PRS-778-華北220-100技術(shù)使用說明書

1、UYG深瑞PRS-778微機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置技術(shù)說明書Ver 1.00 （華北 220kV 版）編寫：郝后堂江衛(wèi)良審核：于霞李延新批準(zhǔn)：徐成斌長園深瑞眶保自動(dòng)化有跟公司（原深圳南瑞科技有限公司）二。七年八月本說明書為PRS-778裝置用于華北電網(wǎng)220kV系統(tǒng)時(shí)的技術(shù)說明書，適用于PRS-778軟件 PRS-778HB2A V1.00 及以上版本。說明：PRS-778裝置應(yīng)用于華北電網(wǎng)220kV系統(tǒng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)版本軟件編號在“778”后增加 “HB2”，PRS-778HB 2版軟件分類如下：序號軟件版本備 注1PRS-778HB2A適用于220kV三卷變保護(hù)，低壓側(cè)為單分支目 錄 TOC o 1

2、-5 h z HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 1裝置概述1 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 應(yīng)用范圍1 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 保護(hù)配置1 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 典型應(yīng)用配置2 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 主要性能特點(diǎn)4 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 技術(shù)參數(shù)5

3、HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 機(jī)械及環(huán)境參數(shù)5 HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 額定電氣參數(shù)5 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 主要技術(shù)指標(biāo)5 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 通訊接口6 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 保護(hù)接線7 HYPERLINK l bookmark109 o Current Document TA接線原則及其

4、平衡7 HYPERLINK l bookmark113 o Current Document 差流計(jì)算公式7 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 4保護(hù)原理9 HYPERLINK l bookmark119 o Current Document 啟動(dòng)元件9 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 差動(dòng)速斷9 HYPERLINK l bookmark125 o Current Document 比率差動(dòng)保護(hù)9 HYPERLINK l bookmark143 o Current Document 采樣值

5、差動(dòng)保護(hù)11 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 差動(dòng)保護(hù)的其他相關(guān)元件13 HYPERLINK l bookmark161 o Current Document 復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù)14 HYPERLINK l bookmark176 o Current Document 零序方向過流保護(hù)（中性點(diǎn)接地保護(hù)）16 HYPERLINK l bookmark187 o Current Document 間隙零序保護(hù)（中性點(diǎn)不接地保護(hù)）17 HYPERLINK l bookmark190 o Current Document 過負(fù)荷保護(hù)18 HY

6、PERLINK l bookmark197 o Current Document TV斷線判別元件18 HYPERLINK l bookmark204 o Current Document TA斷線判別元件18 HYPERLINK l bookmark208 o Current Document 5輔助功能19 HYPERLINK l bookmark211 o Current Document 信號系統(tǒng)19 HYPERLINK l bookmark214 o Current Document 事故分析與過程記錄19 HYPERLINK l bookmark253 o Current Docu

7、ment 6定值清單及整定說明24 HYPERLINK l bookmark256 o Current Document PRS-778HB2A系統(tǒng)參數(shù)及主保護(hù)定值24 HYPERLINK l bookmark271 o Current Document PRS-778HB2A高壓側(cè)后備保護(hù)定值26 HYPERLINK l bookmark275 o Current Document PRS-778HB2A中壓側(cè)后備保護(hù)定值28 HYPERLINK l bookmark279 o Current Document PRS-778HB2A低壓側(cè)后備保護(hù)定值30 HYPERLINK l bookm

8、ark283 o Current Document PRS-778HB2A低壓側(cè)電抗器后備保護(hù)定值31 HYPERLINK l bookmark287 o Current Document PRS-778HB2A保護(hù)跳閘控制字的整定說明32 HYPERLINK l bookmark294 o Current Document 7硬件說明33 HYPERLINK l bookmark297 o Current Document 裝置整體結(jié)構(gòu)（硬件原理圖）33 HYPERLINK l bookmark300 o Current Document 動(dòng)作出口34 HYPERLINK l bookmar

