NRCS3022主变高后备保护.docx
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NRCS3022主变高后备保护
NRCS-3022变压器高后备保护测控单元使用说明书
一、概述
适用范围
NRCS-3022变压器高后备保护装置是用于110kV及以下电压等级的双圈、三圈变压器的成套装置，可集中组屏，也可在开关柜就地安装，全面支持变配电综合自动化系统。
功能及特点
1．NRCS-3022变压器后备保护单元主要功能
◆二段式复合电压闭锁方向过流保护（限时速断，过流）
◆三段式零序电压闭锁方向零序过流保护
◆过负荷告警
◆间隙零序
◆零序过电压
◆过负荷启动通风
2．辅助功能
◆PT断线、PT失压告警
◆母线接地告警
◆控制回路断线告警
◆装置故障告警
◆故障录波
◆保护定值和时限的独立整定
◆自检和自诊断
3．测控功能
◆电量测量（遥测量）：
电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、功率因数、电网频率等
◆遥信量：
装置共有14路开入量，其中：
12路为采集外部遥信，2路为内部开关量信号
◆遥控量：
完成1台断路器就地或遥控分合闸操作
4．闭锁功能
◆断路器就地和遥控操作互为闭锁且具有防跳功能
5．通讯功能
◆CAN总线，以及标准的RS485多机通讯接口
6．特点
◆采用分层分布式设计，可组屏安装或直接安装于开关柜上
◆封闭、加强型单元机箱，抗强干扰设计，适用于恶劣环境，可靠性高、抗干扰能力强，符合IEC电磁兼容标准
◆可以实现远方定值整定与修改
◆事件顺序记录并上传SOE事件
◆汉字液晶显示，键盘操作
◆设有独立的起动元件用来开放继电器电源，提高装置的安全性
一、
基本原理
复合电压闭锁过流保护
本装置设二段复合电压启动过流保护，各段过流定值及时间定值可独立整定。
可通过保护投退选择低电压或负序电压启动过流保护。
另外，当PT断线信号和PT失压信号出现时自动退出低电压或负序电压的闭锁。
这两段保护均带方向闭锁，由保护投退选择，方向元件最大灵敏角为45度。
图1过流保护逻辑框图
方向元件
两段过流保护均有方向元件，并可投退。
当线电压均小于3V时，电压取故障前的记忆电压；当PT断线后，方向元件退出，为无方向的过电流保护。
方向元件采用
接线方式，最大灵敏角450，默认正方向由母线指向变压器，动作区1800，动作示意图如下：
注：
如果通过控制字将相间功率正方向定义为由变压器指向母线，则装置的动作区正好与上图相反。
零序过电流保护
装置设有带方向的三段零序过电流保护，每段均有一个时限。
第一时限出口跳闸用于缩短故障范围，第二时限均跳主变各侧开关。
第一时限时间定值必须小于第二时限时间定值。
零序电压可闭锁I段和II段零序过电流保护动作，由保护控制字决定其投退。
保护逻辑框图如下：
图2零序过电流保护逻辑框图
间隙过流保护
当变压器中性点采用经保护间隙接地运行时，可采用间隙过流来进行保护。
保护逻辑框图如下。
图3间隙过电流保护逻辑框图
过负荷保护
根据过负荷的严重状况，本装置过负荷保护可以发报警信号、启动风机冷却或闭锁有载调压，分别对应有不同的时间定值。
可通过相应的保护控制字选择该相功能的投退。
软件中取最大的电流作为判别条件。
装置给出一对过负荷接点，用于启动风冷或闭锁有载调压（注：
有保护控制字投退）。
保护逻辑框图见图4。
图4过负荷保护逻辑框图
母线接地报警
测量通道中测得的零序电压大于母线接地电压定值，经延时报警，逻辑框图见图5。
图5接地保护逻辑框图
PT断线
装置具有PT断线检查功能，可通过保护控制字投退。
判据如下：
a三相电压之和（为与外部的PT比例系数匹配，还需乘上一个零序系数（Puo）大于PT断线电压定值
b零序电压（通过开口三角形接出）小于PT断线电压定值
满足上述两个条件后延时10秒报母线PT断线，发运行异常告警信号，待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。
在断线期间，根据整定保护控制字选择是退出经方向或复合电压闭锁的各段过流保护还是暂时取消方向和复合电压闭锁。
当各段复压过流保护都不经复压闭锁和方向闭锁时，不判断PT断线。
图6PT断线报警逻辑框图
PT失压
装置具有PT失压检查功能，可通过保护控制字设定。
判据如下：
1）相电压都小于PT失压电压定值
2）一相测量电流大于0.2A
