PRS-778-遼寧220-202技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)

UYG深瑞

PRS-778微機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置

技術(shù)說(shuō)明書(shū)

Ver2.02（遼寧220kV版）

編寫(xiě)：江衛(wèi)良史澤兵

審核：郝后堂于震李延新

批準(zhǔn)：徐成斌

長(zhǎng)園深瑞眶保自動(dòng)化有跟公司

（原深圳南瑞科技有限公司）

二。。八年八月

本說(shuō)明書(shū)為PRS-778裝置用于遼寧地區(qū)220kV系統(tǒng)時(shí)的技術(shù)說(shuō)明書(shū)，適用于PRS-778

軟件PRS-778LN2/LN3V2.02及以上版本。

說(shuō)明：PRS-778裝置應(yīng)用于遼寧地區(qū)220kV系統(tǒng)時(shí)的軟件編號(hào)在“778”后增加"LN”,PRS-

778LN版軟件分類如下：

序號(hào)軟件版本備注

PRS-778LN2適用于遼寧地區(qū)220kV兩卷變保護(hù)

2PRS-778LN3適用于遼寧地區(qū)220kV三卷變保護(hù)

目錄

1裝置概述.....................................................1

1.1應(yīng)用范圍..........................................................1

1.2保護(hù)配置..........................................................1

1.3典型應(yīng)用配置......................................................2

1.4主要性能特點(diǎn)......................................................3

2技術(shù)參數(shù).....................................................4

2.1機(jī)械及環(huán)境參數(shù)....................................................4

2.2額定電氣參數(shù)......................................................4

2.3主要技術(shù)指標(biāo)......................................................4

2.4通訊接口..........................................................5

3保護(hù)接線....................................................6

3.1TA接線原則及其平衡...............................................6

3.2差流計(jì)算公式......................................................6

4保護(hù)原理.....................................................8

4.1啟動(dòng)元件..........................................................8

4.2差動(dòng)速斷..........................................................8

4.3比率差動(dòng)保護(hù)......................................................8

4.4采樣值差動(dòng)保護(hù)...................................................10

4.5差動(dòng)保護(hù)的其他相關(guān)元件...........................................12

4.6復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù).............................................13

4.7零序過(guò)流保護(hù)（中性點(diǎn)接地保護(hù)）...................................14

4.8間隙零序保護(hù)（中性點(diǎn)不接地保護(hù)）.................................15

4.9過(guò)負(fù)荷保護(hù).......................................................15

4.10TV斷線判別元件.................................................15

4.11TA斷線判別元件..................................................15

5輔助功能...................................................17

5.1信號(hào)系統(tǒng).........................................................17

5.2事故分析與過(guò)程記錄...............................................17

6定值清單及整定說(shuō)明..........................................22

6.1PRS-778LN2（兩卷變）定值清單及整定說(shuō)明.........................22

6.2PRS-778LN3（三卷變）定值清單及整定說(shuō)明.........................27

7硬件說(shuō)明....................................................33

7.1裝置整體結(jié)構(gòu)（硬件原理圖）........................................33

7.2動(dòng)作出口..........................................................34

7.3輸入開(kāi)關(guān)量........................................................36

7.4信號(hào)接點(diǎn)..........................................................37

7.5裝置接線與安裝....................................................38

8訂貨須知....................................................39

8.1基本訂貨參數(shù)......................................................39

8.2裝置軟件編號(hào)定義..................................................39

8.3裝置軟件版本列表..................................................40

附錄A裝置使用...............................................41

A...............................................................................................................................................1

面板布置與顯示..........................................................41

A.2菜單界面操作說(shuō)明.................................................43

附錄B裝置調(diào)試與投運(yùn).........................................57

B.1調(diào)試資料準(zhǔn)備.....................................................57

B...............................................................................................................................................2

通電前檢查..............................................................57

B.3上電檢查..........................................................57

B.4整機(jī)調(diào)試..........................................................57

B.5裝置投入運(yùn)行操作步驟..............................................58

B.6注意事項(xiàng).........................................................58

附錄C裝置通訊說(shuō)明（IEC60870-5-103規(guī)約）.....................60

C.1定值和交流量.....................................................60

C...............................................................................................................................................2

保護(hù)動(dòng)作事件............................................................60

C.3自檢信息...........................................................63

C.4保護(hù)開(kāi)關(guān)量........................................................64

C.5故障錄波實(shí)際通道序號(hào)表（ACC）......................................................................65

附錄D差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算.......................................66

D.1比率差動(dòng).........................................................66

D.2差動(dòng)速斷.........................................................69

附錄E后備保護(hù)整定計(jì)算.......................................70

E.1復(fù)壓閉鎖過(guò)流.....................................................70

E2

變壓需葵施益后看毒鬲二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二m

E.3變壓器不接地運(yùn)行后備保護(hù)...........................................72

E.4阻抗保護(hù)...........................................................73

【附圖1】裝置背視圖..................................................75

［附圖2】裝置開(kāi)入開(kāi)出端子排接線圖(PRS-778LN2)............................................76

【附圖3】裝置開(kāi)入開(kāi)出端子排接線圖(PRS-778LN3)............................................77