9、k303 o Current Document 輸入開關(guān)量35 HYPERLINK l bookmark306 o Current Document 信號接點(diǎn)36 HYPERLINK l bookmark309 o Current Document 裝置接線與安裝36 HYPERLINK l bookmark312 o Current Document 8 訂貨須知38 HYPERLINK l bookmark315 o Current Document 8.1基本訂貨參數(shù)38 HYPERLINK l bookmark318 o Current Document 8.2裝置軟件編號定義38 H

10、YPERLINK l bookmark321 o Current Document 8.3裝置軟件版本列表39 HYPERLINK l bookmark330 o Current Document 附錄A 裝置使用40 HYPERLINK l bookmark333 o Current Document 1 面板布置與顯示40 HYPERLINK l bookmark353 o Current Document 2菜單界面操作說明42 HYPERLINK l bookmark452 o Current Document 附錄B 裝置調(diào)試與投運(yùn)56 HYPERLINK l bookmark455

11、 o Current Document 1調(diào)試資料準(zhǔn)備56 HYPERLINK l bookmark462 o Current Document 2通電前檢查56 HYPERLINK l bookmark472 o Current Document B.3上電檢查56 HYPERLINK l bookmark485 o Current Document B.4整機(jī)調(diào)試56 HYPERLINK l bookmark489 o Current Document B.5裝置投入運(yùn)行操作步驟57 HYPERLINK l bookmark501 o Current Document 6注意事項(xiàng)57 HY

12、PERLINK l bookmark513 o Current Document 附錄C 裝置通訊說明（IEC60870-5-103規(guī)約）59 HYPERLINK l bookmark516 o Current Document 1定值和交流量59 HYPERLINK l bookmark520 o Current Document 2 保護(hù)動(dòng)作事件 59 HYPERLINK l bookmark524 o Current Document C.3自檢信息62 HYPERLINK l bookmark528 o Current Document C.4保護(hù)開關(guān)量和啟動(dòng)信息63 HYPERLIN

13、K l bookmark532 o Current Document 5故障錄波實(shí)際通道序號表（ACC）64 HYPERLINK l bookmark536 o Current Document 附錄D 差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算65 HYPERLINK l bookmark539 o Current Document 1比率差動(dòng)65 HYPERLINK l bookmark574 o Current Document 2差動(dòng)速斷68 HYPERLINK l bookmark577 o Current Document 附錄E后備保護(hù)整定計(jì)算69 HYPERLINK l bookmark580 o Cu

14、rrent Document 1復(fù)壓閉鎖過流69 HYPERLINK l bookmark606 o Current Document 2變壓器接地運(yùn)行后備保護(hù)70 HYPERLINK l bookmark615 o Current Document E.3變壓器不接地運(yùn)行后備保護(hù)71 HYPERLINK l bookmark624 o Current Document E.4阻抗保護(hù)72【附圖1】裝置背視圖74 HYPERLINK l bookmark628 o Current Document 【附圖2】裝置開入開出端子排接線圖75 HYPERLINK l bookmark631 o Cu

15、rrent Document 【附圖3】裝置交流端子接線圖76 HYPERLINK l bookmark634 o Current Document 【附圖4】裝置正面布置及安裝開孔圖771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)功能均可通過整定或壓板設(shè)置分別 選擇投退。各項(xiàng)（段）保護(hù)出口均可由

