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PCS 9621 D_X_ 说明书 国内 中文 标准版 _X_R1 30

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PCS 9621D 站用变保护装置 技术和使用说明书 PCS 9621D 站用变保护装置站用变保护装置 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 i 前言前言 使用产品前 请仔细阅读本章节 使用产品前 请仔细阅读本章节 本章叙述了使用产品前的安全预防建议 在安装和使用时 本章内容必须全部阅读且充分理解 忽略说明书中相关警示说明 因不当操作造成的任何损害 本公司不承担相应责任 在对本装置做任何操作前 相关专业人员必须仔细阅读本说明书 熟悉操作相关内容 操作指导及警告操作指导及警告 本手册中将会用到以下指示标记和标准定义 危险危险 意味着如果安全预防措施被忽视 则会导致人员死亡 严重的人身伤害 或 严重的设备损坏 警告警告 意味着如果安全预防措施被忽视 则可能导致人员死亡 严重的人身伤害 或严重的设备损坏 警示警示 意味着如果安全预防措施被忽视 则可能导致轻微的人身伤害或设备损坏 本条特别适用于对装置的损坏及可能对被保护设备的损坏 警告 警告 为增强或修改现有功能 装置的软硬件均可能升级 请确认此版本使用手册和您购买的产品相 兼容 警告 警告 电气设备在运行时 这些装置的某些部件可能带有高压 不正确的操作可能导致严重的人身伤 害或设备损坏 只有具备资质的合格专业工作人员才允许对装置或在装置临近工作 工作人员需熟知本手册中 所提到的注意事项和工作流程 以及安全规定 特别注意 一些通用的工作于高压带电设备的工作规则必须遵守 如果不遵守可能导致严重的 人身伤亡或设备损坏 危险 危险 在一次系统带电运行时 绝对不允许将与装置连接的电流互感器二次开路 该回路开路可能会 产生极端危险的高压 PCS 9621D 站用变保护装置站用变保护装置 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 ii 警告 警告 曝露端子曝露端子 在装置带电时不要触碰曝露的端子等 因为可能会产生危险的高电压 残余电压残余电压 在装置电源关闭后 直流回路中仍然可能存在危险的电压 这些电压需在数秒钟后才会消失 警示 警示 接地接地 装置的接地端子必须可靠接地 运行环境运行环境 该装置只允许运行在技术参数所规定的大气环境中 而且运行环境不能存在不正常的震动 额定值额定值 在接入交流电压电流回路或直流电源回路时 请确认它们符合装置的额定参数 印刷电路板印刷电路板 在装置带电时 不允许插入或拔出印刷电路板 否则可能导致装置不正确动作 外部回路外部回路 当把装置输出的接点连接到外部回路时 须仔细检查所用的外部电源电压 以防止所连接的回 路过热 连接电缆连接电缆 仔细处理连接的电缆避免施加过大的外力 版权声明版权声明 2015 NR 南京南瑞继保电气有限公司版权所有南京南瑞继保电气有限公司版权所有 我们对本文档及其中的内容具有全部的知识产权 除非特别授权 禁止复制或向第三方分发 凡侵犯本公司版权等知识产权的 本公司必 依法追究其法律责任 我们定期仔细检查本文档中的内容 在后续版本中会有必要的修正 但不可避免会有一些错误之处 欢迎提出改进的意见 我们保留在不事先通知的情况下进行技术改进的权利 南京南瑞继保电气有限公司 公司总部 南京市江宁区苏源大道 69 号 邮编 211102 生产地址 南京市江宁区新丰路 18 号 邮编 211111 公司网址 技术支持 请联系 电话 025 52107703 8008289967 4008289967 传真 025 52100770 或登陆网站 购买产品 请联系 电话 025 87178911 传真 025 52100511 025 52100512 P N ZL PCS 9621D X 说明书 国内中文 国内标准版 X 版本 R1 30 PCS 9621D 站用变保护装置站用变保护装置 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 iii 目录目录 前言 i 目录 iii 第 1 章 概述 1 1 1 应用范围 1 1 2 功能配置 1 1 3 性能特征 2 1 4 订货须知 3 1 5 产品执行标准 4 第 2 章 技术参数 5 2 1 电气参数 5 2 2 机械结构 6 2 3 环境条件参数 7 2 4 通信端口 7 2 5 型式试验 8 2 6 认证 8 2 7 保护功能 9 2 8 管理功能 10 第 3 章 工作原理 11 3 1 概述 11 3 2 装置启动元件 11 3 3 过流保护 12 3 4 正序反时限保护 13 3 5 负序过流保护 13 3 6 高压侧接地保护 14 3 7 低压侧接地保护 14 PCS 9621D 站用变保护装置站用变保护装置 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 iv 3 8 低电压保护 15 3 9 非电量保护 15 3 10 异常告警 16 3 11 采样数据异常的处理 17 3 12 遥控 遥测 遥信功能 17 3 13 时间管理 17 3 14 GOOSE 功能 18 第 4 章 硬件描述 19 4 1 装置面板布置 19 4 2 结构与安装 20 4 3 装置端子定义与说明 22 4 4 虚端子说明 26 4 5 插件端子定义 27 4 6 典型接线图 38 4 7 插件选配 39 第 5 章 定值 41 5 1 设备参数定值 41 5 2 保护定值 41 5 3 出口定值 43 5 4 软压板 45 5 5 测控定值 46 5 6 装置设置 48 第 6 章 人机接口 55 6 1 面板指示灯说明 55 6 2 液晶显示说明 55 6 3 命令菜单使用说明 57 第 7 章 装置运行说明 65 PCS 9621D 站用变保护装置站用变保护装置 