CSC-326BE&DE数字式变压器保护装置国网版本说明书(F0SF.450.054)_V1.01GE.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流CSC-326BE&DE数字式变压器保护装置国网版本说明书(F0SF.450.054)_V1.01GE.精品文档.CSC-326BE/DE数字式变压器保护装置说明书符合国网变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范CSC-326BE/DE数字式变压器保护装置说明书编 制：尹梁方 张恒祥 校 核：肖远清标准化审查：梁路辉 审 定：宋小舟出 版 号：V1.01GE文 件 代 号：F0SF.450.054出 版 日 期：2011年05月版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司注：本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书

2、有不符之处，请您及时和我公司联系，我们将为您提供相应的服务。技术支持服务热线 电话：010-62986668 传真：010-62981900重 要 提 示感谢您使用北京四方继保自动化股份有限公司的产品。为了安全、正确、高效地使用本装置，请您务必注意以下重要提示：1) 本说明书仅适用于CSC-326BE/DE数字式变压器保护装置V1.00GE及其以上兼容版本的保护程序。2) 请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定整定、调试和操作。如有随机资料，请以随机资料为准。3) 为防止装置损坏，严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板上的芯片和器件。4) 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。5)

3、装置如出现异常或需维修，请及时与本公司服务热线联系。6) 本装置的出厂操作密码是：8888。目 录第一篇 装置技术说明11概述11.1适用范围11.2保护配置11.3装置主要特点51.4装置执行的标准72技术条件82.1环境条件82.2电气绝缘性能82.3机械性能82.4电磁兼容性82.5安全性能92.6热性能（过载能力）92.7功率消耗92.8输出触点容量92.9主要技术参数102.10主要技术性能指标103装置硬件123.1装置结构123.2装置外观图123.3装置插件布置图133.4采样插件143.5保护CPU插件143.6通信管理插件143.7开入插件143.8开出插件143.9信号插

4、件143.10电源插件144装置软件154.1保护逻辑框图图标符号说明154.2保护程序整体结构164.3保护启动元件164.4差动保护164.5后备保护功能说明21第二篇 用户使用说明285开箱检查286安装调试286.1安装286.2通电前的检查286.3装置通电检查296.4模拟短路故障试验367定值清单及整定说明397.1CSC-326B装置定值清单及其整定说明397.2CSC-326D装置定值清单及其整定说明497.3关于闭锁备自投的整定说明607.4关于启动失灵的整定说明607.5国网设计规范标准名称与装置压缩名称对照表618装置接线及端子说明628.1电流、电压回路接线628.2

5、装置端子说明639人机接口及其操作659.1装置面板布置图659.2正常运行显示669.3装置模拟量显示含义679.4装置菜单结构6910运行维护7110.1装置投运前检查7110.2运行中的注意事项7110.3设备更换保护软件或保护CPU板后的操作7110.4设备更换MASTER软件或MASTER板后的操作7110.5设备更换开入和开出插件后的操作7210.6设备更换SV插件后的操作7210.7定值固化方式、定值区切换方式、打印方式等的说明7211保护报文汇总7311.1装置告警信息7311.2运行异常信息7311.3GOOSE和MU告警信息7412动作报告的格式和典型报告分析7512.1保

6、护动作报告分析7512.2故障录波报告分析7813运输、贮存8414订货须知8415附录1：字符和中文字符集8515.1使用说明8515.2ASCII 16进制字符表8515.3中文字符表8616附录2：典型整定计算9016.1比率差动保护的整定计算9016.2后备保护的整定计算9217附图9517.1MASTER板简化原理图9517.2电源插件原理图9617.3CSC-326BE/DE装置背板端子图97第一篇 装置技术说明1 概述1.1 适用范围CSC-326BE/DE数字式变压器保护装置（以下简称装置或产品），采用主后一体化的设计原则，主要适用适用于数字化变电站。该装置位于变电站的间隔层，

7、向上能以双以太网或三以太网以IEC61850与变电站层的监控、远动、故障信息子站等设备通信，向下能与过程层的合并单元、智能单元等设备进行通信，取消电缆硬连接，简化二次回路。该装置支持采样值（SV）和面向通用对象的变电站事件（GOOSE）功能，支持直接采样和直接跳闸的应用，也支持SV和GOOSE组网的应用工程，满足数字化变电站需求。该装置可以按照IEC61850-9-2与过程层合并单元通信，接入采样值信息。该装置可以按照IEC61850定义的GOOSE服务与间隔层其它装置进行信息交换完成逻辑配合，也可以与过程层智能单元进行通信，实现对一次设备的信息收集和控制功能。本系列装置通过国际权威机构荷兰K

