1、 PCS-222B-I 智 能 终 端 说明书 PCS-222B-I 智能终端 南京南瑞继保电气有限公司 i 前言 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 应负责 。 在对本 装置 做任 何操 作前 ，相关 专业 人员 必须 仔细 阅读本 说明 书， 熟悉 操作 相关内 容。 操作指导及警告 本手册 中将 会用 到以 下指 示标记 和标 准定 义： 危险! 意 味 着 如果 安全 预
2、 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伤害或设备损坏 。 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 。 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，这些 装置的某些部件可能带有 高压。不正确的操作可能 导致严重的
3、人身伤 害或设 备损 坏。 只有具备资质的合格专业 工作人员才允许对装置或 在装置临近工作。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！ 曝露端子 在装置 带电 时不 要触 碰曝 露的端 子等 ，因 为可 能会 产生危 险的 高电 压。 PCS-222B-I 智能终端 南京南瑞继保电气有限公司 ii 残余电压 在装置 电源 关闭 后， 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 。
4、 警示！ 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 的大 气环 境中 ，而且 运行 环境 不能 存在 不正常 的震 动。 额定值 在接入 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 发生 意外 故障。 外部回路 当把装置输出的接点连接 到外部回路时，须仔细检 查所用的外部电源电压， 以防止所连接的回 路过热 。 连接电缆 仔细处 理连 接的 电缆 避免 施加过 大的 外力 。 版 权声 明 版本: R1.00 P/
5、N: ZL_ZNKZ0100.1108 Copyright 2011 NR 南京 南瑞 继保 电气有 限公 司版 权所 有 我们对 本文 档及 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 期仔 细检 查本 文档 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 。 南京南 瑞继 保电 气有 限
6、公 司 公司地 址： 中国 南京 江宁 区苏 源大 道 69 号 邮编 211102 公司网 址: www.nari- 购买产 品， 请联 系： 电话：025-87178911 ， 传真: 025-52100511 、025-52100512 电子信 箱：marketnari- 技术支 持， 请联 系： 电话：025-52107703 、8008289967 、4008289967 传真：025-52100770 或登陆 网站 ：www.nari- 资料相 关， 请联 系： 电话：025-87178185 、传 真：025-8718208 电子 信 箱：nr_techsupportnari-
7、PCS-222B-I 智能终端 南京南瑞继保电气有限公司 iii 目录 前言 i 目录 iii 第 1 章 概述 1 1.1 应用 1 1.2 功能 1 1.3 特点 2 1.4 订货选型 . 2 第 2 章 技术参数 3 2.1 电气参数 . 3 2.2 机械结构 . 4 2.3 环境条件参数 4 2.4 通讯接口 . 4 2.5 型式试验 . 5 2.6 智能操作箱功能参数 . 6 2.7 认证 6 第 3 章 工作原理 7 3.1 跳闸逻辑 . 7 3.2 合闸逻辑 . 8 3.3 跳合闸回路完好性监 视 . 10 3.4 压力监视及闭锁 . 11 3.5 闭锁重合闸 11 3.6 其它
