PRS-753-301技术使用说明书南网版.docx

UYG深瑞PRS-753光纤分相纵差成套保护装置技术说明书Ver 3.01 （南网版）编写：刘宏君张兆云 于霞李辉李延新 徐成斌-K园深瑞魅保自动化（原深圳南瑞科技）3保护原理起动元件装置起动采用以下方案：对分立的主、后备保护板配置相同的起动元件，其动作分别用于开放 对方 板出口继电器的正电源对方板起动元件和本板保护元件动作的出口组成“与”逻辑，它们共 同动作决 定本板保护继电器的出口跳闸装置的起动元件分为四局部：突变量起动、相过流起动、零序过流起动和电压起动任一起动 条件 满足那么确认保护起动3.1.1 电流突变量起动该元件测量相电流突变量的幅值，具体判据为AZ® > L25A/r , 0 = jB, C(3-1)式中：A为浮动门槛，A/s々为“电流突变量起动定值”当任一相电流突变量满足起动门槛时保 护起动3.1.2 相过流起动相过流起动元件的动作判据为Io>y(3-2)如果负荷缓慢增加，三相电流始终保持对称，那么A/元件可能不起动，此时当满足式(3-2)后延时20ms 起动Load为“振荡闭锁过流定值”3.1.3 零序过流起动为保证远距离故障或经大电阻故障时保护可靠起动，设置零序过流起动元件。

其动作判据为3/0 > Qset(3-3)式中：1皿为“零序电流起动定值”该式满足并持续30ms后，起动元件动作3.1.4 电压起动为保证在弱馈线路的弱馈侧和高阻接地故障的远故障侧，差动保护能可靠起动，设置电压起动 元件电压起动 的元件包括两个局部第一局部是本侧低电压，且差流这到稳态量差动的门槛值置 保护起动；第二局部是对侧存在 一定的零负序电压，且差流到达稳态量差动的门槛值，置保护起动3.2 差动元件本装置差动主保护设计的出发点，是利用两侧电流的大小及故障时间依分段分时的原那么选择差 动继电器的动作判据各差动继电器对每种判据均分相设置，同时包含一个独立的零序差动继电器321相关电流差动保护3.2.1.1基本原理本装置中所采用的相关差动新原理具体判据如下：P£ | &侦)》P X0.3Av >=°(px^>5ms)(3-4)如'”侦)I > P xO3/n、V-o(•/)•&”(/) ] •△, > Edz(pxM > 1°侬)(3-5)j=式中：J为代表采样点数的变量，〃为当前采样点序号(力〃均从由起动元件确定的故障发生时刻算起)； 里为采样间隔；/N为电流互感器二次侧的额定电流；£物为动作门槛值(程序已取固定值)。

以上判据中的式(3.4)为相关差动的基本起动判据，式(3-5)为相关差动保护判据式(3-4)中的两 式均 成立且式(3-5)成立就判为区内故障式(3-4)及式(3-5)两式都具有限时动作的特性，且在故障起始一个周 波(20ms)之后该判据自动退出321.2特性分析本装置中采用相关电流差动新判据的作用是快速切除对系统稳定威胁较大的大电流内部故障具体 地说，它具有以下的突出优势：a)具有反时限的动作特性：由于其采用的是故障分量电流瞬时值的累加，因此内部故障愈严重，故障分量电流愈大，判为 故障那么愈快，从而有效弥补了相量差动由于要计算相量而无法对严重故障快速出口的缺乏b)内、外部故障的选择性好：对于内部故障，积分的最终结果为正；而对于外部故障，积分的最终结果那么为负，时间越长， 这一特点将越明显c)具有天然的抵抗电容电流能力，内部故障时无需进行电容电流补偿：对于超高压长线内部故障，虽然电容电流的影响可以使线路两端的故障电流出现较大相差，但 两端的故障分量电流的基本相位关系不会改变，因此判据中的累积值不会改变符号，电容电流将只 影响到判据的动作速度而不会引起保护拒动另外，由于采用瞬时值做判断，判据本身具有对谐波 的不敏感性，这也有助于减小外部故障时暂态电容电流的影响。

