PRS-753光纤分相纵差成套保护装置 ? 电容电流和并联电抗器补偿
? 远传和远跳功能
? 一次重合闸功能(可配置单重、三重、综重及停用方式)及重合闸闭锁
各差动保护元件、差流越限告警、TA断线和TA饱和检测、电容电流和并联电抗器补偿及远传和远跳功能等在主保护板(WB620B)上运行,阶段式距离及零序过流保护、重合闸等在后备保护板(WB620P)上运行。
1.3 主要性能特点
? 硬件上,保护CPU采用先进的32位浮点DSP处理器,管理CPU采用32位RISC芯
片,运行实时操作系统,技术先进可靠,便于维护和升级,具有很强的兼容性。 ? 主保护和后备保护各有独立的启动元件,两个启动元件均动作时整套保护装置才
能出口,保护装置安全性高。
? 依分时分段原理构成的分相电流纵差主保护动作快速,功能完备。差流速断段反
映特别严重故障;基于相关差动新原理的保护判据不受线路电容电流、负荷电流及TA饱和等的影响,具有反时限的动作特性,动作灵敏快速;故障分量比率差动不受负荷电流的影响,是差动的灵敏段;稳态量比率差动作为全线路差动保护的
总后备;而带延时的零序电流差动保护特别用于反映高阻接地故障。整套差动保护的配置能够很好地满足保护快速性、灵敏性及选择性的要求。
? 装置的通信方式采用多路64KB/S或2MB/S高速数据同步通信方式。可通过标准
64KB/S复接PCM终端设备(PCM微波或PCM光纤),或通过专用光缆通道,同时传送三相电流及一些开关信号。不论采用专用光纤还是复用PCM设备,装置的通信接口均采用光纤传输方式。
? 具备通信误码检测以及通道自动监测和通道故障自动闭锁差动保护、通道恢复延时开放差动保护的功能。
? 自带双路光纤数字通信通道,运行方式可灵活配置。当使用一主一热备工作方式
时,主、后备通道间可实现自动切换功能,充分满足纵差保护数字通信可靠性的要求。
? 由软件实现的实时电容电流及并联电抗器补偿功能,可根据具体情况选择投退。
对基于电流相量做判断的保护设置电容电流补偿功能(包括稳态量及突变量比差),进一步提高保护灵敏度;同时,装置可通过软件自动检测线路两端并联补偿电抗器的投切状态,做自适应的补偿处理。
? 主差保护具有对TA断线和外部故障TA饱和的自动检测和闭锁功能,可由控制字选择投退及分别独立闭锁差动和零差保护。整套装置的动作特性受线路两端不同TA特性和TA饱和的影响小,在穿越性故障下不会误跳。 ? 1组远跳及2组远传开入接点,可经由数字通信通道传送跳闸量开关信号,实现远方跳闸及跳闸信号的远传功能。
? 不受振荡影响。在系统振荡(无故障)时可靠不误动,在振荡中又发生故障时仍能保持保护动作的快速性与选择性。
? 在电压断线时投入紧急状态保护。紧急状态保护为二段式无方向性的定时限相过
电流和零序电流保护。
? 自动检测非全相运行状态,在设定的延时时间内提供非全相运行状态下的保护和出口三跳功能,并在延时时间到后切除线路终止该运行状态。 ? 在手动和自动合闸时有合闸于故障保护快速切除全线各种故障。 ? 不受弱馈侧安装影响,具备在弱电源侧的正确保护功能。
第 2 页 深圳南京自动化研究所 深圳南瑞科技有限公司 PRS-753光纤分相纵差成套保护装置 ? 灵活的自动重合闸功能。
? 完善的故障信息输出:事件记录、录波及打印功能。
? 包括液晶显示、运行状态光字牌及按键在内的简明的显示界面和人机操作功能。 ? 装置对外提供的通信接口有:两个TCP/IP以太网接口,两个RS485口,一个串行
打印口。一个GPS秒脉冲接入口,5V差分输入或空接点输入。通信规约采用电力
行业标准:IEC60870-5-103规约。
1.4 硬件原理图
本装置采用了三个独立CPU板的结构:MCPU(管理板)、BCPU(差动保护板)及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DSP处理器。BCPU和PCPU插件的数据采集回路完全独立,共用一组TA和TV,通过串行通信与MCPU交换信息,且通信不影响保护行为。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的显示等均通过串行通信由MCPU完成。MCPU带有320×240点阵汉字液晶显示屏,操作界面友好简捷。装置充分发挥微机保护的优越性,具有丰富的辅助功能。
