(长园深瑞)PRS-711-DK-NW微机线路保护技术说明书

PRS-711-DK-NW微机线路成套保护

技 术 使 用 说 明 书

Ver 4. 03

长园深瑞继保自动化有限公司

二〇一四年二月

PRS-711-DK-NW微机线路成套保护

技 术 使 用 说 明 书

Ver 4.03

编写： 潘军军 审核： 陈远生 批准： 徐成斌

长园深瑞继保自动化有限公司

二〇一四年二月

本说明书适用于PRS-711-DK-NW系列,数字化变电站线路保护。适用于PRS-711-DK V4.03及以上版本程序。

本装置用户权限密码：800

说明：PRS-711-DK-NW装置运用于110kV系统的标准版本软件分类如下： 序号 1

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软件版本 PRS-711-DK-NW 备注 适用于南网地区110kV及以下电压等级、无需选相跳闸的输电线路保护。具备测控功能。

免费客户服务电话：400-678-8099

PRS-711-DK微机线路成套保护装置

目 录

PRS-711-DK-NW微机线路成套保护 ................................................................I PRS-711-DK-NW微机线路成套保护............................................................... II 1

装置概述 ........................................................................................................ 1

1.1 1.2 1.3 1.4

应用范围 .................................................................................................................... 1 保护配置 .................................................................................................................... 1 数字化应用 ................................................................................................................ 1 主要性能特点 ............................................................................................................ 2

2 技术参数 ........................................................................................................ 4

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

机械及环境参数 ........................................................................................................ 4 额定电气参数 ............................................................................................................ 4 主要技术指标 ............................................................................................................ 4 通讯接口 .................................................................................................................... 5 光纤接口特性 ............................................................................................................ 5

3 保护原理 ........................................................................................................ 6

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15

起动元件 .................................................................................................................... 6 距离选相 .................................................................................................................... 6 距离继电器 ................................................................................................................ 7 零序电流保护 .......................................................................................................... 10 弱馈线保护 .............................................................................................................. 11 不对称相继速动保护 .............................................................................................. 11 双回线相继速动保护 .............................................................................................. 12 振荡闭锁 .................................................................................................................. 13 PT断线过电流保护 ................................................................................................ 14 后加速保护 .............................................................................................................. 14 重合闸 ...................................................................................................................... 15 过负荷告警 .............................................................................................................. 18 其它异常告警 .......................................................................................................... 18 压板逻辑 .................................................................................................................. 19 测控五防顺控功能 .................................................................................................. 19

4 定值及整定说明 .......................................................................................... 20

- I -

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其他：

0.5级 小于1ms GOOSE网络

遥信量分辨率： 信号输入方式：

2.3.2 时钟和校时

装置内部实时时钟在装置掉电时，可自动切换为内部锂电池供电，在电池无短路及其它异常情况下，后备电池工作时间不少于10年。环境温度为25℃时，实时时钟误差每月不超过±1分钟。

2.3.3 电磁兼容

静电放电抗扰度： 射频电磁场辐射抗扰度： 电快速瞬变脉冲群抗扰度： 浪涌（冲击）抗扰度： 射频场感应的传导骚扰抗扰度： 工频磁场抗扰度： 脉冲磁场抗扰度： 阻尼振荡磁场抗扰度： 振荡波抗扰度： GB/T 17626.4-2 GB/T 17626.4-3 GB/T 17626.4-4 GB/T 17626.4-5 GB/T 17626.4-6 GB/T 17626.4-8 GB/T 17626.4-9 GB/T 17626.4-10 GB/T 17626.4-12 Ⅳ级 Ⅲ级（网络Ⅳ级） Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅲ级 Ⅳ级 V级 V级 Ⅱ级（信号端口） 2.3.4 绝缘试验

绝缘试验符合： 冲击电压试验符合： GB/T14598.3-93 6.0 GB/T14598.3-93 8.0 2.4 通讯接口

监控通讯： 100Mbase-TX×3(RJ45)，RS485×4，通信规约采用IEC61850标准协议； 过程层通讯：100Mbase-FX×8，支持IEC61850过程层规约实现与MU和GOOSE接口； 打印： GPS： 调试：

COM×1；

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；支持IEEE 1588对时报文； 100MBase-TX×1 (RJ45)；

2.5 光纤接口特性

光纤参数： 发送功率： 接收灵敏度： 与ECT间传送距离： 与二次设备间传送距离：

多模光纤，ST接口，光波长850nm(串口)/1310nm(网络) 大于等于-15dbm 小于等于-30dbm 小于2km 小于2km 第 5 页

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3 保护原理

3.1 起动元件

1) 电流突变量起动

电流突变量起动元件采用相电流的变化量作判断，其动作判据为

?I??1.25?IT??Iset,??A,B,C (3-1)

式中：?IT为浮动门槛，?Iset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，突变量起动元件动作。

2) 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

3I0?I0set (3-2)

式中：I0set为“零序电流起动定值”。该式满足并持续20ms后，零序电流起动元件动作。

3) 相过流启动

I??Ilset (3-3)