d)由于采用故障分量，故不受负荷电流的影响；e)基于相关差动保护原理，不受正常运行时系统振荡的影响；0 在TA断线及TA饱和的情况下不会误动，不需闭锁需要说明，相关差动判据由于采用的是电流瞬时值做判断，因此故障初始时刻对于判据开始的 累加 结果会产生一定的影响，但通过定值和时限(内部固定)可以正确反映特大故障电流的动作特 性另外， 该判据从原理上不能反映空投故障、单端电源及弱馈线故障等情况；但是该装置的其他差动判据能够克服该弱点322突变量电流比率差动动作判据为dzldzl0 = A, B, C(3-6)A 0.8 乂伊饥・M”i式中：/助为“比率差动门槛值”，动作量而 应为经电容电流补偿后的被保护线路两侧的突变量电流（以下未带脚注①，含义相同）式中相量值为当前计算值对其二周波前计算结果的差分由 算法决定，突变量比差判据只在故障起始后的2周波（即40ms）内投入323稳态量电流差动稳态量电流比率差动判据如下(3-7)(3-7)\Im + 葭 > 4/z/\Im+ /J> 0.6 \n\l,n - /,式中：/心/为“比率差动门槛值”；动作量/〃?、/〃为经电容电流补偿后的被保护线路两侧的电流量。

稳态量电流比率差动保护的动作特性如图3-1所示，当差流到达15倍额定电流时，不再使用制动特 性IdIdz2Idz215ln图3-1稳态差动保护动作特性/I,（I,&”|）为制动电流；为式（3-7）中的比差门槛定图中坐标，/（二V m + /〃 |）为差动电流，/J值，图中阴影区为保护动作区，差流到15倍额定电流以上无制动324零序电流比率差动零序电流比率差动判据如下(3-8)VW)“"O|> °.6 X \1, mO~ '"0式中：/也2为“零序比差门槛值”,动作量/加0、/”0为线路两端的零序电流采用零序比率差动判据主要是为了反映重负荷下的高阻接地故障由于零序电流是故障分量，因 此具有较高的灵敏度本判据经100ms动作，以躲过三相合闸不同时及TA暂态过程等因素的影响零序比率差动动作选 相跳闸零差选相的依据是零差动作后，选出差流最大相为故障相本装置的零序差动只有在 分相差动 不动作的情况动作3.3差动保护特性说明电容电流和并联电抗器补偿3.3.1.1 电容电流补偿本装置中所采取的电容电流补偿方式是，仅对本侧输入差动比拟器的电流进行补偿，而经通道传送到对侧的电流那么不进行补偿，或者说只是在进行差动计算时扣除由分布电容产生的电流〃分别对应于两侧的保护装置，其差流的计算公式为：彳那么 项iri) — I勺•七="加①+ /”①一/〃?①,c m® + I w® *_(3-9)-I”®, 〃中,C I式中：■和分别为两侧计算的补偿电流量，其值由本侧计算的线路中点电压作用于线路全电容得到。

式中负号是由于规定两侧电流的正方向都是由母线流向线路而产生的路单端供电和空载合闸等情况下，这种补偿方式较单独的全补偿或半补偿方式具有更好的适 应性，补偿消除了稳态电容电流的影响3.3.1.2 并联电抗器补偿当线路一端或两端接有并联补偿电抗器时，还应对相应侧装置的补偿电流进行修正并联电抗 器 的投退由位置开入决定考虑并联电抗器补偿之后补偿电流的计算公式为：M 侧 I = /+1而①，c w0, c m①J(3-10)Y = I + I'①,C'①C"①》3.3.2 TA断线检查本装置TA断线判据不考虑单侧三相TA断线以及两侧TA同时断线，TA断线的判据为：310m > IOTA3/0〃 < IOTA(3-H)3U0m < L!0TA3U0n < U0TA式中：Iota为“TA断线零序电流门槛”，装置中固定为O.lln； Uota为“TA断线零序电压门槛”，装置固定为2V式（3-11）判据满足即判为TA断线，延时4s发TA断线告警信号TA断线瞬时闭锁突变量比率 差 动保护，并可由“TA断线闭锁差动”控制字决定是否瞬时闭锁稳态量电流比率差动和零序电流比 率差动 当差动电流大于120%的额定电流时（严重故障），TA断线闭锁差动保护功能自动退出，但TA断线检查 及告警功能持续进行。

