PRS761D非电量保护装置技术说明书V10011.docx

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PRS761D非电量保护装置技术说明书V10011

PRS-761-D非电量保护装置

技术说明书

Ver1.00

长园深瑞继保自动化有限公司

二〇一〇年八月

PRS-761-D非电量保护装置

技术说明书

Ver1.00

Ø编写：

周俊峰　石磊　张广嘉

Ø审核：

侯　林陈远生

Ø批准：

徐成斌

长园深瑞继保自动化有限公司

二〇一〇年八月

本说明书为PRS-761-D装置用于220kV及以下系统时的技术说明书，适用于PRS-761-D软件V1.00及以上版本。

本说明书由长园深瑞继保自动化有限公司编写并发布，并具有对相关产品的最终解释权。

相关产品的后续升级可能会和本说明书有少许出入，说明书的升级也可能无法及时告知阁下，对此我们表示抱歉！

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目录

1.概述1

1.1.应用范围1

1.2.保护配置1

1.3.性能特点1

2.参数及指标2

2.1.机械及环境参数2

2.2.额定电气参数2

2.3.主要技术指标2

2.4.光纤接口参数3

2.5.通讯接口3

3.功能及原理4

3.1.冷控失电保护4

3.2.延时非电量保护4

3.3.无延时非电量保护4

3.4.档位遥测5

4.配置及定值6

4.1.数值型定值6

4.2.控制字定值6

4.3.软压板定值6

5.数据及记录7

5.1.动作事件信息表7

5.2.自检信息表7

5.3.保护投退信息表8

5.4.装置运行信息表8

5.5.装置操作信息表8

6.硬件说明10

6.1.整体结构10

6.2.信号接点10

6.3.虚端子10

附录A装置使用说明16

A.1面板布置与显示16

A.2菜单界面操作说明17

附录B装置调试与投运24

B.1调试资料准备24

B.2通电前检查24

B.3上电检查24

B.4整机调试24

B.5装置投入运行操作步骤25

B.6注意事项25

附录C信号及记录通用说明26

C.1信号系统26

C.2事故分析与过程记录26

【附图1】PRS-761-D面板图和插件图30

【附图2】PRS-761-D端子排接线图31

1.概述

1.1.应用范围

PRS-761-D非电量保护装置是基于数字化变电站IEC61850标准开发的，适用于220kV及以下各种电压等级的主变、电抗器及辅助保护。

本说明书适用于Q/GDW175—2008《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》规定要求的主变及电抗器本体保护。

PRS-761-D非电量保护装置具有全开放式数字接口，既可以与智能一次设备（一次智能开关）无缝接口，也兼容传统的一次设备，支持IEC61850协议的站控层接入和间隔层的GOOSE闭锁互联，可灵活地用于部分或全部采用智能一次设备的变电站。

PRS-761-D非电量保护装置按照IEC61850协议提供接口，无须关注网络类型，实现灵活组网，可以适用于过程层各种组网方式。

1.2.保护配置

PRS-761-D本体保护装置既能通过光纤网接收外部的遥信开入及跳闸命令，也能采用传统的方式自行采集遥信开入，完成对断路器的跳闸、合闸操作，同时采集断路器的相关状态信号通过光纤网上送给保护测控设备。

PRS-761-D本体保护装置标准配置能完成51路开入状态信号的采集，配置8个独立出口继电器，2路直流采集及遥调功能。

保护功能：

●非电量跳闸、告警、发信

●档位采集

●直流量采集

●变压器档位遥调

1.3.性能特点

a）可完全满足数字变电站快速发展及应用需求，既可以与智能一次设备无缝接口，同时也兼容传统的一次设备，可灵活地用于部分或全部采用智能一次设备的变电站。

b）过程层完全按照IEC61850-9数据传输协议，实现互感器数字信号接入与共享。

c）间隔层可通过GOOSE实现信号闭锁互联。

d）装置对外校时可采用IRIG-B码信号校时，或IEEE1588同步时钟报文校时。

e）站控层提供3个独立以太网接口，采用IEC61850通信协议，将保护动作事件、扰动数据等信息上送站控层，实现数据传递和共享；同时保留传统的IEC60870-5-103规约接口。