Ilset为静稳破坏电流定值。如果负荷缓慢增加，三相电流始终保持对称，则前面两个起动元

件可能都不起动，此时当满足式后延时20ms起动。

4) 重合闸起动

当重合闸投入，且重合闸起动条件满足，则重合闸起动元件动作。

3.2 距离选相

本装置距离保护选相采用多重判据，用电流选相与电压选相相结合，即将故障相与健全相相对比较，能自适应于系统运行方式的变化，提高了灵敏度。

稳态量选相逻辑如下：

1) 判断是否接地：若3U0?U0set且3I0?I0set时，判为接地故障，反之为不接地故障。 2) 接地故障选相：利用I0和I2的相位关系，初步确定可能的故障类型；再根据距离Ⅲ段六

个继电器的动作情况，确定是单相接地还是两相接地。

3) 不接地故障选相：利用I2?0.25I1区分三相对称故障，并通过对线电压大小的排序确定

两相故障的故障相。

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3.3 距离继电器

本装置分别设置了四段相间距离继电器和三段接地距离继电器，各段保护均可由用户整定独立投退。

3.3.1 四段相间距离

3.4.1.1相间距离I、II、III段 1) 两相故障

假设选相结果为BC相间（接地或不接地）故障，姆欧继电器的动作判据为

??jUA270??arg?90? (3-4)

??ZI?UBCp1zdBC式（3-4）在阻抗平面上的动作特性如图3-1所示，图中Zsm、Zsn分别为保护安装侧母线至本侧及对侧的系统阻抗。图中的圆C1和C2分别为继电器在正、反方向的动作特性。正方向短路时测量阻抗落于圆C1内，继电器能灵敏的动作；反方向短路时测量阻抗落于第III象限，继电器肯定不会动作，方向性十分明确。

jXC2ZsnZp1zdC3C1ZsmR

图3-1 相间距离元件（姆欧继电器）动作特性

需要提及注意的是，正、反方向故障时的动作特性必须以正、反方向故障为前提导出，图3-1中C1包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障时都能正确动作，并不表示反方向故障时会误动。

2) 三相故障

三相故障仍采用BC相参数进行测量，和两相故障不同的是极化电压用本相记忆电压，其动作判据为

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270??arg?UBC0??ZI?UBCp1zdBC?90? (3-5)

在记忆电压存在期间，其正、反方向的动作特性仍分别为图3-5中的圆C1和C2；但在记忆作

?用消失后，U就是故障后母线实际的残压，因而正反方向动作特性圆C1,C2均变成图中的圆BC0C3，此圆称为继电器的稳态特性，对正、反方向故障都适用。

由图3-1可见，在记忆作用消失后，继电器对出口和母线上故障的方向判别将变得不明确。本装置采取给稳态特性设置电压死区的方式来解决这一问题：背后母线上故障时，残压不足以克服死区，继电器始终不会动作；正向出口故障时在记忆电压作用下继电器立即动作；在继电器已动作的条件下，如果残压未发生变化，说明故障仍然存在，就将继电器的动作一直保持下去。

相间距离III段动作，闭锁重合闸。

3.4.1.2相间距离IV段（对侧Y/?变后备保护）

相间距离第IV段主要是作为对侧Y/?降压变压器低压侧故障的远后备保护。中、低压系统降压变压器的阻抗往往大于线路阻抗，在变压器低压侧故障时由于对侧母线上电源的助增作用，使线路第III段距离继电器的灵敏度不足；同时，又由于Y/?变压器高、低压侧相位的差异（转角30?）使得对低压侧两相短路故障，在高压侧应当用相阻抗而不是相间阻抗继电器测量才能正确反应距离，而此时又没有零序电流出现，给选相测量带来一定困难。本装置采用一个负序距离继电器和一个抛球特性相间距离继电器相结合的方式圆满地解决了此问题。

相间距离IV段动作，闭锁重合闸。

1) 两相故障

负序距离继电器用来保护变压器低压侧不对称故障，动作判据为

??Z???U2p4zdI2?U1?Zp4zdI1 (3-6)

式中：Zp4zd为相间距离IV段阻抗定值，Zp4zd?1.2?ZL?kcZT?，ZL和ZT分别为线路和降压变的阻抗（见图3-2），kc为对侧电源的最大助增系数。

此继电器的优点有：

a) 以负序分量为动作量，不反应负荷； b) 反应负序分量，不受Y/?转角影响； c) 一个继电器反应各种相别的两相短路；

d) 对两相短路的灵敏度可以比装置起动元件更灵敏，但是不反应三相短路。

2) 三相故障

抛球特性的相间距离继电器用来保护变压器低压侧三相短路故障，动作判据为

??Z?UBCp2zdIBC270??arg?90? (3-7)

??UBC?Zp4zdIBC降压变压器低压侧故障时常伴随变电站直流电源消失，因此线路保护的远后备作用十分重要。若由于远后备灵敏度不足或错误测量，将导致变电站设备的严重烧损，损失惨重。采用本装置专设的相间距离第Ⅳ段（对侧Y/△变后备保护）将有效的保护此类故障，所以本保护也可称为变电站故障的远后备保护。

