四方CSD-200說明書

1、CSD-200系列保護測控裝置技術(shù)說明書BD201104 CSD-200系列保護測控裝置技術(shù)說明書編制：校 核： 標準化審查： 審 定： 出 版 號：V1.01文 件 代 號：F0SF.451.141出 版 日 期：2013年1月版權(quán)所有：北京四方繼保自動化股份有限公司注：本公司保留對此說明書修改的權(quán)利。如果產(chǎn)品與說明書有不符之處，請您及時與我公司聯(lián)系，我們將為您提供相應的服務。技術(shù)支持 電話傳真 要 提 示感謝您使用北京四方繼保自動化股份有限公司的產(chǎn)品。為了安全、正確、高效地使用本裝置，請您務必注意以下重要提示：1) 本說明書僅適用于上

2、海標準化CSD-200系列保護測控裝置。2) 請仔細閱讀本說明書，并按照說明書的規(guī)定調(diào)整、測試和操作。如有隨機資料，請以隨機資料為準。3) 為防止裝置損壞，嚴禁帶電插拔裝置各插件、觸摸印制電路板上的芯片和器件。4) 請使用合格的測試儀器和設(shè)備對裝置進行試驗和檢測。5) 裝置如出現(xiàn)異常或需維修，請及時與本公司服務熱線聯(lián)系。6) 本裝置的默認操作密碼是：8888，出廠設(shè)置的操作默認密碼為7777。7) 出版號是說明書的版本號，不代表軟件版本號。目 錄第一篇 裝置的技術(shù)說明11概述11.1適用范圍11.2裝置主要特點12技術(shù)條件32.1環(huán)境條件32.2電氣絕緣性能32.3機械性能32.4電磁兼容性3

3、2.5安全性能42.6熱性能（過載能力）42.7功率消耗42.8輸出觸點容量42.9裝置主要技術(shù)參數(shù)43裝置硬件63.1裝置結(jié)構(gòu)63.2裝置功能組件概述63.3交流插件（AC）73.4CPU插件（CPU）73.5出口插件（OUT）73.6人機接口（MMI）73.7電源插件（POW）73.8插件布置84測控功能94.1測量表計94.2斷路器控制94.3運行方式控制94.4可編程邏輯控制94.5事故記錄和分析94.6通信104.7診斷功能114.8CSmart調(diào)試分析軟件115CSD-211線路保護測控裝置125.1裝置簡介125.2保護元件135.3定值及整定說明225.4裝置端子圖255.5接

4、線示意圖266CSD-213光纖縱聯(lián)差動保護測控裝置276.1裝置簡介276.2保護元件286.3定值及整定說明356.4裝置端子圖387CSD-221電容器保護測控裝置397.1裝置簡介397.2保護元件407.3定值及整定說明467.4裝置端子圖498CSD-231電抗器保護測控裝置508.1裝置簡介508.2保護元件518.3定值及整定說明568.4裝置端子圖589CSD-241廠（所）用變保護測控裝置599.1裝置簡介599.2保護元件609.3定值及整定說明639.4裝置端子圖6510CSD-246備用電源自動投入裝置6610.1裝置簡介6610.235kV備自投6710.310kV

5、備自投6810.4加速保護及其它功能7010.5定值及整定說明7110.635kV自切邏輯圖7310.710kV自切邏輯圖7410.8裝置端子圖75第二篇 用戶安裝使用7611開箱檢查7612安裝調(diào)試7612.1安裝7612.2通電前的檢查7612.3絕緣電阻測量7612.4裝置通電檢查7612.5采樣精度檢查7712.6開入開出校驗7712.7跳合閘電流保持試驗7712.8站內(nèi)通信檢驗7712.9保護功能試驗7712.10相序檢查7713人機接口及其操作7713.1裝置正面布置圖7713.2正常運行顯示7913.3裝置菜單8014運行及維護8214.1裝置投運8214.2裝置運行8214.3

