1、1目 录第一章 NSA-3000 系列分散式微机保护测控装置.3一 概述3二 NSA-3111馈线保护测控装置.10三 NSA-3112线路保护测控装置.17四 NSA-3113线路光纤纵差保护测控装置.24五 NSA-3121A站用变/接地变保护测控装置.32六 NSA-3131A电容器保护测控装置. 38七 NSA-3133A电容器保护测控装置.44八 NSA-3141A电动机保护测控装置. 50九 NSA-3151分段开关备用电源自投保护测控装置.57十 NSA-3152A备用电源自投装置. 64第二章 NSA-3000 系列变压器保护测控装置.71一 概述71二 NSA-3171变压器
2、差动保护装置.72三 NSA-3181变压器后备保护测控装置.83四 NSA-3182变压器后备保护测控装置.91五 NSA-3161变压器非电量保护装置.98六 NSA-3179变压器保护装置. 107第三章 NSA3000 系列辅助保护装置117一 NSA-SGJL事故解列装置.117第四章 NSA-3000 系列微机测控装置概述121一 微机测控装置性能简介122二 NSA-3101微机测控装置.128三 NSA-3102微机测控装置.1372四 NSA-3103微机测控装置.147五 NSA-3104微机测控装置.156六 NSA-3102TQ微机测控装置165第五章 NSA-3000
3、 系列微机测控装置使用说明175关于 NSA-3000 变电站综合自动化系统的所有技术和使用说明书的版权为南京电研电力自动化有限公司所有。南京电研电力自动化有限公司保留对所有资料的修改和解释权，若有改动，恕不另行通知。3第一章 NSA-3000 系列分散式微机保护测控装置一 概 述1 NSA-3000 系列分散式保护测控装置的典型设备及功能NSA-3000 系列分散式低压保护测控装置是将保护功能及远动功能综合在一个装置中，该装置即“四合一”保护（保护、遥测、遥控、遥信）测控装置。针对中低压变电站中不同的保护测控对象，NSA-3000 系列的装置型号及功能如下：NSA-3111用于 10KV 及
4、以下电压等级的经消弧线圈接地或不接地系统中的馈电线路保护测控装置。NSA-3112用于 35KV 或 66KV 电压等级的经消弧线圈接地或不接地系统中的线路保护测控装置。NSA-3113用于 35KV 或 66KV 电压等级的经消弧线圈接地或不接地系统中短线路保护测控装置。NSA-3121A用于 10KV 及以下电压等级的经消弧线圈接地或不接地系统中的接地变压器/站用变压器保护测控装置。NSA-3131A适用于 10KV 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。NSA-3133A适用于 10KV 及以下电压等级的中性点经消弧线圈接
5、地或不接地中低压系统中桥形接线并联电容器组的保护测控装置。NSA-3141A用于 10KV 及以下电压等级的经消弧线圈接地或不接地系统中的高压电动机保护测控装置。NSA-3151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。NSA-3152A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。以上九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。2 NSA-3000 系列分散式保护测控装置的主要特点：2.1 由 NSA-3000 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
6、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。2.2 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。2.3 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：2.3.1 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。2.3.2 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。2.3.3 软件设计上，保护模块与其
7、它模块完全分开，且先保护后测量，保护模块具有独立性。42.4 提高系统可靠性的措施：2.4.1 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。2.4.2 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。2.4.3 通讯网络具有二种通讯接口（485、CAN），装置能适应多种通讯媒介，如光纤，网络双绞线等。通信规约采用 LFP 规约并支持电力行业标准 DL/T667-1999（IEC-60870-5-103）。2.4.4 装置结构采用全密封设
