(長園深瑞)PRS-711-DK-NW微機線路保護技術說明書

1、PRS-711-DK-NW 微機線路成套保護微機線路成套保護技技 術術 使使 用用 說說 明明 書書Ver 4. 03長園深瑞繼保自動化有限公司二一四年二月PRS-711-DK-NW 微機線路成套保護微機線路成套保護技技 術術 使使 用用 說說 明明 書書Ver 4.03編寫： 潘軍軍審核： 陳遠生批準： 徐成斌長園深瑞繼保自動化有限公司二一四年二月本說明書適用于 PRS-711-DK-NW 系列,數(shù)字化變電站線路保護。適用于 PRS-711-DK V4.03 及以上版本程序。本裝置用戶權限密碼：800說明：PRS-711-DK-NW 裝置運用于 110kV 系統(tǒng)的標準版本軟件分類如下：序號軟

2、件版本備注1PRS-711-DK-NW適用于南網(wǎng)地區(qū) 110kV 及以下電壓等級、無需選相跳閘的輸電線路保護。具備測控功能。本說明書由長園深瑞繼保自動化有限公司編寫并發(fā)布，并具有對相關產品的最終解釋權。相關產品的后續(xù)升級可能會和本說明書有少許出入，說明書的升級也可能無法及時告知閣下，對此我們表示抱歉！請注意實際產品與本說明書描述的不符之處。更多產品信息，請訪問互聯(lián)網(wǎng)：http:/技術支持電話：(0755) 3301-8615/8612傳真：(0755) 3301-8664，3301-8889免費客戶服務電話：免費客戶服務電話：400-678-8099 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置

3、 - I -目目 錄錄PRS-711-DK-NW 微機線路成套保護微機線路成套保護.IPRS-711-DK-NW 微機線路成套保護微機線路成套保護 .II1裝置概述裝置概述.11.1應用范圍.11.2保護配置.11.3數(shù)字化應用.11.4主要性能特點.22技術參數(shù)技術參數(shù).42.1機械及環(huán)境參數(shù).42.2額定電氣參數(shù).42.3主要技術指標.42.4通訊接口.52.5光纖接口特性.53保護原理保護原理.63.1起動元件.63.2距離選相.63.3距離繼電器.73.4零序電流保護.103.5弱饋線保護.113.6不對稱相繼速動保護.113.7雙回線相繼速動保護.123.8振蕩閉鎖.133.9PT

4、斷線過電流保護.143.10后加速保護.143.11重合閘.153.12過負荷告警.183.13其它異常告警.183.14壓板邏輯.193.15測控五防順控功能.194定值及整定說明定值及整定說明.20 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置- II - 4.1 裝置定值.204.2 定值整定說明.255輔助功能輔助功能.285.1信號系統(tǒng).285.2事故分析與過程記錄.286 硬件說明硬件說明.336.1 裝置整體結構（硬件原理圖）.336.2 實端子定義.336.3 虛端子定義.34附錄附錄 A裝置使用說明裝置使用說明.37A.1面板布置與顯示.37A.2菜單界面操作說明.38附錄附錄

5、 B裝置調試與投運裝置調試與投運.54B.1調試資料準備.54B.2通電前檢查.54B.3上電檢查.54B.4整機調試.54B.5裝置投入運行操作步驟.55B.6注意事項.55附錄附錄 C信號及記錄通用說明信號及記錄通用說明.57C.1信號系統(tǒng).57C.2事故分析與過程記錄.57【附圖附圖 1】 裝置前視后視圖裝置前視后視圖.62【附圖附圖 2】 裝置端子排接線圖裝置端子排接線圖.63【附圖附圖 3】 裝置外形及機柜安裝開孔尺寸圖裝置外形及機柜安裝開孔尺寸圖.64 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 1 頁1裝置概述1.1應用范圍PRS-711-DK-NW 微機線路成套保護裝置是基

6、于數(shù)字化變電站 IEC61850 標準開發(fā)的，適用于110kV 及以下電壓等級、中性點直接接地、故障時三相跳閘能夠滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的線路。裝置具有全開放式數(shù)字接口，既可以與智能一次設備（光電互感器、一次智能開關）無縫接口，也兼容傳統(tǒng)的一次設備，支持 IEC61850 協(xié)議的站控層接入、間隔層的 GOOSE 閉鎖互聯(lián)和過程層的電子式互感器數(shù)字信號接入，可靈活地用于部分或全部采用智能一次設備的變電站。PRS-711-DK-NW 按照 IEC61850 協(xié)議提供接口，無須關注網(wǎng)絡類型，實現(xiàn)靈活組網(wǎng)，可以適用于過程層各種組網(wǎng)方式。1.2保護配置PRS-711-DK-NW 裝置提供了豐富的保護元件，可

7、根據(jù)用戶需求進行配置，并配置測控五防順控功能。四段段相間距離三段接地距離四段零序方向過流弱饋線保護不對稱故障相繼速動保護雙回線相繼速動保護合閘于故障保護電壓斷線檢測和緊急狀態(tài)保護振蕩閉鎖三相一次自動重合閘過負荷保護控制回路斷線告警角差異常告警TWJ 異常告警測控功能五防功能順控功能1.3數(shù)字化應用圖 1-1 為 PRS-711-DK-NW 在數(shù)字化變電站的應用。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 2 頁 圖 1-1PRS-711-DK-NW 在數(shù)字化變電站的應用1.4主要性能特點采用 32 位 PowerPC 處理器，運算與邏輯功能強大?？赏耆珴M足數(shù)字變電站快速發(fā)展及應用需求，既可

8、以與智能一次設備無縫接口，同時也兼容傳統(tǒng)的一次設備，可靈活地用于部分或全部采用智能一次設備的變電站。站控層提供 3 個獨立以太網(wǎng)接口，采用 IEC61850 通信協(xié)議，將保護動作事件、擾動數(shù)據(jù)等信息上送站控層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和共享。間隔層可通過 GOOSE 實現(xiàn)信號閉鎖互聯(lián)。過程層完全按照 IEC61850-9 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，實現(xiàn)互感器數(shù)字信號接入與共享。采用新型 LVDS 背板總線技術，保證 I/O 數(shù)據(jù)快速交換外，也提高抗干擾能力和插件擴充能力。裝置對外校時可采用 IRIG-B 碼信號校時，或 IEEE 1588 同步時鐘報文校時，同步誤差小于5us。大屏幕漢字彩色液晶顯示、直觀友好的界面菜