低通滤波A/DDSP1(主保护CPU)光耦外部开入BCPU板串口光耦QDJ出口继电器+E 串口通信液晶显示键盘交流信号MCPU(管理CPU)以太网通信打印+EMCPU板QDJ出口继电器串口光耦低通滤波A/DDSP2(后备保护CPU)光耦外部开入PCPU板 图1-1 装置硬件原理框图
深圳南京自动化研究所 深圳南瑞科技有限公司 第 3 页 PRS-753光纤分相纵差成套保护装置 2. 技术参数
2.1 机械及环境参数
机箱结构尺寸: 482.6mm ×266mm ×306.5mm ,嵌入式安装 正常工作温度: -5 ~ 40 ℃ 极限工作温度: -10 ~ 55 ℃ 贮存及运输: -25 ~ 70 ℃ 相对湿度: 大气压力:
45% ~ 75% 86 ~ 106KPa
2.2 额定电气参数
频率: 50Hz
直流工作电源: 220V/110V, 允许偏差: -20%~+15% 交流电压: 100V(额定电压UN) 交流电流: 5A、1A(额定电流IN) 数字系统工作电压: +5V, 继电器回路工作电压: +24V, 功耗:
交流电流回路: IN = 5A,每相不大于1VA
IN = 1A,每相不大于0.5VA 交流电压回路: 每相不大于1VA
直流电源回路: 正常工作时,全装置不大于35W
跳闸动作时,全装置不大于50W
保护回路过载能力:
交流电流回路: 2倍额定电流,连续工作
10倍额定电源,允许10s 40倍额定电流,允许1s
直流电源回路: 80~115%额定电压,连续工作
装置经受上述的过载电压/电流后,绝缘性能不下降。
允许偏差: ±0.15V 允许偏差: ±2V
2.3 主要技术指标
2.3.1 动作时间
差动保护全线跳闸时间: ≤25ms(2倍定值)
工频变化量距离: ≤20ms(近端),≤30ms(远端) 距离I段:
≤30ms
2.3.2 定值精度
电流定值误差: 电压定值误差: 阻抗定值误差:
≤5% ≤5% ≤5%
第 4 页 深圳南京自动化研究所 深圳南瑞科技有限公司 PRS-753光纤分相纵差成套保护装置 距离继电器精工电压: ≤0.25V
距离继电器精工电流: 0.1 IN ~ 30 IN 时间定值误差: ≤20ms
装置定值整定范围和步长见5-1节~5-3节。
2.3.3 暂态超越
快速保护暂态超越均不大于 5%。
2.3.4 自动重合闸
检同期元件角度误差: < ±3°
2.3.5 输出接点容量
装置出口和信号接点单接点最大允许接通功率为150W或1250VA,最大允许长期接通电流5A,多副接点并联时接通功率和电流可以适当提高。两种方式下接点均不允许断弧。
2.3.6 实时时钟
掉电不停计时的实时时钟。该实时时钟具备万年历功能,能接收微机监控系统的校时。
2.3.7 电磁兼容
幅射电磁场干扰试验符合国标: GB/T 14598.9 的规定; 快速瞬变干扰试验符合国标: GB/T 14598.10 的规定; 静电放电试验符合国标: GB/T 14598.14 的规定; 脉冲群干扰试验符合国标: GB/T 14598.13 的规定;
射频场感应的传导抗扰度试验符合国标: GB/T 17626.6 的规定; 工频磁场抗扰度试验符合国标: GB/T 17626.8 的规定; 脉冲磁场抗扰度试验符合国标: GB/T 17626.9 的规定;
浪涌(冲击)抗扰度试验符合国标: GB/T 17626.5 的规定。
2.3.8 绝缘试验
绝缘试验符合国标: GB/T14598.3-93 6.0 的规定; 冲击电压试验符合国标: GB/T14598.3-93 8.0 的规定。
2.4 通讯接口
装置对外提供的通信接口有:两个TCP/IP以太网接口,两个RS485口,一个串行打印口。一个GPS秒脉冲接入口,5V差分输入或空接点输入。通信规约采用电力行业标准:IEC60870-5-103规约。通讯速率可整定。
2.5 光纤接口
光纤接口位于装置CPU板插件的背面。光接口使用符合工业标准9针SIP接口的收发一体光模块,接口特性如下:
深圳南京自动化研究所 深圳南瑞科技有限公司 第 5 页 PRS-753光纤分相纵差成套保护装置 a) 线路码速率: 2MHz b) 线路码型: CMI c) 光接头: SC/PC d) 选用光纤型号:
模式—— 单模
波长—— 1310nm
衰耗—— 不大于 0.4dB/km
e) 发送功率: ≥-9dBm f) 接收灵敏度: ≤-40dBm g) 饱和光功率: -3dBm
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