电流最大，其定值可以很高，提高了安全性。

（3）过流启动元件

IA＞1.2In

如果负荷缓慢增加时，三相电流始终保持对称，则负序和突变量可能都不启动,此时当IA＞1.2In满足后延时10ms启动保护。这种情况很可能是失去静态稳定的先兆,应设振荡标志。

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当I2和ΔIA两个启动元件都返回，相间距离IV段不动作，同时正序电压恢复到85％额定值以上时，保护装臵复归。 3.3.2 选相元件

先选相再测量有很大优点。通过选相，可以确定故障的类别和相别，有针对性地采用最佳的保护特性进行测量；在振荡中发生故障时，选出故障相后由故障环路的电压和电流进行测量，就可以得到正确的结果；故障测距时也需要知道故障相别。

装臵采用突变量距离暂态测量与稳态量选相测量相结合的方式进行选相。稳态量选相可适应故障转换，使延时段保护也可按选相结果进行测量；稳态量选相用电流选相与电压选相相结合，又都是将故障相与健全相相对比较，能自适应于系统运行方式的变化，提高了灵敏度，无需用户整定,使用方便。 3.3.3 低频减载保护

装臵频率测量取自母线电压Ua，故低周减载逻辑中加入了断路器合位判据，同时若母线电压小于欠压闭锁定值或频率超出42～52Hz的有效范围，低周减载自动闭锁。低周减载设臵滑差闭锁，用以区分系统频率下降的原因：当系统发生故障时，频率快速下降，滑差df/dt较大，此时闭锁低周减载；当系统有功不足时，频率缓慢下降，df/dt较小，此时开放低周减载。低周减载设臵欠流闭锁：当负荷电流小于欠流定值时，可以认为该线路处于“休眠状”，此时闭锁低周减载。欠流定值按躲过最小负荷电流整定。低周减载动作时，装臵自动闭锁重合闸。低周原理图见图4-1。

图4-1 低频减载原理框图

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3.3.4 相间距离保护

相间故障的过渡电阻是非线形的电弧电阻，其阻值Rarc用相对于系统阻抗（流经保护向故障点供给短路电流的电源阻抗Zs和到故障点之间的线路阻抗Z1之和）的常数值来表示，即Rarc=0.05(Zs+Zl)。由于Rarc不大，用欧姆继电器完全可以满足要求。 3.3.4.1 相间（两相故障）距离第I段

BC相间（接地或不接地）故障，欧姆继电器的动作判据为：

270??arg?jUAUBC?ZplzdIBC????90?阻抗平面上的动作特性如图4-2所示。图中圆C1

和C2分别为正、反方向的动作特性。阴影部分为正方向经电弧电阻短路时测量阻抗的区域，梯形底宽为0.05(ZS?Zl)?0.05SY。测量阻抗落在圆C1继电器可以灵敏动作；反方向短路时测量阻抗落在第Ⅲ象限，继电器不动作，方向性很明确。

图4-2 相间距离元件动作特性

3.3.4.2 相间（三相故障）距离第I段

三相故障仍用BC相参数进行测量，极化电压用本相记忆电压，其动作判据为：

270??argUBC0UBC?ZplzdIBC????90?

在记忆电压存在期间，其正、反方向的动作特性仍分别为图3.2所示的圆C1和

C2；记忆作用消失后，UBC0就是故障后母线实际的残压，动作特性变成图3.2中的

圆C3，此圆对正、反方向故障都适用。因此在记忆作用消失后，继电器对出口和母

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线上故障的方向判别将变得不明确，措施是给稳态特性设电压死区；当背后母线上故障时，残压不能克服死区，继电器始终不会动作；正向出口故障时在记忆电压作用下继电器立即动作；在继电器已动作情况下，如果残压未发生变化，说明故障仍然存在，就将继电器的动作一直保持下去，这样在断路器拒动时可有效地启动断路器失灵保护。