对侧TA断线的信号将经由数字通道传送至本侧，本侧装置经延时确认后报“对侧TA断线”，与本 侧TA断线作同样的逻辑处理3.3.3 TA饱和检测和闭锁瞬时动作的特性使差动保护更多地受到短路暂态过程的影响，采用较大的制动系数将会降低保 护的 灵敏度考虑到TA饱和的随机性，为既不降低内部故障时保护的灵敏度，又能克服TA饱和的 不利影 响，在判据中增加对外部故障引起TA饱和的检测算法由于TA线性传变区的存在，在短路刚发生的很短时间内，TA是未饱和的，因此对于区外严重 故障, 差流出现时刻和故障发生时刻之间存在较明显的时差，而对区内故障，二者是基本同时的，因此检验时 差就可以判断TA饱和装置在检测到TA饱和后对差动保护实施闭锁，同时•，也考虑到饱和后故障可能开展到区内的 情况, 采用波形识别技术，能快速开放保护，以便区外转区内的故障情况能够正确动作TA饱和不闭锁相关电流差动保护3.3.4 对侧TA变比调节系数KtaTA变比调节系数Kta不需要整定，软件通过两侧装置的整定值的“电流一次额定值”进行计算获 得在装置装置上查看到的对侧电流值为已折算到本侧TA变比后的值335差流越限告警为防止装置交流输入和数据采集系统故障，当三相差流中的任一相差流大于“稳态量比差门槛 值” 的时间超过5秒，而突变量比差、相关差动和稳态量比差均没有动作时，发出“差流越限”告 警信号。

同样，对零差保护，也设有零序差流越限告警元件当零序差流大于“零序比差门槛值”的时间超过5 秒，而零序比差没有动作时，发出“零序差流越限”告警信号两告警元件均可分别 由控制字决定投退 差流越限告警元件对差动保护无任何影响3.3.6 远跳和远传除交换两侧三相电流数据之外，装置也经由数字通道传送假设干开关量，实现一些辅助功能，其 中包 括远跳及远传装置外端子上分别设有1组远跳和2组远传开入信号接点及2组远传开出信号接点，其中 远传开关信号的接入方式可由用户灵活使用3.3.6.1 远跳根据具体情况，本侧装置远跳信号的开入接点可由本侧“母差保护”、“电抗器保护”或“失灵 保 护”动作的开出接点独立或并联接通；而由对侧以开关量方式传送过来的远跳信号那么是对侧要求本侧装 置跳闸的信号，装置在收到并确认了此开关量信号之后，可由“远跳受起动元件控制”控制 字定值的投 退状态决定经或不经本侧起动元件（或就地判别元件）控制，直接置出口，起动跳闸继电器跳三相开关，同时闭锁重合闸3.3.6.2 远传同远跳信号一样，装置也借助数字通道分别传送2组远传开入量信息，接点的接通方式也类似；它 们与远跳信号的区别之处只在于不同的接收处理上，即本侧装置在确认接收到的开关量信号为远 传信号 之后，并不作用于本装置的跳闸出口，而只是如实地将所收到的这些（对侧装置的）开入接点状态反映 到本侧装置对应的开出接点上。

3.3.7 差动保护动作逻辑」动作逻辑说明3.3.8 “差动保护投退”硬压板为差动保护总投入，各差动元件可由相应控制字定值独立决定投退2）本保护板起动元件动作后开放另一保护板出口继电器的正电源，其输出信号在展宽7秒后 依返 回条件决定返回与否，将保护整组复归3）有TA断线直接闭锁突变量比差，并可经“TA断线闭锁差动”控制字的投退决定是否闭锁 稳态 量比差和零序比差保护4）在A、B、C三相差动继电器不动作的前提下，零序差动继电器动作，经“零序比差动作时 限 ''选相跳闸；5）有TA饱和直接闭锁除相关电流差动外的各差动保护6）主差保护在。