6、運行注意事項8214.4裝置的維護8214.5運行環(huán)境8315運輸、貯存8316附圖和附表8416.1電源插件原理圖8416.2操作插件原理圖8516.3常見故障及對策86CSD-200系列保護測控裝置 說明書第一篇 裝置的技術(shù)說明1 概述CSD-200系列保護測控裝置適用于110kV以下電網(wǎng)及發(fā)電廠的廠用電系統(tǒng)，具備完善的保護、測量、控制與監(jiān)視功能，為低壓電網(wǎng)及廠用電系統(tǒng)的保護與控制提供了完整的解決方案，可有力地保障低壓電網(wǎng)及廠用電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本系列裝置采用了全新的設(shè)計理念，所有裝置均建立在一個通用的軟硬件平臺基礎(chǔ)上，各種功能均按模塊化設(shè)計，并同時配備功能完善的診斷、調(diào)試工具，可根據(jù)

7、現(xiàn)場實際需求，通過可視化的圖形邏輯編輯來定制各種保護、控制邏輯。裝置具有高度的穩(wěn)定性、靈活性、可維護性以及對不同現(xiàn)場情況的適應性。支持IEC61850標準通信，實現(xiàn)與變電站自動化系統(tǒng)和保護信息管理系統(tǒng)接口；提供符合IEC61850要求的設(shè)備描述文件（ICD文件），支持IEC61850定義的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)服務。間隔層實現(xiàn)監(jiān)控網(wǎng)MMS與GOOSE網(wǎng)合一?？稍陂_關(guān)柜就地安裝。圖1-1 裝置外觀圖1.1 適用范圍本說明書包含的CSD-200系列保護測控裝置型號及適用范圍見表1-1。表1-1 CSD-200系列型號及適用范圍型號名稱適用范圍CSD-211線路保護測控裝置110kV以下非直接接地系統(tǒng)的線路和饋線

8、CSD-213光纖縱聯(lián)差動保護測控裝置110kV以下非直接接地系統(tǒng)的線路CSD-221電容器保護測控裝置66kV以下非直接接地系統(tǒng)中的的電容器CSD-231電抗器保護測控裝置66kV及以下電壓等級的低壓電抗器CSD-241廠用變保護測控裝置變電站中的廠（所）用變或接地變CSD-246備用電源自動投入裝置變電站中各電壓等級的備用電源自動投入裝置1.2 裝置主要特點裝置具有以下特點：a) 采用嵌入式32位微處理器，具備很強的數(shù)據(jù)處理能力；b) 靈活的保護控制邏輯可編程功能，實現(xiàn)保護及控制方案圖形化編輯，滿足個性化需求；c) 具有虛擬測試功能，實現(xiàn)遙信自動對點、SOE事件自動觸發(fā)、故障模擬、控制方案

9、在線仿真；d) 提供基于光電以太網(wǎng)、光電485的通信接口，內(nèi)部集成豐富的規(guī)約庫，為用戶提供完善的組網(wǎng)方案；e) 裝置具有良好的中/英文視窗界面，通過鍵盤進行切換，兼容國、內(nèi)外應用場合；f) 全面的設(shè)備運行信息和故障信息記錄，為運行優(yōu)化和事故分析提供充分的數(shù)據(jù)信息；g) 與保護CPU系統(tǒng)完全獨立的高精度測量表計系統(tǒng)，可滿足運行監(jiān)視和遠程自動抄表的要求；h) 完善的軟硬件自檢功能和免調(diào)節(jié)電路設(shè)計，安裝調(diào)試更簡單；i) 人機接口界面友好、操作簡便，中文顯示液晶,主接線圖顯示令顯示更直觀；j) 支持網(wǎng)絡(luò)對時和GPS脈沖對時，支持IRIG-B碼對時，具備硬件時鐘系統(tǒng)；k) 裝置能夠支持IEC61850標

10、準通信，可以提供符合IEC61850要求的設(shè)備描述文件（ICD文件），支持IEC61850定義的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)服務?？梢灾С侄喾N站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)配置方式；l) 實現(xiàn)IEC61850自動建模功能，減少工程調(diào)試量；m) 開關(guān)量輸入名稱可根據(jù)現(xiàn)場使用情況靈活命名，使得現(xiàn)場信息一目了然；n) 基于PC機的輔助分析軟件，輕松完成保護控制邏輯定制、事故分析、虛擬測試等功能；o) 靈活的保護控制邏輯可編程功能，實現(xiàn)保護及控制方案圖形化編輯，滿足個性化需求；p) 裝置實現(xiàn)基于MMS網(wǎng)的GOOSE功能，可以進行間隔間通訊，滿足數(shù)字化變電站的需求。q) 高標準電磁兼容性能，密閉機箱設(shè)計，滿足裝置下放安裝的苛刻要求；r) 可集中