3.3.4.3 相间距离第II段和第III段

由于常规三段式保护中的第II段在保证灵敏度和缩短动作时间两方面常发生矛盾，为此，将它分设为两段，即距离保护的第II和第III段。

第III段按保证灵敏度整定，其整定阻抗为Zp3zd=1.5ZL(ZL为线路全长的正序阻抗）。第II段的整定阻抗Zp2zd与下一级保护第I段相配合，其动作时间一般为0.3～0.5s，保证了快速性，但灵敏度可能不足。第II和第III段在灵敏性和快速性两方面有互补性，方便了用户的整定。如果第III段的动作延时被整定为0.5s，则保护的第II段可以停用。 3.3.4.4 相间距离第IV段

相间距离第IV段作为相邻线保护的远后备。采用本相间电压为极化电压，不对出口故障作出反应，采用抛球特性，从而避开最小负荷阻抗。其动作判据为：

270??argUBC?Zp1zdIBCUBC?Zp4zdIBC?????90?

AZS

BZLCZTD

图4-3 相间距离保护整定计算用图

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3.3.5 四段复压闭锁方向过流保护

装臵设臵了四段带延时段的复压闭锁方向过流保护，各段过流保护可由用户选择经或不经方向元件或复压闭锁元件的控制。过流低电压以相间电压为判据。TV断线时四段过流保护均不经方向元件和复压闭锁元件的控制。 3.3.6 弱馈线保护

线路上发生不对称故障时，利用启动元件启动；三相对称短路时，利用突变量电流启动元件启动保护。

由于电源容量很小，对线路故障可假设无电源进行分析。接地故障时由于变压器中性点接地，有相当大的零序电流流过，系统容量很小时，等值电源的正、负序阻抗远大于变压器的零序阻抗，所以正、负序电流很小，可近似认为IA=IB=IC=I0；此时，故障相电压显著下降，变压器的健全相以高压侧为原边，低压侧为副边，而故障相以低压侧为原边，高压侧为副边，短路功率由健全相经低压侧流向故障相，再由故障相高压侧流向故障点，所以，线路保护的故障相距离继电器能准确测量。但BC两相短路接地时，可能出现IB=IC，UB=UC，UBC≈0，IBC≈0，相间距离继电器变得不灵敏，如果满足IBC＜0.2I0，则确认为弱电源，用B相或C相零序全阻抗继电器测量。

线路上发生两相短路不接地故障时,相间距离继电器能正确测量。只是线路上发生三相短路时,只在短路后很短时间内负荷中的旋转电机能向线路供给短路电流,以后既无电压也无电流,这种情况没有保护也无妨。 3.3.7 振荡闭锁

本装臵的振荡闭锁继承我国长期行之有效的办法,分为三部分：

1）故障开始时160ms以内无条件开放保护，以保证正常运行下突然发生故障时能快速开放。如果在160ms内距离元件已经动作,说明确有故障,则允许测量元件一直动作下去,直到故障被切除。

2）不对称故障时选出故障相后，只要健全相电流明显小于故障相电流，说明并未伴随有振荡，即按所选出的故障相用相应的距离元件进行测量。若三相电流数值接近，则暂时中止测量，待两侧电势相位差减小后继续测量。

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3）在三相短路时，测量UcosΦ的幅值。该电压在系统振荡时反应振荡中心电压，在三相短路时反应弧光压降。在振荡中发生故障时UcosΦ＜0.05保持不变，于是经小延时开放保护。

距离继电器为了保证方向性，采用在不对称故障时用健全相电压，在对称故障时用记忆电压作为极化电压。该方法的前提是在正方向故障时极化电压与本侧电源电势、在反方向故障时与对侧电源电势相位基本相同。由于振荡时两侧电势的相位差可能等于180°，极化电压可能与本侧电势也可能与对侧电势相位相同，因此在反方向故障时易失去方向性，反之如与对侧电势相位相同就会在正方向故障时发生超越或拒动。此时装臵的动作情况如下：