16、整定控制字來選擇，適用于各種跳閘方式。表1-1 PRS-778HB2A保護(hù)配置保護(hù)元件配置方式備注主保護(hù)差動(dòng)速斷保護(hù)比率差動(dòng)保護(hù)采樣值差動(dòng)保護(hù)差流越限告警今只發(fā)信TA斷線告警及閉鎖今可選擇是否閉鎖比率差動(dòng)TA飽和閉鎖今閉鎖比率差動(dòng)高壓側(cè) 后備過流保護(hù)3段：I段3時(shí)限II段3時(shí)限III段1時(shí)限今I、II段帶方向，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖零序過流保護(hù)3段：I段3時(shí)限II段3時(shí)限III段2時(shí)限今I、II段帶方向，可經(jīng)諧波和零壓 閉鎖零序過壓保護(hù)1段2時(shí)限，零序過壓、間隙過流可經(jīng)“或”方 式出口間隙過流保護(hù)1段2時(shí)限過負(fù)荷告警1段1時(shí)限過負(fù)荷啟動(dòng)風(fēng)冷2段：I段1時(shí)限II段1時(shí)限過負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓1段1時(shí)限TV斷線

17、告警TA斷線告警中壓側(cè) 后備過流保護(hù)3段：I段3時(shí)限II段3時(shí)限III段1時(shí)限-I、II段帶方向，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖零序過流保護(hù)3段：I段3時(shí)限II段3時(shí)限III段2時(shí)限-I、II段帶方向、可經(jīng)諧波和零壓 閉鎖零序過壓保護(hù)1段2時(shí)限，零序過壓、間隙過流可經(jīng)“或”方 式出口間隙過流保護(hù)1段2時(shí)限過負(fù)荷告警1段1時(shí)限TV斷線告警TA斷線告警低壓側(cè) 后備過流保護(hù)3段：I段3時(shí)限II段3時(shí)限III段2時(shí)限-I、II段可經(jīng)復(fù)壓閉鎖過負(fù)荷告警1段1時(shí)限TV斷線告警TA斷線告警電抗器 后備過流保護(hù)1段3時(shí)限，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖1.3典型應(yīng)用配置圖1-1為PRS-778HB2A在三卷變中的典型應(yīng)用配置，其具體接線方式應(yīng)參

18、考實(shí)際應(yīng)用。間隙過流復(fù)壓過流復(fù)壓過流TV3220kVI母II母*1TA1TV1中壓側(cè)零序方向過流I母 II母復(fù)壓H方向過流零序過壓間隙過流零序方向過流零序過壓II差動(dòng)速斷 比率差動(dòng) 采樣值差動(dòng)*O-()62*1 TA4注:TA22*1*(TA3(低壓側(cè)O復(fù)壓方向過流TV21圖中所示保護(hù)在一套裝置中實(shí)現(xiàn), 所有量只接入裝置一次。2利用第二組TA和第二套裝置完成 第二套保護(hù)功能；3 :內(nèi)的選項(xiàng)可投退。4復(fù)合電壓元件可取各側(cè)復(fù)合電壓。圖1-1 PRS-778HB2A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

19、在故障全過程對所有繼電器的實(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

20、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、開入記錄、自檢記錄

21、和閉鎖記錄等。裝置還具有保護(hù)邏 輯透明化分析功能，對保護(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。鍵盤操作簡單，采用 菜單方式，僅有八個(gè)按鍵，易于學(xué)習(xí)掌握。人機(jī)對話中所有的菜單均為簡體漢字，打印的報(bào)告也 為簡體漢字，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，對秒、分脈 沖及IRIG-B串行編碼三

22、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)IEC 60870-5-103規(guī)約。頻率：交流電壓：交流電流：直流工作電源： 數(shù)字系統(tǒng)工作電壓： 繼電器回路工作電壓:功耗：交流電壓回路：交流電流回路：直流電源回路：允許偏差：-20%+15%允許偏差：+ 0.15V允許偏差：2V保護(hù)回路過載能力 交流電壓回路 交流電流回路1.2倍額定電壓，連續(xù)工作2倍額定電流，連續(xù)工作（大于Imin）10倍額定電流，允許10s40倍額定電流，允許Is80115%額定電壓，連續(xù)工作直流電源回路：裝置經(jīng)受上述的過載電流/電壓后，絕緣性能不下降。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： 正常工作溫度： 極限工作溫度：