9、單、完備的過程記錄，信息詳細直觀，操作調試方便。以高可靠性工業(yè)級器件為主體，采用自動監(jiān)測、補償技術提高硬件電路穩(wěn)定性、可靠性。封閉、加強型單元機箱，多層屏蔽等抗振動、抗強干擾設計。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 3 頁不受振蕩影響，在系統(tǒng)振蕩（無故障）時可靠不誤動，在振蕩中又發(fā)生故障時仍能保持保護動作的快速性與選擇性。在手動和自動合閘時有合閘于故障保護快速切除全線各種故障。在 TV 斷線時可投入可靠的緊急狀態(tài)保護，確保裝置性能。具備完善的數(shù)字化容錯功能，對于 MU 接入、GOOSE 通訊狀態(tài)實時監(jiān)測。數(shù)字化接入的電壓量異常時，自動投入緊急狀態(tài)保護，可避免由于電壓量無效或 MU

10、 失步情況下裝置的拒動或誤動。完善的事故分析功能，包括保護動作事件記錄、故障起動記錄、故障錄波記錄、裝置運行記錄、開入變位記錄，及裝置自檢記錄和閉鎖記錄等，可再現(xiàn)故障情況及故障時保護裝置的動作行為。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 4 頁 2技術參數(shù)2.1機械及環(huán)境參數(shù)機箱結構尺寸： 482.6mm 177mm 278mm（寬高深）正常工作溫度： -10 50 極限工作溫度： -20 60 貯存及運輸： -25 70 相對濕度：5% 95%大氣壓力：86 106KPa2.2額定電氣參數(shù)頻率：50Hz直流工作電源：220V / 110V，允許偏差： - 20 + 15數(shù)字系統(tǒng)工作電

11、壓：+5V，允許偏差：0.15V繼電器回路工作電壓：+24V，允許偏差：2V直流電源回路功耗：全裝置不大于 30W直流電源回路過載能力：80 115% 額定電壓，連續(xù)工作裝置經(jīng)受上述的過載電流/電壓后，絕緣性能不下降2.3主要技術指標2.3.1定值精度1)電流定值誤差： 5 %2)電壓定值誤差： 5 %3)阻抗定值誤差： 5 %4)整組動作時間距離保護段： 30ms5)延時段保護動作時間誤差： 30ms6)各段保護返回時間誤差： 40ms7)告警延時誤差： 60ms8)三相一次重合閘檢同期元件角度誤差： 3檢同期有壓元件： 40V5% V 檢無壓元件： 30V5% V 延時誤差： 40ms9)

12、遙測量計量等級電流、電壓、頻率：0.2 級 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 5 頁其他：0.5 級遙信量分辨率：小于 1ms信號輸入方式：GOOSE 網(wǎng)絡2.3.2時鐘和校時裝置內部實時時鐘在裝置掉電時，可自動切換為內部鋰電池供電，在電池無短路及其它異常情況下，后備電池工作時間不少于 10 年。環(huán)境溫度為 25時，實時時鐘誤差每月不超過1 分鐘。2.3.3電磁兼容靜電放電抗擾度：GB/T 17626.4-2 級 射頻電磁場輻射抗擾度：GB/T 17626.4-3 級（網(wǎng)絡級） 電快速瞬變脈沖群抗擾度：GB/T 17626.4-4 級 浪涌（沖擊）抗擾度：GB/T 17626.4

13、-5 級 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度：GB/T 17626.4-6 級 工頻磁場抗擾度：GB/T 17626.4-8 級 脈沖磁場抗擾度：GB/T 17626.4-9 V 級 阻尼振蕩磁場抗擾度：GB/T 17626.4-10 V 級 振蕩波抗擾度：GB/T 17626.4-12 級（信號端口） 2.3.4絕緣試驗絕緣試驗符合：GB/T14598.3-93 6.0沖擊電壓試驗符合：GB/T14598.3-93 8.02.4通訊接口監(jiān)控通訊：100Mbase-TX3(RJ45)，RS4854，通信規(guī)約采用 IEC61850 標準協(xié)議；過程層通訊：100Mbase-FX8，支持 IEC61850

14、過程層規(guī)約實現(xiàn)與 MU 和 GOOSE 接口；打?。篊OM1；GPS：差分輸入或空節(jié)點輸入，對秒、分脈沖及 IRIG-B 串行編碼三種校時方式自適應；支持 IEEE 1588 對時報文；調試：100MBase-TX1 (RJ45)；2.5光纖接口特性光纖參數(shù)：多模光纖，ST 接口，光波長 850nm(串口)/1310nm(網(wǎng)絡)發(fā)送功率：大于等于-15dbm接收靈敏度：小于等于-30dbm與 ECT 間傳送距離：小于 2km與二次設備間傳送距離：小于 2km PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 6 頁 3保護原理3.1起動元件1)電流突變量起動電流突變量起動元件采用相電流的變化量作判

15、斷，其動作判據(jù)為CBAIIIsetT,25. 1 (3-1)式中：TI為浮動門檻，setI為“電流突變量起動定值” 。當任一相電流突變量滿足起動門檻時，突變量起動元件動作。2)零序過流起動為保證遠距離故障或經(jīng)大電阻故障時保護可靠起動，設置零序過流起動元件。其動作判據(jù)為setII003 (3-2)式中：setI0為“零序電流起動定值” 。該式滿足并持續(xù) 20ms 后，零序電流起動元件動作。3)相過流啟動 (3-3) IlsetI為靜穩(wěn)破壞電流定值。如果負荷緩慢增加，三相電流始終保持對稱，則前面兩個起動元Ilset件可能都不起動，此時當滿足式后延時 20ms 起動。4)重合閘起動當重合閘投入，且重

