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NSR-201R系列高压线路保护装置技术使用说明书V1.04


NSR-201R 系列高压线路保护装置 技术和使用说明书

国电南瑞科技股份有限公司

NSR-201R 高压线路保护装置 技术和使用说明书
V1.04

*本版本说明书发布于 2012 年 07 月 30 日 *产品与说明书不符之处,以实际产品为准 *更多产品信息,请访问互联网:http://www.na

ritech.cn

NSR-201R 高压线路保护装置

版权声明
Copyright ? 2011 国电南瑞科技股份有限公司 我们对本说明书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。 我们定期检查本说明书中的内容,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。

服务联系方式
技术支持 业务联系 电话: 800-8289-822 传真: 86-25-58844337

网址: http://www.naritech.cn 电子信箱: :qm@sgepri.sgcc.com.cn

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NSR-201R 高压线路保护装置

安全信息
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,我公司不承担相应责任。

警示标记定义
本手册中将会用到以下警示标记和标准定义:

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! 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! 意味着如果安全预防措施被忽视,则可能导致轻微的人身或设备损坏。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。

操作指导及警告
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。该回路开路会产生 极端危险的高压。 警告! 为增强或修改现有功能,装置的软硬件均可能升级,请确认此版本的使用手册和您手中的产品 兼容。 警告! 电气设备在运行时,某些部件可能带有危险的高电压。不正确的操作可能导致严重的人身伤害
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NSR-201R 高压线路保护装置

或设备损坏。 只有合格的工作人员才允许对装置进行操作或在装置附近工作。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。 警告! ? 裸露端子 在装置带电运行时不要触碰裸露的端子等,因为可能会产生危险的高电压。 ? 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。 ? 接地 装置的接地端子必须可靠接地。 ? 运行环境 该装置只允许运行在技术参数所规定的环境条件下,而且运行环境不能存在异常震动。 ? 额定值 在接入交流电压电流回路或直流电源回路时,请确认他们符合装置的额定参数。 ? 印刷电路板 在装置带电时,不允许插入或拔出印刷电路板,这样可能导致装置不正确动作。 ? 外部回路

当把装置的输出接点连接到外部回路时,须仔细核对所用的外部电源电压符合装置技术要求, 以保证装置的正常可靠工作。 ? 连接电缆 仔细处理连接电缆避免施加过大的外力。

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NSR-201R 高压线路保护装置

本说明书中所用图例
以下图例用于本书的图表中:
动合触点(常开接点) 动断触点(常闭接点)

动合触点,延时闭合、瞬时断开 动合触点,瞬时闭合、延时断开

动断触点,瞬时断开、延时闭合 动断触点,延时断开、瞬时闭合

& G1

逻辑“与”门,可以有多个输入端, 框内下部标识门的编号,如G1

1 G3

逻辑“非”门, 框内下部标识门的编号,如G3

≥1 G2

逻辑“或”门,可以有多个输入端, 框内下部标识门的编号,如G2

& G4

与其他逻辑门组合的 输入端“非”门和输出端“非”门

t1

t2

逻辑延时与展宽元件、延时t1动 作,展宽t2返回 逻辑展宽元件、瞬时动作, 展宽t返回

t

0

逻辑延时元件、延时t动作, 瞬时返回 逻辑脉冲元件,在输入信号的上升 沿开始输出并计时,输出信号固定 延时 t 返回

0

t

t

收信

外部输入开关量,框内为信号名

接地距离I段动作

内部产生的逻辑信号,用作输出, 框内为信号名
TJa

Ia

外部输入模拟量,可能是交流量, 也可能是直流量,框内为信号名 内部产生的逻辑信号,用作输入, 框内为信号名

内部产生的逻辑信号,作用于继 电器出口,框内为出口继电器名

三相无流

本说明书所用缩略语
缩写 PT CT BI BO SDH SOE 电流互感器 Current Transformer 开关量输入 Binary Input 开关量输出 Binary output 同步数字系列 Synchronous Digital Hierarchy 事件记录 Sequence Of Event 术语表述 电压互感器 Phase voltage Transformer

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NSR-201R 高压线路保护装置

目录
第 1 章 概述 ................................................................................................................................1 1.1 应用范围 ..........................................................................................................................1 1.2 功能配置 ..........................................................................................................................2 1.3 产品特点 ..........................................................................................................................4 第 2 章 技术参数 .........................................................................................................................6 2.1 电气参数 ..........................................................................................................................6 2.2 机械结构 ..........................................................................................................................7 2.3 环境条件参数 ..................................................................................................................8 2.4 通信端口 ..........................................................................................................................8 2.5 型式试验 ........................................................................................................................11 2.6 保护功能参数 ................................................................................................................12 第 3 章 工作原理 .......................................................................................................................15 3.1 概述 ...............................................................................................................................15 3.2 总启动元件 ....................................................................................................................15 3.3 交流回路断线监视 .........................................................................................................16 3.4 纵联差动保护 ................................................................................................................18 3.5 零序过流保护 ................................................................................................................27 3.6 PT断线相过流保护 .........................................................................................................28 3.7 距离保护 ........................................................................................................................28 3.8 故障选相 ........................................................................................................................35 3.9 合闸于故障线路保护 .....................................................................................................35 3.10 远跳、远传 ..................................................................................................................36 3.11 双回线相继速动保护....................................................................................................36 3.12 不对称相继速动保护 ...................................................................................................37 3.13 低周保护 ......................................................................................................................38 3.14 跳闸逻辑 ......................................................................................................................38 3.15 自动重合闸 ..................................................................................................................39

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NSR-201R 高压线路保护装置

第 4 章 硬件原理 .......................................................................................................................42 4.1 概述 ...............................................................................................................................42 4.2 硬件结构图 ....................................................................................................................43 4.3 插件描述 ........................................................................................................................47 第 5 章 定值整定 .......................................................................................................................69 5.1 设备参数定值 ................................................................................................................69 5.2 装置参数定值 ................................................................................................................70 5.3 保护定值 ........................................................................................................................73 5.4 软压板定值 ....................................................................................................................81 5.5 GOOSE软压板定值(仅适用于智能变电站) ...............................................................82 5.6 SV软压板定值 ................................................................................................................83 5.7 调试参数 ........................................................................................................................84 5.8 测控定值 ........................................................................................................................85 第 6 章 测控功能 .......................................................................................................................88 6.1 交流量采集 ....................................................................................................................88 6.2 开关量采集 ....................................................................................................................89 6.3 遥控输出 ........................................................................................................................89 6.4 同期合闸 ........................................................................................................................90 6.5 幅值补偿和相角补偿 .....................................................................................................91 6.6 全站防误闭锁 ................................................................................................................91 第 7 章 人机接口 .......................................................................................................................93 7.1 人机接口概述 ................................................................................................................93 7.2 菜单结构 ........................................................................................................................95 第 8 章 安装与调试 .................................................................................................................100 8.1 概述 .............................................................................................................................101 8.2 外观检查 ......................................................................................................................101 8.3 安装 .............................................................................................................................102 8.4 检查外部回路 ..............................................................................................................103 8.5 装置上电 ......................................................................................................................104 8.6 配置装置 ......................................................................................................................104

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NSR-201R 高压线路保护装置

8.7 通信测试 ......................................................................................................................105 8.8 保护定值校验与功能测试 ............................................................................................105 8.9 通道调试说明 ..............................................................................................................109 8.10 光纤连接注意事项 ..................................................................................................... 111 8.11 打印报告 ....................................................................................................................112 8.12 最终检查 ....................................................................................................................113 第 9 章 运行与监视 .................................................................................................................114 9.1 测量 .............................................................................................................................114 9.2 录波 .............................................................................................................................114 9.3 自检 .............................................................................................................................116 第 10 章 维护 ..........................................................................................................................122 10.1 维护日程安排 ............................................................................................................122 10.2 常规检查 ....................................................................................................................122 10.3 故障跟踪和修复 .........................................................................................................122 10.4 更换故障插件 ............................................................................................................122 10.5 清洁 ...........................................................................................................................123 10.6 存储 ...........................................................................................................................124 第 11 章 退役和处置................................................................................................................125 11.1 退役 ...........................................................................................................................125 11.2 处置 ...........................................................................................................................125 附录 产品订货信息 ...................................................................................................................126

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第 1 章 概述

第 1 章 概述
1.1 应用范围
NSR-201R 为由微机实现的数字式高压线路成套保护装置, 可用作 110kV 电压等级输电线路的 主保护及后备保护。 用于保护的纵联通道可以是单路或双路光纤通道,每路通道可以是专用光纤或复接通道。装置 支持 2048kbit/s E1 接口。 装置支持常规互感器采样和电子式互感器采样,支持线路两侧常规互感器和电子式互感器的混 合使用。对于电子式互感器采样时,交流电流和交流电压数字量经合并单元(MU)直接接入保护装 置,数字量输入接口协议可选 IEC60044-8 或 IEC61850-9-2,接口数量满足与多个 MU 直接连接的 需要。装置跳合闸命令和其它信号输出,既支持传统硬接点方式,也支持 GOOSE 输出方式。 保护系统框图如图 1.1.1 所示:
CT CT

PT

PT

PT NSR-201RA NSR-201RA

PT

a) NSR-201RA
CT CT

PT

PT

PT NSR-201RD

专用光纤或复用通道

PT NSR-201RD

b) NSR-201RD
CT CT

PT

PT

PT NSR-201RT

光纤通道
NSR-201RT

PT

光纤通道

光纤通道
PT NSR-201RT

c) NSR-201RT 图 1.1.1 两侧均为常规采样保护系统框图
NSR-201R装置包含多个子型号,各子型号主要功能基本相同,部分保护功能因应用场合不同 存在差异,各子型号命名及其配置差异的详细信息如表1.1.1所示:

PT

CT

1

第 1 章 概述

表1.1.1 NSR-201RG系列保护配置表 装置型号 A NSR-201R* D T AQ DQ NSR-201R** AM DM TM NSR-201R* / NSR-201R** -D1 -D2 -D3 适用于智能变电站版本(数字采样 IEC-61850-9-2 协议、GOOSE 跳闸) 适用于智能变电站版本(数字采样 IEC-60044-8 协议、GOOSE 跳闸) 适用于智能变电站版本(模拟采样、GOOSE 跳闸) 基本功能同 NSR-201R* 增加测控功能(仅适用于智能变电站) 三段接地和相 间距离保护、 四段零序方向 过流保护、 低周保护、 自动重合闸 功能说明 基本配置,适用于无特殊要求线路 双回线相继速动、 不对称相继速动 纵联差动保护, 适用于要求全线快速跳 闸线路 三端差动保护,适用于 T 接线系统

基本功能同 NSR-201R*

适用于负荷波动频繁的电铁、 冶炼炉等 场合

如:NSR-201RDM-D1 为适用于智能变电站采用数字采样(IEC-61850-9-2协 议 ) 、GOOSE跳闸 的110kV线路差动保护测控一体化装置。 图1.1.4为NSR-201R系列保护装置的功能框图。
母线
87 21P 67G 21G 67G 50/51 G 51P VT 81 SOT F 50/51G 51PVT 81 79/25 FR FL 68 79/25 68 SOTF FR FL 纵联差动保护 相间距离保护 接地距离保护 零序方向过流保护 瞬时/定时限零序过流保护 PT断线相过流保护 低周保护 自动重合闸/同期检测 振荡闭锁 距离加速/零序加速 故障录波 故障测距

NSR-201R
52
87 21P 21G

线路

图 1.1.4 NSR-201R 系列保护装置功能框图
NSR-201RA包括由三段式相间和接地距离及四段零序(方向)过流构成的全套后备保护;配有 自动重合闸功能,可实现一次三相重合闸。 NSR-201RD/T包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护, 以及由三段式相间和 接地距离及四段零序(方向)过流构成的全套后备保护;配有自动重合闸功能,可实现一次三相重 合闸。NSR-201RD适用于两端差动,NSR-201RT适用于三端差动。

1.2 功能配置
1.
2

保护功能

第 1 章 概述
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分相电流差动、零序电流差动保护(NSR-201RD/T) 三段接地、相间距离保护 四段定时限零序方向过流保护 PT 断线相过流保护 距离加速、零序过流加速保护 振荡闭锁 低周保护 自动重合闸 同期检测 防止负荷频繁变化的场合装置频繁启动功能(对 NSR-201R*Q 型装置) CT 断线告警 PT 断线告警 TWJ 异常告警 控制回路断线告警 故障选相,故障测距 测控功能 44 个单点遥信,可分别整定防抖时间 22 个双点遥信,可分别整定双点遥信通道参数 2 个整型遥信 15 个交流遥测量,分别是 Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、3U0、Ia、Ib、Ic、Iab、Ibc、Ica、 3I0、频率,可分别整定死区参数,可通过幅值调节参数实现测量微调 6 个遥测相角显示,分别是 Ua-Ub、Ub-Uc、Uc-Ua、Ua-Ia、Ub-Ib、Uc-Ic 11 次谐波测量,分别是 Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、3U0、Ia、Ib、Ic、Iab、Ibc、Ica、 3I0 9 个功率显示,分别是 Pa、Pb、Pc、Pab、Pbc、P、Q、S、Cos,可分别整定死区参数,可 通过幅值调节参数实现测量微调 8 个遥控通道,可分别整定各遥控通道分脉宽、合脉宽 辅助功能 自检功能 直流掉电告警 硬件回路在线检测
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2.
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3.
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第 1 章 概述
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事件记录包括 1024 次开入变位报告, 1024 次自检报告和 256 次操作报告 扰动记录包括 64 次故障报告和 64 次故障录波 (扰动记录格式同国际标准的 COMTRADE 文件 兼容) 支持多种对时方式:分脉冲(1PPM) ,秒脉冲(1PPS)和 IRIG-B 码对时 通信功能 根据工程需求灵活选配以太网口或 RS-485 串口,以太网口可选光纤接口或 RJ-45 电接口 1 个 RS-232 通信串口用于打印 1 个 RS-485(EIA)差分总线接口用于对时信号输入 IRIG-B 码对时接口可选光纤接口 IEC61588 对时 3 个支持过程层 GOOSE 的光纤以太网接口,接口数量可扩展 SV 光 纤 接 口 协 议 可 选 IEC60044-8 ( 支 持 IEC 60044-8 标 准 报 文 或 国 家 电 网 Q / GDW 441 — 2010《智能变电站继电保护技术规范》中的可配置扩展 IEC 60044-8 协议帧 格式报文)或 IEC61850-9-2,接口数量可扩展 1 个以太网口可以同辅助软件连接用于测试和配置装置

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4.
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1.3 产品特点
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高性能的硬件设计平台,中央处理器 CPU 加数字信号处理器 DSP 的模块化设计。装置设总启 动元件与保护启动元件,只有总启动元件动作才能开放出口继电器正电源,从而真正保证了任 一器件损坏不致于引起保护误动 可灵活组合的装置插件配置,满足电子式互感器输入、常规互感器输入、GOOSE 输入输出和 常规硬接点输出的不同组合要求 高速 24 点采样、实时并行计算。在每个采样点完成所有的保护逻辑测量和计算,以及故障报告 和事件记录的实时整理 装置采用整体面板、全封闭机箱,强弱电严格分开,同时在软件设计上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 反应工频变化量的测量元件采用了具有自适应能力的浮动门槛,对系统不平衡和干扰具有极强 的预防能力,因而测量元件能在保证安全性的基础上达到特高速,启动元件有很高的灵敏度而 不会频繁启动 先进可靠的振荡闭锁功能,保证距离保护在系统振荡加区外故障时能可靠闭锁,而在振荡加区 内故障时能可靠切除故障 采样时刻调整结合重采样技术的同步采样方案,有效解决常规电磁式互感器和电子式互感器混 用的同步问题,适应两者的混合使用(NSR-201RD/T) 通道状态自动检测,通道故障时自动记录当时通道状况,每个通道均有详细的通道状态量显示。 通道故障自动闭锁差动保护(NSR-201RD/T)

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第 1 章 概述
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在线测量接收光功率值,方便现场调试,实时监视通道状况和通道变化情况(NSR-201RD/T) 灵活的自动重合闸方式,支持多种重合闸启动方式和重合闸检定方式 完善的装置自检策略 完善的光路与电路自动监视及异常处理机制 友好的人机界面

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第 2 章 技术参数

第 2 章 技术参数
2.1 电气参数
2.1.1 交流输入
1.1 模拟量输入 额定频率 相序 额定电流 (In) 线性范围 连续过载能力 10s 过载能力 1s 过载能力 动稳定电流 (半波值) 额定电流下的功耗 1.2 数字量输入 IEC 60044-8 额定电流数字量 IEC61850-9-2 电流数字量 1. 交流电压 463(十六进制 01CFH) 1mA 为单位 50Hz ABC 1A 40A 3In 30In 100In 250In < 0.2 VA/相 5A 200A 3In 30In 100In 250In < 0.5 VA/相

2.1 模拟量输入 额定电压 (Un) 线性范围 连续过载能力 10s 过载能力 1s 过载能力 额定电压下的功耗 2.2 数字量输入 IEC 60044-8 额定电压数字量 IEC61850-9-2 电压数字量 11585(十六进制 2D41H) 10mV 为单位 100V/√3 130V 150V 200V 250V < 0.2 VA/相 100V 130V 150V 200V 250V < 0.2 VA/相

2.1.2 直流电源
额定电压 输入范围
6

110VDC, 220VDC 80%~120%

第 2 章 技术参数

纹波 静态功耗 动作时功耗

按 GB/T17626.17-2005( IEC61000-4-17:2002) ,最大为直流电 压值的 15% <25W <55W

2.1.3 开关量输入
额定电压 最小动作电压范围 最大允许电压 耐压水平 48VDC 26.4VDC ~33.6VDC 70VDC 2kVAC 110VDC 60.5VDC~ 77VDC 150VDC 220VDC 121VDC ~154VDC 300VDC

2.1.4 开关量输出
输出接点分类 输出形式 额定电压 开触点耐压 接通电流 过载能力 (200ms) 动作时间 (典型/最大) 返回时间 (典型/最大) 接点抖动时间 断弧能力 (at 250VDC) 带载机械寿命 空载机械寿命 跳闸 干接点 250VAC/DC >1000VAC rms 8A 50A 5ms/10ms 8ms/10ms <1ms 0.4A 纯阻性 0.2A 阻抗性 (L/R=40ms) 100,000 次 10,000,000 次 10ms/15ms 8ms/10ms <1ms 0.4A 纯阻性 0.2A 阻抗性 (L/R=40ms) 100,000 次 10,000,000 次 5ms/10ms 8ms/10ms <1ms 0.2A 纯阻性 0.05A 阻抗性 (L/R=40ms) 100,000 次 10,000,000 次 8A 5A 250VAC/DC 250VAC/DC 中央信号 事件记录等

2.1.5 48V 辅助电源输出
额定电压 误差范围 额定电流 最大电流 48VDC -5%~+10% 70mA 300mA

2.2 机械结构
机械尺寸 (宽×高×深) 安装方式 开孔尺寸 (宽×高) 颜色 机箱材料 接线端子位置 重量 前面板 482.6mm×177mm×291mm (4U 高/19 英寸宽标准机箱) 嵌入式安装 450mm×179mm, M6 螺丝 银灰 铝合金 装置背面 大约 15kg IP40
7

防护等级:按 GB 4208-2008 外壳防护等级(IP 代码) (IEC60529:1989)

第 2 章 技术参数

装置侧面 后面板 上下底板

IP51 IP20 确保具有电击防护功能 IP40

2.3 环境条件参数
遵循标准 工作温度范围 贮存运输温度范围 正常工作相对湿度 大气压力 海拔 GB/T 14047-1993(IEC 60255-6:1988) 、GB/T 15145-2001 -25°C~+55°C -40°C~+70°C 5%~95%, 设备内部既不凝露,也不结冰 70kPa~106kPa <3000 米

2.4 通信端口
2.4.1 EIA-485 接口
波特率 通信规约 最大负载 传输距离 接线形式 4.8kbit/s、9.6kbit/s、19.2kbit/s、38.4kbit/s、57.6kbit/s、115.2kbit/s DL/T 667-1999(idt IEC 60870-5-103:1997) 32 <500 米 屏蔽双绞线

2.4.2 以太网接口(电介质)
接口形式 传输速率 传输标准 传输距离 通信规约 接线形式 RJ-45 100Mbps 10Base-T/100Base-TX <100m IEC 60870-5-103:1997 or IEC 61850 五类屏蔽网络线

2.4.3 以太网接口(光介质)
特性 端子 光缆类型 典型传输距离 光波长度 最小发送功率 接收灵敏度 光纤尺寸 通信规约 玻璃光纤 ST 多模 多模<2000m 1300nm Min. –20.0dBm Min. –30.0dBm 62.5/125μm (芯径/外径) IEC 60870-5-103: 1997 or IEC 61850

2.4.4 打印接口
端口个数 波特率 1 4.8kbit/s、9.6kbit/s、19.2kbit/s、38.4kbit/s、57.6kbit/s、115.2kbit/s

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第 2 章 技术参数

打印机类型 接口形式

串口针式打印机 RS-232

2.4.5 对时接口
(1) IRIG-B 电口/ RS-485 (EIA) 传输距离 最大负载容量 对时标准 接口形式 (2) IRIG-B 光口 接口形式 传输距离 光纤类型 中心波长 光纤尺寸 对时标准 (3)IEC61588 对时 接口形式 传输速率 传输标准 传输距离 光纤类型 中心波长 光纤尺寸 对时标准 ST <1000m 多模光纤 820nm 62.5/125μm (芯径/外径) IRIG-B <500m 32 秒脉冲, 分脉冲, IRIG-B RS-485

ST 100Mbps 100BASE-FX <2000m 多模光纤 1300nm 62.5/125μm (芯径/外径) IEC61588 V1&V2

2.4.6 过程层 SV 接口
(1)采样 FT3 接口 接口形式 传输速率 传输标准 传输距离 光纤类型 中心波长 光纤尺寸 通信规约 (2)采样 SV 接口 接口形式 传输速率 ST 2.5Mbps、5 Mbps、20Mbps 可选 FT3 <1500m 多模光纤 820nm 62.5/125μm (芯径/外径) IEC60044-8 协议

ST 100Mbps
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第 2 章 技术参数

传输标准 传输距离 光纤类型 中心波长 光纤尺寸 通信规约

100BASE-EFX <2000m 多模光纤 1300nm 62.5/125μm (芯径/外径) IEC61850-9-2

2.4.7 过程层 GOOSE 接口
接口形式 传输速率 传输标准 传输距离 光纤类型 中心波长 光纤尺寸 通信规约 ST 100Mbps 100BASE-EFX <2000m 多模光纤 1300nm 62.5/125μm (芯径/外径) IEC 61850 协议

2.4.8 保护专用纵联通道光口
接口形式 光缆类型 典型传输距离 光波长度 发送功率 接收灵敏度 光过载点 注意! FC 单模 <40km(1310nm) ,<100km(1550nm) 1310nm,1550nm -12.0±2.0 dBm(1310nm),-6.0±2.0 dBm(1550nm) –36.0 dBm -3dBm(1310nm),0dBm(1550nm)

当采用专用光纤通道传输时,需在订货时注明光缆长度,在传输距离大于 40km 时,选用 1550nm 激光器件。 当采用复用通道传输时,装置发送功率为出厂时的默认功率。 采用通信设备复接时: 信道类型 接口标准 保护对通道的要求 数字光纤或数字微波(可多次转接) 2048kbit/s E1 接口 时延要求:单向传输时延 <20ms 通道要求:必须保证保护装置的收发路由时延一致

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第 2 章 技术参数

2.5 型式试验
2.5.1 环境试验
低温试验 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 A:低温(IEC 60068-2-1:1990) -25°C 下 16 小时 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 B:高温(IEC 60068-2-2:1974) +55°C 下 16 小时 GB/T 2423.4-1993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db: 交变湿热试验方法(IEC 60068-2-30:1980) 高温 55°C,低温-25°C,相对湿度 95%,试验时间 (12+12h)的两 个循环。

高温试验

交变湿热试验

2.5.2 机械试验
振动试验 GB/T-11287-2000 电气继电器 第 21 部分:量度继电器和保护装 置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第1篇:振动试验(正弦) (IEC60255-21-1:1998): I 级 GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 (IEC60255-21-2:1988): I 级 GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 (IEC60255-21-2:1988): I 级

冲击试验 碰撞试验

2.5.3 电气绝缘试验
绝缘电阻 耐压 冲击电压 GB/T14598.3-2006(IEC 60255-5:2000) :直流 500V 条件下, 测 得的绝缘电阻>100MΩ GB/T14598.3-2006(IEC 60255-5:2000) :测试电压: 2kVAC, 50Hz 或 2.8kVDC,持续 1min 无击穿和闪络, 泄漏电流小于 10mA GB/T14598.3-2006(IEC 60255-5:2000) :冲击试验电压 5kV, 无击穿和闪络。