f）采用新型LVDS背板总线技术，保证I/O数据快速交换外，也提高抗干扰能力和插件扩充能力。

g）完善的事故分析功能：

装置具有完善的记录，包括运行记录、保护事件记录、启动记录、录波记录、保护投退记录、装置运行记录、装置操作记录、开入记录、自检记录和闭锁记录等。

装置还具有保护逻辑透明化分析功能，对保护的主要动作逻辑行为有详细的记录，能动态再现保护动作流程。

完美的人机界面，键盘操作简单，采用菜单方式，仅有八个按键，易于学习掌握。

人机对话中所有的菜单均为简体汉字，打印的报告也为简体汉字，使用方便。

2.参数及指标

2.1.机械及环境参数

机箱结构尺寸：

482.6mm×177.0mm×283.0mm（宽×高×深）

正常工作温度：

-10℃～50℃

极限工作温度：

-20℃～60℃

贮存及运输：

-25℃～70℃

相对湿度：

5%～95%

大气压力：

86～106KPa

2.2.额定电气参数

直流工作电源：

220V/110V，允许偏差：

-20％～+15％

数字系统工作电压：

+5V，允许偏差：

±0.15V

继电器回路工作电压：

+24V，允许偏差：

±2V

直流电源回路功耗：

全装置不大于30W

直流电源回路过载能力：

80～115%额定电压，连续工作，绝缘性能不下降。

2.3.主要技术指标

2.3.1.定值精度

电流定值误差：

≤5%

电压定值误差：

≤5%

阻抗定值误差：

≤5%

时间定值误差：

≤1%整定值+40ms

2.3.2.动作时间

差动速断：

≤15ms（2倍整定值）

比率差动：

≤30ms（2倍整定值）

采样值差动：

≤25ms（2倍整定值）

2.3.3.输出接点容量

装置出口和信号接点单接点时最大允许接通功率为150W或1250VA，单副节点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。

2.3.4.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。

装置内部实时时钟在装置掉电时自动切换为由时钟芯片内部锂电池供电，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。

2.3.5.电磁兼容

静电放电抗扰度：

GB/T17626.4-2

IV级

射频电磁场辐射抗扰度：

GB/T17626.4-3

III级（网络IV级）

电快速瞬变脉冲群抗扰度：

GB/T17626.4-4

IV级

浪涌（冲击）抗扰度：

GB/T17626.4-5

IV级

射频场感应的传导骚扰抗扰度：

GB/T17626.4-6

III级

工频磁场抗扰度：

GB/T17626.4-8

IV级

脉冲磁场抗扰度：

GB/T17626.4-9

V级

阻尼振荡磁场抗扰度：

GB/T17626.4-10

V级

振荡波抗扰度：

GB/T17626.4-12

II级（信号端口）

2.3.6.绝缘试验

绝缘试验符合：

GB/T14598.3-936.0

冲击电压试验符合：

GB/T14598.3-938.0

2.4.光纤接口参数

光纤参数：

多模光纤，ST接口，光波长850nm（串口）/1310nm（网络）

发送功率：

≥－15dbm

接收灵敏度：

≤－30dbm

与ECT间传送距离：

＜2km

与二次设备间传送距离：

＜2km

2.5.通讯接口

装置对外提供的通信接口有：

三个TCP/IP以太网接口（100Base-TX或100Base-FX），三个RS485接口，一个100MBase-TX（RJ45）调试口，一个串行打印口，一路GPS接口（差分输入或空接点输入，对秒脉冲、分脉冲及IRIG-B编码三种校时方式自适应）。

通信规约采用IEC61850通信协议，同时保留传统的IEC60870-5-103规约接口。

3.功能及原理

3.1.冷控失电保护

对于采用强迫冷却方式的变压器，冷却器故障后，变压器允许带负荷运行20分钟，如20分钟后油温未达到75oC，允许继续运行，但这种状态下的最长运行时间不得超过1小时。

