NSP788V30馈线保护及测控装置技术说明书Word格式.docx
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附加零序电流
零序电压
------
零序
电流
高灵敏*
0.002A-1.200A
宽范围*
†基准值为额定值。
*根据系统的接地方式为有效接地还是非有效接地，需要装置具有相应特性的零序CT。
订货时需要提供该信息（参见附录4）。
高灵敏零序CT适用于非有效接地系统，宽范围零序CT适用于有效接地系统。
2.2.2过载能力
交流电流回路：
2倍额定电流，连续工作；
10倍额定电流，允许10秒；
40倍额定电流，允许1秒；
交流电压回路：
1.2倍的额定电压，连续工作。
2.2.3接点容量
出口跳闸触点：
允许长期通过电流8A，切断电流0.3A（DC220V，V/R1ms），出口信号触点：
允许长期通过电流8A，切断电流0.3A（DC220V，V/R1ms）
2.2.4跳合闸电流
断路器跳闸电流：
0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、3.5A、4A。
断路器合闸电流：
2.2.5各类元件定值误差
电流元件定值误差：
<
±
5%
电压元件定值误差：
时间元件:
50ms
方向元件角度误差：
5度
频率滑差误差：
0.3Hz/s
2.2.6整组动作时间（包括继电器固有时间）
速动段的固有动作时间：
1.2倍整定值时，误差不大于40ms
2.2.7测量系统精度：
电流、电压测量精度：
0.2%X额定值
功率测量精度：
0.5%X额定值
频率测量精度：
0.01Hz
2.2.8遥信分辨率：
2ms
2.3绝缘性能
2.3.1绝缘电阻
装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下绝缘电阻不小于20M。
2.3.2介质强度
在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz、电压2000V历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。
试验过程中任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。
2.3.3冲击电压
在正常试验大气条件下装置的电源输入回路、交流输入回路、直流输入回路、输出触点回路对地以及回路之间能承受1.2/50µ
s的标准雷电波的短时冲击。
电压试验开路试验电压为5kV。
2.3.4耐湿热性能
装置应能承受GB/T2423.9规定的恒定湿热试验试验温度40℃±
2℃、相对湿度93%±
3%、试验时间为48h，在试验结束前2小时内根据2.3.1的要求测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5M。
介质耐压强度不低于2.3.2规定的介质强度试验电压幅值的75%。
2.4抗电磁干扰性能
2.4.1脉冲干扰
装置能承受GB/T14598.13-1998规定的干扰试验，试验电源频率为100kHz和1MHz，试验电压为共模2500V、差模1000V的衰减振荡波。
试验时给被试装置预先施加电源，按GB/T14598.13第3.1.1的表所列临界条件叠加干扰试验，电压装置不误动、不拒动。
2.4.2快速瞬变干扰
装置能承受GB/T14598.10-1996标准规定的IV级（4kV±
10%）快速瞬变干扰试验。
2.4.3静电放电
装置能承受GB/T14598.14-1998标准规定的IV级（空间放电15kV、接触放电8kV）静电放电试验。
2.4.4辐射电磁场干扰
装置能承受GB/T14598.9-1995标准规定的严酷等级为III级的辐射电磁场干扰试验。
2.4.5浪涌
通过GB/T17626.51999标准规定的浪涌冲击抗扰度III级干扰试验（共模2000V、差模1000V）。
2.5机械性能
2.5.1振动
装置能承受GB/T7261-2000《继电器及装置基本试验方法》中16.2.3规定的严酷等级为1级的振动响应试验；
装置能承受GB/T7261-2000中16.2.3规定的严酷等级为1级的振动耐久试验。
2.5.2冲击
装置能承受GB/T7261-2000中17.4.1.1规定的严酷等级为1级的冲击响应试验；
装置能承受GB/T7261-2000中17.5.1规定的严酷等级为1级的冲击耐久试验。
2.5.3碰撞