8、合成信号 12 第 4 章 硬件及结构安装 . 15 4.1 概述 15 4.2 结构与安装 . 16 4.3 主 DSP 模块（NR1136A/C/E ） . 20 4.4 智能开入模块 1 （NR1504A ） . 21 4.5 智能操作回路插件（NR1528 ） 22 PCS-222B-I 智能终端 南京南瑞继保电气有限公司 iv 4.6 电流保持插件（NR1534A/B ） . 24 4.7 智能开出插件（NR1521A ） 25 4.8 模 拟量采集插件（NR1410A/B ） . 25 4.9 显示面板 . 26 4.10 直流电源模块（NR1301S ） . 26 第 5 章 定
9、值 29 5.1 概述 29 5.2 装置参数 . 29 第 6 章 人机接口 31 6.1 概述 31 6.2 菜单结构 . 33 6.3 运行显示内容 35 6.4 查看整定值 . 35 6.5 查看装置状态 36 6.6 查看版本信息 37 6.7 查看历史报告 37 6.8 键盘输入操作 39 第 7 章 装置运行工况及异 常处理 . 41 7.1 运行工况及说明 41 7.2 装置闭锁与报警 41 第 8 章 调试大纲 43 8.1 概述 43 8.2 安全说明 . 43 8.3 调试工具 . 44 8.4 熟悉定值 . 44 8.5 装置检查 . 44 第 9 章 说明书版本历史
10、. 49 第 1 章 概述 南京南瑞继保电气有限公司 1 第1 章 概述 1.1 应用 PCS-222B-I 为由 微机 实现 的智能 操作 箱， 可 与 220kV 及 以上 电压 等级 分相 或 三相操 作的 双跳 圈断路 器配 合使 用， 保护 装置和 其它 有关 设备 均可 通过智 能操 作箱 进行 分合 操作。 PCS-222B-I 是新 一代 全面 支持数 字化 变电 站的 智能 终端设 备 ， 适 用于 双重 化 配置的 场合 。 装置 具有一组分相跳闸回路和一组分相合闸回路，以及 4 把闸刀、4 把 地 刀 的 分 合 出 口 ， 支 持 基 于 IEC61850 的 GOOS
11、E 通 信协议 ，具 有最 多 15 个 独立的 光 纤 GOOSE 口， 满足 GOOSE 点 对点 直 跳的需 求 。 装置经 过严 格的 高低 温和 电磁兼 容试 验， 可 以在 户 外运行 。 专 门为装 置户 外 运行而 设计 的屏 柜， 其防湿 热、 防尘 、防 水、 防辐射 等各 项技 术指 标都 能满足 户外 安装 的要 求。 PCS-222B-I 智能 终端 设备 ，具备 以下 的几 个优 点： 简化了 现场 接线 方式 ，大 大减少 了现 场电 缆的 使用 ； 由于远 距离 传输 采用 了光 纤方式 ，所 以信 号抗 干扰 能力大 大增 强； 光纤的 使用 让通 道断 链告
12、 警成为 可能 ； 1.2 功能 220kV 及 以上 系统 智能 操 作箱按 断路 器双 重化 独立 配置， 即配 置两 套独 立的 智能操 作箱 ，分 别为 第 一套智 能操 作箱 和第 二套 智能 操 作箱 。 这两 套装 置 应安装 在同 一柜 上， 应 分 别使用 独立 的控 制电 缆。 PCS-222B 智 能操 作箱 具 有下述 功能 ： 1) 断路器 操作 功能 一套分 相的 断路 器跳 闸回 路，一 套分 相的 断路 器合 闸回路 支持保 护的 分相 跳闸 、三 跳、重 合闸 等GOOSE 命令 支持测 控的 遥控 分、 合等GOOSE 命令 具有电 流保 持功 能 具有压
13、力监 视及 闭锁 功能 具有跳 合闸 回路 监视 功能 各种位 置和 状态 信号 的合 成功能 2) 开入开 出功 能 配置有80 路开 入，39 路 开 出，还 可以 根据 需要 灵活 增加 3) 可以完 成开 关、 刀闸 、地 刀的控 制和 信号 采集 4) 支持联 锁命 令输 出 第 1 章 概述 南京南瑞继保电气有限公司 2 1.3 特点 1) PCS-222B-I 型智 能终 端是 新一代 全面 支持 数字 化变 电站的 智能 终端 。 装置 采用 南瑞继 保 最 新研制 的 UAPC 平台 ，支 持实 时 GOOSE 通 讯。 2) UAPC 平 台按 照具 有长 达 10-15