16、合閘起動條件滿足，則重合閘起動元件動作。3.2距離選相本裝置距離保護選相采用多重判據(jù)，用電流選相與電壓選相相結合，即將故障相與健全相相對比較，能自適應于系統(tǒng)運行方式的變化，提高了靈敏度。穩(wěn)態(tài)量選相邏輯如下：1)判斷是否接地：若setUU003且setII003時，判為接地故障，反之為不接地故障。2)接地故障選相：利用 I0和 I2的相位關系，初步確定可能的故障類型；再根據(jù)距離段六個繼電器的動作情況，確定是單相接地還是兩相接地。3)不接地故障選相：利用1225. 0II 區(qū)分三相對稱故障，并通過對線電壓大小的排序確定兩相故障的故障相。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 7 頁3.3

17、距離繼電器本裝置分別設置了四段相間距離繼電器和三段接地距離繼電器，各段保護均可由用戶整定獨立投退。3.3.1四段相間距離 相間距離 I、II、III 段1)兩相故障假設選相結果為 BC 相間（接地或不接地）故障，姆歐繼電器的動作判據(jù)為90arg2701BCzdpBCAIZUUj (3-4)式（3-4）在阻抗平面上的動作特性如圖 3-1 所示，圖中 Zsm、Zsn分別為保護安裝側母線至本側及對側的系統(tǒng)阻抗。圖中的圓 C1 和 C2 分別為繼電器在正、反方向的動作特性。正方向短路時測量阻抗落于圓 C1 內，繼電器能靈敏的動作；反方向短路時測量阻抗落于第 III 象限，繼電器肯定不會動

18、作，方向性十分明確。jXRZsmZp1zdZsnC1C3C2圖 3-1 相間距離元件（姆歐繼電器）動作特性需要提及注意的是，正、反方向故障時的動作特性必須以正、反方向故障為前提導出，圖 3-1 中 C1 包含原點表明正向出口經(jīng)或不經(jīng)過渡電阻故障時都能正確動作，并不表示反方向故障時會誤動。2)三相故障三相故障仍采用 BC 相參數(shù)進行測量，和兩相故障不同的是極化電壓用本相記憶電壓，其動作判據(jù)為 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 8 頁 90arg27010BCzdpBCBCIZUU (3-5)在記憶電壓存在期間，其正、反方向的動作特性仍分別為圖 3-5 中的圓 C1 和 C2；但在記憶

19、作用消失后，0BCU就是故障后母線實際的殘壓，因而正反方向動作特性圓 C1,C2 均變成圖中的圓 C3，此圓稱為繼電器的穩(wěn)態(tài)特性，對正、反方向故障都適用。由圖 3-1 可見，在記憶作用消失后，繼電器對出口和母線上故障的方向判別將變得不明確。本裝置采取給穩(wěn)態(tài)特性設置電壓死區(qū)的方式來解決這一問題：背后母線上故障時，殘壓不足以克服死區(qū)，繼電器始終不會動作；正向出口故障時在記憶電壓作用下繼電器立即動作；在繼電器已動作的條件下，如果殘壓未發(fā)生變化，說明故障仍然存在，就將繼電器的動作一直保持下去。相間距離 III 段動作，閉鎖重合閘。 相間距離 IV 段（對側 Y/變后備保護）相間距離第 I

20、V 段主要是作為對側 Y/降壓變壓器低壓側故障的遠后備保護。中、低壓系統(tǒng)降壓變壓器的阻抗往往大于線路阻抗，在變壓器低壓側故障時由于對側母線上電源的助增作用，使線路第 III 段距離繼電器的靈敏度不足；同時，又由于 Y/變壓器高、低壓側相位的差異（轉角30）使得對低壓側兩相短路故障，在高壓側應當用相阻抗而不是相間阻抗繼電器測量才能正確反應距離，而此時又沒有零序電流出現(xiàn)，給選相測量帶來一定困難。本裝置采用一個負序距離繼電器和一個拋球特性相間距離繼電器相結合的方式圓滿地解決了此問題。相間距離 IV 段動作，閉鎖重合閘。1)兩相故障負序距離繼電器用來保護變壓器低壓側不對稱故障，動作判據(jù)為141242I

21、ZUIZUzdpzdp (3-6)式中：zdpZ4為相間距離 IV 段阻抗定值，TcLzdpZkZZ2 . 14，LZ和TZ分別為線路和降壓變的阻抗（見圖 3-2） ，ck為對側電源的最大助增系數(shù)。此繼電器的優(yōu)點有：a)以負序分量為動作量，不反應負荷；b)反應負序分量，不受 Y/轉角影響；c)一個繼電器反應各種相別的兩相短路；d)對兩相短路的靈敏度可以比裝置起動元件更靈敏，但是不反應三相短路。2)三相故障拋球特性的相間距離繼電器用來保護變壓器低壓側三相短路故障，動作判據(jù)為90arg27042BCzdpBCBCzdpBCIZUIZU (3-7)降壓變壓器低壓側故障時常伴隨變電站直流電源消失，因此

22、線路保護的遠后備作用十分重要。若由于遠后備靈敏度不足或錯誤測量，將導致變電站設備的嚴重燒損，損失慘重。采用本裝置專設的相間距離第段（對側 Y/變后備保護）將有效的保護此類故障，所以本保護也可稱為變電站故障的遠后備保護。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 9 頁綜上所述，完整的四段相間距離繼電器的動作特性如圖 3-3 所示（記憶電壓存在期間，動作特性如圖中實線圓；記憶電壓消失后，動作特性如圖中虛線圓） 。圖 3-2 為被保護線路接線示意圖。對應圖 3-2，圖 3-3 中的 AB 段代表本線路、BC 段代表相鄰線路，BD 段代表對側降壓變的分支。圖 3-3 中及以上各公式中：zdpZ