装置能承受GB/T7261-2000中18.4规定的严酷等级为1级的冲击碰撞试验。
2.6环境条件
a）环境温度
工作温度：
-25℃～+55℃
贮存温度：
－40℃～+85℃
在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作。
b）相对湿度：
最湿月的月平均最大相对湿度为90%同时该月的月平均最低温度为25℃，且表面无凝露，最高温度为+40℃时,平均最大相对湿度不超过50%
c）大气压力：
86kPa－106kPa、66kPa－110kPa。
3装置硬件
3.1机箱结构
装置采用标准的1/3或1/2、19吋6U机箱。
前面板为整面板，包括汉化液晶显示器、信号指示灯、操作键盘等。
机箱采用背插式防尘抗振动的设计以确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。
机箱结构尺寸如附录3所示。
3.2交流插件
交流插件包括电压输入和电流输入两个部分。
不同型号的装置其电压和电流输入元件的数目不同。
3.3CPU插件
保护CPU为32位DSP芯片，可以实现每秒120兆次浮点运算，片内有34Kx32位RAM存贮器。
片外扩展64Kx32位片外高速RAM、512Kx8位FLASH、512Kx8位带电保持NVRAM及8Kx8位串行EEPROM。
CPU模件原理示意图如图1所示。
保护系统采用的数据采集系统由高可靠性的14位的A/D转换器、多路开关及滤波回路组成。
所采用的A/D转换芯片具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点。
本装置的采样回路无可调整元件，也不需要在现场作调整，具备高度的可靠性。
图1保护CPU模件原理示意图
CPU插件采用了多层印制板及表面贴装工艺，大大提高装置的可靠性及抗电磁干扰能力。
3.4人机对话MMI插件
MMI模件是基于32位ARM芯片开发的人机界面，用于装置的人机交互及处理相关的通讯任务。
它拥有128X128宽温、黄绿底液晶（带温度补偿功能），也可选彩色蓝底液晶；
有4个LED显示灯；
通讯端口有：
一个隔离的RS232口（作为维护口）、一个隔离的RS422/RS485（与DSP板通讯）、及两个隔离的RS485口、三个10M的以太网口（与系统通讯，具体配置可选）。
以太网络通信物理接口方式为RJ45插座，通讯介质为屏蔽五类线或光纤；
RS485通信物理接口为凤凰端子，通讯介质为屏蔽双绞线或光纤。
MMI模件的程序内存为512KB，数据内存为256KB。
MMI模件的LCD显示屏可显示8行×
8列汉字，人机界面友善、清晰易懂。
MMI与DSP模件通信联系框图如图2。
图2MMI与DSP模件通信联系框图
3.5继电器插件
继电器插件包括保护动作信号继电器、出口继电器，遥控继电器及操作回路。
操作回路的跳、合闸电流可以通过板上的跳线加以选择，通过跳线，可以有0.5A、1.0A、1.5A、2.0A、2.5A、3.0A、3.5A、4.0A等八种跳、合闸额定电流。
跳线的方法如表2所示。
表2操作回路跳合电流跳线方法
短接线
（跳闸回路）
适用电流值（A）
（合闸回路）
JP7
JP6
JP5
JP4
JP3
JP2
断
0.50
连
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
跳合闸额定电流的选择宜采用“向下靠”的方式选择。
如给定的跳闸电流为1.3A则跳闸回路应选用1A档的回路参数而不是1.5A档的回路参数，这样才能保证跳闸回路的可靠性。
合闸回路的参数选择也遵循此原则。
3.6电源插件
采用直流逆变电源，直流220V或110V输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要的三组直流电压,即5V、±
12V和24V，三组电压均不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连。
其中，+5V为装置计算机系统的工作电源，±
12V为数据采集系统电源，24V用于驱动继电器的电源。
此外，还提供了21路220V/110V的开关量输入及两路遥脉输入（遥脉1可以复用为GPS脉冲输入）。
3.7装置系统联系图
图3装置系统联系图
4保护原理及整定说明
NSP7系列装置的保护功能采用分块设置、显示的方式。
可以在“系统参数”的“保护配置”中将所用到的保护功能开放或关闭，只有已开放的保护功能的定值才在MMI定值界面上可见及有效的，此时不用的保护功能关闭。
