prs-753gt4u三端光纤纵差成套保护装置技术说明书

本说明书适用于PRS-753GT软件V3.01 技术话 (0755)3301-传真 (0755)3301-： 应用范 保护配 主要性能特 机械及环境参 额定电气参 主要技术指 通讯接 光纤接 起动元 差动元 差动保护特性说 四段相间距 四段复合电压闭锁方向过流保 零序方向过流告警（接地保护 反时限过流保 振荡闭 TV断线检测和紧急状态保 合闸于故障保 重合 低周减 低压减 过负荷保 其它异常告 压板逻 信号系 事故分析与过程记 -I 保护元件配 数值型定 投退型定 软压 定值整定说 装置整体结构（硬件原理图 出口接 输入开关 信号接 装置接线与安 基本订货参 装置型号说 附录 面板布置与显 菜单界面操作说 附录 调试资料准 通电前检 上电检 整机调 装置投入运行操作步 注意事 附录C保护装置通讯说明（IEC60870-5-103规约 定值和交流 保护动作..............................................................................................................自检信 保护开关 软压板、遥信点 故障录波实际通道序号表 附录D通道自环试验功能使用说 【附图1】装置端子排接线 【附图4】装置前视后视 【附图5】装置外形及机柜安装开孔尺寸 【附图6】装置保护部分原理 -IIITWJ异常告警长园深瑞继保自动化 第1页装置的两个CPU板具有独立的起动元件，两个起动元件均动作时整套保护装置才能出口，保护装置的通信方式采用2Mbps高速数据同步通信方式。可采用光纤通道，或通过外置光通信1组远跳及2组远传开入接点，可经由数字通信通道传送跳闸量开关信号，实现远方跳闸及信号的远能。 GPS脉冲接（IRIG-B码三种校时方式自适应。力行业标准IEC60870-5-103规约。第2 长园深瑞继保自动化482.6mm×177mm×278mm（宽×高×深-5～40-10～55-25～705％～86～频率 交流电流 交流电压 220V/110V，允许偏差： -20％～+15％ Un=57.7V，每相不大于 正常工作时，不大于 80～115%额定电压，连续工作电流定值误差 ≤电压定值误差 ≤阻抗定值误差 ≤长园深瑞继保自动化 第3页 ≤25ms（2倍定值 ；＜距离保护I段： ＜30ms≤各段保护返回时间误差 ≤ ≤ I；25In ≤ ≤±3°1025℃时，实时时钟误差每月不超过±1分钟。 GB/T14598.14-1998（Ⅳ级 GB/T14598.9-2001（Ⅲ级 GB/T14598.3-93冲击电压试验符合：GB/T14598.3-93GPS脉冲接（IRIG-B码三种校时方式自适应。力行业标准IEC60870-5-103规约。第4 长园深瑞继保自动化 线路码型 光接头 模式——单模发送功率 ≥- ≤-允许最大时延：60km（长园深瑞继保自动化 第5页 1.25 A,B, (3- T为浮动门槛， I I (3- (3-式（3-3）后延时30ms起动。本装置的两个光纤通道（AB通道）采用完全独立的工作方式，分别用于与其它两侧的装置互联，并分别受“A通道投入”和“B通道投入”控制。为了满足现场需求，允许某一通道退第6 长园深瑞继保自动化 I

A,B, I

(

(3- 式中：d1为“突变量比差门槛值”，动作 I I分别为被保护线路装置安装处 侧、A通道对侧、B通道对侧三侧的突变量电流（以下未带脚注 即I I I Idz ( (3- 式中：Idz2为“稳态量比差门槛值”，动作量 m A、

