PCS-978系列 变压器成套保护装置 110kV版技术和使用说明书A 本说明书只适用于吴家营数字化站110kV变压器主后备保护分开的装置南瑞继保电气有限公司版权所有2008.12 V1.00本说明书和产品今后可能会有小的改动，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。更多产品信息，请访问互联网：http:/www.nari-relays.com目 录1概述11.1 应用范围11.2 性能特征11.3 保护配置22. 装置的技术参数72.1 机械及环境参数72.2 额定电气参数72.3 主要技术指标73保护工作原理103.1 同步的实现103.2 装置起动元件103.3 稳态比率差动保护113.4 励磁涌流判别原理133.5 TA饱和的识别方法133.6 差动速断保护143.7 差回路的异常情况判别143.8 稳态比率差动的动作逻辑153.9 工频变化量比率差动153.10 复合电压闭锁方向过流163.11 零序方向过流保护183.12 间隙零序过流过压保护193.13 零序过压保护193.14 TA、TV异常判别原理193.15 其它异常判别204. 硬件原理说明214.1 硬件结构图214.2 装置面板布置214.3 装置接线端子214.4 结构与安装244.5 插件排列说明255.定值内容及整定说明295.1 装置参数定值单295.2 PCS-978EB定值单315.3 PCS-978EC定值单33附录A 装置使用说明371. 液晶显示说明372 命令菜单使用说明39附录B 装置运行说明431装置正常运行状态432运行工况及说明433装置闭锁与报警434保护装置出现闭锁、异常或动作（跳闸）后的处理建议43- 43 -概述NARI-RELAYSPCS-978系列变压器成套保护装置1概述1.1 应用范围PCS-978系列数字式变压器保护适用于110kV及以上电压等级，需要提供双套主保护、双套后备保护或主后分开、单重化保护配置的各种接线方式的变压器。PCS-978装置是新一代全面支持数字化变电站的保护装置，装置可支持电子式互感器和常规互感器，支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC61850，并支持分布式保护配置模式。本说明书是PCS-978用于要求主后保护分开配置的110kV变压器时连接合并单元的集中式保护配置的技术说明,其中PCS-978EB完成主保护功能，PCS-978EC完成后备保护功能。1.2 性能特征 高性能的通用型硬件，实时计算采用32位微处理器 四DSP的硬件结构，多个处理器并行工作，32位微处理器负责人机接口、后台通信、打印等功能，四个DSP负责保护运算与出口逻辑。高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。装置采用了32位高性能的CPU和DSP、内部高速总线、智能I/O，硬件和软件均采用模块化设计，灵活可配置，具有通用、易于扩展、易于维护的特点。 独立的起动元件启动 保护动作出口跳闸方式，杜绝保护装置硬件故障引起的误动。 强电磁兼容性整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。 程序模块化模块化的程序使保护配置灵活，功能调整方便。 独特的差动二次电流相位调整方法采用-Y变换调整变压器各侧TA二次电流相位，因此故障相、非故障相具有名特征，励磁涌流闭锁判据可以实现分相制动。 可选择的励磁涌流判别原理提供了二次谐波原理和波形识别原理两种方法识别励磁涌流，可经整定选择使用任一种原理，或同时使用两种原理。 高灵敏度的工频变化量差动保护利用工频故障分量构成的工频变化量比率差动保护，不受负荷电流影响，灵敏度高，抗TA饱和能力强。 可靠的比例差动保护采用初始带制动的比例差动特性，并有TA饱和判据。 可靠的差动回路TA异常判断功能结合电压量对差回路的异常情况进行判别，可以判断出TA多相断线，多侧断线，短路等复杂情况。 灵活、完善的后备保护配置后备保护的配置满足变压器的最大要求，配置方便灵活，跳闸出口采用跳闸矩阵整定，留有可以配置的备用接点，方便特殊应用。 汉化界面显示、报告、定值等相关的内容均为简体汉字。 调试维护方便装置易调试，利用我公司配套的HELP2000调试仪更进一步减少现场工作量。 强大的通讯功能具有灵活的通讯方式，配有2个独立的以太网接口和2个独立的RS-485通信接口。支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC61850。 完善的事件记录功能可记录64次故障及动作时序，64次故障波形， 256次自检结果及1024次开关量变位。 