特别需要注意是将保护功能开放或关闭对于相应块内的定值不产生任何影响，因此对正在运行的装置投入新定值块时需要做好相关的安全措施，如解除出口压板等，以防装置误动。
保护功能开放后再进入相应的定值菜单进行设置和核实。
保护功能配置的定值单如表3所示：
表3保护功能配置的定值单
定值
定值范围
相过流保护配置
开放/关闭
零序过流保护配置
自动重合闸配置
重合闸前加速配置
重合闸后加速配置
充电保护配置
小电流接地保护配置
过负荷保护配置
低频减载保护配置
低压减载保护配置
低压解列保护配置
同期功能保护配置
反向联锁保护配置
复压闭锁保护配置
TV断线保护配置
4.1三段定时限过流保护（可带方向和复合电压闭锁）
4.1.1原理概述
本装置设三段定时限相过流保护，三段均为三相式。
每段过流保护均带一个时限。
三段共用公共的复压闭锁和方向闭锁元件，且三段都可以独立地用配置字选择是否经复压闭锁和方向闭锁。
过流I段保护逻辑框图如图4所示，过流II,III段同I段。
通过设置，过流Ⅰ，Ⅱ段可以被外部开入闭锁（遥信15，16）
图4过流I段保护逻辑框图
方向元件采用90°
接线，按相启动。
各相电流元件仅受表3相应的方向元件的控制。
表490°
接线方向元件电流与电压的对应关系
方向元件
电流I
电压U
FA
Ia
Ubc
FB
Ib
Uca
FC
Ic
Uab
方向元件的最大灵敏角为-30°
，动作区区间为[-90°
，30°
],如图5所示。
方向元件具有记忆功能，以消除保护安装近处三相短路时方向元件的死区。
在图5中，电流U为参考量（水平轴），电压超前电流为正。
图5相过流方向元件动作区
复合电压闭锁元件由本装置复压闭锁元件和一个外部接入的复压开关量输入相或构成。
本装置复压元件由三个低电压元件（线电压）和负序过压元件或门构成。
复压闭锁元件逻辑图如图6所示。
每一段过流保护的低电压和负序过压定值是分别设置的，此外复合电压闭锁元件还有自己公共独立的定值单。
过流保护中投入复压闭锁功能时，复合电压闭锁元件公共定值单中相应的设置也需投入才能正确关联。
图6复合电压动作逻辑图
4.1.2定值单及整定说明
1．三段定时限过流保护的定值单如表5：
表5三段定时限过流保护定值单
步长
相过流Ⅰ段保护投退
投/退
---------
相过流Ⅱ段保护投退
相过流Ⅲ段保护投退
过流Ⅰ段启动值
0.05In~20.00In
0.01In
过流Ⅰ段时限
0.00s~99.99s
0.01s
过流Ⅱ段启动值
过流Ⅱ段时限
过流Ⅲ段启动值
过流Ⅲ段时限
过流Ⅰ段方向投退
过流Ⅱ段方向投退
过流Ⅲ段方向投退
过流Ⅰ段复压闭锁投退
过流Ⅰ段低压启动值
0.01~1.00Un
0.01Un
过流Ⅰ段负序启动值
过流Ⅱ段复压闭锁投退
过流Ⅱ段低压启动值
过流Ⅱ段负序启动值
过流Ⅲ段低压闭锁投退
过流Ⅲ段低压启动值
过流Ⅲ段负序启动值
2．复合电压元件定值单如表6：
低电压投退
负序过压投退
复合电压延时
外部复压闭锁投退
PT断线对复压影响
闭锁/不闭锁
3．整定说明
电流、电压定值的整定值均为标幺值，电流基准值In为系统参数中的相CT二次额定值，电压基准值为100V。
4.2三相二次重合闸（可选择检同期或检无压）
4.2.1原理概述
1.充电条件
充电逻辑如图7所示：
图7重合闸充电逻辑图
2.放电条件
重合闸的放电条件分为两类：
瞬时放电和延时放电。
延时放电延时为1秒。
瞬时放电逻辑图如图8所示，延时放电逻辑图如图9所示。
图8重合闸瞬时放电逻辑图
图9重合闸延时放电逻辑
3.启动方式：
第一次重合闸启动方式有两种：
分别是保护启动和断路器不对应信号启动。
第一次重合闸必须在充电完成后（主接线图上的充电标志变为实心）才能启动。
重合闸充电时间可以整定。
保护启动分为相过流启动和零序过流启动，前加速动作后也启动重合闸。
不对应信号由装置内部操作回路产生，并且直接在装置内部接入第21路遥信。
第二次重合闸启动条件是第一次重合于故障并且保护后加速跳闸成功又无外部闭锁条件。
重合闸启动逻辑图如图10所示。
图10重合闸启动逻辑图
任一启动重合闸功能的保护动作后，装置在检定无流后启动第一次重合闸并开始重合闸延时计时。
若保护跳闸后1秒未检到无流，重合闸将会放电。
若为不对应信号启动重合闸，将不判无流而从不对应信号出现时刻启动重合闸。
若两种启动方式均投入，则以先出现的启动方式为准进行重合过程。