23、 貯存及運(yùn)輸： 相對濕度： 大氣壓力：482.6mmX265.9mmX283mm （寬x高x深）-5C 45C-10C 55C-25C 70C5% 95%86 106KPa2.2額定電氣參數(shù)50Hz100V或100/J3V （額定電壓Un）5A或1A （額定電流In）220V/110V+5V，+24V，每相不大于0.5VA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差動(dòng)速斷： 比率差動(dòng)： 采樣值差動(dòng):2.3主要技術(shù)指標(biāo)2.3.1動(dòng)作時(shí)間W 15ms （2倍整定值）W 30ms （2倍整定值）W 25ms （2倍整定值）2.3.2定值精度W 5%W 5%W 5

24、%W 1%整定值+40ms電流定值誤差 電壓定值誤差 阻抗定值誤差 時(shí)間定值誤差裝置定值整定范圍和步長見定值表。2.3.3輸出接點(diǎn)容量裝置出口和信號接點(diǎn)單接點(diǎn)最大允許接通功率為150W或1250VA，最大允許長期接通電流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, 后備電池工作時(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5ms。2.3.5電磁兼容G

25、B/T14598.14-1998 （IV級）GB/T14598.10-1996 （IV級）GB/T17626.5-1999 （IV級）GB/T14598.13-1998 （III級）GB/T14598.9-2001 （III級）靜電放電性能符合：快速瞬變干擾性能符合：浪涌（沖擊）抗擾度性能符合：高頻電氣干擾（1MHz脈沖群）性能符合:輻射電磁場干擾性能符合：2.3.6絕緣試驗(yàn)絕緣試驗(yàn)符合：GB/T14598.3-93 6.0沖擊電壓試驗(yàn)符合：GB/T14598.3-93 8.02.4通訊接口裝置對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

26、口（差分輸入或空節(jié)點(diǎn)輸入，對秒、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)IEC 60870-5-103規(guī)約。3保護(hù)接線TA接線原則及其平衡為了簡化現(xiàn)場接線，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，參見第1章應(yīng)用配置圖。裝置內(nèi)部對變 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YA轉(zhuǎn)換示意圖如下所示：11點(diǎn)鐘接線1點(diǎn)鐘接線Iab=Ia-IbIbc=Ib-IcIca=Ic-IaIac=Ia-IcIba=Ib-IaIcb=Ic-Ib另外，裝置還對變壓

27、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)整系數(shù)，裝置 采集的電流量乘以該系數(shù)即為TA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 定值表）就可以自動(dòng)得到各側(cè)TA調(diào)節(jié)系數(shù)，無需外接輔助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Y/Y/Y-12-12-12Ida = IHab + IMab + ILab Idb = IHbc + IMbc + ILbc Idc = IHca + IMca + ILcaIra =(

28、|IHab| + |IMab| + |ILab|)/2Irb =(|IHbc| + |IMbc| + |ILbc|)/2Irc =(|IHca| + |IMca| + |ILca|)/2Y/Y/A-12-12-11Ida = IHab + IMab + ILa Idb = IHbc + IMbc + ILb Idc = IHca + IMca + ILcIra =(|IHab| + |IMab| + |ILa|)/2Irb =(|IHbc| + |IMbc| + |ILb|)/2Irc =(|IHca| + |IMca| + |ILc|)/2Y/A/A-12-11-11Ida = IHab +

29、 IMa + ILa Idb = IHbc + IMb + ILbIdc = IHca + IMc + ILcIra =(|IHab| + |IMa| + |ILa|)/2Irb =(|IHbc| + |IMb| + |ILb|)/2Irc =(|IHca| + |IMc| + |ILc|)/2Y/Y/A-12-12-1Ida = IHac + IMac + ILaIdb = IHba + IMba + ILbIdc = IHcb + IMcb + ILcIra =(|IHac| + |IMac| + |ILa|)/2Irb =(|IHba| + |IMba| + |ILb|)/2Irc =(