满足上述两个条件后延时10秒报母线PT失压，发运行异常告警信号。
图7PT失压报警逻辑框图
异常告警
控制回路断线：
断路器在合位时检测跳闸回路，断路器在分位时检测合闸回路。
装置异常：
电源消失或自检出错（ROM、RAM、EPROM定值检验出错），闭锁开出继电器。
测量
测量系统频率f，母线电压Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc,3U0，电流Ia、Ib、Ic、3I0及有功功率、无功功率、功率因数，另外可接收电度脉冲输入，计数值上传给上位机。
控制
装置可接受遥控命令对所保护的变压器开关实行远方跳、合闸控制，还可以在面板上设置对开关进行手动跳合闸，每次须间隔10S。
事件记录
可以存储不少于60次的各项记录，包括事件日期、时间、事故电流（电压）、保护动作类型等，并可传送到管理系统或监控系统。
故障录波
可以保存事故发生时的电流电压波形。
三、操作说明
装置的面板由LCD显示器、LED指示灯及简易键盘组成。
LED指示灯指示装置的工作状态及保护信号。
其中“24V”指示灯指示装置工作电源是否正常，正常运行时这个灯应常亮。
“运行”指示灯指示装置运行状态，正常运行时运行指示灯应有规律地闪动。
故障指示灯有3个，其中“事故”和“告警”指示灯分别表示有未复归的保护信号，“故障”指示灯指示装置通过自检发现有故障。
当保护动作或装置发生故障时，面板上相应的“事故”、“告警”、“故障”信号指示灯会亮，并在LCD显示器的最后一行显示保护动作或装置故障的类型。
请注意：
此时显示的内容不表
示事件发生的顺序。
若要进一步了解详细情况，可在主菜单中选择“事件记录”来查看事件顺
Uab=10.0kV
Ia=260A
Ic=260A
f=50.00Hz
序记录（SOE）。
装置的当地监控功能通过面板上的LCD显示器及简易的键盘操作实现。
LCD显示器为带背光的8*4汉字字符液晶显示模块，简易键盘由“↑”、“↓”、“→”、“←”、“退出”、“确认”及“复归”七个触摸键组成。
01．保护投退
02．保护定值
03．事件记录
04．输入输出
05．采样数值
06．实时时钟
07．电能脉冲
08．出厂设置
09．设备信息
10．退出
正常运行时液晶显示器自动循环显示各遥测量及一些保护模拟量的一次值。
若需查看未显示的项目，可按“↑”、“↓”键选择。
需要显示的项目可在“出厂设置”菜单下设定。
若需要复归保护动作或装置故障信号，可按下“复归”键，选择“是”后再按“确认”键即可。
按下“←”、“→”或“确认”键，LCD显示器则显示上图所示的主菜单。
通过“↑”、“↓”键可选择任一种功能，按“确认”键后进入该菜单的功能，按“退出”键或选择“退出”菜单则回到自动循环显示界面。
保护投退
速断
RLP01投入
速断方向
RLP02退出
将光标移至“保护投退”并按“确认”键后，进入保护投退设置功能。
保护投退设置的界面如下图所示（以线路保护为例，不同的保护装置可能投退的项目不同）。
此时光标位于第1个投退项目即“速断”的投退设置。
通过按“↑”、“↓”键可选择其它投退项目。
当光标位于某一项目时，可通过“→”、“←”键来改变设置。
当全部投退项目设置完成后，可按“确认”键来保存这些设置。
PASSWORD1：
0000
按下“确认”键后，进入输入PASSWORD界面，如下图所示。
通过按“↑”、“↓”键可改变PASSWORD各位数字的值，通过按“→”、“←”键可选择要改变的位。
若用户没有修改过PASSWORD，则出厂默认的PASSWORD为1000同0000均可（修改PASSWORD的方法见“保护定值”的使用方法）。
当输入正确的PASSWORD后，就将所修改的保护投退设置保存好了。
保护定值
保护定值套数
00：
001.00
一次电压系数
Kv101：
035.00
进入保护定值功能后，即可对装置整定值进行当地修改。
本装置可存贮三套定值。
“0”号定值为当前使用的定值套号（1、2或3），其余号定值为装置对应于0号定值的本套定值。
显示格式如下图。
通过“↑”、“↓”键可选择显示或要修改的定值，按下“→”键进入光标所在定值的编辑状态。
在编辑状态下，通过“↑”、“↓”、“→”、“←”键可对定值进行编辑。
编辑完成后按“确认”键，在核实输入正确的口令后，再按“确认”键后本号定值修改有效，按“退出”键无效。
整定值定义及说明详见后面“定值清单”。
注：
一次电压、电流系数*10后为实际的一次PT、CT变比。