8、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。2.5 人性化友好的人机界面：2.5.1 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。2.5.2 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。2.5.3 采用五键组合键盘，对装置操控自如、易学易用。2.6 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：2.6.1 装置采用了高速、高分辨率的 A/D 转换器，实现每周波 24 点采样。结合
9、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。2.6.2 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。2.6.3 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。2.6.4 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。2.7 本装置具有完善的自检能力及自校验
10、功能，基本实现免调校。3 NSA-3000 系列分散式保护测控装置的主要技术数据3.1 额定数据 直流电源： 220V 或 110V 交流电压： 100/ V， 100V3 交流电流： 5A，1A 频 率： 50Hz3.2 功率消耗： 直流回路： 10W 交流电压回路： jsDZcb freqV,wlfDZIoT5&gfh1agfhbcTI2&5I2DZI1c1ba50ms遥 控 操 作FREQGH， Io1， 2， js重 合 闸 已 充 电TWJ& 采 入开 入 量电 源串 行 口 2串 行 口 1同 步时 钟CT测 量CT保 护电 压线 路电 压母 线接 地 485BACNLHSYIac
11、IocbUxna20-+ 脉 冲 开 入 公 共 4V（ +）光 耦 电 源 公 共 20V（ +）信 号 复 归闭 锁 重 合 闸弹 簧 未 储 能投 低 周开 入 9开 入 8开 入 7开 入 6开 入 5开 入 4开 入 3开 入 2开 入 1R903201装 置B159876RRB67C3104657C810439 B1423B0B0图 1.2.2：NSA3111 交 /直流输入、开入输入及保护逻辑框图18三 NSA-3112 线路保护测控装置1 基本配置及规格1.1 基本配置NSA-3112 为用于 35KV 或 66KV 电压等级的经消弧线圈接地或不接地系统中出线保护测控装置，可在
12、开关柜就地安装。保护方面的主要功能有：1） 三段式可经低电压闭锁的定时限方向过电流保护；2） 零序过电流保护/小电流接地选线；3） 三相一次重合闸(检无压、同期、不检 )；4） 一段定值可分别独立整定的合闸加速保护(可选前加速或后加速) ；5） 低周减载保护等；6） 分散式故障录波及独立的操作回路。测控方面的主要功能有：1） 9 路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信；2） 正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合；3） P、Q 、IA 、IC、COS 5 个模拟量的遥测；4） 开关事故分闸次数统计及事件 SOE 等；1.2 技术数据1.2.1 额定数据直流电源： 220V 或 110V 允
13、许偏差 +15，-20交流电压： 100/ V，100V3交流电流： 5A，1A频 率： 50Hz1.2.2 功耗：交流电压： 0.7n&1逻 辑 框 图 同 I段1UBFIIc1DZUaA相 正 方 向 UB1FI&GL3方 向 过 流低 压 闭 锁方 向 过 流低 压 闭 锁低 压 闭 锁方 向 过 流I段重 合 闸合 闸 加 速 段低 周 减 载零 序 跳 闸段I段独 立 起 动 段CHIJSFREQo2GL1QDjsDZcb freqV,wlf IoT5&I3TI25I150ms遥 控 操 作FREQ,js23o重 合 闸 已 充 电TWJ& 采 入开 入 量电 源串 行 口 2串 行
14、 口 1同 步时 钟CT测 量CT保 护电 压线 路电 压母 线接 地 485BACNLHSYIcbaIocbaUxnba20-+ 脉 冲 开 入 公 共 4V（ +）光 耦 电 源 公 共 20V（ +）信 号 复 归闭 锁 重 合 闸弹 簧 未 储 能投 低 周开 入 9开 入 8开 入 7开 入 6开 入 5开 入 4开 入 3开 入 2开 入 1RC1923C4023201装 置B159876RRB67C0314657C0812439 B1423B0B0图 1.3.2：NSA3112 交 /直流输入、开入输入及保护逻辑框图25四 NSA3113 线路光纤纵差保护测控装置1 基本配置及规