［附圖4］裝置交流端子接線圖(PRS-778LN2)........................................................78

［附圖5］裝置交流端子接線圖(PRS-778LN3)........................................................79

【附圖6】裝置正面布置及安裝開(kāi)孔圖...................................80

1裝置概述

1.1應(yīng)用范圍

PRS-778微機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置適用于500kV及以下各種電壓等級(jí)的變壓器。它集成了一臺(tái)變壓

器的全套電量保護(hù)，主保護(hù)和后備保護(hù)共用一組TA,可滿足各種電壓等級(jí)變壓器的雙套主保護(hù)和雙套后

備保護(hù)完全獨(dú)立配置的要求，滿足變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

1.2保護(hù)配置

PRS-778裝置集成了一臺(tái)變壓器的全套電量保護(hù)，每項(xiàng)保護(hù)功能均可通過(guò)整定或壓板設(shè)置分別選擇

投退。

表1-1PRS-778LN2裝置保護(hù)配置表

保護(hù)元件配置方式備注

①差動(dòng)速斷保護(hù)

②比率差動(dòng)保護(hù)

③采樣值差動(dòng)保護(hù)

主保護(hù)

④差流越限告警。只發(fā)信

⑤TA斷線告警及閉鎖差動(dòng)保護(hù),可選擇是否閉鎖比率差動(dòng)

⑥TA飽和閉鎖,閉鎖比率差動(dòng)

①?gòu)?fù)壓過(guò)流保護(hù)1段2時(shí)限,可經(jīng)復(fù)壓閉鎖

②零序過(guò)流保護(hù)1段1時(shí)限

③間隙過(guò)流保護(hù)1段1時(shí)限

局壓側(cè)后

④零序過(guò)壓保護(hù)1段1時(shí)限

備

⑤過(guò)負(fù)荷告警1段1時(shí)限

⑥過(guò)負(fù)荷啟動(dòng)風(fēng)冷1段1時(shí)限

⑦過(guò)負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓1段1時(shí)限

低壓側(cè)后

①?gòu)?fù)壓過(guò)流保護(hù)1段1時(shí)限,可經(jīng)復(fù)壓閉鎖

備

表1-2PRS-778LN3裝置保護(hù)配置表

保護(hù)元件配置方式備注

①差動(dòng)速斷保護(hù)

②比率差動(dòng)保護(hù)

③采樣值差動(dòng)保護(hù)

主保護(hù)

④差流越限告警。只發(fā)信

⑤TA斷線告警及閉鎖差動(dòng)保護(hù),可選擇是否閉鎖比率差動(dòng)

⑥TA飽和閉鎖,閉鎖比率差動(dòng)

①?gòu)?fù)壓過(guò)流保護(hù)1段2時(shí)限,可經(jīng)復(fù)壓閉鎖

回壓側(cè)后

②零序過(guò)流保護(hù)1段2時(shí)限

備

③間隙過(guò)流保護(hù)1段1時(shí)限

④零序過(guò)壓保護(hù)1段1時(shí)限

⑤過(guò)負(fù)荷告警1段1時(shí)限

⑥過(guò)負(fù)荷啟動(dòng)風(fēng)冷1段1時(shí)限

⑦過(guò)負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓1段1時(shí)限

中壓側(cè)后

①?gòu)?fù)壓過(guò)流保護(hù)1段2時(shí)限,可經(jīng)復(fù)壓閉鎖

備

,可經(jīng)復(fù)壓閉鎖，取低壓側(cè)開(kāi)關(guān)

①?gòu)?fù)壓過(guò)流保護(hù)2段，各1時(shí)限

TA

低壓側(cè)后

,可經(jīng)復(fù)壓閉鎖

備

②復(fù)壓電抗過(guò)流保護(hù)2段，各1時(shí)限,取變壓器低壓側(cè)和電抗器之

間的TA

1.3典型應(yīng)用配置

裝置考慮了變壓器保護(hù)的最大配置要求，圖1-1為PRS-778LN3裝置在220kV系統(tǒng)三卷變保護(hù)中的

典型應(yīng)用，其具體接線方式應(yīng)參考實(shí)際應(yīng)用。

任壓惻''［百

圖1-1PRS-778LN3在三卷變中的典型應(yīng)用配置

1.4主要性能特點(diǎn)

?高性能的數(shù)字濾波算法：裝置采樣率為每周波24點(diǎn)，采用全周傅氏算法，在較高采樣率的前提下，保

證在故障全過(guò)程對(duì)所有繼電器的實(shí)時(shí)計(jì)算，使裝置具有很高的固有可靠性和及時(shí)動(dòng)作速度。

?獨(dú)立的啟動(dòng)元件：裝置的兩個(gè)DSP板互為啟動(dòng)和閉鎖；同時(shí)每種保護(hù)均有各自不同的啟動(dòng)元件，各保護(hù)

元件只有在其相應(yīng)的啟動(dòng)元件動(dòng)作后才能出口跳閘。

?變壓器差動(dòng)各側(cè)電流的自動(dòng)平衡補(bǔ)償:變壓器各側(cè)TA二次電流相位由軟件自動(dòng)調(diào)整，采用丫一.變換調(diào)

