PRS-753-301技术使用说明书浙江版

UYG深瑞

PRS-753光纤分相纵差成套保护装置

技术说明书

Ver3.01（浙江版）

编写：刘宏君张兆云

审核：于霞李辉李延新

批准：徐成斌

长园深瑞魅保自动化有跟公司

（原深圳南瑞科技有限公司）

。。八年十月

目录

1装置概述.....................................................1

1.1应用范围..........................................................1

1.2保护配置.........................................................1

1.3主要性能特点.....................................................2

2技术参数.....................................................3

2.1机械及环境参数...................................................3

2.2额定电气参数.....................................................3

2.3主要技术指标.....................................................3

2.4通讯接口........................................................4

2.5光纤接口........................................................4

3保护原理.....................................................6

3.1起动元件.........................................................6

3.2差动元件.........................................................6

3.3差动保护特性说明.................................................9

3.4选相元件.........................................................13

3.5距离继电器.......................................................13

3.6零序电流保护.....................................................18

3.7振荡闭锁.........................................................19

3.8PT断线检测和PT断线后过流保护..................................20

3.9合闸于故障保护..................................................20

3.10非全相运行......................................................21

3.11重合闸..........................................................22

3.12跳闸逻辑和重合闸闭锁............................................25

3.13压板逻辑........................................................27

4辅助功能...................................................28

4.1信号系统.........................................................28

4.2事故分析与过程记录...............................................28

5定值及整定说明..............................................35

5.1PRS-753A定值..................................................35

5.2PRS-753B定值....................................................37

5.3软压板...........................................................39

5.4定值整定说明.....................................................39

6硬件说明...................................................42

6.1装置整体结构（硬件原理图）.......................................42

6.2动作出口.......................................................42

6.3输入开关量.......................................................44

6.4信号接点........................................................45

6.5装置接线与安装...................................................46

7订货须知...................................................47

7.1基本订货参数....................................................47

7.2装置型号说明.....................................................47

附录A装置使用............................................48

A.1面板使用说明

48

A.2菜单界面操作说明...............................................51

附录B装置调试与投运.........................................66

B.1调试费料准备...................................................66

B.2通电前检查

66

B.3上电检查.........................................................66

B.4整机调试.........................................................66

B.5装置投入运行操作步骤.............................................68

B.6注意事项.......................................................68

附录C保护装置通讯说明（IEC60870-5-103规约）.................70

C.1定值和交流量...................................................70

C.2保护动作事件

74

C.3自检信息........................................................74

C.4保护开关量.....................................................75

C.5软压板遥控、遥信点表............................................75

C.6故障录波实际通道序号表（ACC）..................................................................76

附录D内置光通信板使用说明...................................77

附录E通道自环试验功能使用说明...............................78

附录F串补电容线路保护.......................................79

F.1距离保护的超越...................................................79

F.2采用记忆电压极化.................................................81

F.3防止反方向经电容短路距离保护失去方向性...........................82

F.4零序方向继电器...................................................82

F.5串补整定说明.....................................................83

【附图1】装置端子排布置图（装置背视图）..............................84

【附图2】装置端子排接线图............................................85

【附图3】装置正面布置及安装开孔图....................................86

【附图4】装置内置光通信板信号灯说明..................................87

1装置概述

1.1应用范围

PRS-753装置为全数字式的超高压线路保护，主要适用于220kV及以上电压等级、需选相跳闸的输

电线路保护。

PRS-753装置以分相电流差动元件为全线速动的主保护，并配有零序电流差动元件的后备差动段。

装置还集成了全套的距离及零序保护作后备保护。根据后备保护配置的不同，分为PRS-753A和PRS-753B

两种型号。PRS-753A后备保护包括三段式相间距离、三段式接地距离保护和两段零序电流方向保护；

PRS-753B后备保护包括三段式相间距离、三段式接地距离保护、一段零序电流方向保护和零序反时限保

护。PRS-753A和PRS-753B均配有灵活的自动重合闸功能。

另外，装置还有专门适用于带串联电容补偿的线路的PRS-753As型号装置可供选择。

PRS-753装置内带有内置光通信板，以光接口的方式对外通信，传输保护用电流数据及开关量信息;