2.5.4 电磁兼容试验
1MHz 脉冲群干扰试验 (包含 1MHz 和 100kHz) 静电放电试验 按 GB/T 14598.13-2008(IEC 60255-22-1 (idt IEC61000-4-12)) 电源, 开入开出:共模: III 级 2.5kV 通信端口:1kV 峰值 电源, 开入开出:差模: III 级 1.0kV 按 GB/T 14598.14-1998(IEC60255-22-2)IV 级 外壳端口:接触放电: 8kV 外壳端口:空气放电: 15kV 辐射电磁场干扰试验 按 GB/T 14598.9-2002(IEC 60255-22-3)III 级 外壳端口:扫频 发射幅值 10V/m (rms), f=80…1000MHz 点频

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第 2 章 技术参数

发射幅值 10V/m (rms), f=80MHz/160MHz/450MHz/900MHz 脉冲调制 10V/m (rms), f=900MHz 快速瞬变干扰试验 按 GB/T 14598.10-2007(IEC 60255-22-4) 电源, 开入开出, 交流: IV 级, 4kV, 2.5 kHz, 5/50ns 通信端子: IV 级, 2kV, 5 kHz, 5/50ns 浪涌试验 按 GB/T 17626.5-1999(IEC 60255-22-5), III 级, 1.2/50us 电源, 交流, 开入、开出端子: 干扰等级:线对地 4kV, 线对线 2kV 通信端口:线对地 2kV 射频传导干扰试验 工频磁场抗扰度试验 脉冲磁场试验 阻尼振荡磁场试验 电源端口传导发射试验 按 GB/T 17626.6-1998(IEC 60255-22-6), III 级 电源, 交流, 开入开出, 通信端子:, 10Vrms, 150 kHz~80MHz 按 GB/T 17626.8-1998(IEC 61000-4-8:1993), V 级 100A/m 持续 1min, 1000A/m 持续 3s 按 GB/T 17626.9-1998(IEC 61000-4-9:1993), V 级 6.4/16μs, 1000A/m 持续 3s 按 GB/T 17626.10-1998(IEC 61000-4-10:1993), V 级 100kHz & 1MHz–100A/m 按 GBT14598.16-2002(GB 9254-2008、CISPR 22:2006) ,A 级 ITE 电源端子传导骚扰限值 0.15~0.5MHz 准峰值 79dB (uV) 平均 值 66dB (uV) 、 0. 5~30 MHz 准峰值 73dB(uV)平均值 60dB(uV) 装置电磁发射试验 按 GBT14598.16-2002(GB 9254-2008、CISPR 22:2006) ,A 级 辐射骚扰限值 30~230MHz 准峰值 40dB (uV/M) 、 230~1000MHz 准峰值 47dB (uV/M) 电压暂降、 短时中断和电 压变化抗扰度试验 GB/T 17626.11-1999(IEC 61000-4-11:1994) 暂降 60%、持续 1s,短时中断降幅 100%、持续 100ms,电压变化 100±20%,符合标准验收准则

2.6 保护功能参数
2.6.1 精确工作范围
电流: 电压: 频率: 频率变化率: 时间延时: 0.05In~40In 0.25V~130V(相、线电压相同) 45Hz~55Hz 0.1Hz/s~10Hz/s 0s~10s

2.6.2 模拟量综合误差
电流:
12

≤2.5% 或 0.05In 中较大者

第 2 章 技术参数

电压: 频率: 对时精度: 事件记录分辨率:

≤2.5% 或 0.1V 中较大者 ≤±0.01Hz ≤1ms ≤1ms

2.6.3 启动元件
2.6.3.1 工频变化量电流启动元件 定值范围: 2.6.3.2 零序电流启动元件 定值范围: 误差精度: 2.6.3.3 负序电流启动元件 定值范围: 误差精度: 2.6.3.4 低周启动元件 定值范围: 误差精度: 45Hz~50Hz ≤ ±0.01Hz 0.05In~0.5In ≤2.5% 或 0.05In 中较大者 0.05In~0.5In ≤2.5% 或 0.05In 中较大者 0.05In~0.5In

2.6.4 纵联差动保护(NSR-201RD/T)
定值范围: 误差精度: 差动保护全线路跳闸时间 0.05In~2In ≤2.5% 或 0.05In 中较大者 <25ms(差流>4 倍差动电流定值,不含通道延时)

2.6.5 距离保护
定值范围: 误差精度: 定值范围: 误差精度: 0.01Ω~25Ω (In=5A), 0.05Ω~125Ω (In=1A) ≤5% 或 0.01Ω/In 中较大者 0s~10s 时间定值×1%+40ms

2.6.6 零序(方向)过流保护
定值范围: 误差精度: 定值范围: 误差精度: 0.05In~20In ≤2.5% 或 0.05In 中较大者 0s~10s 时间定值×1%+40ms
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第 2 章 技术参数

2.6.7 低周保护
定值范围: 误差精度: 定值范围: 误差精度: 45Hz~50Hz ≤ ±0.01Hz 0s~10s 时间定值×1%+40ms

2.6.8 暂态超越
快速保护: ≤2%

2.6.9 故障测距
金属性短路时允许误差: < ±2.5%

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第 3 章 工作原理

第 3 章 工作原理
3.1 概述
NSR-201R 装置提供两种独立的启动元件:总启动元件和保护启动元件。总启动元件负责控制 保护装置的输出回路,保护启动元件负责触发保护功能逻辑运算。总启动元件启动后,才开放出口 继电器的正电源。只有当总启动元件和保护启动元件同时启动时,如果有保护元件满足动作条件, 保护装置才会出口跳闸。

3.2 总启动元件
启动元件包含保护启动元件和总启动元件。两者各自采用一组独立的 A/D 数据,分别在 DSP 和 CPU 中完成电气量计算及启动判别。两者均包含以下启动元件:
?

工频变化量电流启动元件 零序电流启动元件 负序电流启动元件 低周启动元件 断路器位置不对应启动元件 低压差流启动元件(纵联差动 NSR-201RD/T) 远跳启动元件(纵联差动 NSR-201RD/T)

?

?

?

?

?

?

3.2.1 工频变化量电流启动元件
反应工频变化量的启动元件的动作方程为:

?I ΦΦMAX > 1.25?I T + ?I set

(式 3.2.1)

其中: ?I ΦΦMAX 取 3 个相间电流有效值半波积分中最大值; ?I set 为可整定的固定门坎,即 [变化量 启动电流定值]; ?I T 为浮动门坎,随着变化量的变化而自动调整,取 1.25 倍可保证门坎始终略高 于不平衡输出。该元件动作并展宽7s,去开放出口继电器正电源。对于适于频繁启动场合的 Q 型 装置,工频变化量电流启动元件需经低电压开放。 为防止装置用于负荷波动频繁的电铁、冶炼炉等线路时工频变化量启动元件频繁动作, NSR-201R*Q 型装置工频变化量启动元件可由控制字[Z3 阻抗辅助启动]选择是否经距离Ⅲ段把关, 当[Z3 阻抗辅助启动]=1 时,只有当相任一相接地距离Ⅲ段继电器或任一相间距离Ⅲ段继电器动作方 程满足时,才开放工频变化量的启动元件。

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第 3 章 工作原理
工频变化量电流启动 & 工频变化量电流启动 接地距离Ⅲ段阻抗动作 相间距离Ⅲ段阻抗动作 PT断线 [投Z3阻抗辅助启动]=1 ≥1 G1 G2

图 3.2.1 电流变化量启动经 Z3 阻抗辅助启动把关逻辑图。

3.2.2 零序电流启动元件
当外接零序电流和自产零序电流均大于整定值 [零序启动电流定值] 时, 零序启动元件动作并展 宽7s,去开放出口继电器正电源。 当保护装置检测到 CT 回路断线时,此元件将被自动退出。 注意! 保护装置必须接入外部零序电流回路,否则装置会误判 CT 回路断线,导致所有与零序电流 有关的保护元件被闭锁。

3.2.3 负序电流启动元件
当负序电流大于整定值[负序启动电流定值]时,经 40ms 延时,负序启动元件动作并展宽7s, 去开放出口继电器正电源。

3.2.4 低周启动元件
当低周保护投入,系统频率低于整定值[低周保护低频定值],且无低电压闭锁和滑差闭锁时,低 周起动元件动作并展宽7s,去开放出口继电器正电源。

3.2.5 断路器位置不对应启动元件
在充电完成的情况下,若有开关偷跳,则断路器位置不对应启动元件启动,开放出口继电器正 电源。这一启动元件由用户选择是否投入。

3.2.6 低压差流启动元件(NSR-201RD/T)
发生区内三相故障,弱电源侧电流启动元件可能不动作,此时若收到对侧的差动保护允许信号, 如果与差动保护动作相关的相电压和相间电压小于 65%额定电压,则低压差流启动元件动作,去开 放出口继电器正电源7s。

3.2.7 远跳启动元件(NSR-201RD/T)
当本侧收到对侧的远跳信号且控制字 [远跳经本侧控制] 置 “0” 时,远跳启动元件动作并展宽 500ms,去开放出口继电器正电源 500ms。

3.3 交流回路断线监视
3.3.1 PT 断线监视
该功能的作用是为了检测 PT 二次回路的完好性,保证保护装置测量到的电压反映的是真实的
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第 3 章 工作原理

一次系统电压。PT 断线监视功能只在没有启动元件启动情况下投入。 正常运行条件下,保护装置持续监视母线三相电压的矢量和,如果大于 8V 且没有启动元件动 作,1.25s 后保护装置会发出 “PT 断线” 的告警信息。 如果母线三相电压的矢量和小于 8V 但是正序电压小于 33.3V,1.25s 后保护装置会发出 “PT 断线”的告警信息。 电压二次回路中性线断线时,电压回路将串入3次谐波,用以上PT 断线检测判据不能判断电压 异常。如果电压三次谐波过量,则延时10s报“PT断线”。 PT 断线时,将影响到以下保护元件: 1. 2. 3. 退出距离保护。 自动投入 PT 断线过流保护。 PT 断线时零序过流保护Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段取消方向但不闭锁保护,零序Ⅰ段是否退出受[PT 断线退 出零序Ⅰ段]控制字控制。

当母线三相电压恢复到正常条件后,延时 10s“PT 断线”告警信息复归,“PT 断线”指示灯 灭。

3.3.2 同期电压异常监视
当自动重合闸功能投入,如果控制字 [重合闸检线无压母有压]、[重合闸检线无压母无压]、[重 合闸检线有压母无压] 或 [重合闸检同期] 整定为“1”,则要用到同期电压,断路器在合位时检查输入 的同期电压小于 30V 经 1.25s 延时报 [同期电压异常]。如自动重合闸功能不投入、以上控制字均整 定为“0”时,同期电压可以不接入本保护装置,也不进行同期电压异常判别。 当保护装置判定同期电压断线后,重合闸逻辑中不进行检同期和检无压的逻辑判别,不满足检 无压和同期的判别条件。 当同期电压恢复到正常条件后,延时 10s 告警信息将自动复归。

3.3.3 CT 断线监视
该功能的作用是为了检测 CT 二次回路的完好性,保证保护装置测量到的电流反映的是真实的 一次系统电流。无论是否有启动元件启动,CT 断线监视功能均始终投入。 当保护装置的自产零序电流小于 0.75 倍的外接零序电流,或外接零序电流小于 0.75 倍的自产 零序电流,延时 200ms 发 [CT 断线告警] 信息。 如果有自产零序电流而无零序电压,且至少有一相无流,则延时 10s 发 [CT 断线告警]信息。 CT 断线时,将影响到以下保护元件: 1. 2. 3. 退出零序电流启动元件。 零序过流保护Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅳ段退出,Ⅲ段不退出,且不经方向元件控制。 闭锁重合闸功能。

对于差动保护,还设置有[本侧 CT 断线告警]、[对侧 CT 断线告警]功能,具备识别分相断线功 能,用于 CT 断线时分相闭锁差动保护,具体做法见 3.4.7.9。
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第 3 章 工作原理

装置报[CT 断线告警](NSR-201RA、NSR-201RD、NSR-201RT) 、[本侧 CT 断线告警]或[对 侧 CT 断线告警](NSR-201RD、NSR-201RT)时,装置放电,闭锁重合闸功能。

3.4 纵联差动保护
3.4.1 概述
NSR-201RD/T 的纵联差动保护包含以下三种元件:工频变化量电流差动元件、相电流差动元 件、零序电流差动元件。这三种元件都可以实现分相差动逻辑。

3.4.2 光纤通道
装置光纤通道可以配置单路或两路,保护装置对每路均支持专用光纤或复接通道。 在纤芯数量及传输距离允许范围内,优先采用专用光纤通道。当功率不满足条件,可采用复用 光纤通道。 从图 3.4.1 到图 3.4.2 显示了 NSR-201RD 采用光纤通道时可以实现的通信接口方式。 1) a. 专用光纤通道 两端差动专用光纤通道 专用光纤通道,采用 2048kbit /s 的通信速率。
RX TX

2048kbit/s专用光纤通道
TX RX

NSR-201RD 线路保护装置

NSR-201RD 线路保护装置

图 3.4.1 专用光纤通道
b. 三端差动专用光纤通道 采用专用光纤光缆时,线路三侧的装置通过光纤通道直接连接,见图3.4.2。
通 道 A 光 发 光 收 光 收 光 发 通 道 A

NSR-201RT 通 道 B 光 发 光 收

NSR-201RT 光 收 光 发 通 道 B

光发 光收 通道A

光发 光收 通道B

NSR-201RT

图 3.4.2 专用光纤方式连接
2) 2048kbit /s 复用光纤通道

NSR-201RD 装置的 2048kbit /s 复用光纤通道的通信接口方式如下图所示, 图中仅示出单侧设 备,另一侧设备与之相同,连接对称。这种接口方式每一通道需要使用一对 NSR-327M 型光纤通 信接口装置,图中已示出,订货时须另外注明。

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第 3 章 工作原理
RX E1 TX

光纤通讯网

同轴电缆

NSR-201RD 线路保护装置

NSR-327M

SDH

图 3.4.3 2048kbit/s 复用光纤通道
通道可采用专用光纤通道或复接通道。 NSR-201RT 装置提供两个 2048kbit/s 的高速数据通道,分别为通道一、通道二。两个通道可 以都使用专用光纤,也可以都复用光纤通道,还可以一个通道接专用光纤,另一个复用光纤通道。

3.4.3 光纤通信接口时钟
保护装置的数字通道发送数据和接收数据采用各自的时钟,分别称为发送时钟和接收时钟。其 中接收时钟固定从接收码流中提取,以保证接收过程中没有误码和滑码产生。发送时钟可以有两种 方式:1:采用内部晶振时钟作为发送时钟,称为内时钟(主时钟)方式;2:采用接收时钟作为发 送时钟,称为外时钟(从时钟)方式。根据发送时钟的不同设置,两侧装置通信时钟有以下三种配 合方式: 1. 主-主方式 两侧保护装置都采用内时钟。 2. 从-从方式 两侧保护装置都采用外时钟。 3. 主-从方式(一侧保护装置采用内时钟,另一侧保护装置采用从时钟,这种方式会使整定定值 更复杂,不推荐使用)

NSR-201RD/T保护装置通过整定控制字 [通信内时钟] 来决定通信时钟方式。控制字 [通信内 时钟] 整定为 “1”,保护装置自动采用内时钟方式;反之,保护装置自动采用外时钟方式。 1) 采用专用光纤通道 两侧保护装置控制字 [通信内时钟] 都设为 “1” 2) 采用 2048 kbit/s 复用光纤通道
?

当保护信息直接通过同轴电缆接入 SDH 设备的 2048kbit/s 板卡,同时 SDH 设备中 2048kbit/s 通道的 “重定时” 功能关闭时, 两侧保护装置的控制字 [通信内时钟] 都设为 “1” (推荐采用此方式) 当保护信息直接通过同轴电缆接入 SDH 设备的 2048kbit/s 板卡,同时 SDH 设备中 2048kbit/s 通道的 “重定时” 功能打开时, 两侧保护装置的控制字 [通信内时钟] 都设为 “0” 当保护信息通过通道切换等装置接入 SDH 设备的 2048kbit/s 板卡,两侧保护装置的控制 字 [通信内时钟] 的整定需要与其它厂家的设备相匹配

?

?

对于支持双光纤通道的NSR-201RT保护装置,两个通道的时钟分别通过 [通道一通信内时钟]、 [通道二通信内时钟] 来设置。

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第 3 章 工作原理

3.4.4 光纤通信接口型式
NSR-201RD/T保护装置可通过专用光纤或经通信设备复接,与对侧交换数据。光纤接口位于机 箱背部OTM板上,光纤接头采用FC型式。采用专用光纤通道传输时,最大传输距离为40km,超过 40km订货请说明,最长传输距离可达120km。装置纵联光纤接口插件内无任何需要用户调整的硬件 跳线。光纤通信接口的其他技术指标见“2.6.3 纵联光纤接口”。 装置采用通信设备复接时, 接口标准为 2048kbit/s E1 接口。 关于复接设备的说明详 见《NSR-327M 继电保护光纤通信接口装置技术和使用说明书》 。

3.4.5 通道识别码
为提高数字式通道保护的可靠性, NSR-201RD系列保护装置设置了可整定的定值 [本侧识别码] 和 [对侧识别码]。NSR-201RT系列保护装置设置了可整定的定值 [本侧识别码] 、[通道一对侧识别 码]和 [通道二对侧识别码]。 识别码由用户整定,定值范围均为0~65535,识别码的整定应保证全网运行的保护设备具有唯 一性,即正常运行时,本侧识别码与对侧识别码应不同,且与本线的另一套保护装置的识别码不同, 也应该和其它线路保护装置的识别码不同(保护校验时可以整定相同,表示自环方式) 。 保护装置将本侧的识别码定值包含在向对侧发送的数据帧中传送给对侧保护装置。当接收到的 识别码与定值整定的对侧识别码不一致时,退出差动保护,报 [通道一识别码接收错]、[通道一异常] 告警。[通道一识别码错] 延时100ms展宽1s报警,[通道一异常] 延时400ms展宽3s报警。对于双通 道保护装置,通道二做法与通道一类似。 在通道状态中增加对侧识别码的显示,显示本装置接收到的识别码,若本装置没有接收到正确 的对侧数据,对侧识别码显示 “-----” 符号。 注意! 当定值[本侧识别码]和[对侧识别码]整定一样时, 装置通道设置默认为自环方式, 此时保护装置 有“通道自环设置告警”报文,装置告警灯亮。可以通过以下任一方式消除报警:A:投检修压板; B:退差动保护软压板、硬压板或控制字。

3.4.6 采样同步
a) NSR-201RD 采样同步:

NSR-201RD 保护装置采用采样时刻调整法实现两侧同步采样。两侧装置一侧作为参考端(识 别码大的一侧) ,另一侧作为同步端(识别码小的一侧) 。以同步方式交换两侧信息,参考端采样间 隔固定,并在每一采样间隔中固定向对侧发送一帧信息。同步端随时调整采样间隔,直到满足同步 条件为止。 两侧保护装置实现采样同步的前提条件为: (1)通道单向最大传输时延不大于20ms。 (2)通道的收发路由一致,以保证两个方向的传输延时相等。 NSR-201RT 采样同步:

b)

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第 3 章 工作原理

NSR-201RT 主机

光纤通道

NSR-201RT 从2

NSR-201RT 从1

图 3.4.4 三端差动配置 三侧装置及通道如上图配置。其中一侧为主机,作为参考端,另两侧分别为从机 1 和从机 2, 作为同步端。主从机由装置自动形成,不需整定。三侧以同步方式交换信息,并在每一采样间隔中 固定向对侧发送一帧信息。参考端采样间隔固定,两个同步端随时调整采样间隔,直到满足同步条 件为止。 运行过程中,三个装置之间的任意一个通道故障时,装置会自动进行主从机切换,保证两个通 道均正常的一侧为主机,其余两侧为从机。此时主机一侧差动保护仍能正常计算,差动保护仍起作 用;另外两侧虽然不能直接进行差动计算,但可通过主机侧发送“差动直跳”命令实现三侧差动的 纵序跳闸,因此 在“T”接线路上,任一通道故障,整个差动保护不会退出。
三侧保护装置实现采样同步的前提条件为: (1)每个通道单向最大传输时延不大于20ms。 (2)每个通道的收发路由一致,以保证两个方向的传输延时相等。 采用电子式互感器和常规互感器混合使用时的同步采样

c)

当采用常规电磁式互感器采样时,采样回路路由为:一次模拟量经电磁式CT、PT转换为二次模 拟量,并通过电缆接入保护装置,在保护装置中转换为数字量。当采用电子式互感器采样时,采样 回路路由为:一次模拟量经远端模块转换为二次数字量,经合并单元通过光纤接入保护装置。 当纵联差动保护两侧为常规电磁式互感器和电子式互感器混合使用时,两侧的采样路由延时不 一致,NSR-201RD、NSR-201RT保护装置通过重采样插值技术,并结合以上采样时刻调整法,对 两侧采样时刻延时差进行补偿,确保两侧用于差动计算的模拟量为同一时刻值,实现两侧采样同步。 电子式互感器采样时支持IEC60044-8的FT3传输协议和IEC61850-9-2协议。 IEC61850-9-2协议 支持点对点传输和网络传输。

3.4.7 保护逻辑
3.4.7.1 NSR-201RD 差动元件 3.4.7.2 工频变化量电流差动元件 动作方程:

??I dΦ > 0.75 × ?I rΦ ? H ? ?I dΦ > I dset
其中: Φ 可以代表 A 相,B 相或 C 相

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第 3 章 工作原理

ΔIdΦ: 工频变化量差动电流, ?I dΦ =| ?I MΦ + ?I NΦ | ΔIrΦ: 工频变化量制动电流, ?I rΦ =| ?I MΦ | + | ?I NΦ |
H :[差动动作电流定值] 的 1.5 倍和 4ICap 中的大者 I dset

ICap : 实测电容电流(实测电容电流由正常运行时的差流获得)
3.4.7.3 相电流差动元件 稳态Ⅰ段 动作方程:

? I dΦ > 0.6 × I rΦ ? H ? I dΦ > I dset
其中: IdΦ:相差动电流, I dΦ =| I MΦ + I NΦ | IrΦ:相制动电流, I rΦ =| I MΦ ? I NΦ |
H 的含义同上。 I dset

稳态Ⅱ段 动作方程:

? I dΦ > 0.6 × I rΦ ? M ? I dΦ > I dset
其中:
M :[差动动作电流定值]和 1.5ICap 中的大者。 I dset

IdΦ, IrΦ 和 ICap 的含义同上。 当满足动作方程时,稳态Ⅱ段相电流差动元件经 25ms 延时动作。 3.4.7.4 零序电流差动元件 对于经高阻接地故障,采用零序电流差动元件具有较高的灵敏度。 动作方程:

22

第 3 章 工作原理

? I d 0 > 0.75 × I r 0 ? I > IL ? d0 dset ? I 0 . 1 5 > × I rΦ ? dΦ L ? ? I dΦ > I dset
其中: Id0: 零序差动电流( I d 0 =| I M 0 + I N 0 | ) Ir0: 零序制动电流( I r 0 =| I M 0 ? I N 0 | )
L : [差动动作电流定值]和 1.25 ICap 中的大者。 I dset

IdΦ,IrΦ 和 ICap 的含义与上述相同。 零序电流差动元件通过低比率制动系数的稳态相电流差动元件选相,当满足动作方程后,零序 电流差动元件经 80ms 延时动作。 3.4.7.5 NSR-201RT 差动保护逻辑 3.4.7.6 工频变化量电流差动元件 动作方程:

??I dΦ > 0.75 × ?I rΦ ? H ? ?I dΦ > I dset
其中:

Φ 可以代表 A 相,B 相或 C 相

?I dΦ : 工频变化量差动电流, ?I dΦ =| ?I MΦ + ?I NΦ + ?I SΦ |

?I rΦ : 工频变化量制动电流, ?I rΦ =| ?I MΦ | + | ?I NΦ | + | ?I SΦ |
H :[差动动作电流定值] 的 2 倍和 4 I Cap 中的大者 I dset

I Cap : 实测电容电流(实测电容电流由正常运行时的差流获得)
3.4.7.7 相电流差动元件 稳态Ⅰ段 动作方程:

23

第 3 章 工作原理

? I dΦ > 0.6 × I rΦ ? H ? I dΦ > I dset
其中:

I dΦ :相差动电流, I dΦ =| I MΦ + I NΦ + I SΦ |

I rΦ :相制动电流, I rΦ =| I MΦ | + | I NΦ | + | I SΦ |
H 的含义同上。 I dset

稳态Ⅱ段 动作方程:

? I dΦ > 0.4 × I rΦ ? M ? I dΦ > I dset
其中:
M :[差动动作电流定值]和 1.5 I Cap 中的大者。 I dset