14、年的 生命 周期 设计 ，装置 插件 根据 需要 可以 在保持 与平 台 兼容的 情况 下平 滑升 级， 从而为 用户 的设 备投 资提 供了长 期稳 定的 保障 。 3) 提供模 拟液 晶界 面， 具有 友好的 人机 接口 。具 备方 便的现 场装 置调 试、 测试 等。 4) 装置采 用了 高性 能 DSP 、 内部高 速总 线、 智能 I/O ，硬件 和软 件均 采用 模块 化设计 ，灵 活 可配置，具有插件、软件 模块通用，易于扩展、易 于维护的特点，将为用户 带来备品备件 种类少 替换 方便 的优 点。 5) 能够接 收保 护跳 合闸 、测 控的手 合、 手分 及闸 刀、 地刀控 制
15、 的 GOOSE 命 令 ，输出 相应 动 作接点 ；能 够采 集并 上送 断路器 、闸 刀及 地刀 位置 、断路 器本 体信 号等 。 6) 出口动 作速 度快 ，从 收到 GOOSE 报 文到 出口 继电 器动作 7ms ， 并且 基本 不受 GOOSE 网络风 暴的 影响 。 7) 出口继 电器 经启 动 DSP 闭 锁，可 以有 效保 证装 置动 作的可 靠性 。 8) 装置采用全密封、高阻抗 、小功耗的进口继电器， 减少装置的功耗和发热， 以提高装置的 安全性 。 9) 具有灵 活的 通讯 方式 ，配 有最 多 15 个独 立的 GOOSE 接口 和 1 个 RS-232 调试口 。
16、支 持 新一代 变电 站通 讯标 准 IEC61850 。 10) 支持光 纤 IRIG-B 码和 IEEE1588 对时 ，可 记录 本地 最新 256 次动 作报 告。 11) 具有环 境温 度和 湿度 的测 量功能 。 12) 装置采用整体面板、全封 闭机箱，强弱电严格分开 ，抗干扰能力大大提高， 达到了电磁兼 容各项 标准 的最 高等 级。 13) 装置经过了严酷的高低温 试验，可以在户外恶劣的 环境中运行，为装置专门 设计的户外柜 柜，其 防湿 热、 防水 、防 尘、防 辐射 等各 项技 术指 标都能 满足 户外 安装 的要 求。 1.4 订货选 型 操作电 源 DC110 、DC2
17、20V 可 选。 GOOSE 光口 数量 615 个 可选。 对时方 式 IRIG-B 和 IEEE1588 可选 。 第 2 章 技术 参 数 南京南瑞继保电气有限公司 3 第2 章 技 术 参数 2.1 电气参 数 2.1.1 直 流电 源 采用标 准 GB/T 8367-1987 （idt IEC 60255-11:2008 ） 额定电 压 110Vdc, 220Vdc 输入范 围 80%120% 额 定电 压 纹波 额定电 压 的 15% 静态功 耗 35W 动作时 功耗 50W 直流电 源极 性反 接 1 分钟 内装 置 正 常工 作 2.1.2 开 关量 输入 采用标 准 IEC
18、60255-1 额定电 压 24V, 48V, 110V, 220V 最大允 许电 压 120%Un 最大动 作电 压 70%Un 最小返 回电 压 55%Un 耐压水 平 2000Vac, 2800Vdc 逻辑输 入分 辨时 间 1ms GOOSE 开入 精度 1ms 2.1.3 普 通接 点 输出 输出接 点分 类 信号 输出形 式 无源接 点 最高工 作电 压 380Vac 250Vdc 开触点 耐压 1000V RMS ，1 分钟 连续载 流能 力 5A380Vac 5A250Vdc 冲击过 流能 力 10A3s 20A0.5s 动作时 间 8ms( 典型 值 3ms) 返回时 间 5
19、ms 断弧能 力（L/R=40ms ） 0.6A48Vdc 0.2A110Vdc 0.1A220Vdc 第 2 章 技 术参 数 南京南瑞继保电气有限公司 4 2.1.4 跳 合闸 接点输 出 输出接 点分 类 信号 输出形 式 无源接 点 最高工 作电 压 380Vac 250Vdc 开触点 耐压 1200V RMS ，1 分钟 连续载 流能 力 8A380Vac 8A250Vdc 冲击过 流能 力 10A3s 20A0.5s 动作时 间 10ms 返回时 间 8ms 断弧能 力（L/R=40ms ） 0.7A48Vdc 0.3A110Vdc 0.2A220Vdc 2.2 机械结构 机械尺