不对称故障时，由于三相电流差别不大，装臵不会开放距离保护进行测量，待减小后再开放保护，保护就能正确动作；对称故障时，利用UcosΦ＜0.05可短时闭锁保护，避免误动。若故障发生在出口或母线，则等到UcosΦ＜0.05的延时后极化电压接近于零。此时保护的方向性将得不到保证。由于系统发生振荡的几率不大，每百公里的线路故障的几率每年只有一次，且δ=180°时系统电压都有不同程度的下降，此时故障的可能的性又降低了。 3.3.8 双回线相继速动保护

在双回线上通过横向比较两回线阶段式保护中测量元件的动作逻辑，可构成横联保护，快速切除故障线路。

在双回线外部故障时两回线的方向元件将都判定为正方向或都为反方向，唯有在内部故障时才可能出现故障线判为正方向而健全线判为反方向，如果采用允许式横联保护,当一回线的方向判为反方向时就向另一回线发加速信号，而本回线的方向元件判为正方向时又同时收到邻线发来的加速信号就跳闸。

在单侧电源供电的双回线上，内部故障时，电源测的方向元件始终判断为正方向故障，因此在距离保护中增设由距离III段的动作逻辑来加速切除线路第I段范围外的本线路末端故障。在双回线外部故障时两线的距离第III段可能动作，外部故障切除后都返回；在内部末端故障时起初也是都动作，故障线对侧断路器跳闸后，健全线第III段返回，故障线第III段继续动作。装臵的动作情况是：首先确认第

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III段已动作，经40ms以后，若第III段返回就确认外部故障已切除，则在故障后50～150ms内向邻线发加速信号，而第III段如果继续动作并收到加速信号就跳闸。第III段整定阻抗为1.5ZL。

3.3.9 单回线不对称故障相继速动保护

单回线末端发生不对称故障时，对侧断路器的三相跳闸可被检测出来，主要有以下两种：

1）若线路有一定的负荷电流，当对侧断路器三相跳闸时，健全相的电流下降到线路的充电电流。

2）当电路两侧变压器中性点都接地时，相当数量的零序电流分流到对侧变压器中，在对侧断路器三相跳闸后流经本侧的零序电流也发生变化。利用零序电流幅值的变化——上升或下降超过原始值的20％，判定对侧三相跳闸。

当检测到对侧断路器跳闸后，令本侧保护第III段经小延时跳闸，提高安全性。 3.3.10 三相一次重合闸

重合闸起动方式有两种：不对应起动和保护起动，当重合闸不投时可选择整定控制字退出，通过整定控制字选择是检无压，检同期，或检相邻线有流，还是不检。重合闸必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态(TW=0,HW=1)，无外部闭锁重合信号，经20秒充电完成。

3.3.11 合闸于故障保护（SOTF保护）

合闸于不对称故障保护的动作判据为：

U2?1.25?ZLI2?U0?1.25?Z0LI0?0.5Un

其中：U2、U0及I2、I0分别为负序和零序电压及电流；ZL、Z0L为线路正序和零序阻抗；Un为系统额定相电压。另外还应满足方向判据：

U2?ZLI2?U2?ZLI2

U0?Z0LI0?U0?Z0LI0

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对称短路时，采用电流电压速断保护。

传统的用零序电流作为SOTF保护的方案一般要延时100ms，以避开暂态过程。装臵采取了较完善的故障检测判据，合闸于故障保护的动作受合闸时的暂态电流影响较小，可以经小延时（20～40ms）跳闸。 3.3.12 对侧降压变压器低压侧故障的远后备保护

