PCS-978_X_說明書_國內中文_特殊版本_ECKF110775_R1[1]00_ZL_YJBH5100110775

1、 PCS-978 變壓器成套保護裝置 技術和使用說明書 PCS-978變壓器成套保護裝置 前言使用產品前，請仔細閱讀本章節(jié)！本章敘述了使用產品前的安全預防建議。在安裝和使用時，本章內容必須全部閱讀且充分理解。忽略說明書中相關警示說明，因不當操作造成的任何損害，本公司不承擔相應負責。在對本裝置做任何操作前，相關專業(yè)人員必須仔細閱讀本說明書，熟悉操作相關內容。l 操作指導及警告本手冊中將會用到以下指示標記和標準定義：危險!意味著如果安全預防措施被忽視，則會導致人員死亡，嚴重的人身傷害，或嚴重的設備損壞。警告!意味著如果安全預防措施被忽視，則可能導致人員死亡，嚴重的人身傷害，或嚴重的設備損壞。警示!

2、意味著如果安全預防措施被忽視，則可能導致輕微的人身傷害或設備損壞。本條特別適用于對裝置的損壞及可能對被保護設備的損壞。警告！為增強或修改現有功能，裝置的軟硬件均可能升級，請確認此版本使用手冊和您購買的產品相兼容。警告！電氣設備在運行時，這些裝置的某些部件可能帶有高壓。不正確的操作可能導致嚴重的人身傷害或設備損壞。只有具備資質的合格專業(yè)工作人員才允許對裝置或在裝置臨近工作。工作人員需熟知本手冊中所提到的注意事項和工作流程，以及安全規(guī)定。特別注意，一些通用的工作于高壓帶電設備的工作規(guī)則必須遵守。如果不遵守可能導致嚴重的人身傷亡或設備損壞。危險！在一次系統帶電運行時，絕對不允許將與裝置連接的電流互感

3、器二次開路。該回路開路可能會產生極端危險的高壓。警告！l 曝露端子在裝置帶電時不要觸碰曝露的端子等，因為可能會產生危險的高電壓。l 殘余電壓在裝置電源關閉后，直流回路中仍然可能存在危險的電壓。這些電壓需在數秒鐘后才會消失。警示！l 接地裝置的接地端子必須可靠接地。l 運行環(huán)境該裝置只允許運行在技術參數所規(guī)定的大氣環(huán)境中，而且運行環(huán)境不能存在不正常的震動。l 額定值在接入交流電壓電流回路或直流電源回路時，請確認他們符合裝置的額定參數。l 印刷電路板在裝置帶電時，不允許插入或拔出印刷電路板，否則可能導致裝置不正確動作。l 外部回路當把裝置輸出的接點連接到外部回路時，須仔細檢查所用的外部電源電壓，以

4、防止所連接的回路過熱。l 連接電纜仔細處理連接的電纜避免施加過大的外力。版權聲明版本: R1.00-ECKF110775P/N: ZL_YJBH5100. 110775Copyright 2011NR南京南瑞繼保電氣有限公司版權所有我們對本文檔及其中的內容具有全部的知識產權。除非特別授權，禁止復制或向第三方分發(fā)。凡侵犯本公司版權等知識產權的，本公司必依法追究其法律責任。我們定期仔細檢查本文檔中的內容，在后續(xù)版本中會有必要的修正。但不可避免會有一些錯誤之處，歡迎提出改進的意見。我們保留在不事先通知的情況下進行技術改進的權利。南京南瑞繼保電氣有限公司公司地址：中國南京江寧區(qū)蘇源大道69 號 郵編2

5、11102公司網址: www.nari-購買產品，請聯系：電話傳真:025-52100512電子信箱：marketnari-技術支持，請聯系：電話8008289967、4008289967傳真登陸網站：www.nari-資料相關，請聯系：電話傳真子信箱：nr_techsupportnari- 目錄前言i目錄iii第1章 概述11.1 應用范圍11.2 保護配置和功能11.3 測控配置31.4 性能特征4第2章 技術參數72.1 機

6、械及環(huán)境參數72.2 額定電氣參數72.3 主要技術指標7第3章 保護原理113.1 概述113.2 同步的實現113.3 裝置起動元件123.4 穩(wěn)態(tài)比率差動保護133.5 勵磁涌流判別原理143.6 TA飽和的識別方法153.7 差動速斷保護163.8 差回路的異常情況判別163.9 穩(wěn)態(tài)比率差動的動作邏輯173.10 工頻變化量比率差動173.11 復合電壓閉鎖方向過流193.12 零序方向過流保護203.13 間隙保護223.14 低壓側簡易母線保護223.15 CT、PT異常判別原理273.16 其它異常判別273.17 遙測量說明273.18 遙信說明283.19 遙控說明283.

