PRS-778S220-100-090721技术使用说明书

1、UYG深瑞PRS-778S微机变压器成套保护装置技术说明书Ver 1.00 （ 220kV 版）编写：陈锐石磊审核：侯林陈远生批准：徐成斌K园深瑞提保自动化有阳公司（原 深圳 南瑞科技有限公司）二。九年四月本说明书为PRS-778S装置用于220kV系统主变时的技术说明书，适用于 PRS-778S-2A/2B/2C/2D/2E V1.00 及以上版本。说明：PRS-778S装置应用于220kV电压等级系统的标准版本软件分类如下:序号软件名称备 注1PRS-778S-2A适用于220kV电压等级三卷变，低压侧保护按双分支配置。 完全满足Q/GDW 175-2008变压器、高压并联电抗器和母 线保

2、护及辅助装置标准化设计规范。2PRS-778S-2B适用于220kV电压等级三卷变，低压侧保护按双分支配置。 在PRS-778S-2A软件基础上，高、中压侧增加相间阻抗保 护。3PRS-778S-2C适用于220kV电压等级三卷变，低压侧保护按双分支配置。 在PRS-778S-2A软件基础上，低压侧过流保护改为复压过 流保护（2段各3时限），并且增加零序过压告警功能，各侧告 警信号接点分开。4PRS-778S-2D适用于220kV电压等级三卷变，低压侧保护按双分支配置。 在PRS-778S-2A软件基础上，高、中压侧增加相间阻抗保 护，中压侧增加失灵跳三侧保护。5PRS-778S-2E适用于2

3、20kV电压等级三卷变，低压侧保护按单分支配置。 在PRS-778S-2A软件基础上，将低压侧改为按单分支配置。目 录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 1装置概述1 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 应用范围1 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 保护配置1 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 典型应用配置6 HYPERLINK l bookmark78 o Curren

4、t Document 主要性能特点8 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 2技术参数9 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 机械及环境参数9 HYPERLINK l bookmark87 o Current Document 额定电气参数9 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 主要技术指标9 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 通讯接口10 HYPERLINK l bookmark99 o Current

5、 Document 3保护接线11 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document CT接线原则及其平衡11 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 差流计算公式11 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 4保护原理13 HYPERLINK l bookmark117 o Current Document 启动元件13 HYPERLINK l bookmark120 o Current Document 差动速断13 HYPERLINK l bookmark123

6、 o Current Document 比率差动保护13 HYPERLINK l bookmark129 o Current Document 采样值差动保护15 HYPERLINK l bookmark137 o Current Document 差动保护的其他相关元件16 HYPERLINK l bookmark145 o Current Document 过流保护17 HYPERLINK l bookmark162 o Current Document 零序方向过流保护（中性点接地保护）19 HYPERLINK l bookmark170 o Current Document 间隙零序保

7、护（中性点不接地保护）20 HYPERLINK l bookmark175 o Current Document 过负荷保护21 HYPERLINK l bookmark182 o Current Document 4.10失灵跳三侧元件21 HYPERLINK l bookmark191 o Current Document PT断线判别元件22 HYPERLINK l bookmark197 o Current Document CT断线判别元件22 HYPERLINK l bookmark201 o Current Document 阻抗保护23 HYPERLINK l bookmark

8、275 o Current Document 5辅助功能25 HYPERLINK l bookmark278 o Current Document 信号系统25 HYPERLINK l bookmark281 o Current Document 事故分析与过程记录25 HYPERLINK l bookmark326 o Current Document 6定值清单及整定说明29 HYPERLINK l bookmark332 o Current Document PRS-778S-2A版本定值清单29 HYPERLINK l bookmark422 o Current Document PR

9、S-778S-2B版本定值清单39 HYPERLINK l bookmark512 o Current Document PRS-778S-2C版本定值清单49 HYPERLINK l bookmark602 o Current Document PRS-778S-2D版本定值清单59 HYPERLINK l bookmark692 o Current Document PRS-778S-2E版本定值清单69 HYPERLINK l bookmark774 o Current Document 7硬件说明77 HYPERLINK l bookmark777 o Current Document

10、 装置整体结构（硬件原理图）77 HYPERLINK l bookmark780 o Current Document 动作出口78 HYPERLINK l bookmark783 o Current Document 输入开关量80 HYPERLINK l bookmark786 o Current Document 信号接点80 HYPERLINK l bookmark797 o Current Document 装置接线与安装82 HYPERLINK l bookmark800 o Current Document 附录A装置使用83 HYPERLINK l bookmark803 o