30、|IHcb| + |IMcb| + |ILc|)/2Y/A/A-12-1-1Ida = IHac + IMa + ILaIdb = IHba + IMb + ILbIdc = IHcb + IMc + ILcIra =(|IHac| + |IMa| + |ILa|)/2Irb =(|IHba| + |IMb| + |ILb|)/2Irc =(|IHcb| + |IMc| + |ILc|)/2Y/Y-12-12Ida = IHab + ILabIdb = IHbc + ILbcIdc = IHca + ILcaIra =(|IHab| + |ILab|)/2Irb =(|IHbc| + |ILb

31、c|)/2Irc =(|IHca| + |ILca|)/2Y/A-12-11Ida = IHab + ILaIdb = IHbc + ILbIdc = IHca + ILcIra =(|IHab| + |ILa|)/2Irb =(|IHbc| + |ILb|)/2Irc =(|IHca| + |ILc|)/2Y/A-12-1Ida = IHac + ILaIdb = IHba + ILbIdc = IHcb + ILcIra =(|IHac| + |ILa|)/2Irb =(|IHba| + |ILb|)/2Irc =(|IHcb| + |ILc|)/2【注意】：由于丫一轉(zhuǎn)換的原因，Y側(cè)電流變

32、換為兩相電流之差，放大了 倍，側(cè)電流通過平衡系數(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)說明參見附錄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，開放出口正 電源；同時(shí)，針對不同的保護(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,Idc 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)定值相電流突變

33、量啟動(dòng)元件：max（AIa, AIb, AIc） 固定門檻值 零序電流啟動(dòng)元件：零序電流零序電流啟動(dòng)定值零序電壓啟動(dòng)元件：零序電壓零序電壓啟動(dòng)定值間隙電流啟動(dòng)元件：間隙電流間隙電流啟動(dòng)定值低壓側(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)定值注：“零序電流”為外接零序電流；“零序電壓”為開口三角零序電壓；“相電流啟動(dòng)定值”為相應(yīng)側(cè)所有相電流過流元件定值的最小值；“零序電壓啟動(dòng)定值”為相應(yīng)側(cè)零序電壓元件定值；“間隙電流啟動(dòng)定值”為相應(yīng)側(cè)間隙電流元件定值。4.2差動(dòng)速斷任一相差流大于整定值Icdsd （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

34、圖4-1和圖4-3。Icdsd定值按躲過最大勵(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)作差動(dòng)硬壓板投入差動(dòng)速斷軟壓板反A& 差動(dòng)速斷跳閘差動(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)（見圖4-3）。圖4-3中Id為差動(dòng)電流，Ir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”，k、k2、k3為比率差動(dòng)“比率制動(dòng)系數(shù)定值”，Ir1、Ir2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Icdqd用以躲過變壓

35、器正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流，返回系數(shù)取0.9。IdAIcdsd制動(dòng)區(qū)Icdqdk2k1Ir1Ir2Ir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：【d k1 Ir + Icdqd， 1 1 r1Id k2 (Ir- Ir1) + k1 Ir1 + Icdqd ， Ir1 k3(Ir- Ir 2) + k 2( Ir 2 - Ir1) + k1 Ir1 + Icdqd ,Ir Ir 2式中：Id為差動(dòng)電流，Id = zI，Ir為制動(dòng)電流，Ir =zII(I，In分別為變壓器各側(cè)i=12 i=1電流）；k、k2、k3為比率斜率，k1 k2 k3 ； Ir1、Ir2為拐

36、點(diǎn)制動(dòng)電流，Ir1 Ir2。（比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)k1和k3由裝置內(nèi)取固定值，分別取k1 = 0.1、k3 = 0.75，k2可由用戶整定；拐點(diǎn)電流由 裝置內(nèi)取固定值，分別取。1=屈、Ir2 =6*73/。）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。二次諧波(4-2)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：12nd K2xb 1st式中：12nd為每相差動(dòng)電流中的二次諧波，I1st為對應(yīng)相差動(dòng)電流的基波

