PCS-978系列变压器成套保护装置 110kV版技术和使用说明书 V1.00

1、.PCS-978系列 变压器成套保护装置 110kV版技术和使用说明书；.A 本说明书只适用于吴家营数字化站110kV变压器主后备保护分开的装置南瑞继保电气有限公司版权所有2008.12 V1.00本说明书和产品今后可能会有小的改动，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。更多产品信息，请访问互联网：；.目 录1概述11.1 应用范围11.2 性能特征11.3 保护配置22. 装置的技术参数72.1 机械及环境参数72.2 额定电气参数72.3 主要技术指标73保护工作原理103.1 同步的实现103.2 装置起动元件103.3 稳态比率差动

2、保护113.4 励磁涌流判别原理133.5 TA饱和的识别方法133.6 差动速断保护143.7 差回路的异常情况判别143.8 稳态比率差动的动作逻辑153.9 工频变化量比率差动153.10 复合电压闭锁方向过流163.11 零序方向过流保护183.12 间隙零序过流过压保护193.13 零序过压保护193.14 TA、TV异常判别原理193.15 其它异常判别204. 硬件原理说明214.1 硬件结构图214.2 装置面板布置214.3 装置接线端子214.4 结构与安装244.5 插件排列说明255.定值内容及整定说明295.1 装置参数定值单295.2 PCS-978EB定值单315

3、.3 PCS-978EC定值单33附录A 装置使用说明371. 液晶显示说明372 命令菜单使用说明39附录B 装置运行说明431装置正常运行状态432运行工况及说明433装置闭锁与报警434保护装置出现闭锁、异常或动作（跳闸）后的处理建议43；.PCS-978系列变压器成套保护装置1概述1.1 应用范围PCS-978系列数字式变压器保护适用于110kV及以上电压等级，需要提供双套主保护、双套后备保护或主后分开、单重化保护配置的各种接线方式的变压器。PCS-978装置是新一代全面支持数字化变电站的保护装置，装置可支持电子式互感器和常规互感器，支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC

4、60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC61850，并支持分布式保护配置模式。本说明书是PCS-978用于要求主后保护分开配置的110kV变压器时连接合并单元的集中式保护配置的技术说明,其中PCS-978EB完成主保护功能，PCS-978EC完成后备保护功能。1.2 性能特征 高性能的通用型硬件，实时计算采用32位微处理器 四DSP的硬件结构，多个处理器并行工作，32位微处理器负责人机接口、后台通信、打印等功能，四个DSP负责保护运算与出口逻辑。高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。装置采用了32位高性能的CPU和DSP、内部高速总线、智能I/O，硬件和软

5、件均采用模块化设计，灵活可配置，具有通用、易于扩展、易于维护的特点。 独立的起动元件启动 保护动作出口跳闸方式，杜绝保护装置硬件故障引起的误动。 强电磁兼容性整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。 程序模块化模块化的程序使保护配置灵活，功能调整方便。 独特的差动二次电流相位调整方法采用-Y变换调整变压器各侧TA二次电流相位，因此故障相、非故障相具有名特征，励磁涌流闭锁判据可以实现分相制动。 可选择的励磁涌流判别原理提供了二次谐波原理和波形识别原理两种方法识别励磁涌流，可经整定选

6、择使用任一种原理，或同时使用两种原理。 高灵敏度的工频变化量差动保护利用工频故障分量构成的工频变化量比率差动保护，不受负荷电流影响，灵敏度高，抗TA饱和能力强。 可靠的比例差动保护采用初始带制动的比例差动特性，并有TA饱和判据。 可靠的差动回路TA异常判断功能结合电压量对差回路的异常情况进行判别，可以判断出TA多相断线，多侧断线，短路等复杂情况。 灵活、完善的后备保护配置后备保护的配置满足变压器的最大要求，配置方便灵活，跳闸出口采用跳闸矩阵整定，留有可以配置的备用接点，方便特殊应用。 汉化界面显示、报告、定值等相关的内容均为简体汉字。 调试维护方便装置易调试，利用我公司配套的HELP2000调

7、试仪更进一步减少现场工作量。 强大的通讯功能具有灵活的通讯方式，配有2个独立的以太网接口和2个独立的RS-485通信接口。支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC61850。 完善的事件记录功能可记录64次故障及动作时序，64次故障波形， 256次自检结果及1024次开关量变位。 丰富的PC机辅助软件基于Windows 9X/Me/2000/NT/XP 的PC机软件，使装置更易于应用。1.3 保护配置PCS-978EB(差动保护装置)、PCS-978EC(后备保护装置)装置中可提供一台变压器所需要的全部电量保护。这些保护包括： 稳