11、Current Document 1面板布置与显示83 HYPERLINK l bookmark811 o Current Document 2菜单界面操作说明85 HYPERLINK l bookmark841 o Current Document 附录B 装置调试与投运97 HYPERLINK l bookmark844 o Current Document 1调试资料准备97 HYPERLINK l bookmark851 o Current Document 2通电前检查97 HYPERLINK l bookmark861 o Current Document B.3上电检查97 HY

12、PERLINK l bookmark874 o Current Document B.4整机调试97 HYPERLINK l bookmark884 o Current Document B.5定值整定说明98 HYPERLINK l bookmark888 o Current Document B.6装置投入运行操作步骤98 HYPERLINK l bookmark900 o Current Document 7注意事项98 HYPERLINK l bookmark903 o Current Document 附录C 装置通讯说明（IEC60870-5-103规约）100 HYPERLINK

13、 l bookmark906 o Current Document 1定值和交流量100 HYPERLINK l bookmark913 o Current Document 2保护动作事件100 HYPERLINK l bookmark917 o Current Document C.3保护告警记录101 HYPERLINK l bookmark921 o Current Document C.4自检信息102 HYPERLINK l bookmark928 o Current Document C.5保护开关量和启动信息102 HYPERLINK l bookmark935 o Curre

14、nt Document 6故障录波实际通道序号表（ACC）103 HYPERLINK l bookmark939 o Current Document 附录D 差动保护整定计算104 HYPERLINK l bookmark942 o Current Document 1比率差动104 HYPERLINK l bookmark958 o Current Document 2差动速断105 HYPERLINK l bookmark961 o Current Document 附录E后备保护整定计算106 HYPERLINK l bookmark964 o Current Document 1复压

15、闭锁过流106 HYPERLINK l bookmark978 o Current Document 2变压器接地运行后备保护107 HYPERLINK l bookmark982 o Current Document E.3变压器不接地运行后备保护108 HYPERLINK l bookmark985 o Current Document E.4阻抗保护109【附图1】装置背视图iii【附图2】 装置开入开出端子排接线图(PRS-778S-2A/2B/2D/2E) 112【附图3】装置开入开出端子排接线图(PRS-778S-2C) 113【附图4】装置交流端子接线图114【附图5】装置正面布

16、置及安装开孔图1151装置概述1.1应用范围本说明书针对PRS-778S微机变压器成套保护装置适用于220kV电压等级的变压器。它集成了 一台变压器的全套电量保护，主保护和后备保护共用一组CT，可满足各种电压等级变压器的双套主 保护和双套后备保护完全独立配置的要求，满足变电站综合自动化系统的要求，适用于各种接线方 式的变压器。本说明书适用于Q/GDW 175-2008变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设 计规范规定要求的220kV系统变压器。1.2保护配置PRS-778S装置集成了一台变压器的全套电量保护，每项保护功能均可通过整定或压板设置分别选择投退。后备保护中各项（段）保护出

17、口均可通过跳闸矩阵来选择，适用于各种跳闸方式。表 1-1 PRS-778S-2A 220kV 保护配置保护元件配置方式备注主保护差动速断保护比率差动保护采样值差动保护差流越限告警今只发信CT断线告警及闭锁今可选择是否闭锁比率差动CT饱和闭锁-闭锁比率差动高压侧 后备复压过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向 今II段不带方向零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向-II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限失灵跳三侧保护高压侧开关失灵经变压器跳各侧过负荷告警1段1时限过负荷启动风冷1段1时限过负荷闭锁

18、有载调压1段1时限PT断线告警CT断线告警中压侧 后备复压过流（方向）保护2段：I段3时限II段2时限-I段1、2时限带方向，3时限不带 方向-II段为限时速断保护零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-I段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧 后备（双分支）过流保护1段：I段3时限复压过流保护1段：I段3时限过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧电 抗器后备复压过流保护1段2时限，可经复压闭锁CT断线告警表 1-2 PRS-778S-2B 220kV

19、 保护配置保护元件配置方式备注主保护差动速断保护比率差动保护采样值差动保护差流越限告警今只发信CT断线告警及闭锁今可选择是否闭锁比率差动CT饱和闭锁-闭锁比率差动高压侧 后备相间阻抗保护1段2时限复压过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向 今II段不带方向零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限失灵跳三侧保护高压侧开关失灵经变压器跳各侧过负荷告警1段1时限过负荷启动风冷1段1时限过负荷闭锁有载调压1段1时限PT断线告警CT断线告警中压侧 后备相间阻抗保护2

20、段：I段2时限II段2时限复压过流（方向）保护2段：I段3时限II段2时限-I段1、2时限带方向，3时限不带 方向今II段为限时速断保护零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-I段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧 后备（双分支）过流保护1段：I段3时限复压过流保护1段：I段3时限过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧电 抗器后备复压过流保护1段2时限，可经复压闭锁CT断线告警表 1-3 PRS-778S-2C 220kV 保护配置保护元件配置方式备