I dΦ , I rΦ 和 I Cap 的含义同上。
当满足动作方程时,稳态Ⅱ段相电流差动元件经 25ms 延时动作。 3.4.7.8 零序电流差动元件 对于经高阻接地故障,采用零序电流差动元件具有较高的灵敏度。 动作方程:

? I d 0 > 0.75 × I r 0 ? I > IL ? d0 dset ? ? I dΦ > 0.15 × I rΦ L ? ? I dΦ > I dset
其中: Id0: 零序差动电流( I d 0 =| I M 0 + I N 0+I S 0 | ) Ir0: 零序制动电流( I r 0 =| I M 0+I N 0+I S 0 | )

24

第 3 章 工作原理
L : [差动动作电流定值]和 1.25 ICap 中的大者。 I dset

IdΦ,IrΦ 和 ICap 的含义与上述相同。 3.4.7.9 CT 断线监视 [本侧 CT 断线告警]:如果断线侧有自产零序电流而无零序电压,断线相无流且该相差流大于 0.1IN,则延时 10s 展宽 10s 报 [本侧 CT 断线告警]信息。 [对侧 CT 断线告警]:对侧 CT 断线后,本侧报[对侧 CT 断线告警] 信息。 [长期有差流告警]:任一相差流大于 0.9 倍[差动动作电流定值],延时 10s 展宽 10s 报[长期有差 流告警] 信息。 [本侧 CT 断线告警]、[对侧 CT 断线告警]和[长期有差流告警],差动保护均作 CT 断线处理。 CT 断线瞬间,断线侧保护装置的启动元件和电流差动保护可能动作,但对侧保护装置的启动 元件不动作,所以不会向本侧保护装置发差动保护动作允许信号,从而保证电流差动保护不误动。 CT 断线时发生故障或系统扰动导致启动元件动作, 若控制字 [CT 断线闭锁差动] 整定为 “1”, 则闭锁断线相电流差动保护; 若控制字 [CT 断线闭锁差动] 整定为 “0”, 且断线相差流大于 [CT 断 线差流定值],则仍然开放断线相电流差动保护。CT 断线时,非断线相电流差动保护始终投入。CT 断线固定闭锁零序差动保护。 CT 断线后,发生区内故障,断线侧和非断线侧均将三跳并闭锁重合闸。 3.4.7.10 CT 饱和 装置采用基于异步法的抗CT饱和判据,确保差动保护在区外故障CT较严重的暂态饱和、稳态饱 和情况下均不会误动,区内故障不会误闭锁。对于单相故障由于相间电流互串引起非故障相CT 饱 和的情况,采用故障相电气特征量作为非故障相动作方程中的制动因子,并结合非故障相的谐波和 电压特性,确保区内单相故障保护能正确选相动作,区外故障可靠不误动。 3.4.7.11 CT 变比补偿 装置可自适应线路两侧 CT 变比不一致的情况。在“设备参数定值”中将 CT 一次额定值和 CT 二次额定值正确整定即可,无需额外整定 CT 变比调整系数。当保护状态切换到一次值显示状态时, 两侧的模拟量显示为一次值,两侧差流应该相同;当保护状态切换到二次值显示状态时,两侧的模 拟量显示为二次值,两侧差流分别换算到本侧二次值显示。 3.4.7.12 差动联跳 对某些类型故障, NSR-201RD/T 可能会出现后备保护先于差动保护动作的情况。为此, NSR-201RD/T 设置了差动联跳功能,当本侧任何保护动作元件(如距离保护、零序保护等)动作 后立即发对应相联跳信号给对侧,对侧收到联跳信号后,启动保护装置,并结合差动允许信号联跳 对应相。 3.4.7.13 差动加速三跳对侧 保护装置重合于永久性故障时,本侧保护三跳。为避免对侧保护再次重合于故障,造成对系统 的二次冲击,当本侧重合于故障,差动保护动作时,给对侧发加速三跳命令,对侧收到该跳闸令后, 报[收加速三跳]信息,并结合差动允许信号三跳并闭锁重合闸。
25

第 3 章 工作原理

3.4.7.14 逻辑框图
保护动作 跳闸位置 & G1 & G2 投纵联差动保护 通道异常 & G4 ≥1 [CT断线闭锁差动] A相CT断线差动元件 本侧A相CT断线 对侧A相CT断线 A相长期有差流 ≥1 G5 & A相差动元件 G11 G10 & G6 G7 ≥1 G8 & G9 ≥1 G3 向对侧发[差动允许信号] 向对侧发[分相联跳命令]

线路有流

&

A相差动动作

& B相CT断线差动元件 本侧B相CT断线 对侧B相CT断线 B相长期有差流 ≥1 G12 & B相差动元件 G16 G13

≥1 G14

& G15 B相差动动作

& C相CT断线差动元件 本侧C相CT断线 对侧C相CT断线 C相长期有差流 ≥1 G17 & C相差动元件 G21 G18

≥1 G19 & G20 C相差动动作

对侧[差动允许信号]

& G22

保护启动

& 本侧[差动允许信号] 对侧[分相联跳命令] G23 分相差动联跳动作

重合加速

& G24 向对侧发[加速三跳命令]

差动三跳 启动闭锁重合闸继电器

收对侧[加速三跳命令] 本侧保护正在三跳

& 三相差动动作 G26 ≥1 G25

三相跳位且无流

图 3.4.5 电流差动保护逻辑图 跳闸位置: 通过断路器常闭辅助接点指示断路器状态。“1”表示断路器在分位; “0”表示断路器在 合位。 线路有流:线路任一相电流大于 0.06IN 则保护装置判为有流。 保护启动:保护装置通用启动元件动作。 对侧差动允许信号:对侧差动保护开放本侧差动的信号。 投纵联差动保护:差动保护投入必须同时投入两侧 “投纵联差动保护硬压板” 、 “纵联差动保护 软压板”和“纵联差动保护控制字”均投入时,差动保护才投入。 “A 相差动元件”、“B 相差动元件” 和 “C 相差动元件” 包括变化量电流差动、稳态量相电流差 动Ⅰ段或Ⅱ段、零序电流差动,只是各自的定值有差异。 三相开关在分位或经启动元件控制的差动保护元件动作,则向对侧保护装置发差动动作允许信 号。

26

第 3 章 工作原理

CT 断线差动元件:断线相差动电流是否大于[CT 断线差流定值]。 CT 断线闭锁差动:控制字,用于用户选择是否在 CT 断线情况下闭锁断线相电流差动保护。 CT 断线瞬间,断线侧保护装置的启动元件和电流差动保护可能动作,但对侧保护装置的启动 元件不动作,所以不会向本侧保护装置发差动保护动作允许信号,从而保证电流差动保护不误动。 CT 断线时发生故障或系统扰动导致启动元件动作, 若控制字 [CT 断线闭锁差动] 整定为 “1”, 则闭锁断线相电流差动保护; 若控制字 [CT 断线闭锁差动] 整定为 “0”, 且断线相差流大于 [CT 断 线差流定值],则仍然开放断线相电流差动保护。CT 断线时,非断线相电流差动保护始终投入。 CT 断线后,发生区内故障,两侧将三跳并闭锁重合闸。 本侧任何保护动作元件动作后立即发对应相联跳信号给对侧,对侧收到联跳信号后,启动保护 装置,结合差动允许信号联跳对应相。 保护装置重合于永久性故障时,本侧保护三跳,给对侧发加速三跳命令,对侧收到该跳闸令后, 报[收加速三跳]信息,并结合差动允许信号三跳并闭锁重合闸。

3.5 零序过流保护
3.5.1 零序过流保护
NSR-201R 装置设置了四个带延时段的零序过流保护,零序过流Ⅰ段是瞬时过流保护,零序过 流Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段是定时限过流保护。零序方向过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段可以通过整定控制字 [零序过流Ⅰ 段经方向] 、[零序过流Ⅱ段经方向] 和[零序过流Ⅲ段经方向] 由用户选择是否经零序正方向元件闭 锁,零序过流Ⅳ段不带方向。PT 断线时零序过流保护Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段取消方向但不闭锁保护,零序Ⅰ 段是否退出受[PT 断线退出零序Ⅰ段]控制字控制。 所有零序电流保护都受零序启动过流元件控制,因此各零序电流保护定值应大于[零序启动电流 定值]。

3.5.2 重合与手合后加速功能
NSR-201R 装置设置一段零序过流加速段,用于手合或重合闸过程中快速切除故障线路。手合 和三重时加速时间延时为 100ms,其过流定值用零序过流加速段定值。

3.5.3 逻辑框图
零序(方向)过流保护逻辑框图如下。

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第 3 章 工作原理
外接3I0 >[零序起动电流] 测量3I0>[零序起动电流] 零序功率正方向 零序功率反方向 & & G1 G2 & 零序反方向元件 G3 零序Ⅰ段经方向 3I0 > [零序过流Ⅰ段定值] & G6 零序Ⅱ段经方向 3I0 > [零序过Ⅱ流段定值] & G7 零序Ⅲ段经方向 3I0 > [零序过流Ⅲ段定值] & G10 3I0 > [零序过流Ⅳ段定值] & G13 ≥1 & 保护跳闸 保护起动 三相重合闸或手动合闸 & G19 3I0 > [零序过流加速段] G18 G14 G15 G16 G17 [零序过流Ⅳ段时 间]-500ms 500 0 ≥1 & G4 G5 ≥1 & G8 G9 ≥1 & G11 G12 [零序过流Ⅲ段时间] 零序Ⅲ段动作 [零序过流Ⅱ段时间] 零序Ⅱ段动作 零序Ⅰ段动作 零序正方向元件

&

≥1 零序Ⅳ段动作

&

100

0

零序过流加速动作

图 3.5.1 零序(方向)过流保护逻辑图 相关定值的具体描述请参阅第 5 章。

3.6 PT 断线相过流保护
当发生 PT 断线时,距离保护将自动退出。作为替代保护功能,保护装置自动投入 PT 断线相过 流保护,保护的动作延时可分别整定,方便相邻保护装置之间的保护配合。PT 断线相过流保护受距 离保护压板或者零序压板控制,当零序保护和距离保护都退出时,PT 断线相过流保护退出。 PT 检修压板投入时,PT 断线过流保护强制投入。 PT 断线过流保护逻辑图如下,相关定值的具体描述请参阅第 5 章。
PT断线过流元件 0 & 0 G1 PT断线过流 延时 PT断线过流动作

PT断线

图 3.6.1 PT 断线过流保护逻辑图

3.7 距离保护
本保护装置提供三段式相间距离保护和接地距离保护, 距离各段保护范围和动作延时独立整定, 以满足电力系统对保护快速性和选择性的要求。 NSR-201R 线路保护的距离元件采用比相式姆欧继电器,即由工作电压 Uop 与极化电压 Up 构 成比相方程。 比相式距离继电器的通用动作方程为:

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第 3 章 工作原理

? 90 0 < Arg

U OP < 90 0 UP

式中:工作电压 U OP = U ? I × Z set ,极化电压 U P = ?U1 。 对接地距离继电器,工作电压为: U OPΦ = U Φ ? (I Φ + K × 3I 0 ) × Z set 对相间距离继电器,工作电压为: U OPΦΦ = U ΦΦ ? I ΦΦ × Z set 工作电压计算式 U 为继电器测量电压, 为测量电流,Z 为整定阻抗。 = U ? I × Z set 中, U I set

OP

U OP 中的 U 可以看作制动量, IZ set 看作动作量,当动作量超过制动量,将会把 U OP 的方向扭转为


U

反向。

判断工作电压的相位,需要一个基准量,即极化电压。极化电压作为比相的基准相量,要求在 各种故障前后相位始终不变,幅值不要降到零而使继电器失去方向特性,并要能构成优良的动作特 性。本装置距离继电器用正序电压极化,可满足上述要求。 分析用系统接线图和故障点示意图如图 3.7.1 所示,图中示出了正向区外、正向区内、整定点 处及反向故障点各一个。假若故障前系统空载,系统各点电压相同为 E,系统各元件阻抗角相同, 系统分别在各点发生接故障时, 故障相的动作行为如图 3.7.2 (a) 、 (b) 、 (c) 、 (d) , 图中 I KX 、U KX 为故障相参量。 由图可见,正向区外故障时,Uop 与 U 同相,随故障点由区外向整定点移动,Uop 减小,当恰 在整定点故障时,Uop=0,继电器处于动作边界;随着故障点移向整定点内部,Uop 要反向增大, Uop 与 U 间的相对相位会发生 180°的变化,于是继电器动作。
K4 M I K3 Zset K2 K1 Zs '
N

EM
ZS

EN

图 3.7.1 系统接线与故障点示意图
E E
UK1

E

E

UOP1
IK1Zset

UOP2=0 UK2 IK2Zset

UOP3 UK3

IK3Zset UK4 IK3

?set

IK1

?set
UP

IK2

?set
UP

UP
(a)K1点故障,不动

IK4

?set UOP4 UP IK4Zset

(b)K2点故障,临界

(c)K3点区内故障,动作

(d) K4点故障,不动作

图 3.7.2 比相式距离继电器稳态动作特性分析 装置中三段式接地与相间距离继电器,在正序极化电压较高时(大于 10%Un)由正序电压极化; 当正序电压下降至 10%以下时,进入三相低压程序,此时采用记忆正序电压作为极化电压。
29

第 3 章 工作原理

3.7.1 接地距离继电器
3.7.1.1 接地距离Ⅰ、Ⅱ段 工作电压: U OPΦ = U Φ ? (I Φ + K × 3I 0 ) × Z set 极化电压: U PΦ = ?U 1Φ × e jθ 1 接地距离Ⅰ、Ⅱ段采用非记忆的正序电压作为极化电压,故障期间,正序电压主要由健全相电 压形成,正序电压同故障前保持一致,继电器具有很好的方向性。 继电器的动作特性在电压相量图上分析与图 3.7.2 所示类似。 假若故障前系统空载,系统各元件阻抗角相同,继电器正方向动作特性在阻抗平面图表示如图 3.8.3。
jX

Zset

A
=0° θ φL
? ZS

= 15° θ
R

=30° θ

图 3.7.3 距离保护Ⅰ、Ⅱ段正方向故障动作特性 应用于较短输电线路时,为了提高抗过渡电阻能力,极化电压中使用了接地距离偏移角如图中 所示θ1, 该定值可以由用户整定为0°, 15° 或 30°。 接地距离偏移角会使动作特性圆向第一象限移动。 虽然这可提高测量过渡电阻的能力,在高阻接地故障条件下保证很好的动作性能,但是如果在 线路对侧存在助增电源的情况下,对于经过渡电阻接地的故障可能会出现超越现象。为了防止超越, 通常距离保护Ⅰ、Ⅱ段和零序电抗元件配合使用。
3.7.1.2 零序电抗 工作电压: 极化电压:

U OPΦ = U Φ ? (I Φ + K × 3I 0 ) × Z set U PΦ = ? I 0 × Z D ,式中 Z D 为模拟阻抗,幅值为 1,角度为 78°。
? 90 0 < Arg U Φ ? (I Φ + K × 3I 0 ) × Z set < 90 0 ? I0 × ZD

比相方程为

典型的零序电抗特性如图 3.7.3 中直线 A 所示。直线 A 下方与动作特性圆交集部分为动作区, 动作特性圆结合零序电抗特性对过渡电阻是自适应的。 3.7.1.3 接地距离Ⅲ段 1)阻抗圆接地距离继电器 工作电压: U OPΦ = U Φ ? (I Φ + K × 3I 0 ) × Z set 极化电压: U PΦ = ?U 1Φ

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第 3 章 工作原理

接地距离保护Ⅲ段也采用非记忆的正序电压作为极化电压,故障期间,正序电压主要由健全相 电压形成,正序电压同故障前保持一致,继电器具有很好的方向性。正反方向动作特性在阻抗平面 上如图 3.7.5 所示。 2)四边形接地距离继电器 四边形接地距离继电器的动作特性如图 3.7.4 中的 ABCD,Z set 为接地Ⅲ段圆阻抗定值, Z rec 为 接地Ⅲ段四边形定值,四边形中 BC 段与 Z set 平行,且与Ⅲ段圆阻抗相切;AD 段延长线过原点偏移 整定四边形定值时只需整定 Z rec 即可。 jX 轴 15°; AB 段与 CD 段分别在 Z set /2 和 Z 处垂直于 Z rec 。

D
15°

jX

Zrec
C

Zset

A B

R

图 3.7.4 四边形距离继电器的动作特性

3.7.2 相间距离继电器
3.7.2.1 相间距离Ⅰ、Ⅱ段 工作电压: U OPΦΦ = U ΦΦ ? I ΦΦ × Z set 极化电压: U PΦΦ = ?U 1ΦΦ × e jθ 2 相间距离保护Ⅰ、Ⅱ段采用非记忆的正序极化电压,极化电压中使用了相间距离偏移角 θ2,与 前面提到的接地距离偏移角 θ1 同理,该定值可以由用户整定为 0°, 15° 或 30°。可以改善较短输电 线路抗过渡电阻能力。 继电器的动作特性在电压相量图上分析与 3.7.2 类似,在阻抗平面上如图 3.7.5 所示。 3.7.2.2 相间距离Ⅲ段 相间Ⅲ段距离继电器由阻抗圆相间距离继电器和四边形相间距离继电器相或构成,四边形相间 距离继电器可作为长线末端变压器后故障的远后备。 1)阻抗圆相间距离继电器 工作电压: 极化电压:

U OPΦΦ = U ΦΦ ? I ΦΦ × Z set U PΦΦ = ?U 1ΦΦ

相间距离保护Ⅲ段采用非记忆的正序电压作为极化电压,相间故障时正序电压基本保留了故障 前电压的相位。所以,距离保护Ⅲ段的动作特性有很好的方向性,正反方向动作特性在阻抗平面上 如图 3.7.5 所示。 对于三相短路故障,由于极化电压没有记忆作用,其动作特性是一过原点的圆,如图 3.7.6 所
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第 3 章 工作原理

示。正序电压较低时,采用以记忆正序电压极化的距离继电器,因此,既不存在死区问题也不存在 母线故障失去方向性问题。 2)四边形接地距离继电器 四边形相间距离继电器的动作特性如图 3.7.4 中的 ABCD,Z set 为相间Ⅲ段圆阻抗定值, Z rec 为 相间Ⅲ段四边形定值,四边形中 BC 段与 Z set 平行,且与Ⅲ段圆阻抗相切;AD 段延长线过原点偏移 整定四边形定值时只需整定 Z rec 即可。 jX 轴 15°; AB 段与 CD 段分别在 Z set /2 和 Z 处垂直于 Z rec 。

3.7.3 低压距离继电器
3.7.3.1 概述 当正序电压小于 10%Un 时,进入低压距离程序,低压距离测量三相的相阻抗,任一相动作时 跳三相。 保护采用记忆电压作为极化电压,通过比较极化电压与工作电压之间的相位关系来判别是否满 足动作条件。 工作电压: U OPΦ = U Φ ? I Φ × Z set 极化电压: U PΦ = ?U 1ΦM 这里: Φ = A, B, C ;U OPΦ 为工作电压;U PΦ 为极化电压 ; Z set 为整定阻抗;U 1ΦM 为记忆故 障前正序电压。 3.7.3.2 动作特性 1. 正方向故障

图 3.7.5(a)显示了在正方向故障条件下距离保护的暂态动作特性。 测量阻抗 ZK 在 R-X 平面的动 作特性是以向量 Zset 和-ZS 的末端为直径的圆。动作特性圆包含原点。 这并不意味着在反方向故障时,距离保护会误动。相反,在正方向故障时即便是保护装置出口 短路的情况, 保护装置可以正确反应故障特征。 如果功角不为零时, 动作特性圆将以向量 Zset 和-ZS 的末端为弦向第一象限或第二象限偏移。
jX

jX Z 'S

ZK
R

? ZS

? ZK

R

(a)正方向故障动作特性 (b)反方向故障动作特性 图 3.7.5 正、反方向故障动作特性
32

第 3 章 工作原理

2.

反方向故障

图 3.7.5 (b)显示了反方向故障条件下距离保护的暂态动作特性。测量阻抗-ZK 在 R-X 平面的动 作特性是以向量 Zset 和 Z'S 的末端为直径的圆。只有测量阻抗-ZK 落入动作特性圆内时,距离保护 才会动作。因而,该距离保护有着明确的方向性。
jX

Z set

ZK
R

图 3.7.6 三相短路的稳态动作特性 以上动作特性,是在记忆电压没有消失的前提下得出的结论,是距离保护的暂态动作特性。记 忆电压消失后,正反方向故障条件下测量阻抗 ZK 和-ZK 的稳态动作特性如图 3.7.6 所示。由于动作 特性圆过原点,所以在母线故障或线路出口故障时距离保护处于动作边界。为了防止母线故障时, 特别是经弧光电阻三相短路故障时距离保护误动作,距离保护Ⅰ、Ⅱ段设置正向门槛。门槛电压值 等于最大的弧光电阻压降。反方向故障时,距离保护Ⅰ、Ⅱ段在暂态特性下不会动作。而距离保护 Ⅰ、Ⅱ段一旦暂态特性动作后,正向门槛变为反向门槛,动作特性圆包含原点,确保距离保护一直 动作至故障完全清除。为了保证距离保护Ⅲ段的后备性,始终设置反向门槛,动作特性圆包含原点。 参见图 3.7.7,图中 ZK 为反向出口三相故障测量阻抗;Z 为门槛电压 UT 与故障电流之比,UT 为附 加门槛电压幅值,UT>5%UN;Zset 为整定阻抗。
jX jX

Zset

Zset

1

ZK

R

ZK

2

Z

R

(a)受电侧背后母线三相短路 (b)处理方法示意 图 3.7.7 背后三相短路处理方法示意图 空载情况下,相量分析如图3.7.8所示,图中U为母线电压,可近似看作零。
E(UN) E(UN) IZset U ? set I
UT

UOP U

? set
-U T

I

UOP IZset
U PΦ = ?(U ? U T )

U PΦ = ?(U + U T )

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第 3 章 工作原理

(a)反方向故障不误动

(b)出口无死区

图 3.7.8 低压距离继电器用偏置电压极化的动作特性分析

3.7.4 振荡闭锁
当电力系统发生系统振荡时,测量阻抗有可能进入距离保护的动作区,从而导致距离保护误动 作。通常振荡发生在两个互联系统之间,为了保证系统的完整性,保护装置在振荡时不应误动作, 否则会破坏系统的稳定性。因此,对于受振荡影响可能误动作的距离保护要增加振荡闭锁功能。 NSR-201R 中的振荡闭锁功能可以有效的区分系统振荡和系统故障,确保先故障情况下瞬间开 放保护,在保护可能误动前闭锁保护。先振荡情况下首先闭锁保护不误动。在瞬间开放保护之后, 再发生区内故障开放保护,再发生区外故障或振荡情况下闭锁保护,全时间段的保证了区内故障有 选择性的开放保护,区外故障和系统振荡时闭锁保护。 振荡闭锁功能只闭锁距离保护Ⅰ、Ⅱ段。振荡闭锁元件由四个元件共同完成如上任务。 (1)启动开放元件 启动元件开放瞬间,若按躲过静态最大负荷整定的正序过流元件不动作或动作时间尚不到 10ms,则将振荡闭锁开放 160ms。 该元件在正常运行突然发生故障时立即开放 160ms,当系统先振荡时,正序过流元件先于启动 元件动作,振荡闭锁被闭锁不开放,另外当区外故障或操作后 160 ms 再有故障时也被闭锁。 (2)不对称故障开放元件 在系统先发生振荡或装置开放 160ms 后,即使系统在振荡中又发生区内不对称故障时,振荡闭 锁回路还可由不对称分量开放元件开放,该元件的动作判据为:

I 0 + I 2 > m × I1
(3)对称故障开放元件 在系统先发生振荡或装置开放 160ms 后,若系统在振荡中又发生区内三相故障,则上述二项开 放措施均不能开放振荡闭锁,装置中另设置了专门的对称故障开放元件,即测量振荡中心电压:

U OS = U cos Φ
U 为正序电压, Φ 是正序电压和电流之间的夹角。
满足以下二部分动作判据开放保护: (一) 、 ? 0.03U N < U OS < 0.08U N 延时 150ms 开放 (二) 、 ? 0.1U N < U OS < 0.25U N 延时 500ms 开放。

34

第 3 章 工作原理

3.7.5 逻辑框图
[振荡闭锁元件]=1 非对称性故障开放元件 ≥1 ≥1 对称性故障开放元件 I1 > [振荡闭锁过流定值] G1 G3 &
160ms

& 振荡闭锁开放 G2 ≥1 G4 &

保护启动 接地距离Ⅰ段 & G7 & G9 &

G5 ≥1 G6 G8 距离保护Ⅰ段动作

[距离保护Ⅰ段]=1 相间距离Ⅰ段

& [接地距离Ⅱ段时间] G10 ≥1 距离保护Ⅱ段动作 & G11 [相间距离Ⅱ段时间] G13 相间距离保护Ⅱ段动作 接地距离保护Ⅱ段动作

[距离保护Ⅰ段]=1 接地距离Ⅱ段

[距离保护Ⅱ段]=1 相间距离Ⅱ段

G12 &

≥1 [距离保护Ⅱ段]=1 三相合闸 接地距离Ⅲ段 & [接地距离Ⅲ段时间] [距离保护Ⅲ段]=1 相间距离Ⅲ段 G18 & G20 ≥1 & G21 手动合闸 G22 [相间距离Ⅲ段时间] ≥1 距离保护Ⅲ段动作 G19 G14 G15 G16 ≥1 距离加速动作 G17 &

[距离保护Ⅲ段]=1

图 3.7.9 距离保护逻辑图 相关定值的详细描述请参阅第 5 章。 非对称性故障开放元件:非对称性故障条件下开放距离保护Ⅰ、Ⅱ段,请参阅第§3.7.4 节。 对称性故障开放元件:对称性故障条件下开放距离保护Ⅰ、Ⅱ段,请参阅第§3.7.4 节。 若用户整定控制字 [振荡闭锁元件] 为 “1”,则距离保护Ⅰ、Ⅱ段经振荡闭锁元件控制,否则距 离保护Ⅰ、Ⅱ段不经振荡闭锁而直接开放; 合闸于故障线路时受振荡闭锁控制的距离保护Ⅱ段在合闸过程中三相跳闸。手动合闸时总是加 速距离保护Ⅲ段。

3.8 故障选相
装置具备故障选相功能,以实现故障告警。故障选相功能无定值整定项,无需用户整定。

3.9 合闸于故障线路保护
1. 三相重合闸或手动合闸于故障时,如果 3I0 大于定值 [零序过流加速段],延时 100ms 动作三相 跳闸。动作逻辑请参阅§3.5.1 节。 三相重合闸于故障时,受振荡闭锁控制的距离保护Ⅱ段动作三相跳闸。
35

2.