中、低压系统降压变压器的阻抗往往大于线路阻抗,在变压器低压侧故障时由于对侧母线上电源的助增作用,使线路第Ⅳ段距离继电器的灵敏度不足。由于Y/Δ变压器高、低压侧相位的差异使得对低压侧两相短路故障,在高压侧应用相阻抗而不是相间阻抗继电器测量才能正确反应距离,而此时又没有零序电流出现,给选相测量带来一定困难,为解决此问题,本装臵采用负序距离继电器和一个抛球特性相间距离继电器实现Y/Δ降压变压器低压侧故障时的远后备保护。

不对称故障时用负序距离继电器，其动作判据为：

U2?Zp5zdI2?U1?Zp5zdI1

????其中：Zp5zd=1.2(ZL+kZT)，为继电器的整定阻抗。ZL和ZT分别为线路和降压变的阻抗，k为对侧电源的最大助增系数。

此继电器的优点有：

1.以负序分量为动作量,不反应负荷。 2.反应负序分量,不受Y/Δ转角影响。 3.一个继电器反应各种相别的两相短路。

4.对两相短路的灵敏度可以比装臵启动元件更灵敏。

抛球特性的相间距离继电器用来保护变压器低压侧三相短路故障，动作判据为：

270??argUBC?Zp3zdIBCUBC?Zp5zdIBC?????90?

降压变压器低压侧故障时常伴随变电站直流电源消失，因此线路保护的远后备作用十分重要。由于远后备灵敏度不足，常导致变电站设备的严重烧损，所以本保护也可称为变电站故障的远后备保护。

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3.3.13 电压断线检测和紧急状态保护

装臵具有TV断线检查功能，在启动元件未动作时满足下列条件之一者就判定为电压断线：

1）某一线电压小于70V同时任一相电流大于0.04In； 2）负序电压大于8V。

检测到电压断线后立即发出断线信号，保护进入紧急状态保护。紧急状态保护包括：

无方向性的二段定时限过流保护。

若启动元件已启动则不进行电压断线的检测。电压恢复正常后延时10s复归断线信号，程序中消除电压断线标志，恢复正常保护程序。

图4-4 TV断线检测逻辑框图

3.3.14 突变量距离继电器

突变量相间距离继电器的动作判据为：

''?U???U?? 0'?U????U???Zzd?I?? ??AB,BC,CA

'式中：U??：相间补偿电压；

''?U??： U??的突变量；

'''UU??U： 在故障前的值，二次值近似为??0??0?100V；

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Zzd：距离继电器的整定阻抗；

Zzd：距离继电器的整定阻抗；

突变量距离继电器有方向性。图4-5所示为突变量距离继电器的动作特性。其中，MN?ZL，MY?Zzd，圆C1和C2和分别是正、反方向故障时的动作特性。

图4-5 突变量距离继电器动作特性

突变量距离继电器的最大优点在于它兼有安全性与快速性, 从动作判据看它是反应补偿电压突变量的过电压继电器,其启动电压是系统的额定电压, 启动电压极高使它有极高的安全性。由于补偿电压既反应电压的下降又反应电流的上升,在正方向故障时,补偿电压是两种变化量的和,可以获得很大的动作量,因而动作极快。DSA2161距离保护在启动元件动作后，40ms内依次用3个突变量相间距离继电器进行测量，快速切除线路50％范围内的各种故障，包括出口和背后母线上同时发生的复故障。40ms后用稳态量实现保护。 3.3.15 装置闭锁和运行异常告警

启动元件启动后，20s内没有返回，装臵发长时间启动告警信号。

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3.4 测控功能

3.4.1 遥信

装臵共有16个遥信，其中8个装臵内部已缺省定义，另外8个供用户自由定义。当装臵开关检修位接入高电平时，所有遥信的COS及SOE信息禁发，装臵还可转发24个保护转遥信信号，遥信去抖时间为0.01～0.2s，用户自由整定。遥信有变位后，装臵上送COS及SOE信息。

