1、 （注：此页文字作为封面印刷） NSR-321断路器保护装置 技术和使用说明书 本说明书仅适用于根据Q/GDW 161-2013线路保护 及辅助装置标准化设计规范研发的线路保护装置 国电南瑞科技股份有限公司 NSR-321断路器保护装置 2 NSR-321断路器保护装置 技术和使用说明书 V2.03 本说明书仅适用于根据Q/GDW 161-2013线路保护 及辅助装置标准化设计规范研发的线路保护装置 *本版本说明书发布于 2015年 6月 04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：/ NSR-321断路器保护装置 iii 版权声明 Copyrigh
2、t 2010 南京南瑞集团公司 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:/ 电子信箱: : NSR-321断路器保护装置 iv 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
3、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
4、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 NSR-321断路器保护装置 v 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，
5、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应符合装置技术要求， 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。 NSR-321断路器保护装置 vi 本说明书中所用图例 以下图例用于本书
6、的图表中： 动合触点（常开接点） 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（常闭接点） 动断触点,瞬时断开、延时闭合 动断触点,延时断开、瞬时闭合 逻辑“与”门，可以有多个输入端， 框内下部标识门的编号，如G1 逻辑“或”门，可以有多个输入端， 框内下部标识门的编号，如G2 逻辑“非”门， 框内下部标识门的编号，如G3 与其他逻辑门组合的 输入端“非”门和输出端“非”门 逻辑延时与展宽元件、延时t1动 作，展宽t2返回 逻辑延时元件、延时t动作， 瞬时返回 逻辑展宽元件、瞬时动作， 展宽t返回 外部输入开关量，框内为信号名 外部输入模拟量，可能是交流量， 也可能是直
7、流量，框内为信号名 内部产生的逻辑信号，用作输出， 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 TJa G1 2. 重合闸退出或者重合闸投入时检同期和检无压元件均退出； 3. 本侧不投“单相重合闸检线路有压” 。 当满足以上条件时装置也不进行 PT 断线判别。 第 3 章 工作原理 12 3.3.2 同期电压异常监视 当自动重合闸功能投入，且处于三相重合闸方式，如果控制字 重合闸检无压方式 或 重合闸 检同期方式 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 30 V经 1.25 延时报 同
8、期电压异常。如自动重合闸功能不投入、控制字 重合闸检无压方式、重合闸检同期方 式 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同期电压的检无压逻辑判别， 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.
9、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，装置保护元件及功能有以下变化： 1. 退出零序电流启动元件。 2. 闭锁重合闸功能。 装置报 CT 断线告警，装置放电，闭锁重合闸功能。 3.4 断路器失灵保护 断路器失灵保护按照如下几种情况来考虑，即分相启动失灵、保护三跳启动失灵，本装置充电 过流保护动作时也启动失灵保护。NSR-321 装置不一致保护动作是否启动失灵经控制字不一致启 动失灵控制。另外，失灵保护具有两相跳闸联跳三相功能。失灵保护工作逻辑见图 3.4.1。 当保
10、护分相跳闸开入动作且总启动元件动作，或者保护三跳开入动作时，均启动失灵保护，进 入失灵保护动作逻辑： 1：分相启动失灵 按相对应的线路保护分相跳闸开入动作并满足对应相有流条件后，如逻辑定 值 跟跳本断路器 投入，则瞬时跟跳本断路器对应相，分相启动失灵后满足零序电流或者负序电 流，经逻辑定值 失灵三跳本断路器时间 延时发三相跳闸命令跳本断路器，再经逻辑定值逻辑定 值失灵跳相邻断路器时间延时跳开相邻断路器。 2：保护三跳启动失灵 保护三跳开入动作后并满足任意相有流条件后，可经逻辑定值跟跳本断 路器选择是否跟跳本断路器三相。由保护三跳启动的失灵保护可分别经低功率因数、零序过流、负 序过流和失灵相电流