第 3 章 工作原理

3.

手动合闸于故障时,距离保护Ⅲ段动作三相跳闸。

3.10 远跳、远传
NSR-201RD/T 利用数字通道,不仅交换两侧电流数据,同时也交换开关量信息,实现一些辅 助功能,其中包括远跳及远传。 由于数字通信采用了 CRC 校验,应用层又采用了求和校验和开关量的多位正反互校机制,因 此具有很高的可靠性。

3.10.1 远跳
保护装置采样得到远跳开入为高电平时,经过专门的互补校验处理,作为开关量,连同电流采 样数据及 CRC 校验码等,打包为完整的一帧信息,通过数字通道,传送给对侧保护装置。对侧装置 每收到一帧信息,都要进行 CRC 校验,经过 CRC 校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过 上述校验后,并且经过连续三次确认后,才认为收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远跳 信号后,若整定控制字[远跳经本侧控制]整定为“0” ,则无条件置三跳出口,启动 A、B、C 三相出 口跳闸继电器,同时闭锁重合闸;若整定为“1” ,则需本装置启动才出口;保护装置报“远方启动 跳闸” 。

3.10.2 远传
同远跳一样,装置也借助数字通道分别传送远传 1、远传 2。区别只是在于接收侧收到远传信 号后,并不作用于本装置的跳闸出口,而只是如实的将对侧装置的开入接点状态反映到对应的开出 接点上。保护装置报“远传 1 开出”和“远传 2 开出 ”。

3.11 双回线相继速动保护
3.11.1 概述
双回线相继速动保护原理见图 3.11.1,两条线路中的Ⅲ段距离元件动作或其它保护跳闸时,输 出 FXJ 信号分别闭锁另一回线Ⅱ段距离相继速跳距离元件。

M
1 L1 L2 3 4 2

N

图 3.11.1 双回线相继速动保护动作示意图
距离Ⅱ段继电器相继速动的条件是:Ⅰ)距离Ⅱ段继电器动作;Ⅱ)收到邻线来的 FXJ 信号, 其后 FXJ 信号消失;Ⅲ)距离Ⅱ段继电器经小延时不返回。例如本保护装置安装于 1、3 处,对 M 侧保护,L1 末端故障,短路初期,保护 1,3 的Ⅲ段距离元件均动作,分别闭锁另一回线Ⅱ段距离相 继速动保护, 其后, 保护 2 由Ⅰ段跳开, 保护 3 距离继电器返回, FXJ 信号返回, 保护 1 收不到 FXJ 信号,同时Ⅱ段距离继电器等待一个短延时不返回,则立即跳闸。

36

第 3 章 工作原理

3.11.2 逻辑框图
[双回线速动]=1 保护跳闸 ≥1 G1 Ⅲ段距离 G2 & 发闭锁相邻线信号FXJ

Ⅱ段距离

≥1
15 0

&
80 0

双回线速动动作

收相邻线FXJ信号

G3

G4

图 3.11.2 双回线相继速动保护逻辑图
1.Ⅲ段距离元件动作或其它保护跳闸时,输出 FXJ 信号去闭锁另一回线Ⅱ段距离相继速跳距 离元件。 2.距离Ⅱ段继电器动作,且收到邻线来的 FXJ 信号,其后 FXJ 信号消失,Ⅱ段距离继电器经 延时跳闸。

3.12 不对称相继速动保护
3.12.1 概述
不对称故障时,利用近故障侧切除后负荷电流的消失,可以实现不对称故障时相继跳闸。如图 3.12.1 所示,当线路末端不对称故障时,N 侧Ⅰ段动作快速切除故障,由于三相跳闸,非故障相电 流同时被切除,M 侧保护测量到任一相负荷电流突然消失,而Ⅱ段距离元件连续动作不返回时,将 M 侧开关不经Ⅱ段延时即跳闸,将故障切除。

M
A B C

N

图 3.12.1 不对称故障相继速动保护动作示意图

3.12.2 逻辑框图
[不对称速动]=1 Ⅱ段距离 & G1

≥1
20 0

&
30 0

不对称速动动作

三相均有流 任一相无流

G2

G3

图 3.12.2 不对称故障相继速动保护逻辑图 不对称故障时,保护测量到任一相负荷电流突然消失,Ⅱ段距离元件经延时将故障切除。
37

第 3 章 工作原理

3.13 低周保护
3.13.1 概述
当三相均有流,系统频率低于整定值[低周保护低频定值],且无低电压闭锁和滑差闭锁时,经整 定延时,低周保护动作,低电压以相间电压为判据。 低周保护动作不启失灵。

3.13.2 逻辑框图
低频率元件 0 & 0 0 & 0 G2 G1 0 &
低周保护时间定值

[低周保护]=1 频率滑差闭锁元件

0

[低周经滑差闭锁]=1 低电压闭锁元件 三相有流

0

低周保护动作

G3

图 3.13.1 低周保护逻辑图

3.14 跳闸逻辑
3.14.1 跳闸逻辑
1.采用三相跳闸方式,任何故障跳三相。 2.严重故障如手合或合闸于故障线路跳闸时闭锁重合闸,远跳时闭锁重合闸。 3.PT 断线时跳闸可由用户经控制字[PT 断线闭锁重合闸]选择是否闭锁重合闸;两相及以上故 障跳闸时可由用户经控制字[多相故障闭锁重合闸]选择是否闭锁重合闸;零序Ⅲ段、距离Ⅲ段跳闸可 由用户经控制字[Ⅲ段及以上保护闭重]选择是否闭锁重合闸。

38

第 3 章 工作原理
双回线相继速动(NSR-201RA) 纵联差动保护(NSR-201RD) 三端差动保护(NSR-201RT) 距离Ⅰ段  距离Ⅱ段  距离Ⅲ段  零序Ⅰ段  零序Ⅱ段  零序Ⅲ段  零序Ⅳ段  距离加速  零序加速  不对称相继速动 远跳(NSR-201RD/T) PT断线过流 低周保护 距离Ⅲ段 零序Ⅲ段  零序Ⅳ段  [Ⅲ段及以上保护闭重]=1 远跳 距离加速  零序加速  PT断线 [PT断线闭锁重合闸]=1 多相故障 [多相故障闭锁重合闸]=1 低周保护 G9 G12 & G10 & G11 ≥1 ≥1 闭锁重合闸 G7 G8 ≥1 & G4 ≥1 G5 G3 ≥1 ≥1 G6 G2 ≥1 三相跳闸 ≥1 G1 ≥1

图 3.14.1 跳闸逻辑方框图

3.15 自动重合闸
3.15.1 概述
输电系统故障可能是由风,闪电,树枝等引起的暂时性故障,在线路跳闸后故障即可能消失。 自动重合闸用于在输电系统发生暂时性故障时,重新恢复故障段的供电。对于某些输电系统,自动 重合闸还可以提高系统的稳定性。 NSR-201R 保护装置提供一次自动三相重合闸。重合闸方式和实现过程由相关控制字和保护跳 闸类型综合决定。

3.15.2 重合闸充放电逻辑
为避免多次重合,重合闸功能模块进行“充放电”逻辑判断,重合必须在“充电”准备完成后 才可能进行。 重合闸满足下列条件之一即放电: 1. 控制字 [投重合闸] 整定为”0” ,或者 [停用重合闸软压板] 整定为”1”。

39

第 3 章 工作原理

2. 3. 4. 5.

有外部闭锁重合闸开入动作或保护内部闭锁重合闸。 控制回路断线。 手动分闸,合后位置返回。 重合闸启动前,低气压闭锁重合开入动作持续 400ms 以上。

6. 控制字 [重合闸检同期]、[重合闸检线无压母有压]、[重合闸检线有压母无压] 或 [重合闸检 线无压母无压] 整定为”1”时,有 PT 断线或同期电压异常。 7. 8. 控制字 [PT 断线闭锁重合闸] 整定为”1”时,有 PT 断线。 重合闸出口脉冲开出。

重合闸同时满足下列条件,进行充电计时: 1. 2. 3. 4. 无上述重合闸放电条件。 断路器在合位。 无保护启动元件动作。 无低气压闭锁重合开入动作。

计时满 15s 后重合充电完成。充电过程中面板重合允许灯闪烁,充电完成后允许灯常亮。

3.15.3 重合闸动作逻辑
重合闸由独立的重合闸启动元件来启动。当保护跳闸后或开关偷跳均可启动重合闸。 重合方式可选用检线路无压母线有压重合闸、检母线无压线路有压重合闸、检线路无压母线无 压重合闸、检同期重合闸,也可选用不检而直接重合闸方式。 检线路无压母线有压时,检查线路电压小于 30V 且无同期电压异常,同时三相母线电压均大于 40V 时,检线路无压母线有压条件满足,而不管线路电压用的是相电压还是相间电压。 检线路有压母线无压时,检查三相母线电压均小于 30V 且无母线 TV 断线,同时线路电压大于 40V 时,检母线无压线路有压条件满足。 检线路无压母线无压时,检查三相母线电压均小于 30V 且无母线 TV 断线,同时线路电压小于 30V 且无同期电压异常时,检线路无压母线无压条件满足。 检同期时,检查线路电压和三相母线电压均大于 40V 且线路电压和母线电压间的相位在整定范 围内时,检同期条件满足。 重合闸条件满足后,经整定的重合闸延时,发重合闸脉冲 120ms。 重合闸启动后一直不满足重合条件,延时 10 分钟后,重合闸返回。 自动重合闸逻辑见图 3.15.1

40

第 3 章 工作原理
重合闸投入 合后位置返回 控制回路断线
软压板[闭锁重合压]=1 ≥1

保护闭锁重合闸 闭锁重合闸 [检线无压母有压]=1 [检线有压母无压]=1 [检线无压母无压]=1
[重合闸投检同期方式]=1

G1

≥1 &
G2 G4

≥1

重合闸放电
G6

同期电压异常 PT断线
[PT断线闭锁重合闸]=1

≥1
G3

&
G4

重合闸启动 低气压闭锁重合 TWJ 保护启动

&
G5

400ms

0

&
15s G7 0

重合充电完成

保护跳闸
≥1 & &
G9 G10

保护跳闸返回 三相无流 [检线无压母无压]=1 UMAX≤30V [检母无压线有压]=1 Ux≥40V Ux≤30V [检线无压母有压]=1 UMIN≥40V

G8

10m

重合闸启动

&
G11

&
G12

≥1

&
G16

&
G13 G15

[重合闸时间] 0

120ms

重合闸出口

&

同期角度满足
G14

[重合闸投检同期方式]=1

[重合闸不检方式]=1

图 3.15.1 自动重合闸动作逻辑框图

41

第 4 章 硬件原理

第 4 章 硬件原理
4.1 概述
NSR-201R 为标准 19 英寸宽 4U 高机箱,具体安装尺寸见图 8.3.2。装置前面板配有一块 320×240 点阵的液晶显示器,一个 8 键的键盘及 4 个功能键,12 个信号指示灯,一个用于和 PC 机 通信用的百兆以太网接口。装置前面板插件配有独立的微处理器来完成显示、通信和人机接口等功 能。如图 4.1.1 所示。

NARI
国电南瑞
NSR-201R高压线路保护装置



行 警 闸 闸


通道A异常 通道B异常

区号

告 跳

F1




取 消
PT 断线

确 定

F2

Ⅰ Ⅱ 合

母 母 位 位

F3



国电南瑞科技股份有限公司

图 4.1.1 NSR-201R 装置前视图 12 个信号指示灯从上到下依次为:“运行”、告警、“跳闸”、“合闸”、“充电”、“PT 断线”、“Ⅰ母”、 “Ⅱ母”、“合位”、“跳位”、“通道一异常”、“通道二异常”。键盘包括:4 个方向键、“确定”、“取消”、 “+” 号 、“-”号键。4 个功能键为:区号、F1、F2、F3,后 3 个键功能可定义。 装置背面的插件有:电源插件、交流插件、低通滤波及 ADC 插件,CPU 插件、光耦插件、信 号插件、 跳闸出口插件、 数字采样接口插件和 GOOSE 插件等。 对于强电光耦插件 BI220V (BI110V) 、 开出继电器插件 BO、光端机插件为选配插件,分别用于扩充强电开入信号、扩充开出接点和用于 光纤纵联通道。选配插件应根据工程的实际需要在订货时注明。 表 4.1-1 硬件配置 插件名称 DC220V(RP1701A/RP1705A) /DC110V(RP1701B/RP1705B) AC1A / AC5A(RP1401) ADC(RP1101) CPU(RP1001/2) OTM(RP1201) BI48V(RP1301) BO(RP1351) BO(RP1352) SWI(RP1356) VSU(RP1355)
42

功能描述 直流电源插件 交流电流电压输入插件 低通滤波及 ADC 采样插件 中央处理及通信插件 纵联光纤接口插件 48V 开入插件 继电器出口插件 1 继电器出口插件 2 操作回路插件 电压切换插件

第 4 章 硬件原理

BIBO(RP1314) BO(RP1317) FT3-RX(RP1208) SV-RX(RP1203) GOOSE(RP1202)

配合 GOOSE 出口用的开入开出插件 选配继电器出口插件 FT3 数字采样接口插件 IEC61850-9-2 数字采样接口插件 GOOSE 插件

装置插件可根据不同工程需求灵活配置,满足电子式互感器采样、常规互感器采样、GOOSE 输入输出和常规硬接点输出的不同组合要求,下面给出了 2 种典型的装置配置背视图。图中虚线所 示部分为表示可选配的插件。
DC220V AC1A ADC CPU OTM BI48V BO BO SWI VSU

ETH1

ETH2

ETH3

1

48V+

2

48V1 RX232 2 TX232

3

4

DC+

3 GND1 4 RX232

5

DC-

5 TX232 6 GND1

6

FGND

7 IRIG-B+ 8 IRIG-B9 GND2 10 FGND

RP1701A

RP1401

RP1101A RP1001 RP1201

RP1301

RP1351A RP1352A

RP1356A RP1355A

图 4.1.2 NSR-201R 装置背视图 1(常规采样,硬接点输出)
ETH1

DC220V

SV-RX

CPU

OTM

BI48V

GOOSE

TX1 RX1
ETH1

TX 2 RX2 TX3 RX3
ETH2

ETH1

ETH2

ETH3

ETH3

1

48V+

2

48V1 RX232 2 TX232

3

IRIG-B

4

DC+

3 GND1

5

DC-

1 RX232 2 TX232 3 GND1 4 FGND

4 RX232 5 TX232 6 GND1 7 IRIG-B+ 8 IRIG-B9 GND2 10 FGND

6

FGND

1 RX232 2 TX232 3 GND 4 FGND

RP1705A

RP1208A

RP1001 RP1201

RP1314C

RP1202

图 4.1.3 NSR-201R 装置背视图 2(IEC61850-9-2 采样,GOOSE 输出)

4.2 硬件结构图
整个装置的硬件结构如图 4.2.1 所示。

43

第 4 章 硬件原理

图 4.2.1 NSR-201R 硬件整体结构示意图

4.2.1 装置端子接线图
自电压互感器 自电压互感器 自电流互感器

至BI插件

自直流电源

101 102 103 104 105 106

48V光耦+ 48V光耦DC+ DCGROUND

C D 0 2 2 V C / D 0 1 1 V

301 302 303 304 305 306 Ua Ub Uc Un Usyn Usyn'
电压输入

307 308 309 310 311 312 313 314 Ia Ia' Ib Ib' Ic Ic' I0 I0'

电流输入 AC

接地母线

RJ45



ETH1

RJ45



ETH2 RJ45

前面板调试 以太网口

RJ45



ETH3 厂家专 用调试 口 打印

U P C

HMI

机 印 打

601 调试收 602 调试发 603 调试地 604 打印收(忙) 605 打印发 606 打印地 607 IRIG-B+ 608 IRIG-B609 GND 610 FGND

中文液晶显示(320*240)

对时

图 4.2.2 常规采样装置硬件框图

44

第 4 章 硬件原理
自单个或多个MU

至BI插件

自直流电源

101 102 103 104 105 106

48V光耦+ 48V光耦DC+ DCGROUND

C D 0 2 2 V C / D 0 1 1 V ECVT 或 SV

接地母线

RJ45



ETH1

RJ45



ETH2 RJ45

前面板调试 以太网口

RJ45



ETH3 厂家专 用调试 口 打印

U P C

HMI

机 印 打

601 调试收 602 调试发 603 调试地 604 打印收(忙) 605 打印发 606 打印地 607 IRIG-B+ 608 IRIG-B609 GND 610 FGND

中文液晶显示(320*240)

对时

图 4.2.3 数字采样装置硬件框图

45

第 4 章 硬件原理
1: NSR-201R系列装置 硬件配置1:常规采样,常规出口 插件编号 插件标识 插件名称 功能描述

1

2
DC220V /DC110V

3
AC5A /AC1A

4

5

6
ADC

7
CPU

8
OTM

9

10
BI48V

11
BI220V /BI110V

12
BO

13
BO

14

15

16
BO

17
BO

RP1701A /RP1701B

RP1401A

RP1101A RP1001

RP1201

RP1302A RP1301C /RP1302B

RP1351

RP1352

RP1356

RP1355

电源插件

交流输入插件

采样 插件

CPU 插件

纵联光纤 接口插件

光耦输入插 光耦插件 件 (选配)

继电器出 口插件1

继电器出 口插件2

操作回路 插件

电压切换 插件

注: 1. NSR-201RA 装置硬件配置不含OTM插件; 2. NSR-201RD 装置硬件配置含一块OTM插件,该插件型号为RP1201A/RP1201C; 3. NSR-201RT 装置硬件配置含一块OTM插件,该插件型号为RP1201B/RP1201D/RP1201E; 4. 以下配置2、3、4、5、6中OTM配置同配置1。 2: NSR-201R 系列装置硬件配置2:常规采样,GOOSE输出 插件编号 插件标识 插件名称 功能描述

1

2
DC220V /DC110V

3
AC5A /AC1A

4

5

6
ADC

7
CPU

8
OTM

9

10

11
BIO48V

12

13

14

15
GOOSE

16

17

RP1705A /RP1705B

RP1401A

RP1101A RP1001

RP1201

RP1314C

RP1202B

电源插件

交流输入插件

采样 插件

CPU 插件

纵联光纤 接口插件

光耦输入插 件

GOOSE插 件

注: 1. NSR-201RA 装置硬件配置2的归档型号为:NSR-201RA-A0003; 2. NSR-201RD 装置硬件配置2的归档型号为:NSR-201RD-A0003; 3. NSR-201RT 装置硬件配置2的归档型号为:NSR-201RT-A0003。 3: NSR-201 系列装置硬件配置3:数字采样(IEC-60044-8),GOOSE输出 插件编号 插件标识 插件名称 功能描述

1

2
DC220V /DC110V

3

4

5
FT3-RX

6

7
CPU

8
OTM

9

10

11
BIO48V

12

13

14

15
GOOSE

16

17

RP1705A /RP1705B

RP1208A

RP1001

RP1201

RP1314C

RP1202B

电源插件

数字采样 插件

CPU 插件

纵联光纤 接口插件

光耦输入插 件

GOOSE插 件

注: 1. NSR-201RA 装置硬件配置3的归档型号为:NSR-201RA-A0002; 2. NSR-201RD 装置硬件配置3的归档型号为:NSR-201RD-A0002; 3. NSR-201RT 装置硬件配置3的归档型号为:NSR-201RT-A0002。 4: NSR-201 系列装置硬件配置4:数字采样(IEC-61850-9-2),GOOSE输出 插件编号 插件标识 插件名称 功能描述

1

2
DC220V /DC110V

3

4

5
SV-RX

6

7
CPU

8
OTM

9

10

11
BIO48V

12

13

14

15
GOOSE

16

17

RP1705A /RP1705B

RP1203A

RP1001

RP1201

RP1314C

RP1202B

电源插件

数字采样 插件

CPU 插件

纵联光纤 接口插件

光耦输入插 件

GOOSE插 件

注: 1. NSR-201RA 装置硬件配置4的归档型号为:NSR-201RA-A0001; 2. NSR-201RD 装置硬件配置4的归档型号为:NSR-201RD-A0001; 3. NSR-201RT 装置硬件配置4的归档型号为:NSR-201RT-A0001。

图 4.2.4 NSR-201R 型装置硬件典型配置

46

第 4 章 硬件原理
5: NSR-201RM 系列装置硬件配置5:数字采样(IEC-60044-8),GOOSE输出 插件编号 插件标识 插件名称 功能描述

1

2
DC220V /DC110V

3

4

5
FT3-RX

6

7
CPU

8
OTM

9

10
BI220V /BI110V

11
BIO48V

12

13

14

15
GOOSE

16

17

RP1705A /RP1705B

RP1208A

RP1001

RP1201

RP1301A RP1314C /RP1301B

RP1202B

电源插件

数字采样 插件

CPU 插件

纵联光纤 接口插件

强电光耦 输入插件

光耦输入 插件

GOOSE插 件

注: 1. NSR-201RAM 装置硬件配置5的归档型号为:NSR-201RAM-A0002; 2. NSR-201RDM 装置硬件配置5的归档型号为:NSR-201RDM-A0002; 3. NSR-201RTM 装置硬件配置5的归档型号为:NSR-201RTM-A0002。 6: NSR-201RM 系列装置硬件配置6:数字采样(IEC-61850-9-2),GOOSE输出 插件编号 插件标识 插件名称 功能描述

1

2
DC220V /DC110V

3

4

5
SV-RX

6

7
CPU

8
OTM

9

10
BI220V /BI110V

11
BIO48V

12

13

14

15
GOOSE

16

17

RP1705A /RP1705B

RP1203A

RP1001

RP1201

RP1301A /RP1301B

RP1314C

RP1202B

电源插件

数字采样 插件

CPU 插件

纵联光纤 接口插件

强电光耦 光耦输入 输入插件 插件

GOOSE插 件

注: 1. NSR-201RAM 装置硬件配置6的归档型号为:NSR-201RAM-A0001; 2. NSR-201RDM 装置硬件配置6的归档型号为:NSR-201RDM-A0001; 3. NSR-201RTM 装置硬件配置6的归档型号为:NSR-201RTM-A0001。

图 4.2.5 NSR-201RM 型装置硬件典型配置 装置端子号的命名规则为:插件编号+插件上端子编号,两者紧邻,中间无空格或其它字符。插 件上的端子编号用两位表示,不足两位的,在前面补 0。例如,继电器出口插件 2 的编号为 13,插 件上 03 号端子编为:1303。

4.3 插件描述
4.3.1 直流电源插件(DC220V RP1701A/RP1705A、DC110V RP1701B/RP1705B)
DC220V DC110V