遥信号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 端子号 P4-9 P4-8 P4-10 P4-7 P3I-1 P3I-2 P3I-3 P3I-4 P3I-5 P3I-6 P3I-7 P3I-8 遥信位 COS0.0 COS0.1 COS0.2 COS0.3 COS0.4 COS0.5 COS0.6 COS0.7 COS1.0 COS1.1 COS1.2 COS1.3 COS1.4 COS1.5 COS1.6 COS1.7 定义 0:就地；1：远方 压力异常闭锁合闸 遥合预臵 遥跳预臵 手跳 合位 跳位 压力异常闭锁跳闸 开关上刀闸 开关上地刀 开关下刀闸 开关下地刀 压力异常 弹簧未储能 旁路刀闸 备用遥信 3.4.2 遥测量

装臵测量三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率等交流量并上传。 3.4.3 遥控

装臵设有一路遥控分合闸，遥控脉宽范围为0.01～0.2s，其中遥合具有检无压功能，用户可自行投退。

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

3.4.4 遥脉

装臵设有2路遥脉，用以采集正向有功、正向无功、反向有功、反向无功等脉冲量，遥脉电源由本装臵提供或由脉冲电表提供，装臵可通过跳线选择遥脉电源供给方式。

3.5 其他功能

3.5.1 信息记录

装臵可顺序存放32条保护信息、32条自检诊断信息、32条装臵启动信息、8条录波信息、32条单元事件记录，信息存储采用先进先出原则。

保护事件记录

记录装臵的保护事件，每条保护事件包括保护类型、测量类型、故障类型、动作值、动作时间等。

自检事件记录

记录装臵的自检信息，包括A/D出错、定值出错、E2PROM出错、电流回路异常等。

单元信息记录

记录装臵的各种人工操作的时间，包括投直流时间、退直流时间、保护定值整定时间、保护启动返回时间等。 3.5.2 录波功能

录波数据存放在非易失性RAM中，存储容量64k，可顺序存放8个录波事件，每个事件中可对6个交流量进行录波，录波启动方式为保护启动。

录波的记录方式分为连续和断续两种。录波启动后如果在规定的时间（96个采样点）内返回则采用连续记录方式，即启动时刻前32点，启动时刻后32＋X点（X点为录波返回时刻，1≤X≤64），然后再连续记录32点，总计录波96+X点。见下图。

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

32点 32点 X点 32点

录波启动时刻 录波返回时刻

录波启动后如果在规定的时间（96个采样点）仍未返回则采用断续记录方式，即启动时刻前后各32点，再连续记录64点后暂时停止，然后在录波返回时刻前后再各记录32点，总计录波192点。见下图。

32点 32点 64点 32点 32点

录波启动时刻 录波返回时刻

关于调用录波波形操作步骤：按“ENT”键依次进入信息记录及录波事件记录菜单；按“+”、“-”键用于调节同一录波事件的不同交流量；按“↑”、“→” 键用于调节不同的录波事件共32个；按“←”、“→”键用于显示完整波形。 3.5.3 通讯功能

装臵采用双CAN网与上位机进行数据交换，原则上采用主备工作方式，即一般情况下，A网工作，当某一网络发生故障时，自动切换至备用B网通讯。

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

4 装置参数及定值整定表

4.1 装置参数

4.1.1 单元定值表

序号 1 2 3 4 5 6

名称 通讯地址 范围 01～99 日期 时间 口令投退 ON/OFF 定值投退口令 0～256 定值整定口令 0～256 4.1.2 交流量精度调节系数

用于各交流量精度微调，该系数独立存放于交流采样模件串行 E2PROM中，一般不用现场整定。

4.2 保护定值表

保护定值（DSA2161型）

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

定值名称 相间距离III段投退 相间距离IV段投退 Y/△变压器后备保护投退 振荡闭锁投退 Dz继电器投退 双回线相继速动投退 不对称故障相继速动投退 弱馈保护投退 重合闸不对应启动投退 重合闸保护启动投退 重合闸检无压投退 重合闸检同期投退 重合闸检相邻线有流投退 重合闸检同期线电压投退 TV断线过流保护投退 定值范围 ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF 通讯代码 25H 28H 2BH 2EH 2FH 30H 31H 32H 33H 34H 37H 38H 39H 3AH 3CH 1-19