7、20 同期說明293.21 在線式五防293.22 雙機測控主備29第4章 硬件描述314.1 裝置面板布置314.2 接線端子及接點原理圖324.3 結構與安裝324.4 插件端子定義33第5章 定值395.1 定值單395.2 差動保護整定計算515.3 后備保護整定計算55第6章 人機接口616.1 液晶顯示說明616.2 命令菜單使用說明63第7章 裝置運行說明677.1 裝置正常運行狀態(tài)677.2 運行工況及說明677.3 裝置閉鎖與報警677.4 保護裝置出現閉鎖、異?；騽幼鳎ㄌl）后的處理建議67第8章 說明書版本歷史6969南京南瑞繼保電氣有限公司 第1章 概述 第1章 概述1

8、.1 應用范圍RCS-978系列變壓器保護在現場已經成功應用近十年時間，積累了豐富的實際應用經驗，我公司在此基礎上，結合最新的計算機技術和用戶日益復雜的應用需求，研發(fā)出了全新一代的PCS-978變壓器保護，它繼承了PCS-978系列變壓器保護的所有優(yōu)點，并在保護原理方面有了進一步的創(chuàng)新和改進，同時人機接口方面更加友好，全面支持新一代的數字化變電站的應用要求。PCS-978系列數字式變壓器保護適用于35kV及其以上電壓等級，需要提供雙套主保護、雙套后備保護的各種接線方式的變壓器。PCS-978裝置可支持電子式互感器和常規(guī)互感器，支持電力行業(yè)通訊標準DL/T667-1999（IEC60870-5-

9、103）和新一代變電站通訊標準IEC61850，支持GOOSE輸入和輸出功能，并支持分布式保護配置模式。PCS-978包括4U機箱和8U機箱兩種機箱結構，采用傳統互感器時4U機箱裝置最大可以輸入36路模擬量，可以滿足絕大部分變壓器保護裝置的要求，8U機箱最大可以輸入84路模擬量，可用來滿足一些特殊變壓器保護的要求。本說明書是PCS-978用于220kV風光儲工程大河變時連接電子式互感器的集中式保護配置的技術說明。1.2 保護配置和功能PCS-978裝置中可提供一臺變壓器所需要的全部電量保護，主保護和后備保護可共用同一TA。這些保護包括：l 穩(wěn)態(tài)比率差動l 差動速斷l(xiāng) 工頻變化量比率差動l 復合

10、電壓閉鎖方向過流l 零序方向過流l 零序過壓l 間隙零序過流l 簡易母差另外還包括以下異常告警功能：l 過負荷報警l 起動冷卻器l 過載閉鎖有載調壓l 差流異常報警l 差動回路TA斷線l TA異常報警和TV異常報警圖中表示的是此型保護所能夠適應的最大的接線方式，但其接線方式并不一定符合實際應用。圖 1.21 PCS-978在本工程中的典型應用配置PCS-978保護配置情況見下表（“”表示為異常報警功能，下同）：對象保護類型段數每段時限數備注主保護縱差差動速斷縱差差動保護工頻變化量比例差動高壓側過流2段2時限段1時限I段經復壓及方向閉鎖， II段經復壓閉鎖零序過流2段2時限段1時限I段經方向閉鎖