11、組屏，也可分散安裝在開關(guān)柜上或就地安裝于戶外開關(guān)場。2 技術(shù)條件2.1 環(huán)境條件裝置在以下環(huán)境條件下能正常工作：a) 工作環(huán)境溫度：-1055；b) 相對濕度：10%90%；c) 大氣壓力：80 kPa110 kPa。2.2 電氣絕緣性能表2-1 電氣絕緣性能試 驗指 標參 考 標 準絕緣電阻500 V DC, 100 MWGB/T 14598.3 (IEC 60255-5)絕緣耐壓2.0 kV AC, 1 minGB/T 14598.3 (IEC 60255-5)沖擊電壓5 kV, 1.2/50 sGB/T 14598.3 (IEC 60255-5)2.3 機械性能a) 振動能承受GB/T

12、11287 (idt IEC 60255-21-1)規(guī)定的I級振動響應和振動耐受試驗。b) 沖擊和碰撞能承受GB/T 14537 (idt IEC 60255-21-2)規(guī)定的I級沖擊響應和沖擊耐受試驗，以及I級碰撞試驗。2.4 電磁兼容性表2-2 抗擾度性能試 驗指 標參 考 標 準脈沖群抗擾度1MHz/100kHz，共模2.5kV/差模1kVGB/T 14598.13（IEC 60255-22-1）靜電放電抗擾度4級 ， 8kVGB/T 14598.14（IEC 60255-22-2）輻射電磁場抗擾度10V/mGB/T 14598.9（IEC 60255-22-3）工頻磁場抗擾度5級GB/

13、T 17626.8 （IEC 61000-4-8）電快速瞬變抗擾度A級， 4 kVGB/T 14598.10（IEC 60255-22-4）浪涌（沖擊）抗擾度線-線：2 kV線-地：4 kVGB/T 14598.18（IEC 60255-22-5）射頻場感應的傳導騷擾抗擾度10 VGB/T 14598.17（IEC 60255-22-6）工頻抗擾度A級GB/T 14598.19（IEC 60255-22-7）輔助電源跌落和中斷0%、50 ms;40%、200 msGB/T 14598.11（IEC 60255-11）2.5 安全性能符合GB 14598.27 規(guī)定。2.6 熱性能（過載能力）產(chǎn)

14、品的熱性能（過載能力）符合DL/T 478的以下規(guī)定：a) 交流電流回路：在2倍額定電流下連續(xù)工作，40倍額定電流下允許1 s；b) 交流電壓回路：在1.4倍額定電壓下連續(xù)工作，2倍額定電壓下允許10 s。2.7 功率消耗a） 直流電源回路：不大于15W； b） 交流電流回路：當額定電流為5 A 時，每相不大于1 VA, 當額定電流為1 A 時，每相不大于0.5 VA；c） 交流電壓回路：當額定電壓時，每相不大于1 VA。2.8 輸出觸點容量a） 接通容量：當L/R = 40 ms，不小于1000 W；b） 通過電流： 連續(xù)：不小于5 A； 短時：不小于30 A(持續(xù)200 ms)；。c） 最

15、大斷開容量：當L/R = 40 ms 時，不小于30 W；d） 觸點間最大電壓：直流110 V 或直流220 V。2.9 裝置主要技術(shù)參數(shù)2.9.1 額定參數(shù)a） 直流電壓：220V或110V（按訂貨要求）；b） 交流電壓：100V或V；c） 交流電流：5A或1A（按訂貨要求）；d） 頻率：50Hz。2.9.2 整定范圍a） 電流整定范圍：0.05 In20In；b） 電壓整定范圍：1.0120.0V；c） 頻率整定范圍：45.050.0Hz；d） 短時間定值整定范圍：0.032.00s； e） 長時間定值整定范圍：6.06000s。2.9.3 動作值誤差a） 電流動作值誤差不超過3；b） 電