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综上所述，完整的四段相间距离继电器的动作特性如图3-3所示（记忆电压存在期间，动作特性如图中实线圆；记忆电压消失后，动作特性如图中虚线圆）。

图3-2为被保护线路接线示意图。对应图3-2，图3-3中的AB段代表本线路、BC段代表相邻线路，BD段代表对侧降压变的分支。

图3-3中及以上各公式中：定值”，

Zp1zd为“相间距离I段阻抗定值”，

Zp2zd为“相间距离II段阻抗

Zp3zd为“相间距离III段阻抗定值”，

Zp4zd为“相间距离IV段阻抗定值”。

AZLZsBCZT图3-2 被保护线路接线示意图

D

jXZp4zdIV段（三相故障）DIV段（两相故障）CZp3zdIII段II段I段RZp2zdBZp1zdA

图3-3 四段相间距离继电器动作特性

3.3.2 三段接地距离

为了提高接地距离继电器的动作特性，使其能覆盖较大的接地过渡电阻又不会发生超越，本装置采用了零序电抗继电器。零序电抗继电器的动作判据为

??Z(I??k?3I?)U?e1zd?0360??arg?180? (3-8)

????I0式中：k为“零序阻抗补偿系数”，其计算公式为k?ZL0?ZL1，其中ZL0和ZL1分别为“线路零

3ZL1 第 9 页

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保护开放接地距离Ⅱ段相间距离Ⅱ段三相距离Ⅱ段投距离Ⅱ段加速重合≥1&≥1&&加速Ⅱ段时限距离Ⅱ段加速动作投距离Ⅲ段加速接地距离Ⅲ段相间距离Ⅲ段三相距离Ⅲ段手合≥1&&≥1加速Ⅲ段时限距离Ⅲ段加速动作&

图3-9 后加速保护（距离部分）逻辑图

3.10.2 零序部分

零序过流后加速部分受“零序过流保护”压板控制。

零序过流加速段保护为不带方向的零序过流保护，其定值为零序II段整定定值，动作时间固定为100ms。

3.11 重合闸

装置重合闸设计为三相一次重合闸方式，重合闸功能由“重合闸投退”控制字和“停用重合闸”软压板决定投退，当“投重合闸”控制字置“0”，或“停用重合闸”软压板投入时，本装置重合闸功能退出。当“停用重合闸”软压板退出，且“投重合闸”控制字置“1”时，本装置重合闸功能投入。

在充电过程完成之后，重合闸可以由两种方式启动：保护跳闸启动或开关位置不对应启动。其中保护跳闸启动方式在重合闸功能投入后固定投入，不对应启动方式设有“不对应启动重合闸投退”控制字，可选择投退。

装置的重合闸逻辑如图3-10所示。

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重合闸充电满三相均无流投不对应启动合后开入跳位开入跳闸固定投不捡方式投检线无压母有压线无压母有压满足投检母无压线有压母无压线有压满足投检同期方式同期满足线路有压母线有压&&≥1重合闸起动10min 0重合闸整组复归&&&≥1三重时限 0重合闸动作&投检线无压母有压投检母无压线有压同期满足线路有压母线有压≥1&

图3-10 重合闸逻辑图

3.11.1 重合闸充放电

重合闸逻辑中由一软件计数器模拟重合闸的充/放电过程。

表3-1 重合闸充、放电及启动条件

1) 2) 放电条件 （“或”逻辑） 3) 4) 5) 6) 充电条件 （“与”逻辑） 1) 2) 3) 1) 启动条件 2) 3) “不对应启动” 投入 “闭锁重合闸”有开入 断路器“合后”状态消失（HH= 0） 同期PT断线 母线PT断线（可整定） 控制回路断线 重合闸启动前“低气压闭锁重合闸”有开入 不满足重合闸放电条件 断路器在“合后”状态（HH = 1） 断路器合位（TWJ = 0） 重合闸已“充电” 断路器出现不对应状态（TWJ=1，HH=1） 三相无流 1) 2) 3) 4) 5) 6) 1) 2) 3) 1) 2) 3) “不对应启动” 退出 “闭锁重合闸”有开入 保护未动作时断路器跳开（TWJ = 1） 同期PT断线 母线PT断线（可整定） 控制回路断线 重合闸启动前“低气压闭锁重合闸”有开入 不满足重合闸放电条件 （与断路器合后状态无关） 断路器合位（TWJ = 0） 重合闸已“充电” 保护发出跳闸命令 三相无流

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投不对应起动重合闸合后开入跳位开入合位开入重合闸功能投入闭锁重合闸开入控制回路断线重合闸动作重合闸整组复归重合闸起动低气压闭锁重合闸同期TV断线投母线TV断线闭重母线TV断线≥1&≥1&15s 0重合闸充电满&&