装置引入冷却器故障（即冷控失电）接点，经可整定的长延时（T1）切除变压器，或配合“油面温度高”经延时（T2）切除变压器。

（此保护逻辑不适应于PRS-761A-TYD版本）

注：

T1，冷控失电固定跳闸时限；T2，冷控失电时限。

图3-1冷控失电保护逻辑图

3.2.延时非电量保护

延时非电量保护，具有可整定的延时功能，经延时本体板（WB772A）出口跳闸。

各种保护的原理相同，仅开入接点、投退定值号、延时定值号和事件类型定义不同，图示为延时非电量保护逻辑原理图。

图3-2延时非电量保护逻辑图

3.3.无延时非电量保护

无延时非电量保护直接出口，没有延时功能，出口不经过CPU，完全是硬件回路。

各非电量保护的原理相同，仅开入和信号定义不同。

图3-3无延时非电量保护逻辑图

3.4.档位遥测

PRS-761-D能够完成1路档位的测量与调节功能（需选配WB833板和WB831板）。

档位遥测量的参数设置包括以下项目：

1）档位起始遥信设置：

设置档位开入从哪个遥信开始，起始遥信后的若干个开入用作档位采集，档位开入的个数根据档位输入方式不同有所不同

2）档位输入方式设置：

见表31

表31PRS-761-D档位输入选择

输入方式

开入个数

描述

BCD1

11

第1路开入为十位输入，后10路开入为一对一个位输入

BCD2

5

最后1路开入为十位输入，前4路开入为8421个位输入

BCD3

5

5路开入为16进制输入1248F

ZL

无

对应ZL1（输入4-20mA电流）

19档

19

19路开入为一对一输入

17档

17

17路开入为一对一输入

13档

13

13路开入为一对一输入

7档

7

7路开入为一对一输入

装置最多能够完成4组遥控，对于有升、降、停的变压器有载调压需占用两个通道，对于只有升、降的变压器有载调压只需要占用一个通道。

遥调可使用4组遥控中的任意一组或二组。

4.配置及定值

【注意】

装置保护所有定值均按二次值整定。

对数字化变电站，没有了传统CT的1A和5A制概念。

对IEC61850-9-1采样接入，对一次保护CT的额定值对应的采样值为01CFH，对一次额定电压对应的采样值为2D41H。

在整定时，装置仍沿用传统统的概念，电流按1A制整定，即1A对应为一次的额定值，电压按二次100V整定。

阻抗定值定值仍按折算的二次值整定。

4.1.数值型定值

表4-1数值型保护定值

类别

序号

定值名称

整定范围

单位

冷控失电保护

1

冷控失电固定跳闸时限

0～9999

s

2

冷控失电时限

0～9999

s

延时非电量

3

非电量19时限

0～99.99

s

4

非电量20时限

0～99.99

s

4.2.控制字定值

表4-2保护控制字

类别

序号

定值名称

整定方式

整定值

冷控失电保护

1

冷控失电投退

0，1

2

冷控失电固定延时投退

0，1

3

冷控失电经温度高投退

0，1

延时非电量

4

非电量19投退

0，1

5

非电量20投退

0，1

4.3.软压板定值

表4-3软压板

类别

序号

含义

压板方式

压板状态

软压板

1

远方切换定值区

0，1

软压板

2

远方修改定值

0，1

软压板

3

远方控制软压板

0，1

软压板

4

冷控失电投/退

0，1

软压板

5

非电量19投/退

0，1

软压板

6

非电量20投/退

0，1

5.数据及记录

5.1.动作事件信息表

表5-1动作时间信息表

序号

名称

1）

非电量1

2）

非电量2

3）

非电量3

4）

非电量4

5）

非电量5

6）

非电量6

7）

非电量7

8）

非电量8

9）

非电量9

10）

非电量10

11）

非电量11

12）

非电量12

13）

非电量13

14）

非电量14

15）

非电量15

16）

非电量16

17）

非电量17

18）

非电量18

19）

非电量19

20）

非电量20

5.2.自检信息表

表5-2自检信息表

序号

名称

类别

1）

电源异常

A

2）

定值自检异常

A

3）

EEPROM异常

A

4）

RAM异常

A

5）

出口接点异常

A

6）

开入校验异常

A

7）

内部通讯异常

B

5.3.保护投退信息表

表5-3保护投退信息表

序号

内容

1）

保护投入运行

2）

整定退出保护

3）

自检退出保护

4）

掉电退出保护

5）

复位退出保护

6）

调试退出保护

7）

配置退出保护

5.4.装置运行信息表

表5-4装置运行信息表

序号

内容

1）

装置掉电

2）

装置上电

3）

保护投入运行

4）

装置复位

5.5.装置操作信息表

表5-5装置操作信息表

序号

内容

1）

就地信号复归

2）

远方信号复归

3）

就地定值修改

4）

远方定值修改

5）

定值套数改变

6）

通讯参数修改

7）

调试退出保护

8）

开出试验

9）

动作记录清除

10）

告警记录清除

11）

起动记录清除

12）

开入记录清除

13）

自检记录清除

14）

闭锁记录清除

15）

通讯中断记录清除

16）

故障序号清除

17）

配置元件退保护

18）

恢复默认退保护

19）

复位次数清除

6.硬件说明

6.1.整体结构

PRS-761-D的本体保护适用于要求单接点和双接点跳闸的场合，双接点跳闸可通过两路本体输入串接或并接完成。

PRS-761-D采用标准4U机箱，后插式结构，装置标配由CPU板（1块）、重动板（1块）、本体板（4块）、IO板（2块）、管理CPU板（1块）、电源板（1块）等10个插件和总线背板（面板）组成。

