PRS-753S线路保护培训资料-张宁

2015-4-1
PRS-753S保护原理以及使用指南
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装置简介——硬件结构
滤波 A/D C33 串 口 光 耦 光 耦 QDJ +E 液晶显示 键盘 TA ARM7 MCPU板 串口通信 以太网通信 打印 开入
出口
BCPU板
交 流 信 号
TV
+E QDJ
串 口
光 耦 光 耦
出口
滤波 PCPU版
A/D
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距离保护原理
距离保护配置
独立快速跳闸段（突变量距离继电器) 三段式相间距离保护 三段式接地距离保护 四段零序方向过流保护 TV断线后过流保护 非全相运行状态 合闸于故障保护
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第三部分：保护原理
起动元件 距离保护原理 差动保护原理 重合闸
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起动元件
起动元件的作用
保护计算的前提
只有起动元件动作，保护才开始计算，进入故障处理 程序。
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起动元件
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装置简介——硬件结构
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装置简介——硬件结构
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装置简介——硬件结构
装置采用了三CPU插件：MCPU（管理板）、BCPU（主保护板）、PCPU （后备保护板），其中MCPU板采用32位RISC微处理器，BCPU和PCPU 板采用32位浮点DSP处理器。BCPU和PCPU插件的数据采集回路完全独 立，通过串行通信与MCPU交换信息，通信不影响保护行为。MCPU带 有320×240点阵汉字液晶显示屏，用作人机对话的接口，装置的整 定、调试等操作以及工况查看、保护动作和自诊断信息显示等，均 通过串行通信由MCPU完成。
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距离保护原理
重合闸
重合闸充电条件：
不满足重合闸放电条件 跳位继电器返回（TWJ = 0）时 保护未启动
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距离保护原理


重合闸
重合闸已“充电”断路器 出现不对应状态或保护发出跳闸命令 跳开相无流
起动元件的作用
打开起动继电器
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
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I T I T
起动元件
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距离保护原理
零序过流保护
零序方向元件
3I 90－零序阻抗角 arg 0 270－零序阻抗角 3U 0
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距离保护原理
振荡闭锁
瞬时开放保护元件 不对称故障开放元件 对称故障开放元件
重合闸起动条件：
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差动保护原理
差动保护配置
相关电流差动保护 突变量电流比率差动保护 稳态量电流比率差动保护 零序电流比率差动保护

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距离保护原理
合闸于故障保护
投入时间： 在手合或重合闸动作后、断路器由跳位变为合位的开始200ms时间内 投入。