8、态比率差动(PCS-978EB) 差动速断(PCS-978EB) 工频变化量比率差动(PCS-978EB) 复合电压闭锁方向过流(PCS-978EC) 零序方向过流(PCS-978EC) 零序过压(PCS-978EC) 间隙零序过流(PCS-978EC)另外还包括以下异常告警功能： 过负荷报警(PCS-978EC) 起动冷却器(PCS-978EC) 过载闭锁有载调压(PCS-978EC) 差流异常报警(PCS-978EB) 差动回路TA断线(PCS-978EB) TA异常报警和TV异常报警(PCS-978EC)图中表示的是此型保护所能够适应的最大的接线方式，但其接线方式并不一定符合实际应用。图

9、1.4PCS-978在云南吴家营变电站中的典型应用配置PCS978EB保护配置情况见下表（表示为异常报警功能，下同）：保护类型段数每段时限数备注主保护差动速断比率差动工频变化量比率差动PCS978EC保护配置情况见下表（表示为异常报警功能，下同）：高压侧（I侧）过流32I-II段可经复合电压闭锁， I段可经方向闭锁 零序过流32/I , 3/II, 2/IIII段可经方向闭锁间隙零序过流12零序过压12过负荷11启动冷却器11闭锁有载调压11.2. 装置的技术参数2.1 机械及环境参数机箱结构尺寸：482mm177mm291mm；嵌入式安装正常工作温度：040极限工作温度：-1050贮存及运输

10、：-25702.2 额定电气参数频 率：50Hz/60Hz直流电源：220V/110V兼容，允许偏差+15% ，-20%功耗直流：正常 50W跳闸 70W2.3 主要技术指标 2.3.1 动作时间差动速断： 15 ms (1.5倍整定值)稳态比率差动： 30 ms (2倍整定值)工频变化量比率差动： 30 ms (2倍整定值) 2.3.2 起动元件定值整定范围Ie指变压器额定电流，In指TA一次侧额定电流。稳态比率差动起动元件：0.1Ie1.5Ie工频变化量比率差动起动元件：0.2Ie 2.3.3 保护定值整定范围差动速断：2Ie14Ie稳态比率制动系数：0.20.75二次谐波制动系数：0.0

11、50.35TA报警差流定值：0.1Ie1.5Ie后备保护电流定值：0.05In30In后备保护电压定值：2V100V间隙零序过压定值： 10V220V间隙零序电流定值：0.05In30In2.3.4 定值误差电流定值误差：不超过 5%电压定值误差：不超过 5%时间定值误差： 3%整定值+40ms谐波制动系数定值误差：不超过 5%制动系数定值误差：不超过 5%工频变化量电流定值误差：不超过 15%方向元件动作范围边界误差：不超过 32.3.5 记录容量故障录波内容和故障事件报告容量：保护起动记录起动前2个周波、起动后6个周波的所有电流电压波形。保护跳闸记录起动前2个周波、起动后6个周波，跳闸前2

12、个周波、跳闸后6个周波，以及中间有扰动的16个周波的所有电流电压波形。保护装置可循环记录64次故障事件报告、64次波形数据。正常波形记录容量：正常时保护可记录5个周波所有电流电压波形，以供记录或校验极性。异常记录容量：可循环记录256次异常报警和装置自检报告。异常事件报告包括各种装置硬件自检出错报警、装置长期起动和不对应起动报警、差动电流异常报警、各侧TA异常报警、各侧TV异常报警、各侧TA断线报警、各侧过负荷、起动风冷和过载闭锁调压等。开关量变位记录容量：可以循环记录1024次开关量变位。开关量变位包括各种开入变位和管理板各起动元件变位等。2.3.6 通信接口2个独立的RS-485通信接口

13、(双绞线接口)及2个独立的以太网接口，支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC61850。，通信速率可整定；一个用于GPS对时的RS-485双绞线接口；一个打印接口，RS-232方式，通信速率可整定；一个用于调试的RS-232接口（前面板）。2.3.7 对时方式a、 外部空接点秒对时或分对时；b、 RS485方式的同步时钟秒对时或分对时；c、 监控系统绝对时间的对时报文。d、 IRIGB对时信号。2.3.8 输出接点容量信号接点容量：允许长期通过电流8A 切断电流0.3A（DC220V，L/R 40ms）其它辅助继电器接点容量：允