保护跳闸启动重合闸时判到无流时开始启动“重合闸进行中”信号，不对应启动重合闸时在检测到不对应信号时开始启动“重合闸进行中”信号。
重合闸有效时间用作后加速判别标志及其有效时间。
重合闸动作过程的时序图如图11、12所示（保护启动重合闸）。
图11重合闸时序图（经2次重合成功）
图12重合闸时序图（经2次重合仍不成功）
4.2.2定值单及整定说明
1．定值单
表7自动重合闸定值单
自动重合闸投退
重合闸次数
1/2
相过流启动重合闸投退
零序过流启动重合闸投退
不对应启动重合闸投退
重合闸有效时间
重合闸充电时间
第一次重合闸延时
第二次重合闸延时
重合闸检无压投退
重合闸检无压定值
重合闸检同期投退
重合闸检同期角度
0度～70度
1度
2．整定说明
用于检同期时，抽取电压可接任一相电压或线电压，根据实际接线情况，抽取电压相别在系统参数中的“TATV参数”中整定。
用于检无压时，检无压定值应该根据所接的电压为相电压还是线电压给出。
电压定值为标幺值，其基准值为100V。
4.3加速段保护（可选择过流前加速或过流后加速）
4.3.1原理概述
为了与重合闸功能相配合，专设了独立的前加速、后加速过流保护各一段。
与定时限过流保护一样，前加速、后加速段均可选择是否经复合电压闭锁及方向闭锁，电流启动值、时限及低压定值、负序过压定值均可设定。
加速段的方向元件与相过流完全一样，动作区也相同。
复合电压闭锁元件也与相过流完全一样。
后加速段只是在重合闸动作以后，在重合闸有效计时时间之内才能启动。
需要注意的是后加速延时与重合闸有效时间的配合情况：
后加速延时在重合闸有效计时时间之内计完的情况下后加速才能动作，若后加速在重合闸有效计时时间之内启动，但在重合闸有效计时完毕时后加速延时未计完，后加速不再计时，并且后加速不再动作。
后加速的动作逻辑图如图13所示。
图13后加速动作逻辑图
重合闸前加速动作与否是与重合闸功能的投退相关联的，即重合闸前加速动作的前提条件为：
重合闸前加速功能投入、重合闸功能投入且充电完成。
前加速动作的条件为重合闸不在进行中。
重合闸前加速动作以后将启动重合闸。
前加速的动作逻辑图如图14所示。
图14前加速动作逻辑图
4.3.2定值单及整定说明
表8后加速的定值单
重合后加速保护投退
重合后加速电流启动值
重合后加速段时限
重合后加速方向投退
重合后加速复压闭锁投退
重合后加速低压启动值
0.05~1.00Un
重合后加速负序过压启动值
表8前加速的定值单：
重合闸前加速保护投退
重合闸前加速电流启动值
重合闸前加速段时限
重合闸前加速方向投退
重合前加速复压闭锁投退
重合前加速低压启动值
重合前加速负序过压启动值
4.4充电保护
4.4.1原理概述
充电保护有两部分构成：
充电相过流和充电零流保护。
充电相过流和充电零流分别有独立的投退控制字，可以分别投退。
充电保护设有充电有效时间定值，充电保护只有在充电有效时间内才能够动作。
充电有效时间的触发逻辑如图15所示。
图15充电有效时间触发逻辑图
装置首先判别是否有手动合闸信号（由遥信9输入）或遥控合闸信号（由通讯口接收），若有则将该信号展宽3秒钟，在这3秒钟之内检测断路器位置信号。
若在3秒之内断路器由分位变为合位，则立即触发充电有效时间开始计时，否则若在3秒之内未检测到断路器由分位变为合位，则将手动合闸标志或遥控合闸标志复位。
充电相过流保护的构成和逻辑与相过流相同，可以投退方向闭锁和复合电压闭锁。
充电零流的构成与逻辑与零序过流相同，为一段纯粹零流，不带零压闭锁和方向闭锁。
充电相过流保护与充电零流具有各自独立的动作时限。
充电保护逻辑图如图16所示。
图16充电保护逻辑图
4.4.2定值单及整定说明
表10充电保护定值单
充电相过流保护投退
充电保护有效时间
充电相过流电流启动值
充电相过流时限
充电相过流方向投退
充电相过流复压闭锁投退
充电相过流低压启动值
充电相过流负序过压启动值
充电零序过流保护投退
充电零序过流启动值
0.01I0n
充电零序过流时限
电流、电压定值的整定值均为标幺值，相电流基准值In为系统参数中的相CT二次额定值，电压基准值为100V，零序电流基准值I0n为系统参数中的零序CT二次额定值。
4.5两段零序电流保护
4.5.1原理概述
针对有效接地系统，装置设立了两段零序过流保护以反映接地保护，两段零序各自带一段时限，可以单独投退，零序过流不设零压启动和方向闭锁。
零序电流保护的逻辑图如图所示。
图17零序电流保护的逻辑图
表11零序过流保护定值单
零序过流I段投退
零序过流II段投退
零序过流I段启动值
0.0
升级会员 