3121GW站用变接地变保护测控装置技术说明书V10资料Word文档格式.docx

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功能与NSA-3121A兼容。

NSA-3121GW

NSA-3121GW-1

NSA-3121G1

主要用于10KV手动刀闸开关。

NSA-3121G1W

NSA-3121G1W-1

NSA-3131G

适用于35KV及以下电压等级的中性点经消弧线圈接地或不接地中低压系统中单Y、双Y、△型接线的并联电容器组保护测控装置。

功能与NSA-3131A兼容。

NSA-3131GW

NSA-3131GW-1

NSA-3131G1

无在线式五防功能，主要用于10KV手动刀闸开关。

保护功能符合《广东电网公司10kV～110kV保护技术规范》。

NSA-3131G1W

NSA-3131G1W-1

NSA-3151G

用于低压母线分段开关的自投装置，并具备对分段开关的保护与控制功能。

功能与NSA-3151兼容。

NSA-3152AG

用于进线开关或内桥开关的自投装置，并具备对分段开关的保护功能。

功能与NSA-3152A兼容。

NSA-3171G

主变压器差动保护装置。

功能与NSA-3171兼容。

NSA-3171G1

NSA-3181G

主变压器高压侧后备保护装置。

功能与NSA-3181兼容。

NSA-3181G1

NSA-3182G

主变压器中低压侧后备保护装置。

功能与NSA-3182兼容。

NSA-3182G1

NSA-3108A

针对线路及主变开关间隔对象的通用测控装置。

含变电站顺序控制及在线式五防功能。

NSA-3108A1

针对主变压器本体为对象的通用测控装置。

NSA-3108B

针对主变压器（含本体及主变开关）为对象的通用测控装置。

NSA-3108C

针对变电站母线﹑所用变等公用设备为对象的通用测控装置。

以上各种保护测控装置可就地分散安装在开关柜上，也可集中组屏。

1.2NSA-3000G系列分散式保护测控装置的主要特点

（1）系统的主要关键技术

1，模块化的硬件支撑平台，主要包括基于BLACKFIN537DSP的中央处理模件；

基于FPGA的系列外围扩展模件；

基于AD7656的系列采集模件等。

2，模块化的软件支撑平台，基于C/C++的结构化保护测控软件框架，差异化产品保护测控系列基于配置生成。

Ø

基于面向对象的编程设计方法，代码复用率高；

大量采用CRT以及BF-DSP库函数，取消与系统库函数功能近似的私有库函数，程序健壮稳定，可维护性大大增强；

采用浮点计算的编程方法，大幅度削减了编程的非本质复杂度；

完善强大的调试功能，简化开发调试以及现场事故分析；

采用GB2312全字库，人机界面可以显示丰富的中文字符；

支持串口/网络两种程序升级方式，程序升级简单易行；

3，模块化的功能模块。

其核心的功能模块主要有：

传统保护功能；

传统的人机界面功能；

符合IEC61850标准的通信体系模块；

基于网络103标准的通信体系模块；

完善强大的录波功能，支持COMTRADE-99格式的波形文件输出；

完善的调试输出功能，支持脱离后台系统的情况下，动作报告、录波报告、自检报告、事件序列等信息的输出，支持部分功能菜单操作过程的记录，支持IRIGB码报文记录、支持内部内存数据查看以及内部变量地址查看（辅助开发调试）

事故快照功能，可以记录保存保护动作时当时的保护定值、软硬压板等信息，供事故分析使用；

在线式五防模块，五防功能由监控系统和装置实时完成，无需传统五防钥匙及独立五防系统，极大地降低系统造价，增加了可靠性

程序顺序控制模块，控制流程可在线编辑，可取代传统PLC

基于工业式以太网的过程层GOOSE

（2）由NSA-3000G系列分散式保护测控装置构成的综合自动化系统是一个分层分布式系统，它按一个元件（一个间隔）一套装置分布式原则设计配置，可直接就地分散安装在高压开关柜上，各间隔功能独立，各装置之间仅通过网络联结，信息共享，这样整个系统灵活性很强，且任一装置故障仅影响一个元件，其可靠性也得到了很大提高。