同时，装置还可通过独立的外置光通信转换装置与电站PCM设备的复接，实现长距离线路的纵差保护。

1.2保护配置

PRS-753光纤分相纵差成套保护装置具有如下保护和告警功能:

主保护板运行软①相关电流差动保护

件功能：

②突变量电流比率差动保护

③稳态量电流比率差动保护

④零序电流比率差动保护

⑤差流及零序差流越限告警

⑥TA断线告警及闭锁差动保护

⑦TA饱和检测和闭锁

⑧远传和远跳功能

⑨电容电流和并联电抗器补偿

后备保护板运行①独立快速跳闸段（突变量距离继电器）

软件功能：

②三段式接地距离保护和三段式相间距离保护

③两段零序方向过流及反时限零序过流保护

④PT断线自动投入过流保护

⑤非全相运行状态保护

⑥合闸于故障保护

⑦选相及分相出口跳闸功能

⑧全相及非全相运行振荡闭锁功能

⑨一次重合闸功能（可配置单重、三重、综重及停用方式）及重合闸闭锁

1.3主要性能特点

•硬件上，保护CPU采用先进的32位浮点DSP处理器，管理CPU采用32位RISC芯片，运行实

时操作系统，技术先进可靠，便于维护和升级，具有很强的兼容性。

•主保护和后备保护各有独立的起动元件，两个起动元件均动作时整套保护装置才能出口，保护

装置安全性高。

依分时分段原理构成的分相电流纵差主保护动作快速，功能完备。基于相关差动新原理的保护

判据不受线路电容电流、负荷甩流及TA饱和等的影响，具有反时限的动作特性，动作灵敏快

速；故障分量比率差动不受负荷电流的影响，是差动的灵敏段；稳态量比率差动作为全线路差

动保护的总后备；带延时的零序电流差动保护则用于对高阻接地故障提供保护。整套差动保护

的配置能够很好地满足保护快速性、灵敏性及选择性的要求。

具备通信误码检测、通道自动监测、通道故障自动闭锁和通道恢复延时开放差动保护的功能。

自带双路光纤数字通信通道，运行方式可灵活配置。当使用一主一热备用工作方式时，主、后

备通道间可根据用户需求实现自动切换功能，充分满足纵差保护数字通信可靠性的要求。

由软件实现的实时电容电流及并联电抗器补偿功能，可根据具体情况选择投退。对基于电流相

量做判断的保护设置电容电流补偿功能，进一步提高保护灵敏度；同时，装置还可根据线路两

端并联电抗器的投切状态对补偿电流做进一步的修正。

主差保护具有对TA断线和外部故障TA饱和的自动检测和闭锁功能，可由控制字选择闭锁差动

和零差保护。整套装置的动作特性受线路两端不同TA特性和TA饱和的影响小，在穿越性故障

下不会误动。

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

号的远传功能。

保护不受振荡影响。在系统振荡（无故障）时可靠不误动，在振荡中又发生故障时仍能保持保

护动作的快速性与选择性。

PT断线时，差动保护一直投入，后备投入紧急状态保护。紧急状态保护为一段式无方向性的相

过电流保护和一段零序电流保护。

自动检测非全相运行状态，并提供非全相运行状态下的保护。

在手动和自动合闸时，差动保护一直投入，且后备保护配有合闸于故障保护功能，可快速切除

全线各种故障。

不受弱馈侧安装影响，具备在弱甩源侧的正确保护功能。

灵活的自动重合闸功能。

完善的事故分析功能，包括保护事件记录、故障起动记录、故障录波记录（包括保护模块的流

程数据记录）、保护投退记录、装置运行记录、开入记录、自检记录、闭锁记录和光纤记录等。