23、1為“相間距離 I 段阻抗定值” ，zdpZ2為“相間距離 II 段阻抗定值” ，zdpZ3為“相間距離 III 段阻抗定值” ，zdpZ4為“相間距離 IV 段阻抗定值” 。ZTDCBAZLZs圖 3-2 被保護線路接線示意圖jXRABCDI段II段III段IV段（三相故障）IV段（兩相故障）Zp1zdZp2zdZp3zdZp4zd圖 3-3 四段相間距離繼電器動作特性3.3.2三段接地距離為了提高接地距離繼電器的動作特性，使其能覆蓋較大的接地過渡電阻又不會發(fā)生超越，本裝置采用了零序電抗繼電器。零序電抗繼電器的動作判據(jù)為180)3(arg360001IIkIZUzde (3-8)式中：k 為

24、“零序阻抗補償系數(shù)” ，其計算公式為1103LLLZZZk，其中0LZ和1LZ分別為“線路零 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 10 頁 序阻抗二次值”和“線路正序阻抗二次值”定值，在實際應用中建議采用實測值對 k 值進行整定。本裝置經(jīng)過選相，保證在單相故障時，只有故障相才用零序電抗繼電器測量，將兩相短路接地故障劃歸相間故障，由相間距離繼電器測量。式（3-8）在阻抗平面上的動作特性如圖 3-4 所示，為經(jīng)過整定阻抗矢量末端的直線。裝置采用零序功率方向繼電器來保證接地距離繼電器的方向性，同時在零序電抗繼電器的動作判據(jù)中將0I相位后移度，適當限制其動作區(qū)，提高安全性。另外，裝置還增設了

25、姆歐繼電器，以進一步解決接地距離繼電器超范圍誤動作的問題。姆歐繼電器（假設為 A 相）的動作判據(jù)為903arg27001IkIZUUjAzdeACB (3-9)極化電壓的相位前移度，其作用是在短線路應用時，將方向阻抗特性向第 I 象限偏移，以擴大允許故障過渡電阻的能力。零序電抗繼電器與姆歐繼電器的配合使用，既擴大了繼電器的動作特性對接地過渡電阻的覆蓋能力，又使繼電器能可靠地避免了超越。 （取值范圍為 0、15、30，被保護線路越短取值越大。 ）綜上所述，完整的三段接地距離繼電器的動作特性如圖 3-4 所示（圖中實線圓為=0，虛線圓為=30） 。jXRZsZe1zdZe2zdZe3zd = 30

26、 = 0圖 3-4 三段接地距離繼電器動作特性以上圖形及公式中：zdeZ1為“接地距離 I 段阻抗定值” ，zdeZ2為“接地距離 II 段阻抗定值” ，zdeZ3為“接地距離 III 段阻抗定值” 。式（3-9）中角度為“接地距離偏移角度定值” 。3.4零序電流保護本裝置配置有四段零序過流保護。每段保護及其方向元件的投退均可由用戶設定，并符合現(xiàn)場習慣。保護裝置在外部開入端子上設有“零序保護”投退壓板。PT 斷線時零序段保護退出，零序段、零序段、零序段退出方向元件。零序過流方向元件正方向判據(jù)為 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 11 頁34033arg18000IU (3-10)

27、當零序電壓電流低于門檻值（VU130或03I零序電流啟動定值）時，零序正方向元件不動作。本裝置的零序電流和零序電壓均由保護內部計算產生，杜絕了因接線錯誤而導致的方向誤判，即有CBACBAUUUUIIII0033零序段、零序段動作閉鎖重合閘。3.5弱饋線保護弱饋線的電源容量很小，正常自線路吸收功率，線路故障時供出的短路電流小于負荷電流。由于電源容量很小，對線路故障可假設無電源進行分析。1)接地故障時由于變壓器中性點接地，可以有相當大的零序電流流過，由于系統(tǒng)容量很小，等值電源的正、負序阻抗遠大于變壓器的零序阻抗，因而正、負序電流很小，因而可近似認為0IIIICBA；由于電源容量很小，故障相電壓顯著

28、下降，變壓器的健全相以高壓側為原邊，低壓側為副邊，而故障相以低壓側為原邊，高壓側為副邊，短路功率由健全相經(jīng)低壓側流向故障相，再由故障相高壓側流向故障點，因此，線路保護的故障相距離繼電器能正確測量。2)BC 兩相短路接地時，可能出現(xiàn)CBII，CBUU，0BCU，0BCI，相間距離繼電器變得不靈敏，此時采用 B 相或 C 相全阻抗繼電器測量，其動作判據(jù)為BBzdeUIkIZ)3(02 或 CCzdeUIkIZ)3(02 (3-11)式中：zdeZ2為“接地距離 II 段阻抗定值” 。3)線路上發(fā)生兩相短路不接地故障時，若無電源則流過保護的正、負序電流都將由故障點流向母線，只要負荷的負序等值阻抗小于

29、正序等值阻抗，相間距離繼電器也能正確測量。4)線路上發(fā)生三相短路時，只在短路后很短時間內負荷中的旋轉電機能向線路供給短路電流，以后便既無電壓也無電流，這種情況下沒有保護也無妨。如果有小電源不迅速解列，則頻率急劇下降，使微機保護的采樣周期與下降后的頻率之間產生明顯差異，使計算混亂，所以當檢測到頻率下降到 46Hz 時應迅速跳閘，根本出路在于小電源應迅速與系統(tǒng)解列。3.6不對稱相繼速動保護單回線末端發(fā)生不對稱故障時，對側斷路器的三相跳閘可被檢測出來，檢測對側斷路器三相跳閘的方法：如線路有一定的負荷電流，當對側斷路器三相跳閘時必有健全相的電流下降到線路的充電電流。這種方法的局限性在于負荷電流必須顯著

30、大于電容電流。如圖 3-5 所示，線路末端不對稱故障時，N 側段動作快速切除故障，由于三相跳閘，非故 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 12 頁 障相電流同時被切除，當 M 側保護測量到健全相負荷電流突然消失，而段距離元件連續(xù)動作不返回，將 M 側開關不經(jīng)段延時定值而經(jīng)小延時確認即可跳閘（設小延時是為了提高安全性） ，切除故障。不對稱故障相繼速動保護的邏輯圖如圖 3-6 所示。 MNABC圖 3-5 被保護線路接線示意圖 1&1 1&1 1不對稱相繼速動投入距離II段動作起動前負荷1s有流健全相無流3I0變化0.2*記憶值3I00.4In不對稱相繼速動動作40ms