20、寸（ 宽 高 深） 482.6mm 177.0mm 291mm （4U 机箱 ） 安装开孔 尺 寸（ 宽 高） 465mm 179mm ，M6 螺 丝（4U 机箱 ） 颜色 银灰 装置重 量 约 10kg 污染等 级 二级 防护等 级 前面 板 IP40 、 箱体 侧面 IP30 、 后面 板 IP20 （GB 4208-2008 ） 2.3 环境条 件参数 遵循标 准 IEC 60255-6:1988 工作温 度范 围 -40 C +70C 贮存运 输温 度范 围 -40C +70C 相对湿 度 5% 95% ， 设备 内部 既不 应凝露 ，也 不应 结冰 大气压 力 70kPa 106kP
21、a 海拔 3000 米 2.4 通讯接口 2.4.1 过 程层 以太网 光口 接口类 型 LC 光纤类 型 多模光 纤 典型传 输距 离 2km 第 2 章 技术 参 数 南京南瑞继保电气有限公司 5 中心波 长 1310nm 温度范 围 -20C +85C 传输功 率 Min. 20.0dBm 最小接 受功 率 Min. 30.0dBm 系统储 备 Min +3.0 dB 2.4.2 对时 接口 接口类 型 ST 光纤类 型 多模光 纤 典型传 输距 离 100M 在 500VDC 条 件下 冲击电 压 GB 14598.3-2006 ，5KV 过电压 类别 GB 14598.3-2006
22、，类 别 III 2.5.4 电 磁兼 容试验 1MHz 脉 冲群 干扰 试 验 3 级（GB/T 17626-12-1998 ） 静电放 电试 验 4 级（GB/T 14598.14-2010 ） 辐射电 磁场 干扰 试验 3 级（GB/T 17626.3-2006 ） 快速瞬 变干 扰试 验 4 级（GB/T 14598.10-2007 ） 浪涌试 验 4 级（GB/T 17626.5-2008 ） 射频传 导干 扰试 验 3 级（GB/T 17626.6-2008 ） 工频磁 场抗 扰度 试验 5 级（GB/T 17626.8-2006 ） 第 2 章 技 术参 数 南京南瑞继保电气有限
23、公司 6 脉冲磁 场试 验 5 级（GB/T 17626.9-1998 ） 阻尼振 荡磁 场试 验 5 级（GB/T 17626.10-1998 ） 辅助电 源端 口电 压暂 降、 短 时中断 跌落 至 额定 电压 的 40%时， 可保 证 300ms 内 装置 正 常工作 短时中 断：100ms 内 装置 不重启 2.6 智能 操 作箱 功能参数 2.6.1 GOOSE 出 口时间 GOOSE 跳闸 时间 7ms GOOSE 合闸 时间 7ms 2.6.2 SOE 事件时 间分 辨率 时间分 辨率 1ms 2.7 认证 1. ISO9001:2000 质 量管 理 标准认 证 2. ISO1
24、4001:2004 环境 管理 标准认 证 3. OHSAS18001:1999 职业 健康安 全管 理标 准认 证 4. ISO10012:2003 测量 管理 体系认 证 5. CMMI L4 软件 能力 成熟 度 模型认 证 6. 电磁兼 容： 欧盟 指 令 89/336/EEC ，EN50263:2000 7. 产品安 全： 欧盟 指 令 73/23/EEC ，EN61010-1:2001 、EN60950-2002 第 3 章 工作 原 理 南京南瑞继保电气有限公司 7 第3 章 工作 原理 软件功 能主 要包 括收 发 GOOSE 信号 和少 量的 信号 合成逻 辑（ 如控 制回
25、路断 线和事 故总 ） ， 至 于断路器操作中的跳合闸 电流自保持、防跳、压力 闭锁等功能均由硬件实现 ，这部分电路都设计在 操作回 路插 件上 。 3.1 跳闸逻 辑 3.1.1 跳 闸输 入信号 装置能 够接 收保 护测 控装 置通 过 GOOSE 报 文送 来 的跳闸 信号 ，同 时支 持手 跳接点 输入 。 GOOSE TJR1.6 GOOSE TJQ1,2 GOOSE TA1,2 GOOSE TB1,2 GOOSE TC1,2 手跳 =1 0 0 0 =1 0 0 =1 0 0 =1 0 0 A 相跳闸命令 B 相跳闸命令 C 相跳闸命令 GOOSE TJF1.4 =1 0 0 GO