事件记录
No.0002-06-26
时间11:
21:
22.525
开关变位：
开入3分->合
本单元可存储不少于60次事件记录，其中第0号为最新记录，第1号为上一次记录，依次类推。
该记录存放在非易失性存贮器中，具有掉电长期保存功能，事件记录分开关变位、保护动作和装置故障三种类型。
事件记录显示格式如下图。
其中，No.后为记录号，02-06-26为该事件发生的日期，即2002年6月26日。
11:
21:
22.525该事件发生的时间，即11时21分22秒525毫秒。
通过按“↑”、“↓”键可选择显示其余的事件。
当事件类型为保护动作时，可以按“确认”键去查看该保护的动作值，再按“退出”键返回。
输入输出
1．开入
2．开出
选择输入输出菜单后将显示以下内容。
开入量
01－08：
00000010
09－16：
00001000
通过“↑”、“↓”键可选择查看开入量还是进行开出操作。
当选择开入时，屏幕显示如下：
其中“0”表示输入的开关未闭合，“1”表示输入的开关已闭合，在上图中，第7个和第13个开入量为1，其余为0。
按“退出”键可退出并返回上一级菜单。
开出FEDCBA9876543210
0000000000000000
当选择开出时，屏幕显示如下：
通过“↑”、“↓”、“→”、“←”键可对开出量进行编辑。
“1”对应输出继电器闭合或指示灯亮，“0”对应输出继电器断开或指示灯灭。
编辑完成后按“确认”键，在核实输入正确的口令后，再按“确认”键后，相应的继电器就能出口。
采样数值
05.005.01
256.8057.02
456.874.98
64.785.11
在主菜单中选择“采样数值”后屏幕显示以下内容：
由于屏幕只能显示4行，需要查看屏幕外的数据时，可通过按“↑”、“↓”键来选择。
其中大部分装置的0通道为A相测量电流，1通道为B相测量电流，2通道为A相测量电压，3通道为B相测量电压，4通道为C相测量电压，5通道为A相保护电流，6通道为B相保护电流，7通道为C相保护电流。
8~12通道在不同类型的装置中各不相同（见采样实时显示）。
实时时钟
日期
04年06月26日
时间
15时36分50秒
本单元具有掉电运行的实时时钟功能，进入实时时钟模块后，LCD显示器将显示装置的实时时钟，如下图所示：
通过简易键盘可对时钟进行修正。
按“确认”键后进入时钟编辑状态。
在编辑状态下，通过“↑”、“↓”、“→”、“←”键可对时钟进行编辑。
编辑完成后按“确认”键，修改完成。
若此时不想修改时钟，可按“退出”键退出时钟编辑状态。
该时钟也可由通信网统一校时（精确到2ms），以使整个系统保持同一时基。
实时时钟主要作为事件顺序记录的时间依据。
电能脉冲
进入电能计量模块后，可对脉冲电度度表脉冲计数进行初值设定，初值设定后，该值将随着电能脉冲的累积而变化，直到下一次重新设定初值。
每个装置共安排了2路脉冲计数输入。
出厂设置
出厂设置在装置出厂前已设置完成，用户通常不必更改。
出厂设置项目如下表所示：
序号
代号
名称
整定范围
0
Kv2
二次电压比例系数
11.80（12）
1
Kic
二次测量电流比例系数
235.50（140）
2
Kib
二次保护电流比例系数
14.20（14.8）
3
Ki0
二次零序电流比例系数
235.20（14.8）
4
Kv0
二次零序电压比例系数
4.75（14.8）
5
Imp/kWh1
脉冲电能表常数1
每千瓦（乏）时脉冲数/1000
6
Imp/kWh2
脉冲电能表常数2
每千瓦（乏）时脉冲数/1000
7
Imp/kWh3
脉冲电能表常数3
每千瓦（乏）时脉冲数/1000
8
Imp/kWh4
脉冲电能表常数4
每千瓦（乏）时脉冲数/1000
9
Inalarm
开关量报警设定
（Σ2（n-1））/100
10
PU0
PT零序系数
11
Disp
滚动显示项目选择
12
Address
装置通讯地址
1~243
13
BaudRate
装置通讯波特率
14
RealyCheck
自检出口继电器设置
其中，二次电压比例系数、二次测量电流比例系数、二次保护电流比例系数、二次零序电流比例系数、二次零序电压比例系数由二次互感器类型及满量程值确定。
（注意：
我公司在产品出厂之前已经按相应的PT、CT型号设置好二次系数，请用户勿要擅自修改！
）
PT零序系数：
为PT主绕组与开口三角形绕组额定电压不同时的修正系数。
设置值为：
PU0=PT开口三角形绕组额定电压∕PT主绕组额定电压