31、0圖 3-6 不對稱故障相繼速動保護邏輯圖3.7雙回線相繼速動保護雙回線相繼速動保護又稱為橫聯(lián)保護，它是在雙回線上通過橫向比較兩回線階段式保護中測量元件的動作邏輯，可以在線路末端（第段保護范圍以外）發(fā)生故障時依靠縱續(xù)動作快速切除故障。在線路末端故障時兩回線的保護都能靈敏地起動，為了防止超越（避開雙回線區(qū)外故障） ，由另一回線的保護第段實現(xiàn)閉鎖，即每回線的保護第段向另一回線的保護發(fā)閉鎖信號，將后者的段雙回線相繼速動保護元件閉鎖。當對側保護第段動作、斷路器跳開后，健全線保護第段立即返回，解除對故障線相繼速動保護元件的閉鎖，于是后者的距離段相繼速動保護元件經(jīng)過短延時作用于跳閘（稱為縱續(xù)動作） 。雙回

32、線區(qū)外故障時兩回線的保護相互閉鎖，區(qū)外故障切除時兩回線保護各段都返回，閉鎖信號解除也不會誤動。為了安全起見，必須曾經(jīng)收到閉鎖信號，然后閉鎖信號消失才可能實現(xiàn)縱續(xù)動作。另外，縱續(xù)動作帶小延時也有利于提高安全性。如圖 3-7 所示，雙回線 L1 的近 N 側發(fā)生故障，M 側的保護裝置 M1，M2 的距離段都動作，相互發(fā)信號閉鎖對方的段雙回線相繼速動保護元件。當故障被 N 側保護 N1 的段切除，保護裝置 M2 的距離段返回，同時收回對保護 M1 的閉鎖信號，而保護 M1 的距離段仍在動作，它收不到閉鎖信號后經(jīng)過短延時動作跳閘。本裝置橫聯(lián)保護的優(yōu)點是不論線路的工況如何，雙回線兩側的橫聯(lián)保護都能有效地

33、發(fā)揮作用。當線路轉為單回線運行時橫聯(lián)保護自動退出，保護無需整定，運行人員不必干預，也不利用斷路器輔助接點，所以簡單、方便、可靠。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 13 頁MNM1M2N1N2圖 3-7 被保護線路接線示意圖 2收相鄰線閉鎖信號雙回線相繼速動投入保護跳閘距離III段動作&雙回線相繼速動動作20ms 01 11 1雙回線相繼速動投入距離II段動作40ms 0發(fā)閉鎖相鄰線信號圖 3-8 雙回線相繼速動保護邏輯圖3.8振蕩閉鎖本裝置的振蕩閉鎖分為三個部分，任意一個動作即開放保護。3.8.1瞬時開放保護在電流起動元件動作后起始的 160ms 以內無條件開放保護，保

34、證正常運行情況下突然發(fā)生故障能快速開放。如果在 160ms 延時段內的距離元件已經(jīng)動作，則說明確有故障，則允許該測量元件一直動作下去，直到故障被切除。3.8.2不對稱故障開放元件不對稱故障時，振蕩閉鎖回路可由對稱分量元件開放，該元件的動作判據(jù)為120ImII (3-12)其中： m 的取值根據(jù)最不利的系統(tǒng)條件下振蕩又區(qū)外故障時，振蕩閉鎖不開放為條件驗算，并留有相當?shù)脑６取?.8.3對稱故障開放元件在起動元件開放 160ms 以后或系統(tǒng)振蕩過程中，如發(fā)生三相故障，上述二項開放措施均不能開放保護。因此對對稱故障設置專門的振蕩判別元件，測量振蕩中心電壓，其測量方法如下cos1UUos (3-13)

35、PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 14 頁 式中：1U為正序電壓，為線電壓與線電流的補償夾角正序電壓1U與正序電流1I的夾角加上 90減去“線路正序阻抗角度”（定值） ，即有線路正序阻抗角90,11IU (3-14)對稱故障用cosU判斷兩側電勢的相位差，在180 時，cosU接近于 0。在三相短路時不論故障點遠近如何，cosU等于或小于電弧的壓降，約為額定電壓的 5%。裝置在判斷系統(tǒng)進入振蕩時置振蕩標志，在cosU下降到接近 5%時測量振蕩的滑差，使得cosU元件很準確地躲過振蕩中cosU0.05 的時間，不開放保護。在振蕩中發(fā)生故障時cosU0.05 保持不變，于是經(jīng)小延時開放

36、保護。由于躲過振蕩所需的延時是根據(jù)對滑差實時測量的結果確定的，因此既能有效地閉鎖保護，又使振蕩中發(fā)生三相短路時最大限度地降低了保護的延時。3.9PT 斷線過電流保護在母線 PT 斷線情況下，差動保護一直投入，距離保護及零序方向元件退出，后備保護投入兩段無方向性的定時限過電流保護。同時，裝置繼續(xù)監(jiān)視母線電壓，當母線電壓恢復后，延時自動解除閉鎖。當距離保護和零序過流保護壓板均退出時，PT 斷線過電流保護退出。3.10 后加速保護本裝置后備保護設有合閘于故障后加速保護，在手合或重合閘動作后、斷路器由跳位變?yōu)楹衔唬ɑ螂娏鲝臒o到有）的開始 200ms 時間內投入。后加速保護分為兩個部分：距離部分和零序過

37、流部分。3.10.1 距離部分距離加速部分受“距離保護投退”壓板控制。若“距離段加速投退”或“距離段加速投退”控制字投入，則相應重合閘后加速段不經(jīng)振蕩閉鎖控制；若兩控制字均退出，則加速受振蕩閉鎖控制的距離段。手合時，固定加速距離段，經(jīng)過延時動作。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 15 頁保護開放&距離段加速動作1 1&1 1加速段時限接地距離段相間距離段三相距離段投距離段加速重合投距離段加速接地距離段相間距離段三相距離段手合&1 11 1距離段加速動作加速段時限圖 3-9 后加速保護（距離部分）邏輯圖3.10.2 零序部分零序過流后加速部分受“零序過流保