11、，固定用自產II段固定用外接間隙過流11和零序電壓“或”出口零序過電壓11失靈聯跳11過負荷11中壓側過流131,2時限經復壓和方向閉鎖，3時限經方向閉鎖時限速斷過流12零序過流2段2時限段1時限I段經方向閉鎖，固定用自產II段固定用外接間隙過流11和零序電壓“或”出口零序過電壓11過負荷11低壓側（1,2分支）過流23II段經復壓閉鎖過負荷11和電流低壓接地變過流過流12經兩分支復壓閉鎖零序過流21采用外接零序電流零序電流報警11采用外接零序電流1.3 測控配置PCS-978監(jiān)控對象為變電站內的主變間隔單元，按照各側開關功能配置如下：表 1.31 PCS-978測控功能配置表 功能配置說明遙

12、測每側可測量一組電壓、一組電流的模擬量輸入，其基本內容有電流（ia，ib，ic）、電壓（ua，ub，uc，3u0，u1，u2，ux，uab，ubc，uca）、頻率（母線頻率，線路頻率）、功率（總有功，總無功，總視在功率）及功率因素；遙控每側遙控輸出可配置最多10路遙控分合，遙控出口為空接點，遙控分合閘無公共點，出口動作保持時間可程序設定；準同期合閘每側1路檢同期合閘（遙控同期或手合同期）聯鎖邏輯閉鎖功能，閉鎖邏輯可編程；閉鎖相應的操作回路諧波監(jiān)視最高11次電壓諧波測量1.4 性能特征l 高性能的通用型硬件，實時計算采用32位微處理器雙DSP的硬件結構，多個處理器并行工作，32位微處理器負責人機

13、接口、后臺通信、打印等功能，兩個DSP負責保護運算與出口邏輯。高性能的硬件保證了裝置在每一個采樣間隔對所有繼電器進行實時計算。裝置采用了32位高性能的CPU和DSP、內部高速總線、智能I/O，硬件和軟件均采用模塊化設計，靈活可配置，具有通用、易于擴展、易于維護的特點。l 獨立的起動元件啟動保護動作出口跳閘方式，杜絕保護裝置硬件故障引起的誤動。l 強電磁兼容性整體面板、全封閉機箱，強弱電嚴格分開，取消傳統背板配線方式，同時在軟件設計上也采取相應的抗干擾措施，裝置的抗干擾能力大大提高，對外的電磁輻射也滿足相關標準。l 雙主、雙后備保護的配置原則真正實現一臺裝置完成所有的主保護、后備保護功能。l 程

14、序模塊化模塊化的程序使保護配置靈活，功能調整方便。l 獨特的差動二次電流相位調整方法采用-Y變換調整變壓器各側TA二次電流相位，因此故障相、非故障相具有名特征，勵磁涌流閉鎖判據可以實現分相制動。l 可選擇的勵磁涌流判別原理提供了二次諧波原理和波形識別原理兩種方法識別勵磁涌流，可經整定選擇使用任一種原理，或同時使用兩種原理。l 高靈敏度的工頻變化量差動保護利用工頻故障分量構成的工頻變化量比率差動保護，不受負荷電流影響，靈敏度高，抗TA飽和能力強。l 可靠的比例差動保護采用初始帶制動的比例差動特性，并有TA飽和判據。l 可靠的差動回路TA異常判斷功能結合電壓量對差回路的異常情況進行判別，可以判斷出

15、TA多相斷線，多側斷線，短路等復雜情況。l 靈活、完善的后備保護配置后備保護的配置滿足變壓器的最大要求，配置方便靈活，跳閘出口采用跳閘矩陣整定，留有可以配置的備用接點，方便特殊應用。l 漢化界面顯示、報告、定值等相關的內容均為簡體漢字。l 調試維護方便裝置易調試，利用我公司配套的HELP2000調試儀更進一步減少現場工作量。l 強大的通訊功能具有靈活的通訊方式，配有2個獨立的以太網接口和2個獨立的RS-485通信接口。支持電力行業(yè)通訊標準DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代變電站通訊標準IEC61850。l 完善的事件記錄功能可記錄64次故障及動作時序，64次故障波