图3-11 重合闸充放电逻辑图

3.11.2 重合闸检定方式

装置重合闸可以设定为 “检线路无压母线有压”、“检母线无压线路有压”、或“检同期方式”重合闸，也可采用“不检”方式。

1) “检线路无压母线有压”投入： 线路电压小于30V， & 三相母线电压均大于40V。 （若母线电压及线路电压均大于40V，自动转检同期方式） 2) “检母线无压线路有压”投入： 线路电压大于40V， & 三相母线电压小于30V。 （若母线电压及线路电压均大于40V，自动转检同期方式） 3) “检同期方式”投入： 线路电压大于40V， & 三相母线电压均大于40V， & 同期条件满足。 4) “不捡方式”投入 装置不检测任何重合闸条件。 重合闸充电时间为15s，整组时间为10分钟。充电完成后，装置面板的允许重合信号灯点亮，放电以后该信号灯熄灭。

3.11.3 闭锁重合闸

表3-2 装置重合闸闭锁情况表

直接闭锁重合闸 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 控制回路断线 同期PT断线 后加速保护动作 距离Ⅲ段、Ⅳ段动作 零序Ⅲ段、Ⅳ段动作 有“闭锁重合闸”开入 重合闸启动前，有“低气压闭锁重合1) 2) 3) 4) 可整定闭锁重合闸 “母线PT断线闭锁重合闸”定值为“1”； “零序Ⅱ段闭锁重合闸”定值为“1”； “距离Ⅱ段闭锁重合闸”定值为“1”； “多相故障闭锁重合闸”定值为“1”。 第 17 页

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闸”开入 3.12 过负荷告警

过负荷保护发告警信号，过负荷电流定值和时限可整定。

3.13 其它异常告警

3.13.1 母线PT断线

装置设有两种检测PT断线的判据，两种判据都带有延时，且仅在线路正常运行、启动元件不启动的条件下投入；若启动元件已启动就不进行电压断线的检测，直到保护整组复归后重新投入。同时，PT断线信号只在三相电压恢复正常并持续500ms之后才可复归，此后恢复正常保护程序。

1) 单相或两相断线检查：

a）3U0?8V，延时1.3s报PT断线；

b）U2?0.5Un且I2?0.2In，延时1.3s报PT断线。 2) 三相失压检查：

a）U1?6V且任一相有流（I??0.06In），延时1.3s报PT断线。 b）U1?6V且TWJ不动作，延时1.3s报PT断线。

3.13.2 同期PT断线

装置在重合闸投入的情况下，根据所投入的不同的重合闸检定方式，由重合闸对抽取电压进行检测：当开关不在跳位或者有电流流过，母线有电压，线路无电压，则报同期PT断线。保护在检测到同期PT断线后闭锁重合闸。同期PT断线检测逻辑如图3-13所示。

重合闸功能投入投不检方式投检母无压线有压投检线无压母有压投检同期方式线路无压母线有压跳位开入任一相有流≥1≥1&&&10S 0同期TV断线

图3-13 同期PT断线检测逻辑图

3.13.3 控制回路断线告警

断路器控制回路正常时，跳位置TWJ与合位置HWJ开入量状态一个为1，另一个为0；二者均为1或均为0时，表明控制回路或装置开入量回路发生了异常情况。由于重合闸使用“跳位置/

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合位置”作为断路器位置判断，故此时应闭锁重合闸。此时如“控制回路断线告警投退”定值整定为“1”时，则装置报“控制回路断线告警”事件，并发告警信号，点亮装置告警灯。

为躲过断路器辅助接点与主触头的不同期转换时间，控制回线断线检查延时10s。 注：只有在控制字回路断线控制字投入时才能实现控制回路断线功能，并闭锁重合闸。

3.13.4 角差异常告警

当满足以下条件（“与”逻辑）：

1) 母线PT及线路PT均正常，线路电压大于40V且母线电压均大于40V； 2) TWJ不动作或线路有流； 3) 重合闸未启动。

装置在判断线路电压与母线任一相电压或线电压的角度差均不在15o范围内，延时500ms报“角差异常告警”事件，并发告警信号，点亮装置告警灯；角差恢复正常后，再延时500ms，事件和信号返回。

3.13.5 TWJ异常告警

线路有流但TWJ动作，装置经10s后报“TWJ异常告警”事件，并发告警信号，点亮装置告警灯。

3.14 压板逻辑

本保护装置所有的保护均受硬压板控制。当所有的硬压板退出时，不会有保护逻辑出口（PT断线检测除外）。各种保护逻辑受硬压板控制关系参照表3-3。

表3-3 装置硬压板控制保护逻辑

1 2 5 8 9 保护元件 分相电流差动保护 （包括突变量电流比率差动、稳态量电流差动） 距离保护Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段、IV段 零序过流Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段、Ⅳ段 距离加速保护 零序过流加速保护 控制硬压板 差动保护投入 距离保护投入 零序保护投入 距离保护投入 零序保护投入 距离保护投入以及双回线相继速动投入 距离保护投入 停用重合闸投入 10 双回线相继速动保护 11 不对称相继速动保护 12 重合闸 3.15 测控五防顺控功能

