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)

Ver1.03（吉林220kV版）

編寫(xiě)：郝后堂江衛(wèi)良審核：于霞李延新批準(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。。七年四月

本說(shuō)明書(shū)為PRS-778裝置用于吉林地區(qū)220kV系統(tǒng)時(shí)的技術(shù)說(shuō)明書(shū)，適用于PRS-778軟

件PRS-778JL2VI.03及以上版本。

說(shuō)明：PRS-778裝置應(yīng)用于吉林地區(qū)220kV系統(tǒng)時(shí)的軟件編號(hào)在“778”后增加“JL2”，PRS-

778JL2版軟件分類如下：

序號(hào)軟件版本備注

1PRS-778JL2適用于吉林地區(qū)220kV兩卷變保護(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......................................................1

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.....................................................7

4.1啟動(dòng)元件..........................................................7

4.2差動(dòng)速斷..........................................................7

4.3比率差動(dòng)保護(hù)......................................................7

4.4采樣值差動(dòng)保護(hù)....................................................9

4.5差動(dòng)保護(hù)的其他相關(guān)元件...........................................11

4.6復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù).............................................12

4.7低壓方向保護(hù).....................................................13

4.8零序過(guò)流保護(hù)（中性點(diǎn)接地保護(hù)）...................................15

4.9間隙零序保護(hù)（中性點(diǎn)不接地保護(hù)）..................................15

4.10過(guò)負(fù)荷保護(hù).......................................................16

4.11TV斷線判別元件..................................................16

4.12TA斷線判別元件..................................................16

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..........................................21

6.1PRS-778JL2系統(tǒng)參數(shù)及主保護(hù)定值..................................21

6.2PRS-778JL2高壓側(cè)后備保護(hù)定值....................................23

6.3PRS-778JL2低壓側(cè)后備保護(hù)定值.....................................25

6.4PRS-778JL2保護(hù)跳閘內(nèi)部控制字的整定說(shuō)明...........................26

7硬件說(shuō)明........................................................27

7.1裝置整體結(jié)構(gòu)（硬件原理圖）........................................27

7.2動(dòng)作出口..........................................................28

7.3輸入開(kāi)關(guān)量........................................................29

7.4信號(hào)接點(diǎn)..........................................................30

7.5裝置接線與安裝....................................................31

8訂貨須知........................................................32

8.1基本訂貨參數(shù)......................................................32

8.2裝置軟件編號(hào)定義..................................................32

8.3裝置軟件版本列表..................................................32

附錄A裝置使用...................................................33

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

面板布置與顯示...........................................................33

A.2菜單界面操作說(shuō)明.................................................35

附錄B裝置調(diào)試與投運(yùn)............................................49

B.1調(diào)試費(fèi)料準(zhǔn)備.....................................................49

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

通電前檢查...............................................................49

B.3上電檢查..........................................................49

B.4整機(jī)調(diào)試..........................................................49

B.5裝置投入運(yùn)行操作步驟..............................................50

B.6注意事項(xiàng).........................................................50

附錄C裝置通訊說(shuō)明（IEC60870-5-103規(guī)約）.......................52

C.1定值和交流量.....................................................52

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

保護(hù)加乍事滓............................................................52

C.3自檢信息...........................................................54

C.4保護(hù)開(kāi)關(guān)量........................................................55

C.5故障錄波實(shí)際通道序號(hào)表（ACC）............................................................................56

附錄D差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算..........................................57

D.1比率差動(dòng).........................................................57

D.2差動(dòng)速斷.........................................................60

附錄E后備保護(hù)整定計(jì)算..........................................61

E.1復(fù)壓閉鎖過(guò)流.....................................................61

E...............................................................................................................................................2

變壓器接地運(yùn)行后備保護(hù)...................................................62

E.3變壓器不接地運(yùn)行后備保護(hù)..........................................63

E.4阻抗保護(hù)..........................................................64

【附圖1】裝置背視圖..................................................66

【附圖2】裝置開(kāi)入開(kāi)出端子排接線圖....................................67

【附圖3】裝置交流端子接線圖..........................................68

【附圖4】裝置正面布置及安裝開(kāi)孔圖....................................69

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。

L2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-778JL2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)2K：

1段3時(shí)限91段帶方向，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖-II段

II段1時(shí)限不帶方向，不經(jīng)復(fù)壓閉鎖

②零序過(guò)流保護(hù)2段：

I段1時(shí)限

高壓側(cè)后

II段1時(shí)限

備

③間隙過(guò)流保護(hù)1段1時(shí)限,可根據(jù)控制字采用“或”邏輯

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

。可經(jīng)復(fù)壓閉鎖

低壓側(cè)后①?gòu)?fù)壓方向過(guò)流保護(hù)1段2時(shí)限

。帶方向（可整定）

備

②低壓方向保護(hù)1段2時(shí)限

1.3典型應(yīng)用配置

圖1-1為PRS-778JL2裝置在220kV系統(tǒng)兩卷變保護(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。

i母n母旁母

注：

1.圖中所示保護(hù)在一套裝置中實(shí)現(xiàn)，

220kV所有量只接入裝置一次。

2.利用笫二組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)合電抵。

TVl

差動(dòng)速斷

［復(fù)壓］過(guò)