16、壓動作值誤差不超過3；c） 頻率動作值誤差不超過0.02Hz；d） 頻率變化率誤差不超過0.5Hz/s；e） 延時段動作值平均誤差不超過40ms或1.5；f） 事件記錄分辨率： 1ms。2.9.4 測量準確度a） 電流、電壓：0.2級；b） 功率、電度：0.5級。2.9.5 通信端口規(guī)范a） 電RS485端口：屏蔽雙絞線接口；b） 光RS485端口：多模光纖介質(zhì)，波長850nm，ST接口，出纖功率 -15dB，靈敏度 -34.4dB；c） 電以太網(wǎng)端口：UTP5雙絞線、RJ45接口；d） 光以太網(wǎng)端口：多模光纖，波長850nm，ST接口，出纖功率 -15dB，靈敏度 -34.4dB。2.9.6

17、 精確工作范圍a） 電壓：0.5V120V；b） 電流：0.0520；（注：為裝置CT的額定電流）c） 頻率：4050Hz（或5065Hz，訂貨時注明）。2.9.7 跳合閘電流a） 跳閘電流：0.5A4 A；b） 合閘電流：0.5A4 A。2.9.8 差動通訊端口規(guī)范a） 光纖類型：單模；b） 光波長：1310nm(1550nm 可選)；c） 光接收靈敏度：-38dBm；d） 發(fā)送電平：-10dBm；e） 光纖聯(lián)接器類型：FC 型；f） 采用專用光纜時傳送距離小于 50km；（若專用光纜時傳送距離大于50km，請在訂貨時注明）。3 裝置硬件3.1 裝置結(jié)構(gòu)裝置機箱高度為4U、寬度為英寸，符合I

18、EC60297-3標準，整體嵌入式安裝，后接線，安裝開孔尺寸見3-1。圖3-1 裝置外形尺寸及安裝開孔尺寸3.2 裝置功能組件概述裝置采用功能模塊化設(shè)計思想，不同的產(chǎn)品由相同的功能組件按需要組合配置，實現(xiàn)了功能模塊的標準化。裝置由交流插件、CPU插件、出口插件、電源插件、DIO插件以及人機接口組件構(gòu)成，硬件結(jié)構(gòu)圖如圖3-2。圖3-2 硬件模塊示意圖3.3 交流插件（AC）交流模塊包含電壓變換器和電流變換器，它們將CT或PT二次側(cè)電流電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以處理的信號，并起到電氣隔離的作用。不同型號的裝置其電流電壓變換器的配置不同。3.4 CPU插件（CPU）CPU模塊是本裝置的核心模塊，包含

19、CPU系統(tǒng)、模擬量采集系統(tǒng)、開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)、實時硬時鐘系統(tǒng)和高速通信系統(tǒng)。采用多層印制板和表面貼裝工藝制作，并采取了多種抗干擾隔離措施。3.5 出口插件（OUT）出口模塊提供保護跳合閘控制、遙控跳合閘控制輸出等功能，并起到電氣隔離的作用。其中，所有重要出口只能在啟動繼電器開放以后才能執(zhí)行，避免器件損壞所造成的誤動；出口模塊同時提供斷路器位置監(jiān)視、手跳手合、跳合閘保持及防跳等功能。跳合閘保持電流在0.54A范圍內(nèi)自適應，不需要更改回路的電氣參數(shù)。根據(jù)用戶的技術(shù)要求，也可取消本模塊中的跳合閘操作回路。3.6 人機接口（MMI）MMI模塊采用內(nèi)部通信方式與CPU模塊進行數(shù)據(jù)交換，為用戶提供對裝