（3）由于信息的传递由网络系统通过通讯网互联而实现，取消了常规的二次信号控制电缆，因而站内二次电缆大大简化，不仅节省了大量投资，而且减轻了CT、PT负荷，减少了施工难度及维护工作量，节省了大量的人力物力。

（4）保护测控装置中的保护功能独立，具体体现在以下几个方面：

●保护功能完全不依赖通讯网，网络瘫痪不影响保护正常运行。

●装置仍旧保留了传统微机保护所具有的独立输入输出回路及操作回路。

●软件设计上，保护模块与其它模块完全分开，且先保护后测量，保护模块具有独立性。

（5）提高系统可靠性的措施：

●采用分层分布式系统是提高全站工作可靠性的重要因素，特别是功能独立于通讯网的各种保护及自动装置在各间隔的独立配置，它是变电站安全稳定运行的先决条件。

●装置的背板端子定义仍旧沿用了传统模式，它兼容了传统的操作控制功能，保证在极限工作条件下变电站的运行与控制。

●装置结构采用全密封设计，精心设计了抗干扰组件，使抗振动能力，抗电磁干扰能力有很大提高。

（6）人性化友好的人机界面：

●装置采用大屏幕液晶显示器，主接线图参数显示，汉化树形菜单，跳闸报告，告警报告，定值整定等都在液晶上有明确显示，不需对照任何技术资料，现场运行调试人员使用方便。

●装置内部的任何状态变化都能在液晶显示器显示，包括开入，电压电流的有效值、相位、功率、电度等。

●采用五键组合键盘，对装置操控自如、易学易用。

（7）由于采用了高性能处理器，结合一些特殊编程手段使它具备了一些同类装置不具备的优点：

●装置采用了高速、高分辨率16位的A/D转换器，实现每周波24点采样。

结合专用的测量CT，及数字信号处理器（DSP）进行计算保证了遥测量的高精度及响应速度。

同时能在当地实时完成有功功率、无功功率、功率因素等的计算。

●在不增加硬件开销的前提下完成对低压系统的分散故障录波，并能实现故障波形的远传及就地打印。

●将保护动作信号在当地间隔层就地转换为遥信信号上传，减少保护动作报告向调度转发的时间，使其故障报告传输速度与变位遥信等同，便于与调度系统接口，调度端不需另作事件解释程序。