整差流平衡，便于明確區(qū)分涌流和故障的特征，大大加快保護(hù)的動(dòng)作速度。

?完善的穩(wěn)態(tài)差動(dòng)保護(hù)配置：本裝置穩(wěn)態(tài)差動(dòng)保護(hù)由差動(dòng)電流速斷保護(hù)和比率差動(dòng)保護(hù)組成。比率差動(dòng)動(dòng)

作特性采用三折線，勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)采用本公司獨(dú)創(chuàng)的二次諧波復(fù)合制動(dòng)原理或波形識(shí)別原理。

?獨(dú)特的采樣值差動(dòng)：采樣值差動(dòng)本身具備識(shí)別勵(lì)磁涌流和外部故障TA飽和的能力，不需要另外附加勵(lì)

磁涌流制動(dòng)判據(jù)，同時(shí)其數(shù)據(jù)窗為小于一個(gè)周波的短窗，故可以實(shí)現(xiàn)大多數(shù)變壓器內(nèi)部故障的快速切

除。

?完備的TA斷線、短路閉鎖與報(bào)警功能：采用可靠的TA斷線和短路閉鎖功能，保證裝置在TA斷線、短

路及交流采樣回路故障時(shí)不誤動(dòng)。

?先進(jìn)的TA飽和閉鎖技術(shù)：采用可靠的TA飽和閉鎖功能，可有效防止在TA深度飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

?靈活完善的后備保護(hù)：各側(cè)后備保護(hù)考慮最大配置要求，其動(dòng)作元件跳閘出口可以整定，適用于各種跳

閘方式。

?完善的事故分析功能：裝置具有完善的記錄，包括保護(hù)事件記錄、啟動(dòng)記錄、錄波記錄、保護(hù)投退記錄、

裝置運(yùn)行記錄、裝置操作記錄、開(kāi)入記錄、自檢記錄和閉鎖記錄等。裝置還具有保護(hù)邏輯透明化分析

功能，對(duì)保護(hù)的主要?jiǎng)幼鬟壿嬓袨橛性敿?xì)的記錄，能動(dòng)態(tài)再現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作流程。

?完美的人機(jī)界面：正常時(shí)液晶可顯示時(shí)間、變壓器的主接線及差流大小等。鍵盤(pán)操作簡(jiǎn)單，采用菜單方

式，僅有八個(gè)按鍵，易于學(xué)習(xí)掌握。人機(jī)對(duì)話中所有的菜單均為簡(jiǎn)體漢字，打印的報(bào)告也為簡(jiǎn)體漢字,

使用方便。

?強(qiáng)大的通信功能：裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)交換采用電流環(huán)接口，不同功能模塊隔離供電，保證裝置部分模塊發(fā)生

故障時(shí)不會(huì)影響其他模塊的正常工作。裝置對(duì)外提供的通信接口有：三個(gè)TCP/IP以太網(wǎng)接口，三個(gè)

RS485口，一個(gè)串行打印口，一路GPS接口（差分輸入或空節(jié)點(diǎn)輸入，對(duì)秒、分脈沖及IRIG-B串行

編碼三種校時(shí)方式自適應(yīng)）。通信規(guī)約采用電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC60870-5-103規(guī)約。

2技術(shù)參數(shù)

2.1機(jī)械及環(huán)境參數(shù)

機(jī)箱結(jié)構(gòu)尺寸：482.6mmX265.9mmX283mm（寬x高x深）

正常工作溫度：-5。＜2?45P

極限工作溫度：-10℃T5c

貯存及運(yùn)輸：相-25C?70c

對(duì)濕度：大氣壓5%-95%

力：o/_1八（izn-

2.2額定電氣參數(shù)

頻率：50Hz

交流電壓：交流電100V或100/J3V（額定電壓Un）

流：直流工作電源：5A或1A（額定電流In）

數(shù)字系統(tǒng)工作電壓：220V/110V,允許偏差：-20%-+15%

繼電器回路工作電壓:+5V,允許偏差：±0.15V

功耗：+24V,允許偏差：±2V

交流電壓回路：

交流電流回路：Un=100V,每相不大于0.5VA

直流電源回路：每相不大于0.5VA

正常工作時(shí)，全裝置不大于35W

跳閘動(dòng)作時(shí).，全裝置不大于50W

保護(hù)回路過(guò)載能力：

交流電壓回路：12倍額定電壓，連續(xù)工作

交流電流回路：2倍額定電流，連續(xù)工作（大于Imin）

10倍額定電流，允許10s

40倍額定電流，允許Is

直流電源回路：80?115%額定電壓，連續(xù)工作

裝置經(jīng)受上述的過(guò)載電流/電壓后，絕緣性能不下降。

2.3主要技術(shù)指標(biāo)