21、注主保护差动速断保护比率差动保护采样值差动保护差流越限告警今只发信CT断线告警及闭锁今可选择是否闭锁比率差动CT饱和闭锁-闭锁比率差动高压侧 后备复压过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向-II段不带方向零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限失灵跳三侧保护高压侧开关失灵经变压器跳各侧过负荷告警1段1时限过负荷启动风冷1段1时限过负荷闭锁有载调压1段1时限PT断线告警CT断线告警中压侧 后备复压过流（方向）保护2段：I段3时限II段2时限-I段1、2时限带

22、方向，3时限不带 方向-II段为限时速断保护零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-I段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧 后备（双分支）复压过流保护2段：I段3时限II段3时限零序过压告警过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧电 抗器后备复压过流保护1段2时限，可经复压闭锁CT断线告警表 1-4 PRS-778S-2D 220kV 保护配置保护元件配置方式备注主保护差动速断保护比率差动保护采样值差动保护差流越限告警今只发信CT断线告警及闭锁今可选择

23、是否闭锁比率差动CT饱和闭锁-闭锁比率差动高压侧 后备相间阻抗保护1段2时限复压过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向 今II段不带方向零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限失灵跳三侧保护高压侧开关失灵经变压器跳各侧过负荷告警1段1时限过负荷启动风冷1段1时限过负荷闭锁有载调压1段1时限PT断线告警CT断线告警中压侧 后备相间阻抗保护2段：I段2时限II段2时限复压过流（方向）保护2段：I段3时限II段2时限-I段1、2时限带方向，3时限不带 方向今II

24、段为限时速断保护零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-I段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限失灵跳三侧保护中压侧开关失灵经变压器跳各侧过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧 后备（双分支）过流保护1段：I段3时限复压过流保护1段：I段3时限过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧电 抗器后备复压过流保护1段2时限，可经复压闭锁CT断线告警表 1-5 PRS-778S-2E 220kV 保护配置保护元件配置方式备注主保护差动速断保护比率差动保护采样值差动保护差流越限告警今只发信CT断线告警

25、及闭锁今可选择是否闭锁比率差动CT饱和闭锁-闭锁比率差动高压侧 后备复压过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向 今II段不带方向零序过流（方向）保护2段：I段2时限II段1时限-1段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限失灵跳三侧保护高压侧开关失灵经变压器跳各侧过负荷告警1段1时限过负荷启动风冷1段1时限过负荷闭锁有载调压1段1时限PT断线告警CT断线告警中压侧 后备复压过流（方向）保护2段：I段3时限II段2时限-I段1、2时限带方向，3时限不带 方向今II段为限时速断保护零序过流（方向）保护2段：I段2

26、时限II段1时限-I段带方向 今II段不带方向间隙过流保护1段1时限，零序过压、间隙过流经“或”门方 式出口零序过压保护1段1时限过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧 后备（单分支）过流保护1段：I段3时限复压过流保护1段：I段3时限过负荷告警1段1时限PT断线告警CT断线告警低压侧电 抗器后备复压过流保护1段2时限，可经复压闭锁CT断线告警1.3典型应用配置图1-1为PRS-778S在220kV系统三卷变中的典型应用配置，其具体接线方式应参考实际应用。高压侧i母TT母CT1(A*2 (APT1差动速断 比率差动 采样值乍动零序方向过流复压过流CT5间隙保护零序过压低压侧1分支低

27、压侧2分支注:图1-1中压侧I母TT母复压方向过流1图中所示保护在一套装置中实现, 所有量只接入装置一次。2利用第二组CT和第二套装置完成 第二套保护功能；3 :内的选项可投退。4复合电压元件可取各侧复合电压。PRS-778S在220kV系统三卷变中的典型应用配置1.4主要性能特点高性能的数字滤波算法：装置采样率为每周波24点，采用全周傅氏算法，在较高采样率的前提 下，保证在故障全过程对所有继电器的实时计算，使装置具有很高的固有可靠性和及时动作速度。二次谐波复合逻辑制动：励磁涌流判据不仅仅检测差流的涌流特征，在差流涌流特征不明显的情 况下还要进一步检查原始电流的涌流特征，大大提高了涌流制动的可