26、OSE 遥 分 =1 0 0图 3.1-1 跳闸 命令 图 3.1-1 给出 的是 一组 跳 闸回路 的所 有输 入信 号转 换成 A 、 B 、 C 分 相跳 闸命 令的逻 辑图 ， 包括 ： 1. 保护分 相跳 闸 GOOSE 输入 “GOOSE TA1 ” 、 “GOOSE TA2 ” 是两 个 A 相 跳闸 输入信 号， “GOOSE TB1”、“ GOOSE TB2 ”是 两个 B 相 跳闸 输入信 号， “GOOSE TC1 ” 、 “GOOSE TC2 ”是 两个 C 相跳 闸输入 信号 ， 每相提 供 了 2 个 输入 接口 ，可同 时与 两套 保护 相配 合，第 一套 保护
27、使用 第 1 组分相 跳闸 输入 接 口，第 二套 保 护 使用 第 2 组分相 跳闸 输入 接口 ； 2. 保护三 跳 GOOSE 输入 “GOOSE TJQ1 ” 、 “GOOSE TJQ2 ” 是两 个三跳 启动重 合闸 的输 入信 号， “GOOSE TJR1 ” 、 “GOOSE TJR2 ” 、 “GOOSE TJR3 ” 、 “GOOSE TJR4 ” 、 “GOOSE TJR5”、 “GOOSE TJR6 ” 是六 个 三跳不 启动 重合 闸而 启动 失灵保 护的 输入 信号 ， “GOOSE TJF1”、“ GOOSE TJF2 ” 、 “GOOSE TJF3 ” 、 “GO
28、OSE TJF4 ” 是 四个三 跳即 不启 动重合 闸， 又不 启动 失灵 保护的 输入 信号 。 3. 测控 GOOSE 遥分 输入 4. 手跳硬 接点 开入 第 3 章 工 作原 理 南京南瑞继保电气有限公司 8 3.1.2 跳 闸逻 辑 图 3.1-2 给出 了装 置的 跳闸 逻辑， 其中 “ 跳闸 压力 低” 、 “操作 压力 低” 是 装置 通 过光耦 开入 方式 监视到 的断 路器 操作 机构 的跳闸 压力 和操 作压 力不 足信号 。 A 相 跳闸 出口 =1 0 0 M2 & 0 0 M3 跳闸压 力低 =1 0 0 操作压 力低 A 相跳 闸命令 M1 B 相跳闸 出口 =
29、1 0 0 M4 & 0 0 M5 B 相跳闸命 令 C 相跳闸 出口 =1 0 0 M6 & 0 0 M7 C 相跳闸命 令图3.1-2 跳闸逻辑 以 A 相为 例， “M1 ” 、 “M2 ”和 “M3 ”构 成跳 闸压 力闭锁 功能 ，其 作用 是： 在跳闸 命令 到来 之 前，如果断路器操作机构 的跳闸压力或操作压力不 足，即“跳闸压力低”或 “操作压力低”的状态 为“1”，“ M2 ”的输出为“0 ” ，装置会闭锁 跳闸命令，以免 损坏断 路器；而如果“跳 闸压力低”或 “操作 压力 低 ” 的 初始 状 态为 “0” ， “M2 ” 的输 出 为 “1” ， 一 旦跳 闸命 令到
30、来， 跳闸 出口 立即 动作 ， 之后即使 出现跳闸压力或操作压力 降低， “M2 ”的输出仍然 为“1” ，装置也不会闭锁 跳闸命令， 保 证断路 器可 靠跳 闸。 A 、B 、C 相跳 闸出 口动 作 后再分 别经 过装 置 的 A 、B 、C 相跳 闸电 流保 持回 路 使断路 器跳 闸。 3.2 合闸逻 辑 3.2.1 合 闸输 入信号 装置能 够接 收保 护测 控装 置通 过 GOOSE 报文 送来 的合闸 信号 ，同 时支 持手 合接点 输入 。 第 3 章 工作 原 理 南京南瑞继保电气有限公司 9 手合 GOOSE 重合闸 合闸压力低 =1 0 0 & 0 0 =1 0 0 C
31、 相 合闸命令 M1 M3 M4 GOOSE 遥合 =1 0 0 M2 GOOSE HC =1 0 0 M7 GOOSE HB =1 0 0 M6 GOOSE HA =1 0 0 M5 A 相合闸命 令 B 相 合闸命令图3.2-1 合闸命令 图 3.2-1 给出 的是 合闸 回路 的所有 合闸 输入 信号 转换 成 A 、 B 、 C 分 相合 闸命 令 的逻辑 图 。 其中， “GOOSE HA ” 、 “GOOSE HB”、“ GOOSE HC ”是 以 GOOSE 方式 输入 的分 相合 闸信号 ，可 用 于与具 有自 适应 重合 闸功 能的保 护装 置相 配合 ； “GOOSE 重