2.3.1動(dòng)作時(shí)間

差動(dòng)速斷：比W15ms（2倍整定值）

率差動(dòng)：采樣W30ms（2倍整定值）

值差動(dòng)：W25ms（2倍整定值）

2.3.2定值精度

電流定值誤差電壓定W5°/o

值誤差阻抗定值誤差W5%

時(shí)間定值誤差W5%

裝置定值整定范圍和亞1%整定值+40ms

步長(zhǎng)見(jiàn)定值表。

233輸出接點(diǎn)容量

裝置出口和信號(hào)接點(diǎn)單接點(diǎn)最大允許接通功率為150W或1250VA,最大允許長(zhǎng)期接通電流5A,多副

接點(diǎn)并聯(lián)時(shí)接通功率和電流可以適當(dāng)提高。兩種方式下接點(diǎn)均不允許斷孤。

2.3.4實(shí)時(shí)時(shí)鐘

掉電不停計(jì)時(shí)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。該實(shí)時(shí)時(shí)鐘具備萬(wàn)年歷功能，能接收微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的校時(shí)。裝置內(nèi)部實(shí)

時(shí)時(shí)鐘在裝置掉電時(shí)自動(dòng)切換為由時(shí)鐘芯片內(nèi)部鋰電池供電，在電池?zé)o短路及其它異常情況下，后備甩池

工作時(shí)間不少于10年。BCPU和PCPU時(shí)鐘嚴(yán)格與MCPU同步，誤差不超過(guò)±5ms。

2.3.5電磁兼容

靜電放電性能符合：GB/T14598.14-1998（IV級(jí)）

快速瞬變干擾性能符合：GB/T14598.10-2007（IV級(jí)）

浪涌（沖擊）抗擾度性能符合：GB/T14598.18-2007（IV級(jí)）

高頻電氣干擾（1MHz脈沖群）性能符合：GB/T14598.13-1998（IH級(jí)）輻射電磁場(chǎng)干擾性能符

合：GB/T14598.9-2002（HI級(jí)）

2.3.6絕緣試驗(yàn)

絕緣試驗(yàn)符合：GB/T14598.3-936.0

沖擊電壓試驗(yàn)符合：GB/T14598.3-938.0

2.4通訊接口

裝置對(duì)外提供的通信接口有：三個(gè)TCP/IP以太網(wǎng)接口，三個(gè)RS485口，一個(gè)串行打印口，一路

GPS接口（差分輸入或空節(jié)點(diǎn)輸入，對(duì)秒、分脈沖及IRIG-B串行編碼三種校時(shí)方式自適應(yīng)）。通信規(guī)約

采用電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC60870-5-103規(guī)約。

3保護(hù)接線

3.1TA接線原則及其平衡

為了簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)接線，改善（相電流）涌流制動(dòng)特性，本裝置要求變壓器各側(cè)TA均按Y形接線，并

要求各側(cè)TA均按相同極性接入，都以母線側(cè)為極性端，參見(jiàn)第1章應(yīng)用配置圖。裝置內(nèi)部對(duì)變壓器Y

形側(cè)的電流進(jìn)行相位校正，其效果與將TA按A形接線完全相同。

TA二次側(cè)電流的Y—A轉(zhuǎn)換示意圖如下所示：

11點(diǎn)鐘接線1點(diǎn)鐘接線

Iab=Ia-IbIac=Ia-Ic

Ibc=Ib-IcIba=Ib-Ia

Ica=Ic-IaIcb=Ic-Ib

另外，裝置還對(duì)變壓器各側(cè)TA變比不一致進(jìn)行調(diào)整，即每側(cè)設(shè)置一個(gè)TA變比調(diào)節(jié)系數(shù)，裝置采集