14、许长期通过电流5A切断电流0.2A（DC220V，L/R 40ms）跳闸出口接点容量：允许长期通过电流8A切断电流0.2A（DC220V，L/R 40ms），可选带电流保持2.3.9 电磁兼容电压渐变抗扰度： IEC61000-4-29 +20% -20%电压暂降和短时中断抗扰度：IEC61000-4-29 50%0.2s 100%0.05s浪涌(冲击)抗扰度： IEC61000-4-5(GB/T17626.5) 4级电快速瞬变脉冲群抗扰度： IEC61000-4-4(GB/T17626.4) 4级振荡波抗扰度： IEC61000-4-12(GB/T17626.12) 3级静电放电抗扰度： I

15、EC61000-4-2(GB/T17626.2) 2级工频磁场抗扰度： IEC61000-4-8(GB/T17626.8) 5级脉冲磁场抗扰度： IEC61000-4-9(GB/T17626.9) 5级阻尼振荡磁场抗扰度： IEC61000-4-10(GB/T17626.10) 5级射频电磁辐射抗扰度： IEC61000-4-3(GB/T17626.3) 3级无线电干扰水平： 在160kV下无线电干扰电压小于2500uV.3保护工作原理 主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集与滤波，开关量的采集、装置硬件自检、外部异常情况检查和起动判据的计算，根据是否满足起

16、动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。硬件自检内容包括RAM、E2PROM、跳闸出口三极管等。正常运行程序进行装置的自检，装置不正常时发告警信号，信号分两种，一种是运行异常告警，这时不闭锁装置，提醒运行人员进行相应处理；另一种为闭锁告警信号，告警同时将装置闭锁，保护退出。故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断。图3.1 保护程序结构框图3.1 同步的实现由于采用电子式互感器后各个采样单元中不再有电气上的连接，从而带来了各个单元的采样时钟同步问题。采样时钟同步的好坏，直接影响到差动保护的性能。本装置采用不依赖于GPS的同步方案，由于电子式互感器采样时刻与采样数据发送时刻之间的时间差

17、是固定的（不同厂家电子式互感器时间差可能不一致，但可以根据厂家提供的相应参数做补偿）。装置主控板通过总线发布时间基准，光纤采集板记录接收采样数据的时刻，根据接收时刻和时间基准实时插值就可以得到同步的采样数据。该同步方案的精度为5us(0.09)以内，完全可以满足变压器保护的需要。3.2 装置起动元件装置起动板设有不同的起动元件，起动后开放出口正电源，同时开放保护板相应的保护元件。只有在起动板相应的起动元件动作，同时保护板对应的保护元件动作后才能跳闸出口；否则无法跳闸。起动板的起动元件未动作，而保护板对应的保护元件动作，装置会报警，不会出口跳闸。各起动元件的原理如下：稳态差流起动 (3-2-1)

18、三相差动电流最大值大于差动电流起动整定值动作。定值整定参见附录A。此起动元件用来开放稳态比率差动保护和差动速断保护。工频变化量差流起动 (3-2-2)其中：为浮动门坎，随着变化量输出增大而逐步自动提高，取1.25倍可保证门槛电压始终略高于不平衡输出。分别为变压器各侧电流的工频变化量。为差流的半周积分值。为固定门坎。工频变化量差流起动元件不受负荷电流影响，灵敏度很高，起动定值由装置内部设定，无需用户整定。此起动元件用来开放工频变化量比率差动保护。相电流起动当三相电流最大值大于0.95倍最小电流整定值时动作。此起动元件用来开放相应侧的过流保护。零序电流起动当零序电流大于0.95倍最小整定值时动作。

19、此起动元件用来开放相应侧的零序过流保护。零序电压起动当开口三角零序电压大于0.95倍整定值时动作。此起动元件用来开放相应侧的零序过压保护。间隙零序电流起动当间隙零序电流大于0.95倍整定值时动作。此起动元件用来开放相应侧的间隙零序过流保护。 注意：各起动元件的定值均由装置根据相应各保护跳闸段的整定值自动形成，勿需用户整定。3.3 稳态比率差动保护由于变比和联接组的不同，电力变压器在运行时，各侧电流大小及相位也不同。在构成继电器前必须消除这些影响。现在的数字式变压器保护装置，都利用数字的方法对变比与相移进行补偿。以下的说明的前提均为已消除了变压器各侧幅值和相位的差异，消除幅值和相位差异的方法具体

20、方法参见附录B。稳态比例差动保护用来区分差流是由于内部故障还是不平衡输出（特别是外部故障时）引起。PCS-978采用了如下的稳态比率差动动作方程：(3-3-1) (3-3-2)其中为变压器额定电流，分别为变压器各侧电流，为稳态比率差动起动定值，为差动电流，为制动电流，为比率制动系数整定值,装置中固定设为 。 图3.3.1 稳态比率差动保护的动作特性稳态比率差动保护按相判别，满足以上条件时动作。式3-2-1所描述的比率差动保护经过TA饱和判别，TA断线判别(可选择)，励磁涌流判别后出口。它可以保证灵敏度，同时由于TA饱和判据的引入，区外故障引起的TA饱和不会造成误动。式3-2-2所描述的比率差动