详见具体工程配置

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出口 20 遥控14软压板 投入/退出 21 遥控15软压板 投入/退出 22 遥控16软压板 投入/退出 23 24 25 26 保护电流SV接收软压板 保护电压SV接收软压板 抽取电压SV接收软压板 测量电流SV接收软压板

退出：GOOSE无出口 退出：GOOSE无出口 退出：GOOSE无出口 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 退出：SV无采样 退出：SV无采样 退出：SV无采样 退出：SV无采样 4.2定值整定说明

4.2.1 系统参数

1) 线路总长度：按实际线路长度整定，单位为公里（km），用于测距计算。

2) 线路全长正序、零序阻抗及角度定值：按实际线路全长阻抗整定。【注意】：本装置各阻抗

参数的整定值均为二次值。

4.2.2 启动元件

1) 变化量启动电流定值：按躲过正常负荷电流波动最大值整定，一般整定为0.2In。对于电铁、轧钢、炼铝等负荷变化剧烈的线路，为避免保护装置频繁启动，可以适当提高定值。 2) 零序启动电流定值：按躲过最大负荷电流的零序不平衡电流整定。

4.2.3 距离继电器

1) 接地距离I段定值：按全线路阻抗的0.8～0.85倍整定，对于有互感的线路，应适当减小。 2) 相间距离I段定值：按全线路阻抗的0.8～0.9倍整定。

3) 距离II、III、IV段的阻抗和时间定值：按段间配合的需要整定，对本线末端故障有灵敏度。 4) 投负荷限制距离、负荷限制距离阻抗定值：为了在长线时保证三相距离继电器可靠躲开负荷

测量阻抗而设定，短线时可将其退出。电阻定值按重负荷时最小测量电阻整定，是一条经过最小测量电阻、倾斜角度为60°的直线，其左半平面为动作区。

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5) 零序阻抗补偿系数?ZL0?ZL1，其中ZL0和ZL1分别为线路零序阻抗二次值和线路正序阻抗3ZL1二次值。整定时建议采用实测值，如无实测值，则将计算值减去0.05作为整定值。

6) 接地距离偏移角度定值：为了适当限制电抗继电器的超范围并扩大继电器测量过渡电阻的能

力，将姆欧继电器特性圆向第一象限偏移，可取值范围为0°、15°和30°。短线路时取较大值，长线路取较小值。建议线路长度≥40KM时取0°，≥10KM时取15°，＜10KM时取30°。

7) 【注意】：在距离保护定值整定中，必须保证“距离I段定值≤距离II段定值≤距离III段定值”。

4.2.4 零序过流

1) 零序过流Ⅰ段定值：按用户需要整定。

2) 零序过流Ⅱ段定值：应保证线路末端接地故障有足够的灵敏度。

3) 零序过流Ⅲ段、Ⅳ段：应保证线路末端经最大允许过渡电阻接地故障有足够的灵敏度。

4) 【注意】：零序过流定值整定中，应保证“零序过流Ⅰ段≥零序过流Ⅱ段≥零序过流Ⅲ段≥零序过流Ⅳ段”。

4.2.5 后加速保护

1) 距离Ⅱ段加速投退、距离Ⅲ段加速投退：“距离Ⅱ段加速投退”“距离Ⅲ段加速投退”控制字

为“1”，则相应重合闸后加速段不经振荡闭锁控制；若两控制字为“0”，则加速受振荡闭锁控制的距离Ⅱ段。手合加速固定加速Ⅲ段，经过延时动作。

4.2.6 PT断线过流保护

1) 投PT断线过流保护：该控制字为“1”时，投入相过流元件。

4.2.7 其它保护

1) “投振荡闭锁”、“投双回线相继速动”、“投不对称相继速动”、“投弱馈保护”按照实际

需要投退，各元件所需要的参数在装置中固定，不需用户整定。

4.2.8 重合闸

1) 投重合闸：为装置重合闸的控制字，本控制字 、装置“停用重合闸”软压板与“停用重合闸”

硬压板开入，三条件共同决定装置重合闸功能是否投入。当“投重合闸”控制字置“0”，或“停用重合闸”软压板投入，或“停用重合闸”硬压板投入时，本装置重合闸功能退出。当“停用重合闸”软压板及硬压板均退出，且“投重合闸”控制字置“1”时，本装置重合闸功能投入。

2) 投不对应启动重合闸：为装置位置不对应启动重合闸功能的软件投退控制字（须在重合闸功

能投入的前提下）。该控制字为“0”则装置不对应启动重合闸功能退出。

3) 重合闸同期检定角度：按检同期合闸方式时母线电压对线路电压的允许角度差整定。 4) 投检同期方式：该控制字为“1”时，投入重合闸检同期方式。当母线三相电压大于40V，线

路电压大于40V且线路电压与母线电压间的相位在整定范围内时，检同期条件满足。同期电压相别自适应。

5) 投检线无压母有压：该控制字为“1”时，投入重合闸检线路无压母线有压方式。当线路电压

小于30V，同时三相母线电压均大于40V，检线路无压母线有压条件满足。

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6) 投检母无压线有压：该控制字为“1”时，投入重合闸检母线无压线路有压方式。当三相母线