8、EMA公司IEC61850一致性检测与认证，具备良好的互操作性。本说明书仅适用于CSC-326BE/DE装置V1.00GE及其以上兼容版本的保护程序。保护程序按照国网公司2008年颁布的QGDW 175-2008 变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范变压器保护相关要求设计。 1.2 保护配置针对220kV普通三卷变压器，CSC-326数字式变压器保护装置国网版本目前配置CSC-326BE、CSC-326DE两种型号。详细的保护配置请参见表1，典型应用示意图请参见图1、图2。1、CSC-326B/E装置适用于普通三卷变压器低压侧不带分支的情况，配置有三侧差动、三侧后备保护。差

9、动保护固定取高压侧IH、中压侧IM及低压1分支IL1三侧电流。高压侧后备保护固定取IH电流，中压侧后备保护固定取IM电流，低压1分支后备保护固定取IL1电流。2、CSC-326D/E装置适用于普通三卷变压器低压侧两分支的情况，配置有四侧差动、四侧后备保护。差动保护固定取高压侧IH、中压侧IM、低压1分支IL1及低压2分支IL2四侧电流。高压侧后备保护固定取IH1电流，中压侧后备保护固定取IM电流，低压1分支后备保护固定取IL1电流，低压2分支后备保护固定取IL2电流。注：1） CSC-326BE/DE装置设有选配的电抗器后备保护，用于低压侧带电抗器时的后备保护，电流取自独立的IRZ电流通道（低

10、压侧电抗器前CT电流）。2） 变压器各侧相电流CT均以母线侧为正极性端；差动电流的计算及后备保护方向元件的指向均以此为基准。表1 CSC-326BE/DE保护配置表类别保护类型CSC-326BCSC-326D主保护差动速断二次谐波原理比率差动模糊判别原理比率差动高压侧后备保护复压闭锁过流（方向）保护2/I1/II2/I1/II零序过流（方向）保护2/I1/II2/I1/II间隙电流保护1/I1/I零序电压保护1/I1/I失灵联跳变压器保护1/I1/I过负荷1/I1/I中压侧后备保护复压闭锁过流（方向）保护3/I3/I限时速断过流保护2/I2/I零序过流（方向）保护2/I1/II2/I1/II间

11、隙电流保护1/I1/I零序电压保护1/I1/I过负荷1/I1/I低压1分支后备保护过流保护3/I3/I复压闭锁过流保护3/I3/I过负荷1/I1/I低压2分支后备保护过流保护2/I复压闭锁过流保护3/I过负荷1/I自定义保护复压闭锁过流保护（电抗器后备保护）2/I2/I启动通风1/I1/I闭锁调压1/I1/I说明：1） 表格中“”代表该型号装置没有此保护配置；2） 主保护中“”表示二者任选其中一项；3） 表中2/I、1/II表示该保护有I、II两段，且I段带2个延时、II段带1个延时，其余类推；4） 此仅为装置标准保护配置，软件采用模块化设计，可通过配置满足现场其他特殊需求。图1为CSC-32

12、6B/E装置的典型应用示意图，所示的保护在一台装置中实现，所有量只接入装置一次；利用第二组CT和第二台装置完成第二套保护功能（与第一套完全相同）构成双主双后备； 内选项可投退。图1 CSC-326B/E典型应用示意图图2为CSC-326D/E装置的典型应用示意图，所示的保护在一台装置中实现，所有量只接入装置一次；利用第二组CT和第二台装置完成第二套保护功能（与第一套完全相同）构成双主双后备； 内选项可投退。图2 CSC-326D/E典型应用示意图1.3 装置主要特点1) 符合QGDW 175-2008 变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范装置设计符合QGDW 175-200

13、8 变压器、高压并联电抗器和母保护及辅助装置标准化设计规范中对变压器保护的配置和技术原则的要求；装置的输入输出量、压板、端子、报告和定值等的设计符合设计规范的要求。2) 完全满足GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程要求按照最新的继电保护和安全自动装置技术规程设计。3) 高性能、高可靠、大资源的硬件系统装置采用DSP和MCU合一的32位单片机，高性能的硬件体系保证了装置对所有继电器进行并行实时计算。装置保持了总线不出芯片的优点，有利于提高保护装置的高可靠性。装置的保护功能与人机界面、通信功能完全分开，提高了装置的可靠性，并使装置更便于调试、维护和使用。装置具有大容量的故