28、靠性。独立的启动元件：装置的两个DSP板互为启动和闭锁；同时每种保护均有各自不同的启动元件, 各保护元件只有在其相应的启动元件动作后才能出口跳闸。变压器差动各侧电流的自动平衡补偿：变压器各侧CT二次电流相位由软件自动调整，各侧电流 平衡系数调整范围为0.254倍。装置采用Y一变换调整差流平衡，便于明确区分涌流和故障 的特征，大大加快保护的动作速度。完备的CT断线、短路闭锁与告警功能：采用可靠的CT断线和短路闭锁功能，保证装置在CT 断线、短路及交流采样回路故障时不误动。先进的CT饱和闭锁技术：采用可靠的CT饱和闭锁功能，可有效防止在CT深度饱和时差动保 护不误动。灵活完善的后备保护：各侧后备保

29、护考虑最大配置要求，其动作元件跳闸出口可以整定，适用于 各种跳闸方式。PT断线时阻抗保护自动退出。完善的事故分析功能：装置具有完善的记录包括保护事件记录、启动记录、录波记录、保护投退 记录、装置运行记录、开入记录、自检记录和闭锁记录等，装置还具有保护逻辑透明化分析功能。完美的人机界面：正常时，液晶显示时间，变压器的主接线，各侧电流、电压大小，以及差流大 小。键盘操作简单，采用菜单方式，仅有六个按键，易于学习掌握。人机对话中所有的菜单均为 简体汉字，打印的报告也为简体汉字，使用方便。强大的通信功能：装置内部数据交换采用电流环接口，不同功能模块隔离供电，保证装置部分模 块发生故障时不会影响其他模块

30、的正常工作。装置对外提供的通信接口有：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 或空节点输入，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 IEC 60870-5-103 规约或 IEC 61850 规约。2技术参数2.1机械及环境参数机箱结构尺寸：482.6mm X 266mm X 306.5mm （宽x高x深）正常工作温度：-5 C45 C极限工作温度：T0C55C贮存及运输：-25 C70 C相对湿度：5%95%大气压力：86106KPa2.2额定电气参数频率：50Hz交流电

31、压：100V或100/J3V （额定电压Un）交流电流：5A或1A （额定电流In）直流工作电源： 220V/110V,允许偏差 数字系统工作电压：+5V, 允许偏差 继电器回路工作电压：+24V， 允许偏差-20%+15%+ 0.15V+ 2V装置精确电流范围：0.140In 功耗：交流电压回路：每相不大于0.5VA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：1.2倍额定电压，连续工作交流电流回路：2倍额定电流，连续工作（大于1min） 10倍额定电流，允许10s40倍额定电流，允许Is直流电

32、源回路：80115%额定电压，连续工作装置经受上述的过载电流/电压后，绝缘性能不下降。2.3主要技术指标2.3.1动作时间差动速断： 比率差动： 采样值差动:20ms30ms25ms（2倍整定值）（2倍整定值）（2倍整定值）2.3.2定值精度差动速断误差：W5%差动及后备保护动作误差： W3%阻抗保护动作精度：10时误差W3%；其余保护动作误差：W3%时间定值的动作精度误差：W最大整定值的1%或土 40ms -2.3.3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

33、下, 后备电池工作时间不少于10年。BCPU和PCPU时钟严格与MCPU同步，误差不超过5ms。2.3.4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）2.3.5绝缘试验绝缘试验符合：GB/T14598.3-93 6.0冲击电压试验符合：GB/T14598.3-93 8

34、.02.4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 个GPS脉冲接入口（差分输入或空接点输入，自动适应秒脉冲、分脉冲和IRIG-B直流码方式）。通 信规约采用电力行业标准：IEC 60870-5-103或IEC 61850规约。3保护接线CT接线原则及其平衡为了简化现场接线，改善（相电流）涌流制动特性，本装置要求变压器各侧CT均按Y形接线， 并要求各侧CT均按相同极性接入，都以母线侧为极性端，参见第1章应用配置图。装置内部对变 压器Y形侧的电流进行相位校正，其效果与将CT按A形接线完全相同。CT二次侧电流的YA转换示意图如下所示：11

35、点钟接线1点钟接线Iab=Ia-IbIbc=Ib-IcIca=Ic-IaIac=Ia-IcIba=Ib-IaIcb=Ic-Ib另外，装置还对变压器各侧CT变比不一致进行调整，即每侧设置一个CT变比调整系数，装置 采集的电流量乘以该系数即为CT变比调整后得到的量。装置只需要将变压器相关参数输入（参见 定值表）就可以自动得到各侧CT调节系数，无需外接辅助CT，与使用硬件回路调整相比，可靠性 更高。各差动保护平衡系数计算见附录D。3.2差流计算公式本装置只对Y侧电流进行相位校正。如果侧为11点钟接线，则Y侧相位校正方法如下： TOC o 1-5 h z iA = (L - iB )/V3(3-1)i