20、置的本地操作接口，包括LCD顯示屏、LED指示燈、操作按鍵以及以太網(wǎng)調(diào)試端口。3.7 電源插件（POW）電源模塊利用逆變原理將直流220V/110V輸入轉(zhuǎn)換為裝置工作所需的四組直流電壓，幾組工作電壓均不共地且采用浮地方式，起到電氣隔離的作用。為提高電源回路的抗干擾性能，模塊在內(nèi)部其直流輸入和引出的外部24V電源回路中均裝設(shè)抗干擾濾波器件。模塊還配備有完善的電源保護功能（欠壓、過壓、過流、過功率等）以防止電源故障造成裝置損壞。電源模塊提供9路220V或110V強電開入和一路24V開入，并提供可靠的電氣隔離；同時集成了裝置的告警、信號出口。3.8 插件布置MMI模塊安裝在裝置前面板內(nèi)，其他插件由后

21、面插拔，圖3-3為裝置插件布置圖，該圖指出了標準配置下的插件位置及排列順序，工程應用中，插件布置圖可能隨著硬件配置的不同有所差異，具體情況請參照各裝置背板端子圖。圖3-3 插件布置圖4 測控功能4.1 測量表計測量表計功能包括設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)（電流、電壓、功率）計算、運行累計值（電度量）計算；其中測量量通過專門的測量通道采集。運行累計值掉電不丟失，可以在裝置上電后從內(nèi)部存儲器重新載入。a) 電流Ia，Ib，Ic；b) 電壓Ua，Ub，Uc，Uab，Ubc，Uca；c) 有功功率P，無功功率Q，功率因素COS；d) 頻率；e) 正向（或反向）有功電度，正向（或反向）無功電度。4.2 斷路器控制

22、斷路器的正常分合操作可以通過通信端口、保護屏柜上的操作手柄或裝置操作界面來執(zhí)行。裝置提供防止誤操作的間隔閉鎖功能，其間隔閉鎖邏輯可通過邏輯編輯器定制?！斑h方操作”開入高電平時允許遠方遙控，低電平時閉鎖遠方遙控，就地操作功能不受此開入影響。4.3 運行方式控制裝置提供32組定值管理功能，掉電不丟失，可滿足絕大多數(shù)情況下的運行方式變化。裝置提供主要保護元件的軟投退功能，用戶可通過通信端口或裝置操作界面在線投退裝置的部分保護元件以滿足設(shè)備的運行需要，壓板狀態(tài)掉電不丟失。4.4 可編程邏輯控制高效的工程配置軟件提供的可編程控制邏輯可以為用戶靈活定制各種保護和控制功能；定制裝置開入、開出和LED指示燈的

23、用途；也可以定制錄波報告的觸發(fā)條件和觸發(fā)長度，使裝置可靠滿足用戶要求。4.5 事故記錄和分析裝置能實時監(jiān)視并記錄運行設(shè)備、相關(guān)二次回路及裝置自身的運行工況，包括故障記錄、錄波記錄、事件順序記錄和裝置操作記錄。記錄的時標信息來源于裝置內(nèi)部的時鐘系統(tǒng)，其時間分辨率為1ms。時鐘系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)對時和精確GPS脈沖時間同步及IRIG-B碼對時，在裝置失電后由內(nèi)部后備電源提供時鐘工作電源。4.5.1 故障記錄裝置在驅(qū)動跳閘出口觸點、點亮面板相應的LED指示燈，驅(qū)動事故信號觸點以及發(fā)送故障報告時，同時記錄故障時刻有重要參考價值的數(shù)據(jù)以便于故障分析。事故發(fā)生時，這些記錄信息自動顯示在裝置界面，同時通過通信端口

24、實時傳遞到站級控制中心。裝置可保存最近40次的設(shè)備故障記錄（掉電不丟失），可通過裝置操作界面或通信端口調(diào)閱，故障記錄包含的主要信息有：a) 故障時標：日期、時間；b) 動作事件表：動作元件、動作時間；c) 運行數(shù)據(jù)：電流、電壓、頻率等相關(guān)信息（是具體時間而定）；d) 運行定值；e) 切換方式及保護元件壓板。4.5.2 錄波記錄錄波功能是用來捕捉某一事件前后預定義長度的模擬量數(shù)據(jù)和狀態(tài)量數(shù)據(jù)，再現(xiàn)被保護設(shè)備在事件前后的運行軌跡， 裝置內(nèi)部任何邏輯元件和開關(guān)量的狀態(tài)變化都可以用來觸發(fā)錄波功能。錄波記錄包含模擬量通道、數(shù)字量通道（開入、開出、保護元件狀態(tài)等）以及時標序列信息。裝置按每周期24個點進行