B图3- 图中坐标d |I IA IB|为差动电流，Ir IA IB为制动电流。图中阴影区为 长园深瑞继保自动化 第7页II2

II (3-U UU2 UU U式中：I2TA和U2TA分别为“TA断线负序电流门槛”和“TA断线负序电压门槛”定值。I2m和U分别为本侧的负序电流和负序电压，I2A和U2A分别为A通道侧的负序电流和负序电压，I2B和U4sTA120的额定电流时（严重故障）TA断线闭锁差动保护功能自动退出，但TA断线检查及告警功能持续进行。与本侧TA断线作同样的逻辑处理。瞬时动作的特性使差动保护地受到短路暂态过程的影响，采用较大的制动系数将会降低保不利影响，在判据中增加对外部故障引起TA饱和的检测算法。因此检验时差就可以判断TA饱和。装置在检测到TA饱和后对差动保护实施闭锁，同时，也考虑到饱和后故障可能发展到区内的为防止装置交流输入和系统故障，当三相差流中的任一相差流大于“稳态量比差门槛5秒，而突变量比差和稳态量比差均没有动作时，发出“差流越限”告警信号。告122组远传开出信号第8 长园深瑞继保自动化图3- 图3- 有长园深瑞继保自动化 第9页图3- 光通信模块分为内置板和外置通信设备两种，两者的光接口特性相同。内置光通讯板完成由保光及光EOC700可以将2M/s的光信号转换为M的H（EO-7000。通第10 长园深瑞继保自动化

3-4(b)三侧装置两侧作为同步端（从，另一侧作为参考端（主，以同步方式交换信息。参考端采样间隔固定，并在每一采样间隔中固定向对侧发送一帧信息，同步端随时调整采样间隔。如果满足同为OFF的时候，B通道使用外时钟（即从时钟）工作方式。长园深瑞继保自动化 第11页 jUU

(3-式（3-7）在阻抗平面上的动作特性如图3-5所示，图中m、sn分别为保护安C1III象限，需要提及注意的是，正、反方向故障时的动作特性必须以正、反方向故障为前提导出，图3-5中C1包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障时都能正确动作，并不表示反方向故障时会误j R

三相故障仍采用BC相参数进 (3- 在电压存在期间，其正、反方向的动作特性仍分别为图3-5中的圆C1和C2；但在作 BC0就是故障 由图3-5可见，在作用后，继电器对出口和母线上故障的方向判别将变得不明确。本装置采取给稳态特性设置电压死区的方式来解决这一问题：背线上故障时，残压不足以克服死区，继电器始终不会动作；正向出口故障时在电压作用下继电器立即动作；在继电器已动作的 IVY降压变压器低压侧故障的远后备保护。中、低压系统降压/第12 长园深瑞继保自动化给选相测量带来一定。本装置采用一个负序距离继电器和一个抛球特性相间距离继电器相结合的方式地解决了此问题。U Zp4zd U Zp4 (3-1Z/ argU Zp2zdU

(3-p4zd降压变压器低压侧故障时常伴随变电站直流电源，因此线路保护的远后备作用十分重要。综上所述，完整的四段相间距离继电器的动作特性如图3-7所示（电压存在期间，动作特性如图中实线圆；电压后，动作特性如图中虚线圆。图3- 被保护线路接线示意图线路，BD段代表对侧降压变的分支。3-7中及以上各Zp1zdI段阻抗定值”，Zp2zdII段阻抗定长园深瑞继保自动化 第13页图3- 逻辑框图如图3-8所示。

图3- 输入的交流量Ir和Ur见下表。 argU

(3- 件的计算一直进行，当前线电压大于12V时，使用当前线电压，否则使用电压，装置使用第14 长园深瑞继保自动化III、IV段保护不做此处理。对中性点不接地系统发生单相接地时，本装置提供由零序套管TA供给的零序过流保护，动作之和，方向由线路流向母线，零序电流零序电压90°。长园深瑞继保自动化 第15页 arg3U 0

(3-式中： 0为自产零序电压，I

当零序电压电流低于门槛值（3U 50V或I 10mA）时，零序正方向元件不动作

(3-PI/ P2IPP为“反时限过流保护时间常数保护按选出的故障相用相应的距离元件进量；若三相电流数值接近，则说明同时有振荡，则暂 UBC (3-式中：UC为BC线电压， 上90减去“线路正序阻抗角度”（定值即有