32、合闸 ”是 以 GOOSE 方 式输 入的 重合 闸 信号； “GOOSE 遥 合” 是 以 GOOSE 方 式输 入的 测控 合闸 信号； “手合 ”是 以接 点方 式输 入的 手 合信 号； “合闸 压力低”是装置通 过光耦开入方式监视到的 断路器操作机构的合闸压 力不足信号 。该输入用 于形成 合闸 压力 闭锁 逻辑 ： 在手合 （ 或遥 合） 信 号 有效之 前， 如 果 合 闸压 力 不足， “ 合闸 压力 低” 状 态为 “1” ， 取反 后 闭 锁合 闸， 以 免损 坏断 路器 ； 而 如果 “ 合闸 压力 低” 初始 状态为 “0”， 在 手合 （或 遥合） 信号 有效 之后
33、，即 使出现 合闸 压力 降低 也不 会受影 响， 保证 断路 器可 靠合闸 。 3.2.2 合 闸逻 辑 A 相合闸出口 =1 0 0 M2 & 0 0 M3 跳闸压力 低 =1 0 0 操作压力 低 M1 B 相合闸 出口 =1 0 0 M4 & 0 0 M5 B 相合 闸命令 C 相合闸 出口 =1 0 0 M6 & 0 0 M7 A 相合 闸命令 C 相合闸命 令图3.2-2 合闸逻辑 图 3.2-2 给出 了装 置 的合闸 逻辑,其 中“ 跳闸 压 力低” 、 “操 作压 力低 ”是 装置通 过光 耦开 入方 式 监视到 的断 路器 操作 机构 的跳闸 压力 和操 作压 力不 足信号
34、 。 以 A 相为 例， “M1 ” 、 “M2 ”和 “M3 ”构 成合 闸压 力闭锁 功能 ，其 作用 是： 在合闸 命令 到来 之第 3 章 工 作原 理 南京南瑞继保电气有限公司 10 前，如果断路器操作机构 的跳闸压力或操作压力不 足，即“跳闸压力低”或 “操作压力低”的状态 为“1”，“ M2 ”的输出为“0 ” ，装置会闭锁 合闸命令，以免 损坏断路器；而如果“跳 闸压力低”或 “操作 压力 低 ” 的 初始 状 态为 “0” ， “M2 ” 的输 出 为 “1” ， 一 旦合 闸命 令到 来， 合闸 出口 立即 动作 ， 之后即使 出现跳闸压力或操作压力 降低， “M2 ”的输
35、出仍然 为“1” ，装置也不会闭锁 合闸命令， 保 证断路 器可 靠合 闸。 A 、B 、C 相合 闸出 口动 作 后再分 别经 过装 置 的 A 、B 、C 相合 闸电 流保 持回 路 使断路 器合 闸 。 3.3 跳合闸 回路完好性监视 通过在 跳合 闸出 口接 点上 并联光 耦监 视回 路， 装置 能够监 视断 路器 跳合 闸回 路的状 态。 图 3.3-1 是合闸 回路 监视 原理 图， 当合闸 回路 导通 时， 光耦 输出为 “1” 。 图 3.3-2 是跳 闸回路 监视 原理 图， 当 跳闸回路导通时，光耦输 出为“1” 。当任一 相的跳 闸回路和合闸回路同时为 断开状态时，给出控
36、制 回路断 线信 号， 如 图 3.3-3 所示。 操 作电源+HA HQ 操 作电源- + - CPU 光耦 DL图3.3-1 合闸回路监视原理图 操作电源+TA TQ 操作电源- + - CPU 光耦 DL图3.3-2 跳闸回路监视原理图 A 相跳 闸回 路状 态 =1 0 0 A 相合 闸回 路状 态 B 相 跳闸 回路 状态 =1 0 0 B 相 合闸 回路 状态 C 相 跳闸 回路 状态 =1 0 0 C 相 合闸 回路 状态 =1 0 0 0 控制回路 断线 500ms 0图3.3-3 控制回路断线判断 第 3 章 工作 原 理 南京南瑞继保电气有限公司 11 A 相 分位 开 入
37、状 态 & 0 0 0 A 相 合闸 回 路状 态 A 相合闸回路 异 常 500ms 0 A 相 合位 开入 状 态 A 相 合位 开 入状 态 & 0 0 0 A 相 跳闸 回 路状 态 A 相跳闸回路 异 常 500ms 0 A 相 分位 开入 状 态图 3.3-4 A相跳、合闸回路异常判断 同时 ， 装 置通 过与 光耦 开 入得到 的跳 合位 状态 进行 比较 ， 可 以进 一步 得出 跳 合闸回 路的 异常 状 况， 以 A 相 为例 ： 如 果经 光耦开 入 的 A 相 跳位为 “1 ” 、 合 位为 “0 ” ， 而 A 相 合 闸回路 的状 态为 “0”， 则给 出 A 相