14、障录波，储存容量达4Mbyte，全过程的故障记录数据可以保存不少于24次。完整的事件记录和动作报告，可保存不少于2000条动作报告和2000次操作记录，并且在停电时不丢失。装置高性能的硬件系统，多层印制板、SMT表面贴装和涂敷工艺，加上完善的软件抗干扰措施，使得装置的整体抗干扰能力通过了IEC61000-4标准中相关EMC的10项抗扰度最高等级要求。4) 硬件自检智能化装置内部各模块智能化设计，实现了装置各模块全面实时自检。装置的模拟量采集回路采用双A/D冗余设计，实现了模拟量采集回路的实时自检。装置的继电器检测采用了新方法，可以检测到继电器励磁回路线圈的完好性和监视出口触点的状态，实现了继电

15、器状态的检测与异常告警。装置的开入回路检测采用了新方法，开入状态经两路光隔同时采集后判断，提高了判断的准确性。装置可对其中的电源模块的各级输出电压进行实时监测。装置可对机箱内温度进行实时监测。5) 用户界面人性化采用大液晶显示，装置实时显示的差动电流、单元电流、单元电压、频率、压板状态、定值区等信息，可根据用户要求配置。装置具有良好的中/英文视窗界面，使得保护信息、历史操作信息一目了然。装置面板上的8个指示灯，可清楚表明装置正常、异常及动作时的各种状态。装置面板上设置有4个常用功能的快捷按键，实现了“一键操作”，方便用户使用。装置面板采用一体化设计、一次精密铸造成型的弧面结构，具有造型独特、美

16、观，精度高，造价低，安装方便，操作简单等特点。该面板及其组件已申请专利，申请号分别为：实用新型03207169.8和外观设计03356024.2。6) 动作过程透明化装置的保护CPU可以记录故障录波数据，故障录波报告可以打印输出，也可以COMTRADE兼容格式输出至串口或以太网接口。根据需要，装置可保存故障处理过程中任何运行的中间结果，结合CSPC后台分析软件，可以对保护动作行为作出跳闸结果静态特性分析，并可以看到故障动态发展过程中保护行为的演化过程，使得保护动作过程一目了然，彻底消除了保护装置不明原因的误动作。7) 通信接口多样化装置配备高速可靠的LonWorks现场总线接口、RS-485

17、通信接口和光、电以太网接口，支持电力行业标准DL/T667-1999（idt IEC60870-5-103）的通信规约和四方公司CSC2000规约，并可共享网络打印机。装置提供GPS对时接口，提供的对时方式有：脉冲对时方式、IRIG-B码对时方式；另外也提供网络对时方式。8) 支持IEC61850标准通信装置能够支持IEC61850标准通信，可以提供符合IEC61850要求的设备模型文件（ICD文件），支持IEC61850定义的有关网络服务。可以支持多种站内网络配置方式。9) 全新的前插拔组合结构装置采用全新的前插拔组合结构，强弱电回路分开，弱电回路采用背板总线方式，强电回路直接从插件上出线，

18、进一步提高了硬件的可靠性和抗干扰性能，可不另加抗干扰器件。10) 模块化软件设计思想模块化的程序使保护功能配置灵活，可满足不同用户的要求。11) 可选择的励磁涌流判别原理提供了两种方法识别励磁涌流，即二次谐波原理和模糊识别原理。用户可任选其中一种原理。12) 方便的差动保护二次电流相位自动补偿软件采用Y/变换调整变压器各侧CT二次电流相位，使得变压器各侧CT可以按星形接入。13) 可靠的比率制动差动保护采用三段式折线特性，提高了区外故障大电流导致CT饱和时的制动能力。14) 自适应的比率制动差动保护通过自动识别故障状态的变化，采用自适应的差动保护，提高了区外故障切除时防误动的能力。15) 具有

19、CT饱和综合判据比率制动差动保护采用了CT饱和的综合判据，可以有效识别CT饱和，从而有效防止区外故障时CT饱和引起的差动保护误动作。16) 可靠、灵敏的制动电流选取方式新型的制动电流选取方式，保证了变压器区内故障时制动量较小，区外故障时有较大的制动量，兼顾了保护的灵敏性和可靠性的要求。17) 灵活完善的后备保护配置后备保护配置灵活，跳闸出口采用矩阵整定，满足各种变压器接线要求。1.4 装置执行的标准企业标准Q/HDSFJ008-2010CSC-326系列数字式变压器保护装置。国网标准QGDW 175-2008 变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范。2 技术条件2.1 环境条