表6-1PRS-761-D装置插件功能表

板件名称

功能说明

主CPU板（WB829）

主CPU完成信号采集和跳闸操作

开入开出板（WB831）

完成带隔离的保护开入开出。

保护开出经外部接线作用到操作回路，可经外部压板投退；开入量可使用装置以外的其它电源。

开入开出板（WB833）

完成带隔离的保护开入，用于档位采集、直流采集。

本体板（WB8350）

支持双点跳闸，CPU采集5路开入，并输出10路继电器开出，5路本体信号直接重动。

带失电输出。

每路信号包括中央信号（磁保持）、远动信号（瞬动）和事件记录（瞬动）。

重动板（WB771）

每块1路一重七，可将本体板的输出重动，跳各侧开关。

电源板（WB860）

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。

总线板（WB803）

完成各插件间的连接

管理显示板（WB825）

完成显示和人机交互

6.2.信号接点

每个信号1付磁保持，2付瞬动接点。

6.3.虚端子

6.3.1.虚开入端子

装置通过GOOSE的光纤以太网接收开入信号，端子定义如下：

表6-2虚开入端子定义表

端子编号

端子说明

虚端子变量名

1

失灵联跳1

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind01.stVal

2

失灵联跳2

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind02.stVal

3

失灵联跳3

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind03.stVal

4

失灵联跳4

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind04.stVal

5

失灵联跳5

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind05.stVal

6

启动风冷1

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind06.stVal

7

启动风冷2

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind07.stVal

8

启动风冷3

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind08.stVal

9

启动风冷4

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind09.stVal

10

启动风冷5

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind10.stVal

11

闭锁调压1

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind11.stVal

12

闭锁调压2

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind12.stVal

13

闭锁调压3

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind13.stVal

14

闭锁调压4

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind14.stVal

15

闭锁调压5

TEMPLATERPIT/GOINGGIO1.Ind15.stVal

16

档位升

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind01.stVal

17

档位降

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind02.stVal

18

档位急停

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind03.stVal

19

地刀1遥分

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind04.stVal

20

地刀1遥合

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind05.stVal

21

地刀1闭锁

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind06.stVal

22

地刀2遥分

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind07.stVal

23

地刀2遥合

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind08.stVal

24

地刀2闭锁

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind09.stVal

25

地刀3遥分

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind10.stVal

26

地刀3遥合

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind11.stVal

27

地刀3闭锁

TEMPLATERPIT/GOINGGIO2.Ind12.stVal

6.3.2.虚开出端子

装置通过GOOSE的光纤以太网发送开出信号，端子定义如下：

表6-3虚开出端子定义表

端子编号

端子说明

虚端子变量名

1

装置检修

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out01.stVal

2

外部复归

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out02.stVal

3

地刀1分位（单点）

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out03.stVal

4

地刀1合位（单点）

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out04.stVal

5

地刀2分位（单点）

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out05.stVal

6

地刀2合位（单点）

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out06.stVal

7

地刀3分位（单点）

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out07.stVal

8

地刀4合位（单点）

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out08.stVal

9

开入09上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out09.stVal

10

开入10上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out10.stVal

11

开入11上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out11.stVal

12

开入12上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out12.stVal

13

开入13上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out13.stVal

14

开入14上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out14.stVal

15

开入15上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out15.stVal

16

开入16上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out16.stVal

17

开入17上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out17.stVal

18

开入18上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out18.stVal

19

开入19上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out19.stVal

20

开入20上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out20.stVal

21

开入21上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out21.stVal

22

开入22上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out22.stVal

23

开入23上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out23.stVal

24

开入24上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out24.stVal

25

开入25上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out25.stVal

26

开入26上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out26.stVal

27

开入27上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out27.stVal

28

开入28上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out28.stVal

29

开入29上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out29.stVal

30

开入30上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out30.stVal

31

开入31上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out31.stVal

32

开入32上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.Out32.stVal

33

开入33上送

TEMPLATERPIT/GGIO1.O