可再现故障情况以及故障时保护装置的动作行为。

包括液晶显示、运行状态光字牌及按键在内的简明的显示界面和人机操作功能。

装置对外提供的通信接口有：三个TCP/IP以太网接口，三个RS485口，一个串行打印口。

个GPS脉冲接入口（差分输入或空接点输入，对秒、分脉冲及IRIG-B串行编码三种校时方式

自适应）。通信规约采用电力行业标准IEC60870-5-103规约。

2技术参数

2.1机械及环境参数

482.6mmX265.9mmX261.5mm（宽x高x深）

-5℃〜45℃

机箱结构尺寸：

-11℃〜55°C

正常工作温度：八

-25℃〜70C

极限工作温度：

，八

贮n-存及输：相55%-95%

对湿度：大气压86To6KPa

加2.2额定电气参数

电压定值误差：W5%

频率：50Hz

交流电流：5A或1A（额定电流L）

交流电压：100V或57.7V（额定电压U”）

直流工作电源：数字220V/110V允许偏差-20%-+15%

系统工作电压：继电+5丫允许偏差+0.15V

''允许偏差+

器回路工作电压：2V

功耗：

交流电压回路：每相不大于1VA

交流电流回路：每相不大于0.5VA

直流电源回路：正常工作时，全装置不大于35W

跳闸动作时，全装置不大于50W

保护回路过载能力：交流电压回路：交流电流回路：10倍

额定电流：40倍额定蹒定粗疏瞬婚I胳作装置经受

上述的过载电压/电流储颔量短轴能翎述蚱

允许10s

允许Is

80-115%额定电压，连续工作

2.3主要技术指标

2.3.1动作时间

差动保护全线跳闸时间：W25ms（2倍定值）

突变量距离：5-~10ms（近端），W20ms（远端）

距离I段：W30ms

2.3.2定值精度

甩流定值误差：W5%

阻抗定值误差：W5%

距离继电器精工电压:W0.25V

距离继电器精工电流:0.05In-30In

时间定值误差：W20ms

检同期元件角度误差:<±3o

快速保护暂态超越均不大于5%o

装置定值整定范围和步长见定值表。

233输出接点容量

装置出口和信号接点单接点最大允许接通功率为150W或1250VA,最大允许长期接通电流5A,多副

接点并联时接通功率和电流可以适当提高。

跳闸合闸输出接点:

接通容量10A(L/R=lms)

断流容量0.3A(L/R=1ms)

信号输出接

,接通容量5A(L/R=lms)

断流容量0.2A(L/R=lms)

辅助输出接点:

接通容量5A(L/R=lms)

断流容量0.2A(L/R=lms)

2.3.4实时时钟

掉电不停计时的实时时钟。该实时时钟具备万年历功能，能接收微机监控系统的校时。装置内部实

时时钟在装置掉电时自动切换为由时钟芯片内部锂电池供电，在电池无短路及其它异常情况下，后备电池

工作时间不少于10年。GPS校时方式下，BCPU和PCPU时钟严格与MCPU同步，误差不超过土

Imso

2.3.5电磁兼容

静电放电性能符合：GB/T14598.14T998(IV级)

快速瞬变干扰性能符合：GB/T14598.10-2007(IV级)

浪涌（冲击）抗扰度性能符合：GB/T14598.18-2007(W级)

高频电气干扰（1MHz脉冲群）性能符合：GB/T14598.13T998(III级)

辐射电磁场干扰性能符合：GB/T14598.9-2002(III级)