21、保护只经过TA断线判别(可选择)，励磁涌流判别即可出口。它利用其比率制动特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和，而在区内故障TA饱和时能可靠正确动作。3.4 励磁涌流判别原理3.4.1利用谐波识别励磁涌流PCS-978系列变压器成套保护装置采用三相差动电流中二次谐波、三次谐波的含量来识别励磁涌流，判别方程如下： (3-4-1-1)其中、分别为每相差动电流中的二次谐波和三次谐波，为对应相的差流基波，、分别为二次谐波和三次谐波制动系数整定值。 装置中固定为0.15，固定为0.2。当三相中某一相被判别为励磁涌流，只闭锁该相比率差动元件。3.4.2利用波形畸变识别励磁涌流故障时，差流基本上是工频正弦波。

22、而励磁涌流时，有大量的谐波分量存在，波形发生畸变，间断，不对称。利用算法识别出这种畸变，即可识别出励磁涌流。故障时，有如下表达式成立： (3-4-2-1)其中S是差动电流的全周积分值，是“差动电流的瞬时值+差动电流半周前的瞬时值”的全周积分值，是某一固定常数，是门槛定值。的表达式如下：(3-4-2-2)式中是差电流的全周积分值，是某一比例常数。当三相中的某一相不满足以上方程，被判别为励磁涌流，只闭锁该相比率差动元件。装置设有涌流闭锁方式控制字供用户选择差动保护涌流闭锁原理。当涌流闭锁方式控制字为二次谐波时，装置利用谐波原理识别涌流；当涌流闭锁方式控制字为波形识别时，装置利用波形判别原理识别涌流

23、。3.5 TA饱和的识别方法为防止在变压器区外故障等状态下TA的暂态与稳态饱和所引起的稳态比率差动保护误动作，装置利用二次电流中的二次和三次谐波含量来判别TA是否饱和，所用的表达式如下： (3-5-1)其中为电流中的二次谐波，为电流中的三次谐波，为电流中的基波，和为某一比例常数。当与某相差动电流有关的电流满足以上表达式即认为此相差流为TA饱和引起，闭锁稳态比率差动保护。此判据在变压器处于运行状态才投入。3.6 差动速断保护当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作跳开变压器各侧开关。3.7 差回路的异常情况判别装置将差回路的异常情况分为两种：未引起差动保护起动和引起差动保护起动。3.7.1未

24、引起差动保护起动的差回路异常报警当任一相差流大于差流报警定值()的时间超过10秒时发出差流异常报警信号，不闭锁差动保护。差流报警定值应避开有载调压变压器分接头不在中间时产生的最大差流，或其他原因运行时可能产生的最大差流(注：差流报警定值整定时应比差动起动定值小，一般介于有载调压变压器分接头不在中间时产生的最大差流和最小差动起动定值之间；其值越小越灵敏)。3.7.2引起差动保护起动的差回路异常报警差动保护起动后满足以下任一条件认为是故障情况，开放差动保护，否则认为是差回路TA异常造成的差动保护起动。i) 任一侧任一相间工频变化量电压元件起动；ii) 任一侧负序相电压大于6V；iii) 起动后任一

25、侧任一相电流比起动前增加；iv) 起动后最大相电流大于1.1Ie。通过TA断线闭锁差动控制字，引起差动起动的差回路异常可只发报警信号，或额定负荷下闭锁差动保护，或任何情况下闭锁差动保护。当TA断线闭锁差动控制字整定为不闭锁时，比率差动差动不经过TA断线和短路闭锁。当TA断线闭锁差动控制字整定为闭锁低值时，低值比率差动差动经过TA断线和短路闭锁。当TA断线闭锁差动控制字 整定为全闭锁时，比率差动经过TA断线和短路闭锁。工频变化量比率差动保护始终经过TA断线和短路闭锁。由于上述判据采用了电压量与电流量相结合的方法，使得差回路TA二次回路断线与短路判别更准确、更可靠。 注意：不论是异常报警是否引起差

