中华人民共和国电力行业标准
静态方向比较式纵联保护装置技术条件 DL 481—92
中华人民共和国能源部1992-07-02批准 1992-10-01实施
1 主题内容与适用范围
本标准规定了静态方向比较式纵联保护装置的技术要求和试验方法。
本标准适用于110kV及以上中性点直接接地系统的输电线路的静态方向比较式纵联保护装置(以下简称装置)。
2 引用标准
GB7261 继电器及继电保护装置基本试验方法
GB6162 静态继电器及保护装置的电气干扰试验
SD189 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
本标准未提及的均应符合国家标准DL478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》和其他有关的国家标准的规定。
3 产品分类及标准规定
3.1 产品分类
按产品构成型式可分为分立元件式和集成电路式两种。
3.2 产品标准规定
产品标准规定出以下内容：
3.2.1 产品型号、规格。
3.2.2 产品型号的表示方法及含义。
4 技术要求
4.1 额定数据
4.1.1 输入激励量额定值
a.交流电压额定值：100V。
b.交流电流额定值：1A、5A。
c.频率额定值：50Hz。
4.1.2 辅助激励量额定值
a.直流电压额定值：110V、220V。
b.逆变电源输出额定值：由企业产品标准规定。
c.直流电压的允许波动范围：额定电压的80%～110%(115%)。
4.2 过载能力
4.2.1 交流电压回路
见DL478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》的规定。
4.2.2 交流电流回路
见DL478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》的规定。
4.3 功率消耗
4.3.1 交流电压回路
额定电压下每相功率消耗：
Ⅰ类产品应不大于4VA；
Ⅱ类产品应不大于1VA。
4.3.2 交流电流回路
额定电流下每相和零序回路总的功率消耗：
Ⅰ类产品应不大于8VA；
Ⅱ类产品应不大于2VA。
4.3.3 直流回路
在额定电压下不大于60W。
4.4 环境条件
4.4.1 基准环境条件
作为确定装置基本性能及准确度的基准条件及仲裁条件。
a.环境温度为20±2℃；
b.相对湿度为45%～75%；
c.大气压力为86～106kPa。
4.4.2 装置适用的正常工作条件
a.额定环境温度范围为-5～40℃、-10～55℃(50℃)；
b.相对湿度为45%～90%；
c.大气压力为80～106kPa。
4.5 整套装置的主要技术要求
4.5.1 能反应各种短路故障。其中包括同时性三相对称短路故障，而且在切除区外故障以及空载合闸时都不应误动作。
4.5.2 具有抗系统振荡能力：
a.系统发生全相或非全相振荡时振荡周期大于0.1s应可靠不动作；
b.系统振荡过程中发生区外故障时应不误动。
4.5.3 具有方向元件：
a.相电压补偿式方向元件；
b.反应工频变化量方向元件；
c.负序功率方向元件；
d.零序功率方向元件；
e.方向阻抗元件；
f.其他方向元件。
4.5.4 保护装置可与专用或复用通信设备配合工作，并可选择下列方式构成：
a.允许式；
b.闭锁式；
c.混合式；
d.解除闭锁式。
4.5.5 保护装置跳闸出口方式：
a.具有选相功能及相应的逻辑回路，实现分相跳闸或三相跳闸；
b.直接三相跳闸，或通过综合重合闸等装置实现分相或三相跳闸。
4.5.6 适用于线路和母线电压互感器。
4.5.7 在由分布电容、并联电抗器和变压器励磁涌流等所产生的谐波分量和直流分量的稳态和暂态的影响下，保护装置应不误动或拒动。
4.5.8 闭锁式应具有远方启动发信回路和解环回路。
4.5.9 装置应采用电流启动：
a.负序电流或增量元件；
b.电流突变量元件；
c.零序电流或增量元件。
4.5.10 外部故障切除、功率倒向时，保护装置应不误动作。
4.5.11 整组动作时间不大于30ms(不包括通道时间)。
4.5.12 应具有监视报警回路。当任一元件损坏时，应闭锁路闸出口回路，并且必须手动复归。
4.5.13 应具有“装置动作”、“装置故障”、直流消失等由非电量自保持的信号指示，并同时起动中央信号，必须手动复归。
4.6 基本元件的主要技术要求
以下是额定电流为5A的数据，当额定电流为1A时，阻抗值应增大5倍，电流值缩小5倍。
4.6.1 方向元件
4.6.1.1 相电压补偿式方向元件
a.补偿阻抗整定范围：每相0.5～5Ω或1.5～15Ω(级差每相0.1Ω)。
b.转移阻抗角：设置65°、75°、85°三档，每档刻度误差在±3°以内。
c.零序补偿系数
式中
——保护正方向综合零序阻抗；
——保护正方向综合正序阻抗；
K——-0.9～+0.9，级差0.1。
d.在转移阻抗角下，动作阻抗值与整定阻抗值之比为0.7时，动作时间不大于20ms。
4.6.1.2 工频变化量方向元件