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 v 7 1 运行工况及说明 65 7 2 装置闭锁与报警 65 第 8 章 装置调试大纲 69 8 1 试验注意事项 69 8 2 事故分析注意事项 69 8 3 交流回路检查 69 8 4 输入接点检查 70 8 5 整组试验 70 8 6 运行异常报警试验 71 8 7 输出接点检查 73 8 8 GOOSE 调试大纲 73 8 9 装置试验菜单的说明 74 8 10 装置与监控后台联调的说明 75 第 9 章 说明书版本历史 77 PCS 9621D 站用变保护装置站用变保护装置 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 vi 第第1章章 概述概述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 1 第第1章章 概述概述 1 1 应用应用范围范围 PCS 9621D 站用变保护装置适用于 110kV 及以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系 统中站用变压器或接地变压器的保护及测控 装置通过常规电磁式互感器采集模拟量 支持 IEC61850 规约和站控层 GOOSE 功能 下图为此型保护装置的典型应用配置 注意其接线方式不一定与实际应用完全相符 低电压 保护 零序过压 保护 非电量 保护 复压过流 保护 零序过流 保护 负序过流 保护 低压侧零序 保护 PCS 9621 正序过流 反时限保护 低压侧零序 反时限保护 I0 I3P U3P U0 I0L 图 1 1 1 PCS 9621D 典型保护功能配置 1 2 功能功能配置配置 1 2 1 保护功能保护功能 PCS 9621D 提供保护功能包括 三段可经复合电压闭锁的过流保护 高压侧正序过流反时限保护 两段定时限负序过流保护 高压侧接地保护 三段定时限零序过流保护 零序过压保护 支持网络小电流接地选线 低压侧接地保护 低压侧零序过流保护 低压侧零序过流反时限保护 低电压保护 非电量保护 非电量保护 重瓦斯跳闸 轻瓦斯报警 超温跳闸或报警 一路备用非电量 跳闸 一路备用非电量跳闸或报警 第第1章章 概述概述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 2 另外还包括以下异常告警功能 事故总信号 控制回路断线报警 弹簧未储能报警 TWJ 异常报警 CT 断线报警 母线 PT 断线报警 过负荷报警 零序过流报警 接地报警 频率异常报警 超温报警 轻瓦斯报警 非电量 2 报警 1 2 2 测控功能测控功能 1 12 路自定义遥信开入 2 事件 SOE 记录等 1 2 3 保护信息功能保护信息功能 1 装置描述的远方查看 2 设备参数定值的远方查看 3 保护定值和区号的远方查看 修改功能 4 软压板状态的远方查看 遥控和就地投退功能 5 装置保护开入状态的远方查看 6 装置运行状态 包括保护动作元件的状态和自检报警信息等 的远方查看 7 远方对装置信号复归 8 故障录波上送功能 1 3 性能特征性能特征 高性能的通用型硬件 实时计算 第第1章章 概述概述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 3 采用 32 位高性能的 DSP ARM 双核处理器 DSP 核完成保护运算与出口逻辑 ARM 核实现 事件记录 故障录波 人机接口 后台通信及打印等功能 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 采用内部高速总线和智能 I O 装置硬件配置灵活 具有通用 易于扩展 易于维护的特点 双重化采样 采用双重化采样及互校技术 一路用于保护元件动作行为计算 一路用于开放出口正电源 确 保保护采样的可靠性和保护行为的正确性 软件模块化设计 装置提供完备的保护功能 各保护元件按模块化设计 相互独立 可灵活配置 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 调试维护方便 具有友好的人机接口 具备方便的现场装置测试功能 强大的通信功能 具有灵活的通讯方式 配有最多 4 个 100Mbps 以太网接口 2 个 RS 485 串口 1 个 RS 232 打印串口 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 DL T860 IEC61850 支持 100Mbps 超五类线或光纤通讯接口 可选多种对时方式 对时接口可支持多种 GPS 对时方式 包括 IRIG B SNTP 等对时方式以及 IEEE1588 V2 高精 度网络同步对时方式 完善的事件记录功能 可记录 64 次故障及动作报告 64 次故障波形 1024 次自检报告及 1024 次变位报告 丰富的 PC 机辅助软件 基于 Windows 2000 XP Vista 和 Win7 的 PC 机辅助软件 界面友好 方便装置在现场的设置 和调试 装置电源支持交流和直流供电 1 4 订货订货须知须知 电流互感器 2 种可选 1A 5A 直流电源 2 种电压等级可选 220V 110V 开入插件 2 种电压等级可选 220V 110V 第第1章章 概述概述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 4 1 5 产品执行标准产品执行标准 产品执行的标准为南京南瑞继保电气有限公司企业标准 Q NR C005 变压器保护装置通用技术条 件 第第2章章 技术参数技术参数 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 5 第第2章章 技术参数技术参数 2 1 电气参数电气参数 2 1 1 交流电流交流电流 相序 ABC 额定频率 50Hz 应用场合 保护 测量 额定电流 In 1A 5A 1A 5A 线性范围 0 05In 30In 0 