电压均小于30V，同时线路电压大于40V，检母线无压线路有压条件满足。 7) 投不检方式：该控制字为“1”时，重合闸不进行条件判断。

8) 投母线PT断线闭锁重合闸：该控制字为“1”时，在母线PT断线情况下，闭锁重合闸，同时

退出合闸于故障距离保护，仅保留不带方向的合闸于故障零序过流保护。 9) 投零序II段闭锁重合闸：该控制字为“1”时，零序过流II段动作闭锁重合闸。 10) 投距离II段闭锁重合闸：该控制字为“1”时，距离II段动作闭锁重合闸。 11) 投多相故障闭锁重合闸：该控制字为“1”时，为两相三相故障跳闸时闭锁重合闸。

4.2.9 软压板定值

1） 远方修改定值：只能在就地更改，只有当该压板置“1”时，才能远方修改其他定值。 2） 远方切换定值区：投入才能切换定值区。 3） 远方控制压板：投入才能遥控压板。

4） 距离、零序软压板：和控制字为“与”的关系。 5） 停用重合闸：和控制字为“或”的关系。

6） 双回线双回线相继速动：和控制字为“与”的关系。

7） GOOSE软压板：GOOSE软压板均为GOOSE出口软压板，投入该软压板GOOSE有出口，否则不出

口。

8） SV软压板：SV软压板投入该通道采样才能采集，否则该通道采样为0。

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5 辅助功能

5.1 信号系统

保护动作时装置显示屏背光点亮，显示详细动作内容并经通讯口上传数字信号。另外，装置还在保护动作的同时起动相应的中央信号继电器，发出接点信号，并同时点亮装置面板上的相应指示灯。未经特殊说明，则本说明书中“装置发出信号”均指同时发出“指示灯信号”、“数字信号”和“中央信号”，三种信号均掉电不丢失，信号接点和装置面板指示灯均可以就地复归或通过通讯由远方复归。

5.2 事故分析与过程记录

本装置具有表4-1所示的记录功能，可方便地用于分析本装置及后续元件的保护动作行为，了解系统扰动及线路异常运行情况，掌握装置工况及操作记录。所有记录均采用FIFO的存储方式，以保证在装置中保存足够数量的最新记录。

表5-1 用于事故分析的记录

序号 1 2 3 4 5 6 记录内容 保护动作事件记录 保护起动记录 开入变位记录 装置运行记录 装置自检记录 装置闭锁记录 动作录波 7 录波记录 起动录波 手动录波 装置/上位机 FLASH 存储 查看地点 装置/上位机 装置 装置/上位机 装置 装置/上位机 装置 记录次数 128 128 128 128 128 128 16 16 16 不可清除 在【预设】菜单中 可清除 清除情况 注1：存储于FLASH中的记录保证掉电可靠不丢失；

注2：查看地点“上位机”是指装置通过通讯口将该记录送给上位机，由上位机予以显示； 注3：装置带序号显示这些记录，1为最新记录，2为次新，…，128（或16）为最早记录。

5.2.1 保护动作事件记录

装置的保护动作事件记录的具体记录和显示内容如下： a) 动作时刻：即出口或延时到的时刻，由年至毫秒； b) 动作类型：显示故障动作类别； c) 故障类型： （选相结果）；

d) 保护起动至动作（出口或延时到）时段内记录到的最大故障量值： （各类保护不同）； e) 测距结果：格式为 XXX.X，单位为km；

f) 动作时间：保护出口时间（自起动时刻算起，不含出口继电器的动作时间） ； g) 故障序号：装置起动元件的总起动次数。

另外，显示内容中还包括该动作事件记录是否被“复归”的状态。当保护动作已返回且有复

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归操作时，才能复归相应的动作记录。

装置的保护返回事件记录只包含保护动作事件记录中的a）和b）两项，即只记录事件类型及其相应的返回发生时刻。

装置的保护动作信息见表4-2。

表5-2 装置保护动作信息

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 动作内容 相间距离Ⅰ段动作 相间距离保护Ⅱ段动作 相间距离保护Ⅲ段动作 接地距离Ⅰ段动作 接地距离保护Ⅱ段动作 接地距离保护Ⅲ段动作 零序过流保护Ⅰ段动作 零序过流保护Ⅱ段动作 零序过流保护Ⅲ段动作 零序过流保护Ⅳ段动作 零序过流加速动作 距离Ⅱ段加速动作 距离Ⅲ段加速动作 PT断线过流Ⅰ段动作 PT断线过流Ⅱ段动作 不对称相继速动跳闸 双回线相继速动跳闸 三相一次重合闸动作 母线PT断线告警 同期PT断线告警 同期选相异常告警 控制回路断线告警 CT异常告警 TWJ异常告警 动作时间 － － － － － － 动作时间 IA/IB/IC相电流 动作时间 ZA/ZB/ZC单相测量阻抗 动作时间 动作零序电压3U0 动作零序电流3I0 显示参数 动作时间 ZAB/ZBC/ZCA相间测量阻抗 中央信号 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 动作 合闸 运行异常 运行异常 运行异常 运行异常 运行异常 运行异常 起动录波 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ － － － － － － 动作时间 ZA/ZB/ZC单相测量阻抗 5.2.2 保护起动记录