的電流量乘以該系數(shù)即為T(mén)A變比調(diào)整后得到的量。裝置只需要將變壓器相關(guān)參數(shù)輸入（參見(jiàn)定值表）就

可以自動(dòng)得到各側(cè)TA調(diào)節(jié)系數(shù)，無(wú)需外接輔助TA,與使用硬件回路調(diào)整相比，可靠性更高。

3.2差流計(jì)算公式

裝置顯示和計(jì)算的差流和制動(dòng)電流如下表3-1,高、中、低壓側(cè)分別以下標(biāo)H、M和L表示。

表3-1三相差流和制動(dòng)電流計(jì)算公式

接線方式差動(dòng)電流制動(dòng)電流

Ida=IHab+IMab+ILabIdbIra=(|IHab|+|IMab|+|ILab|)/2

Y/Y/Y-12-12-12=IHbc+IMbc+ILbcIde=Irb=(|IHbc|+|IMbc|+|ILbc|)/2

IHca+IMea+ILeaIrc=(|IHca|+|IMca|+|ILca|)/2

Ida=IHab+IMab+ILaIdbIra=(|IHab|+|IMab|+|ILa|)/2

Y/Y/A-12-12-11=IHbc+IMbc+ILbIde=Irb=(|IHbc|+|IMbc|+|ILb|)/2

IHca+IMea+ILcIre=(|IHca|+|IMca|+|ILc|)/2

Ida=IHab+IMa+ILaIdb=Ira=(|IHab|+|IMa|+|ILa|)/2

Y/A/A-12-11-11IHbc+IMb+ILbIrb=(|IHbc|+|IMb|+|ILb|)/2

Ide=IHca+IMe+ILcIrc=(|IHca|+|lMc|+|lLc|)/2

Ida=IHac+IMac+ILaIra=(|IHac|+|IMac|+|ILa|)/2

Y/Y/A-12-12-1Idb=IHba+IMba+ILbIrb=(|IHba|+|IMba|+|ILb|)/2

Ide=IHcb+IMeb+ILcIrc=(|IHcb|+|IMcb|+|ILc|)/2

Ida=IHac+IMa+ILalra=(|IHac|+|lMa|+|lLa|)/2

Y/A/A-12-1-1Idb=IHba+IMb+ILbIrb=(|IHba|+|IMb|+|ILb|)/2

Ide=IHcb+IMe+ILcIrc=(|IHcb|+|IMc|+|ILc|)/2

Ida=IHab+ILabIra=(|IHab|+|ILab|)/2

Y/Y-12-12Idb=IHbc+ILbcIrb=(|IHbc|+|ILbc|)/2

Ide=IHca+ILcaIrc=(|IHca|+|ILca|)/2

Ida=IHab+ILaIra=(|IHab|+|ILa|)/2

Y/A-12-11Idb=IHbc+ILbIrb=(|IHbc|+|ILb|)/2

Ide=IHca+ILcIre=(|IHca|+|ILc|)/2

Ida=IHac+ILaIra=(|IHac|+|ILa|)/2

Y/A-12-1Idb=IHba+ILbIrb=(|IHba|+|lLb|)/2

Ide=IHcb+ILcIre=(|IHcb|+|ILc|)/2

【注意】：由于丫一〉△轉(zhuǎn)換的原因，Y側(cè)電流變換為兩相電流之差，放大了倍，△側(cè)電流通

過(guò)平衡系數(shù)的補(bǔ)償也放大了吏倍，使得差動(dòng)電流和制動(dòng)電流都放大了立倍，因此，在定值整定計(jì)

算時(shí)，所有的差動(dòng)電流和制動(dòng)電流定值都應(yīng)乘以V3。詳細(xì)說(shuō)明參見(jiàn)《附錄D差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算》。

4保護(hù)原理

4.1啟動(dòng)元件

PRS-778裝置利用雙保護(hù)主板(BCPU和PCPU)互為閉鎖啟動(dòng)，啟動(dòng)元件動(dòng)作后，開(kāi)放出口正電源；同時(shí)，

針對(duì)不同的保護(hù)設(shè)置不同的啟動(dòng)元件。各保護(hù)元件只有在本身動(dòng)作且另一主板上相應(yīng)的啟動(dòng)元件動(dòng)作后才

能跳閘出口。

差動(dòng)啟動(dòng)元件：max(Ida,Idb,Ide}＞比率差動(dòng)啟動(dòng)電流定值

高(中)壓側(cè)后備保護(hù)啟動(dòng)：相電流啟動(dòng)元件：max(Ia,Ib,Ic)＞相電流啟動(dòng)定值

零序電流啟動(dòng)元件：零序電流＞零序電流啟動(dòng)定值

零序電壓?jiǎn)?dòng)元件：零序電壓＞零序電壓?jiǎn)?dòng)定值

間隙由流啟動(dòng)元件?間哨由流〉間隙由流啟動(dòng)宗伯

低壓側(cè)后備保護(hù)啟動(dòng)：相電流啟動(dòng)元件：max(la,lb,Ie}＞相電流啟動(dòng)定值

注：“零序電流”為外接零序電流；

“零序電壓”為開(kāi)口三角零序電壓；

“相電流啟動(dòng)定值”為相應(yīng)側(cè)所有相電流過(guò)流元件定值的最小值；

“零序電壓?jiǎn)?dòng)定值”為相應(yīng)側(cè)零序電壓元件定值；

“I'ffl暗由湍白勸京佰”*1*日由fllll'Rl船由游不性宓佰

4.2差動(dòng)速斷

任一相差流大于整定值/以M(差動(dòng)速斷電流定值)時(shí)，該保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作切除變壓器。動(dòng)作邏輯及動(dòng)

作特性分別見(jiàn)圖4-1和圖4-3。/血定值按躲過(guò)最大勵(lì)磁涌流整定，返回系數(shù)取0.95。作為差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)

嚴(yán)重故障的保護(hù)，TA斷線不閉鎖該保護(hù)。

差動(dòng)速斷元件動(dòng)作〉——M

差動(dòng)硬壓板投入一〉---------&

差動(dòng)速斷軟壓板投》一I-&一工差動(dòng)速斷跳回

差動(dòng)啟動(dòng)元件〉

圖4-1差動(dòng)速斷邏輯框圖

4.3比率差動(dòng)保護(hù)

比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作邏輯如圖4-2所示，比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性采用三折線方式實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)圖4-3)。

圖4-3中〃為差動(dòng)甩流，/為制動(dòng)電流；Icdqd為“比率差動(dòng)啟動(dòng)電流定值”,Icdsd為“差動(dòng)速斷電流定

值”，的、上、心為比率差動(dòng)“比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)定值"，。/、為比率特性“拐點(diǎn)制

動(dòng)電流定值”。比率差動(dòng)啟動(dòng)電流定值ic期/用以躲過(guò)變壓器正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流，返回系數(shù)取