05In 30In 0 05In 2In 0 05In 2In 连续过载能力 10s 过载能力 1s 过载能力 动稳定电流 半波值 3In 30In 100In 250In 3In 30In 100In 250In 2In 12In 30In 75In 2In 12In 30In 75In 额定电流下的功耗 In 0 15VA 相 0 25VA 相 0 2VA 相 0 4VA 相 2 1 2 交流电压交流电压 相序 ABC 额定频率 50Hz 额定相电压 相间 Un 100 130V 200V 开口三角电压 线性范围 1 130V 1 233V 连续过载能力 10s 过载能力 1s 过载能力 130V 200V 250V 220V 260V 300V 额定电压下的功耗 0 1VA 相 0 2VA 相 2 1 3 直流电源直流电源 采用标准 GB T 8367 1987 idt IEC 60255 11 2008 额定电压 110 220Vdc 输入范围 88 300Vdc 纹波 额定电压的 15 静态功耗 15W 动作时功耗 20W 直流电源极性反接 装置正常工作 2 1 4 交流电源交流电源 额定电压 110 220Vac 输入范围 88 265Vac 第第2章章 技术参数技术参数 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 6 静态功耗 15W 动作时功耗 20W 2 1 5 开关量输入开关量输入 采用标准 IEC 60255 1 2009 额定电压 110Vdc 220Vdc 起动电压 60 5V 77V 121V 154V 额定电流 1 1mA 2 2mA 最大允许电压 300Vdc 耐压水平 2000Vac 2800Vdc 2 1 6 开关量输出开关量输出 输出接点分类 跳闸 信号 输出形式 无源接点 最高工作电压 380Vac 250Vdc 开触点耐压 1000V RMS 1 分钟 连续载流能力 5A 冲击过流能力 8A 3s 12A 1s 16A 0 5s 30A 0 2s 动作时间 0 65A 48Vdc 0 35A 110Vdc 0 20A 220Vdc 0 15A 250Vdc 返回时间 8ms 断弧能力 L R 40ms 5ms 电气寿命 10000 次 2 1 7 遥测量计量等级遥测量计量等级 电流 电压 频率 0 2 级 其他 0 5 级 2 2 机械结构机械结构 机械尺寸 参见 4 2 节 开孔尺寸 参见 4 2 节 M6 螺丝 颜色 银灰 装置重量 约 7kg 污染等级 二级 防护等级 前面板 IP40 箱体侧面 IP50 后面板 IP30 GB 4208 2008 第第2章章 技术参数技术参数 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 7 2 3 环境条件参数环境条件参数 采用标准 IEC 60225 1 2009 工作温度范围 20 C 55 C 贮存运输温度范围 40 C 70 C 相对湿度 5 95 设备内部不凝露 不结冰 2 4 通信端口通信端口 2 4 1 EIA 485 接口接口 波特率 4800bps 9600bps 19200bps 38400bps 57600bps 115200bps 通讯规约 DL T 667 1999 idt IEC 60870 5 103 1997 最大负载 32 传输距离 500 米 接线形式 屏蔽双绞线 2 4 2 以太网接口以太网接口 接口形式 RJ 45 传输速率 100Mbits s 自适应 传输标准 10Base T 100Base TX 传输距离 100m 通讯规约 IEC 60870 5 103 1997 or IEC 61850 接线形式 五类屏蔽网络线 2 4 3 光纤接口 站控层 光纤接口 站控层 特性 玻璃光纤 端子 ST SC 光缆类型 多模 50 125 m 62 5 125 m 典型传输距离 2km 光波长度 1310nm 最小发送功率 Min 20 0dBm 接收灵敏度 Min 30 0dBm 系统储备 Min 3 0 dB 2 4 4 打印接口打印接口 端口个数 1 波特率 4800bps 9600bps 19200bps 38400bps 57600bps 115200bps 打印机型号 串口针式打印机 接口形式 RS 232 2 4 5 对时接口对时接口 传输距离 100M 在 500Vdc 条件下 冲击电压 GB 14598 3 2006 5KV 过电压类别 GB 14598 3 2006 类别 III 2 5 4 电磁兼容试验电磁兼容试验 1MHz 脉冲群干扰试验 3 级 GB T 17626 12 1998 静电放电试验 4 级 GB T 14598 14 2010 辐射电磁场干扰试验 3 级 GB T 17626 3 2006 快速瞬变干扰试验 A 级 GB T 14598 10 2007 浪涌试验 4 级 GB T 17626 5 2008 射频传导干扰试验 3 级 GB T 17626 6 2008 工频磁场抗扰度试验 5 级 GB T 17626 8 2006 脉冲磁场试验 5 级 GB T 17626 9 1998 阻尼振荡磁场试验 5 级 GB T 17626 10 1998 辅助电源端口电压暂降 短 时中断 跌落至额定电压的 40 时 可保证 200ms 内装置正常工作 短时中断 30ms 内装置不重启 2 6 认证认证 ISO9001 2008质量管理体系认证 ISO14001 2004环境管理体系认证 OHSAS18001 2007职业健康安全管理体系认证 第第2章章 技术参数技术参数 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 9 ISO10012 2003测量管理体系认证 CMMI L5软件能力成熟度模型认证 电磁兼容 欧盟指令2004 108 EC EN50263 1999 产品安全 欧盟指令2006 95 EC EN61010 1 2001 2 7 保护功能保护功能 2 7 1 过流过流保护保护 