2.3.6绝缘试验

绝缘试验符合：GB/T14598.3-936.0

冲击电压试验符合：GB/T14598.3-938.0

2.4通讯接口

装置对外提供的通信接口有：三个TCP/IP以太网接口，三个RS485口，一个串行打印口，一路GPS接口（差

分输入或空接点输入，对秒、分脉冲及IRIG-B编码三种校时方式自适应）。通信规约采用电力行业标准IEC

60870-5-103规约，以太网接口同时支持IEC61850规约。

2.5光纤接口

光纤接口位于装置CPU板插件的背面。光接口使用符合工业标准9针SIP接口的收发一体光模块，

接口特性如下：

.线路码速率：2MHz

.线路码型：CMI

.光接头：FC/PC

.光模块收发模式：

模式一-单模

波一1310nm

.发送功率：3-9dBm

.接收灵敏度：W-40dBm

,允许最大时延：15ms

,推荐直连距离：60km（最大不超过100km）

3保护原理

3.1起动元件

装置起动采用以下方案：对分立的主、后备保护板配置相同的起动元件，其动作分别用于开放对方

板出口继电器的正电源。对方板起动元件和本板保护元件动作的出口组成“与”逻辑，它们共同动作决

定本板保护继电器的出口跳闸。

装置的起动元件分为四部分：突变量起动、相过流起动、零序过流起动和电压起动。任一起动条件

满足则确认保护起动。

3.1.1电流突变量起动

该元件测量相电流突变量的幅值，具体判据为

M>1.25M+MSet,O=A,B,C(3-1)

式中：Mr为浮动门槛，加他为“电流突变量起动定值当任一相电流突变量满足起动门槛时保护起

动。

3.1.2相过流起动

相过流起动元件的动作判据为

le>y(3-2)

如果负荷缓慢增加，三相电流始终保持对称，则位元件可能不起动，此时当满足式(3-2)后延时20ms

起动。5为“振荡闭锁过流定值”。

3.1.3零序过流起动

为保证远距离故障或经大电阻故障时保护可靠起动，设置零序过流起动元件。其动作判据为

310>loset(3-3)

式中：为“零序电流起动定值”。该式满足并持续30ms后，起动元件动作。

3.1.4电压起动

为保证在弱馈线路的弱馈侧和高阻接地故障的远故障侧，差动保护能可靠起动，设置电压起动元件。

电压起动的元件包括两个部分。第一部分是本侧低电压，且差流达到稳态量差动的门槛值置保护起动；

第二部分是对侧存在一定的零负序电压，且差流达到稳态量差动的门槛值，置保护起动。

3.2差动元件

本装置差动主保护设计的出发点，是利用两侧电流的大小及故障时间依分段分时的原则选择差动继

电器的动作判据。各差动继电器对每种判据均分相设置，同时包含一个独立的零序差动继电器。

3.2.1相关电流差动保护

3.2.1.1基本原理

本装置中所采用的相关差动新原理具体判据如下：

〜P

£|也侦)1>PxO.3Zv

v7=°(px*>5ms)(3-4)

EP\侦)>px0.3九

、J=O

p

(j-At>风(pxZ>10"6)(3-5)