36、B= (1 B -i c)/3(3-2)ic = (ic iA )/V3(3-3)如果侧为1点钟接线，则Y侧相位校正方法如下：iA = (i a - ic )/3(3-4)iB = (i B -iA)/V3(3-5)iC = (i c -iB)/V3(3-6)【注意】：对于各侧都为Y接线的变压器，虽然各侧CT二次电流不存在相位差，但是为了消除 Y侧零序电流对差动保护的影响，所有Y侧电流也要按照公式（3-1）（3-3）进行处理。装置显示和计算的差流和制动电流如下表3-1,高、中、低压侧分别以下标H、M和L表示。表3-1三相差流和制动电流计算公式接线方式差动电流制动电流Y/Y/Y-12-12-12

37、Ida = IHa + IMa + ILa, Idb = IHb + IMb + ILb, Idc = IHc + IMc + ILcIra =(|IHa| + |IMa| + |ILa|)/2Irb =(|IHb| + |IMb| + |ILb|)/2Irc =(|IHc| + |IMc| + |ILc|)/2Y/Y/A-12-12-11Ida = IHa + IMa + ILaIdb = IHb + IMb + ILbIdc = IHc + IMc + ILcIra =(|IHa| + |IMa| + |ILa|)/2Irb =(|IHb| + |IMb| + |ILb|)/2Irc =(

38、|IHc| + |IMc| + |ILc|)/2Y/A/A-12-11-11Ida = IHa + IMa + ILaIdb = IHb + IMb + ILb Idc = IHc + IMc + ILcIra =(|IHa| + |IMa| + |ILa|)/2Irb =(|IHb| + |IMb| + |ILb|)/2Irc =(|IHc| + |IMc| + |ILc|)/2Y/Y/A-12-12-1Ida = IHa + IMa + ILaIdb = IHb + IMb + ILbIdc = IHc + IMc + ILcIra =(|IHa| + |IMa| + |ILa|)/2Ir

39、b =(|IHb| + |IMb| + |ILb|)/2Irc =(|IHc| + |IMc| + |ILc|)/2Y/A/A-12-1-1Ida = IHa + IMa + ILaIdb = IHb + IMb + ILb Idc = IHc + IMc + ILcIra =(|IHa| + |IMa| + |ILa|)/2Irb =(|IHb| + |IMb| + |ILb|)/2Irc =(|IHc| + |IMc| + |ILc|)/24保护原理4.1启动元件PRS-778S装置利用双保护主板（BCPU和PCPU）互为闭锁启动，启动元件动作后，开放出口 正电源；同时，针对不同的保护设置

40、不同的启动元件。各保护元件只有在本身动作且另一主板上相 应的启动元件动作后才能跳闸出口。差动启动元件：max（Ida,Idb,Idc 比率差动启动电流定值高（中）压侧后备保护启动：相电流启动元件：max（Ia,Ib,Ic相电流启动定值相电流突变量启动元件：max（AIa, AIb, AIc） 固定门槛值 零序电流启动元件：零序电流零序电流启动定值零序电压启动元件：零序电压零序电压启动定值间隙电流启动元件：间隙电流间隙电流启动定值低压侧后备保护启动：相电流启动元件：max（Ia,Ib,Ic 相电流启动定值注：所有启动定值不需要整定。4.2差动速断任一相差流大于整定值Icdsd （差动速断电流定值

41、）时，该保护瞬时动作切除变压器。动作逻辑及动作特性分别见图4-1和图4-3。Icdsd定值按躲过最大励磁涌流整定，返回系数取0.95。作为差动 保护范围内严重故障的保护，CT断线不闭锁该保护。差动速断元件动作1 I差动软硬压板投又&差动速断控制字襄公I_ 差动启动元件 图4-1差动速断逻辑框图4.3比率差动保护比率差动保护的动作逻辑如图4-2所示，比率差动保护的动作特性采用三折线方式实现（见图4-3）。图4-3中Id为差动电流，I为制动电流；Icdqd为“纵差保护启动电流定值，Icdsd为“纵差差动速断电流定值”，k、k2、k3为比率差动“比率制动系数定值”（装置内部固定取0.1、0.5、0.