16、形， 1024次自檢結果及1024次開關量變位。l 豐富的PC機輔助軟件基于Windows 9X/Me/2000/NT/XP 的PC機軟件，使裝置更易于應用。 第2章 技術參數第2章 技術參數2.1 機械及環(huán)境參數機箱結構尺寸482mm177mm291mm，嵌入式安裝正常工作溫度040極限工作溫度-1050貯存及運輸-25702.2 額定電氣參數頻 率50Hz/60Hz直流電源220V/110V兼容，允許偏差：+15%，-20%功耗直流：正常 50W，跳閘 70W2.3 主要技術指標2.3.1 動作時間差動速斷 20ms (1.5倍整定值)穩(wěn)態(tài)比率差動 30 ms (2倍整定值)工頻變化量比率

17、差動 30 ms (2倍整定值)2.3.2 起動元件定值整定范圍Ie指變壓器額定電流In指TA一次側額定電流穩(wěn)態(tài)比率差動起動元件0.1Ie1.5Ie工頻變化量比率差動起動元件0.2Ie2.3.3 保護定值整定范圍差動速斷2Ie14Ie穩(wěn)態(tài)比率制動系數0.20.75二次諧波制動系數0.050.35TA報警差流定值0.1Ie1.5Ie后備保護電流定值0.05In30In后備保護電壓定值2V100V間隙零序過壓電壓定值10V220V間隙零序電流定值0.05In30In2.3.4 定值誤差電流定值誤差不超過 5%電壓定值誤差不超過 5%時間定值誤差 3%整定值+40ms諧波制動系數定值誤差不超過 5%

18、制動系數定值誤差不超過 5%工頻變化量電流定值誤差不超過 15%方向元件動作范圍邊界誤差不超過 32.3.5 故障錄波和事件記錄故障錄波和故障事件報告保護起動記錄起動前2個周波、起動后6個周波的所有電流電壓波形。保護跳閘記錄起動前2個周波、起動后6個周波，跳閘前2個周波、跳閘后6個周波，以及中間有擾動的16個周波的所有電流電壓波形。可循環(huán)記錄64次故障事件報告、64次波形數據。正常波形可記錄5個周波所有電流電壓波形，以供記錄或校驗極性。異常報警可循環(huán)記錄256次異常報警和裝置自檢報告。開關量變位可以循環(huán)記錄1024次開關量變位。開關量變位包括各種開入變位和管理板各起動元件變位等。注意：異常事件

19、報告包括各種裝置硬件自檢出錯報警、裝置長期起動和不對應起動報警、差動電流異常報警、各側TA異常報警、各側TV異常報警、各側TA斷線報警、各側過負荷、起動風冷和過載閉鎖調壓等。2.3.6 通信接口和監(jiān)控系統通訊的接口RS-485 (雙絞線)端口數目2通訊速率4800 115200bps通訊協議DL/T667-1999（IEC60870-5-103）或IEC61850以太網端口數目2通訊協議DL/T667-1999（IEC60870-5-103）或IEC61850和打印機連接接口RS-232 端口數目1通訊速率4800 38400bps時鐘同步信號接口RS-485 (雙絞線)端口數目1對時信號標準

20、秒脈沖（PPS）、IRIG-B前置調試端口 (通過輔助軟件與PC機連接)RS-232端口數目1接口形式9孔串口連接器2.3.7 對時方式外部空接點秒對時或分對時RS-485秒對時或分對時報文監(jiān)控系統絕對時間的對時報文IRIGBIRIGB對時信號2.3.8 輸出接點容量輸出接點分類信號輸出跳閘輸出其他輔助繼電器接點允許長期通過電流8A8A5A切斷電流 (DC220V)0.3A (L/R40ms)0.2A (L/R40ms)可選帶電流保持0.2A (L/R“1”變化時，執(zhí)行手合同期。遙控一合閘接點在滿足同期條件時接點導通，否則斷開。手合不檢開入為“1”，手合同期開入由“0”-“1”變化時，執(zhí)行不經