电流定值范围 0 05 In 30 In 电流定值误差 电流定值 2 5 或 0 02In 中较大者 延时定值范围 0 00s 100 00s 延时定值误差 延时定值 1 40ms 1 2 电流定值 2 7 2 正序反时限正序反时限保护保护 电流定值范围 0 05 In 30 In 电流定值误差 电流定值 2 5 或 0 02In 中较大者 延时定值范围 0 00s 100 00s 延时定值误差 延时定值 1 40ms 1 2 电流定值 2 7 3 负序过流负序过流保护保护 电流定值范围 0 05 In 30 In 电流定值误差 电流定值 2 5 或 0 02In 中较大者 延时定值范围 0 00s 100 00s 延时定值误差 延时定值 1 40ms 1 2 电流定值 2 7 4 零序电流零序电流保护保护 电流定值范围 0 05 30A 外接 电流定值误差 电流定值 5 或 0 02A 中较大者 延时定值范围 0 100 00s 延时定值误差 延时定值 1 40ms 1 2 电流定值 2 7 5 零序过压保护零序过压保护 电流定值范围 2 100V 电流定值误差 电压定值 5 或 0 2V 中较大者 延时定值范围 0 10 100 00s 延时定值误差 延时定值 1 40ms 1 2 电压定值 2 7 6 低压侧零序过流保护低压侧零序过流保护 电流定值范围 0 05 In 30 In 电流定值误差 电流定值 2 5 或 0 02In 中较大者 第第2章章 技术参数技术参数 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 10 延时定值范围 0 00s 100 00s 延时定值误差 延时定值 1 40ms 1 2 电流定值 2 7 7 低电压低电压保护保护 电流定值范围 2 70 V 电流定值误差 电压定值 5 或 0 2V 中较大者 延时定值范围 0 10 100 00s 延时定值误差 延时定值 1 60ms 0 8 电压定值 2 8 管理功能管理功能 2 8 1 故障录波和事件记录故障录波和事件记录 故障录波 故障事件报告 整组启动记录启动前 2 个周波 启动后 6 个周波的波形 保护动作记录启动前 2 个周波 启动后 6 个周波 动作前 2 个周波 动作后 6 个周波 以及中间有扰动的 16 个周波的波形 可循环记录 64 次保护动作报告 64 次故障录波 正常波形 可记录 5 个周波的波形 以供记录或校验极性 异常报警 可循环记录 1024 次异常报警和装置自检报告 开关量变位 可循环记录 1024 次开关量变位报告 开关量变位包括各种开入 开 出状态变位等 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 11 第第3章章 工作工作原理原理 3 1 概述概述 主程序按给定的采样周期接收采样中断进入采样程序 在采样程序中进行模拟量采集与滤波 开关量的采集 装置硬件自检 外部异常情况检查和启动判据的计算 根据是否满足启动条件而进 入正常运行程序或故障计算程序 正常运行程序完成系统无故障情况下的状态监视 数据预处理等辅助功能 故障计算程序中进 行各种保护的算法计算 跳闸逻辑判断等 当装置硬件自检出错 发装置闭锁信号同时闭锁装置 保护退出 主程序 采样程序 起动 正常运行程序故障计算程序 NY 图 3 1 1 保护程序结构框图 3 2 装置装置启动启动元件元件 装置为各保护元件设置了不同的启动元件 相应的启动元件启动后才能进行各自的保护元件计 算 装置具备双重化采样技术 主通道采样数据供保护元件计算 备用通道采样数据用于开放出口 正电源 只有双通道采样数据均满足动作要求 才能跳闸出口 否则无法跳闸 3 2 1 过流过流保护保护启动启动元件元件 当三相电流最大值大于 0 95 倍过流整定值时动作 此启动元件用来开放相应的过流保护 3 2 2 正序反时限正序反时限保护启动元件保护启动元件 当序电流大于 0 95 倍正序反时限整定值时动作 此启动元件用来开放正序反时限保护 3 2 3 负序过流保护启动元件负序过流保护启动元件 当负序电流大于 0 95 倍负序过流整定值时动作 此启动元件用来开放负序过流保护 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 12 3 2 4 零序过流保护启动元件零序过流保护启动元件 当零序电流大于 0 95 倍零序过流整定值时动作 此启动元件用来开放相应的零序过流保护 3 2 5 零序过零序过压压保护启动元件保护启动元件 当零序电压大于 0 95 倍零序电压整定值时动作 此启动元件用来开放零序过压保护 3 2 6 低压侧零序过流保护启动元件低压侧零序过流保护启动元件 当低压侧零序电流大于 0 95 倍低压侧零序过流整定值时动作 此启动元件用来开放相应的低压 侧零序过流保护 3 2 7 低低电压电压保护保护启动元件启动元件 当任一相间电压均小于 1 03 倍低电压保护整定值时动作 此启动元件用来开放低电压保护 3 2 8 非电量保护启动元件非电量保护启动元件 当重瓦斯开入为 1 且开关在合位时重瓦斯跳闸保护启动元件动作 此启动元件用来开放重瓦 斯跳闸保护 其它非电量保护 超温 非电量 1 类似 3 3 过流过流保护保护 本装置设三段过流保护 各段有独立的电流定值和时间定值以及控制字 各段可独立选择是否 经复压 负序电压和低电压 闭锁 在母线 PT 断线时可通过控制字 PT 断线退电流保护 选择是退 出该电流保护的复压闭锁以开放过流保护 还是将该电流保护直接闭锁 此处所指的 电流保护 是指那些投了复压闭锁的电流保护 没有投复压闭锁的电流保护不受此控制字影响 复压元件 表 3 3 1 复合电压元件与各相过流元件的关系 过流元件 低电压 负序电压 A 相过流 Uab Ulzd 或 UcaU2zd B 相过流 Ubc Ulzd 或 Uab Ulzd C 相过流 Uca Ulzd 或 Ubc Ulzd PT断线 PT断线检测投入 1 Uab 低电压闭锁定值 Uca 负序电压闭锁定值 PT断线退电流保护 1 图 3 3 1 复压元件逻辑图 