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16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 1-20

复压过流1段电流保护投退 复压1段复压闭锁投退 复压1段方向投退 复压过流2段电流保护投退 复压2段复压闭锁投退 复压2段方向投退 复压过流3段电流保护投退 复压3段复压闭锁投退 复压3段方向投退 复压过流4段电流保护投退 复压4段复压闭锁投退 复压4段方向投退 低频减载投退 低频减载欠流闭锁投退 低频减载滑差闭锁投退 零序方向投退 线路全长 线路全长正序阻抗 正序阻抗角度定值 负序电流启动定值 零序电流补偿系数 突变量启动定值 相间距离I段阻抗 相间距离II段阻抗 相间距离II段延时 相间距离III段阻抗 相间距离III段延时 相间距离IV段阻抗 相间距离IV段延时 远后备保护阻抗 远后备保护延时 重合闸延时 检同期角度定值 TVDX过流I段定值 TVDX过流I段延时 TVDX过流II段定值 TVDX过流II段延时 复压过流1段定值 复压过流1段延时 1段负序电压闭锁定值 1段低电压闭锁定值 复压过流2段定值 复压过流2段延时 2段负序电压闭锁定值 2段低电压闭锁定值 复压过流3段定值 复压过流3段延时 ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF ON/OFF 0.00～500.00kM 0.01～25.00Ω 50°～85° 2.00～90.00A 1～3 2.50～90.00A 0.01～10.00Ω 0.01～25.00Ω 0.10～10.00s 0.01～25.00Ω 0.10～10.00s 0.01～25.00Ω 0.10～10.00s 0.01～31.99Ω 1.00～10.00s 0.00～10.00s 0°～90° 0.50～99.90A 0.00～10.00s 0.50～99.90A 0.00～10.00s 0.50～99.9A 0.1～10.00s 1.00～120.00V 10.00～120.00V 0.50～99.9A 0.1～10.00s 1.00～120.00V 10.00～120.00V 0.50～99.9A 0.1～10.00s 50H 53H 56H 57H 5AH 5DH 5EH 61H 64H 65H 68H 6BH 6CH 6DH 6EH 75H 00H 01H 02H 05H 06H 07H 22H 23H 24H 26H 27H 29H 2AH 2CH 2DH 35H 36H 3DH 3EH 3FH 40H 51H 52H 54H 55H 58H 59H 5BH 5CH 5FH 60H 第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 78 3段负序电压闭锁定值 3段低电压闭锁定值 复压过流4段定值 复压过流4段延时 4段负序电压闭锁定值 4段低电压闭锁定值 低频减载定值 低频减载延时 低频减载△f定值 低频减载△t定值 低频欠流闭锁定值 低频低电压闭锁定值 零序电压定值 零序电流定值 零序方向延时 1.00～120.00V 10.00～120.00V 0.50～99.9A 0.1～10.00s 1.00～120.00V 10.00～120.00V 45.00～50.00Hz 0.1～10.00s 0.00～0.80Hz 0.02～0.20s 0.10～5.00A 10.00～90.00V 1～120V 1～120mA 0.1～10.00s 62H 63H 66H 67H 69H 6AH 6FH 70H 71H 72H 73H 74H 76H 77H 78H