21、過同期的手動合閘。遙控一合閘接點導通。手動分閘開入:對應相應側開關的手動分閘按鈕，遠方就地壓板處于就地狀態(tài)，手動分閘開入由“0”-“1”變化時，執(zhí)行手動分閘。遙控一分閘接點接點導通。3.18.2 其他遙信開入說明置檢修壓板，狀態(tài)為“1”，裝置處于通訊被閉鎖狀態(tài)，除此壓板變位狀態(tài)上送外，其他所有通信內容被禁止，狀態(tài)為“0”，表示裝置通訊不被閉鎖3.19 遙控說明裝置為各側間隔提供10組基本的遙控分合輸出，遙控出口為空接點，遙控分合閘無公共點，出口動作保持時間可程序設定。3.20 同期說明同期功能支持遙控一合閘的遙控（裝置只有一個同期點）；可以選擇不檢，檢無壓和檢同期三種方式檢；遙控一支持手合同期

22、合閘方式；同期合閘具有頻差閉鎖，壓差閉鎖，頻差加速度閉鎖功能；三相側和同期側的相角差每0.833ms測量一次，同時根據頻差，頻差加速度以及開關動作時間算出斷路器在合閘瞬間的相角差，確保斷路器在合閘瞬間的相角差滿足整定值。遙控同期合閘后，在同期復歸時間內，程序將在每個采樣中斷中進行同期判別，直到檢同期成功或同期復歸時間到；對于手合同期，程序在檢測到手合同期開入狀態(tài)由“分”至“合”變化時進行同期判別，若在同期復歸時間內條件滿足則檢同期成功，否則超時退出。3.21 在線式五防在線式五防系統將后臺五防與測控裝置緊密聯系在一起，在線一體五防操作閉鎖系統，通過獲取實時的操作狀態(tài)來保證每一步五防操作的順序執(zhí)

23、行從而實現在線式的實時的五防系統，實現操作票的順序閉鎖。測控裝置的通過閉鎖邏輯來實現間隔層的聯鎖，并由測控裝置最終提供一副閉鎖接點串入相應開關刀閘或鎖具的操作回路中，實現本間隔的相應對象的五防閉鎖邏輯。 在線式五防取消了傳統的電腦鑰匙，防止了對離線操作的電腦鑰匙的頻繁回傳以及在線跟蹤實際操作的情況。3.22 雙機測控主備雙測控的主要目的是為了提高控制對象的可靠性以及監(jiān)控的冗余性。測控裝置采用的是對上主備，對下雙主的工作方式。兩個測控裝置在功能上完全獨立，互不影響。測控裝置僅僅在和站控層設備（遠動、后臺）通信時存在主備；其他功能，例如：測量、控制、聯鎖均是雙主；測控裝置提供兩幅輸出接點，一幅用于

24、自己的主機狀態(tài)（測控對上通信的主備）的輸出，另外一幅用于自己的閉鎖狀態(tài)（測控故障）的輸出。測控裝置同時提供兩幅輸入接點，用于接入對側測控的主機狀態(tài)和對側測控的閉鎖狀態(tài)。主備機切換的原則應盡量避免雙測控之間的頻繁切換，在“測控主備自動切換”條件下的切換邏輯如下：1. 一側未閉鎖，一側閉鎖：未閉鎖方為主機；2. 本側閉鎖，對側閉鎖：雙備3. 本側未閉鎖，對側未閉鎖：優(yōu)先級高的測控為主； 第4章 硬件描述第4章 硬件描述4.1 裝置面板布置下圖是裝置的正面面板布置圖與背板端子圖。圖 4.11 裝置面板布置圖圖 4.12 裝置背板端子圖4.2 接線端子及接點原理圖圖 4.21 PCS-978接線端子定

25、義圖4.3 結構與安裝裝置采用全封閉4U標準機箱，用嵌入式安裝于屏上。機箱結構（單位mm）和屏面開孔尺寸（單位mm）分別見圖 4.31和圖 4.32。圖 4.31機箱結構圖圖 4.32機箱屏面開孔圖 4.4 插件端子定義4.4.1 插件排列裝置的插件為豎板結構，從左到右依次為：0123456789ABCDEF電源PowerPcDSP板DSP板GOOSE板GOOSE板開入板信號板圖 4.41 插件配置背視圖本裝置基于本公司最新的軟硬件平臺而研制，新平臺的主要特點是：高可靠性、高抗干擾能力、智能化、網絡化。通用硬件模塊圖見下圖圖 。圖 4.42通用硬件模塊圖4.4.2 電源插件（NR1301）電源插件的槽號為0，從裝置的背面