25、數(shù)據(jù)記錄，每份記錄累計長度可達10s，并可保存最近的10次錄波記錄。錄波記錄可通過CSPC工具軟件從裝置面板上的以太網(wǎng)調(diào)試端口檢索調(diào)出（COMTRADE通用格式），也可以通過站內(nèi)通信網(wǎng)上傳到工程師站，用于保護動作行為分析。4.5.3 事件順序記錄（SOE）裝置實時監(jiān)視記錄動作事件、告警事件、開關(guān)輸入、開關(guān)輸出和保護投退壓板的狀態(tài)變化，記錄事件發(fā)生的時標、原因和當前狀態(tài)，并由通信端口實時傳遞到站級控制中心。裝置可保存最近上百次的事件記錄，可通過裝置操作界面或CSPC工具軟件調(diào)出瀏覽。圖4-1 CSmart錄波圖4.5.4 操作記錄裝置記錄最近40次對裝置重要運行參數(shù)的修改操作和遙控跳合閘操作，記

26、錄裝置操作的操作對象、發(fā)生的時間、數(shù)據(jù)的修改情況或操作原因，為事故追溯提供依據(jù)。4.6 通信裝置前面板配備一個RJ45的電以太網(wǎng)調(diào)試端口用來連接PC機，PC機借助工具軟件CSPC可對裝置進行參數(shù)設(shè)置、功能測試、下載軟件和數(shù)據(jù)分析等訪問操作。為滿足自動化系統(tǒng)的組網(wǎng)需要，裝置提供如下通信端口供用戶選擇：以太網(wǎng)接口和485接口信號請參見裝置接線示意圖。a) 雙以太網(wǎng)或者三以太網(wǎng)接口；b) 可選配一對或兩對光纖以太網(wǎng)（或RS485）接口；c) 雙RS485現(xiàn)場總線接口；裝置支持IEC61850、IEC60870-5-103、MODEBUS、CSC-2000通信規(guī)約。通過通信端口和相應通信規(guī)約，裝置可以

27、向站級監(jiān)控和SCADA系統(tǒng)傳送各類實時運行信息（如測量數(shù)據(jù)、開關(guān)位置、事件記錄）。站級設(shè)備也可以通過通信端口向裝置下發(fā)控制命令或進行遠方保護信息管理。4.7 診斷功能裝置通過上電自診斷和運行自監(jiān)視來實現(xiàn)裝置的軟硬件自檢和監(jiān)視，以確保裝置運行的高可靠性。自檢對象包括硬件關(guān)鍵部件（如模擬量采集回路、開關(guān)量輸出回路、RAM、ROM）、硬件輔助部件（如通信接口）和重要運行參數(shù)（如定值、軟投退壓板），另外，裝置內(nèi)置兩級軟件監(jiān)視器用以監(jiān)視軟件的運行狀況。當裝置檢測到任何異常狀況時，將記錄相應異常事件并驅(qū)動相關(guān)信號節(jié)點和LED指示燈，對于關(guān)鍵異常狀況，裝置將閉鎖保護功能和重要開出回路，防止裝置誤動作。用戶也

28、可以通過裝置提供的裝置測試命令來檢查裝置的重要硬件回路，如交流回路、開入回路、開出回路等。為配合自動化系統(tǒng)工程實施，裝置提供遠動對點測試功能用以快速檢驗本地監(jiān)控和遠動主站信息庫，免除了監(jiān)控及遠動人員手動對點的煩瑣操作。主要包括遙信對點、遙測對點、告警事件對點和動作事件對點。為檢驗裝置的通信狀況，發(fā)現(xiàn)裝置或裝置所在網(wǎng)絡(luò)中可能存在的通信性能缺陷，裝置提供相關(guān)通信端口的運行統(tǒng)計信息以提供部分網(wǎng)絡(luò)診斷數(shù)據(jù)。4.8 CSmart調(diào)試分析軟件CSmart調(diào)試分析軟件包隨裝置一同發(fā)行，運行于Windows 98/2000/NT/XP環(huán)境，安裝使用簡單方便。通過裝置前面板以太網(wǎng)調(diào)試端口，利用PC機的資源優(yōu)勢可