42、75）,Ir1、Ir2为比率特性“拐点制动电流定值”（装置内部固定取le、6Ie）。比率差动启动电流定值Icdqd用以躲过变压器正常运行时的不平衡电流，返回系数取0.95。比率差动逻辑框图图4-2Icdsd制动区Icdqd0.50.1Ie6IeIr图4-3差动保护动作特性4.3.1动作方程比率差动保护的动作方程如下:Id 0.1* Ir + Icdqd, Ir 0.5*(Ir - Ie ) + 0.1* Ie + Ldqd，I Ir 0.75* (Ir - 6Ie) + 0.5* (51 - - I ) + 0.1* Ie + Icqd，I 6Ie式中:Id为差动电流，Id =n I，I为制动

43、电流，Ir = - E| I i=1i=1流)。4.3.2励磁涌流闭锁原理(4-1)(I】，.，In分别为差动各侧电装置的励磁涌流闭锁方式有以下两种，用户可通过“二次谐波制动”控制字来选择使用，若整 定为“1”，表示采用二次谐波复合制动原理；若整定为“0”，表示采用波形识别原理。若考虑保护 的双重化配置，则比率差动保护其中一套采用二次谐波复合制动原理，另一套采用波形识别原理。二次谐波利用三相差电流中的二次谐波与基波的比值作为励磁涌流闭锁判据，其动作方程如下：4-2)式中：12nd为每相差动电流中的二次谐波，I1st为对应相差动电流的基波，K2妙为二次谐波制动系 数。本装置采用我公司独创的二次谐

44、波复合逻辑制动原理，该原理已为大量的运行经验所证实。具 体如下：1）对Y/A接线变压器，差流反映Y形接线侧两相电流相量差。变压器在Y形接线侧空投时，单 相电流中较强的涌流特征（二次谐波含量或间断角）在两相电流相减后，差流中的涌流特 征可能减弱。这种情况下，从差流提取二次谐波分量实现制动的传统方法可能失效。本装 置变压器Y侧的CT也按Y形接入，故当差流二次谐波未能制动时，可进一步用原始两个相 电流中的二次谐波进行制动，这就大大提高了涌流制动的可靠性。2）常规二次谐波涌流制动原理在任一相差流涌流制动时，闭锁全部三相比率差动保护，称为 “或制动逻辑。若单纯用“或逻辑进行制动，空投于故障变压器时，差动

45、保护的动作速度 有可能较慢。本装置则根据涌流和故障电流在三相差流中的反映，采用涌流复合制动逻辑: 在变压器无故障时采用“或逻辑制动方式可靠地避开涌流，空投于故障变压器时自动转换 为分相制动方式。保证了空投于故障变压器时比率差动保护仍能快速灵敏动作。（ii）波形识别故障时，差流基本上是工频正弦波，而励磁涌流时，有大量的谐波分量存在，波形发生畸变、 间断和不对称。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：S+ Kb* S_（4-3）式中：S+为I； +1 Ti 2的半波积分值，S-为I-1-的半波积分值；kb为波形不对称系数。I；为差流导数前半波某一点的数值IT为差流导

46、数后半波对应点的数值。i2kb 一般整定为0.10.2之间，装置内部固定取0.15。4.4采样值差动保护采样值差动是微机保护特有的一种差动保护，它将传统的向量转变为各采样点（瞬时值）的比 率差动，并依靠多点重复判断来保证可靠性。采样值差动保护的逻辑图如图4-4所示。采样值羌动元件茹）I差动软硬压板投厅& _ /I采样值差动控制字投采样值差动跳闸差动启动元件图4-4采样值差动逻辑框图采样值差动保护的设置主要是为一般的非轻微变压器内部故障提供一个“速动段”（其定值远低于差动速断定值，且数据窗小于一个周波），有助于消除二次谐波判据带来的长延时影响。它可快速 切除绝大多数非轻微的变压器相间、接地故障。

47、其动作方程为：式中：id为采样值差动电流，id =ididicdqdk x ir(4-4)n2 iil=11nir为采样值制动电流，ir = 2|匕|（ i1，”分别2 i=1为变压器各侧电流的瞬时采样值）；Iicdqd为采样值差动启动电流（装置内固定,取为IN ）； k为采样值差动比率制动系数（装置内固定，取为0.6）。id制动区licdqd图4-5采样值差动保护动作特性ir采样值差动判据的采样值差动保护具有很强的躲涌流能力，因此不需要再附加涌流闭锁判据。返回条件是稳态差流小于“比率差动启动电流定值” （Icdqd所以其有效动作值由于采样值差动反映的是时变的瞬时值，且由多点重复判断来保证可靠

48、性，有一个下限值和上限值。二者之间有些工况能动，有些工况不能动，称为模糊区。在本装置中模糊 区为1.414I,cdqd，1.848I,cdqd，模糊比为 a=1.3065。4.5差动保护的其他相关元件4.5.1差流越限监视为防止装置交流输入和数据采集系统故障，以及防止变压器运行时出现较大差流，当任一相差 流大于“比率差动启动电流定值”（Icdqd）0.5倍的时间超过8秒种时发出差流越限告警信号。该元 件对差动保护无任何影响，但差动保护动作时闭锁该元件发信。4.5.2 CT断线告警及闭锁差动保护此判据为差动保护CT断线判据。首先，不考虑多侧CT断线和故障同时发生的可能性。在此前提下，可利用以下特