15、格1.1 基本配置NSA3113 为用于 35KV 或 66KV 电压等级的经消弧线圈接地（或小电阻接地）或不接地系统中短线路保护测控装置，可在开关柜就地安装。保护方面的主要功能有：1） 短线路光纤纵差保护；2） 三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护；3） 零序过流保护/小电流接地选线；4） 三相一次重合闸(检无压、同期、不检 )；5） 一段定值可分别独立整定的合闸加速保护(可选前加速或后加速) ；6） 低周减载保护等；7） 独立的操作回路及故障录波。测控方面的主要功能有：1） 8 路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信；2） 正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合；3） P、Q 、I
16、A 、IC、COS 5 个模拟量的遥测；4） 开关事故分闸次数统计及事件 SOE 等；1.2 技术数据1.2.1 额定数据直流电源： 220V 或 110V 允许偏差 +15，-20交流电压： 100/ V，100V3交流电流： 5A，1A频 率： 50Hz1.2.2 功耗：交流电压： I3Zd对侧跳闸本侧线路有源差动保护压板投入差动控制字投入差动出口跳闸DI0.15In（返回值）NPRLPRL IIIDI 15.01.0 28经 10 秒延时报线路 PT 断线，发出运行异常告警信号，并闭锁自动重合闸，待线路电压恢复正常时保护也自动恢复正常。2.3.4 重合闸重合闸起动方式有两种：不对应起动和
17、保护起动，当重合闸不投时可选择整定控制字退出，通过整定控制字选择是检同期，检无压，还是不检。检同期，无压用的线路电压可以是额定100V 或 57.7V，可通过整定控制字选择。线路无压固定为额定电压的 30，线路有压固定为额定电压的 70。线路电压的相位由装置正常运行时自动识别，无特殊要求不需整定，只需将线路电压接入即可。重合闸必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态(HHJ=1，TWJ=0)，无外部闭锁重合信号，经 15 秒充电完成。重合闭锁信号有：手跳(HHJ=0) 低周动作 外部端子闭锁输入 遥控跳闸 控制回路断线 弹簧未储能接点输入2.3.5 低周减载装置配有低电压闭锁及滑差闭锁功能。当
18、装置投入工作时频率必须在 500.5Hz 范围内，低周保护才允许投入。当系统发生故障，频率下降过快超过滑差闭锁定值时瞬时闭锁低周保护。另外线路如果不在运行状态，则低周保护自动退出。低周保护动作同时闭锁线路重合闸。2.3.6 接地保护由于装置应用于不接地或小电流接地系统，在系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。在本装置中接地保护实现时，由于各装置通过网络互联，信息可以共享，故采用比较同一母线上各线路零序电流基波及五次谐波幅值和方向的方法来获得接地线路，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
19、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流继电器（可整定为报警或跳闸） 。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。2.3.7 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、IC、COS、P 、Q 和有功电度、无功电度及脉冲电度。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，且计算完全不依赖于网络，精度达到 0.5 级。遥信量主要有：8 路遥信开入、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
20、2ms。2.3.8 对时功能装置具备软件或硬件脉冲对时功能。3 装置背板端子及说明3.1 装置背板端子见图 1.4.13.2 背板端子说明端子 A01A06 为备用继电器接点。端子 A07A10 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：装置故障（包括直流消失） ，保护动作（TXJ） ，控制回路断线。端子 A11A13 为断路器位置信号输出。端子 A14 为遥控电源正输入，A17 为控制电源正输入。端子 A15、A16 为装置事故跳闸信号（推事故画面） 。端子 A19 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