20、件装置在以下环境条件下能正常工作：a) 工作环境温度：-1055，运输过程的环境温度极限值为-2570。在此极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化。当温度恢复后，装置应能正常工作；b) 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90，同时该月的月平均最低温度为25且表面无凝露；c) 大气压力：80kPa110kPa；d) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险以及超出本说明书规定的振动、冲击和碰撞。2.2 电气绝缘性能2.2.1 介质强度装置能承受GB/T14598.3（eqv IEC60255-5）规定的交流电压为2kV（强电回路）或500V（弱电回路）、频率为50Hz、历时1

21、min的介质强度试验，而无击穿和闪络现象。2.2.2 绝缘电阻用开路电压为500V的测试仪器测定装置的绝缘电阻值不小于100M，符合IEC60255-5：2000的规定。2.2.3 冲击电压装置能承受GB/T14598.3（eqv IEC60255-5）规定的峰值为5kV（强电回路）或1kV（弱电回路）的标准雷电波的冲击电压试验。2.3 机械性能2.3.1 振动装置能承受GB/T 11287（idt IEC60255-21-1）规定的I级振动响应和振动耐受试验。2.3.2 冲击和碰撞装置能承受GB/T 14537（idt IEC60255-21-2）规定的I级冲击响应和冲击耐受试验，以及I级碰

22、撞试验。2.4 电磁兼容性2.4.1 脉冲群干扰装置能承受GB/T 14598.13（eqv IEC60255-22-1）规定的级1MHz和100kHz脉冲群干扰试验（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）。2.4.2 静电放电干扰装置能承受GB/T 14598.14（idt IEC60255-22-2）规定的IV级（接触放电8kV）静电放电干扰试验。2.4.3 辐射电磁场干扰装置能承受GB/T 14598.9（idt IEC60255-22-3）规定的级（10V/m）的辐射电磁场干扰试验。2.4.4 快速瞬变干扰装置能承受GB/T 14598.10（idt IEC60255-22-

23、4）规定的级（通信端口2 kV，其它端口4kV）的快速瞬变干扰试验。2.5 安全性能装置符合GB 14598.27规定的外壳防护等级不低于IP20、安全类别为I类。2.6 热性能（过载能力）装置的热性能（过载能力）符合DL/T 478的以下规定：a) 交流电流回路：在2倍额定电流下连续工作，10倍额定电流下允许10s，50倍额定电流下允许1s；b) 交流电压回路：在1.2倍额定电压下连续工作，1.4倍额定电压下允许10s；c) 直流电源回路：80120额定电压，连续工作。2.7 功率消耗装置的功率消耗符合DL/T 478的以下规定：a) 直流电源回路：正常工作时，不大于35W；当保护动作时，不

24、大于60W；b) 交流电流回路：当二次额定电流为5A时，不大于1VA/相；当二次额定电流为1A时，不大于0.5VA/相；c) 交流电压回路：在额定电压下不大于0.5VA/相。2.8 输出触点容量a) 跳闸触点容量：在电压不大于250V，电流不大于1A，时间常数L/R50.75ms的直流有感负荷回路中，触点断开容量为50W，允许长期通过电流不大于5A；b) 其它触点容量：在电压不大于250V，电流不大于0.5A，时间常数L/R=50.75ms的直流有感负荷回路中，触点断开容量为30W，允许长期通过电流不大于3A。2.9 主要技术参数2.9.1 额定直流电源电压220V或110V （订货时注明）。

25、2.9.2 额定交流参数a) 相电压：100/V；b) 开口三角电压：300V；c) 交流电流：5A或1A；（订货时注明）d) 频率：50Hz。2.9.3 二次设备数据光纤接口参数a) 光纤类型：多模光纤，62.5/125mb) 光波长：850nmc) 光纤发送功率： -20dBmd) 光接收灵敏度：-38dBme) 与二次设备之间的光通信传送距离：2kmf) 光纤连接器类型：ST 型2.10 主要技术性能指标2.10.1 交流回路精确工作范围a) 相电压：1V100V；b) 开口三角电压：3V300V；c) 电流：0.05 IN20 IN。（注：IN为装置CT的额定电流）2.10.2 动作精

26、度a) 电流元件：5%；b) 电压元件：5%；c) 方向元件：K时，认为是故障，当NK时，认为是励磁涌流。采用“分相”闭锁方式：本相判为励磁涌流仅闭锁本相差动保护。该原理闭锁特性现场免检测。3) 空充于故障时的动作判据空充于变压器差动保护区内故障时采用：当空充于区内故障时，保护通过对故障电流波形的特征及变化趋势的判别，开放故障相差动保护。4.4.3 异常检测和一些判别4.4.3.1 整组复归判别保护启动后，如果连续2s内差流均不越限，则差动保护整组复归。4.4.3.2 CT断线检测正常情况下判断CT断线是通过检查构成差动的所有相别的电流中有一相或两相无流且差流大于差流越限门槛值，即判为CT断线