38、護”壓板控制。零序過流加速段保護為不帶方向的零序過流保護，其定值為零序 II 段整定定值，動作時間固定為 100ms。3.11 重合閘裝置重合閘設計為三相一次重合閘方式，重合閘功能由“重合閘投退”控制字和“停用重合閘”軟壓板決定投退，當“投重合閘”控制字置“0” ，或“停用重合閘”軟壓板投入時，本裝置重合閘功能退出。當“停用重合閘”軟壓板退出，且“投重合閘”控制字置“1”時，本裝置重合閘功能投入。在充電過程完成之后，重合閘可以由兩種方式啟動：保護跳閘啟動或開關位置不對應啟動。其中保護跳閘啟動方式在重合閘功能投入后固定投入，不對應啟動方式設有“不對應啟動重合閘投退”控制字，可選擇投退。裝置的重合

39、閘邏輯如圖 3-10 所示。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 16 頁 &重合閘充電滿三相均無流投不對應啟動合后開入跳位開入跳閘固定投不撿方式投檢線無壓母有壓線無壓母有壓滿足投檢母無壓線有壓母無壓線有壓滿足投檢同期方式同期滿足線路有壓母線有壓&1 1&1 1&重合閘動作三重時限 0重合閘整組復歸10min 0重合閘起動&投檢線無壓母有壓投檢母無壓線有壓1 1線路有壓母線有壓同期滿足圖 3-10 重合閘邏輯圖3.11.1 重合閘充放電重合閘邏輯中由一軟件計數(shù)器模擬重合閘的充/放電過程。表 3-1 重合閘充、放電及啟動條件“不對應啟動” 投入“

40、不對應啟動” 退出1)“閉鎖重合閘”有開入1)“閉鎖重合閘”有開入2)斷路器“合后”狀態(tài)消失（HH= 0）2)保護未動作時斷路器跳開（TWJ = 1）3)同期 PT 斷線3)同期 PT 斷線4)母線 PT 斷線（可整定）4)母線 PT 斷線（可整定）5)控制回路斷線5)控制回路斷線放電條件（“或”邏輯）6)重合閘啟動前“低氣壓閉鎖重合閘”有開入6)重合閘啟動前“低氣壓閉鎖重合閘”有開入1)不滿足重合閘放電條件1)不滿足重合閘放電條件2)斷路器在“合后”狀態(tài)（HH = 1）2)（與斷路器合后狀態(tài)無關）充電條件（“與”邏輯）3)斷路器合位（TWJ = 0）3)斷路器合位（TWJ = 0）1)重合閘

41、已“充電”1)重合閘已“充電”2)斷路器出現(xiàn)不對應狀態(tài)（TWJ=1，HH=1）2)保護發(fā)出跳閘命令啟動條件3)三相無流3)三相無流 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 17 頁重合閘充電滿投不對應起動重合閘&合后開入跳位開入1 1合位開入&15s 0閉鎖重合閘開入控制回路斷線重合閘動作重合閘整組復歸重合閘功能投入重合閘起動低氣壓閉鎖重合閘&1 1投母線TV斷線閉重母線TV斷線&同期TV斷線圖 3-11 重合閘充放電邏輯圖3.11.2 重合閘檢定方式裝置重合閘可以設定為 “檢線路無壓母線有壓” 、 “檢母線無壓線路有壓” 、或“檢同期方式”重合閘，也可

42、采用“不檢”方式。1) “檢線路無壓母線有壓”投入：線路電壓小于 30V，& 三相母線電壓均大于 40V。（若母線電壓及線路電壓均大于 40V，自動轉檢同期方式）2) “檢母線無壓線路有壓”投入：線路電壓大于 40V，& 三相母線電壓小于 30V。（若母線電壓及線路電壓均大于 40V，自動轉檢同期方式）3) “檢同期方式”投入：線路電壓大于 40V，& 三相母線電壓均大于 40V，& 同期條件滿足。4) “不撿方式”投入裝置不檢測任何重合閘條件。重合閘充電時間為 15s，整組時間為 10 分鐘。充電完成后，裝置面板的允許重合信號燈點亮，放電以后該信號燈熄滅。3.

43、11.3 閉鎖重合閘表 3-2 裝置重合閘閉鎖情況表直接閉鎖重合閘可整定閉鎖重合閘1)控制回路斷線2)同期 PT 斷線3)后加速保護動作4)距離段、段動作5)零序段、段動作6)有“閉鎖重合閘”開入7)重合閘啟動前，有“低氣壓閉鎖重1)“母線 PT 斷線閉鎖重合閘”定值為“1” ；2)“零序段閉鎖重合閘”定值為“1” ；3)“距離段閉鎖重合閘”定值為“1” ；4)“多相故障閉鎖重合閘”定值為“1” 。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 18 頁 合閘”開入3.12 過負荷告警過負荷保護發(fā)告警信號，過負荷電流定值和時限可整定。3.13 其它異常告警3.13.1 母線 PT 斷線裝置設有

44、兩種檢測 PT 斷線的判據(jù)，兩種判據(jù)都帶有延時，且僅在線路正常運行、啟動元件不啟動的條件下投入；若啟動元件已啟動就不進行電壓斷線的檢測，直到保護整組復歸后重新投入。同時，PT 斷線信號只在三相電壓恢復正常并持續(xù) 500ms 之后才可復歸，此后恢復正常保護程序。1)單相或兩相斷線檢查：a）VU830，延時 1.3s 報 PT 斷線；b）nUU5 . 02且nII2 . 02，延時 1.3s 報 PT 斷線。2)三相失壓檢查：a）VU61且任一相有流（nII06. 0） ，延時 1.3s 報 PT 斷線。b）VU61且 TWJ 不動作，延時 1.3s 報 PT 斷線。3.13.2 同期 PT 斷線