●每套装置均设综合自动化模拟调试功能，该模拟调试模块的设置使发电机组保护功能调试工作与自动化联调工作完全分开，避免了重复工作。

（8）本装置具有完善的自检能力及自校验功能，基本实现免调校。

1.3NSA-3000G系列分散式保护测控装置的主要技术数据

1.3.1额定数据

①直流电源：

220V或110V

②交流电压：

100/

V，100V

③交流电流：

5A，1A

④频率：

50Hz

1.3.2功率消耗：

①直流回路：

≤10W

②交流电压回路：

<

0.5VA/相

③交流电流回路：

1VA/相（IN=5A）

<

0.5VA/相（IN=1A）

1.3.3精确工作范围：

①电流：

0.05In～20In

②电压：

0V～199.99V

③频率：

45Hz～50Hz

④df/dt：

0.5Hz/s～10Hz/s

⑤时间：

0～99.99s

1.3.4定值误差：

①电流及电压定值误差：

±

5％整定值

②频率定值误差：

0.01Hz

③时间定值误差：

1％整定时间+35ms；

1.3.5冲击电压

各输入输出端子对地，交流回路与直流回路间，交流电流与交流电压间能承受5KV（峰值）标准雷电冲击波。

1.3.6抗干扰性能

①能承受频率为1MHz及200KHz振荡波（差模，共模）脉冲干扰。

②能承受IEC255-22-4标准规定的IV级（4KV±

10％）快速瞬变干扰。

1.3.7机械性能

能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应，冲击响应。

1.3.8工作环境

①温度：

-25℃～+60℃保证正常工作

②湿度、压力：

符合DL/T478《静态继电保护及安全自动化装置通用技术条件》

1.3.9遥测量计量等级：

电压、电流、频率：

0.2级

其它：

0.5级

遥信分辩率：

小于2ms

信号输入方式：

无源接点

1.4NSA-3000G系列分散式保护测控装置的通信接口

NSA-3000G系列分散式保护测控装置具有RS485的标准通信接口和CAN标准通信接口，同时可支持三路以太网通信接口。

通信规约可采用电力行业标准DL/T667-1999（IEC-60870-5-103）规约（串口103或网络103）或IEC61850规约。

也可支持光纤通信接口

1.5NSA-3000G系列分散式保护测控装置的对时方式

NSA-3000G系列分散式保护测控装置的对时有两种方式，一种为通过通信软件进行对时（协议广播授时或网络SNTP）。

另一种为通过接收B码对时方式进行对时，对时精度为1ms，所有装置公用一个对时总线，以差分信号（RS485总线电平）输入，对时总线介质用屏蔽双绞线，可用通信电缆中剩余的一对双绞线。

1.6NSA-3000G系列分散式保护测控装置相互间的二次接线说明

1.6.1各单元开关柜间隔采用保护测控功能‘四合一’装置时二次电缆的联结

当各单元开关柜间隔采用‘四合一’装置时，由于高性能现场总线的使用，在装置正常运行情况下，各单元间隔层的遥测、遥控、遥信、保护等信号均可通过通信网实时传输（只有在装置故障情况下例外）。

一般地，将同一母线段上的装置故障信号并接在一起后作为一个独立的遥信量用电缆送至变电站层的综合测控装置。

其优点是能节省电缆及遥信数量，但这种方法的缺点是不能区分具体是那一台装置故障，当然最好是将每一个间隔的装置故障信号单独用电缆送至综合测控装置。

1.6.2各单元开关柜间隔采用保护﹑测控装置独立配置时相互间的二次电缆联结

当各单元开关柜间隔采用保护﹑测控装置独立配置时，虽然保护装置除保护功能外也具有保护事件上送功能，但由于该配置的出发点是强调保护与远动功能的明确分工与独立性，因此，在一般情况下，一些反映保护装置基本运行状态的量如：

保护装置故障，控制回路断线等信号应送至测控装置。

测控装置本身的装置故障信号应如6.1所述处理。

对通信网的处理应视具体情况可以保护装置与测控装置分别组网，也可以混合组一个网。

1.6.3保护测控装置中遥信开入接线。

各单元保护测控装置的遥信开入进行了特殊化设计提高了抗干扰能力，原理接线见图。

1）：

公共端采用220V（+）后经稳压管送入光耦正端，消除了开入电缆耦合噪声对开入的影响。

2）：

光耦负端通过稳压管接入开入空接点，减少直流系统端噪声对开入的影响。

3）：

综合1）、2）后我们取消了常规遥信回路的滤波电容，提高遥信影响速度，保证了遥信分辩率。

4）：

光耦上的电平保持与机箱等电位，提高抗干扰能力。

1.7NSA-3000G系列保护测控装置示意图

7.1NSA-3000G系列保护测控装置面板和背板布置见附图一。

7.2NSA-3000G系列保护测控装置的外型尺寸及安装示意图见附图二。

7.3NSA-3000GW/G1W/GW-1、NSA3108A系列保护测控装置的外型尺寸及安装示意图见附图三。

7.4NSA-3108B/C系列保护测控装置的外型尺寸及安装示意图见附图四。

7.5NSA-3000G系列保护测控装置操作回路原理见附图五。

附图一：

NSA3000G系列保护测控装置面板和背板布置图

附图二：

NSA3000G系列保护测控装置外型尺寸及开孔图

附图三：

NSA3000GW/G1W/GW-1、NSA3108A系列保护测控装置外型尺寸及开孔图

附图四：

NSA3108B\C系列保护测控装置外型尺寸及开孔图

附图五：

NSA3000G保护测控四合一装置操作回路及接点联系图

二NSA-3121GW站用变/接地变保护测控装置

2.1基本配置及规格

a）基本配置

NSA-3121GW为用于35KV及以下电压等级站用变保护测控装置。

保护方面的主要功能有：

1）二段定时限过电流保护（三相式）；

1）一段高压侧零序定时限过电流保护（小电流接地选线，可整定为报警或跳闸）；

2）二段低压侧零序定时限过电流保护；

3）过负荷保护；

4）非电量保护；

5）独立的操作回路；

6）分散式故障录波并能就地显示及远传。

7）间隔层在线五防，顺控流程；

9）网络GOOSE

测控方面的主要功能有：

1）25路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信；

1）正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合；

2）1路遥控刀闸电源空开分合或作为普通遥控分合；

3）6路五防闭锁节点；

4）Ia、Ib、Ic、I0、Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc、Ux、p、q、COS、Feq15个模拟量的遥测