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

5 装置使用

5.1 硬件结构

DSA2161保护测控装臵采用标准单元机箱，高度6U正视图及后视图见附图。 各板功能如下： 1.交流输入板。

功能：对交流信号进行隔离、转换。 2.电源板PWR

功能：提供工作电源，事故总信号，装臵故障信号和打印输出。 3.开入开出Ioa

功能：出口继电器开出及开关量开入。 4.CPU板

功能：A/D转换，开关量采集，开出驱动，通信联络等。 5.操作板OPR

功能：断路器操作，防跳及开关量采集及位臵信号开出。 6.人机对话KEYA

功能：用于输入参数及信息显示。

5.2 装置操作

装臵主要通过操作按键同时配合液晶显示的汉化树状菜单内容进行操作，装臵面板共有九个按键，分别说明如下：

RES键：信号复归键，用于复归带保持的事件画面及事故总信号，作用同外部复归按钮。ESC键：退出键，用于返回上一级菜单。

＋，－键：用于修改参数和定值，其中定值包括数字定值和投退定值。 ←，→键：光标移动键，用于横向移动光标。 ↑，→键：用于选择同一级别的不同菜单项目。

ENT 键：确认键，按此键可进入下一级菜单或查阅菜单项目的详细内容，该键的另一作用是确认修改参数和定值有效。

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

5.3 装置特殊按键及设置

打开装臵前门，可以看到4S1拨码开关，1K1按键，W2电位器及E1跳线，其作用分别介绍如下：

4S1拨码开关：用于设臵通讯波特率及保护事件。 拨码3、4混合编码定义如下表：

拨码3开关位臵 拨码4开关位臵 通讯波特率 OFF OFF 125K ON OFF 50K OFF ON 20K ON ON 10K

1K1按 键：用于装臵硬件复位； W2电位器：用于调节液晶对比度；

E1跳 线：用于选择是否投入蜂鸣器，跳线短接时投入，此时当操作装臵或有事件发生时，蜂鸣器启动发出鸣叫声。

5.4 装置内部跳线说明

装臵内部Ioa板共有E1、E2、E3、2E1、2E2 5个跳线,具体定义如下表：

跳线编号 E1 E2 E3 2E1 2E2 功能定义 备用继电器BY1是否经启动继电器闭锁 备用继电器BY2是否经启动继电器闭锁 跳闸与重合闸正电源连接 +24V选择 说明 1，2相连表示不经启动继电器闭锁。 2，3相连表示经启动继电器闭锁 1，2相连表示不经启动继电器闭锁。 2，3相连表示经启动继电器闭锁 连接表示跳合闸正电源相连，断开表示跳合闸正电源不相连 两个都连表示由内部产生24V。两个都不连表示由外部供应24V。 出厂设臵 1，2相连 1，2相连 相连 断开 断开 5.5 装置运行工况指示定义：

装臵液晶最后一行显示8个标志，依次介绍如下：

表示通讯正常，该标志在最左边时表示A网通信，在最右边时表示B网通信，消失时说明通讯退出。

E 表示装臵有事件需要上送，事件包括保护事件、SOE、COS和自检事件。 A 表示装臵正在等待上位机的应答。

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

L 表示装臵有录波装臵事件需要上送。 I 表示保护已投入。

X 修改定值或参数但未确认时，该标志出现。按确认键后，该标志消失。 在线路装臵中为重合闸充电标志。

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

6 电压切换装置

电压切换回路如图所示： 图4-6 电压切换及接点输出图

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

7 背板端子接线说明

P1-1至P1-24端子接入电压、电流等保护测量交流量。

P2PWR为保护直流电源端子，其中端子P2PWR-1接正电源，端子P2PWR-3接负电源，端子P2PWR-2接地。

P2 T为CAN网通讯接口端子，P2T-1、P2T-2端子为A网CANH、CANL，P2T-3、P2T-4端子为B网CANH、CANL，联网时采用双绞线，推荐采用美国BELOEN公司1419A型屏蔽双绞线。