1 48V+ 2 48V3 4 DC+ 5 DC 6 FGND

1 48V+ 2 48V3 4 DC+ 5 DC6 FGND

RP1701A/RP 1705A

RP1701B/RP1705B

图 4.3.1 NSR-201R 的电源插件端子定义
从直流屏来的直流电源应分别与保护装置直流电源插件的 04 端子(DC+)和 05 端子(DC-) 连接。根据工程需要,直流电压等级可以是 220VDC 和 110VDC,订货时请注明,投运时请检查所 提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同。 对于常规采样、常规跳闸出口保护装置,采用 RP1701A/B 插件;对于智能数字采样、GOOSE
47

第 4 章 硬件原理

出口的保护装置,采用 RP1705A/B 插件。 直流屏来的直流电源正、负可以分别直接接到电源插件的端子 04、05,也可以通过滤波装置、 空开后再接到电源插件的输入端。电源插件输出+5V、+24V 给保护装置其它插件供电;另外经 01 端子和 02 端子输出一组 48V 电源,其中 01 端子为 48V+,02 端子为 48V-。各端子定义如下表 所示: 表 4.3-1 直流电源插件端子定义 端子号 01(101) 02(102) 03(103) 04(104) 05(105) 06(106) 注意! 直流电源插件背后有装置机壳接地端子,应将该端子经不小于 4 平方毫米的导线接至屏上接地 铜排。 48V 光耦正极 48V 光耦负极 空端子 直流电源正极 直流电源负极 接地 端子定义

4.3.2 交流输入插件(AC1A、AC5A RP1401A)
交流输入插件背视图如下:
AC1A AC5A

01 03 05 07 09 11 13

02 04 06 08 10 12 14

01 03 05 07 09 11 13

02 04 06 08 10 12 14

RP1401 A

RP1401 A

图 4.3.2 交流输入插件背视图
端子定义见表 4.3-2。 表 4.3-2 AC 插件端子定义 端子号 01(301) 02(302) 03(303) 04(304) 05(305) 06(306) 07(307)
48

端子定义 A 相电压(Ua) B 相电压(Ub) C 相电压(Uc) 电压中性点(Un) 同期电压极性端(Usyn) 同期电压非极性端(Usyn’) A 相电流极性端(Ia)

第 4 章 硬件原理

08(308) 09(309) 10(310) 11(311) 12(312) 13(313) 14(314)

A 相电流非极性端(Ia’) B 相电流极性端(Ib) B 相电流非极性端(Ib') C 相电流极性端(Ic) C 相电流非极性端(Ic') 零序电流极性端(3I0) 零序电流非极性端(3I0')

三相电流和零序电流输入按额定电流可分为 1A 和 5A 两种。 订货时请注明, 投运时请注意检查。 07 端子,09 端子和 11 端子接 Ia、Ib、Ic 三相 CT 的二次极性端。应确保 CT 的一次星形中性点(非 极性端)端位于线路侧。 注意! 自产 3I0 用于零序方向过流保护的方向判别,而外接 3I0 用于零序过流启动元件的启动。因此, 外接 3I0 应保证可靠接入保护装置,否则所有与之相关的零序电流元件都无法动作。 电流变换器的最大线性工作范围为 0.05~40In。 Ua, Ub,和 Uc 分别是三相母线或线路电压输入, Usyn 是线路或母线电压输入, 用于自动重合闸 检同期。它可以是相电压或相间电压,05 端子为 Usyn 的极性端。如果自动重合闸退出或重合闸投 入但不检同期和无压,同期电压 Usyn 不应接入保护装置。

4.3.3 低通滤波及 ADC 插件(ADC RP1101A)
本插件无外部连线。其主要作用是:滤除高频信号、调整模拟信号电平、接入本公司的专用测 试仪。
来自交流插件 加法器 低通滤波&ADC 起动CPU测量

来自测试仪

加法器

低通滤波&ADC

保护DSP测量

图 4.3.3 低通滤波原理图 由上图可见,CPU 与 DSP 采样从有源元件开始就完全独立,因此保证了任一器件损坏不致于 引起保护误动。测试仪的输入由 ADC 插件面板的 48 芯 HARMIK 接口引入。

4.3.4 采样接口插件
4.3.4.1 FT3-RX 采样接口插件(RP1208) 该插件由高性能数字信号处理器实现保护装置与远端模块或合并单元 FT3 接口 (IEC 60044-8) , 完成采样数据接收、低通滤波,重采样功能。 FT3 采样接口插件示意图如图 4.3.4 所示:

49

第 4 章 硬件原理
FT3-RX
多模光口1 RX1 多模光口2 RX2 多模光口3 RX3 多模光口4 RX4 多模光口5 RX5 多模光口6 RX6 多模光口7 RX7 多模光口8 RX8 多模光口9

RX9

RP1208A

图 4.3.4 FT3 采样接口插件背视图 本插件 9 路独立 FT3 接口,接口形式是 ST,采用曼彻斯特编码。每个接口速率可以单独设置, 可设速率为 2.5Mbps/s,5Mbps/s,10Mbps/s,20Mbps/s。 每个端口通讯支持 IEC 60044-8 标准报文及国家电网 Q / GDW 441 — 2010《智能变电站继电 保护技术规范》中支持通道可配置得扩展 IEC 60044-8 协议帧格式报文。 4.3.4.2 SV-RX 采样接口插件(RP1203) 该插件由高性能的中央处理器 (CPU) 实现保护装置与合并单元光以太网接口,完成 IEC 61850-9-2 采样数据接收、低通滤波,重采样功能。支持点对点传输和网络传输。 SV 采样接口插件示意图如图 4.3.5 所示:
SV-RX
TX1 多模光口1 RX1 TX 2 多模光口2 RX2 TX3 RX3 多模光口3

IRIG-B

1 RX232 2 TX232 3 GND1 4 FGND

厂家专用调试口

RP1203A

图 4.3.5 SV 采样接口插件背视图 本插件具备 3 路独立 MAC 全双工以太网, 多模光口, 接口形式是 ST, 可以用于 IEC 61850-9-2 点对点和组网。

50

第 4 章 硬件原理

4.3.4.3 采样接口插件虚端子图
采样接口插件

额定延时Tr AD1保护电压A相Ua AD2保护电压A相Ua AD1保护电压B相Ub AD2保护电压B相Ub AD1保护电压C相Uc AD2保护电压C相Uc AD1同期电压Usyn AD2同期电压Usyn AD1电流A相Ia AD2电流A相Ia AD1电流B相Ib AD2电流B相Ib AD1电流C相Ic AD2电流C相Ic

1)纯保护 SV 虚端子方式
额定延时Tr AD1保护电压A相Ua AD2保护电压A相Ua AD1保护电压B相Ub AD2保护电压B相Ub AD1保护电压C相Uc AD2保护电压C相Uc AD1同期电压Usyn AD2同期电压Usyn AD1电流A相Ia AD2电流A相Ia AD1电流B相Ib AD2电流B相Ib AD1电流C相Ic AD2电流C相Ic

采样接口插件

遥测电流Ia 遥测电流Ib 遥测电流Ic

2)保测一体 SV 虚端子方式 图 4.3.6 SV 虚端子示意图 图 4.3.6 为 SV 接收虚端子示意图。其中: 保护装置收到 SV 报文后,将报文中的测试位与装置自身的检修压板状态进行比较,只有两者 一致时才将该信号用于保护逻辑, 否则不参加保护逻辑的计算,并闭锁相关保护。对于检修状态不 一致的信号,保护装置仍然计算和显示其幅值。

4.3.5 GOOSE 接口插件(GOOSE RP1202A/B)
该插件用于智能变电站装置对外的 GOOSE 通信服务, 完成 IED 设备 GOOSE 信号的输入输出 功能。装置最多可以配置 5 块 GOOSE 通信插件。当不采用 GOOSE 功能时,该插件不需要配置。 示意图如图 4.3.7 所示:

51

第 4 章 硬件原理
GOOSE
TX1 RX1 TX 2 RX2 TX3 RX3 多模光口3 多模光口2 多模光口1

1 RX232 2 TX232 3 GND1 4 FGND

RP1202B

图 4.3.7 GOOSE 插件背视图 本插件具备 3 路独立 MAC 全双工以太网,可以用于 GOOSE 点对点和 GOOSE 组网。 GOOSE 发送功能和 GOOSE 接收功能需要通过配置发送模块和接收模块来完成。 装置最大化配置了 12 个发送压板。当相应发送压板退出时,与之关联的 GOOSE 发送信息都 是清零处理。每个 GOOSE 发送信息中,包含 GOOSE 发送信息和发送装置的“检修状态”开入信 息,供接收侧判别接收信号是否有效使用。 NSR-201R 的 GOOSE 输入、输出虚端子如图 4.3.8 所示。NSR-201R*M 是在 NSR-201R 的 GOOSE 输入虚端子上添加远方就地输入信号,双点遥信、单点遥信输入信号;输出虚端子上添加 遥控合分操作和联闭锁允许信号,如图中虚线所示。
GOOSE插件
单点遥信1 单点遥信1时间 闭锁重合闸3
…… ……

闭锁重合闸1 闭锁重合闸2

GOOSE插件

跳闸 重合 发相邻线闭锁 过负荷告警

闭锁重合闸4 单点遥信95 单点遥信95时间 闭锁重合闸5

遥控1合操作 遥控1分操作
合闸压力低闭锁重合闸 合后位置 跳闸压力低闭锁重合闸 跳闸位置 合闸位置 收相邻线闭锁
…… ……

遥控8合操作 遥控8分操作 联闭锁允许1
…… ……

联闭锁允许8
远方就地 双点遥信1 双点遥信1时间
…… ……

双点遥信8 双点遥信8时间

a)NSR-201RA
远跳1 远跳2 远跳3 远跳4 远跳5 远传1_1 远传1_2 远传1_3 远传1_4 远传1_5 远传2_1 远传2_2 远方就地 远传2_3 双点遥信1 远传2_4 远传2_5 单点遥信1 单点遥信1时间
…… ……

GOOSE插件

闭锁重合闸1 闭锁重合闸2 闭锁重合闸3 闭锁重合闸 4 闭锁重合闸 5 合闸压力低闭锁重合闸

GOOSE插件
跳闸 重合 过负荷告警 远传1 远传2

合后位置
通道异常

跳闸压力低闭锁重合闸 跳闸位置 合闸位置
遥控1合操作 遥控1分操作
…… ……

遥控8合操作 遥控8分操作 联闭锁允许 1
…… ……

双点遥信1时间
…… ……

双点遥信8 双点遥信8时间

联闭锁允许8

单点遥信95 单点遥信95时间

52

第 4 章 硬件原理

b)NSR-201RD/T 图 4.3.8 GOOSE 输入、输出虚端子示意图 保护装置接收到 GOOSE 信号后,还需结合 GOOSE 接收链路是否完好、检修状态压板等因素 决定 GOOSE 开入是否有效,具体关系如下: 接收到的 GOOSE 有效信息= GOOSE 接收信息 & 发送端和接收端检修状态压板一致 & 对 应通信链路正常。 对于断路器跳闸位置,当对应 GOOSE 断链、发送端和接收端检修状态压板不一致时,断路器 跳闸位置保持原来的值。

4.3.6 中央处理与通信插件(CPU RP1001A / RP1002A)
该插件是装置核心部分,由高性能的中央处理器(CPU)和数字信号处理器(DSP)组成,CPU 实 现保护装置的总启动元件和人机界面及后台通信功能,DSP 完成所有的保护算法和逻辑功能。保护 装置采样率为每周波 24 点, 在每个采样点对所有保护算法和逻辑进行并行实时计算, 使得装置具有 很高的固有可靠性及安全性。 CPU 插件内设总启动元件,总启动元件启动后开放出口继电器的正电源,同时完成事件记录及 打印、保护部分的后台通信及与面板通信,另外还具有完整的故障录波功能,录波格式与 COMTRADE 格式兼容,录波数据可单独串口输出或打印输出。 插件有 6 种型号,示意图如下:

53

第 4 章 硬件原理
CPU
ETH1
至保信 TX1 RX2 TX2 至监控 RX3 TX3 至监控 至监控

CPU
RX1 至保信

CPU
RX1 TX1 RX2 TX2 RX3 TX3 至监控 至监控 至保信

ETH2

至监控

ETH3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

RX232 TX232 GND1 RX232 TX232 GND1 IRIG-B+ IRIG-BGND2 FGND

厂家专用调试口

至打印机或打印控制器

差分对时输入

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

RX232 TX232 GND1 RX232 TX232 GND1 IRIG-B+ IRIG-BGND2 FGND

厂家专用调试口

差分对时输入 IRIG-B

至打印机或打印控制器

差分对时输入

1 RX232 2 TX232 3 GND1

厂家专用调试口

RP1001A

RP1002A

RP1003 A

CPU
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RX485 TX485 GND1 RX485 TX485 GND2 RX485 TX485 GND3 FGND
至保信

CPU
RX1 TX1 RX2 至监控 TX2 RX3 TX3 差分对时输入 IRIG-B 至监控 至监控 至保信

CPU
ETH1
至保信

至监控

ETH2

至监控

至监控

ETH3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

RX232 TX232 GND1 RX232 TX232 GND1 IRIG-B+ IRIG-BGND2 FGND

差分对时输入 IRIG-B

厂家专用调试口

至打印机或打印控制器

差分对时输入

1 RX232 2 TX232 3 GND1 4 RX232 5 TX232 6 GND1 7 FGND

厂家专用调试口

至打印机或打印控制器

1 RX232 2 TX232 3 GND1 4 RX232 5 TX232 6 GND1 7 FGND

厂家专用调试口

至打印机或打印控制器

RP1004A

RP1005A

RP1006A

图 4.3.9 CPU 插件背视图
以 RP1001A 插件为例,本插件具备以下接口: (1)3 路独立 MAC 的百兆全速以太网,光电口可选(对应 RP1001,RP1002) 。支 持 南京南 瑞集团公司继电保护技术分公司网络 103 规约,以及 IEC61850 规约。以太网基本配置为电口,可 选配为光口,订货时需要予以说明; (2)1 路厂家专用调试口,RS-232 串口; (3)1 路打印 RS-232 串口:用于本地打印功能; (4)1 路 RS-485 差分对时输入接口:该接口可以接收 1PPS、1PPM、IRIG-B 对时输入信号 保护装置可以通过以下几种方式实现 GPS 对时: (1)无源的 1PPS 秒脉冲对时和 1PPM 分脉冲对时,经 48V 的光耦插件的“对时”开入接收; (2)RS485 差分信号的 1PPS 秒脉冲对时、1PPM 分脉冲对时或 IRIG-B 码信号,经 CPU 板 IRIG-B+,IRIG-B – 端子接入; (3)经监控系统网络接口接收来自监控系统的对时报文; (4)用于智能站时,可从 SV 插件 IRIG-B 光接口接入 IRIG-B 码信号。

54

第 4 章 硬件原理

4.3.7 纵联光纤接口插件(OTM RP1201A/B/C/D/E)
插件由高性能的 FPGA 及光纤模块组成,用于实现光端机远方通信的功能,光纤接头:FC 型 式;光纤类型:单模 CCITT Rec.G652 波长:1310nm 或 1550nm;接收灵敏度:-36dBm。波 长为 1310nm 时, 最大传输距离: <40km; 波长为 1550nm 时, 最大传输距离: <120km。 超过 40km 订货请说明。 插件有五个型号,如图 4.3.10 所示,根据工程需求选用。。NSR-201RD 默认配置为 RP1201A, NSR-201RT 默认配置为 RP1201B。
OTM OTM
TX1

OTM

TX1

RX1

}

RX1

?=??1310nm

TX2

} }

TX1

?=??1310nm
RX1

}

?=??1550nm

RX2

RP1201A

RP1201B

?=??1310nm

RP1201C

OTM
TX1

OTM

RX1

} }

TX1

?=??1550nm
RX1

} }

?=??1550nm

TX2

TX2

?=??1550nm
RX2

?=??1310nm

RX2

RP1201D

RP1201E

图 4.3.10 光端机插件背视图

55

第 4 章 硬件原理

4.3.8 48V 开入插件(BI48V RP1301C)
4.3.8.1 端子描述
01 02 48V+(输出) 48V-(输出) 电源 插件 01 02 48V+(输出) 48V-(输出) 电源 插件 01 02 48V+(输出) 48V-(输出) 电源 插件

23

开入电源监视48V+(输入)

23

开入电源监视48V+(输入)

23

开入电源监视48V+(输入)

31/32 开入负公共端48V-(输入) 01

31/32 开入负公共端48V-(输入) 01

31/32 开入负公共端48V-(输入) 01

打印 对时

打印 对时

打印 对时

02

02

02

03

信号复归

03

信号复归

03

信号复归

04

投检修态

04

投检修态

04

投检修态

05

备用

05

投纵联差动

05

投两侧差动保护

06

投距离保护

06

投距离保护

06

投距离保护

07

投零序保护 投闭锁重合闸 (仅常规保护用) 投双回线相继速动

07

投零序保护 投闭锁重合闸 (仅常规保护用) 投双回线相继速动

07

投零序保护 投闭锁重合闸 (仅常规保护用) 备用

08

08

08

09

09

09

10

投低周保护

10

投低周保护

10

投低周保护 投三侧差动保护

11

备用

11

备用

11

12

备用

12

备用

12

备用

13

KKJ

13

KKJ

13

KKJ

14

TYJ

14

TYJ

14

TYJ

15

HYJ

15

HYJ

15

HYJ

16

TWJ

16

TWJ

16

TWJ

17

HWJ1

17

HWJ1

17

HWJ1

18

HWJ2 收相邻线闭锁

18

HWJ2

18

HWJ2

19

19

收相邻线闭锁

19

收相邻线闭锁

20

备用

20

远跳收信

20

远跳收信

21 22

备用 备用

21 22

远传1 远传2

21 22

远传1 远传2

(a)NSR-201RA

(b)NSR-201RD

(c)NSR-201RT

图 4.3.11 48V 开入插件背板端子及外部接线图 该插件为 48V 光耦开入插件,当 NSR-201R 用于常规变电站时,需配置该插件,用于智能变电 站时,不配置该插件。图 4.3.11(a)-4.3.11(c)为常规变电站 NSR-201R 各种型号保护装置的 48V 开入 插件背板端子定义图。 1. 端子 01-打印

用于手动启动打印最新一次动作报告,一般在保护屏上装设打印按钮。装置通过整定通信参数 “自动打印”选择自动打印或手动打印,当整定为自动打印时,保护装置一旦有动作报告即向打印 机输出,当整定为手动打印时,则需按屏上的打印按钮打印。 2. 端子 02-对时

用于接收 GPS 或其它对时装置发来的秒脉冲接点或光耦信号, 输入的信号必须是无源的, 如下 图所示,推荐使用 RS-485 总线差分信号对时方式(参见 CPU 插件说明) ,这两种对时方式实际使 用时只能选用一种,若用总线对时方式,该输入不接。

56

第 4 章 硬件原理
02 开入公共 保 护 装 置

用光耦

31 / 32

图 4.3.12 对时输入接点示意图 3. 端子 03-信号复归

用于复归保护装置的磁保持信号继电器和液晶的报告显示, 一般在保护屏上装设信号复归按钮。 信号复归也可以通过通信进行远方复归。 4. 端子 04-投检修态

用于防止在保护装置进行试验时,有关报告经通信接口向监控系统发送相关信息,而干扰调度 系统的正常运行,一般在保护屏上设置一个投检修态压板,在装置检修时,将该压板投上,在此期 间进行试验的动作报告不会通过通信口上送,但本地的显示、打印不受影响。正常运行时应将该压 板退出。 5. 端子 05-投纵联差动/投两侧差动保护 当用于 NSR-201RD,端子定义为纵联差动投退压板,用于就地投入或退出纵联差动保护。 当用于 NSR-201RT,端子定义为双端差动投退压板,用于就地投入或退出双端差动保护。 6. 端子 06-投距离保护 距离保护投退压板,用于就地投入或退出距离保护。 7. 端子 07—投零序保护 零序方向过流保护投退压板,用于就地投入或退出零序过流保护。 8. 端子 08-投闭锁重合闸

当开入信号为高电平时,可以实现闭锁重合闸功能,重合闸放电。该开入通常与其它保护装置 的跳闸接点相连,或与屏柜压板相连,数字化保护不用该压板。 9. 端子 09-投双回线相继速动

当用于 NSR-201RA/D,端子定义为双回线相继速动投退压板,用于就地投入或退出双回线相 继速动保护。 10. 端子 10-投低周保护 当用于 NSR-201RA/D,端子定义为低周保护投退压板,用于就地投入或退出低周保护。 11. 端子 11-投三侧差动保护 当用于 NSR-201RT,端子定义为三端差动投退压板,用于就地投入或退出三端差动保护。 12. 端子 13-KKJ 合后位置开入,由操作回路提供。 13. 端子 14-TYJ
57

第 4 章 硬件原理

跳闸压力低开入,由操作回路提供。 14. 端子 15-HYJ 合闸压力低开入,由操作回路提供。 15. 端子 16-TWJ 跳闸位置接点输入,位置接点的作用是: (1)重合闸用; (2)判别线路是否处于运行状态; (3) PT 三相失压且线路无流时,看开关是否在合闸位置,若是则经 1.25s 报 TV 断线。 16. 端子 17-HWJ1 单跳圈断路器合闸位置接点输入,由操作回路提供,或双跳圈断路器合闸位置 1 接点输入,由 操作回路提供。用于线路运行或断开状态判断。 17. 端子 18-HWJ2 当存在双跳圈时,端子用于双跳圈断路器合闸位置 2 接点输入,由操作回路提供。用于线路运 行或断开状态判断。无双跳圈则为备用端子,不接线。 18. 端子 19-收相邻线闭锁 当用于 NSR-201RA/D 时,为收相邻线闭锁开入。 19. 端子 20-远跳 当用于 NSR-201RA 时,为备用端子,不接线。 当用于 NSR-201RD/T 时,为远跳开入。主要为其它装置提供通道切除线路对侧开关,如本侧 母差保护动作,跳闸信号经远跳,结合[远跳经本侧控制]可直接或经对侧启动控制,跳对侧开关。 20. 端子 21-远传 1 当用于 NSR-201RA 时,为备用端子,不接线。 当用于 NSR-201RD/T 时,为远传 1 开入。装置通过远传开入实现接点信号的简单传输功能。 如本侧远跳装置动作,跳闸信号经远传,在对侧保护装置对应开出接点反映出来后,由对侧远跳装 置接收并结合就地判据跳对侧开关。 21. 端子 22-远传 2 当用于 NSR-201RA 时,为备用端子,不接线。 当用于 NSR-201RD/T 时,为远传 2 开入。装置通过远传开入实现接点信号的简单传输功能。 如本侧远跳装置动作,跳闸信号经远传,在对侧保护装置对应开出接点反映出来后,由对侧远跳装 置接收并结合就地判据跳对侧开关。 22. 端子 23-48V+ 电源插件输出的 48V 电源,其正端与本插件的 48V+(23 端子)相连,以便让保护装置监视开 入电源是否正常。 23. 端子 24~30-空端子 空端子,不接线。
58

第 4 章 硬件原理

24. 端子 31、32-48V 光耦- 电源插件输出的 48V 辅助电源,其负端应与本插件的 48V 负公共端 31、32 端子直接相连。

4.3.9 强电开入插件(BI 220V RP1302A、BI110V RP1302B)
有些开入信号可能从较远处引入,如收信接点从通信机房的载波机接至控制室的保护屏,或某 些情况下从断路器处引位置接点至保护屏,这时不宜采用 48V 开入,为此,本装置设置了一个 220V/110VDC 的开入插件。强电开入插件的外部接线端子形式,除屏内功能压板外,其它功能与 48V 开入插件相同,端子定义列表如下。 4.3.9.1 端子描述
220V+/110V+

1102 1104 1106 1108 1110

备用 备用 备用 备用 KKJ TYJ

1112 1114 1116 1118 1120 1122 1124

HYJ TWJ HWJ1 HWJ2 备用 远方跳闸

1126 远传1 1128 远传2 1130 开入电源监视220V+/110V+
220V-/110V-

1132 开入电源监视220V-/110V-

图 4.3.13 220/110VDC 强电开入插件背板端子及外部接线 1. 端子 2-8-备用 不接线。 2. 端子 10-KKJ 合后位置开入,由操作回路提供。 3. 端子 12-TYJ 跳闸压力低开入,由操作回路提供。 4. 端子 14-HYJ 合闸压力低开入,由操作回路提。 5. 端子 16-TWJ

跳闸位置接点输入,位置接点的作用是: (1)重合闸用; (2)判别线路是否处于运行状态; (3) PT 三相失压且线路无流时,看开关是否在合闸位置,若是则经 1.25s 报 TV 断线。 6. 端子 18-HWJ1

59

第 4 章 硬件原理

单跳圈断路器合闸位置接点输入,由操作回路提供,或双跳圈断路器合闸位置 1 接点输入,由 操作回路提供。用于线路运行或断开状态判断。 7. 端子 20-HWJ2

当存在双跳圈时,端子用于双跳圈断路器合闸位置 2 接点输入,由操作回路提供。用于线路运 行或断开状态判断。无双跳圈则为备用端子,不接线。
8. 端子 22-备用 不接线。

9.