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 13 复压闭锁过流逻辑框图 过流 段元件动作 过流 段投入 过流保护起动元件 过流 段保护跳闸 过流 段动作时间 复压元件动作信号 过流I段经复压闭锁 1 图 3 3 2 过流 段保护逻辑图 过流 段和 段保护逻辑和过流 段保护类似 3 4 正序反时限保护正序反时限保护 本装置将高压侧 A B C 三相电流或 A C 相电流经正序电流滤波器滤出正序电流 作为反时 限保护的动作量 本装置共集成了 3 种特性的正序反时限保护 用户可根据需要选择任何一种特性 的正序反时限保护 正序反时限保护特性通过装置定值菜单中定值项 正序反时限特性 整定 特性 1 2 3 采用了国际电工委员会标准 IEC255 4 和英国标准规范 BS142 1966 规定的 三个标准特性方程 分别列举如下 特性 1 一般反时限 t II t 1 0 14 0 02 特性 2 非常反时限 t II t 1 13 5 特性 3 极端反时限 t II t 1 80 2 以上方程式中 I 为正序电流 t 为动作时间 Ip 为电流基准值 取正序反时限保护基准值 I1fzd tp 为时间常数 取正序反时限时间常数 T1fzd 1 正序反时限保护基准值 正序反时限投入 正序反时限保护起动元件 正序反时限保护动作反时限 图 3 4 1 正序反时限保护逻辑框图 3 5 负序过流保护负序过流保护 本装置设置两段负序过流保护 负电流通过将高压侧 A B C 三相电流或 A C 相电流经负序 电流滤波器获得 其中 段用作断相保护 段用作不平衡保护 由于负序电流的计算方法与电流互感器有关 故对于只装 A C 相电流互感器的情况 必须将 辅助参数菜单中定值项 两相式保护 CT 整定为 1 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 14 2 负序过流I段定值 负序过流I段投入 负序过流I段保护起动元件 负序过流I段保护跳闸 负序过流I段时间 图 3 5 1 负序保护逻辑框图 负序过流 段保护逻辑和负序过流 段保护类似 3 6 高压侧接地保护高压侧接地保护 当装置用于不接地或小电流接地系统 接地故障时的零序电流很小时 可以用接地试跳的功能 来隔离故障 这种情况要求零序电流由外部专用的零序 CT 引入 不能够用软件自产 零序过压保护跳闸可通过控制字选择是否投入 如果使用网络接地选线功能 则零序电压取自装置自产的零序电压进行判别是否发出接地报警 信号 当装置用于小电阻接地系统 接地零序电流相对较大时 可以用直接跳闸方法来隔离故障 相 应的 本装置提供了三段零序过流保护 零序过流 段可整定为报警或跳闸 当装置作为接地变保护用时三段零序过流保护作为母线接地故障的后备保护 此时零序电流必 须通过外部专用的零序 CT 引入 当装置作为站用变保护用时 其零序电流既可以由外部专用的零 序 CT 引入 也可用软件自产 辅助参数定值中有 零序电流自产 控制字 零序零序过流过流保护逻辑框图保护逻辑框图 I0 零序过流I段定值 零序过流 段投入 零序过流 段保护起动元件 零序过流 段保护跳闸 零序过流 段时间 图 3 6 1 零序过流 段保护逻辑框图 零序过 段 段的保护逻辑与零序过流 段保护逻辑类似 零序零序电压电压保护逻辑框图保护逻辑框图 U0 零序过压定值 零序过压跳闸投入 零序过压保护起动元件 零序过压保护跳闸 零序过压时间 图 3 6 2 零序过压保护逻辑框图 3 7 低压侧接地低压侧接地保护保护 装置设置三段低压侧零序过流保护与零序反时限保护来作为低压侧接地保护 其中低压侧零序 段 低压侧零序 段和低压侧零序 段固定为定时限保护 低压侧零序过流反时限保护的反时限 特性的选择同上述正序反时限 低压侧零序反时限保护特性通过定值菜单中 低压侧零序反时限特 性 整定 第第3章章 工作原理工作原理 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 15 I0L 低压零序过流I段定值 低压零序 段投入 低压零序过流 段保护起动元件 低压零序过流 段保护跳闸 低压零序过流 段时间 图 3 7 1 低压侧零序过流 段保护逻辑框图 低压侧零序过流 段 段以及低压侧零序反时限保护逻辑与低压侧零序过流 段保护逻辑类 似 3 8 低电压保护低电压保护 本装置设一段母线低电压保护 提供独立的控制字投退 低电压保护必须要经过曾经有压判别 即上电后最小相间电压要大于 低电压定值 方能投入 低 电压元件动作返回后 也要经曾经有压 才能再次动作 三个相间电压均小于低电压保护定值 时间超过整定时间时 低电压保护动作 低电压保护经 TWJ 位置闭锁 装置能自动识别三相 PT 断线 并及时闭锁低电压保护 低电压低电压保护逻辑框图保护逻辑框图 Uab 低电压保护定值 Ubc 低电压保护定值 Uca差分 PPS 空接点 PPS 选择一种时钟信号进行同步 如果选择 扩展板对时 参数 装置将判断光纤 IRIG B 光纤 PPS IEEE 1588 信号的有效性 并根据优先级 IEEE 1588 光纤 IRIG B 光纤 PPS 选择一种时钟信号进行同步 选择 软对时 时 装置根据网络 SNTP 报文进行 SNTP 点对点或 SNTP 广播对时 如果已经指 定 SNTP 服务器地址 装置固定与其进行 SNTP 点对点对时 如果未指定 SNTP 服务器地址 该参 数为空0 0 0 0 装置根据接收到的网络SNTP报文 获取SNTP服务器地址 并尝试与之进行SNTP 点对点对时 对时成功之后将继续使用 SNTP 点对点对时 否则只使用 SNTP 广播对时 选择 无对时 时 装置不检测各种时钟源信号 且不报 对时异常 报警 装置支持灵活的对时切换 一旦高优先级的对时信号断开 自动选择低优先级的对时信号 例 如差分 IRIG B 信号断开 空接点 PPS 有效 改用空接点 PPS 另外差分 PPS 空接点 PPS 对时 没有日历信息 装置使用 SNTP 或 IEC103 后台对时中的日历信息对时 当装置对时成功时 液晶主界面的左上角显示 