0.9。

TA飽和閉鎖元件

勵(lì)磁涌流閉鎖元件〉

比率走動(dòng)元件動(dòng)作〉

差動(dòng)硬壓板投入

比率差動(dòng)軟壓板投入

TA斷線閉鎖元件比率差動(dòng)保護(hù)跳閘

差動(dòng)啟動(dòng)元件

圖4-2比率差動(dòng)邏輯框圖

IdA

Icdsd

T.,k2

Icdqdkl|

IrlIr2Ir

圖4-3穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性

4.3.1動(dòng)作方程

比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程如下：

Id+Icdqd，r—'rX

”>k?(z-/rl)+k\Ir\+Icdqd,Irl<WI(4-1)

。-7以)+'2一>1)+'13+1cdqd,￡>A2

式中：〃為差動(dòng)電流21/為制動(dòng)電流，。今夕分別為變壓器各側(cè)

電流)；佑、％2、為比率斜率，kl/,2為拐點(diǎn)制動(dòng)電流，如</0(比率差動(dòng)

制動(dòng)系數(shù)上和公由裝置內(nèi)取固定值,分別取左=0.1、依=0.75,依可由用戶整定；拐點(diǎn)電流由

裝置內(nèi)取固定值，分別取/”=。,

4.3.2勵(lì)磁涌流閉鎖原理

裝置的勵(lì)磁涌流閉鎖方式有以下兩種，用戶可由定值“涌流閉鎖方式控制字”來(lái)選擇使用。若考慮

保護(hù)的雙重化配置，則比率差動(dòng)保護(hù)其中一套采用二次諧波復(fù)合制動(dòng)原理，另一套采用波形識(shí)別原理。

4.3.2.1二次諧波

利用三相差電流中的二次諧波與基波的比值作為勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)，其動(dòng)作方程如下：

（4-2）

式中：為每相差動(dòng)電流中的二次諧波，//,“為對(duì)應(yīng)相差動(dòng)電流的基波，K2妙為二次諧波制動(dòng)系數(shù)。

本裝置采用我公司獨(dú)創(chuàng)的二次諧波復(fù)合邏輯制動(dòng)原理，該原理已為大量的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)所證實(shí)。具體如

下：

1）對(duì)Y/A接線變壓器，差流反映Y形接線側(cè)兩相電流相量差，見(jiàn)表3-1。變壓器在Y形接線側(cè)空

投時(shí)，單相電流中較強(qiáng)的涌流特征（二次諧波含量或間斷角）在兩相電流相減后，差流中的涌

流特征可能減弱。這種情況下，從差流提取二次諧波分量實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的傳統(tǒng)方法可能失效。本裝

置變壓器Y側(cè)的TA也按Y形接入，故當(dāng)差流二次諧波未能制動(dòng)時(shí)，可進(jìn)一步用兩個(gè)相電流中

的二次諧波進(jìn)行制動(dòng)，這就大大提高了涌流制動(dòng)的可靠性。

2）常規(guī)二次諧波涌流制動(dòng)原理在任一相差流涌流制動(dòng)時(shí)，閉鎖全部三相比率差動(dòng)保護(hù)，稱為“或

制動(dòng)邏輯。若單純用“或'’邏輯進(jìn)行制動(dòng)，空投于故障變壓器時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作速度有可能

較慢。本裝置則根據(jù)涌流和故障電流在三相差流中的反映，采用涌流復(fù)合制動(dòng)邏輯：在變壓器

無(wú)故障時(shí)采用“或'’邏輯制動(dòng)方式可靠地避開(kāi)涌流，空投于故障變壓器時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為分相制動(dòng)

方式。保證了空投于故障變壓器時(shí)比率差動(dòng)保護(hù)仍能快速靈敏動(dòng)作。

4.3.2.2波形識(shí)別

故障時(shí)，差流基本上是工頻正弦波，而勵(lì)磁涌流時(shí)，有大量的諧波分量存在，波形發(fā)生畸變、間斷

和不對(duì)稱。利用算法識(shí)別出這種畸變，即可識(shí)別出勵(lì)磁涌流。

故障時(shí)，有如下表達(dá)式成立：

S+<Kb*（4-3）

式中：S,為八/，的半波積分值，為?的半波積分值；公為波形不對(duì)稱系數(shù)。/'為差流

i—i+-

導(dǎo)數(shù)前半波某一點(diǎn)的數(shù)值，/'r為差流導(dǎo)數(shù)后半波對(duì)應(yīng)點(diǎn)的數(shù)值。

—

2

波形不對(duì)稱系數(shù)燈一般整定為01?0.3之間，推薦整定A=0.12。

4.4采樣值差動(dòng)保護(hù)

采樣值差動(dòng)是微機(jī)保護(hù)特有的一種差動(dòng)保護(hù)，它將傳統(tǒng)的相量轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞑蓸狱c(diǎn)（瞬時(shí)值）的比率差