a.补偿阻抗整定范围：每相0.1～10Ω(级差每相0.1Ω)。
b.灵敏度：最小动作电压不大于5V，最小动作电流不大于0.3A。
c.在额定电流及10%额定电压下，动作时间不大于10ms。
4.6.1.3 负序功率方向元件
a.最大灵敏角：100±5°(负序相电压滞后负序相电流)。
b.灵敏度：在最大灵敏角下，最小动作负序电压不小于0.5V/φ，最小动作负序电流不大于0.5A/φ，最小动作伏安不大于1VA。
c.在最大灵敏角和5倍最小动作功率以及负序电压为5V时，动作时间不大于25ms。
4.6.1.4 零序功率方向元件
a.最大灵敏角：100±5°(零序电压滞后零序电流)。
b.灵敏度：在最大灵敏角下，最小动作电压不大于0.5V，最小动作电流不大于0.5A，最小动作伏安不大于1VA。
c.在最大灵敏角和5倍最小动作功率以及零序电压为5V时，动作时间不大于25ms。
4.6.1.5 方向阻抗元件
a.阻抗整定范围：每相0.5～5Ω或1.5～15Ω(级差每相0.1Ω)。
b.转移阻抗角：设置65°、75°、85°三档，每档刻度误差范围为±3°。
c.最小精工电压(按三相短路)应不大于1.0V。
d.记忆时间：在2倍精工电流以上时应不小于80ms。
e.在最大灵敏角和5倍最小精工电流以及动作阻抗值与整定阻抗值之比为0.7时，动作时间不大于25ms。
f.返回时间：在外部故障切除过程中功率倒向时，返回时间不大于20ms。
4.6.2 电流起动元件
4.6.2.1 整定范围
a.电流突变量元件：0.50、0.75、1.00A。
b.负序电流、零序电流或其增量元件：0.25、0.50、0.75A。
4.6.2.2 整定值刻度误差
a.突变量和增量刻度误差在±30%范围以内。
b.负序电流、零序电流整定值刻度误差在±5%范围以内。
4.6.2.3 动作时间
1.5倍动作值下不大于15ms。
4.6.2.4 有良好的抗系统振荡能力
当振荡周期大于0.1s和三相电流在4倍额定电流以下时，应可靠不动作。
5 试验方法
本标准仅提出方向比较式纵联保护装置及其基本元件的技术性能试验项目和可供选用的试验线路。有关通用试验项目和试验方法可参照GB6162《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》、DL478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》、GB7261《继电器及继电保护装置基本试验方法》。
5.1 试验的环境条件
装置的技术性能试验可在基准环境条件下或正常工作条件下进行。
5.2 技术性能试验
5.2.1 试验线路(供参考)
a.三相式模拟试验线路例图如图 1 所示。
图 1 三相式模拟试验电路例图
1—三相控制开关；2—三相调压器；3、6—可调电感器(阻抗角
最小应达到85°)；4—单相调压器；5—被试“保护装置”；7—计
时器；8—合闸角控制器；9—模拟短路开关；R—可调电阻器；
V—交流电压表；A—交流电流表
b.模拟相间(单相)短路特性试验线路例图如图 2 所示。
图 2 模拟相间(单相)短路特性试验线路例图
1—三相控制开关；2—移相设备(输出波形中不含有明显的谐波分量)；
3、5—单相调压器；4—单相控制开关；6—升流器；7—仪用电流互感器；
8—被试“保护装置”；9—合闸控制仪；10—计时器
5.2.2 试验项目
5.2.2.1 刻度值和动作时间特性试验
a.方向元件、阻抗元件采用第5.2.1.2条试验线路。
b.电流启动元件采用第5.2.1.1条试验线路。
5.2.2.2 动作特性试验
a.方向元件：转移阻抗角(最大灵敏角)；动作角度范围；最小动作伏安；功率倒向时的返回时间。
b.方向阻抗元件：转移阻抗角(最大灵敏角)；动作阻抗；Z=f(I)的特性测试；Z=f(φ)的特性测试；记忆时间测试。
c.电流突变量元件：测试相(零序)电流制动特性曲线(以这种原则构成的元件而言)。
5.3 动态模拟试验
5.3.1 区内(外)单相、两相接地，两相、三相短路时的行为。
5.3.2 区内转换性故障时动作行为。
5.3.3 非全相过程中再故障的动作行为。
5.3.4 选相性能试验(对具有选相功能的装置而言)。
5.3.5 瞬时性故障和永久性故障时，保护装置与重合闸(综合重合闸)协同工作时的动作行为。
5.3.6 手合在永久性故障上保护的动作行为。
5.3.7 反向短路时的方向性能。
5.3.8 外部故障切除过程中功率倒向时的保护动作行为。
5.3.9 在线路电压互感器条件下，保护装置的性能试验。
5.3.10 在振荡过程中的性能试验。
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附加说明：
本标准由全国继电器继电保护及自动装置标准化技术委员会静态继电保护装置分技术委员会提出。
本标准由全国继电器继电保护及自动装置标准化技术委员会静态继电保护装置分技术委员会技术归口。
本标准由天津大学、南京电力自动化设备厂负责起草。
本标准主要起草人：贺家李、林至达、刘厚禄。