37、，K2xb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

38、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: 在變壓器無故障時(shí)采用“或邏輯制動(dòng)方式可靠地避開涌流，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。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：5+ Iset（4-6）式中：I為三相電流，Iset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：(4-

39、7)U U2set式中：U為三個(gè)線電壓中的最小值，Uset為低電壓整定值；U為負(fù)序電壓，U瑚為負(fù)序電壓整定值。3）方向元件裝置的方向元件的算法采用90接線，三相方向元件DA、DB、DC輸入的交流量Ir和Ur見 下表。接入裝置的TA正極性端應(yīng)在母線側(cè)，參見第1章應(yīng)用配置圖。當(dāng)“過流X段方向指向”整定為“0”時(shí)，表示本段方向指向本側(cè)母線；為“1”時(shí)，表示本段 方向指向變壓器。方向指向變壓器時(shí)，方向元件的最大靈敏角為一45 （電壓超前電流為正），其正方向動(dòng)作方程 為：即為:ReIrejI e J a-900 arg- 零序過流經(jīng)方向閉鎖投入零序方向元件零序電壓元件零序過流經(jīng)零壓閉鎖投入 零序過流經(jīng)諧

40、波閉鎖投入匚-諧波元件零序過流元件零序過流保護(hù)軟壓板投入零序過流保護(hù)硬壓板投入 I0TA、3U0 2。 IopD.1.6諧波制動(dòng)比的整定利用二次諧波來防止勵(lì)磁涌流誤動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)中，二次諧波制動(dòng)比表示差電流中的二次諧波分量與基波分量的比值。一般二次諧波制動(dòng)比的典型值取0.15，如變壓器勵(lì)磁涌流中二次諧波含量過 小，取0.15時(shí)空投不能躲過涌流可適當(dāng)減小。D.2差動(dòng)速斷對于電力變壓器，差動(dòng)電流速斷保護(hù)是縱差保護(hù)中的一個(gè)輔助保護(hù)。當(dāng)內(nèi)部故障電流很大時(shí)， 用以防止由于電流互感器飽和引起差動(dòng)保護(hù)延時(shí)動(dòng)作。差動(dòng)速斷保護(hù)定值應(yīng)按躲過變壓器初始勵(lì)磁 涌流整定，一般可取/湖=k *Ie（D-14）式中：k為倍數(shù)

41、，視變壓器容量和系統(tǒng)阻抗大小而定。k的整定原則是：變壓器容量越大，系統(tǒng)阻抗越大，取值越小。其推薦值如下：40,000120,000KVA 的變壓器：3.06.0；120,000KVA及以上的變壓器：2.05.0；差動(dòng)速斷保護(hù)靈敏系數(shù)應(yīng)按正常方式下保護(hù)安裝處兩相金屬性短路計(jì)算，要求Ksen 1.2。附錄E后備保護(hù)整定計(jì)算1復(fù)壓閉鎖過流1.1電流繼電器的整定(E-1)電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過變壓器的額定電流整定，計(jì)算公式如下1華=KTLIe式中：K為可靠系數(shù)，可取1.2； Kr為返回系數(shù)，可取0.95； Ie為變壓器額定電流(二次值)。1.2低電壓繼電器的整定低電壓繼電器應(yīng)按躲過電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)條件

42、整定，計(jì)算公式如下當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由變壓器低壓側(cè)電壓互感器供電時(shí)，有U minU =OP Krel K(E-2)式中：Krel可取1.11.2； Kr可取1.05； Umin為變壓器正常運(yùn)行可能出現(xiàn)的最低電壓，一般可取0.9Un (額定線電壓二次值)。當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由變壓器高壓側(cè)電壓互感器供電時(shí)，有 TOC o 1-5 h z Uop = 0.7U”(E-3)對發(fā)電廠的升壓變壓器，當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓互感器供電時(shí)，還應(yīng)考慮躲過發(fā)電機(jī) 失磁運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的低電壓，可取Uop = (0.5-0.6)U”(E-4)1.3負(fù)序電壓繼電器的整定負(fù)序電壓繼電器應(yīng)按躲過正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的不平衡電壓整定，不平