動(dòng)，并依靠多點(diǎn)重復(fù)判斷來(lái)保證可靠性。采樣值差動(dòng)保護(hù)的邏輯圖如圖4-4所示。

采樣值差動(dòng)元件布〉

差動(dòng)硬壓板投入采樣值差動(dòng)軟壓做A

采樣值差動(dòng)跳閘

差動(dòng)啟動(dòng)元件

圖4-4采樣值差動(dòng)邏輯框圖

采樣值差動(dòng)保護(hù)的設(shè)置主要是為一般的非輕微變壓器內(nèi)部故障提供一個(gè)“速動(dòng)段”（其定值遠(yuǎn)低于

差動(dòng)速斷定值，且數(shù)據(jù)窗小于一個(gè)周波），有助于消除二次諧波判據(jù)帶來(lái)的長(zhǎng)延時(shí)影響。它可快速切除絕

大多數(shù)非輕微的變壓器相間、接地故障。其動(dòng)作方程為：

Id>icdqd

-（4-4）

4>KXlr

n

式中：〃為采樣值差動(dòng)電流，id=2ii

匕（lb…，

/=1。為采樣值制動(dòng)電流，ir=-2

為變壓器各側(cè)電流的瞬時(shí)采樣值）；/i””為采樣值差動(dòng)啟動(dòng)電流（裝置內(nèi)固定,取為1.5/“）；k為

圖4-5采樣值差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性

采樣值差動(dòng)保護(hù)具有很強(qiáng)的躲涌流能力，因此不需要再附加涌流閉鎖判據(jù)。采樣值差動(dòng)判據(jù)的

返回條件是穩(wěn)態(tài)差流小于“比率差動(dòng)啟動(dòng)電流定值”（Icdqd

由于采樣值差動(dòng)反映的是時(shí)變的瞬時(shí)值，且由多點(diǎn)重復(fù)判斷來(lái)保證可靠性,所以其有效動(dòng)作值

有一個(gè)下限值和上限值。二者之間有些工況能動(dòng)，有些工況不能動(dòng)，稱為模糊區(qū)。在本裝置中模糊區(qū)為

[1.414Zw,1.848Ze</<7</],模糊比為a=L3°65。

4.5差動(dòng)保護(hù)的其他相關(guān)元件

451差流越限監(jiān)視

為防止裝置交流輸入和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)故障，以及防止變壓器運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)較大差流，當(dāng)任一相差流大

于“比率差動(dòng)啟動(dòng)電流定值”(上)的時(shí)間超過(guò)10秒種時(shí)發(fā)出差流越限告警信號(hào)。該元件對(duì)差動(dòng)保護(hù)無(wú)

任何影響，但差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)閉鎖該元件發(fā)信。

4.5.2TA斷線告警及閉鎖差動(dòng)保護(hù)

不考慮一側(cè)三相TA斷線及多側(cè)TA斷線和故障同時(shí)發(fā)生的可能性。在此前提下，可利用以下特征區(qū)

分是TA斷線還是故障，如果是TA斷線，再具體識(shí)別斷線相。

—TA斷線故障

電流變化情況僅斷線側(cè)電流突變多側(cè)電流突變

電流變化趨勢(shì)由大變小由小變大

電流幅值情況罰”-In

電流突變的標(biāo)準(zhǔn)是突變量是否大于5-10%1邸

TA斷線達(dá)8秒鐘發(fā)告警信號(hào)，通過(guò)整定控制是否瞬時(shí)閉鎖相關(guān)的差動(dòng)保護(hù)；TA斷線返回條件是木

側(cè)無(wú)負(fù)序電流，即本側(cè)負(fù)序電流小于TA斷線負(fù)序電流門(mén)檻(內(nèi)部固定值)。

TA斷線閉鎖差動(dòng)按下面原則處理：

1)“TA斷線閉鎖差動(dòng)控制字”整定為“1”時(shí)，表示TA斷線或短路始終閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)；

2)“TA斷線閉鎖差動(dòng)控制字”整定為“0”時(shí)?，表示TA斷線或短路不閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)。需要

說(shuō)明的是：TA斷線閉鎖功能主要是為了防止TA斷線而引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，它遵循以下幾

點(diǎn)原則：一是不考慮一側(cè)三相TA斷線以及多側(cè)TA斷線和故障同時(shí)發(fā)生；二是故障與TA斷線同時(shí)發(fā)生

允許差動(dòng)保護(hù)跳閘；三是先TA斷線后發(fā)生故障閉鎖相關(guān)保護(hù)；四是先發(fā)生故障后TA斷線保護(hù)應(yīng)出口跳

閘。

4.5.3TA飽和閉鎖

為防止在區(qū)外故障時(shí)，由于TA飽和原因造成差動(dòng)保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)，裝置有TA飽和檢測(cè)元件判別TA

是否飽和，并確定是否閉鎖相關(guān)差動(dòng)保護(hù)。

在區(qū)內(nèi)故障時(shí)會(huì)有：

切N1切Ai.(4-5)

I-i=l

式中：n為變壓器共有的側(cè)數(shù)。

上式左邊相當(dāng)于制動(dòng)電流，右邊相當(dāng)于差動(dòng)甩流，在區(qū)外故障或區(qū)外故障且TA飽和時(shí)上式都不成

立。實(shí)際上若差流是由于TA飽和產(chǎn)生，差流都是在TA飽和一段時(shí)間后產(chǎn)生，所以裝置中利用制動(dòng)電流

與差動(dòng)電流表現(xiàn)的時(shí)序一致性來(lái)判別是否飽和，若飽和則閉鎖相關(guān)保護(hù)。

4.6復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)