26、动保护起动，均说明差动回路存在问题，或定值存在问题，应该受到同等重视。例如：当差回路断线时，在轻负荷情况下不会引起差动起动，但会引起差流报警,如果此时及时处理，就可以避免负荷增加后或者区外故障引起的差动保护动作（在不闭锁情况下）。 注意： 禁止在没有确认CT回路问题的情况下直接通过复归按钮复归TA断线信号。3.8 稳态比率差动的动作逻辑图3.8.1稳态比率差动的逻辑框图3.9 工频变化量比率差动工频变化量比率差动保护的动作方程如下： (3-9-1)其中：为浮动门坎，随着变化量输出增大而逐步自动提高。取1.25倍可保证门槛电压始终略高于不平衡输出，保证在系统振荡或频率偏移情况下，保护不误动。分别

27、为变压器各侧电流的工频变化量。为差动电流的工频变化量。为固定门坎。为制动电流的工频变化量,取最大相制动。 注意：工频变化量比率差动保护的制动电流计算方法与稳态比率差动保护不同。图3.9.1 工频变化量比率差动保护的动作特性装置中依次按相判别，当满足以上条件时，工频变化量比率差动动作。工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件闭锁后出口。由于工频变化量比率差动的制动系数可取较高的数值，其本身的特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和能力较强。工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度。工频变化量比率差动的逻辑框图如下：图3.9.2工频变化量比率差动的逻辑框图注：工频变

28、化量比率差动勿需用户整定。3.10 复合电压闭锁方向过流过流保护主要作为变压器相间故障的后备保护。通过整定控制字可选择各段过流是否经过复合电压闭锁，是否经过方向闭锁，是否投入，跳哪几侧开关。方向元件：方向元件采用正序电压，并带有记忆，近处三相短路时方向元件无死区。接线方式为零度接线方式。接入装置的TA极性如前面保护配置图所示，正极性端应在母线侧。装置后备保护分别设有控制字过流方向闭锁方式来控制过流保护各段是否经过方向闭锁和方向指向。当过流方向闭锁方式控制字为无方向时，表示过流保护不经过方向闭锁，当过流方向闭锁方式控制字为指向变压器时 ,表示方向指向变压器，灵敏角为45；当过流方向闭锁方式控制字

29、为指向系统时，方向指向系统，灵敏角为225。方向元件的动作特性如图3.9.1所示，阴影区为动作区。a)方向指向变压器 b)方向指向系统图3.10.1相间方向元件动作特性 注意：以上所指的方向均是TA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。复合电压元件：复合电压指相间电压低或负序电压高。过流保护设有过流经复压闭锁控制字，当过流经复压闭锁控制字为投入时，表示各段过流保护经复合电压闭锁。TV异常对复合电压元件、方向元件的影响：当判断出本侧TV异常时，本侧复合电压元件不满足条件，但可经其他侧复压启动；方向元件自动满足条件。 本侧电压退出对复合电压元件、方向元件的

30、影响：当本侧TV检修或旁路代路未切换TV时，为保证本侧复合电压闭锁方向过流的正确动作，需投入本侧电压退出软压板，此时它对复合电压元件、方向元件有如下影响：i) 本侧复合电压元件不启动，但可由其它侧复合电压元件起动；ii) 方向元件满足条件；复合电压闭锁方向过流逻辑框图图3.10.2 复合电压闭锁方向过流逻辑框图3.11 零序方向过流保护零序过流保护，主要作为变压器中性点接地运行时接地故障后备保护。通过整定控制字可控制各段零序过流是否经方向闭锁，是否投入，跳哪几侧开关。方向元件采用自产零序电流：方向元件：装置分别设有零序方向闭锁方式控制字来控制零序过流的方向指向。当零序方向闭锁方式控制字为无方向

31、时，表示零序过流不经过方向闭锁，当零序方向闭锁方式控制字为指向变压器时，方向指向变压器，方向灵敏角为255；当零序方向指向控制字为指向系统时，表示方向指向系统，方向灵敏角为75。方向元件的动作特性如图3.10.1所示。a)方向指向系统 b)方向指向变压器 图3.11.1零序方向元件动作特性 注意：方向元件所用零序电压固定为自产零序电压。以上所指的方向均是指自产零序电流TA的正极性端在母线侧，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。零序过流I段和II段固定采用自产零序电流：装置设有零序过流III段用自产零序电流控制字来选择零序过流III段所采用的零序电流。若零序过流III段用自产零

32、序电流控制字为自产时，本段零序过流所采用的零序电流为自产零序电流；若零序过流III段用自产零序电流控制字为外接时，本段零序过流所采用的零序电流是外接零序电流。TV异常后，零序方向元件自动满足条件。当本侧TV检修或旁路代路未切换TV时，为保证本侧零序电压闭锁零序方向过流的正确动作，需投入本侧电压退出软压板，此时零序方向元件自动满足条件。零序过流保护逻辑框图图3.11.2 零序过流保护逻辑框图3.12 间隙零序过流过压保护装置设有一段两时限间隙零序过流保护和一段两时限零序过压保护，来作为变压器中性点经间隙接地运行时的接地故障后备保护。间隙零序过流保护、零序过压保护动作并展宽一定时间后计时。考虑到在