比率差動(dòng)

流

采樣值差動(dòng)

零序過(guò)壓

間隙過(guò)流

圖1-1PRS-778JL2在兩卷變中的典型應(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II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，■-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

正常工作溫度：深）

極限工作溫度：.5℃-40℃

貯存及運(yùn)輸：相-10%：-55c

對(duì)濕度：大氣壓-25C?70c

力：---------

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

In=5A,每相不大于1VA

In=1A,每相不大于0.5VA

直流電源回路：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：1.2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1s

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：比率差動(dòng)：15ms（2倍整定值）

采樣值差動(dòng)：30ms（2倍整定值）

25ms（2倍整定值）

2.3.2定值精度

電流定值誤差電壓定W5%

值誤差阻抗定值誤差W5%

時(shí)間定值誤差W5%

整定值

裝置定值整定范圍和W1%+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(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/T14598.10-1996（IV級(jí)）

浪涌（沖擊）抗擾度性能符合：GB/T17626.5-1999（IV級(jí)）

高頻電氣干擾（1MHz脈沖群）性能符合:GB/T14598.13-1998（III級(jí)）

輻射電磁場(chǎng)干擾性能符合：GB/T14598.9-2001（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IR1G-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)1EC60870-5-103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(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、低壓側(cè)分別以下標(biāo)H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+ILabIra=(|IHab|+|ILab|)/2

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

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

Ira=(|IHab|+|ILa|)/2

Y/A-12-11Ida=IHab+ILaIdb=IHbc+Irb=(|IHbc|+|ILb|)/2

ILbIde=IHca+ILcIre=(|IHca|+|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，放大了匝倍，△側(cè)電流通過(guò)

平衡系數(shù)的補(bǔ)償也放大了匝倍，使得差動(dòng)電流和制動(dòng)電流都放大了匝倍，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,Idc}＞比率差動(dòng)啟動(dòng)電流定值

身壓側(cè)后備保護(hù)啟動(dòng)：相電流啟動(dòng)元件：maxda,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

間隙山湍啟劭三侔.間崎山淋〉間隨山游啟動(dòng)旅伯

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(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；

“河的由游白孫品佶”頭r如由iffll司船由游釬住比梏

4.2差動(dòng)速斷

任一相差流大于整定值/cd”(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。/"鼠定值按躲過(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

差動(dòng)速斷硬壓瘋菱A

&一〈差動(dòng)速斷跳閘

差動(dòng)速斷軟壓板投&

差動(dòng)啟動(dòng)元件一

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/d為差動(dòng)電流，/,?為制動(dòng)電流；/楸”比率差動(dòng)啟動(dòng)電流定值"，Icdsd為“差動(dòng)

速斷電流定值”，的、攵2、心為比率差動(dòng)“比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)定值”，1,1,/〃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/cd初用以躲過(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〉

比率差動(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

IrlIr211

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：

>"1'r+'cdqd,'r<，rl

>kl{Ir-/rl)+k\Irl+Icdqd,IrlI(4-1)

>"「2)+k2<lr2rl+1cdqd,lr>Zr2

n

式中：/d為差動(dòng)電流'd=/為制動(dòng)電流，/,亍司分別為變壓器各側(cè)

.?=,浴

電流)；佑、左2、后為比率斜率，kl上2為拐點(diǎn)制動(dòng)電流，/“</2(比率差動(dòng)

制動(dòng)系數(shù)上和依由裝置內(nèi)取固定值，分別取左=01、％=0.75,依可由用戶整定；拐點(diǎn)電流由

裝置內(nèi)取固定值，分別取乙=。、

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+vK*（4-3）

式中：S.為％」）的半波積分值，為八/'T的半波積分值；荒為波形不對(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

kb一般整定為0.1?0.2之間，裝置內(nèi)部固定取公=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)元件林〉

差動(dòng)硬壓板投入

采樣值差動(dòng)跳閘

采樣值差動(dòng)軟壓麗A

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：

，d>'icdqd

(4-4)

id>*Xi.