38、合闸 回路异 常 报警 ； 如 果经 光耦 开入 的 A 相 合位 为 “1” 、 跳位 为 “0” ， 而 A 相 跳闸 回路 的状态 为“0” ， 则给 出 A 相跳闸 回 路 异常 报警 。 3.4 压力监 视及闭锁 装置通过光耦开入的方式 监视断路器操作机构的跳 闸压力、合闸压力、重合 闸压力和操作压力 的状态 ，当 压力 不足 时， 给出相 应的 压力 低报 警信 号。 装置的 跳闸 压力 闭锁 逻辑 如 3.1.2 中 所述 ： 在跳 闸命 令有效 之前 ， 如果 操作 压力 或跳闸 压力 不足 ， 则闭锁跳闸命令；而在跳 闸命令有效之后，即在跳 闸过程中出现操作压力或 跳闸压力降
39、低的情况， 也不会 闭锁 跳闸 ，保 证断 路器可 靠跳 闸。 装置的 合闸 压力 闭锁 逻辑 如 3.2.1 和 3.2.2 中 所述 ： 1) 在手合命令有效之前，如 果合闸压力不足，则闭锁 手合命令；而在手合命令 有效之后，即 在合闸 过程 中出 现合 闸压 力降低 的情 况， 也不 会闭 锁合闸 ，保 证断 路器 可靠 合闸。 2) 在合闸命令有效之前，如 果操作压力或跳闸压力不 足，则闭锁合闸命令；而 在合闸命令有 效之后，即在合闸过程中 出现操作压力或跳闸压力 降低的情况，也不会闭锁 合闸，保证断 路器可 靠合 闸。 重合闸 压力 不参 与操 作箱 的压力 闭锁 逻辑 ，而 只是
40、通过 GOOSE 报文 发送 给 重合闸 装置 ，由 重 合闸装 置来 处理 。 四个压 力监 视开 入既 可以 采用常 开接 点， 也可 以采 用常闭 接点 。 3.5 闭锁重 合闸 装置在 下述 情况 下会 产生 闭锁重 合闸 信号 ，可 通 过 GOOSE 发送 给重 合闸 装置 ， （1） 收到 测控的 GOOSE 遥分 命令 或手 跳开入 动 作时会 产生 闭锁 重合 闸信 号，并 且该 信号 在 GOOSE 遥分 命令 或手 跳开 入返回 后仍 会一 直保 持， 直到收 到 GOOSE 遥 合命 令或手 合开 入 动作才 返回 ； （2） 收到 测控 的 GOOSE 遥 合命 令或
41、 手合 开入 动 作； （3） 收到 保护 的 GOOSE TJR 、GOOSE TJF 三跳命 令， 或 TJF 三跳开 入动 作 ； （4） 收到 保护 的 GOOSE 闭 锁重 合闸 命令 ，或 闭 锁重合 闸开 入动 作。 其中， 对于 第（4） 项中 的 闭锁重 合闸 开入 的使 用， 按下图 加以 说明 。 第 3 章 工 作原 理 南京南瑞继保电气有限公司 12 保护I智 能操 作箱I 保护II智能 操 作箱II GOOSE 硬连 线 TA/TB/TC 闭 重 TA/TB/TC 闭 重 闭重 闭重 第 一套 线 路保 护 第 二套 线路 保 护 重合 闸I 重 合闸II 闭 重
42、闭 重 闭重 闭重图3.5-1 双重化智能操作箱闭重示意图 如图 3.5-1 所示， 根据双重化原则， 第一套保 护 （含保护装置、 重合 闸装置、 智能操 作箱） 与第二套保 护 （含保护装置、 重合闸装置、 操作箱） 完全独立。 对于智能操作箱， 一方面经 GOOSE 网络接收本套保护装置发出的 “TA/TB/TC ” 及 “闭重” 信号， 另外也 通过硬连线接收另外一个操作箱的 “闭重” 信 号， 对这两个信号做 “ 或” 逻辑， 形成内 部“闭重”标志，再送给本套的重合闸装置及另外一个操作箱。 装置的 闭锁 重合 闸逻 辑如 图 3.5-2 所示 ： GOOSE 遥分 =1 0 0 0
43、 手跳开入 GOOSE 遥合 =1 0 0 手合开入 GOOSE_TJR1.6 =1 0 0 0 0 TJF 三跳开入 =1 0 0 0 0 闭锁 重合 闸 GOOSE_TJF1.4 GOOSE 闭重1.5 & 0 0 闭锁 重合闸开入图3.5-2 闭锁重合闸逻辑 3.6 其它合 成信号 3.6.1 三 相跳 位 断路 器 A 、B 、C 三 相跳 位 相“与 ” 。 3.6.2 任 一相 跳位 断路 器 A 、B 、C 三 相跳 位 相“或 ” 。 第 3 章 工作 原 理 南京南瑞继保电气有限公司 13 3.6.3 三 相合 位 断路 器 A 、B 、C 三 相合 位 相“与 ” 。 3.