端子 24-远方跳闸

装置通过远跳为其他保护装置提供通道切除线路对侧开关。如本侧失灵保护动作,跳闸信号经 远跳开入,借助装置数字通道传送至对侧保护装置,结合[远跳受本侧控制]控制字可直接或经启动控 制后,跳开对侧开关。 10. 端子 26-远传 1 装置通过远传开入实现接点信号的简单传输功能。如本侧远跳装置动作,跳闸信号经远传,在 对侧保护装置对应开出接点反映出来后,由对侧装置接收并结合就地判据跳对侧开关。 11. 端子 28-远传 2 装置通过远传开入实现接点信号的简单传输功能。如本侧远跳装置动作,跳闸信号经远传,在 对侧保护装置对应开出接点反映出来后,由对侧装置接收并结合就地判据跳对侧开关。 12. 端子 30-220/110VDC 开入电源监视 外接开入电源 220/110VDC 正极,用于电源监视。 13. 端子 32-220/110VDC 开入负公共端 外接开入 220/110VDC 电源负极,作为开入公共端。

4.3.10 开入开出插件(BIBO RP1314C)
当 NSR-201R 保护装置应用于智能变电站时,需配置本插件。图 4.3.14 显示了插件的开入端 子定义,图 4.3.15 显示了插件的开出端子定义, 图 4.3.16 显示了插件相应的外部端子定义。
104 105 48V光耦+(输出) 48V光耦-(输出) 104 105 48V光耦+(输出) 48V光耦-(输出)

1131 开入电源监视48V+(输入) 1132 开入电源监视48V-(输入) 1125 打印 1126 信号复归 1127 检修状态 1128 备用 1129 1130 备用 备用

1131 开入电源监视48V+(输入) 1132 开入电源监视48V-(输入) 1125 打印 1126 信号复归 1127 检修状态 1128 备用 1129 1130 投就地操作 投解锁操作

a.纯数字化保护

b.保测一体

60

第 4 章 硬件原理

图 4.3.14 开入开出插件的开入端子定义图
BSJ-1 BJJ-1

01 02 03 04 05 06

}

中 央 信 号

OUT1-1

07 08 09 10 11 12 13 14

OUT1-2

YX-BJJ YX-BSJ

}

OUT2-1

遥 信

OUT2-2

} }

OUT3-1

15 16 17 18 19 20 21 22

出 口 1 出 口 2

OUT3-2

OUT4-1

OUT4-1

} }

出 口 3 出 口 4

图 4.3.15 开入开出插件的出口接点输出图
RP1314 BSJ-1 COM1 YX_BJJ OUT1-1 OUT1-2 OUT2-1 OUT2-2 OUT3-1 OUT3-2 OUT4-1 OUT4-2 空端子 打印 检修状态 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 BJJ-1 YX_BSJ YX_COM1 OUT1-1 OUT1-2 OUT2-1 OUT2-2 OUT3-1 OUT3-2 OUT4-1 OUT4-2 空端子 信号复归 备用 备用 开入负公共 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 BSJ-1 COM1 YX_BJJ OUT1-1 OUT1-2 OUT2-1 OUT2-2 OUT3-1 OUT3-2 OUT4-1 OUT4-2 空端子 打印 检修状态 RP1314 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 BJJ-1 YX_BSJ YX_COM1 OUT1-1 OUT1-2 OUT2-1 OUT2-2 OUT3-1 OUT3-2 OUT4-1 OUT4-2 空端子 信号复归 备用 投解锁操作 开入负公共 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

29 备用 开入电源监视 31

投就地操作 29 开入电源监视 31

a.纯数字化保护

b.保测一体

图 4.3.16 开入开出插件外部端子图 BSJ 为装置故障报警继电器,输出接点包括 BSJ-1、YX_BSJ ,均为常闭接点,装置退出运行 如装置失电、内部故障时均闭合。其中 BSJ-1 接中央信号,YX_BSJ 接遥信。 BJJ 为装置异常告警继电器,输出接点包括 BJJ-1、YX_BJJ,均为常开接点,装置异常如 PT 断线、TWJ 异常、CT 断线等,仍有保护在运行时,发异常告警信号,接点闭合。其中 BJJ-1 接中 央信号,YX_BJJ 接遥信。 TJ 为装置备用出口继电器,输出接点包括 OUT1-1、OUT1-2、OUT2-1、OUT2-2、OUT3-1、 OUT3-2、OUT4-1、OUT4-2,均为常开接点。 端子 25 为定义为打印,用于手动启动打印最新一次动作报告,一般在保护屏上装设打印按钮。 装置通过整定通信参数 “自动打印”选择自动打印或手动打印,当整定为自动打印时,保护装置一 旦有动作报告即向打印机输出,当整定为手动打印时,则需按屏上的打印按钮打印。 端子 26 为定义为信号复归, 用于复归保护装置的磁保持信号继电器和液晶的报告显示, 一般在 保护屏上装设信号复归按钮。

61

第 4 章 硬件原理

端子 27 为定义为投检修态, 用于防止在保护装置进行试验时, 有关报告经通信接口向监控系统 发送相关信息,而干扰调度系统的正常运行,一般在保护屏上设置一个投检修态压板,在装置检修 时,将该压板投上,在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送,但本地的显示、打印不受 影响。正常运行时应将该压板退出。 端子 29 在用于保测一体装置时(NSR-201R*M),为投就地操作压板,需要从装置液晶上实现 开关遥控时需要投上该压板。 端子 30 在用于保测一体装置时(NSR-201R *M),为投解锁操作压板,不需要装置内部集成的 联闭锁功能时需要投上该压板。 端子 31 为定义为开入电源监视,电源插件输出的 48V 电源,其正端与本插件的 48V+(23 端 子)相连,以便让保护装置监视开入电源是否正常。 端子 32 为定义为 48V 光耦+,电源插件输出的 48V 辅助电源,其负端应与本插件的 48V 负公 共端 32 端子直接相连。

4.3.11 继电器出口插件 1(BO RP1351A)
图 4.3.17 显示了出口插件 1 的输出接点, 图 4.3.18 显示了插件相应的外部端子定义。
BSJ-1 BJJ-1 XHJ XTJ

01 02 03 04 05 07 06 08 09 10 11

YX-BJJ YX-BSJ

YX-HJ YX-TJ

} }

}

FXJ-1

13 14 15 16 17 18 19 20

中 央 信 号

FXJ-2

GFH-1

遥 信

GFH-2

} }

HJ-1

23 24 25 26

双回线 速动
HJ-2

}

过 负 荷 告 警 跳 3

}

TJ-1

27 28

TJ-2

遥 信

TJ-3

}闸 32
31

29 30

} }

合 闸 1 合 闸 2 跳 闸 1 跳 闸 2

图 4.3.17 继电器出口插件 1 接点输出图
RP1351 BSJ-1 XHJ COM1 YX_BJJ YX_HJ YX_COM2 FXJ-1 FXJ-2 GFH-1 GFH-2 空 端子 HJ-1 HJ-2 TJ-1 TJ-2 TJ-3 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 BJJ-1 XTJ YX_BSJ YX_COM1 YX_TJ 空 端子 FXJ-1 FXJ-2 GFH-1 GFH-2 空 端子 HJ-1 HJ-2 TJ-1 TJ-2 TJ-3 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

图 4.3.18 继电器出口插件 1 外部端子图 BSJ 为装置故障报警继电器,输出接点包括 BSJ-1、YX_BSJ ,均为常闭接点,装置退出运行 如装置失电、内部故障时均闭合。其中 BSJ-1 接中央信号,YX_BSJ 接遥信。 BJJ 为装置异常告警继电器,输出接点包括 BJJ-1、YX_BJJ,均为常开接点,装置异常如 PT

62

第 4 章 硬件原理

断线、TWJ 异常、CT 断线等,仍有保护在运行时,发异常告警信号,接点闭合。其中 BJJ-1 接中 央信号,YX_BJJ 接遥信。 XTJ、XHJ 分别保护跳闸和重合闸动作磁保持信号继电器,保护跳闸时 XTJ 闭合并保持,重合 闸时 XHJ 闭合并保持,需按信号复归按钮或由通信口发远方信号复归命令才返回。 当用于 NSR-201RA 且双回线相继速动功能投入时,FXJ-1、FXJ-2 为双回线的发相互闭锁信号 继电器输出的常开接点,当本线路Ⅲ段距离元件动作时接点闭合;当双回线相继速动功能不投时, 该接点可不接。 GFH 为过负荷告警继电器,输出接点包括 GFH-1、GFH-2,均为常开接点。 TJ、 HJ 分别为保护跳闸、 重合闸动作出口继电器, 输出瞬动常开接点。 其中 YX_TABC、 YX_HJ 接点接遥信,HJ-1、TJ-1 接断路器操作回路,其它供作故障录波起动、失灵用。如果断路器有两个 跳闸线圈,则用 TJ-2 去起动操作回路的第二个跳圈。

4.3.12 继电器出口插件 2(BO RP1352A)
图 4.3.19 显示了开出插件的输出接点,图 4.3.20 显示了相应的外部端子定义。
TDGJ-1

01 02 03 04 05 06 07 08

TDGJ-2

TDGJ-3

TDGJ-4

}

C_BSJ C_FXJ C_FXJ

18 19 20

}

YC1-1

BSJ/发信
YC1-2

25 26 27 28 29 30 31 32

通道 告警

FXJ

} 22
21 23 24

发 信 复归收 发信机

YC2-1

RST RST

}

YC2-2

}

远 传

图 4.3.19 继电器出口插件 2 接点输出图
RP1352 TDGJ-1 TDGJ-2 TDGJ-3 TDGJ-4 备用 备用 备用 备用 空端子 C_FXJ FXJ RST YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 TDGJ-1 TDGJ-2 TDGJ-3 TDGJ-4 备用 备用 备用 备用 C_BSJ COM FXJ RST YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

图 4.3.20 继电器出口插件 2 端子定义图 TDGJ 为通道告警继电器,输出接点为常开接点。通信异常(定值不匹配、回路异常、误码率 高等情况)时,装置在推出告警报文信息时,同时驱动 TDGJ 告警继电器,输出接点信号。其中 TDGJ-1、TDGJ-2、TDGJ-3、TDGJ-4 在通道故障时闭合。 YC 为远传继电器,输出常开接点。YC1-1、YC1-2 为远传 1 对应接点,YC2-1、YC2-2 为远传 2 对应接点。装置给出两套远传接点,可分别给两套远方启动跳闸装置。

63

第 4 章 硬件原理

4.3.13 继电器出口插件 3(BO RP1317A)
本插件为失灵出口插件,如果不用失灵功能,则不需要选配本插件。图 4.3.21 显示了开出插件 的输出接点,图 4.3.22 显示了相应的外部端子定义。
SL1-1

01 02 03 04 05 06 07 08

SL1-2

SL2-1

SL2-2

}

TJ1-1

09 10 11 12 13 14 15 16

TJ1-2

失 灵 出 口

TJ2-1

TJ2-2

}

备 用 出 口

图 4.3.21 继电器出口插件 2 接点输出图
RP1317 SL1-1 SL1-2 SL2-1 SL2-2 TJ1-1 TJ1-2 TJ2-1 TJ2-2 备用 备用 备用 备用 备用 备用 备用 备用 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 SL1-1 SL1-2 SL2-1 SL2-2 TJ1-1 TJ1-2 TJ2-1 TJ2-2 备用 备用 备用 备用 备用 备用 备用 备用 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

图 4.3.22 继电器出口插件 2 端子定义图 SLJ 为失灵出口继电器,输出接点为常开接点。其中 SL1-1、SL1-2、SL2-1、SL2-2 在启失灵 元件动作时闭合。在本装置中,主保护、后备距离、零序保护等元件动作时启失灵出口继电器动作, 低周保护、过负荷等元件动作时不启失灵。 TJ 为跳闸出口继电器,输出常开接点。TJ1-1、TJ1-2、TJ2-1、TJ2-2 在保护跳闸时闭合。

4.3.14 电压切换插件(VSU RP1355A)
图 4.3.23 电压切换插件原理图,图 4.3.24 显示了相应的外部端子定义。

64

第 4 章 硬件原理

图 4.3.23 电压切换插件原理图
RP1355 UA1 UC1 US1 UB UL UA2 UC2 US2 FG_2YQJ 1YQJ WZXH2-1 WZXH1-2 COM2 TSDZ1 PTSY1 空端子 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 UB1 UL1 UA UC US UB2 UL2 FG_1YQJ 2YQJ WZXH1-1 COM1 WZXH2-2 TSDZ1 PTSY1 空端子 KM02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

图 4.3.24 电压切换插件端子图 WZXH 为母线位置信号继电器,输出接点 WZXH1-1、WZXH2-1 为常闭接点,WZXH1-2、 WZXH2-2 为常开接点,均为瞬动接点。当工作在一母位置时 WZXH1-1 打开、WZXH1-2 接点闭合; 工作在二母位置时 WZXH2-1 打开、WZXH2-2 接点闭合。 TSDZ 为双母同时带电工作指示继电器,输出常开接点。 PTSY 为双母同时失压指示继电器,输出常开接点。 当每个母线刀闸均有“常开 ”、 “常闭”两个位置信号接入插件时,则端子 YQJ(1YQJ、2YQJ) 、 FG_YQJ(FG_1YQJ、FG_2YQJ)分别接相应母线刀闸的“常开” 、 “常闭”位置;当每个母线刀 闸仅有“常开”位置信号接入装置时,则 1YQJ、FG_2YQJ 并接一母刀闸的“常开”位置,2YQJ、 FG_1YQJ 并接二母刀闸的“常开”位置;当每个母线刀闸仅有“常闭”位置信号接入装置时,则 1YQJ、FG_2YQJ 并接二母刀闸的“常闭”位置,2YQJ、 FG_1YQJ 并接一母刀闸的“常闭”位 置。

65

第 4 章 硬件原理

4.3.15 操作回路插件(220VSWI

RP1356A1,110VSWI

RP1356B1)

图 4.3.25 操作回路插件原理图,图 4.3.26 显示了相应的外部端子定义。

图 4.3.25 操作回路插件原理示意图
RP1356 CZ+ TJR-1 SGZ-1 TWJ3 COM2 KKJ TWJ4 TYJ1 QYD HYD TYD HWJTWJSH STJ-1 空 端子 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 TJR-1 SGZ-1 COM1 HWJ2 TWJ2 COM3 KHDX1 HYJ2 TJR TJQ TQ HQ ST ZH STJ-1 CZ02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

图 4.3.26 操作回路插件端子图 CZ+为操作电源正的输入端子,CZ-为操作电源负的输入端子。 TJR-1 为 TJR 跳闸时重动的一付常开空接点输出端子。 SGZ-1 为事故总信号,由 KKJ 和 TWJ 的常开接点串接输出端子。 HWJ2 和 TWJ3 为公共端 COM1 的合位监视和跳位监视的常开接点输出端子。
66

第 4 章 硬件原理

TWJ2 和 KKJ 为公共端为 COM2 的跳位监视和合后位置常开接点输出端子。 TWJ4、KHDX1、TYJ1、HYJ2 为公共端 COM3 的跳位监视常闭接点、控回断线常开接点、跳 闸压力低的和合闸压力低的常开接点输出端子。 QYD、HYD 和 TYD 为气压低、合闸压力低和跳闸压力低的正电输入端子。 TJR 和 TJQ 为保护跳闸的正电输入端子。 TQ 和 HQ 分别为断路器操作机构的跳圈、合圈接入端,HWJ-和 TWJ-为合位监视和跳位监视 的负电输入端子。 ZH、SH 和 ST 为重合闸、手合和手跳的正电输入端,手跳时重动出 STJ-1 常开空接点输出端 子。 操作回路跳合闸保持电流在 0.5A~4A 范围自适应,超出此范围的情况需要在订货时特别注明 实际的跳合闸保持电流。

67

第 4 章 硬件原理

4.3.16 遥信开入插件(测控专用 BI 220V RP1301A、BI110V RP1301B)
4.3.16.1 端子描述
01 02 220V+(输出) 220V-(输出) 电源 插件

23

开入电源监视220V+(输入)

31/32 开入负公共端220V-(输入) 01

遥信开入备用 遥信开入备用

02

03

遥信开入备用

04

遥信开入备用 遥信开入备用

05

06

遥信开入备用

07

遥信开入备用 遥信开入备用 遥信开入备用

08

09

10

遥信开入备用

11

遥信开入备用 遥信开入备用 遥信开入备用

12

13

14

遥信开入备用

15

遥信开入备用

16

遥信开入备用 遥信开入备用

17

18

遥信开入备用

19

遥信开入备用

20

遥信开入备用

21 22

遥信开入备用 遥信开入备用

图 4.3.27 48V 开入插件背板端子及外部接线图 强电开入插件,仅在保测一体化装置中,用于遥信硬开入。

68

第 5 章 定值整定

第 5 章 定值整定
装置定值包括设备参数定值、装置参数、保护定值、软压板定值四部分。装置的设备参数定值、 装置参数和软压板定值为不分区定值。保护定值有 30 个独立分区,可以满足电力系统不同的运行工 况和系统参数,正常运行时,只有一个保护定值区有效。NSR-201R 系列装置的设备参数、装置参 数和软压板定值的整定项、整定原则各个型号基本相同,各型装置的保护定值项略有区别,以下分 别介绍。 注意! 零序电流电压基于 3I0 和 3U0 整定,负序电流电压基于 I2 和 U2(相) 。

5.1 设备参数定值
5.1.1 NSR-201RA 型装置设备参数列表
表 5.1-1 NSR-201RA 设备参数定值
序号 1 2 3 4 5 定值名称 定值区号 被保护设备 CT 一次额定值 CT 二次额定值 PT 一次额定值 1~30 最长8个汉字 0~9999A 1~5A 0~1200KV 定值范围

5.1.2 NSR-201RD 型装置参数列表
表 5.1-2 NSR-201RD 设备参数定值
序号 1 2 3 4 5 6 定值名称 定值区号 被保护设备 CT 一次额定值 CT 二次额定值 PT 一次额定值 通道类型 1~30 最长8个汉字 0~9999A 1~5A 0~1200KV 可选“0:专用光纤” 、 “1:复用光纤” 、 “2:复用载波” 、 “3:收发信机” 定值范围

5.1.3 NSR-201RT 型装置参数列表
表 5.1-3 NSR-201RT 设备参数定值
序号 1 2 3 4 5 定值名称 定值区号 被保护设备 CT 一次额定值 CT 二次额定值 PT 一次额定值 1~30 最长8个汉字 0~9999A 1~5A 0~1200KV
69

定值范围

第 5 章 定值整定

序号 6 7

定值名称 通道一类型 通道二类型

定值范围 可选“0:专用光纤” 、 “1:复用光纤” 、 “2:复用载波” 、 “3:收发信机” 可选“0:专用光纤” 、 “1:复用光纤” 、 “2:复用载波” 、 “3:收发信机”

5.1.4 定值描述
1. 定值区号 当前有效的定值区。保护定值有 30 套可供切换,装置参数不分区,只有一套定值。 2. 被保护设备

可整定的 16 位汉字区位码,可整定为 8 个汉字或 16 个字母(或数字) ,汉字和字母(或数字) 也可混合整定,此定值仅用于报文打印。 3. CT 一次额定值 为一次系统中电流互感器原边的额定相电流值。 4. CT 二次额定值 为一次系统中电流互感器副边的额定相电流值。 5. PT 一次额定值 为一次系统中电压互感器原边的额定线电压值;PT 二次额定值固定为 100.00V,不需整定。 6. 通道类型(通道一类型、通道二类型) 根据现场通道方式选择: “0:专用光纤” 、 “1:复用光纤” 、 “2:复用载波” 、 “3:收发信机” 。

5.2 装置参数定值
5.2.1 定值列表
表 5.2-1 装置参数
序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 定值名称 打印机波特率 高速打印使能 自动打印使能 定值一二次切换 采样值一二次切换 语种 时区 A 网 IP 地址 A 网子网掩码 A 网使用 B 网 IP 地址 B 网子网掩码 B 网使用 0,1 0,1 0,1 0,1 1,2 1,2 0,1,2 -12~13 定值范围 4800,9600,19200,38400,57600,115200

70

第 5 章 定值整定

序号 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32.

定值名称 C 网 IP 地址 C 网子网掩码 C 网使用 装置地址 厂站地址 103 规约号 103 协议时标格式 SNTP1A 网 IP 地址 SNTP1A 网 IP 地址 SNTP2A 网 IP 地址 SNTP2A 网 IP 地址 厂站名 间隔开关名称 串口 A 波特率 串口 B 波特率 串口 A 校验方式 串口 B 校验方式 对时方式 对时源接入地址 最长 8 个汉字 最长 8 个汉字 0,1 0~65535 0~65535 0,1 0,1

定值范围

600,1200,2400,4800,9600,19200,38400,115200 600,1200,2400,4800,9600,19200,38400,115200 0,1,2 0,1,2 分脉冲对时,秒脉冲对时,IRIG-B 对时,IEEE1588 对时 1~32

5.2.2 定值描述
1.[打印机波特率] 用于设定本地串口打印机的波特率值。 2. [高速打印使能] 当整定为”1”时,打印机在部分牺牲打印质量的前提下会提高打印速度。 3. [自动打印使能] 当整定为”1”时,且装置有产生新的报文时,会自动发送到本地串口打印机打印。 4.[定值一二次切换] 当整定为“1”时,保护定值采用一次值设定;当整定为“2”时,保护定值采用二次值设定。 注意! 本说明书按采用二次值整定作说明。定值单的定值范围中的 In 为 1 或 5,分别对应于 CT 二次 额定值为 1A 或 5A。 5.[采样值一二次切换]

71

第 5 章 定值整定

当整定为“1”时,采样模拟量采用一次值显示,当整定为“2”时,采样模拟量采用二次值显示。 6.[语种] 当整定为“0”时,装置语言为中文;当整定为“1”时,装置语言为英文;当整定为“2”时, 装置语言为其他语种,如法语、俄语等。 7.[时区] 表示装置所在地区的时区。如中国为东 8 区,则该值整定为 8,依次类推。 8.[A 网 IP 地址]、[A 网子网掩码]、[B 网 IP 地址]、[B 网子网掩码]、[C 网 IP 地址]、[C 网子网掩 码] 分别对应设定 3 个独立网卡的 IP 地址和子网掩码。 9. [A 网使用]、[B 网使用]、[C 网使用] 分别对应设定 3 个独立网口是否允许使用。 10. [装置地址]、[厂站地址] 装置地址为装置的通信地址,每个变电站内装置地址必须保持唯一,不能重复。 厂站地址为装置所在厂站的地址,同一个变电站内,所有装置的厂站地址相同。 11.[103 规约号] 取值 0,1,取值 0 代表采用网络 103 规约,取值 1 代表采用串口 103 规约。 12.[103 协议时标格式] 当整定为“0”时,IEC103 通信报文采用 4 字节时标,即所有变位、状态、告警、动作信号均 采用时、分、秒、毫秒的报文格式上送;当整定为“1”时,IEC103 通信报文均采用 7 字节时标, 即时标中包含年、月、日、时、分、秒及毫秒。 13. [SNTP1A 网 IP 地址]、[SNTP1B 网 IP 地址]、[SNTP2A 网 IP 地址]、[SNTP2B 网 IP 地址] SNTP1A 网 IP 地址:按照现场 SNTP 服务器 1 的 A 网 IP 地址整定。 SNTP1B 网 IP 地址:按照现场 SNTP 服务器 1 的 B 网 IP 地址整定。 SNTP2A 网 IP 地址:按照现场 SNTP 服务器 2 的 A 网 IP 地址整定。 SNTP2B 网 IP 地址:按照现场 SNTP 服务器 2 的 B 网 IP 地址整定。 当现场不采用 IEC61850 规约通讯时,需将这四个参数整定为 255.255.255.255 即可。 14. [厂站名]、[间隔开关名称] 厂站名为装置所在厂站的名称。 间隔开关名称为装置所在间隔的名称。 这两个参数可整定的 16 位汉字区位码,可整定为 8 个汉字或 16 个字母(或数字) ,汉字和字母(或 数字)也可混合整定,仅用于报文打印。