45、裝置在重合閘投入的情況下，根據(jù)所投入的不同的重合閘檢定方式，由重合閘對抽取電壓進行檢測：當開關不在跳位或者有電流流過，母線有電壓，線路無電壓，則報同期 PT 斷線。保護在檢測到同期 PT 斷線后閉鎖重合閘。同期 PT 斷線檢測邏輯如圖 3-13 所示。投不檢方式投檢母無壓線有壓投檢線無壓母有壓投檢同期方式線路無壓母線有壓跳位開入任一相有流重合閘功能投入1 1&1 1&同期TV斷線10S 0圖 3-13 同期 PT 斷線檢測邏輯圖3.13.3 控制回路斷線告警斷路器控制回路正常時，跳位置 TWJ 與合位置 HWJ 開入量狀態(tài)一個為 1，另一個為 0；二 PRS-711-DK 微機

46、線路成套保護裝置 第 19 頁者均為 1 或均為 0 時，表明控制回路或裝置開入量回路發(fā)生了異常情況。由于重合閘使用“跳位置/合位置”作為斷路器位置判斷，故此時應閉鎖重合閘。此時如“控制回路斷線告警投退”定值整定為“1”時，則裝置報“控制回路斷線告警”事件，并發(fā)告警信號，點亮裝置告警燈。為躲過斷路器輔助接點與主觸頭的不同期轉換時間，控制回線斷線檢查延時 10s。注：只有在控制字回路斷線控制字投入時才能實現(xiàn)控制回路斷線功能，并閉鎖重合閘。注：只有在控制字回路斷線控制字投入時才能實現(xiàn)控制回路斷線功能，并閉鎖重合閘。3.13.4 角差異常告警當滿足以下條件（“與”邏輯）：1)母線 PT 及線路 PT

47、 均正常，線路電壓大于 40V 且母線電壓均大于 40V；2)TWJ 不動作或線路有流；3)重合閘未啟動。裝置在判斷線路電壓與母線任一相電壓或線電壓的角度差均不在 15 范圍內，延時 500ms 報“角差異常告警”事件，并發(fā)告警信號，點亮裝置告警燈；角差恢復正常后，再延時 500ms，事件和信號返回。3.13.5 TWJ 異常告警線路有流但 TWJ 動作，裝置經(jīng) 10s 后報“TWJ 異常告警”事件，并發(fā)告警信號，點亮裝置告警燈。3.14 壓板邏輯本保護裝置所有的保護均受硬壓板控制。當所有的硬壓板退出時，不會有保護邏輯出口（PT斷線檢測除外） 。各種保護邏輯受硬壓板控制關系參照表 3-3。表

48、3-3 裝置硬壓板控制保護邏輯保護元件控制硬壓板1分相電流差動保護（包括突變量電流比率差動、穩(wěn)態(tài)量電流差動）差動保護投入2距離保護段、段、段、IV 段距離保護投入5零序過流段、段、段、段零序保護投入8距離加速保護距離保護投入9零序過流加速保護零序保護投入10雙回線相繼速動保護距離保護投入以及雙回線相繼速動投入11不對稱相繼速動保護距離保護投入12重合閘停用重合閘投入3.15 測控五防順控功能詳見具體工程配置 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 20 頁 4定值及整定說明4.1 裝置定值【注意】在整定時，裝置仍沿用傳統(tǒng)的概念，電流按 1/5A 制整定，即 1/5A 對應為一次的額定值，

49、電壓按二次 100V 整定。定值仍按折算的二次值整定。4.1.1設備參數(shù)定值表 4-1 設備參數(shù)定值表保護元件序號定值名稱整定范圍單位1定值區(qū)號18無基本參數(shù)2被保護設備滿足 8 個漢字長度無3保護 CT 一次額定值09999A保護 CT4保護 CT 二次額定值1 或 5 APT5PT 一次額定值11200kV6測量 CT 一次額定值09999A測量 CT7測量 CT 二次額定值1 或 5 A4.1.2數(shù)值型定值表 4-2 數(shù)值型定值表保護元件定值名稱整定范圍單位線路總長度0.1200km線路正序阻抗二次值0.05160/ In線路正序阻抗角度5090線路零序阻抗二次值0.05240 / In

50、系統(tǒng)參數(shù)線路零序阻抗角度5085變化量啟動電流定值0.050.5InA 起動元件零序啟動電流定值0.050.5InA相間距離段定值0.05160 / In相間距離段時間010s相間距離段定值0.05160 / In相間距離段時間0.0210s相間距離段定值0.05160 / In相間距離段時間0.0210s相間距離Y/變壓器后備段定值0.05200 / In PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 21 頁Y/變壓器后備段時間0.0210s負荷限制電阻定值0.05100 / In零序阻抗補償系數(shù)03.5無接地距離段定值0.05160 / In接地距離段時間010s接地距離段定值0.05

51、160 / In接地距離段時間0.0210s接地距離段定值0.05160 / In接地距離段時間0.0210ss接地距離接地距離偏移角度030零序過流段定值0.0130InA零序過流段時間010s零序過流段定值0.0130InA零序過流段時間0.110s零序過流段定值0.0130InA零序過流段時間0.110s零序過流段定值0.0130InA零序過流零序過流段時間0.110sPT 斷線過流段定值0.130InAPT 斷線過流段時間0.110sPT 斷線過流段定值0.130InAPT 斷線過流保護PT 斷線過流段時間0.110s重合閘時間0.110s重合閘重合閘同期角度090過負荷告警定值0.2

52、2InA過負荷告警過負荷告警時間0.199.99s測控同期元件定值名稱整定范圍單位同期檢無壓定值1099.99V同期檢頻差定值02.00Hz同期檢角差定值1180.00同期檢壓差定值099.99V同期檢頻率滑差定值02.00Hz/s斷路器合閘時限02.00S同期元件同期整組復歸時限0.01120.00S【注】：表中整數(shù)定值的步長均為 1，小數(shù)定值的步長均為 0.01。4.1.3投退型定值 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 22 頁 表 4-3 投退型定值表保護元件序號定值名稱整定范圍1投相間距離段0，12投相間距離段0，13投相間距離段0，14投 Y/變壓器后備段0，1相間距離5投