29、以方便快捷地對裝置實施硬件測試、保護配置及監(jiān)視控制等操作。CSmart主要功能如下：a) 定值查詢、修改、整定及維護功能；b) 壓板設(shè)置、定值區(qū)切換、時間設(shè)置、信號復歸功能；c) 故障報告和事件記錄實時監(jiān)視和檢索功能；d) 錄波數(shù)據(jù)檢索、分析功能；e) 裝置配置參數(shù)查詢和設(shè)置功能；f) 裝置配置方案和保護軟件的快速更新、升級支持；g) 裝置交流回路、開入開出回路監(jiān)視和測試；h) 虛擬測試平臺支持。85CSD-213光纖縱聯(lián)差動保護測控裝置 說明書5 CSD-211線路保護測控裝置5.1 裝置簡介CSD-211為適用于110kV以下電壓等級的中性點非直接接地系統(tǒng)的線路保護及測控裝置，可在開關(guān)柜就

30、地安裝。5.1.1 保護功能a) 三段式定時限過流保護（可經(jīng)方向和電壓閉鎖），一段反時限過流保護；b) PT斷線相過流保護；c) 兩段式定時限零序過流保護，一段反時限零序過流保護；d) 前加速保護；e) 低頻減載保護；f) 間歇接地保護；g) 三相一次重合閘。5.1.2 測控功能a) 20路開入遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信；b) 正常斷路器遙控分合、小電流接地探測遙控分合；c) Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、Ia、Ic、P、Q、COS、F等模擬量的遙測；d) 正向/反向有功電度，正向/反向無功電度；e) 事件SOE記錄。5.1.3 其它功能a) PT斷線告警；b) 控制回路斷線

31、告警；c) 故障錄波；d) 32組定值區(qū)；e) GOOSE功能。CSD-200系列保護測控裝置 CSD-211線路保護測控裝置5.2 保護元件5.2.1 過電流保護裝置提供三段定時限過流保護和一段反時限過流保護，定時限段可有選擇性的投入方向元件和低壓元件。各段過流保護可以獨立應用，也可根據(jù)需要相互之間配合使用。各段過電流由獨立的控制字分別進行投退，其中過流段配有軟、硬壓板。5.2.1.1 低電壓閉鎖元件三段定時限過流的低電壓閉鎖條件可由控制字分別進行投退，利用此元件可以防止過流元件的誤動，如電機反充電等非故障情況。低電壓閉鎖元件的動作判據(jù)為：其中，為三個線電壓，為線電壓閉鎖定值。圖5-1 低壓

32、元件邏輯圖5.2.1.2 方向元件方向元件采用90接線方式，按相起動，各相電流元件受表5-1中所示相應方向元件的控制。動作區(qū)范圍為（如圖5-1所示），誤差小于2，靈敏角為-30。為消除死區(qū)，方向元件帶有記憶功能。表5-1 方向元件電流、電壓對應關(guān)系相間方向元件ABC 圖5-2 相間方向元件動作區(qū)域圖5-3 方向元件邏輯圖5.2.1.3 定時限過電流元件三段式定時限過流保護各段定值相互獨立，每相電流分別和各段電流定值相比較，裝置檢測到電流大于定值，過流保護啟動，啟動計時元件。以過電流段為例，過流元件的動作條件表達為：其中，為過電流段電流定值。以定時限過電流段為例，下圖是相動作情況的保護邏輯圖：圖

33、5-4 過流I段定時限保護邏輯圖5.2.1.4 反時限過流元件反時限過電流元件是動作時限與被保護線路中電流大小自然配合的元件，通過平移動作曲線，可以非常方便地實現(xiàn)全線的配合。反時限過電流保護的動作時限與被保護線路故障電流的大小有關(guān)，故障電流越大，動作時限越短，反之，故障電流越小，動作時限越長。IEC反時限特性解析式分為三類，即標準反時限、非常反時限、極端反時限，各反時限特性公式及曲線示意圖如下：a) 反時限特性1：一般反時限b) 反時限特性2：非常反時限c) 反時限特性3：極端反時限圖5-5 電流較小時反時限曲線圖5-6 電流較大時反時限曲線其中：為過流反時限時間系數(shù)，為電流基準值，為故障電流