本装置保存各起动元件的故障起动记录，供分析保护动作行为和系统故障情况时使用。装置在任一起动元件动作时，均记录由年至毫秒的当前时刻；所有返回条件返回后，一次起动记录结束。

保护起动记录的具体内容见表4-3。

表5-3 起动信息表

序号 1 2 3 动作内容 突变量起动 零序过流起动 不对应起动 第 29 页

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4 振荡强制起动 5.2.3 开入变位记录

记录装置最新发生的开入变位情况，包括变位时间（由年至毫秒）、变位情况（“分”或“合”状态）及变位开入量名称。注：开入量可通过GOOSE/硬接点方式获取。

表5-4 开入量信息表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 启动打印 装置检修 信号复归 闭锁重合闸 合闸压力低 跳位 合位 合后 开入方式 硬接点 硬接点 硬接点 GOOSE GOOSE GOOSE GOOSE GOOSE 本记录主要用于分析保护动作行为，故装置只有在保护运行状态下才保存该记录，在保护退出状态下不保存该记录。

5.2.4 装置运行记录

记录装置最新发生的运行和操作类别，每项仅记录时间，时标为由年至毫秒。 装置运行记录的具体内容见表4-5。

表5-5 装置运行记录

序号 1 2 3 4 内 容 修改定值 装置上电记录 装置掉电记录 装置复归记录 5.2.5 自检记录

本装置的各CPU插件均具备完善的自检措施，装置的自检信息类型见表4-6。装置提供自检记录供事故分析查看用。

装置的每个自检信息记录包括如下内容： a) 自检信息发生时刻，时标由年至毫秒； b) 自检类型；

c) 自检动作/自检返回。

表5-6 自检记录表

序号 1 3 5 7 名称 元件接口校验出错 初始化配置出错 数据总线数据失步 主配置文件数异常 序号 2 4 6 8 从 机1588失步 录 波文件异常 E EP定值原反码不一致 E EP定值范围越界 名称 第 30 页

PRS-711-DK微机线路成套保护装置 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 主配置校验和异常 元件定值应用自检异常 GOOSE配置错误 开出正反码校验出错 MU配置错误 数据总线通信中断 数据总线数据错误 A/D采样出错 LVDSIO读开入出错 LVDS总线自检异常 定值自检校验出错 定值CRC校验出错 软压板自检校验出错 软压板CRC校验出错 出口配置自检校验出错 出口配置CRC校验出错 元件配置自检校验出错 元件配置CRC校验出错 参数自检校验出错 参数CRC校验出错 MU数据失步 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 E EP定值开关型出错 R AM定值原反码不一致 定 值CRC码不一致 E PROM异常 E EP异常 内 部RAM异常 时 钟芯片异常 出 口字正反码校验出错 R AM定值最低下限越界 E EPROM中的信号配置反码不一致 E EP配置参数原反码不一致 E EP配置参数范围越界 E EP配置参数开关型出错 R AM配置参数原反码不一致 配 置参数CRC码不一致 E EP与RAM配置参数不一致 软 压板原反码不一致 软 压板CRC码不一致 基 准变比越限 遥 信配置错误 管 理总线通信中断

表5-7 瞬时闭锁记录表

序号 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 名称 自检瞬时闭锁保护 数据总线数据失步 MU网卡中断 MU数据错误 MU状态字异常 数据总线通信中断 数据总线数据错误 A/D采样出错 LVDSIO读开入出错 LVDS总线自检异常 MU数据失步 从机1588失步 定值CRC校验出错 软压板CRC校验出错 出口配置CRC校验出错 序号 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 名称 EEP 定值范围越界 EEP 定值开关型出错 RAM 定值原反码不一致 定值CRC码不一致 EPROM异常 EEP 异常 内部RAM异常 时钟芯片异常 出口字正反码校验出错 RAM 定值最低下限越界 EEPROM中的信号配置反码不一致 EEP 配置参数原反码不一致 EEP 配置参数范围越界 EEP 配置参数开关型出错 RAM 配置参数原反码不一致 第 31 页

PRS-711-DK微机线路成套保护装置 31 33 35 元件配置CRC校验出错 参数CRC校验出错 EEP定值原反码不一致 32 34 36 配置参数CRC码不一致 EEP 与RAM配置参数不一致 5.2.6 故障录波

装置每次录波录取本装置9个交流通道数据，分别为Ia、Ib、Ic，3I0、Ua、Ub、Uc、3U0和Ux（注意：其中3I0和3U0为自产数据）。

表5-8 录波通道序号表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 含 义 Ua（A相电压） Ub（B相电压） Uc（C相电压） Ux（同期电压） Ia（A相电流） Ib（B相电流） Ic（C相电流） 3U0（自产零序电压） 3I0（自产零序电流） 装置可分别保存16个动作录波、16个起动录波和16个手动录波。