53、負荷限制距離0，16投接地距離段0，17投接地距離段0，1接地距離8投接地距離段0，19投零序過流段0，110投零序過流段方向0，111投零序過流段0，112投零序過流段方向0，113投零序過流段0，114投零序過流段方向0，115投零序過流段0，1零序過流16投零序過流段方向0，117投距離段加速保護0，118投距離段加速保護0，1后加速19投零序過流加速段0，1PT 斷線過流20投 PT 斷線過流保護0，121投振蕩閉鎖0，122投雙回線相繼速動0，123投不對稱相繼速動0，1其他保護24投弱饋保護0，125投重合閘0，126投不對應啟動重合閘0，127投檢線無壓母有壓0，128投檢母無壓

54、線有壓0，129投檢同期方式0，130投不檢方式0，131投母線 PT 斷線閉鎖重合閘0，132投零序段閉鎖重合閘0，133投距離段閉鎖重合閘0，1重合閘34投多相故障閉鎖重合閘0，1過負荷告警35投過負荷告警0，1其他告警36投控制回路斷線告警0，1測控同期元件定值名稱整定范圍 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 23 頁同期檢無壓投退0，1同期檢同期投退0，1頻差閉鎖投退0，1角差閉鎖投退0，1壓差閉鎖投退0，1同期頻率滑差閉鎖投退0，14.1.4軟壓板定值本保護裝置設置了軟壓板功能。當軟壓板功能允許時，可以通過裝置菜單就地修改，也可以通過后臺遙控的方式進行修改。序號保護軟壓板

55、名稱整定范圍備注1遠方修改定值投入/退出輔助2遠方切換定值區(qū)投入/退出輔助3遠方控制壓板投入/退出輔助4距離保護投入/退出保護5零序過流保護投入/退出保護6重合閘退出投入/退出保護7雙回線相繼速動投入/退出保護8同期功能投入投入/退出測控9同期檢無壓投入投入/退出測控10同期檢同期投入投入/退出測控出口及采樣軟壓板（GOOSE 出口軟壓板類似傳統(tǒng)出口硬壓板）序號軟壓板名稱整定范圍備注1跳閘軟壓板 投入/退出退出：GOOSE 無出口2失靈軟壓板 投入/退出退出：GOOSE 無出口（本失靈為跳閘擴展，不帶電流判據(jù)。 ）5合閘軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無 PRS-711-DK 微機線路成套保

56、護裝置第 24 頁 出口6閉鎖相鄰線軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口7遙控 1 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口8遙控 2 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口9遙控 3 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口10遙控 4 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口11遙控 5 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口12遙控 6 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口13遙控 7 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口14遙控 8 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口15遙控 9 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口16遙控 10 軟壓板投入/退出退出：GOO

57、SE 無出口17遙控 11 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口18遙控 12 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口19遙控 13 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置 第 25 頁出口20遙控 14 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口21遙控 15 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口22遙控 16 軟壓板投入/退出退出：GOOSE 無出口23保護電流 SV 接收軟壓板 投入/退出退出：SV無采樣24保護電壓 SV 接收軟壓板 投入/退出退出：SV無采樣25抽取電壓 SV 接收軟壓板 投入/退出退出：SV無采樣26測量電流 SV

58、接收軟壓板 投入/退出退出：SV無采樣4.2 定值整定說明4.2.1系統(tǒng)參數(shù)1)線路總長度：按實際線路長度整定，單位為公里（km） ，用于測距計算。2)線路全長正序、零序阻抗及角度定值：按實際線路全長阻抗整定?！咀⒁狻浚罕狙b置各阻抗參數(shù)的整定值均為二次值。4.2.2啟動元件1)變化量啟動電流定值：按躲過正常負荷電流波動最大值整定，一般整定為 0.2In。對于電鐵、軋鋼、煉鋁等負荷變化劇烈的線路，為避免保護裝置頻繁啟動，可以適當提高定值。2)零序啟動電流定值：按躲過最大負荷電流的零序不平衡電流整定。4.2.3距離繼電器1)接地距離 I 段定值：按全線路阻抗的 0.80.85 倍整定，對于有互感的

59、線路，應適當減小。2)相間距離 I 段定值：按全線路阻抗的 0.80.9 倍整定。3)距離 II、III、IV 段的阻抗和時間定值：按段間配合的需要整定，對本線末端故障有靈敏度。4)投負荷限制距離、負荷限制距離阻抗定值：為了在長線時保證三相距離繼電器可靠躲開負荷測量阻抗而設定，短線時可將其退出。電阻定值按重負荷時最小測量電阻整定，是一條經(jīng)過最小測量電阻、傾斜角度為 60的直線，其左半平面為動作區(qū)。 PRS-711-DK 微機線路成套保護裝置第 26 頁 5)零序阻抗補償系數(shù)，其中和分別為線路零序阻抗二次值和線路正序阻抗1103LLLZZZ0LZ1LZ二次值。整定時建議采用實測值，如無實測值，則

60、將計算值減去 0.05 作為整定值。6)接地距離偏移角度定值：為了適當限制電抗繼電器的超范圍并擴大繼電器測量過渡電阻的能力，將姆歐繼電器特性圓向第一象限偏移，可取值范圍為 0、15和 30。短線路時取較大值，長線路取較小值。建議線路長度40KM 時取 0，10KM 時取 15，10KM 時取30。7)【注意】：在距離保護定值整定中，必須保證“距離 I 段定值距離 II 段定值距離 III 段定值” 。4.2.4零序過流1)零序過流段定值：按用戶需要整定。2)零序過流段定值：應保證線路末端接地故障有足夠的靈敏度。3)零序過流段、段：應保證線路末端經(jīng)最大允許過渡電阻接地故障有足夠的靈敏度。4)【注意】：零序過流定值整定中，應保證“零序過流段零序過流段零序過流段零序過流段” 。4.2.5后加速保護1)距離段加速投退、距離段加速投退：“距離段加速投退