27、。在有电流突变时，判据如下：1) 发生突变后电流减小（而不是增大）；2) 本侧三相电流中有一相或两相电流变化至记忆电流的一半以下，且其它各侧三相电流无变化；其中记忆电流对应于差流大于差流越限门槛前的值。3) 差流大于差流越限门槛值；4) 至少有两侧有电流才判别CT断线。满足以上条件时判为CT二次回路断线。CT二次断线后，发出告警信号。纵联差动保护压板投入后，CT断线检测功能自动投入；可通过控制字选择是否闭锁差动保护；当选择为闭锁差动保护时，若差流大于1.2则取消CT断线对差动保护的闭锁。4.4.3.3 差流越限告警正常情况下监视各相差流异常，延时5s发异常告警信号，判据如下： （10）式中：为

28、各相差动电流；为装置内部固定的系数（固定取0.3）；为差动保护电流定值。 纵联差动保护压板投入后，差流越限告警功能自动投入。4.4.4 差动保护动作逻辑框图差动保护动作逻辑框图以二次谐波原理为例，见图8。图8 差动保护动作逻辑框图（二次谐波原理）4.5 后备保护功能说明注：后备保护中所有方向元件的指向均以“CT正极性端在母线侧”为基准。4.5.1 各侧复压闭锁过流（方向）保护复压闭锁过流（方向）保护反应相间短路故障，作为变压器和相邻元件的后备保护。高压侧后备设两段3时限的复压闭锁过流（方向）保护，其中I段2个时限固定带方向，II段1个时限不带方向。中压侧后备设一段3时限的复压闭锁过流（方向）保

29、护，其中第1时限、第2时限带方向，第3时限不带方向；另设有一段2时限的限时速断过流保护。低压两分支后备设一段3时限的复压闭锁过流保护，不带方向；另设有一段3时限的过流保护。低压侧电抗器后备设一段2时限的复压闭锁过流保护，不带方向。4.5.1.1 复压元件复压由低电压和负序电压“或”门构成，变压器各侧的电压均可作为闭锁电压引入，动作判据为：或 （11）式中：、为三个线电压；为低电压定值；为负序相电压；为负序电压定值。高、中压侧后备保护固定取各侧电压（或门）判复压；低压侧后备保护固定取本侧（或本分支）电压判复压；低压侧电抗器后备保护固定取低压侧两分支中的有效电压判复压。4.5.1.2 方向元件方向

30、元件采用900接线，最大灵敏角固定取-450。保护的动作范围为，见图9。方向元件的方向可以由控制字选择为指向系统或指向变压器。固定取本侧电压判方向。为消除保护安装处近端三相金属性短路故障时可能出现的方向死区，方向元件带有电压记忆功能。a)方向指向变压器 b)方向指向系统图9 相间方向元件动作特性4.5.1.3 过流元件过流元件为按相动作方式，动作方程为： （12）式中：为过流定值。4.5.1.4 PT断线和电压压板对保护的影响1）PT断线对方向元件的影响本侧发生PT断线时，退出本侧保护的方向元件。其它侧发生PT断线，对本侧保护的方向元件没影响。2）PT断线对复压元件的影响高、中压侧后备保护，当

31、某侧发生PT断线时，只退出对断线侧电压的复压判别，保护仍然可通过其它侧电压判复压。当各侧全部发生PT断线时，退出保护的复压元件，保护变为纯过流保护。低压侧电抗器后备保护的PT断线后逻辑类似。低压侧后备保护，当本侧（或本分支）发生PT断线时，退出保护的复压元件，保护变为纯过流保护。其它侧发生PT断线对本侧保护没影响。3）电压压板对保护的影响装置设有各侧电压压板，当某侧PT处于检修等电压不正常状态时，可退出该侧电压压板，此时各侧保护将退出对该侧电压的复压判别（仍然可通过其它复压选取侧电压判复压），并退出该侧保护的方向元件（即让方向元件为正方向）。如果各侧电压压板都退出，则退出保护的复压元件和方向元件，各侧复压闭锁过流（方向）保护变为纯过流保护。4.5.1.5 复压闭锁过流（方向）保护动作逻辑框图复压闭锁过流（方向）保护动作逻辑框图见图10。图10 复压闭锁过流（方向）保护动作逻辑图4.5.2 高、中压侧零序过流（方向）保护零序过流（方向）保护反应大电流接地系统的接地故障，作为变压器和相邻元件的后备保护。共设两段保护，其中I