录波数据根据不同的保护起动、出口、重合闸和返回情况，分别采用一段、两段、三段或者四段记录格式。可保证记录保护起动前2个周波、起动后10个周波、跳闸前5个周波、跳闸后5个周波、重合闸前5个周波、重合闸后5个周波、后加速前2个周波和后加速后5个周波的数据。每次录波（采用这四种格式之一）最多可记录39个周波数据。

在装置端或上位计算机屏幕上可观察录波数据波形，其中包括录波起动时刻（绝对时间，由年至毫秒）、保护出口时间（相对于起动时刻的时间，不包括出口继电器的动作时间）、返回时间（相对于起动时刻的时间）和交流量瞬时值等。录波波形可以就地打印。

装置记录到新的录波数据后，在上位机未取走前，状态行中有录波标志显示，以作提示。

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6硬件说明

6.1装置整体结构（硬件原理图）

装置采用标准4U（整层）机箱，后插式结构。装置的硬件原理图如图6-1所示。

表6-1 PRS-711-DK装置插件功能表

板件名称 主机板： 管理板（WB825） 保护主板（WB826） 通信主板（WB828） 采样主板（WB829） 电源板（WB861） 功 能 说 明 管理CPU完成显示、通信以及人机接口功能；保护板完成保护逻辑判断功能；通信主板完成开入、开出的GOOSE通讯功能；采样主板完成MU数据的接收功能。 （CPU的自检包括硬件与软件两种方式，并同时进行，相互独立；当发现装置中重要部件有故障或工作状况异常时，能及时输出报警信号，并闭锁相应出口。） 由DC/DC开关电源构成，为装置提供工作电源。自带可使用保护电源的多路空接点开入，并可发信号继电器，包括动作、告警、合闸和装置异常。 由320*240点阵大屏幕带背光液晶显示屏及按键构成，主要实现人机对话，并实时显示装置的运行工况。 面板（TY820）

6.2实端子定义

6.2.1信号接点

装置面板提供以下指示灯，用以反映装置的实时运行及运行及动作情况

? （绿）电源： ? （绿）装置运行： ? （橙）运行异常 ? （橙）装置异常 ? （绿）重合允许 ? （红）跳闸 ? （红）重合闸 指示管理CPU及各保护CPU、通讯CPU的程序运行情况，该灯点亮，表示相应板件程序正常运行。 指CT断线，PT断线，角差异常等异常运行状态 指装置硬件故障，不能运行，包括与MU通信中断、硬件自检出错等。 充电指示灯 保护装置发出跳闸令后点亮 保护装置发出合闸令后点亮 装置还提供“保护动作”， “运行异常”和 “装置故障”等信号接点 “运行异常”主要指CT断线，PT断线，角差异常等异常运行状态。

“装置故障”指装置硬件故障，不能运行，包括与MU通信中断、硬件自检出错等。 每个信号1付磁保持，2付瞬动接点。

6.2.2其它端子说明

由于数字化的应用，装置的外端子大为简化，主要包括必要的电源端子、信号、GPS、打印等。

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装置的背后端子排布置见【附图2】，采用凤凰针式插座。

1) 电源端子：装置端子号117、118分别为“电源+”、“电源-”，直流电源电压可选择110V

或220V，请在订货记录中说明。

2) 开入信号：端子号120～127分别对应备用开入KI1～KI8，端子号132为开入负电源

（-KM）。若装置需要使用外部硬接点开入（例如：作为硬压板开入）时可以使用这些端子。

3) 信号节点：装置提供三组信号硬接点，其中XJ1为磁保持接点（中央信号），XJ2、XJ3

为不保持接点（远动信号）。信号包括“动作”、“合闸”、“运行异常”、“装置异常”。COM1～COM3为信号公共端。

4) GPS开入端子：装置管理板WB825提供了一组GPS开入端子“GPS+”、“GPS-”，可支

持差分输入或空接点输入，对秒、分脉冲及IRIG-B编码三种校时方式自适应。 5) 打印口：装置提供一组标准的串行打印口。

6) 以太网接口：装置标准配置3个RJ45的TCP/IP以太网接口（100Base-TX 或100Base-FX），

支持IEC103或61850规约。

7) RS485接口：端子号301～308分别对应4组RS485接口，用于IEC103规约等通讯方式。 8) 4组间隔层通讯接口：装置WB821通讯子板提供4组光接口(TX/RX)，用于接入GOOSE

网、MU网，支持IEEE1588采样点插值。

6.3虚端子定义

6.3.1交流端子

数字化装置中，不再采用传统的交流板，而是通过光纤以太网接收MU的IEC61850-9-1/2协议报文。

端子编号 端子说明 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

IA IB IC I备用 UA UB UC UX CIA 测量 CIB 测量 CIC 测量 MMS变量名 详见PRS-711-DK装置的模型文件。 6.3.2虚开入端子

PRS-711-DK不需接收现场的信号，装置通过通讯主板上的光纤以太网（GOOSE）接收操作机构的信号，端子定义如下：具体见模型文件

虚端子编号 端子说明 数据属性 第 34 页

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