距离部分后加速 零序过流加速段
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距离保护原理
非全相运行
非全相运行状态的确定
jU CB 270 arg 90 Z (I KI ) U A e 3 zd A 0
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距离保护原理
零序过流保护
PRS-753S配置了如下的零序电流保护 ：
两段定时限零序过流保护（零序过流II段、零序过流III段），其 中零序过流II段保护固定带方向，零序过流III段保护的方向元件 可由控制字“零序过流III段经方向”投退； 一段零序反时限过流保护，固定经方向元件；
PRS-753S高压线路成套保护装置
保护原理及操作指南
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装置简介
PRS-753S应用范围
PRS-753S装置为全数字式的超高压线路保护，主要适 用于220kV及以上电压等级、需选相跳闸的输电线路保 护。 PRS-753S装置以分相电流差动元件为全线速动的主保 护，并配有零序电流差动元件的后备差动段。装置还集 成了全套的距离及零序保护作后备保护。后备保护包括 三段式相间距离、三段式接地距离保护、两段零序电流 保护、一段零序反时限保护、三相不一致保护等，并配 有灵活的自动重合闸功能。 PRS-753S装置内带有内置光通信板，以光接口的方式 对外通信，传输保护用电流数据及开关量信息；同时， 装置还可通过独立的外置光通信转换装置与电站PCM设 备的复接，实现长距离线路的纵差保护。
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装置简介——保护配置
PRS-753S差动保护配置
相关电流差动保护 突变量电流比率差动保护 稳态量电流比率差动保护 零序电流比率差动保护
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装置简介——保护配置
后备保护配置
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距离保护原理
突变量距离继电器
突变量接地距离继电器
U 0 U U Z zd I KI 0 U
突变量相间距离继电器
A, B, C
U 0 U U Z zd I U
起动元件的组成
电流突变量起动 该元件测量相电流工频变化量的幅值，具体判据为
I 1.25I T I set
,
A, B, C
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பைடு நூலகம்动元件
起动元件的组成
相过流起动 相过流起动元件的动作判据为
I I load
C33
开入
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装置简介——硬件结构
装置对外接口
三个TCP/IP以太网口 三个485口 一个串行打印口 一个差分校时口 一个空接点校时输入口 支持秒脉冲、分脉冲和IRIG校时方式，三种校时方式自适应
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距离保护原理
距离保护选相元件
突变量选相
在故障开始后的第一周波投入各突变量距离继电器进行全面的选 相测量。
稳态量选相
故障一周波后使用稳态量选相。
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距离保护原理
距离保护选相元件
稳态量选相逻辑
1、判断是否接地：若3U0>Uoset且3I0>Ioset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；再根据电压的关系，确定是单相接地还是两相接地。 3、不接地故障选相：利用I2<0.5I1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。
三段式接地距离保护 三段式相间距离保护 零序电流保护及反时限零序保护 非全相运行状态保护 一次重合闸功能 合闸于故障保护 紧急状态保护(TV断线时投入)
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装置简介——保护配置
保护的辅助功能
TV断线告警 电容电流补偿(仅差动) 差流及零序差流越限告警(仅差动) TA断线告警及闭锁差动保护(仅差动) TA饱和检测(仅差动) 远传和远跳功能(光纤通道)
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起动元件
起动元件的组成
电压辅助差流起动（仅纵差保护）
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，设置差流起动元件。差流起动的元件包括两个部 分。第一部分是差流达到稳态量差动的门槛值，且本侧低电压判 据满足，置差流起动。低电压判据的条件是任何一个相电压低于 90％的额定电压；第二部分是差流达到稳态量差动的门槛值， 且对侧零序电压大于“TA断线零序电压门槛”，置差流起动。
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距离保护原理
三相距离继电器
270 arg
U BC 0 Z I U BC p1 zd BC
90
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距离保护原理
接地距离继电器
Z (I kI ) U e1zd 0 360 arg 180 I 0
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AB, BC, CA
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距离保护原理
相间距离继电器
带记忆特性的姆欧继电器动作特性 U |0| 270 arg 90 U Z pzd I 两相故障相间距离继电器
jU A 270 arg 90 U BC Z pzd I BC
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距离保护原理
TV断线和紧急状态保护
当检测到电压断线后立即发出断线信号，差动保护一直投入，后备保护转为“紧 急状态保护”。在TV断线情况下，将距离保护、零序保护退出，可选择投入紧 急状态保护，同时继续监视TV电压，当电压恢复后，延时自动解除闭锁。紧急 状态保护包括： TV断线相过流保护：无方向性的一段相过电流保护； TV断线零序过流保护：无方向性的一段零序过流保护。
如果负荷缓慢增加，三相电流始终保持对称，则元件可能不起动，此时 当满足式(3-2)后延时20ms起动。
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起动元件
起动元件的组成
零序过流起动 零序过流起动元件的动作判据为
3I 0 I 0 set
该式满足并持续30ms后，起动元件动作。
某相跳闸动作，且其对应相有流元件不动作，判该相已跳开； 某相TWJ动作，且其对应相有流元件不动作，判该相已跳开。
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距离保护原理
重合闸
重合闸方式： 单相重合闸 三相重合闸 综合重合闸 停用重合闸
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距离保护原理
重合闸
重合闸放电条件： 重合闸处于“停用”方式 重合闸处于“单重”方式时，断路器处于“三跳”位置 重合闸未起动时“合闸压力低”有开入（且持续200ms） “闭锁重合闸”有开入 检无压或检同期投入时，抽取电压TV断线 保护用工作电压TV断线 逻辑设定的放电条件（如：多相故障闭重等）
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距离保护原理


TV断线和紧急状态保护
单相或两相断线检查：保护不起动，3U0>8V，延时1.3s报TV断线。 三相失压检查。三相失压区分TV是接在线路侧还是母线侧。当TV接母 线侧时，只要3U1<18V，延时1.3s报TV断线。当TV接线路侧时，只 有开关在合位或任一相有流时且3U1<18V ，延时1.3s报TV断线。
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装置简介
透明化分析
装置保护透明化分析功能，可以详细记录保护起动、 出口、返回前后录波时段内每一步逻辑流程走向，通 过保护工程师站可以对保护逻辑流程动态再现，配合 录波数据进行分析，能够客观真实的反映保护内部动
作过程，使保护动作过程实现真正意义上的透明化。
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