11、过流等辅助判据开放。 其中低功率因素辅助判据可由逻辑定值 低功率因数角 投退。输出的动作逻辑先经逻辑定值 失灵三跳本断路器时间 延时发三相跳闸命令跳本断路器， 再经逻辑定值逻辑定值 失灵跳相邻断路器时间 延时跳开相邻断路器。 低功率因数元件的动作条件为： ZD cos | cos | 式中: 为一相电压与电流的相角差测量值， ZD 为装置低功率因数角整定值, 整定值范围为 第 3章 工作原理 13 0 0 90 45 。实际计算中，当装置整定为 ZD 时, 低功率因数元件动作范围是： ZD ZD 180 ， ZD ZD + 360 180 。 当任意一相电压与电流的相角差满足低功率因数元件的动
12、作范围，并且任意相有流，则满足低 功率因数辅助判据。当三相电压均低于 0.3Un时，功率因数角计算不准确，此时只要满足有流条件， 即开放三相低功率因数判断。 发生PT 断线时闭锁低功率因数辅助判据。 失灵相电流过流辅助判据是当三相联动断路器出口处发生三相故障，且断路器失灵，则零负序 电流、低功率因素的辅助判据会失效，若故障电流大于 失灵保护相电流定值 时，同样满足失灵 保护条件。 当本装置充电过流保护动作时，如果失灵保护投入，则按照保护三跳启动失灵的逻辑进行失灵 保护逻辑处理。 第 3 章 工作原理 14 电流突变量启动 零序辅助电流启动 1 G5 跳闸开入启动 & G6 Ia0.06In I
13、b0.06In Ic0.06In 投跟跳本断路器 A相跳闸开入 C相跳闸开入 B相跳闸开入 三相相跳闸开入 Imax0.06In(任一相有流) & G8 & G10 & G11 1 G14 & G15 & G13 A相跟跳 B相跟跳 C相跟跳 三相跟跳 & G7 & G9 & G12 & G16 A相跟跳 B相跟跳 C相跟跳 三相跟跳 3I0失灵零序电流定值 I2失灵负序电流定值 1 G23 跟跳本断路器时间 0 & G17 & G19 & G22 跟跳本断路器时间 0 跟跳本断路器时间 0 TV断线 UMAX0.3Un FiA低功率因数角 FiC低功率因数角 FiB低功率因数角 & G28
14、1 G30 1 G31 IMAX有流定值 低功率因数元件=1 & G29 1 G27 & G25 跟跳本断路器时间 0 1 G18 跳相邻断路器时间 0 跳相邻断路器时间 0 跳相邻断路器时间 0 跳相邻断路器时间 0 1 G24 失灵保护三跳本断路器 失灵保护跳相邻断路器 A相跳闸开入 C相跳闸开入 B相跳闸开入 三相相跳闸开入 1 G4 1 G3 & G2 跳闸开入启动 7S 0 0.01s 0 0.01s 0 0.01s 0 Imax失灵相电流定值 半周Imax失灵相电流定值 & G26 电流突变量启动 零序辅助电流启动 1 G36 跳闸开入启动 跳闸开入异常 过流保护动作 1 G34
15、三相不一致保护动作 三相不一致启失灵 & G33 1 G32 投断路器失灵保护 电流突变量启动 零序辅助电流启动 1 G20 跳闸开入启动 & G21 投断路器失灵保护 & G37 & G35 图 3.4.1失灵保护逻辑图 3：两相跳闸联跳三相 对于 3/2 接线形式的中间断路器，当保护装置分别收到两侧线路的不同 相保护单跳开入动作，并且任意相有流，则失灵保护经15ms延时后联跳本断路器三相。 第 3章 工作原理 15 电流突变量启动 零序辅助电流启动 1 G1 A相跳闸开入 C相跳闸开入 B相跳闸开入 B相有流 C相有流 A相有流 & G10 & G9 & G6 & G3 1 G8 1 G5
16、 1 G2 1 G4 1 G11 15ms 0 & G7 失灵保护两相联跳三相 图 3.4.2两相联跳三相逻辑图 3.5 死区保护 某些接线方式下（如断路器在 CT 与线路之间）CT 与断路器之间发生故障时，虽然故障线路保 护能快速动作，但在本断路器跳开后，故障并不能切除。此时需要失灵保护动作跳开有关断路器。 考虑到这种站内故障，故障电流大，对系统影响较大，而失灵保护动作一般要经较长的延时，所以 此时需要死区保护动作切除故障。 当保护分相跳闸开入均动作、保护三跳开入动作或本装置充电过流保护动作时，死区保护启动， 此时三相 TWJ 动作， 并且任意相电流大于失灵保护相电流定值时， 经逻辑定值 死
17、区保护时间 延 时跳开相邻断路器。死区保护与失灵保护共用出口，死区保护工作逻辑见图 3.4.3。 TWJa IMAX失灵保护相电流定值 TWJc TWJb A相跳闸开入 C相跳闸开入 B相跳闸开入 & G1 & G5 & G3 死区保护时间 0 死区保护动作出口 死区保护=1 充电过流保护动作 保护三跳开入 充电零序过流保护动作 1 G4 电流突变量启动 零序辅助电流启动 1 G2 与失灵共用定值 跳闸开入启动启动图 3.4.3死区保护逻辑图 3.6 充电过流保护 充电过流保护包括两段充电电流过流保护与一段充电零序过流保护。当最大相电流大于充电电 流过流、段定值或者零序电流大于充电零序过流定值，并分别经各自延时定值，保护发跳闸命 令。充电过流保护电流元件返回系数为 0.98。