21、正。 （A19 与 A22 之29间供用户设置跳闸压板）端子 A20 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。 （A20 与 A23 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 A21 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 A22 为保护跳闸输入，且跳闸操作回路中带保持继电器。端子 A23 为合闸输入，在本装置中，手动合闸与保护合闸合
22、并为一个合闸输入且合闸操作回路中带保持继电器。端子 A24 接断路器跳闸线圈，A25 接断路器合闸线圈。端子 A26 为跳位继电器负端。端子 A27 为控制电源负端。端子 B01B08 为遥信量开入节点，均为 220V-（110V-）光耦开入，其公共端为 B14，该端子应外接 220V（110V ）信号电源的正端。端子 B09 为差动投入压板。端子 B10 为低周减载开入。端子 B11 为弹簧未储能或气压不足。端子 B12 为闭锁重合闸开入。端子 B13 为信号复归。端子 B26、B27 为保护用直流电源。端子 B15B17 为二路脉冲电度输入端，采用 24V 输入，其公共端为 B15，该端子
23、应外接24V电源的正端。其中 B17 为复用端子，即脉冲电度量输入和打印机 RS232 口 GND 端端子 B18B19 为打印 RS232 口即 PTX232、PRX232端子 B20、B21 为系统对时总线接口，差分输入，装置内部也可软件对时。端子 B22、B23 为 RS485 串口 1端子 B24、B25 为 CAN 串口 2。端子 B28 为装置地端子 C01C14 为电流输入，其中端子 C01、C02 为测量 CT 的 A 相输入，C03、C04 为测量 CT 的 B 相输入，C05、C06 为测量 CT 的 C 相输入，C07、C08 为保护 CT 的 A 相输入，C09、C10
24、 为保护 CT 的 B 相输入，C11、C12 为保护 CT 的 C 相输入，C13 、C14 为接地选线用零序 CT 电流输入。端子 C19C22 为母线电压输入，星形接法。端子 C23、C24 为线路电压输入，额定电压为 100V。端子 A28、B28 装置地、AC 地应连接在一起，并与变电站地网联接。开关位置（HWJ、TWJ ）遥信已由内部自动产生，不需再引入遥信开入。4 装置定值整定4.1 装置参数整定位置 名称 范围 备注1 保护定值区号 0142 装置地址 0993 通信规约 LFP/870-5 DL/T667-1999（IEC60870-5-103 ）规约4 A 口波特率 240
25、0，4800 ，9600 ，19.2K5 B 口波特率 5K、10K、50K、100K、500K、1M6 遥信时间 099（ms）7 电流变比 020008 零流变比 020009 电压变比 02000304.2 装置定值整定序号 定值名称 整定范围 整定步长 备注1 过流段 0.1In20In 0.01A2 过流段 0.1In20In 0.01A3 过流段 0.1In20In 0.01A4 过流保护低电压闭锁 0V199.99V 0.01V 5 过流加速段 0.1In20In 0.01A6 零序过流段 0.02A12A 0.01A7 低周频率 4550Hz 0.01Hz8 低周保护低压闭锁
26、1090V 0.01V9 滑差闭锁 0.310Hz/s 0.01Hz/s10 重合闸同期角 090 111 过流段时间 099.99S 0.01S12 过流段时间 099.99S 0.01S13 过流段时间 099.99S 0.01S14 过流加速段时间 099.99S 0.01S15 零序过流段时间 099.99S 0.01S16 低周时间 099.99S 0.01S17 重合时间 010S 0.01S18 CT 变比系数 0.52.0 0.01以下整定控制字，控制字位置选择“投入”或“退出” ， “跳闸”或“报警”1 过流段投入 投入/退出2 过流段投入 投入/退出3 过流段投入 投入/退
27、出4 过流段低压闭锁 投入/退出5 过流段低压闭锁 投入/退出6 过流段低压闭锁 投入/退出7 过流段方向闭锁 投入/退出8 过流段方向闭锁 投入/退出9 过流段方向闭锁 投入/退出10 PT 断线时与电压有关段的电流保护 投入/退出11 过电流加速段投入 投入/退出12 零序过电流投入 跳闸/报警13 低周保护投入 投入/退出14 滑差闭锁投入 投入/退出15 重合闸投入 投入/退出16 重合闸不检 投入/退出17 重合闸检同期 投入/退出18 重合闸检无压 投入/退出19 线路电压额定 100V 投入/退出20 投前加速 投入/退出21 PT 断线检查 投入/退出22 投差动保护 投入/退出23 本侧为弱电源 投入/退出24 本侧为主机 投入/退出