7=0

式中：J为代表采样点数的变量，P为当前采样点序号(J、P均从由起动元件确定的故障发生时刻算

起)；At为采样间隔；IN为电流互感器二次侧的额定电流；E“为动作门槛值(程序己取固定值)。

以上判据中的式(3-4)为相关差动的基本起动判据，式(3-5)为相关差动保护判据。式(3-4)中的两式均

成立且式(3-5)成立就判为区内故障。式(3-4)及式(3-5)两式都具有限时动作的特性，且在故障起始一个周

波(20ms)之后该判据自动退出。

321.2特性分析

本装置中采用相关电流差动新判据的作用是快速切除对系统稳定威胁较大的大电流内部故障。具体

地说，它具有以下的突出优势：

a)具有反时限的动作特性：

由于其采用的是故障分量电流瞬时值的累加，因此内部故障愈严重，故障分量电流愈大，判为故障

则愈快，从而有效弥补了相量差动由于要计算相量而无法对严重故障快速出口的不足。

b)内、外部故障的选择性好：

对于内部故障，积分的最终结果为正；而对于外部故障，积分的最终结果则为负，时间越长，这一

特点将越明显。

c)具有天然的抵抗电容电流能力，内部故障时无需进行电容电流补偿；

对于超高压长线内部故障，虽然电容电流的影响可以使线路两端的故障电流出现较大相差，但两端

的故障分量电流的基本相位关系不会改变，因此判据中的累积值不会改变符号，电容电流将只影响到判

据的动作速度而不会引起保护拒动。另外，由于采用瞬时值做判断，判据本身具有对谐波的不敏感性，

这也有助于减小外部故障时暂态电容电流的影响。

d)由于采用故障分量，故不受负荷电流的影响；

e)基于相关差动保护原理，不受正常运行时系统振荡的影响；

f)在TA断线及TA饱和的情况下不会误动，不需闭锁。

需要说明，相关差动判据由于采用的是电流瞬时值做判断，因此故障初始时刻对于判据开始的累加

结果会产生一定的影响，但通过定值和时限(内部固定)可以正确反映特大故障电流的动作特性。另外，

该判据从原理上不能反映空投故障、单端电源及弱馈线故障等情况；但是该装置的其他差动判据能够克

服该弱点。

3.2.2突变量电流比率差动

动作判据为

]M,“+M-住/dz,O=A,B,C

(3-6)

|A,①m+A①]A0.8x|A/A„.

式中：冏)为“比率差动门槛值”，动作量、、福优为经电容电流补偿后的被保护线路两侧

的突变量电流(以下未带脚注①，含义相同)。式中相量值为当前计算值对其二周波前计算结果的差

分。突变量比差判据只在故障起始后的2周波(即40ms)内投入。

3.2.3稳态量电流差动

稳态量电流比率差动判据如下

/J>W

(3-7)

-

\zm+/J>0.6xV„>-1

式中：/助为“比率差动门槛值”；动作量/,”、为经电容电流补偿后的被保护线路两侧的电

流量。

稳态量电流比率差动保护的动作特性如3-1所示，当差流达到15倍额定电流时，不再使用制动特

性。

图3-1稳态差动保护动作特性

/I•«I\/I••|\

图中坐标L(=%”+/”1)为差动电流，/,(=册-八|)为制动电流；记力为式(3-7)中的比差门槛定

值，图中阴影区为保护动作区，差流到15倍额定电流以上无制动。

3.2.4零序电流比率差动

零序电流比率差动判据如下

。0+岫\>。:2

{•|.•|(3罚

+6A

//7Z0/<J>O'X\/,H00

式中：必为“零序比差门槛值”，动作量30、指为线路两端的零序电流。

采用零序比率差动判据主要是为了反映重负荷下的高阻接地故障。由于零序电流是故障分量，因此具有

较高的灵敏度。

本判据经100ms动作，以躲过三相合闸不同时及TA暂态过程等因素的影响。零序比率差动动作选

相跳闸。零差选相的依据是零差动作后，选出差流最大相为故障相。本装置的零序差动只有在分相差动

不动作的情况动作。

3.3差动保护特性说明

3.3.1电容电流补偿

本装置中所采取的电容电流补偿方式是，仅对本侧输入差动比较器的电流进行补偿，而经通道传送

到对侧的电流则不进行补偿，或者说只是在进行差动计算时扣除由分布电容产生的电流分别对应于两

侧的保护装置，其差流的计算公式为：

1,,_L/_J_1_1„

d<A(,m)-1WA,h।|-1'M<Am<A,c

(3-9)

1d\n)-'me+九④/-/»ie+/ne-ne.cI

式中：/心和",“分别为两侧计算的补偿电流量，其值由本侧计算的线路中点电压作用于线

路全电容得到。式中负号是由于规定两侧电流的正方向都是由母线流向线路而产生的。

3.3.2TA断线检查

本装置TA断线判据不考虑单侧三相TA断线以及两侧TA同时断线，TA断线的判据为：

3/0»i>/oTA

，儿"<'OTA(3-10)