72

第 5 章 定值整定

15. [串口 A 波特率]、[串口 B 波特率] 用于设定通讯串口 A、串口 B 的波特率值。 16. [串口 A 校验方式]、[串口 B 校验方式] 用于设定通讯串口 A、串口 B 的校验方式。取值 0,1,2,取值 0 代表无校验方式,取值 1 代表 代表奇校验方式,取值 2 代表代表偶校验方式。 17.[对时方式] 用于设定对时方式。1:分脉冲对时;2:秒脉冲对时;3:IRIG-B 对时;4:IEEE1588 对时。 18.[对时源接入地址] 用于设定外部对时源接入装置的地址。接入地址可选: 外部时钟源 接入地址 1 4 8 13 外部时钟源接入插件 CPU 插件(RP1001) BI 插件 GOOSE 插件(RP1202) 支持对时方式 分脉冲对时(差分) 、秒脉冲对时(差分) 、IRIG-B 对时 分脉冲对时(空节点) 、秒脉冲对时(空节点) IRIG-B 对时、IEEE1588 对时

SV-RX 插件(RP1203) IRIG-B 对时、IEEE1588 对时

选择 “分脉冲对时”或“秒脉冲对时” ,装置可接收 IEC103 或 IEC61850 后台报文对时。如采 用空节点对时方式,外部对时源消失时,装置不报警;采用差分方式,外部对时源消失时,装置报 警。 选择“IRIG-B 对时”或“IEEE1588 对时” ,装置不接收 IEC103 或 IEC61850 报文对时。当外 部对时源消失时,装置报警。 注意! 装置参数可以由调试人员根据现场情况整定。

5.3 保护定值
5.3.1 NSR-201RA 型装置保护定值
NSR-201RA 型装置保护定值列于下表: 表 5.3-1 保护定值 序 号
1 2 3 4 5 6 7 8

定值 名称
变化量启动电流定值 零序启动电流定值 负序启动电流定值 线路正序阻抗定值 线路正序灵敏角 线路零序阻抗定值 线路零序灵敏角 线路总长度

单位
A A A Ω ° Ω ° km

定值 范围
0.02~10.00A ×In 0.02~10.00A ×In 0.02~10.00A ×In 0.05~655.35Ω/In 45°~89° 0.05~655.35Ω/In 45°~89° 0~655.35km

序 号
23 24 25 26 27 28 29 30

定值 名称
接地距离偏移角 相间距离偏移角 零序过流Ⅰ段定值 零序过流Ⅰ段时间 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序过流Ⅲ段定值 零序过流Ⅲ段时间

单位
° ° A s A s A s

定值 范围
0°,15°, 30° 0°,15°, 30° 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s

73

第 5 章 定值整定
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 振荡闭锁过流定值 零序补偿系数 KZ 接地距离Ⅰ段定值 接地距离Ⅱ段定值 接地距离Ⅱ段时间 接地距离Ⅲ段定值 接地距离Ⅲ段四边形 接地距离Ⅲ段时间 相间距离Ⅰ段定值 相间距离Ⅱ段定值 相间距离Ⅱ段时间 相间距离Ⅲ段定值 相间距离Ⅲ段四边形 相间距离Ⅲ段时间 振荡闭锁元件 距离保护Ⅰ段 距离保护Ⅱ段 距离保护Ⅲ段 距离保护Ⅲ段四边形 不对称相继速动 双回线相继速动 零序过流Ⅰ段 零序过流Ⅱ段 零序过流Ⅲ段 零序过流Ⅳ段 零序过流Ⅰ段经方向 零序过流Ⅱ段经方向 Ω Ω s Ω Ω s Ω Ω s Ω Ω s A 0.02~30.00A ×In 0.00~2.00 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 零序过流Ⅲ段经方向 PT 断线退出零序Ⅰ段 低周保护 低周经滑差闭锁 投重合闸 重合闸检同期 重合闸检线无压母有压 重合闸检线有压母无压 重合闸检线无压母无压 重合闸不检 Ⅲ段及以上保护闭重 多相故障闭锁重合闸 PT 断线闭锁重合闸 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 零序过流Ⅳ段定值 零序过流Ⅳ段时间 零序过流加速段定值 PT 断线相过流定值 PT 断线相过流时间 过负荷告警定值 过负荷告警时间 低周滑差闭锁定值 低周低压闭锁定值 低周保护低频定值 低周保护时间定值 重合闸时间 同期合闸角 A s A A s s A Hz/s V Hz s s ° 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.50~20.00 Hz/s 60.00~100.00V 45.00~50.00 Hz 0.01~10.00s 0.01~10.00s 0°~90°

运行方式控制字: “1”表示功能投入, “0”表示功能退出

5.3.2 NSR-201RD 型装置保护定值
NSR-201RD 型装置保护定值列于下表: 表 5.3-2 保护定值 序 号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 74

定值 名称
变化量启动电流定值 零序启动电流定值 负序启动电流定值 差动动作电流定值 CT 断线差流定值 本侧识别码 对侧识别码 线路正序阻抗定值 线路正序灵敏角 线路零序阻抗定值 线路零序灵敏角 线路总长度 振荡闭锁过流定值 零序补偿系数 KZ

单位
A A A A A

定值 范围
0.02~10.00A ×In 0.02~10.00A ×In 0.02~10.00A ×In 0.02~30.00A ×In 0.02~30.00A ×In 0~65535 0~65535

序 号
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

定值 名称
相间距离Ⅲ段四边形 相间距离Ⅲ段时间 接地距离偏移角 相间距离偏移角 零序过流Ⅰ段定值 零序过流Ⅰ段时间 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序过流Ⅲ段定值 零序过流Ⅲ段时间 零序过流Ⅳ段定值 零序过流Ⅳ段时间 零序过流加速段定值 PT 断线相过流定值

单位
Ω s ° ° A s A s A s A s A A

定值 范围
0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0°,15°, 30° 0°,15°, 30° 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.02~30.00A ×In

Ω ° Ω ° km A

0.05~655.35Ω/In 45°~89° 0.05~655.35Ω/In 45°~89° 0~655.35km 0.02~30.00A ×In 0.00~2.00

第 5 章 定值整定
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 接地距离Ⅰ段定值 接地距离Ⅱ段定值 接地距离Ⅱ段时间 接地距离Ⅲ段定值 接地距离Ⅲ段四边形 接地距离Ⅲ段时间 相间距离Ⅰ段定值 相间距离Ⅱ段定值 相间距离Ⅱ段时间 相间距离Ⅲ段定值 纵联差动保护 CT 断线闭锁差动 通信内时钟 远跳经本侧控制 振荡闭锁元件 距离保护Ⅰ段 距离保护Ⅱ段 距离保护Ⅲ段 距离保护Ⅲ段四边形 不对称相继速动 双回线相继速动 零序过流Ⅰ段 零序过流Ⅱ段 零序过流Ⅲ段 零序过流Ⅳ段 Ω Ω s Ω Ω s Ω Ω s Ω 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 零序过流Ⅰ段经方向 零序过流Ⅱ段经方向 零序过流Ⅲ段经方向 PT 断线退出零序Ⅰ段 低周保护 低周经滑差闭锁 投重合闸 重合闸检同期 重合闸检线无压母有压 重合闸检线有压母无压 重合闸检线无压母无压 重合闸不检 Ⅲ段及以上保护闭重 多相故障闭锁重合闸 PT 断线闭锁重合闸 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 39 40 41 42 43 44 45 46 47 PT 断线相过流时间 过负荷告警定值 过负荷告警时间 低周滑差闭锁定值 低周低压闭锁定值 低周保护低频定值 低周保护时间定值 重合闸时间 同期合闸角 s s A Hz/s V Hz s s ° 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.50~20.00 Hz/s 60.00~100.00V 45.00~50.00 Hz 0.01~10.00s 0.01~10.00s 0°~90°

运行方式控制字: “1”表示功能投入, “0”表示功能退出

5.3.3 NSR-201RT 型装置保护定值
NSR-201RT 型装置保护定值列于下表: 表 5.3-3 保护定值 序 号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

定值 名称
变化量启动电流定值 零序启动电流定值 负序启动电流定值 差动动作电流定值 CT 断线差流定值 本侧识别码 通道一对侧识别码 通道二对侧识别码 线路正序阻抗定值 线路正序灵敏角 线路零序阻抗定值 线路零序灵敏角 线路总长度 振荡闭锁过流定值 零序补偿系数 KZ 接地距离Ⅰ段定值

单位
A A A A A

定值 范围
0.02~10.00A ×In 0.02~10.00A ×In 0.02~10.00A ×In 0.02~30.00A ×In 0.02~30.00A ×In 0~65535 0~65535 0~65535

序 号
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

定值 名称
相间距离Ⅲ段定值 相间距离Ⅲ段四边形 相间距离Ⅲ段时间 接地距离偏移角 相间距离偏移角 零序过流Ⅰ段定值 零序过流Ⅰ段时间 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序过流Ⅲ段定值 零序过流Ⅲ段时间 零序过流Ⅳ段定值 零序过流Ⅳ段时间 零序过流加速段定值 PT 断线相过流定值 PT 断线相过流时间

单位
Ω Ω s ° ° A s A s A s A s A A s

定值 范围
0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0°,15°, 30° 0°,15°, 30° 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 75

Ω ° Ω ° km A Ω

0.05~655.35Ω/In 45°~89° 0.05~655.35Ω/In 45°~89° 0~655.35km 0.02~30.00A ×In 0.00~2.00 0.05~200.00Ω/In

第 5 章 定值整定
17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 接地距离Ⅱ段定值 接地距离Ⅱ段时间 接地距离Ⅲ段定值 接地距离Ⅲ段四边形 接地距离Ⅲ段时间 相间距离Ⅰ段定值 相间距离Ⅱ段定值 相间距离Ⅱ段时间 三侧差动保护 两侧差动保护 CT 断线闭锁差动 通道一通信内时钟 通道二通信内时钟 远跳经本侧控制 振荡闭锁元件 距离保护Ⅰ段 距离保护Ⅱ段 距离保护Ⅲ段 距离保护Ⅲ段四边形 不对称相继速动 零序过流Ⅰ段 零序过流Ⅱ段 零序过流Ⅲ段 零序过流Ⅳ段 Ω s Ω Ω s Ω Ω s 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 41 42 43 44 45 46 47 48 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 过负荷告警定值 过负荷告警时间 低周滑差闭锁定值 低周低压闭锁定值 低周保护低频定值 低周保护时间定值 重合闸时间 同期合闸角 零序过流Ⅰ段经方向 零序过流Ⅱ段经方向 零序过流Ⅲ段经方向 PT 断线退出零序Ⅰ段 低周保护 低周经滑差闭锁 投重合闸 重合闸检同期 重合闸检线无压母有压 重合闸检线有压母无压 重合闸检线无压母无压 重合闸不检 Ⅲ段及以上保护闭重 多相故障闭锁重合闸 PT 断线闭锁重合闸 s A Hz/s V Hz s s ° 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.50~20.00 Hz/s 60.00~100.00V 45.00~50.00 Hz 0.01~10.00s 0.01~10.00s 0°~90° 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

运行方式控制字: “1”表示功能投入, “0”表示功能退出

5.3.4 NSR-201RAQ 型装置保护定值
NSR-201RAQ 型装置保护定值列于下表:

表 5.3-2 保护定值
序 号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 76

定值 名称
变化量启动电流定值 零序启动电流定值 负序启动电流定值 线路正序阻抗定值 线路正序灵敏角 线路零序阻抗定值 线路零序灵敏角 线路总长度 振荡闭锁过流定值 零序补偿系数 KZ 接地距离Ⅰ段定值 接地距离Ⅱ段定值 接地距离Ⅱ段时间 接地距离Ⅲ段定值 接地距离Ⅲ段四边形 接地距离Ⅲ段时间 相间距离Ⅰ段定值

单位
A A A Ω ° Ω ° km A Ω Ω s Ω Ω s Ω

定值 范围
0.02~10.00A ×In 0.02~10.00A ×In 0.02~10.00A ×In 0.05~655.35Ω/In 45°~89° 0.05~655.35Ω/In 45°~89° 0~655.35km 0.02~30.00A ×In 0.00~2.00 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In

序 号
23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

定值 名称
接地距离偏移角 相间距离偏移角 零序过流Ⅰ段定值 零序过流Ⅰ段时间 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序过流Ⅲ段定值 零序过流Ⅲ段时间 零序过流Ⅳ段定值 零序过流Ⅳ段时间 零序过流加速段定值 PT 断线相过流定值 PT 断线相过流时间 过负荷告警定值 过负荷告警时间 低周滑差闭锁定值 低周低压闭锁定值

单位
° ° A s A s A s A s A A s s A Hz/s V

定值 范围
0°,15°, 30° 0°,15°, 30° 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.02~30.00A ×In 0.01~10.00s 0.50~20.00 Hz/s 60.00~100.00V

第 5 章 定值整定
18 19 20 21 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 相间距离Ⅱ段定值 相间距离Ⅱ段时间 相间距离Ⅲ段定值 相间距离Ⅲ段四边形 相间距离Ⅲ段时间 振荡闭锁元件 距离保护Ⅰ段 距离保护Ⅱ段 距离保护Ⅲ段 距离保护Ⅲ段四边形 不对称相继速动 双回线相继速动 零序过流Ⅰ段 零序过流Ⅱ段 零序过流Ⅲ段 零序过流Ⅳ段 零序过流Ⅰ段经方向 零序过流Ⅱ段经方向 Ω s Ω Ω s 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0.05~200.00Ω/In 0.05~200.00Ω/In 0.01~10.00s 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 零序过流Ⅲ段经方向 PT 断线退出零序Ⅰ段 低周保护 低周经滑差闭锁 投重合闸 重合闸检同期 重合闸检线无压母有压 重合闸检线有压母无压 重合闸检线无压母无压 重合闸不检 Ⅲ段及以上保护闭重 多相故障闭锁重合闸 PT 断线闭锁重合闸 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 40 41 42 43 低周保护低频定值 低周保护时间定值 重合闸时间 同期合闸角 Hz s s ° 45.00~50.00 Hz 0.01~10.00s 0.01~10.00s 0°~90°

运行方式控制字: “1”表示功能投入, “0”表示功能退出

5.3.5 装置的定值描述
5.3.5.1 NSR-201R 型装置定值描述 ? 保护定值整定说明 1. [变化量启动电流定值]

按躲过正常负荷电流波动的最大值整定,一般整定为 0.2In。对于负荷变化剧烈的线路(如 电气化铁路、轧钢、炼铝等) ,可以适当提高定值以免装置频繁启动;线路两侧建议按一次电流 相同整定。 2. [零序启动电流定值] 按躲过最大零序不平衡电流整定;线路两侧建议按一次电流相同整定。 3. [负序启动电流定值] 负序启动电流:按躲过最大负序不平衡电流整定,定值范围为 0.1In~0.5In。 4. [差动动作电流定值] 差动保护的最低启动值, 需躲过正常运行时的最大差流, 建议整定: 一次电流 400A~700A。 5. [CT 断线差流定值] 当 TA 不闭锁差动保护时,差动保护的动作值。 6. [本侧识别码]、[对侧识别码]、[通道一本侧识别码]、[通道二对侧识别码]

将本侧识别码在 0~65535 之间任意整定,注意一条线路两侧保护装置的本侧识别码不要 相同,对侧识别码整定为对侧保护装置的识别码。自环试验时将本侧识别码和对侧识别码整定

77

第 5 章 定值整定

为一致。建议一个电网内任意两套保护的识别码不要重复。 7. [线路正序阻抗定值]、[线路零序阻抗定值] 线路全长的参数,用于测距计算。 8. [线路正序灵敏角]、[线路零序灵敏角] 分别按线路的正序、零序阻抗角整定。 9. [线路总长度] 按实际线路长度整定,单位为公里,用于测距计算。 10. [振荡闭锁过流定值] 按躲过线路最大静稳负荷电流整定。 11. [零序补偿系数 KZ]

KZ =

Z 0 L ? Z 1L ,其中 Z 0 L 和 Z1L 分别为线路的零序和正序阻抗;建议采用实测值,如无 3Z1L

实测值,则将计算值减去 0.05 作为整定值。 12. [接地距离Ⅰ段定值] 按全线路阻抗的 0.8~0.85 倍整定,对于有互感的线路,应适当减小。 13. [相间距离Ⅰ段定值] 按全线路阻抗的 0.8~0.9 倍整定。 14. [相间距离Ⅱ段定值]、[相间距离Ⅱ段时间] 、[相间距离Ⅲ段定值]、[相间距离Ⅲ段时间]、 [接地距离Ⅱ段定值]、[接地距离Ⅱ段时间] 、[接地距离Ⅲ段定值]、[接地距离Ⅲ段时间] 按段间配合的需要整定,对本线末端故障有灵敏度。 15. [接地距离Ⅲ段四边形]、[相间距离Ⅲ段四边形] 按作为长线末端变压器后故障的远后备整定。不需要四边形距离继电器时定值整为与Ⅲ段 距离定值相同。 16. [零序过流Ⅰ段定值]、 [零序过流Ⅰ段时间]、 [零序过流Ⅱ段定值]、 [零序过流Ⅱ段时间]、 [零 序过流Ⅲ段定值]、[零序过流Ⅲ段时间]、[零序过流Ⅳ段定值]、[零序过流Ⅳ段时间] 零序定值必须满足零序过流Ⅰ段定值≥零序过流Ⅱ段定值≥零序过流Ⅲ段定值≥零序过流 Ⅳ段定值>零序启动电流定值。 17. [零序过流加速段定值] 应保证线路末端接地故障有足够的灵敏度。 18. [过负荷告警定值]、[过负荷告警时间] 相电流过负荷告警定值和延时定值。按不小于最大允许运行电流整定。

78

第 5 章 定值整定

19. [PT 断线过流定值]、[PT 断线过流时间] PT 断线过流定值,按实际情况整定,对本线末端故障有灵敏度。 20. [接地距离偏移角]: 为扩大测量过渡电阻能力,接地距离Ⅰ、Ⅱ段的特性圆可向第一象限偏移,建议线路长度 ≥40km 时取 0°,≥10km 时取 15°,<10km 时取 30°。 21. [相间距离偏移角]: 为扩大测量过渡电阻能力,相间距离Ⅰ、Ⅱ段的特性圆可向第一象限偏移,建议线路长度 ≥10km 时取 0°,≥2km 时取 15°,<2km 时取 30°。 注意! 对于阻抗定值,即使某一元件不投,仍应按整定原则和配合关系整定。 [接地距离Ⅲ段四边形]≥[接地距离Ⅲ段定值]≥[接地距离Ⅱ段定值]≥[接地距离Ⅰ段定值] [相间距离Ⅲ段四边形]≥[相间距离Ⅲ段定值]≥[相间距离Ⅱ段定值]≥[相间距离Ⅰ段定值] Ⅱ段阻抗对本线末端故障有灵敏度。 注意! 对于各零序电流定值, 均应大于零序启动电流定值。 并且应当满足以下整定原则和配合关系。 [零序过流Ⅱ段定值]≥[零序过流Ⅲ段定值]≥[零序过流Ⅳ段定值]≥[零序启动电流定值] 注意! 对于启动元件(电流变化量启动、零序电流启动、负序电流启动) ,线路两侧应按一次电流 定值相同折算至二次整定。 ? 运行方式控制字整定说明 所有运行方式控制字,整定为“1”表示功能投入、 “0”表示功能退出。 1. [纵联差动保护]

运行时将这个控制字置“1” ,要将纵联差动保护退出,可通过退出屏上的对应保护压板实 现。 2. [两侧差动保护] [三侧差动保护]

[两侧差动保护]控制字置“1” ,投入两侧差动保护;[三侧差动保护] 控制字置“1” ,投入 三侧差动保护。 3. [CT 断线闭锁差动] 当 CT 发生断线时,若需闭锁差动保护,则将该控制字置为“1” ,否则置为“0” 。

79

第 5 章 定值整定

4.

[通信内时钟] 参见§3.5.3。

5.

[远跳经本侧控制]

当收到对侧的远跳信号时,若需本侧启动才开放跳闸出口,则需将该控制字置“1” ,否则 该控制字置“0” 。不使用远跳功能时,建议将该控制字置“1” 。 6. [振荡闭锁元件] 当所保护的线路不会发生振荡时,该控制字置“0” ,否则置“1” 。 7. [距离保护Ⅰ段]、[距离保护Ⅱ段]、[距离保护Ⅲ段]

分别为三段距离保护的投入控制字,置“1”时相应的接地和相间距离保护投入,置“0” 时退出。 8. [双回线相继速动] 双回线相继速动保护功能投退控制字,置“1”时该保护功能投入,置“0”时退出。 9. [不对称相继速动] 不对称相继速动保护功能投退控制字,置“1”时该保护功能投入,置“0”时退出。 10. [零序过流Ⅰ段]、[零序过流Ⅱ段] 、[零序过流Ⅲ段]、[零序过流Ⅳ段] 为零序过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段保护功能投退控制字,置“1”时该保护功能投入,置“0” 时退出。 11. [零序过流Ⅰ段经方向]、[零序过流Ⅱ段经方向]、[零序过流Ⅲ段经方向] 为零序过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护经零序功率方向闭锁投入控制字,相应段控制字置“1”时该 段经方向闭锁,置“0”时不经方向闭锁。 12. [PT 断线退出零序Ⅰ段] PT 断线时,该控制字置 1 则闭锁零序Ⅰ段保护,否则取消零序Ⅰ段方向,但不闭锁保护。 13. [投重合闸] 该控制字置 1 则重合闸功能投入。 14. [重合闸检同期]、[检线无压母有压]、[检线有压母无压]、[检线无压母无压]、[重合闸不检] 为重合闸方式控制字,重合闸不投时,这些控制字无效。 [重合闸检同期]置“1”时投入重合闸检同期方式。当线路电压大于 40V,三相母线电压均 大于 40V,且线路电压和母线电压间的相位在整定范围内时,检同期条件满足。 [检线无压母有压]置“1”时投入重合闸检线路无压母线有压方式。当线路电压小于 30V, 且无同期电压异常,同时母线电压大于 40V 时,检线路无压母线有压条件满足。 [检线有压母无压]置“1”时投入重合闸检母线无压线路有压方式。当三相母线电压均小于 30V,且无母线 PT 断线,同时线路电压大于 40V 时,检母线无压线路有压条件满足。 [检线无压母无压]置“1”时投入重合闸检线路无压母线无压方式。当三相母线电压均小于
80

第 5 章 定值整定

30V 且无母线 PT 断线,同时线路电压小于 30V 且无同期电压异常时,检线路无压母线无压条 件满足。 [重合闸不检]置“1”时重合闸过程中不检定线路或母线的带电情况。 上述控制字可单独使用,也可组合使用,如[检线无压母有压]、[检线无压母无压]同时投入 即为 “检线路无压方式” ; [检线有压母无压]、 [检线无压母无压]同时投入即为 “检母线无压方式” ; 三者同时投入即为“检任一无压方式” ;上述三者使用时可同时投入“重合闸检同期方式” 。 注意! 当采用手合允许继电器时,手合方式不受重合闸投入与否以及重合闸方式控制字的控制,固 定投入检同期方式和检无压方式,即同期、线路无压、母线无压三者满足任一条件即输出手 合接点。 15. [Ⅲ段及以上闭重] 为Ⅲ段及大于Ⅲ段的保护动作时闭锁重合闸的控制字,置“1”时,Ⅲ段及大于Ⅲ段的保护 动作闭锁重合闸。 16. [多相故障闭重] 为两相及以上故障跳闸时是否闭锁重合闸控制字。置“1”在多相故障跳闸时重合闸放电。 17. [PT 断线闭锁重合] 为 PT 断线时是否闭锁重合闸控制字。置“1”在 PT 断线时重合闸放电。

5.4 软压板定值
5.4.1 NSR-201RA 软压板定值
表 5.4-1 软压板定值
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 定值名称 距离保护软压板 零序保护软压板 双回线相继速动软压板 低周保护软压板 停用重合闸软压板 远方修改定值 远方切换定值区 远方控制压板 定值说明 投各段距离保护及 PT 断线后投入相过流保护 投零序方向过流保护 投双回线相继速动功能 投低周保护 投闭锁重合闸功能 远方修改定值使能 远方切换定值区使能 远方控制压板使能

5.4.2 NSR-201RD 软压板定值
表 5.4-2 软压板定值
序号 1 2 3 定值名称 纵联差动保护软压板 距离保护软压板 零序保护软压板 投纵联差动保护 投各段距离保护及 PT 断线后投入相过流保护 投零序方向过流保护
81

定值说明

第 5 章 定值整定

4 5 6 7 8 9

双回线相继速动软压板 低周保护软压板 停用重合闸软压板 远方修改定值 远方切换定值区 远方控制压板

投双回线相继速动功能 投低周保护 投闭锁重合闸功能 远方修改定值使能 远方切换定值区使能 远方控制压板使能

5.4.3 NSR-201RT 软压板定值
表 5.4-3 软压板定值
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 定值名称 三侧差动保护软压板 两侧差动保护软压板 距离保护软压板 零序保护软压板 低周保护软压板 停用重合闸软压板 远方修改定值 远方切换定值区 远方控制压板 投三侧差动保护 投两侧差动保护 投各段距离保护及 PT 断线后投入相过流保护 投零序方向过流保护 投低周保护 投闭锁重合闸功能 远方修改定值使能 远方切换定值区使能 远方控制压板使能 定值说明