式中：〃為采樣值差動(dòng)電流，id=￡ii=\

。為采樣值制動(dòng)電流,lr=-ZlLl（…分別

為變壓器各側(cè)電流的瞬時(shí)采樣值）；/"dgd為采樣值差動(dòng)啟動(dòng)電流（裝置內(nèi)固定，取為1.0八）;左為

采樣值差動(dòng)比率制動(dòng)系數(shù)（裝置內(nèi)固定，取為0.6）。

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

E1.414屋加1,1.848/"加］，模糊比為a=L3065。

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斷線返回條件是本

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。

453TA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N；切Ai.（4-5）

i=l-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)電流，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-778JL2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)：共2段，其中1段3時(shí)限，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖，帶方向（可投退），方向固定指向變壓器；

II段1時(shí)限，為不經(jīng)任何閉鎖的純過(guò)流保護(hù)。

②低壓側(cè)：I段2時(shí)限，可經(jīng)復(fù)壓閉鎖，帶方向（可投退），方向指向可整定。

1）過(guò)流元件

過(guò)流保護(hù)動(dòng)作方程為：

I>Iset（4-6）

式中：/為三相電流，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：

se，（4-7）

[U?>Uiset

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

表。接入裝置的TA正極性端應(yīng)在母線側(cè)，參見(jiàn)第1章應(yīng)用配置圖。

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：

IM

-900<arg-A—<+90°⑷⑻

Ur

即為：

DADBDC

IrIAIc

UrUBCUCAUAB

其中a為一45°,Re表示取向量的實(shí)部。

為了消除保護(hù)安裝處附近三相短路的電壓死區(qū)，方向元件帶記憶。

4）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。

低電壓元件

負(fù)序電壓元件

TV斷線元件

本側(cè)TV檢修硬壓板投入

TV斷線閉鎖保護(hù)投退原剪-

其它側(cè)復(fù)壓開(kāi)放

過(guò)流經(jīng)其它側(cè)復(fù)壓閉鎖投入

N1

!過(guò)流保護(hù)經(jīng)方向閉鎖投入

復(fù)合電壓元件

N1

過(guò)流保護(hù)經(jīng)復(fù)壓閉鎖投入

過(guò)流元件

?~?—＜曳壓例鏡過(guò)潞保護(hù)跳閘

過(guò)流保護(hù)硬壓板投入

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

5）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)部引入其他側(cè)電壓經(jīng)“或”門起動(dòng)。例如，高壓側(cè)“過(guò)流

保護(hù)經(jīng)低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖”整定為“1”時(shí)，表示高壓側(cè)過(guò)流可經(jīng)低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖；整定為“0”時(shí)，

表示高壓側(cè)過(guò)流不經(jīng)低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖。

②TV斷線對(duì)復(fù)壓元件、方向元件的影響

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)合電壓元件和方向是否開(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)合電壓元件和方向元件不滿足條

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)合電壓元件和方向元件都滿足要求，這樣復(fù)合電壓閉鎖方向過(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低壓方向保護(hù)

對(duì)于低壓側(cè)有小電源的降壓變壓器，若低壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)靈敏度不足時(shí)，低壓側(cè)還

可加裝低壓方向保護(hù)。低壓方向保護(hù)只配在低壓側(cè)，設(shè)一段二時(shí)限。可通過(guò)整定控制字來(lái)選擇是否投入。

1）低壓元件

UL<ULS(

“為三個(gè)線電壓中的最小值，為低電壓整定值。電壓為變壓器低壓側(cè)電壓，也可根據(jù)定值同時(shí)

取低壓側(cè)、高壓側(cè)電壓?！暗蛪悍较虮Ｗo(hù)取高壓側(cè)電壓”整定為“1”時(shí)，表示同時(shí)取高壓側(cè)電壓；整定

為“0”時(shí)，表示不取高壓側(cè)電壓。當(dāng)高壓側(cè)TV斷線或“高壓側(cè)TV檢修”硬壓板投入時(shí)，不取高壓側(cè)

電壓。

2）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(jiàn)下表。

接入裝置的TA正極性端應(yīng)在母線側(cè)，參見(jiàn)第1章應(yīng)用配置圖。

低壓方向保護(hù)中，方向固定指向變壓器，方向元件的最大靈敏角為一45°（以電壓超前電流為

止），其正方向動(dòng)作方程為：

_900<argM<+90。（4-9）

其中。為一45°,Re表示取向量的實(shí)部。

3）TV斷線的影響

低壓側(cè)TV斷線時(shí)，閉鎖低壓方向保護(hù)。

當(dāng)?shù)蛪簜?cè)TV檢修時(shí)，需投入“低壓側(cè)TV檢修”硬壓板，自動(dòng)閉鎖低壓方向保護(hù)。

4）邏輯框圖

方向兀件〉

低元件動(dòng)作》

]~《長(zhǎng)壓方向保獷■跳閘

保護(hù)軟壓板投入

保護(hù)硬壓板投入

圖4-7低壓方向保護(hù)邏輯框圖

4.8零序過(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-778JL2中，零序過(guò)流保護(hù)在各側(cè)的配置情況為：

①高壓側(cè)：2段，各1時(shí)限。

②低壓側(cè)：無(wú)。

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。

零序過(guò)流保護(hù)的邏輯圖如圖4-8所示。

零序過(guò)流元件動(dòng)作〉零序

過(guò)流保護(hù)硬壓板投*》零序

過(guò)流保護(hù)軟壓板投》＞零序

過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)元布）＞

圖4-8零序過(guò)流保護(hù)