3Uom<UOTA

、3%“</

式中：IOTA为“TA断线零序电流门槛”，装置中固定为0.1In；UOTA为“TA断线零序电压门槛”，装

置固定为2V。

式(3-10)判据满足即判为TA断线，延时4s发TA断线告警信号。TA断线瞬时闭锁突变量比率差动

保护，并可由“TA断线闭锁差动”控制字决定是否瞬时闭锁稳态量电流比率差动和零序电流比率差动。

对侧TA断线的信号将经由数字通道传送至本侧，本侧装置经延时确认后报“对侧TA断线”，与本

侧TA断线作同样的逻辑处理。

3.3.3TA饱和检测和闭锁

瞬时动作的特性使差动保护更多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护的

灵敏度。考虑到TA饱和的随机性，为既不降低内部故障时保护的灵敏度，又能克服TA饱和的不利影

响，在判据中增加对外部故障引起TA饱和的检测算法。

由于TA线性传变区的存在，在短路刚发生的很短时间内，TA是未饱和的，因此对于区外严重故障,

差流出现时刻和故障发生时刻之间存在较明显的时差，而对区内故障，二者是基本同时的，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情况,

采用波形识别技术，能快速开放保护，以便区外转区内的故障情况能够正确动作。

TA饱和不闭锁相关电流差动保护。

3.3.4对侧TA变比调节系数KTA

TA变比调节系数KTA不需要整定，软件通过两侧装置的整定值的“电流一次额定值”进行计算获

得。在装置装置上查看到的对侧电流值为已折算到本侧TA变比后的值。

3.3.5差流越限告警

为防止装置交流输入和数据采集系统故障，当三相差流中的任一相差流大于“稳态量比差门槛值”