43、衡電壓值可實(shí)測確定。一般 可取Uop.2 = (0.06 -0.08)Ue”(E-5)式中：U,”為額定相電壓二次值。1.4靈敏系數(shù)校驗(yàn)1）電流繼電器的靈敏系數(shù)應(yīng)按下式校驗(yàn)I （2）Ksen =尸（E-6）式中：2）nm為后備保護(hù)區(qū)末端兩相金屬性短路時(shí)流過保護(hù)的最小短路電流（二次值）。要求Ksen 1.3 （近后備）或1.2 （遠(yuǎn)后備）。2）低電壓繼電器的靈敏系數(shù)應(yīng)按下式校驗(yàn)J = U0-（E-7）c-max式中：Uc-max為計(jì)算運(yùn)行方式下，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生金屬性相間短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最高殘壓（二次值）。要求Ksen 2 （近后備）或1.5 （遠(yuǎn)后備）?！咀⒁狻浚涸谛ｒ?yàn)電流繼電器和電壓繼

44、電器的靈敏系數(shù)時(shí)，應(yīng)分別采用各自的不利正常系統(tǒng)運(yùn)行方式 和不利的短路類型。3）負(fù)序電壓繼電器的靈敏系數(shù)應(yīng)按下式校驗(yàn)J（E-8）Uop.2式中：Uk2-min為后備保護(hù)區(qū)末端兩相金屬性短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最小負(fù)序電壓（二次值）。要求Ksen 2 （近后備）或1.5 （遠(yuǎn)后備）。E.2變壓器接地運(yùn)行后備保護(hù)E.2.1零序電流繼電器的整定1） I段零序過電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)與相鄰線路零序過電流保護(hù)第I段或II段或快速主保護(hù)配合 op.O.I = KrelKbr.II op.O.lI（E-9）式中：Iop0I為I段零序過電流保護(hù)動(dòng)作電流（二次值）；KbrI為零序電流分支系數(shù)，其值等于線路 零序過電流

45、保護(hù)后備段保護(hù)區(qū)末端發(fā)生短路時(shí)，流過本保護(hù)的零序電流與流過該線路的零序電流之 比，取各種運(yùn)行方式的最大值；Krel為可靠系數(shù)，取1.1； Iop0為與之相配合的線路保護(hù)相關(guān)段的 動(dòng)作電流（二次值）。2） II段零序過電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)與相鄰線路零序過電流保護(hù)的后備段相配合(E-10)式中：為II段零序過電流保護(hù)動(dòng)作電流（二次值）；KbrII為零序電流分支系數(shù)，其值等于線 路零序過電流保護(hù)I段保護(hù)區(qū)末端發(fā)生短路時(shí)，流過本保護(hù)的零序電流與流過該線路的零序電流之 比，取各種運(yùn)行方式的最大值；Krel為可靠系數(shù)，取1.1； Iop0ln為與之相配合的線路零序過電流保 護(hù)后備段的動(dòng)作電流（二次值）。

46、E.2.2靈敏系數(shù)校驗(yàn)靈敏系數(shù)應(yīng)按下式校驗(yàn)senk .0-min1 op.0(E-11)式中：3Ik0-min為I段（或II段）保護(hù)區(qū)末端接地短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的最小零序電流（二次值）; Iop0為I段（或II段）零序過電流保護(hù)的動(dòng)作電流。要求 KSen 1.5。E.3變壓器不接地運(yùn)行后備保護(hù)E.3.1零序過壓繼電器的整定過電壓保護(hù)動(dòng)作值按下式整定(E-12)式中：Uop0為零序過電壓保護(hù)動(dòng)作值（二次值）；U0max為在部分中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)中發(fā)生單相接地時(shí)或中性點(diǎn)不接地變壓器兩相運(yùn)行時(shí)，保護(hù)安裝處可能出現(xiàn)的最大零序電壓（二次值）；Uaat為用 于中性點(diǎn)直接接地的電壓互感器，在失去接地中性點(diǎn)時(shí)