49、征区分是CT 断线还是故障，如果是CT断线，再具体识别断线相。单相或两相断线：一CT断线故障电流变化情况仅断线侧电流突变多侧电流突变电流变化趋势由大变小由小变大电流幅值情况 0.5/nIN电流突变的标准是突变量是否大于510%In。CT断线达8秒钟发告警信号，通过整定控制是否瞬时闭锁相关的差动保护；CT断线返回条件 是本侧无负序电流，即本侧负序电流小于CT断线负序电流门槛（固定值）。CT断线闭锁比率差动按下面原则：1）当“CT断线闭锁差动保护”整定为“1”时，CT断线或短路且差流小于1.2Ie时闭锁比率 差动保护，大于1.2Ie时不闭锁比率差动保护；2）当“CT断线闭锁差动保护”整定为“0”时

50、，CT断线或短路不闭锁比率差动保护；需要说明的是CT断线闭锁功能主要是为了防止CT断线而引起差动保护误动，它遵循以下几点 原则：一是不考虑多侧CT断线和故障同时发生；二是故障与CT断线同时发生允许差动保护跳闸； 三是先CT断线后发生故障闭锁相关保护；四是先发生故障后CT断线保护应出口跳闸。4.5.3 CT饱和闭锁为防止在区外故障时，由于CT饱和原因造成差动保护发生误动，装置有CT饱和检测元件判别 CT是否饱和，并确定是否闭锁相关差动保护。在区内故障时会有：n,(4-5)切N卜切A/,i=1i =1-式中：n为变压器共有的侧数。上式左边相当于制动电流，右边相当于差动电流，在区外故障或区外故障且C

51、T饱和时上式都 不成立。实际上若差流是由于CT饱和产生，差流都是在CT饱和一段时间后产生，所以装置中利用 制动电流与差动电流表现的时序一致性来判别是否饱和，若饱和则自动抬高比率差动制动系数，保 证差动的可靠性，同时能保证区外故障饱和转区内故障时快速动作。4.6过流保护装置设有过流保护来作为变压器各侧相间故障的后备保护。PRS-778S-2A/2B/2D/2E版本中，过流保护在各侧的配置情况为：高压侧：I段2时限，II段1时限，其中I段可经方向闭锁，I、II段都可经复压闭锁；中压侧：I段3时限，II段2时限，其中I段经复压闭锁，第1、2时限带方向，第3时限不 带方向；II段为限时速断保护。低压侧

52、：过流I段3时限，复压过流I段3时限；电抗器：I段2时限，可经复压闭锁。PRS-778S-2C版本中，过流保护在各侧的配置情况为：高压侧：I段2时限，II段1时限，其中I段可经方向闭锁，I、II段都可经复压闭锁；中压侧：I段3时限，II段2时限，其中I段经复压闭锁，第1、2时限带方向，第3时限不带方向；II段为限时速断保护。低压侧：I段3时限，II段3时限，其中I、II段都可经复压闭锁。电抗器：I段2时限，可经复压闭锁。1）过流元件过流保护动作方程为:set(4-6)式中：I为三相电流，Iset为动作电流整定值。2）复压闭锁元件复压闭锁元件为：(4-7)U U*t式中：U为三个线电压中的最小值

53、，Uset为低电压整定值；U2为负序电压，U2set为负序电压整定值。3）方向元件装置的方向元件的算法采用90接线，三相方向元件DA、DB、DC输入的交流量Ir和Ur见 下表。接入装置的CT正极性端应在远离变压器侧，参见第1章应用配置图。方向指向变压器时，方向元件的最大灵敏角为一45 （电压超前电流为正），其正方向动作方程为：即为:ReIreJaI eJa-900 arg- 310SET(4-9)12 12 SETM 月说I MAX I SET上式中：310SET为躲过最大不平衡零序电流内部定值、12SET为躲过最大不平衡负序电流内部 定值、ISET为躲过最大负荷电流内部定值、IFDZ为电流浮

54、动门槛定值，这些定值不需整定。在 正常运行时电流元件不会启动，在任何外部故障时能灵敏启动。逻辑图：由图4-8可知，正常运行有外部失灵误开入时该保护不会动作。如果有失灵开入，但是电流启 动元件没有启动，延时10秒告警。PT断线判别元件 装置在各侧均设有PT断线告警元件与电压量有关的保护在启动元件没有启动的情况下，满足下述任一条件后延时8秒报PT断线告 警信号：1）三相相电压均小于30V，且任一相电流大于0.04In；2）负序电压大于8V。当某侧电压投入硬压板退出时，则该侧PT断线判别功能自动解除。CT断线判别元件此判据为后备保护CT断线判据。 装置在各侧均设有CT断线告警元件为防止CT断线或异常