[纵联差动保护软压板](NSR-201RD) 、[三侧差动保护软压板](NSR-201RT) 、[两侧差动保 护软压板](NSR-201RT) 、 [双回线相继速度软压板](NSR-201RA) 、[距离保护软压板]、[零序保 护软压板]、[低周保护软压板]等软压板定值和保护屏上的硬压板为“与”的关系,当预投入某项保护功 能时,必须同时投入相应的软压板和硬压板。当不需软压板功能时,可将这几个软压板定值整定为 “1”。 [停用重合闸软压板] 和屏上“投闭锁重合闸”硬压板为“或”的关系,[停用重合闸软压板]整定为 “1”时, 任何故障三相跳闸并闭锁重合闸, 一般应置“0”。 不 管 [停用重合闸软压板] 整定为“1”还是“0”, 外部闭重输入总是有效。 [远方修改定值] 只能在就地修改。当该值被整定为“1”时,后台可以通过 IEC60870-5-103 规 约或 IEC61850 规约进行装置参数和保护定值整定等操作。 [远方切换定值区] 只能在就地修改。当该值被整定为“1”时,后台可以通过 IEC60870-5-103 规约或 IEC61850 规约进行定值区切换操作。 [远方控制压板] 只能在就地修改。当该值被整定为“1”时,后台可以通过 IEC60870-5-103 规 约或 IEC61850 规约进行装置功能软压板、GOOSE 出口软压板整定等操作。 使用软压板定值,运行人员可方便地从远方投入或退出保护功能,特别适用于无人值守变电站。

5.5 GOOSE 软压板定值(仅适用于智能变电站)
装置设有 GOOSE 发送软压板功能,最多可以提供 12 个 GOOSE 发送软压板。每个 GOOSE 发送软压板的具体名称可通过描述定值整定,如:对应跳闸信号的软压板,取名 GOOSE 跳闸软压 板,对应闭重信号的软压板,取名 GOOSE 闭重软压板等。不用的压板可以隐藏。当相关软压板置 零时,对应 GOOSE 输出信号强制清零。
82

第 5 章 定值整定

表 5.5-1 GOOSE 软压板定值
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 定值名称 GOOSE 发送软压板 1 GOOSE 发送软压板 2 GOOSE 发送软压板 3 GOOSE 发送软压板 4 GOOSE 发送软压板 5 GOOSE 发送软压板 6 GOOSE 发送软压板 7 GOOSE 发送软压板 8 GOOSE 发送软压板 9 GOOSE 发送软压板 10 GOOSE 发送软压板 11 GOOSE 发送软压板 12 定值说明 NSR-201R 典型配置 GOOSE 跳闸软压板 GOOSE 重合闸软压板 GOOSE 启失灵软压板 GOOSE 闭重软压板 备用 备用 备用 备用 备用 备用 备用 备用

5.6 SV 软压板定值
装置设有 SV 接收软压板功能,最多可以提供 6 个 SV 接收软压板。一般宜根据保护装置所接 MU 个数来设置 SV 接收软压板个数,因此 SV 接收软压板名称宜和所接 MU 一一对应,每个 SV 接 收软压板的具体名称可通过描述定值整定。如:对应边开关电流 MU 的 SV 接收软压板,取名:边 开关电流 MU 投入软压板;对应保护电压 MU 的 SV 接收软压板,取名:保护电压 MU 投入软压板, 对于本工程不用的压板可以隐藏。 表 5.6-1 列出了各种情况下 SV 接收软压板的典型配置。 (1)配置方式 1:保护电流、保护电压和同期电压分别接自不同 MU; (2)配置方式 2:保护电流、保护电压接自线路 MU,同期电压接自母线 MU; (3)配置方式 3:保护电流、保护电压、同期电压均接自线路 MU。

表 5.6-1 SV 软压板定值
序号
1

定值名称
MU 投 入 软 压 板1

配置方式 1
电流 MU 投入软压板

配置方式 2

配置方式 3
压板

线路间隔 MU 投入软压板 线路间隔 MU 投入软

2

MU 投 入 软 压 保护电压 MU 投入软 同期电压 MU 投入软压板 备用 板2 压板 MU 投 入 软 压 同期电压 MU 投入软 备用 板3 压板 MU 投 入 软 压 备用 板4 MU 投 入 软 压 备用 板5 MU 投 入 软 压 备用 板6

3

备用 备用 备用 备用

4

备用 备用 备用

5

6

83

第 5 章 定值整定

当相关 SV 软压板置零时,保护装置不再处理该 MU 传送的交流量。并对相应保护做如下 处理:

表 5.6-4 SV 软压板投退对保护的影响情况
序号 1 2 3 压板名称 线路间隔 MU 投入软压板 保护电压 MU 投入软压板 同期电压 MU 投入软压板 定值说明 当该压板退出时, 退出所有电流相关保 护 当该压板退出时,退电压相关保护 当该压板退出时, 退重合闸检无压和检 同期功能

5.7 调试参数
NSR-201R 系列装置设置有调试参数且调试参数项目内容均一致。 表 5.7-1 调试参数 序号 1 定值名称 出口传动使能 投出口传动功能 定值说明

装置正常运行和测试时,[出口传动使能]整定为“0”。当且仅当在测试时需要进行装置出口检查 而又不具备试验加模拟量的情况时,可将[出口传动使能]整定为“0”,一旦出口检查结束,需要立即 将[出口传动使能]整定为“0”,回复正常状态。 当[出口传动使能]整定为“1”时,装置报警灯亮,同时,装置面板显示“出口传动测试”报文。 此时可以进入“调试菜单”下“出口传动测试”菜单项,查找对应的出口名称进行出口传动操作, 操作成功则有对应出口的变位记录。若[出口传动使能]整定为“0”时,进入“调试菜单”下“出口传 动测试”菜单项,对相应的出口名称进行出口传动操作时,装置面板显示“出口传动未使能” ,但装 置不报警。 注意! 装置正常运行和测试时,[出口传动使能]整定为“0”。当出口传动结束,在装置投运前需要立即 将[出口传动使能]整定为“0”,回复正常状态。 当[出口传动使能]整定为“1”时,装置报警灯亮,同时,装置面板显示“出口传动测试”报文。 此时可以进入“调试菜单”下“出口传动测试”菜单项,查找对应的出口名称进行出口传动操作, 操作成功则有对应出口的变位记录。若[出口传动使能]整定为“0”时,进入“调试菜单”下“出口传 动测试”菜单项,对相应的出口名称进行出口传动操作时,装置面板显示“出口传动未使能” ,但装 置不报警。 注意! 装置正常运行和测试时,[出口传动使能]整定为“0”。当出口传动结束,在装置投运前需要立即 将[出口传动使能]整定为“0”,回复正常状态。

84

第 5 章 定值整定

5.8 测控定值
5.8.1 NSR-201R*M 型装置测控定值
NSR-201R*M 型装置保护定值列于下表: 表 5.6 测控定值 序 号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1

定值 名称
测量 CT 一次额定值 测量 CT 二次额定值 线路侧额定电压 母线侧额定电压 同期无压定值 同期有压定值 滑差定值 频差定值 压差定值 角差定值 导前时间 自动合闸方式

单位
A A V V V V Hz/s Hz V ° ms

定值 范围
100~9999 1~5 0.00~380.00V 0.00~380.00V 0.00~120.00V 0.00~120.00V 0.00~1.00 Hz/s 0.00~0.5 Hz 0.00~5.77V 0°~ 30° 0~700ms 0,1

序 号
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

定值 名称
相角补偿时钟数 同期捕抓时间 遥控 1 展宽时间 遥控 2 展宽时间 遥控 3 展宽时间 遥控 4 展宽时间 遥控 5 展宽时间 遥控 6 展宽时间 遥控 7 展宽时间 遥控 8 展宽时间

单位
0~11 S ms ms ms ms ms ms ms ms 0~120

定值 范围

0~60000ms 0~60000ms 0~60000ms 0~60000ms 0~60000ms 0~60000ms 0~60000ms 0~60000ms

运行方式控制字: “1”表示功能投入, “0”表示功能退出
2 相角补偿使能 0,1

5.8.2 NSR-201R*M 型装置测控定值描述
1. 测量 CT 一次额定值 为一次系统中测量电流互感器原边的额定相电流值。 2. 测量 CT 二次额定值 为一次系统中测量电流互感器副边的额定相电流值。 3. [线路侧额定电压] 断路器线路侧输入额定电压。 4. [母线侧额定电压] 断路器母线侧输入额定电压。 5. [同期无压定值] 检同期的无压定值门槛。 6. [同期有压定值] 检同期的有压定值门槛。 7. [滑差定值] 滑差变化率闭锁定值。 8. [频差定值] 开关两侧频差定值。
85

第 5 章 定值整定

9. [压差定值] 压差定值。 10. [角差定值] 相角差定值。 11. [导前时间] 同期等待时间。 12. [相角补偿时钟数] 母线侧电压 Ua 为长针,线路侧电压 Usa 为短针,对应钟点数范围:0~11。 13. [同期捕抓时间] 同期点捕捉最长时间。 14. [遥控 1 展宽时间] 遥控命令 1 展宽时间。 15. [遥控 2 展宽时间] 遥控命令 2 展宽时间。 16. [遥控 3 展宽时间] 遥控命令 3 展宽时间。 17. [遥控 4 展宽时间] 遥控命令 4 展宽时间。 18. [遥控 5 展宽时间] 遥控命令 5 展宽时间。 19. [遥控 6 展宽时间] 遥控命令 6 展宽时间。 20. [遥控 7 展宽时间] 遥控命令 7 展宽时间。 21. [遥控 8 展宽时间] 遥控命令 8 展宽时间。 ? 运行方式控制字整定说明 1. [自动合闸方式]

合闸方式选择:0 自动判断,1 无压,2 有压,3 无条件合 2.
86

[相角补偿使能]

第 5 章 定值整定

0:没有补偿 ;1:有补偿

87

第 6 章 测控功能

第 6 章 测控功能
6.1 交流量采集
装置可以采集 Ua、Ub、Uc、3U0、Ia、Ib、Ic 和线路同期电压 Usa。电压、电流等电气量采用 的是交流采样方法,A/D 转换采用 16 位高精度 A/D 转换器件,每周波采样 64 点,电气量的计算采 用傅立叶算法。经采样计算,装置输出各路电压、电流以及三个线电压的有效值,并计算出有功功 率、无功功率、功率因数、频率、谐波畸变率等参数。其中电压、电流的精度为 0.2%,功率精度为 0.5%,频率精度优于为 0.003Hz。各电气量的测量原理如下: 周期的电流、电压信号可表示为:

x(t ) = c0 + ∑ [ak cos kω1t + bk sin kω1t ]
k =1



式中

ω1 ——周期函数的角频率,

ω1 =

2π T ;

k 为谐波次数; c0 为直流分量

2 ak = N bk = 2 N

∑ x(n) cos( N
n =0

N ?1



kn)
,N 为每周波采样点数

∑ x(n) sin( N
n=0

N ?1



kn)

由此可以计算出信号第 k 次谐波幅值、相角、有效值: 幅值
2 ckm = ak + bk2

? k = arctg (?
相角

bk ) ak bk )+π ak

(ak>0)

? k = arctg (?


(ak<0)

有效值

ck =

1 1 2 ckm = (ak + bk2 ) 2 2

利用上式将交流信号进行分解,可以计算电压、电流信号各次谐波及总的有效值和有功功率、 无功功率、功率因素。 根据国家标准《电能质量:公用电网谐波,GB/T14549-93》中的相关要求,计算电网谐波畸变 率,装置监视高达 15 次电压、电流谐波畸变率:

HRU k =
第 k 次谐波电压含有率 HRUk:

Uk ×100% U1

式中:Uk——第k次谐波电压(均方根值);U1——基波电压(均方根值)。
88

第 6 章 测控功能

HRI k =
第 k 次谐波电流含有率 HRIk:

Ik ×100% I1

式中:Ik——第k次谐波电流(均方根值);I1——基波电流(均方根值)。

THDu =
电压总谐波畸变率 THDu:

∑U
k =2

M

2 k

U1

× 100%

THDi =
电流总谐波畸变率 THDi:

∑I
k =2

M

2 k

I1

× 100%

6.2 开关量采集
变电站测控装置采集的开关量信号,即远动所称的遥信量,反应的是变电站一次设备的运行状 态、控制设备的动作信号以及报警信号等信息,调度员以此为依据确定设备工况并决定是否进行操 作。其信息的正确与否直接影响系统的运行方式、自动化设备的正确动作和调度人员的决策,对电 网的正常运行具有重要意义。 测控装置对遥信量采集的原理是硬件上先对信号输入进行光电隔离变换,将强电的通断信号转 换为数字量的“0” 、 “1”电平,然后进行定时采样处理。遥信量发生改变时,测控装置进行记录并 打上时标,形成事件顺序记录 (Sequence of Events,SOE)。 由于现场结点信号抖动或电磁干扰影响,开关量信号发生抖动。为防止遥信误报或漏报,装置 一方面对遥信信号进行硬件滤波,另一方面对信号进行软件滤波。软件滤波方案如图 6.1 所示。本 装置为每一个遥信专门设计了一个遥信去抖时间定值 Td,其物理意义是继电器接点最长抖动时间。 当信号抖动时间Δt 小于参数 Td,信号抖动后有恢复为以前的稳定状态,确定为电磁干扰影响,抖 动被滤除,如图 6.1a 所示。当信号发生抖动时记录此刻时间,如果信号经过Δt 时间的抖动,然后 达到一个稳定状态,稳定时间大于 Td,可以确认发生信号变位,如图 6.1b 所示。
Δt
接点信号

Td
光隔后信号 Δt Td

a.误遥信被滤除

b.遥信变位时接点抖动滤波 图 6.1 SOE 遥信滤波方案

6.3 遥控输出
装置具有八路 GOOSE 遥控输出,每路遥控可以分别进行合闸或分闸。每一路遥控操作必须经 过遥控选择、返校、执行几个步骤,确保遥控操作的正确。 装置需要“远方/当地”的 GOOSE 输入,当装置进行后台或调度遥控时,必须使把手处于“远

89

第 6 章 测控功能

方”位置;当装置进行当地面板操作时,必须使把手处于“当地”位置。

6.4 同期合闸
NSR-300 装置具有完善的自动准同期合闸功能, 以母线 A 相电压 Ua 与线路同期电压 Usa 作同 期判别。具有幅值补偿功能和相角补偿功能,现场适应能力强。采用高精度算法,合闸准确。断路 器具有多种合闸方式,包括同期合闸、合环合闸、无压合闸、试验合闸等,可以采用专用控制命令, 也保留普通的合闸命令。当采用普通合闸命令时,装置将根据两侧输入电压信号,自动判断合闸方 式,进行相应合闸操作。

6.4.1 同期合闸操作
同期操作过程如下: 1) A 相电压与同期电压经过变压器隔离及放大后,由 CPU 进行采集计算,得出 Ua、Usa 的幅 值、相位差和频率; 2) 当断路器任意一侧电压幅值小于定值 Uhv 或者大于 120%额定值时,认为电压幅值异常, 退出同期判断。如果断路器两侧同期电压二次额定值不相同,即 Ua 和 Usa 额定值不同,则归算至 Ua 侧进行计算。 3) 当断路器两侧电压差的绝对值大于定值 Du 时,认为电压差异常,退出同期判断。 4) 判断断路器两侧频率是否正常。当断路器任意一侧的频率小于 58Hz,或大于 62Hz,认为 频率大小异常,退出同期判断。当断路器两侧频率差的绝对值大于定值ΔF 时,认为频率差异常, 退出同期状态。当断路器两侧频率差的变化率 df/dt 大于定值 df/dt 时,认为频差变化率异常,退出 同期状态。 5)装置 采用恒定越前时间的同期原理,在断路器两侧电压的相角差为零之前的一定时间发出合 闸信号,当断路器的主触头闭合时,断路器两侧电压的相角差为零,对电网的冲击最小。 从测控装置发出合闸信号到断路器主触头闭合所经历的时间是断路器的合闸导前时间,主要包 括出口继电器动作时间和断路器合闸时间,合闸导前时间由定值 Tdq 设定。测控装置根据合闸导前 时间和合闸点两侧电压的滑差推算出合闸越前相角,装置在此越前相角发出合闸信号,同期合闸越 前相角可按下式求得:

δ yj = ω si Tdq +
其中 Tdq 为合闸导前时间;

1 ?ω si 2 Tdq 2 ?t

ωsi 为计算点的滑差角速度,Δωsi/Δt 为滑差角加速度
由于计及滑差角速度及角加速度,可以求得最佳的合闸导前角。

6.4.2 无压合闸操作
1) 计算 Ua、Usa 电压幅值及频率。 2) 若 Ua、Usa 两电压至少有一电压幅值相对于额定值的百分数小于定值 Unv,则为无压合闸 方式,合闸输出。

6.4.3 合环合闸操作
1) 计算 Ua、Usa 电压幅值及频率。 2) 若两侧电压幅值的百分数均大于定值 Uhv,两侧频率相同,两相角差小于允许合闸相位差, 则合环合闸输出,否则合环合闸失败。

90

第 6 章 测控功能

6.4.4 试验合闸操作
当装置收到试验合闸命令后,将直接进行断路器合闸操作,不经过检同期或检无压判断。

6.4.5 自动合闸判断
当装置收到自动合闸判断命令后,将按照装置同期定植参数中的“自动合闸方式”参数设置进 行合闸操作。如果其为 0,则为自动判断方式,装置根据断路器两侧电压情况自动进行合闸方式判 断;如果参数为 1,则只进行无压合闸操作,如果不满足无压条件则不进行合闸;如果参数为 2,则 只进行有压合闸操作,不满足条件不合闸;如果参数为 3,则进行无条件合闸操作。

6.5 幅值补偿和相角补偿
现场经常出现断路器两侧输入电压幅值不同或相角有固定偏差的情况,需要进行幅值补偿或相 角补偿。

6.5.1 幅值补偿
输入装置电压 Ua 和 Usa 是否需要进行幅值调整。同期参数中具有定值“Ue1”和“Ue2” ,分别 对于输入电压 Ua 和 Usa 的二次侧额定值。将其按照实际情况进行设置后,装置将自动进行幅值调 整。

6.5.2 相角补偿
装置具有相角补偿功能,当装置输入的电压 Ua 和 Usa 不是同名电压,存在固有相角时,可以 进行相角补偿。同期定值参数中具有定值“相角补偿使能”和“相角补偿时钟数” 。当“相角补偿使 能”定值置为“1”时,允许角度补偿,补偿的角度由“相角补偿钟点数”定值设定。 “角度补偿钟 点数”是这样确定的,当开关合上后,此时开关两侧输入电压向量角度即是需要补偿的角度。以 Ua 电压向量为时钟的长针,其指向十二点;以 Usa 电压向量为时钟的短针,其指向时钟几点,则设置 该定值为几。装置根据输入的钟点数,即能进行同期相角补偿。例如 Ua 输入为 R 相电压,Usa 输入 为 RY 线电压,则应设定 Clock 为 11,装置将自动将电压向量 Usa 顺时针补偿 30 度。

6.6 全站防误闭锁
NSR-300 系列测控一体装置具有完善的全站性防误闭锁功能, 除判别本间隔电气回路的闭锁条 件外,还可以对其它跨间隔的相关闭锁条件进行判别。除了对相应设备状态进行判别外,还可以对 采集的相关模拟量进行判别。如操作隔离开关判别 CT 无电流,合地刀时判断 CVT 或 PT 无电压, 双母线停役一条母线前拉母联断路器时应判断其 CT 无电流等等。确保变电站的安全操作。 NSR-300 系列测控一体装置具备直接上网的功能,在一个单元装置中可以监听到网上其余装置 的以太网报文,一个单元装置就可以获得变电站内全部的状态信息,从而使完全实时控制闭锁成为 可能,它包括以下几个方面的内容: 1) 控制闭锁的完备性:可以用站内任一个开关、地刀或网门等信息参与控制闭锁。 2) 控制闭锁的实时性:单元测控单元装置的实时刷新,保证了控制闭锁的实时性,从而提高 了控制的可靠性。 3) 控制闭锁的独立性:控制闭锁逻辑存放于单元测控单元装置内,与后台计算机系统无关, 即使无后台系统也可实现全站的控制闭锁。

91

第 6 章 测控功能

6.6.1 防误闭锁逻辑
装置的防误闭锁逻辑由专用的组态软件下载,每个出口对象的分闸、合闸逻辑具有独立的防误 闭锁逻辑。

6.6.2 遥控闭锁

收到控制命令

闭锁 Y N 闭锁规则检查 Y 控制失败 控制开出

N

图 6.2 控制闭锁框图 当装置收到遥控操作命令时,检查相应的防误闭锁逻辑,满足条件才允许出口,不满足条件, 禁止出口。图 6.2 所示为测控装置控制闭锁框图。

6.6.3 防误闭锁接点
装置为每个操作对象设计了一对防误闭锁接点,共八个接点,为用户手动操作提供防误闭锁安 全保障。防误闭锁接点采用自动输出和后台控制两种方式。输出方式的选择由装置参数中的“闭锁 自动输出”确定。当其为 1 时,为自动输出;为 0 时,为遥控输出。 1) 自动输出 自动开出时,测控单元一直进行闭锁规则检查,当条件满足,则手动闭锁接点闭合;条件不满 足,则手动闭锁接点分开。 2) 遥控输出: 正常情况下,防误闭锁接点断开。当用户需要进行当地手动操作时,可以通过当地后台监控, 先进行防误操作预演。当地后台计算机记录操作顺序,然后按顺序逐个向对应的测控装置发出合上 防误闭锁接点的指令。测控装置接收到指令后判断防误闭锁逻辑,条件满足后合上相应的防误闭锁 接点。操作成功,则对刚才的测控装置发出断开闭锁接点的命令,并顺序向下一个操作对象对应的 测控装置发出合上闭锁接点的命令,进行下一个操作。 采用以上机制进行变电站的当地手动操作,即可以实现操作的电气闭锁,又能够防止运行人员 走错间隔,同时它还解决了专门的微机五防系统存在的“走空程”现象。专门的微机五防系统通常 是采用编码锁来闭锁当地操作,只是解决了用一把微机钥匙依操作顺序开锁问题,机构之间没有在 机械上的直接联系,并不是强制闭锁。用微机钥匙开锁后不一定对机构进行操作,就可转人下一步 操作,即发生“走空程”现象。一旦发生“走空程”现象,就意味着误操作事故的可能发生。而监 控系统的测控装置去闭锁当地手动操作,当一个操作没有完成时,由于反应一次设备的状态量信号 没有改变,监控系统将不会允许进行下一项操作,确保了操作的正确可靠。

92

第 7 章 人机接口

第 7 章 人机接口
用户可以通过保护装置的键盘操作进入保护装置获取各种信息,也可以通过保护装置前面板的 以太网口将 PC 机与保护装置相连,借助于辅助软件可以浏览保护装置内的信息和监视保护装置的 运行状态,同时也可以通过保护装置背部的以太网接口借助变电站自动化系统软件实现上述功能。 本章将介绍人机接口,菜单树结构,液晶显示等相关功能,以及如何通过键盘操作实现定值输 入,浏览报文等相关操作。

7.1 人机接口概述
7.1.1 设计
人机接口功能由专门的人机接口模块实现。 人机接口模块将用户需要重点关注的信息提取出来, 并通过点亮或者熄灭指示灯,或者把信息在液晶屏幕上显示等手段提供给用户。同时,用户可以通 过键盘操作去查找需要了解的信息。 人机接口模块主要包括以下几个部分:
?

液晶显示

NSR 系列保护装置采用单色显示液晶,分辨率为 320*240,用于显示本间隔主接线图、运行状 态、参数、定值、调试操作菜单、故障报文数据等。提供液晶背光电源控制功能,有键按下或有新 信息显示时点亮,否则 5 分钟后自动关闭背光电源。
?

键盘 LED 信号指示灯 通信网口

?

?

7.1.2 保护装置键盘
装置使用 8 个标准键,分别为(1) "左行"键("?") 、(2) "上行"键("▲") 、(3) "右行"键("?") 、 (4) "下行"键("▼") 、(5) "+"键、 (6) "-"键、 (7) "确认"键、 (8) "取消"键;以及 4 个功能键:其中 一个为"区号"键,另外三个为 F1、F2 和 F3。 显示屏左侧由上到下排列有 4 个按键,分别为:区号、F1、F2、F3。 显示屏右侧按键排列如图

取消

确认

+

-

图 7.1.1 保护装置键盘

93

第 7 章 人机接口

表 7.1

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