裝置設(shè)有復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)來(lái)作為變壓器各側(cè)相間故障的后備保護(hù)。各段過(guò)流保護(hù)可分別通過(guò)整定

控制字來(lái)選擇是否經(jīng)過(guò)復(fù)壓閉鎖，以及是否投入。

?PRS-778LN2中，復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)在各側(cè)的配置情況為：

①高壓側(cè)：I段2時(shí)限，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖；

②低壓側(cè)：I段1時(shí)限，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖。

?PRS-778LN3中，復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)在各側(cè)的配置情況為：

①高壓側(cè)：I段2時(shí)限，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖；

②中壓側(cè)：I段2時(shí)限，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖；

③低壓側(cè)：I、H段各1時(shí)限，均可經(jīng)復(fù)壓閉鎖。另外，裝置還配置了兩段電抗過(guò)流，可經(jīng)復(fù)壓閉

鎖，取變壓器低壓側(cè)引線和電抗器之間的TA。

1）過(guò)流元件

過(guò)流保護(hù)動(dòng)作方程為：

/>Iset（4-6）

式中：/為三相電流，/回為動(dòng)作電流整定值。

2）復(fù)壓閉鎖元件

復(fù)壓閉鎖元件為：

U<Use，

(4-7)

[U2>U*t

式中：〃為三個(gè)線電壓中的最小值，User為低電壓整定值；〃為負(fù)序電壓，U2s“為負(fù)序電壓整定值。

3）邏輯圖

參照前述的配置說(shuō)明，裝置各側(cè)的復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的邏輯如圖4-6所示（圖中未標(biāo)明段數(shù)和時(shí)

限數(shù)，圖中邏輯對(duì)各段各時(shí)限保護(hù)普遍適用，根據(jù)配置情況，相應(yīng)的判斷及投退定值取為各段各時(shí)限的

具體值）。

低電壓元件

負(fù)序電壓元件NF＜本側(cè)復(fù)壓:開(kāi)放|

TV斷線元件

一

本側(cè)TV檢修硬壓板投入

&」

TV斷線閉鎖保護(hù)投退原貌-—O

其它側(cè)復(fù)壓開(kāi)放_(tái)__________________________＜復(fù)合電壓兀件

過(guò)流經(jīng)其它側(cè)復(fù)壓閉鎖投入

復(fù)合電壓元件）一I

過(guò)流保護(hù)經(jīng)復(fù)壓閉鎖投入＞一?！甆11

過(guò)流元件

過(guò)流保護(hù)硬壓板投入復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)跳閘

過(guò)流保護(hù)軟壓板投入

過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)元件

圖4-6復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)邏輯框圖

4）其它說(shuō)明

①?gòu)?fù)合電壓元件可通過(guò)控制字由裝置內(nèi)部引入各側(cè)電壓經(jīng)“或”門(mén)起動(dòng)。

②TV斷線對(duì)復(fù)壓元件的影響

當(dāng)裝置判斷出TV斷線或異常時(shí)，可根據(jù)整定選擇決定此時(shí)本側(cè)復(fù)合電壓元件是否開(kāi)放。若定值

“TV斷線閉鎖保護(hù)投退原則”整定為“1”時(shí)，認(rèn)為本側(cè)復(fù)合電壓元件不滿足條件，但本側(cè)過(guò)流保

護(hù)可經(jīng)其它側(cè)復(fù)合電壓閉鎖（在過(guò)流保護(hù)經(jīng)其它側(cè)復(fù)壓閉鎖投入的情況下）；若整定為“0”時(shí).，表

示本側(cè)復(fù)合電壓元件滿足要求，這樣復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)就變?yōu)榧冞^(guò)流保護(hù)。

裝置判斷出TV斷線或異常后，本側(cè)復(fù)合電壓元件不會(huì)啟動(dòng)其它側(cè)復(fù)壓過(guò)流元件。

③本側(cè)TV檢修對(duì)復(fù)壓元件的影響

各側(cè)均設(shè)有“本側(cè)TV檢修”硬壓板，當(dāng)本側(cè)TV檢修或旁路代路未切換TV時(shí)，為了保證本側(cè)

復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流的正確性，需投入“本側(cè)TV檢修”硬壓板。當(dāng)該壓板投入后，對(duì)復(fù)壓元件的影

響同TV斷線時(shí)的處理原則相同。

4.7零序過(guò)流保護(hù)（中性點(diǎn)接地保護(hù)）

作為變壓器中性點(diǎn)接地后備保護(hù)，裝置設(shè)有零序過(guò)流保護(hù)。各段零序過(guò)流保護(hù)可分別通過(guò)整定控制

字來(lái)選擇是否投入。

?PRS-778LN2中，零序過(guò)流保護(hù)在各側(cè)的配置情況為：

①高壓側(cè)：I段1時(shí)限

?PRS-778LN3中，零序過(guò)流保護(hù)在各側(cè)的配置情況為：

①高壓側(cè)：I段2時(shí)限

裝置零序過(guò)流元件所用零序電流為外接零序電流，所用TA取自變壓器中性點(diǎn)TA。零