33、间隙击穿过程中，零序过流和零序过压可能交替出现，装置设有间隙保护方式控制字。当间隙保护方式控制字为投入时，零序过压和零序过流元件动作后相互保持，此时间隙保护的动作时间整定值和跳闸控制字的整定值均以间隙零序过流保护的整定值为准。一般间隙保护方式控制字整定为退出。3.13 零序过压保护由于110kV及以上的变压器低压侧常为不接地系统，装置设有一段零序过压保护作为变压器低压侧接地故障保护。3.14 TA、TV异常判别原理TV异常判别判据如下：(1)、正序电压小于30%Upp，且任一相电流大于0.04In或开关在合位状态；(2)、负序电压大于8%Upp。满足上述任一条件，同时保护起动元件未起动，延时1

34、0秒报该侧母线TV异常，并发出报警信号，在电压恢复正常后延时10秒恢复。TA异常判别判据为：当负序电流大于0.06In后延时10秒报该侧TA异常，同时发出报警信号，在电流恢复正常后延时10秒恢复。 注意：当某侧电压退出时，该侧TV异常判别功能自动解除。3.15 其它异常判别装置各侧后备保护设有过负荷报警，起动风冷，过载闭锁调压等异常保护。上述异常保护可分别通过控制字来控制其投退。.4. 硬件原理说明4.1 硬件结构图整个装置的硬件结构如图：组成装置的插件有：电源插件、交流插件、DSP插件、光耦插件、信号插件、跳闸出口插件、显示面板等。4.2 装置面板布置图4.2.1 是装置的正面面板布置图与背

35、板端子图。图4.2.1 978的面板布置图与背板端子图4.3 装置接线端子.4.3.1 PCS-978接线端子及接点原理图图 PCS-978EB接线端子定义图图 PCS-978EC接线端子定义图图 PCS-978跳闸输出节点图图 PCS-978跳闸信号节点图图 PCS-978异常信号节点图图 PCS-978异常操作节点图4.4 结构与安装装置采用全封闭4U标准机箱，用嵌入式安装于屏上。机箱结构和屏面开孔尺寸分别见图4.4.1。图4.4.1 PCS-978机箱结构图及屏面开孔图4.5 插件排列说明装置的插件为竖板

36、结构，从左到右依次为：1456789ABCDEF0PowerPcDSP板DSP板DSP板开入开出板出口板电源本装置基于本公司最新的软硬件平台而研制，新平台的主要特点是：高可靠性、高抗干扰能力、智能化、网络化。通用硬件模块图见图4.5.1。图4.5.1 通用硬件模块图4.5.1 电源插件（NR1301）电源插件的槽号为0，从装置的背面看，第一个插件为电源插件，如图4.5.2所示：图4.5.2 电源插件接线端子图电源插件的001-003端子为装置输出的闭锁和报警空接点，001端子为公共端，闭锁为常闭接点，报警为常开接点。电源插件的004-006端子为另外一组闭锁和报警空接点。电源插件的007、00

37、8端子为24V电源输出端子，该24V电源主要供光耦开入板使用。其中007为24V，008为24V，该电源输出的额定电流为200mA。电源插件的010、011端子为电源输入端子，其中010为DC+，011为DC-。输入电源的额定电压为220V和110V自适应，其它电压等级需要特别订货，投运时请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同。电源插件提供012端子和接地柱用于装置接地。应将012端子接至接地柱然后通过专用接地线接至屏柜的接地铜排。良好接地是装置抗电磁干扰最重要的措施，因此装置投入使用前一定要确保装置良好接地。4.5.2 CPU插件（NR1101）CPU插件为本装置的第二个插

38、件，槽号为1。CPU插件由高性能的嵌入式处理器、FLASH、SRAM、SDRAM、以太网控制器及其他外设组成。实现对整个装置的管理、人机界面、通讯和录波等功能。CPU插件使用内部总线接收装置内其他插件的数据，通过RS-485总线与LCD板通讯。此插件具有2路100BaseT以太网接口、2路RS-485外部通信接口、PPS/IRIG-B差分对时接口和RS-232打印机接口。CPU插件的端子及接线方法如图4.5.3所示：图4.5.3 CPU插件接线端子图端子101-104用于连接RS485串行通讯口A。端子105-108用于连接RS485串行通讯口B。端子109-112用于连接差分同步总线，支持P