S 标志 代表 SyncOK 3 14 GOOSE 功能功能 装置的 B01 插件支持组网 GOOSE 功能 支持 32 路 GOOSE 单点遥信输入 16 路 GOOSE 双点 遥信输入 支持 8 路 GOOSE 跳闸输入 GOOSE 跳闸固定跳跳闸出口 1 即出口 B09 08 09 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 19 第第4章章 硬件硬件描述描述 4 1 装置面板布置装置面板布置 下图是装置的正面板布置图与背板布置图 确认 区 号 取 消 运 行 报 警 跳 闸 跳 位 合 位 PT断线 PCS 9621 站用变保护装置 图 4 1 1 装置正面板布置图 图 4 1 2 装置背板布置图 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 20 4 2 结构与安装结构与安装 4 2 1 机械尺寸机械尺寸 装置采用全封闭 4U 半层标准机箱 可组屏安装 也可在开关柜就地安装 开关柜安装参考尺 寸和组屏安装尺寸分别见图 4 2 1 和图 4 2 2 图 4 2 1 开关柜安装参考尺寸 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 21 图 4 2 2 组屏安装参考尺寸 注意 注意 安装时必须在屏柜或开关柜内开孔位置的上下留有足够的空间用于装置散热 装置的所有硬件模块必须正确紧密插入到装置上对应的插槽位置 4 2 2 接地说明接地说明 高压设备的切换操作可以在控制电缆中产生暂态过电压 电气安装处的装置或回路由于电磁干 扰的存在而在其中感应出干扰电流 所有这些都可能干扰电子设备的正常运行 另一方面 运行中的电子设备能够发出可能影响其他电子设备的正常运行干扰电磁场 为了尽可能减小这些影响 必须遵守一些关于接地 配线和屏蔽的标准 注意 注意 所有这些标准中预防措施只有在总体接地可靠的情况下才起作用 4 2 3 装置接地装置接地柱柱 本装置在后面板的电源 开出插件 PWR 上有一个接地柱 可以通过扁平铜绞线接地 接地时 要使得接地用扁平铜绞线尽可能短 装置只能一点接地 不允许从装置到装置的接地端子连接成环 路 当电源 开出插件 PWR 可靠紧密地插入装置机箱时 该接地端子和装置机箱金属外壳相连接 装置的其它一些接线端子排上也有接地标示 所有这些有接地标示的端子在装置内部已经和装置机 箱连接 因此 整个装置只需要通过电源 开出插件 PWR 上的接地柱接地 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 22 图 4 2 3 装置接地柱 4 2 4 装置装置通信接地通信接地 使用以太网通信时 如果采用 RJ 45 接口 通讯线必须使用带屏蔽的标准五类线 压接水晶头 时网线顺序必须按照标准 如果采用光纤接口 当连接或断开光纤时 应插拔连接器 不能拉扯 扭曲或弯曲光缆 不可察觉的损害可能会增加光纤的衰减从而导致通信异常 当装置与通信设备之间使用 RS 485 接口进行通讯 要仔细确认电缆连接完好 推荐使用带屏 蔽双绞线 通信接线要求 屏蔽层单端接地 一对双绞线差分对时 另一对双绞线接信号地 4 3 装置端子定义装置端子定义与说明与说明 本节所列的背板端子图 即图 4 3 1 对应于 PCS 9621D 的标准配置 其中 B06 插件默认不配置 B01 B07 B08 可选配 选配配置参见 4 7 中的插件选配部分 选配插件接线端子参见 4 5 节中相 关插件 PCS 9621D 背板端子图 注1 B06为选配插件 如需要请在订货时予以说明 跳闸出口8 B02 备用 NRXXXX B03 备用 NRXXXX 21 23 19 17 15 13 11 09 07 05 03 01UaUb UcUn U0U0n IcIc I0I0 IamIam IbmIbm IaIa IbIb IcmIcm 22 24 20 18 16 14 12 10 08 06 04 02 B04 B05 NR4412 交流量 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 B06 NR4521A 开出 遥控3跳闸 遥控3合闸 跳闸出口5 跳闸出口6 跳闸出口7 遥控2跳闸 遥控2合闸 备用出口 遥控4跳闸 遥控4合闸 开入公共负 开入101 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 信号复归 装置检修 B07 NR4501 开入 开入3 开入5 开入6 开入7 开入8 开入9 开入10 非电量1开入 非电量2开入 远方位置 弹簧未储能 开入12 开入11 开入2 开入4 重瓦斯开入 超温开入 轻瓦斯开入 控制电源正 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 合后信号 B08 NR4542 操作回路 保护跳闸入口 手动跳闸入口 合闸线圈 控制电源负 控制回路断线 永跳入口 合闸位置 跳闸位置1 跳闸线圈 HWJ TWJ 保护合闸入口 手动合闸入口 事故总 公共端1 跳闸位置2 手跳信号 公共端2 位 置 信 号 至 备 自 投 I0LI0L 大地 中央信号公共01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 装置电源正 装置电源负 B09 NR4304AK 电源 开出 装置闭锁 装置告警 跳闸保持信号1 跳闸保持信号2 跳闸出口1 跳闸出口2 遥控跳闸 遥控合闸 跳闸出口4 跳闸出口3 打印地 以 太 网 10 11 12 13 14 15 16 打印RTS 打印TXD 大地 B01 NR4106 CPU板 SYN SYN地 SYN 时 钟 同 步 打 印 02 09大地 485B 485B地 485B 06 07 08 05 串 口 B 大地 485A 485A地 485A 03 04 串 口 A 01 以太网口A 以太网口B 以太网口C 图 4 3 1 PCS 