丰富的PC机辅助软件基于Windows 9X/Me/2000/NT/XP 的PC机软件，使装置更易于应用。1.3 保护配置PCS-978EB(差动保护装置)、PCS-978EC(后备保护装置)装置中可提供一台变压器所需要的全部电量保护。这些保护包括： 稳态比率差动(PCS-978EB) 差动速断(PCS-978EB) 工频变化量比率差动(PCS-978EB) 复合电压闭锁方向过流(PCS-978EC) 零序方向过流(PCS-978EC) 零序过压(PCS-978EC) 间隙零序过流(PCS-978EC)另外还包括以下异常告警功能： 过负荷报警(PCS-978EC) 起动冷却器(PCS-978EC) 过载闭锁有载调压(PCS-978EC) 差流异常报警(PCS-978EB) 差动回路TA断线(PCS-978EB) TA异常报警和TV异常报警(PCS-978EC)图中表示的是此型保护所能够适应的最大的接线方式，但其接线方式并不一定符合实际应用。图1.4PCS-978在云南吴家营变电站中的典型应用配置PCS978EB保护配置情况见下表（表示为异常报警功能，下同）：保护类型段数每段时限数备注主保护差动速断比率差动工频变化量比率差动PCS978EC保护配置情况见下表（表示为异常报警功能，下同）：高压侧（I侧）过流32I-II段可经复合电压闭锁， I段可经方向闭锁 零序过流32/I , 3/II, 2/IIII段可经方向闭锁间隙零序过流12零序过压12过负荷11启动冷却器11闭锁有载调压11技术参数NARI-RELAYS2. 装置的技术参数2.1 机械及环境参数机箱结构尺寸：482mm177mm291mm；嵌入式安装正常工作温度：040极限工作温度：-1050贮存及运输：-25702.2 额定电气参数频 率：50Hz/60Hz直流电源：220V/110V兼容，允许偏差+15% ，-20%功耗直流：正常 50W跳闸 70W2.3 主要技术指标 2.3.1 动作时间差动速断： 15 ms (1.5倍整定值)稳态比率差动： 30 ms (2倍整定值)工频变化量比率差动： 30 ms (2倍整定值) 2.3.2 起动元件定值整定范围Ie指变压器额定电流，In指TA一次侧额定电流。稳态比率差动起动元件：0.1Ie1.5Ie工频变化量比率差动起动元件：0.2Ie 2.3.3 保护定值整定范围差动速断：2Ie14Ie稳态比率制动系数：0.20.75二次谐波制动系数：0.050.35TA报警差流定值：0.1Ie1.5Ie后备保护电流定值：0.05In30In后备保护电压定值：2V100V间隙零序过压定值： 10V220V间隙零序电流定值：0.05In30In2.3.4 定值误差电流定值误差：不超过 5%电压定值误差：不超过 5%时间定值误差： 3%整定值+40ms谐波制动系数定值误差：不超过 5%制动系数定值误差：不超过 5%工频变化量电流定值误差：不超过 15%方向元件动作范围边界误差：不超过 32.3.5 记录容量故障录波内容和故障事件报告容量：保护起动记录起动前2个周波、起动后6个周波的所有电流电压波形。保护跳闸记录起动前2个周波、起动后6个周波，跳闸前2个周波、跳闸后6个周波，以及中间有扰动的16个周波的所有电流电压波形。保护装置可循环记录64次故障事件报告、64次波形数据。正常波形记录容量：正常时保护可记录5个周波所有电流电压波形，以供记录或校验极性。异常记录容量：可循环记录256次异常报警和装置自检报告。异常事件报告包括各种装置硬件自检出错报警、装置长期起动和不对应起动报警、差动电流异常报警、各侧TA异常报警、各侧TV异常报警、各侧TA断线报警、各侧过负荷、起动风冷和过载闭锁调压等。开关量变位记录容量：可以循环记录1024次开关量变位。开关量变位包括各种开入变位和管理板各起动元件变位等。2.3.6 通信接口2个独立的RS-485通信接口 (双绞线接口)及2个独立的以太网接口，支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC61850。，通信速率可整定；一个用于GPS对时的RS-485双绞线接口；一个打印接口，RS-232方式，通信速率可整定；一个用于调试的RS-232接口（前面板）。2.3.7 对时方式a、 外部空接点秒对时或分对时；b、 RS485方式的同步时钟秒对时或分对时；c、 监控系统绝对时间的对时报文。d、 IRIGB对时信号。2.3.8 输出接点容量信号接点容量：允许长期通过电流8A 切断电流0.3A（DC220V，L/R 40ms）其它辅助继电器接点容量：允许长期通过电流5A切断电流0.2A（DC220V，L/R 40ms）跳闸出口接点容量：允许长期通过电流8A切断电流0.2A（DC220V，L/R 40ms），可选带电流保持2.3.9 电磁兼容电压渐变抗