5）开关事故分闸次数统计及事件SOE等；

b）技术数据

1）额定数据

直流电源：

220V或110V允许偏差+15％，-20％

交流电压：

100/

V100V

交流电流：

5A，1A

频率：

50Hz

2）功耗：

1VA/相（In=5A）

0.5VA/相（In=1A）

直流：

正常<

10W

跳闸<

15W

3）主要技术指标

①定时限过电流：

电流定值：

0.1In～20In

时间定值：

0～99.99S

定值误差：

<

5％

②遥测量计量等级：

0.5级

③遥信分辨率：

2ms

2.2装置原理

a）模拟量输入

外部电流及电压经隔离互感器隔离变换后输入，经低通滤波器输入至模数变换器，CPU采样后对数字进行处理，构成各种保护继电器，并计算各种遥测量。

Ia、Ib、Ic为过电流保护用CT输入，IAC、IBC、ICC为测量用专用CT输入。

以保证遥测量有足够的精度。

Ioh为高压侧零序电流输入报警或跳闸，Iol为低压侧零序电流输入（二段过流）。

UA、UB、UC输入在本装置中主要作为测量用电压输入，对所用变低压侧测量由其它测控装置完成，在UA、UB、UC不接入本装置时，请将PT断线检查退出。

b）软件说明

1）定时限过电流

本装置设两段定时限过电流保护，各段电流定值及时间定值可独立整定，整定控制字控制这两段保护的投退。

2）高压侧接地保护

由于装置应用于不接地或小电流接地系统，在系统发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过电流保护来检测接地故障很难保证其选择性。

当装置通过网络互联，信息共享时，可采用上位机比较同一母线上各线路零序电流基波或五次谐波幅值和方向的方法来判断接地线路，并通过网络下达接地试跳命令来进一步确定接地线路。

在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，装置中设一段零序过电流继电器（“零序过电流投入”整定控制字整定“0”时只报警，整定为“1”时跳闸）。

当然在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电流较大，也可采用零序电流继电器直接跳闸方式。

3）低压侧接地保护

装置设置两段定时限低压侧零序过流保护以保护低压380V/220V系统接地故障。

4）遥信、遥测、遥控功能

遥控功能主要有三种：

正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。

遥测量主要有：

Ia、Ib、Ic、I0、Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc、Ux、p、q、COS、Feq，有功电度，无功电度。

所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差，精度达到0.5级。

遥信量主要有：

25路遥信开入采集、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms。

5）对时功能

装置具备网络软件校时、硬件脉冲、B码对时功能。

2.3装置背板端子及说明

a）装置背板端子见图

b）背板端子说明

端子E01~E06为备用继电器接点。

端子E07~E10为远动信号，当保护单元与监控单元独立配置时，需与监控单元的遥信输入端相接口，用来反映保护装置的基本运行情况，分别为：

装置闭锁（包括直流消失），保护动作（TXJ），控制回路断线。

端子E11~E13为断路器位置信号输出。

端子E14为遥控电源正输入，E17为控制电源正输入。

端子E15、E16为装置事故跳闸信号（推事故画面）。

端子E19为保护跳闸出口，出口继电器的另一端已固定联结控制电源正。

（E19与E22之间供用户设置跳闸压板）

端子E20为保护合闸出口，出口继电器的另一端已固定联结控制电源正。

（E20与E23之间供用户设置合闸压板）

在本装置的操作回路中未考虑弹簧或气压闭锁节点，我们推荐优先采用开关本身的闭锁回路，若开关不具备闭锁功能，则可将闭锁节点串联至合闸线圈回路和跳闸线圈回路中实现。

另外，本装置中具备电气防跳回路。

端子E21为手动跳闸输入，在启动跳闸回路的同时，启动控制继电器（执行遥控跳闸时也启动控制继电器使HHJ=0）。

端子E22为保护跳闸输入，且跳闸操作回路中带保持继电器。

端子E23为合闸输入，