的时间超过5秒，而突变量比差、相关差动和稳态量比差均没有动作时，发出“差流越限”告警信号。

同样，对零差保护，也设有零序差流越限告警元件。当零序差流大于“零序比差门槛值”的时间超过5

秒，而零序比差没有动作时，发出“零序差流越限”告警信号。差流越限告警元件对差动保护无任何影

响。

3.3.6远跳和远传

除交换两侧三相电流数据之外，装置也经由数字通道传送若干开关量，实现一些辅助功能，其中包

括远跳及远传。装置外端子上分别设有1组远跳和2组远传开入信号接点及2组远传开出信号接点，其中

远传开关信号的接入方式可由用户灵活使用。

3.3.6.1远&兆

根据具体情况，本侧装置远跳信号的开入接点可由本侧“母差保护”、“电抗器保护”或“失灵保

护”动作的开出接点独立或并联接通；而由对侧以开关量方式传送过来的远跳信号则是对侧要求本侧装

置跳闸的信号，装置在收到并确认了此开关量信号之后，可由“远跳受起动元件控制”控制字定值的投

退状态决定经或不经本侧起动元件（或就地判别元件）控制，直接置出口，起动跳闸继电器跳三相开关，

同时闭锁重合闸。

3.3.6.2远传

同远跳信号一样，装置也借助数字通道分别传送2组远传开入量信息，接点的接通方式也类似；它

们与远跳信号的区别之处只在于不同的接收处理上，即本侧装置在确认接收到的开关量信号为远传信号

之后，并不作用于本装置的跳闸出口，而只是如实地将所收到的这些（对侧装置的）开入接点状态反映

到本侧装置对应的开出接点上。

3.3.7差动保护动作逻辑

3.3.7.1动作逻辑说明

1）各差动元件根据“差动保护投退”硬压板、软压板和控制字的决定是否投入。

2）本保护板起动元件动作后开放另一保护板出口继电器的正电源，其输出信号在展宽7秒后依返

回条件决定返回与否，将保护整组复归。

3）有TA断线直接闭锁突变量比差，并可经“TA断线闭锁差动”控制字的投退决定是否闭锁稳态

量比差和零序比差保护。

4）在A、B、C三相差动继电器不动作的前提下，零序差动继电器动作，经100ms选相跳闸；

5）有TA饱和直接闭锁除相关电流差动外的各差动保护。

6）主差保护在以下三种情况下不分相出口，任何故障跳三相：

a）“三跳控制字”投入；

b）“三相重合闸”方式投入。

另外，在以下情况下，差动保护亦进入“三跳”逻辑，并闭锁重合闸：

a）有"闭锁重合闸”开入；

b）非全相运行再故障，跳三相，并（经“非全相故障闭重”控制字决定）闭锁重合闸；

c）多相故障及转换性故障，跳三相，并（经“多相故障闭重”控制字决定）闭锁重合闸；

d）手合故障时，跳三相，并闭锁重合闸；

e）收到“远跳”信号，当“远跳受起动元件控制”控制字定值为投入（=1）且有起动元件动

作，或该控制字整定为退出（=0）时，跳三相，并闭锁重合闸。

7）差动动作标记

差动动作标记是为提高差动保护动作的安全性和可靠性而设置。

各相差动继电器动作向对侧发送差动继电器动作标记；另外，本侧跳闸固定动作及断路器断开（TWJ

常开接点闭合且该相无流）都向对侧发送差动动作标记，以确保对侧能正确跳闸。

本侧差动保护继电器的出口则需以收到“对侧差动继电器动作标志”为必要条件，即保护装置在判

断两侧差动元件都动作的情况下才确定为本相区内故障，输出出口跳闸信号。

337.2差动保护动作逻辑图

开放出口继电器

总启动元件

TWJ

对侧差动动作标记

A相差动动作

B相差动动作

C相差动动作

零序差动动作

TA断线闭锁差动/零差

TA饱和闭锁差动/零差

图3-2差动保护动作逻辑图

3.3.8光通信部分

3.3.8.1光通信模块

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。其使用方式如图3-3和图3-4

所示。内置光通讯板完成由保护板至通道的电/光及光/电信号的转换；外置通讯设备EOC-700可以将2M/s

的光信号转换为多个64k/s或者I个2M/s的电信号，完成装置与PCM微波或光纤设备的接口功能（外置

通讯设备EOC-700详见《EOC-700技术说明书》）。

光纤通道

通同左

值-----------------------------------------------►

II-IM板，

图3-3专用光纤方式

一

数

内

外

字

置E

0置

通

光P微波/光纤通道

7通

信

通

I3Z信

设同左

设

信

备

备

板

一

图3-4数字复接方式

3.3.8.2采样同步

两侧装置一侧作为同步端（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。如果满足同步条

件，就向对侧传输数据；否则瞬时闭锁差动保护，同时启动同步过程，直到满足同步条件为止。3.3.8.3

通信可靠性

为保证通信可靠性，对通信状态的监视和处理主要包括以下几方面：

1）每帧数据进行CRC校验（由硬件实现）及代码和校验，错误则舍弃；

2）每秒进行错误帧统计，错误帧数大于一给定值时，认为通信异常，通信异常之后闭锁差动保护,

一旦通信恢复，自动恢复保护；装置自动统计数据传输的误码率，当其达到一给定值时，报自

检信息“光纤通道异常”；

3）通信为恒速率，每秒钟收到的帧数为恒定，如果连续丢失帧数大于给定值，认为通道中断；通道