9621D 背板端子图 4 3 1 模拟量输入模拟量输入 本装置可以引入如下模拟量 三相保护电流 Ia Ib Ic 三相测量电流 Iam Ibm Icm 三相母线电压 Ua Ub Uc 母线零序电压 U0 零序电流 I0 低压侧零序电流 I0L 外 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 23 部电流输入经隔离互感器隔离变换后 经低通滤波器至模数转换器 再由 CPU 定时采样 CPU 对 获得的数字信号进行处理 构成各种保护继电器 Ia Ib Ic 为保护用三相电流输入 I0 既可用于零序过流保护 报警或跳闸 用 也可作小电流接地选线用 作小电流接地选线用 时要求从专用零序电流互感器输入 Iam Ibm Icm 为测量用三相电流输入 I0L 为低压侧零序电流保护输入 Ua Ub Uc 为母线电压 在本装置中作为保护和测量共用 其与 Iam Ibm Icm 一起计算形 成本间隔的 P Q COS kWh kVarh U0 在本装置中作为高压侧母线开口三角电压输入 用做零序过压保护 装置自产 3U0 用于接地报警判断 4 3 2 背板接线说明背板接线说明 CPU 插件插件 B01 NR4106AA 对应下列端子对应下列端子 0101 0116 若若为其他为其他选配插件选配插件端子端子定义应以选配定义应以选配 插件为准 具体参见插件为准 具体参见 4 5 节节 本配置提供三路以太网口 三路双绞线以太网 端子 0110 0113 为硬接点对时输入端口 接 485 差分电平 端子 0114 0116 为打印口 交流交流插件插件 B04 B05 对应下列端子对应下列端子 0401 0424 端子 0401 0404 为母线电压输入 端子 0405 0406 为母线零序电压输入 端子 0409 0410 为低压侧零序电流输入 端子 0411 0412 为 A 相保护电流输入 端子 0413 0414 为 B 相保护电流输入 端子 0415 0416 为 C 相保护电流输入 端子 0417 0418 为零序电流输入 端子 0419 0420 为 A 相测量电流输入 端子 0421 0422 为 B 相测量电流输入 端子 0423 0424 为 C 相测量电流输入 出口插件出口插件 B06 属于选配插件属于选配插件 对应下列端子对应下列端子 0601 0620 端子 0601 0602 对应第二组遥控跳闸出口接点 端子 0603 0604 对应第二组遥控合闸出口接点 端子 0605 0606 对应第三组遥控跳闸出口接点 端子 0607 0608 对应第三组遥控合闸出口接点 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 24 端子 0609 0610 对应第四组遥控跳闸出口接点 端子 0611 0612 对应第四组遥控合闸出口接点 端子 0613 0614 对应保护跳闸出口 5 接点 端子 0615 0616 对应保护跳闸出口 6 接点 端子 0617 0618 对应保护跳闸出口 7 接点 端子 0619 0620 对应保护跳闸出口 8 接点 端子 0621 0622 对应备用出口接点 开入插件开入插件 B07 对应下列端子对应下列端子 0701 0722 端子 0701 0721 为遥信开入输入端 端子 0722 为开入公共负端 端子 0701 0712 为普通遥信开入 端子 0713 为非电量 1 开入 端子 0714 为非电量 2 开入 端子 0715 为轻瓦斯开入 端子 0716 为超温开入 端子 0717 为重瓦斯开入 端子 0718 为弹簧未储能开入 端子 0719 为远方位置开入 只有在其接至正电源时装置才将遥跳 遥合功能投入 端子 0720 为信号复归开入 端子 0721 为装置检修开入 当该开入投入时 装置将屏蔽所有的远动功能 操作回路插件操作回路插件 B08 NR4542 对应下列端子对应下列端子 0801 0822 若若为其他为其他选配插件选配插件端子端子定义应以选配定义应以选配 插件为准 具体参见插件为准 具体参见 4 5 节节 端子 0801 为控制正电源输入端子 端子 0802 为保护跳闸入口 端子 0803 为永跳入口 端子 0804 为手动跳闸入口 端子 0805 为合位监视继电器负端 端子 0806 接断路器跳闸线圈 端子 0807 接断路器合闸线圈 端子 0808 为跳位监视继电器负端 端子 0809 为保护合闸入口 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 25 端子 0810 为手动合闸入口 端子 0811 为控制负电源输入端子 端子 0812 0813 对应控制回路断线输出 端子 0814 0816 为位置信号输出空节点 其中 0814 为公共端 端子 0815 为跳闸位置 1 接点 端子 0816 为合闸位置接点 端子 0817 0820 为给备自投的信号输出空接点 其中 0817 为公共端 端子 0818 为跳闸位置 2 接点 端子 0819 为合后信号输出 端子 0820 为手跳信号输出 端子 0821 0822 为事故总信号输出空接点 电源电源 开出插件开出插件 B09 对应下列端子对应下列端子 0901 0922 端子 0901 为中央信号输出接点的公共端 与 0902 0903 构成中央信号输出接点 依次为装 置闭锁 装置告警 端子 0904 0905 为中央信号输出接点 跳闸保持信号 1 端子 0906 0907 为中央信号输出接点 跳闸保持信号 2 端子 0908 0909 为跳闸出口 1 输出接点 此接点固定跳本间隔开关 具备有流保持功能 端子 0910 0911 为跳闸出口 2 输出接点 端子 0912 0913 为遥控跳闸出口输出接点 端子 0914 0915 为遥控合闸出口输出接点 端子 0916 0917 为跳闸出口 3 输出接点 端子 0918 0919 为跳闸出口 4 输出接点 端子 0920 为装置电源正输入端 端子 0921 为装置电源负输入端 端子 0922 为保护电源地 