39、PS和IRIG-B两种对时方式。端子113-116用于连接打印机，其中的收和发的方向均是相对于本装置而言。正确接线的方法如上图所示，一般应选用内有两对双绞线的屏蔽电缆。其中一对双绞线分别连接差分信号的+、-端；另一对双绞线绞结连该口的信号地，即应将该总线上所连接的所有装置的信号地该双绞线连接在一起。本插件为每一个通讯口留有一个空端子，该空端子不与本装置任何信号有连接，用于多台装置串接时将两段电缆的外屏蔽连接在一起。电缆的外屏蔽应在某一端一点接地。4.5.3 DSP插件（NR1123，NR1126）本装置配有两块DSP插件分别完成保护计算和保护起动的功能，其槽号分别为4、7 、10、11。DSP

40、插件由高性能的数字信号处理器、光纤接口、同步采样的16位高精度ADC以及其他外设组成。插件完成模拟量数据采集功能、保护逻辑计算和跳闸出口等功能。当连接常规互感器的时候，插件通过交流输入板进行同步数据采集；当连接电子式互感器的时候，插件通过多模光纤接口从合并单元实时接收同步采样数据。NR1126型插件支持GOOSE功能。5.定值内容及整定说明 注意：由于采用合并单元数据采集方式，保护的所有定值均按一次值整定，保护显示的模拟量也全部使用一次值显示。5.1 装置参数定值单表5-1 PCS-978装置参数定值单序号定 值 名 称定 值 范 围1装置编号 2A网IP地址3A网子网掩码4A网使用5B网IP

41、地址6B网子网掩码7B网使用8C网IP地址9C网子网掩码10C网使用11D网IP地址12D网子网掩码13D网使用14串口通讯地址025515串口波特率4800,9600,19200,38400,57600,11520016串口A通讯协议0217串口B通讯协议0218远方修改定值0，119监视方向闭锁0，120打印波特率4800,9600,19200,3840021自动打印0，122高速打印0，123外部时钟源选择PPS(RS-485)IRIG-B(RS-485)PPM(DIN)24外部复压输入(PCS-978EC有效)OPT，GOOSE1. 装置编号：字符串类型，用于标识装置本身。2. A网口

42、IP地址、A网子网掩码、A网使用：用于103规约以太网通信。在使用61850规约时，其中A网口IP地址则为GOOSE板源MAC地址。3. 串口通讯地址：指后台通信管理机与本装置串口通信的地址；4. 串口波特率：只可在所列波特率数值中选其一数值整定；5. 串口A通讯协议：当采用IEC60870-5-103规约置为“0”，当采用MODBUS规约置为“2”。6. 串口B通讯协议：参考串口A通讯协议。7. 远方修改定值：允许后台修改装置的定值时置为“1”，否则置为“0”。8. 监视方向闭锁：在装置检修时，置为“1”，在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送，但本地的显示、打印不受影响；运行时应置为

43、“0”。本定值与压板为或的关系，只要有一个为“1”，则报告、波形等通信不上送。9. 打印波特率：参考串口A波特率。10. 自动打印：保护动作后需要自动打印动作报告时置为“1”，否则置为“0”。11. 高速打印：置为“0”则为普通打印，清晰度高；置为“1”则为高速打印，速度更快。12. 外部时钟源选择：PPS(RS-485)方式为：差分秒脉冲，IRIG-B(RS-485)方式为：差分B码，PPM(DIN)方式为：空接点分脉冲。13. 外部复压输入：当外部复压输入节点通过电缆连接时，整定为OPT方式，当外部复压输入节点通过GOOSE网络连接时，整定为GOOSE方式。5.2 PCS-978EB定值单

44、5.2.1 系统参数定值单表5-2-1 PCS-978EB 系统参数定值单序号定值名称定值范围整定步长1变压器铭牌额定容量0100001MVA2I侧铭牌额定电压02000kV0.01kV3III侧铭牌额定电压02000kV0.01kV4III侧接线方式0-11点1点1. 变压器铭牌额定容量：取变压器各侧绕组中的最大铭牌额定容量，最大为10000MVA。2. 各侧铭牌额定电压的整定原则：取变压器铭牌参数中的变压器各侧额定电压值。对于有载调压的变压器，取分接头在中间档位置时的电压；其它情况以实际运行电压(线电压)为准，否则平衡系数会有误差。如对于220kV侧，有载调压的变压器，分接头在中间档位置时