P2X为报警接口端子，P2X-1、P2X-2为装臵故障信号空接点，P2X-3、P2X-4为磁保持事故总信号空接点，P2D为打印机接口端子。

P3O-1至P3O-8 为装臵保护、重合闸及备用跳闸/信号，开出接点

P3I-1至P3I-8为遥信开入量，其中P3I-5接压力异常，P3I-6接弹簧未储能，其余用户可以自由定义

P3I-9至P3I－12为保护开关量

P3I－13为保护信号复归开入量，同时作打印信号按钮 P3I－14接信号负电源

P3I－15为装臵遥脉24V正电源输出 P3I－16，P3I-17为遥脉开入量 P3I－18为装臵遥脉24V负电源输出

当遥脉开入有源时，P3I-18为外部24V负电源输入 P4-1和P4-20接操作正负电源 P4-2和P4-4接断路器跳合闸线圈

P4-6，P4-7，P4-8接断路器压力异常闭锁跳合闸开关量P4-9接遥控正电源 P4-10,P4-11接就地分合把手 P4-12,P4-13接跳合闸压板负端 P4-14,P4-15为遥跳/手跳信号开出接点

P4-16,P4-17,P4-19为信号电源公共端及开关位臵控制回路断线开出接点

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

8 距离保护整定说明

前面的保护原理中对各段保护整定已作了一定说明,这里整理一下,以备参考。无特殊说明按有关规程整定。

a.负序电流启动定值I2>Iset , Iset为固定阀值,应按线路末段短路时最小的负序电流I2min整定,即Iset=I2min/Kl, Kl为灵敏度系数。

b.本装臵中的距离保护共分五段: 1.Ⅰ段整定: Z1zd=0.8Zl

2.Ⅱ段整定: Z2zd=0.8(Zl+Z1next),Z1next表示相邻线的Ⅰ段, T2zd=0.3～0.5s,Z2zd与相邻线Ⅰ段配合

3. Ⅲ段整定: Z3zd=1.5Zl , T3zd=0.5～0.8s , 满足灵敏度要求,T3zd与相邻线配合。

以上整定方式实际上是将传统保护的第Ⅱ段分为Ⅱ、Ⅲ两段分别独立整定,其中Ⅱ段快速,但灵敏度可能不足; Ⅲ段满足灵敏度,同时延时较长。

4. Ⅳ段整定: Z4zd≈2.0Zl,T4zd=1.0～1.5s , 保证对相邻线末段有足够的灵敏度,动作延时与相邻线保护相配合。

5. 相间Ⅴ段保护Y/△变压器低压侧故障,不受负荷影响,整定按后备情况设值,Zp5zd=1.2(Zl+kZt),Zl和Zt分别为线路和变压器的阻抗,k为对侧电源的最大助增系数。

如果出现Z3zd>Z4zd的情况,则整定T3zd>T4zd。

a. 如果某段距离保护不投入运行,可将其整定为相邻段定值(除距离Ⅰ段外,不能整定为0),而将该段的延时整定为10s。

b. 突变量继电器保护范围为线路全长的50%。

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P3OONTJ+TJ-CHJ+CHJ-BY1+ 1 2 3 4 5 6 7 8P4P1P2T1234P2PWROFFBY1-BY2+CANIHCANILCANIIHCANIILBY2- 910P2X1234P3IBSJ+BSJ-XJ+XJ-附录4-1 DSA2161背板端子图

5123P2DTXRXGND第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

XYBAC-2161XYB-PWRXYB-OPRXYB-IOADSA2161

附录4-2 DSA2161原理图(一)

注1注2发送遥信内部 另一端接到本装置相应端子上。 引）出注1 ： 外输入接点一端接+220V（该正电由本装置注2： 内部发送遥信指装置内部已接好线,不需要外面引入接点发信号.母线测量保护备用一次接线图 第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

附录4-3 DSA2161原理图(二)

断 路 器 操 作 把 手(SK)就地手合就地手跳接点通断表远控远控令DSA2161

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第一章 DSA2161线路距离保护测控装置技术说明书

附录4-4 DSA2161原理图(三)

DSA21611-31

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