该端子和装置背面右下的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结 注意 注意 所有未定义的端子 现场请勿配线 让其悬空 4 3 3 跳线说明跳线说明 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 26 表 4 3 1 跳线说明 插件型号插件型号 跳线名称跳线名称 出厂默认出厂默认 描述描述 CPU 插件 NR4106 DBG 不跳 最后一路串口用作打印口 跳线时最后一路串口用作调试口 J3 不跳 不配置对时口终端匹配电阻 J10 J11 2 3 对时口为 RS 485 差分电平 跳 1 2 时对时口为 TTL 电平 J7 不跳 不配置串口 A 终端匹配电阻 J8 不跳 不配置串口 B 终端匹配电阻 操作回路 NR4542 S2 断开 本插件具备防跳功能 短接后取消本插件的防跳功能 操作回路 NR4531 S2 断开 本插件具备防跳功能 短接后取消本插件的防跳功能 操作回路 NR4539 S1 断开 配置具备合闸压力闭锁功能 短接后取消本插件的防跳功能 S2 断开 本插件具备防跳功能 短接后取消本插件的防跳功能 S3 断开 配置具备跳闸压力闭锁功能 短接后取消本插件的防跳功能 操作回路 NR4543 S2 短接 本插件具备防跳功能 短接后取消本插件的防跳功能 4 4 虚端子说明虚端子说明 4 4 1 B01 板板 GOOSE 输入输入 表 4 4 1 B01 板 GOOSE 输入虚端子 序号 虚端子名称 序号 虚端子名称 备注 1 GS 联锁开入 1 2 GS 联锁开入 2 MMS 网 GOOSE 开入 用于遥控联锁 3 GS 联锁开入 3 4 GS 联锁开入 4 5 GS 联锁开入 5 6 GS 联锁开入 6 7 GS 联锁开入 7 8 GS 联锁开入 8 9 GS 联锁开入 9 10 GS 联锁开入 10 11 GS 联锁开入 11 12 GS 联锁开入 12 13 GS 联锁开入 13 14 GS 联锁开入 14 15 GS 联锁开入 15 16 GS 联锁开入 16 17 GS 联锁开入 17 18 GS 联锁开入 18 19 GS 联锁开入 19 20 GS 联锁开入 20 21 GS 联锁开入 21 22 GS 联锁开入 22 23 GS 联锁开入 23 24 GS 联锁开入 24 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 27 25 GS 联锁开入 25 26 GS 联锁开入 26 27 GS 联锁开入 27 28 GS 联锁开入 28 29 GS 联锁开入 29 30 GS 联锁开入 30 31 GS 联锁开入 31 32 GS 联锁开入 32 33 GS 跳闸输入 1 34 GS 跳闸输入 2 MMS 网 GOOSE 跳闸开 入 用于保护 35 GS 跳闸输入 3 36 GS 跳闸输入 4 37 GS 跳闸输入 5 38 GS 跳闸输入 6 39 GS 跳闸输入 7 40 GS 跳闸输入 8 表 4 4 2 B01 板 GOOSE 双位置输入虚端子 序号 虚端子名称 序号 虚端子名称 备注 1 GS 联锁双点开入 01 2 GS 联锁双点开入 02 不生成变位报告 仅供 联锁逻辑使用 3 GS 联锁双点开入 03 4 GS 联锁双点开入 04 5 GS 联锁双点开入 05 6 GS 联锁双点开入 06 7 GS 联锁双点开入 07 8 GS 联锁双点开入 08 9 GS 联锁双点开入 09 10 GS 联锁双点开入 10 11 GS 联锁双点开入 11 12 GS 联锁双点开入 12 13 GS 联锁双点开入 13 14 GS 联锁双点开入 14 15 GS 联锁双点开入 15 16 GS 联锁双点开入 16 4 4 2 B01 板板 GOOSE 输输出出 表 4 4 3 B01 板 GOOSE 输出虚端子 序号 虚端子名称 序号 虚端子名称 备注 1 GS 跳闸出口 1 2 GS 跳闸出口 2 MMS 网 GOOSE 跳闸输 出 3 GS 跳闸出口 3 4 GS 跳闸出口 4 5 GS 跳闸出口 5 6 GS 跳闸出口 6 7 GS 跳闸出口 7 8 GS 跳闸出口 8 9 保护动作 10 装置闭锁 信号 GS 输出 11 装置告警 12 跳闸位置 13 合闸位置 14 合后位置 15 遥控 1 双位置 GS 输出 16 遥控 2 双位置 GS 输出 MMS 网 GOOSE 遥控双 位置输出 17 遥控 3 双位置 GS 输出 18 遥控 4 双位置 GS 输出 4 5 插件插件端子定义端子定义 4 5 1 插件排列插件排列 装置采用内部高速总线和智能 I O 因此智能插件的插槽位置可以灵活配置 为了使不同型号装 置的插件排列具备统一的风格 方便扩展与维护 固定 CPU 板 电源 开出 PWR 等必配插件及常 用可选插件的插槽位置 其他可选插件可根据装置的剩余插槽位置进行灵活配置 装置的插件为竖板结构 4U 半层机箱中共有 9 个插槽位置 从左到右依次为 B01 B09 本装 置插件配置位置示意如图 4 5 1 所示 第第4章章 硬件描述硬件描述 南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司 28 B08 操作回路 B07 开入 B06B04B05 交流量 B02B01 CPU板 B03B09 电源 开出 插槽号 开出 图 4 5 1 插件配置背视图 4 5 2 电源电源 开出开出插件 插件 NR4304AK 电源 开出插件 PWR 槽号为 B09 出口接点经过启动正电源闭锁 注意注意 输入电源的额定电压为 220V 和 110V 自适应 其它电压等级需要特别订货 投运时 请检查所提供电源模块的额定输入电压是否与控制电源电压相同 注意注意 电源 开出插件提供接地柱用于装置接地 应将此接地柱通过专用接地线接至屏柜的 接地铜排 注意注意 良好的接地是装

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