线路正序阻抗 (3-对称故障用Ucos 判断两侧电势的相位差，在≈180º时，Ucos 接近于0。在三相短路时 第16 长园深瑞继保自动化振荡时置振荡标志，在Ucos 下降到接近5%时测量振荡的滑差，使得Ucos 振荡中Ucos 装置设有两种检测TV断线的判据，两种判据都带有延时，且仅路正常运行、起动元件不同时，TV断线信号只在三相电压恢复正常并持续10s之后才可复归，此后恢复正常保护程序。检测：当开关在合位，有电流流过，母线有电压，线路无电压，则报线路电压TV断线。保护在检测到抽取电压TV断线后闭锁重合闸。线路TV断线检测逻辑如图3-10所示。投﹠﹠﹠﹠﹠﹠﹠

10s10s

3-10TV相关的保护变为纯过流保护。需要注意的是，复压闭锁过流保护在母线TV断线时不受硬压板控流从无到有）的开始200ms时间内投入。长园深瑞继保自动化 第17页IIIIII段正常投入，同时自动投入距离保护III段”控制。当重合后不可能出现系统振荡时投入上述控制字，则重合时分别加速不受振荡闭锁控制的II段和III段距离保护，若上述控制字均不投入，则加速经过振荡闭锁的II退”硬压板控制；若加速距离II段，这首“距离II段投退“硬压板控制。30ms流加速段定值”，动作时间固定为100ms。重合闸充/重合闸逻辑中由一软件计数器模拟重合闸的充/“不对应起动”“不对应起动”“不对应起动”“不对应起动”（“或”逻辑 “闭锁重合闸” “闭锁重合闸” 断路器“合后”状 （HH= 线路TV 线路TV 母线TV断线（可整定 母线TV断线（可整定 （“与”逻辑 断路器在“合后”状态（HH= 第18 长园深瑞继保自动，&三相母线电压均大于40V。，&三相母线电压小于30V。，&三相母线电压小于30V。4)，&三相母线电压均大于40V，&表3- TV长园深瑞继保自动化 第19页重合闸设整组复归时间f，重合闸的整个动作应在f内完成，否则在f慢速重合闸功能提供一个可整定的重合闸开放时间（ ={20s，10in}，以防止被保护线=if检同期/及动作时限可单独整定。滑差闭锁段主要用于首轮快速减载（如动作时限为0.15s，当系统发生故障引起频率急剧下降，或系统和TV回路故障暂态过程造成电压波形畸变时，滑差闭锁可防止低周减载误动；无滑差闭锁段用于后备轮减载（如动作时限为10～15s。可根据线路在系统内减载的轮次投0.2A，Uab，故逻辑中加入断路器合位判据。通过测量交流电压正弦路设有电压门槛，输入电压Uab有效值大于15V方进行频率测量。第20 长园深瑞继保自动化

电压滑差闭锁元件。为防止TV断线引起的低压减载误动，还加有“线电压大于20V”和“负序电压小于7V”的判据，“线电压大于20V”可防止三相TV断线引起的误动，“负序电压小于7V”可防止单相和两相TV断线引起误动。低压减载为欠量继电器，电压返回系数取1.05。

长园深瑞继保自动化 第21页 线路电压和母线电压均大于7％U告警信号，点亮装置 ；角差恢复正常后，再延时500ms，和信号返回TWJ 线检测除外。各种保护逻辑受硬压板控制关系参照表3-3。距离I、III、IV距离I/III/IV距离II距离II过流I过流I过流II过流II过流III过流III过流IV过流IV距离I/III/IV过流II段投退、过流III段投退、过流IV第第22灯。特殊说明，则本说明书中“装置发出信号”均指同时发出“指示灯信号”、“数字信号”和装置信号接点的说明见“7硬件说明”之“7.4信号接点”。4-1所示的记录功能，可方便地用于分析本装置及后续元件的保护动作行为，了1装置/23装置/45装置/6789装置/装置的保护有两种：动作和返回。通过【预设】“保护功能”“设置”子菜单，可选择“显示返回”或“不显示返回”（出厂缺省设置为“不显示返回”方式。当设置为“显示返回”时，装置每段保护返回时均发出数字信号，并保存于装置保护记录中。长园深瑞继保自动 第23页测距结果：格式为XXX.XPRS-753G装置的保护动作信息见表4-2103103对侧TA第第24线路TV母线TV123123456103 103 距离II距离I/III/IV距离II过流I过流II过流III过流IV第25手合检同期/7远传8远传9装置运行记录的具体内容见表4-5。 12 12345678注注装置运行记录的具体内容见表4-5。 12 12第第263456789修改TA自检动作/103103软压板CRC保护板RAMEPROMEPROMCRC第27(A通道)(A通道)1123闭锁动作/第28 长园深瑞继保自动aIb、aIc、aUa、aUb、aUc、bIa、bIb、bIc、bUa、bUb、bUc、Ida、Idb、Idc（注意：其中Ida、Idb、Idc为计算值。103含义103含义aIb（A通道B相电流aIc（A通道C相电流aUa（A通道A相电压长园深瑞继保自动 第29页第30 长园深瑞继保自动化012第310.05～80Ω/10Ω/0.05～80Ω/15Ω/0.05～80Ω/20Ω/0.05～100Ω/40Ω/0.05～100Ω/40Ω/低周减载df/dt第32 长园深瑞继保自动化