开关量报警设定：
当某些开入量发生变化时，若需要启动报警信号，可通过设置该项来实现。
设置值=∑（2（n-1）/100）。
式中，n为第n个开入量。
例如，当需要第3个开入量变位时发出报警信号，则设置值=2（3-1）/100=0.04。
可以同时设定多个开关量报警，只要分别算出每个开入量的设置值并将它们相加即可。
滚动显示项目选择：
选择显示项目时，大部分可按下表的设置值确定，将所选的各项目设置值相加。
显示项目
设置值
显示项目
设置值
Uab
0.01
Ic
1.28
Ubc
0.02
P
2.56
Uca
0.04
Q
5.12
Ua
0.08
cosφ
10.24
Ub
0.16
f
20.48
Uc
0.32
Ia
0.64
装置通讯地址：
装置通讯地址的设置范围为1~243。
装置通讯波特率：
装置通讯波特率的单位为kbps。
例如要设置通讯波特率为9600bps，其设定值为9.60。
自检出口继电器设置：
设定值为∑2（n-1），式中n为第n路开出。
例如，某装置有J1、J2、J3、J4共4个开出继电器，自检设定值应为20+21+22+23=15。
设备信息
设备信息将显示装置的一些基本信息，如版本、装置类型及型号，程序存贮器校验码等。
采样实时显示
采样实时显示
通道00
测量电流Ia（C7,D7）
通道06
保护电流Ib（C10,D10）
通道01
测量电流Ic（C8,D8）
通道07
保护电流Ic（C11,D11）
通道02
母线电压Ua（C1,D1）
通道08
零序电流Io（C12,D12）
通道03
母线电压Ub（C2,D2）
通道09
零序电压Uo（C4,D4）
通道04
母线电压Uc（C3,D3）
通道10
通道05
保护电流Ia（C9,D9）
通道11
定值清单
定值序号
代号
定值名称
整定范围
01
Kv1
一次电压比例系数
实际变比/10
02
Ki1
一次电流比例系数
实际变比/10
03
Idz1
I段过电流定值
0.1~100A
04
tzd1
I段过流延时
0~10s
05
Idz2
II段过电流定值
0.1~100A
06
tzd2
II段过流延时
0~10s
07
Udz1
低电压闭锁定值
2~100V
08
U2dz
负序电压闭锁定值
2~57V
09
I0dz
零序过流定值
0.1~100A
10
T0zd1
零序过流延时一段
0~10s
11
T0zd2
零序过流延时二段
0~10s
12
T0zd3
零序过流延时三段
0~10s
13
U0dz1
零序电压闭锁定值
5~180V
14
U0dz2
零序过电压定值
5~250V
15
T0zd4
零序过电压延时
0~10s
16
Ijdz1
间隙过流定值
0.1~100A
17
Tjzd1
间隙过流延时
0~10s
18
Idz3
限时速断定值
0.1~100A
19
Tzd3
限时速断延时
0~10s
20
3U01
PT失压、断线定值
0~30V
21
Idz4
过负荷定值
0.1~100A
22
Tzd4
过负荷延时
0~10s
23
3U02
母线接地定值
0~30V
24
Tzd5
母线接地延时
0~10s
保护投退
保护序号
代号
保护名称
整定方式
01
RLP1
过流
投入/退出
02
RLP2
备用
投入/退出
03
RLP3
低电压闭锁过流
投入/退出
04
RLP4
负序电压闭锁过流
投入/退出
05
RLP5
过流相间方向
投入/退出
06
RLP6
零序过流
投入/退出
07
RLP7
零序电压闭锁
投入/退出
08
RLP8
零序方向
投入/退出
09
RLP9
零序过电压
投入/退出
10
RLP10
限时速断
投入/退出
11
RLP11
PT断线
投入/退出
12
RLP12
PT失压
投入/退出
13
RLP13
相间功率方向指向母线
投入：
变压器指向母线
退出：
母线指向变压器
14
RLP14
零序功率方向指向母线
投入：
零序方向指向母线
退出：
零序方向指向变压器
15
RLP15
间隙过流
投入/退出
16
RLP16
过负荷报警
投入/退出
17
RLP17
过负荷开风扇
投入/退出
18
RLP18
母线接地报警
投入/退出
32
RLP32
录波
投入/退出
事故记录
位
含义
位
含义
D0
零序过流1段
D8
PT断线
D1
零序过流2段
D9
PT失压
D2
过电流I段
D10
母线接地
D3
过电流II段
D11
零序过电压
D4
过负荷报警
D12
零序过流3段