55、而引起零序过流保护的误动，装置中配有CT断线判别元件，判据为:(4-10)310 【0CT、3U0 Iqddi）式中：Iqd为启动电流门槛（固定值）。b）相电流突变量启动满足以下条件时，开放阻抗保护40ms，期间若阻抗元件动作则保持。AI 1（4-12）式中：亶为相电流突变量，Ith为固定门槛。3）相间阻抗保护动作判据U -1 z90 arg _ m|lj。3）对称故障开放条件为：a）- 0.03U” Ucos。 0.08U”，延时 150ms 开放；b）- 0.1U” Ucos。XJ1-3,/XJ1-4,/XJ1-5,/XJ1-6,/ b XJ1-10 7./XJ1-11/XJ1-12/XJ

56、1-14/XJ1-15/XJ1-16/XJ1-17,/XJ1-18/XJ1-19/ ZZYC1XJCOM1n201ZLSD1n301 COM1n302 差动跳闸n304高压侧后备跳闸n305中压侧后备跳闸n306 低1分支后备跳闸n307 低2分支后备跳闸n202CT断线告警n203 PT断线告警n204过负荷告警n206零序过压告警n207 高压侧告警n208 中压侧告警n209低1分支告警n210低2分支告警n211总告警n311 装置异常告警n707 直流失电告警n710XJ2-1/XJ2-3/XJ2-4/XJ2-5/XJ2-6,/LXJ2-10,?/XJ2-11/XJ2-12/XJ2-

57、14/XJ2-15/XJ2-16,/XJ2-17,/XJ2-18/XJ2-19,/ ZZYC2XJCOM2n212ZLSD2n312n313n315n316n317n318n213n214n215n217n218n219n220n221n222n322n709COM1差动跳闸 高压侧后备跳闸 中压侧后备跳闸 低1分支后备跳闸 低2分支后备跳闸 CT断线告警 PT断线告警 过负荷告警 零序过压告警 高压侧告警 中压侧告警 低1分支告警 低2分支告警 总告警 装置异常告警 直流失电告警n223XJCOM3 n323XJ3-1XJ3-3必 n324必 n326XJ3-4 尸/0 n327XJ3-5X

58、-XJ3-60n329 ,X XJ3-10由0n224必 n328XJ3-11%) n225XJ3-12-;0 n226XJ3-14一n228XJ3-15一-yj n229XJ3-16一y) n230XJ3-17y) n231XJ3-18y) n232XJ3-19 由_y) n233COM1差动跳闸 高压侧后备跳闸 中压侧后备跳闸 低1分支后备跳闸 低2分支后备跳闸 CT断线告警 PT断线告警 过负荷告警 零序过压告警 高压侧告警 中压侧告警 低1分支告警 低2分支告警 总告警7.5装置接线与安装本装置属于PRS-700型微机保护系列装置，该系列装置均为标准6U整层机箱、后插式结构, 装置内部

59、无扎线。装置的背后端子排布置见【附图1】。装置的背后开入开出端子排布置见【附图2】、【附图3】。装置的背后交流量端子排布置见【附图4】。装置正面布置及安装开孔图见【附图5】附录A装置使用1面板布置与显示1.1信号灯和操作小孔装置的信号灯和操作小孔在面板上的布置参见【附图4】。 PRS-778S-2A/2B/2D版本中，信号灯和操作小孔说明如下:信号灯运行类O管理运行（绿）：分别指示装置管理CPU板、CPU1板及CPU2板的程序运行情 况，该灯点亮，表示相应板件程序正常运行。O差动运行（绿）：O后备运行（绿）：告 警 类O装置异常（橙）：提示告警，当保护退出/装置显示自检信息时，装置异常灯亮，

60、即只有在装置保护投入、无自检信息才不点亮。O保护运行异常（橙）：装置各保护元件故障告警指示。O过负荷（橙）：动作类O保护动作（红）：装置各保护元件动作情况指示。操作 小孔C装置“复位”按钮。O串行调试口。 PRS-778S-2C版本中，信号灯和操作小孔说明如下:信号灯运行类O管理运行（绿）：分别指示装置管理CPU板、CPU1板及CPU2板的程序运行情 况，该灯点亮，表示相应板件程序正常运行。O差动运行（绿）：O后备运行（绿）：告警类O总告警（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 告警事件时，告警灯亮，即只有在装置保护投入、无自诊断信 息且没有未复归告警事件时，告警灯才不