表5- 103000000100000000000000000重合加速距离II0重合加速距离III00000000000母线TV00第33000手合检同期/手合检同期/00000000000012投距离保护I/III/IV3投过流I4投过流II5投过流III6投过流IV789投距离II备用备用第34 长园深瑞继保自动化电流突变量起动定值（d315按躲过正常负荷电流波动最大值整定，一般整定为.2n。对定值范围为0.10.5。（d308～0，（d512：来整定，可取为0.30.5I。稳态量比差门槛值（d045：按躲开正常运行时的最大不平衡电流整定，一般取为.3～05（d735：值。若TA断线闭锁差动控制字投入，则该定值应小于稳态量比差保护的动作电流。（d736：应整定得较小，如为2V。远跳受起动元件控制字（d755：为增加可靠性，在出厂时整定为“1”（投入）相间距离I段阻抗定值（d340：按全线路阻抗的0.8～0.9距离（d397（d398：60°的直线，其左半平面为动作区。长园深瑞继保自动化 第35页行时，过流I段、过流IIIII段、过流IV段同时还经各自的硬压板投退，但母线TV断线运行时，各段不经硬压板控制。复压闭锁线电压低电压定值（d048：按系统运行最低线电压整定，一般取0.7φφ（即70V复压闭锁负序电压定值（d067：按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定，一般取为7V零序过流告警定值（d008：零序方向元件投退（129：当需要通过零序方向区分故障线路与非故障线路时，可投入方向元件。反时限过流保护投退（d149：过流加速定值（d338：”（d33233（d498：d016的投入决定。不对应起动重合闸投退（d016）：为装置位置不对应起动重合闸功能的软件投退控制字（须在d498投入及装置重合闸硬压板开入有效二条件均满足的前提下。该控制字为退出则装置不对重合闸同期检定角度（d107：重合闸同期检定投退（d106）（d319：（d339：检线无压母无压投退（d352）第36 长园深瑞继保自动化“检线无压母有压“压”同时投入即为“检线路无压方式”“”“检线无压母无压”同时投入即为“检母”“。投重合闸（d442：该控制字投入时，重合闸不进行条件判断（d353：流开入”为1，重合闸条件满足。母线TV断线闭锁重合闸（d988：该控制字投入时，在母线TV断线情况下，闭锁重合闸，同过流II段闭锁重合闸（d737：该控制字投入时，过流II距离II段闭锁重合闸（d936：该控制字投入时，距离II慢速重合闸投退（d440：当从保护跳闸到重合闸成功时间大于20s（d441：长园深瑞继保自动化 第37页装置采用标准4U（整层）机箱，后插式结构，自带操作回路和电压切换回路。装置标配由（WB713B（TY123（WB721A（WB720C（WB735（WB731（WB751B（WB741B功能说明交流板功能说明交流板管理CPU板差动保护CPU 开出板 压切板操作板电源板图6- PRS-753GT硬件原理框第38 长园深瑞继保自动化