44、6.4 任 一相 合位 断路 器 A 、B 、C 三 相合 位 相“或 ” 。 3.6.5 非 全相 A 相 分位开 入 =1 0 0 0 C 相分 位开 入 B 相 分位 开入 A 相 合位开 入 =1 0 0 0 C 相合 位开 入 断路器非 全相 B 相 合位 开入 & 0 0图3.6-1 断路器非全相逻辑 3.6.6 KK 合后 当收到 测控 的 GOOSE 遥 合命令 或手 合开 入动 作时 ， KK 合后位置 （即 KKJ ） 为 “1” , 且在 GOOSE 遥合命 令或 手合 开入 返回 后仍保 持， 当且 仅当 收到 测控的 GOOSE 遥分 命 令 或手跳 开入 动作 后才
45、 返 回。 3.6.7 事 故总 A 相 分位开入 =1 0 0 0 C 相 分位开入 B 相 分位开入 KK 合后位置 事故 总 & 0 0 200ms 0图3.6-2 事故总逻辑第 3 章 工 作原 理 南京南瑞继保电气有限公司 14 第 4 章 硬件 及 结 构安装 南京南瑞继保电气有限公司 15 第4 章 硬件 及结 构 安装 4.1 概述 本装置采用模块化的硬件 设计思想，按照功能来对 硬件进行模块化分类，同 时采用了背插式机 箱结构 。这 样的 设计 有利 于硬件 的维 修和 更换 。 组 成 装 置 的 插 件 有 ： 电 源 插 件 （NR1303E ） 、 主 DSP 插件（
46、NR1136C 、 NR 1136A 或者 NR1136E ） 、 开 入板 （NR1504A）、 开 出板 （NR1521A）， 智 能操 作回 路插 件 （NR1528A）， 电 流保 持插件 （NR1528A 或者 NR1528B ） ，模拟 量采 集板 （NR1410B ） 。 DSP 插 件一 方面 负责 GOOSE 通信 ，另 一方 面完成 动 作逻辑 ，开 放出 口继 电器 的正电 源； 智能 开入插 件负责 采 集断 路器 、 刀 闸等 一次 设备 的开 关 量信息 ， 然后 交由 DSP 插 件发送 给保 护和 测控 装 置；智能开出插件驱动隔 刀、地刀分合控制的出口 继电器
47、 ；智能操作回路插 件驱动断路器跳合闸出 口继电 器， 并监 视跳 合闸 回路完 好性 ；电 流保 持插 件完成 断路 器跳 合闸 电流 自保持 功能 。 装置硬 件原理 框 图如 图 4.1-1 所示。 DSP （GOOSE ， 启动 ） 手合/ 手跳 跳合 闸GOOSE 命令 刀闸 控制GOOSE 命令 光 隔 跳 合闸 出 口 继电 器 +E SWI CPU OUT CPU 刀闸 出口 继 电器 LED CPU 遥信 光隔 OPT CPU GOOSE 信息上 送 电 流保 持 回路 压力监视图4.1-1 装置通用硬件框图 下图为 本装 置满 插件 时的 后视示 意图 。 第 4 章 硬
48、件 及结 构 安装 南京南瑞继保电气有限公司 16 B16 B02 B15 B11 B12 B04 B08 B05 B13 B07 B03 B06 B14 B09 B10 B01 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 NR1504A 光耦电源监 视 复 归 检 修 重合 压低-NO B 相 分位 A 相 分位 C 相 分位 A 相 合位 C 相 合位 B 相 合位 COM- 另 一套 告警 跳压 低-NC 另 一套 闭锁 操作压力低-NC 重合 压低-NC 跳压 低-NO 操作压力低-NO 合 压低-NC 合压 低-NO 隔刀4 分位 光耦电源监 视 隔刀4 合位 隔 刀1 分位 隔刀3 合位 隔刀3 分位 01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 02 04 06 08 10 1