47、發(fā)生單相接地時(shí)，開口三角繞組可能出現(xiàn)的最低電壓。組每相額定電壓為100V）。E.3.2間隙零序過流繼電器的整定裝在放電間隙回路的零序過電流保護(hù)的動(dòng)作電流與變壓器的零序阻抗、間隙放電的電孤電阻等 因素有關(guān)，一般保護(hù)的一次動(dòng)作電流可取為100A。E.4阻抗保護(hù)阻抗保護(hù)通常用于220kV500kV大型升壓變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器及降壓變壓器，作為變壓器引 線、母線、相鄰線路相間故障后備保護(hù)。根據(jù)阻抗保護(hù)的配置及阻抗繼電器特性不同，可分別按以 下幾種情況進(jìn)行整定計(jì)算。1）升壓變壓器低壓側(cè)全阻抗繼電器的整定計(jì)算 a）按高壓母線短路滿足靈敏度要求的條件計(jì)算Zop = KsenZT(E-13)2)3)式中：Kse

48、n = 1.3為阻抗保護(hù)的靈敏系數(shù)；ZT為變壓器阻抗（二次值）。b）按與之配合的高壓側(cè)引出線路距離保護(hù)段配合Zop = 0.7Zt + 0.8K inf ZL(E-14)式中：KInf為助增系數(shù)，取各種運(yùn)行方式下的最小值；ZL為與之配合的高壓側(cè)引出線路距離保護(hù)段動(dòng)作阻抗（二次值）。c）靈敏系數(shù)高壓母線三相短路，按下式校驗(yàn):要求Ksen 1.3。KsenZo=Z(E-15)升壓變壓器220500kV側(cè)全阻抗繼電器的整定計(jì)算a）阻抗繼電器的動(dòng)作阻抗計(jì)算在220500kV變壓器高壓側(cè)裝設(shè)全阻抗繼電器時(shí)，阻抗繼電器的動(dòng)作值與母線上與之配 合的引出線阻抗保護(hù)段相配合，其值按下式計(jì)算。式中：Keel =

49、0.8為可靠系數(shù)。Zop = KrelK inf ZL(E-16)b）靈敏系數(shù)按指定的保護(hù)區(qū)末端相間短路，按下式校驗(yàn):ZKsenZY(E-17)式中：ZY為指定保護(hù)區(qū)內(nèi)對應(yīng)的阻抗值（二次值），要求Ksen 1.3。聯(lián)絡(luò)及降壓變壓器220500kV側(cè)，裝設(shè)帶偏移特性的方向阻抗繼電器，正方向指向變壓器時(shí)， 正方向阻抗動(dòng)作值可按對側(cè)母線（中壓側(cè)或高壓側(cè)）有足夠靈敏度并與對側(cè)出線相配合，整定 參照（E-13）式或（E-14）式計(jì)算。反向阻抗為正方向阻抗的5%10%,反向阻抗的整定值應(yīng) 小于本側(cè)母線引出線最短線路阻抗保護(hù)I段的動(dòng)作值。4）聯(lián)絡(luò)及降壓變壓器220500kV側(cè)，裝設(shè)帶偏移特性的方向阻抗繼電器，正方向指向系統(tǒng)時(shí)， 正方向阻抗動(dòng)作值整定參照（E-16）式計(jì)算。反向阻抗為正方向阻抗的5%10%，保護(hù)到變壓 器本側(cè)的引線，但不能作為變壓器的相間故障后備保護(hù)。（空）WB61939WB6196E：WB661+KM 1