45、的电压为230 kV，I侧铭牌额定电压应为230 kV。3. III侧接线方式：变压器低压侧绕组接线方式点钟数，高压侧装置内部固定为星形接线方式，目前装置只支持12点、1点、11点、6点接线方式。 注意：装置要求各侧TA采用星形接线方式接入装置。5.2.2保护定值单 表5-2-2 PCS-978EB 主保护定值单序号定值名称定值范围整定步长1I侧TA一次值060000A1A2III侧TA一次值060000A1A3差动起动电流0.101.50 Ie0.01Ie4差动速断电流2.0014.00Ie0.01Ie5TA报警差流定值0.101.50Ie0.01Ie6TA断线闭锁差动控制字不闭锁，闭锁低值

46、，全闭锁7涌流闭锁方式控制字二次谐波，波形识别以下是运行方式控制字8差动速断投入退出，投入9比率差动投入退出，投入10工频变化量差动保护投入退出，投入1. I侧TA一次值为差动保护所用TA的一次额定电流。2. 装置中的TA断线闭锁差动控制字含意如下：不闭锁：TA断线或短路不闭锁差动保护；闭锁低值：TA断线或短路闭锁低值差动保护。全闭锁：TA断线或短路闭锁始终差动保护。3. 装置中提供两种差动保护涌流闭锁原理，涌流闭锁方式控制字来选择。当涌流闭锁方式控制字为二次谐波时，采用谐波闭锁原理；当涌流闭锁方式控制字为波形识别时，采用波形判别闭锁原理。4. 差动起动电流、TA报警差流定值、差动速断电流其整

47、定计算是以变压器的二次额定电流为基准。若在实际的整定计算中是归算到变压器某一侧的电流有名值，则将这一有名值除以变压器这一侧的变压器二次额定电流，即为保护装置的整定值（标幺值）。5. TA报警差流定值即差流报警定值，应避开有载调压变压器分接头不在中间时产生的最大差流，或其他原因运行时可能产生的最大差流，具体请参见3.6.1节。6. 主保护跳闸控制字的定义和解释与后备保护的跳闸控制字的定义和解释一样。请参见后备保护。 注意：建议在整定计算中将工频变化量差动保护投入控制字整定为投入即工频变化量差动保护功能投入。5.2.3功能软压板表5-2-3 PCS-978EB 功能软压板序号定值名称定值范围整定步

48、长1远方修改定值使能0-112投差动保护0-113光纤1退出0-114光纤3退出0-115GOOSE跳闸软压板0-111. 远方修改定值使能整定为1时，允许远方修改定值。2. 投差动保护为差动保护软压板，和差动保护投入硬压板相对应。3. 光纤1退出、光纤3退出为光纤退出软压板，光纤退出之后，装置不再报该光纤相关报警，并且该光纤传送的所有模拟量都会被置零。4. GOOSE跳闸软压板为应用层GOOSE跳闸出口软压板，和传统变电站的跳闸出口压板相对应。5.2.4 GOOSE软压板表5-2-4 PCS-978EB GOOSE软压板序号定值名称定值范围整定步长1远方控制GOOSE使能0-112低压侧GO

49、OSE发送软压板0-113高压侧GOOSE发送软压板0-111. 远方控制GOOSE使能整定为1时，允许远方控制GOOSE软压板。2. 低压侧GOOSE发送软压板为低压侧GOOSE发送链路层总压板，注意该软压板名称可以通过描述整定定值中的B05_GOOSE名称进行修改“高压侧GOOSE”部分内容。5.2.5 描述整定定值表5-2-5 PCS-978EB 描述整定定值序号定值名称定值范围整定步长1I侧开关名称2III侧开关名称3B05_GOOSE名称默认为低压侧GOOSE4B06_GOOSE名称默认为高压侧GOOSE1. I侧开关名称和III侧开关名称可以修改面板主接线中的开关名称，该定值对保护

50、功能无任何影响。2. B05_GOOSE名称和B06_GOOSE名称名称为装置两个GOOSE网络的名称，为了让装置中的相关描述与现场更加对应而设置，该定值对保护功能无任何影响。5.3 PCS-978EC定值单5.3.1 系统参数定值单表5-3-1 PCS-978EC 系统参数定值单序号定值名称定值范围整定步长1TA一次值0-60000A1A2外接零序TA一次值0-60000A1A3间隙零序TA一次值0-60000A1A4TV一次额定相间电压0-2000kV0.01kV1. 间隙零序TA一次值：若间隙零序TA的一次值为100A，则间隙零序TA一次值整定为100A。5.3.2 后备保护定值单表5-3-2-1 PCS-978EC后备保护定值单序号定值名称定值范围整定步长1复压闭锁负序相电压1.00200.00 %Upp1.00 %Upp2复压闭锁