P15－P15－

长园深瑞继保自动化 第39页 （P1- （P1-距离I/III/IV （P1- （P1- （P1- （P1- （P12- （P12-远传 （P12-远传 （P12- （P12-KI13- （P14-I （P14- （P14- （P14- （P14- （P14- （P14- （P14- （P14- （P14- （P14-手合检同期/ （P14- （P14- （P14-KI37-第第40P1-1～4、P2-9：第一组信号接点输出，其中P1-1为信号公共端。P1-5～8、P2-10：第二组信号接点输出，其中P1-5为信号公共端。 P1- 距离保护I/III/IVP1- P1- P1- 第三组信号接点输出，其中P2-12为信号公共端。 双通道通信端子，通信方式可由CPU板跳线选择。 GPS脉冲校时输入端子P3- P5- P5- P5- P5- P7- 开关位置信号输出，其中P7-2P7-6、 P7-8、 长园深瑞继保自动化 第41页P7- P7- P7- P7- 跳位输入，如需监视合闸线圈的话，此端子应和P7-14 P7- P8- 断路器输出的2 P8- P8- P8- P8- P11- 4P12- P12- “远传1P12- “远传2P12- P12- P12P13- 4P14- P14- P14- P14- P14- P14- P14- P14- P14- P14- P14- 手合检同期/P14- P14- P21-1～2、P22-1～2：三相电压输入端子。 P21-11、P22- P21-12、P22- 接大地第42 长园深瑞继保自动化长园深瑞继保自动化 第43页 220V/额定频率 50Hz/ 5A/断路器合闸/ PRS- 66kV线路，纵差+距离+过流（保护功能可配置） 110kV线路，三端差动+距离（保护功能可配置） PRS-PRS-第第44附录 动作（红重合闸（红告警（橙提示告警，当保护退出/装置显示自检信息/装置显示未返回告警时，告亮，即只有在装置保护投入、无自诊断信息且没有未复归告警时，告才不点亮。合后（橙合位（红跳位（绿长园深瑞继保自动化 第45页第46 长园深瑞继保自动化按优先级的由高至低，当装置产生“自检异常”信息及“保护动作”信息（未复归）将会在主界面巡检时自动弹出，优先且循环显示，此时装置仍响应键盘操作，按“确认”为了延长液晶显示屏的使用，装置设置了自动关显示功能。当装置保护处于投入状态，且当前无未复归保护、无自诊断信息需要循环显示时，经过2分钟延时，液晶显示及背景光会自长园深瑞继保自动化 第47页 第48 长园深瑞继保自动化1备保护CPU板（保护板2）◄、►键可在三个页面之间切换。长园深瑞继保自动化 第49页 “清除复位次数”/“清除通讯中断”菜单中。“故障序号”为保护（本板）故障起动次数累计，其最大值为65535，可在【预设】 “清除故障序号”菜单中。 自检状态 第50 长园深瑞继保自动化8项内容：保护动作、保护起动、开入变位、装置自检、装置运行、瞬时闭锁、操作记录、光纤记录。第一个记录为产生的记录，第二个次之，以次类推；若无有效记录，则显示“无XXXX记录”。录的具体格式可参见“4.2事故分析与过程记录”小节中的详细说明。3项内容：动作波形、起动波形和手动录波。在菜单上选定某项按“确认”键，可形。通过改变屏幕左边的各选项，用户可以选择在一页内同时查看装置所的交流量和开关量中任意3个量的组合。单位电压量为“V”，电流量为。纵轴上显示的数字为纵轴每格代表的交流量值，如15V/G其15V（G。装置显示的录波波形中还包括保护起动（S、第一次跳闸（T1、重合闸（T2、后加速（T3、长园深瑞继保自动化 第51页一选项块的内容为其它（Il、Ux或开关量）时，该项显示为“单路”，不可改变。为从1/16至16倍，有1/16、1/8、1/4、1/2、1倍、2倍、4倍、8倍、16倍9档可选。位（录波时间连续的情况下为80ms。第52 长园深瑞继保自动化个采样点，◄、►键分别为向左、向右移动一个周波（20ms。报文监视用于实时监视装置各通讯口的通讯情况。报文监视有3项内容：通道监视、报文监视②“抓捕”选项的内容为