中断时闭锁差动保护，一旦通信恢复，自动恢复保护；通道中断持续100ms报自检信息”光纤通

道中断”；

4）对装置内同样经由数字通信通道传送的开关量信息，采用专门的互补校验处理以进一步提高其

传送的可靠性。

33.8.4通信时钟方式

装置可以通过光纤通信板（WB680）上的拨码开关来设置光纤通信时钟方式：“内时钟（即主时钟）

〃或“外时钟（即从时钟）

PRS-753中双通道的时钟方式可以分别设定：

•当WB680上的拨码开关S3中的第1位拨为ON的时候，A通道使用内时钟（即主时钟）工作方

式；当该位为OFF的时候，A通道使用外时钟（即从时钟）工作方式。

•当WB680上的拨码开关S3中的第7位拨为ON的时候，B通道使用内时钟（即主时钟）工作方

式；当位为OFF的时候，B通道使用外时钟（即从时钟）工作方式。

采用专用光纤通道时，两侧装置均应设置为“内时钟”。此时数据发送时采用装置内部的时钟，接

收时钟从接收数据码流中提取。

在保护装置通过EOC-700装置复用SDH数字通信系统2Mbps（El）接口时，两侧装置均应设置为

“外时钟”。数据的发送时钟和接收时钟为同一时钟源，均是从接收码流中提取。

3.4选相元件

PRS-753装置的主保护采用差动选相。

PRS-753装置后备保护的选相动作采用先选相再测量的方式实现，并采取用突变量距离的全面测量

与稳态量选相测量相结合的方式：在故障开始后的第一周波投入各突变量距离继电器进行全面的选相测

量，其后转入稳态量选相。

用稳态量选相可以适应故障转换，使延时段保护也可按选相结果进行测量。稳态量选相采用多重判

据，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，能自适应于用户整定，使用方便。

稳态量选相逻辑如下：

1）判断是否接地：若3U.>U超且3，>y时，判为接地故障，反之为不接地故障。

2）接地故障选相：利用/。和A的相位关系，初步确定可能的故障类型；再根据电压的关系，确定

是单相接地还是两相接地。

3）不接地故障选相：利用/2V0.5/区分三相对称故障，并通过对线电压大小的排序确定两相故

障的故障相。

3.5距离继电器

本装置分别设置了突变量距离继电器及三段式相间和接地距离继电器，各段保护均可由用户整定独

立投退。

3.5.1突变量距离继电器

突变量接地距离继电器的动作判据为

[AU；>U细

<,1/..（3-11）

[At/；="-Z〃（M+KAIA①二4民。

突变量相间距离继电器的动作判据为

A%>%。|

{（3-12）

AU扁三妫|①①BC,CA

式中：Ue、Ue®为相和相间补偿电压；AUe、AUe®为U娜口U®。的突变量；UN、Ue®,。.

为〃®和Ue®在故障前的值，其二次值近似为U®|.=57.7V、Ue®|„=100V;Z"为突变量距离继电器

的整定阻抗（装置内部固定为40%的线路全长阻抗，不需整定）。

分析表明，突变量距离继电器有：1）距离性；2）方向性。其保护范围由整定阻抗决定。在阻抗平

面上的动作特性如图3-5所示。图中MN=（线路全长阻抗），MY=Z#圆C和C分别为正、反方

向故障时的动作特性。

本保护在故障后40ms内依次用6个突变量相和相间距离继电器进行测量,充分发挥突变量保护原理

的优点，快速切除线路40%范围内的各种故障(包括在出口和背后母线上同时发生的复故障)，在故障

40ms后则用稳态量实现保护。装置的设计实现了突变量保护与稳态量保护、选相测量与不选相测量的完

美结合。

3.5.2相间距离继电器

3.5.2.1带记忆特性的姆欧继电器动作特性

相间故障采用带记忆特性的姆欧继电器。带记忆特性的姆欧继电器的动作判据为

270°>arg7>90°(3-13)

为故障前电压，对于相间故障是健全相电压，对于三相故障是记忆电压。式(3-13)在阻抗平面上

的动作特性如图3-6所示，图中Z““、Z,„分别为保护安装侧母线至本侧及对侧的系统阻抗。图中的圆Ci和

G分别为继电器在正、反方向的动作特性。正方向短路时测量阻抗落于圆C,内，继电器能灵敏的动作；

反方向短路时测量阻抗落于第ni象限，不会落入反方向动作圆C?内，继电器肯定不会动作。因而健全相

电压极化的姆欧继电器方向性十分明确。

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3-6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动。

X

图3-6相间距离元件动作特性

3.5.2.2两相故障相间距离继电器

两相故障相间距离继电器均采用健全相电压极化的姆欧继电器。当本线长度较短时，相间故障的孤

光电阻使得相间距离I段的保护范围缩短。为扩大相间距离的保护范围，在实现的过程中，允许相间距离

偏移一定的角度，参见式(3-14),通过整定“相间距离偏移角度定值0”实现。

相间距离继电器在有些情况下，可能躲不开负荷阻抗。装置配置了“负荷限制电阻定值”，通过负

荷线限制距离。参照图(3-7),负荷线为与整定阻抗平行的一条直线，其与实轴的交点值为“负荷

限制电阻定值

27«.>arg七吊>”5

BC七pzdBC

两相故障三段相间距离继电器在阻抗平面上的动作特性如图3-7所示。