D5
过负荷开风扇
D13
限时速断
D6
备用
D14
间隙过流
D7
控制回路断线
D15
备用
附录ANRCS-3022变压器后备保护测控装置接线端子图及开孔尺寸图
附录BNRCS-3022变压器后备保护测控装置原理图
NRCS-3022变压器高后备保护测控单元调试手册1、查看、输入或者修改定值及保护投退
分别进入“01保护投退”菜单和“02保护定值”菜单，按照操作说明中的操作方法输入保护定值以及投入保护。
注意：
保护投退和保护定值中的所有参数的意义在说明书手册的第二部分“保护基本原理”中，都有详细叙述，具体设置时，请参考保护原理部分的说明。
2、开关量的检测
进入“04输入输出”菜单，再选择“开入”，进入开入量检测菜单：
开入量
01－08：
00000010
09－16：
00001000
开入量01－08对应装置端子B1－B8的开关量输入情况，开入量09－16对应装置端子B9－B14的开关量输入情况，其中“0”表示输入的开关量未闭合，“1”表示输入的开关量已闭合，在上图中，第7个和第13个开入量为1，其余为0。
检测方法：
将B16分别与B1－B14短接，相应的开入量显示由0变为1。
说明：
1）、开入量09－16的最后两位无意义，即本装置的开入量15和16已不当作遥信量使用，而被当作遥脉量来使用，且接线端子发生改变，遥脉在本装置的A5和A6端子；
2）、开入量01和02是两个特殊的遥信量，分别表示断路器分位和合位信号（即断路器处于分位时，开关量01有开入，当断路器处于合位时，开关量02有开入）。
一般情况下装置的B1和B2端子不需要接线，本装置可自动从控制回路中提取断路器的分合状态信号；当碰到断路器的内部跳合闸线圈电阻特性与本装置不配对，造成装置的分合位指示灯显示不正常时，建议在B1和B2端子上直接接入断路器的一对常闭和常开辅助节点；
3）、接入装置的开入量信号必须是外部无源干节点，装置本身通过B16提供信号公共端电源。
开出FEDCBA9876543210
0000001000000100
3、开出量的检测
进入“04输入输出”菜单，再选择“开出”，进入开出量检测菜单：
开出量代码0－7下面的0或1对应装置的1K－8K的开出量输出情况，代码9对应于事故信号继电器，代码A对应于告警信号继电器。
当装置的1K－8K以及两个信号继电器有开出时，它们各自数字代码下面的0将变成1，如上图中的代号2和9下面开出量显示为1，它表示继电器3K和事故信号继电器处于闭合状态。
各个继电器的节点输出端子号请查阅本说明手册后面附录的装置图纸。
如果开关柜控制回路接线是采用的本说明书附录所带的控制回路图，开出量检测请按下表进行：
操作代码
出口名称
瞬时接通端子
（具体参见附录的原理图）
FEDCBA9876543210
0000000000000001
保护跳闸出口1试验
F1－F2
0000000000000010
遥控合闸出口试验
F3－F4
0000000000000100
保护跳闸出口2试验
F5－F6
0000000000001000
遥控跳闸出口试验
F7－F8
0000000000010000
保护跳母联出口试验
F9－F10
0000000000100000
保护跳闸出口3试验
F11－F12
0000001000000000
事故信号出口试验
E10－E12
0000010000000000
预告信号出口试验
E11－E12
当进入开出菜单后，按上图顺序将各开出操作代码下面的“0”改成“1”，然后按“确认”键，在核实输入正确的口令（默认值为1000）后，再按“确认”键，装置的各相应端子将瞬时接通，延时3秒后继电器节点自动收回。
如果此时断路器的控制回路处于给电状态，相应的压板也投上，执行以上操作后，断路器将会作相应的跳合闸动作。
注意：
1）、“开出”菜单可用作继电器状态监视。
当刚进入此菜单，没有进行任何人为的操作之前，该菜单数字代号“0－F”下面显示的“0”或者“1”即表示当前各个继电器的状态。
2）、“开出”菜单也可用作继电器出口检测。
进入此菜单，按照上表的操作代码进行进行操作及检测即可。
特别注意：
严格禁止在开关柜送电的情况下进行继电器检测。
3）、在进行开出量检测时，一次只允许检测一个继电器，即代码0－A下面的开出指令中，每次只能有一个为1，其他必须为0；
4）、任意两次的开出检测，时间至少
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