34、，為跳閘時間。下圖是相動作情況的保護邏輯圖：圖5-7 反時限過電流保護邏輯圖5.2.1.5 過流保護動作邏輯當投入方向元件或低壓閉鎖元件時，PT斷線閉鎖過流保護；如果方向元件和復壓閉鎖元件均未投入，過流保護動作邏輯不受PT異常的影響。5.2.2 PT斷線相過流保護裝置提供PT斷線相過流保護，可經(jīng)控制字選擇投入，該保護在PT斷線時有效。下面是PT斷線相過流保護的邏輯圖：圖5-8 PT斷線相過電流保護邏輯圖5.2.3 零序過流保護裝置提供兩段式定時限零序過流保護和一段反時限零序過流保護。各段零序過流保護可以獨立應用，也可根據(jù)需要相互之間配合使用。各段零序過流由獨立的控制字分別進行投退，其中零序過流

35、段配有軟、硬壓板。本章CSD-211保護裝置零流保護(零流1段，零流2段，零流反時限，零流加速可以由外部專用的零序CT引入裝置X2-4端子，也可以軟件自產(chǎn)，通過系統(tǒng)定值中控制字“零序電流自產(chǎn)”實現(xiàn))，后面不在說明。5.2.3.1 定時限零序過電流元件定時限零序過電流保護各段定值相互獨立，零序電流分別和各段零序電流定值做比較，裝置檢測到零流大于定值，零流保護啟動，啟動計時元件。以零序過電流段為例，零序過電流元件的動作條件表達為：其中，為零序過電流段定值。以定時限零序過流段保護為例，動作邏輯如下：圖5-9 定時限零序過流段保護邏輯圖5.2.3.2 反時限零序過流元件反時限零序過流元件根據(jù)線路中零序

36、電流的大小，通過反時限動作特性曲線自動計算出相應的動作時限。零序電流越大，動作時限越短，反之，零序電流越小，動作時限越長。裝置提供三類反時限特性曲線，即標準反時限、非常反時限、極端反時限。各反時限特性公式如下：a) 反時限特性1：一般反時限b) 反時限特性2：非常反時限c) 反時限特性3：極端反時限 下圖為反時限零序過流保護的動作邏輯：圖5-10 零序過流反時限保護邏輯圖5.2.4 間歇接地保護在經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)中，可使用間歇接地保護元件，該保護采用外接零序電流3I0和自產(chǎn)零序電壓3U0。當3I0達到150A（一次值）以上，如果投入3U0判別還要同時滿足3U0大于10V（二次值），經(jīng)20ms延

37、時（即故障至少持續(xù)一個周波），則確認此次故障脈沖的產(chǎn)生，間斷接地保護啟動，時間元件開始計數(shù)。故障脈沖消失時，啟動展寬1000ms，在展寬的1000ms內(nèi)如果再次有故障脈沖，則在新的故障脈沖消失時再重新展寬1000ms，以后依次展寬，期間時間元件一直計數(shù)，當計時達到整定出口時間后，如果控制字“間歇性接地保護投入”，則出口跳閘。如果在展寬的1000ms以內(nèi)沒有新的故障脈沖出現(xiàn)，則間斷接地保護返回，時間計數(shù)器清零。間歇性接地保護不啟動重合閘。間歇性接地保護門檻值固定為150A，在程序中自動根據(jù)“設(shè)備參數(shù)”中的（零序CT額定一次值、零序CT額定二次值）折算成二次值，必須根據(jù)實際情況整定零序CT額定一次

38、值和零序CT額定二次值。間歇接地保護邏輯如下：圖5-11 間歇接地保護邏輯5.2.5 三相一次重合閘架空線路故障大多數(shù)為瞬時性故障，在繼電保護跳開斷路器后電弧即可熄滅，裝置可以依靠重合閘功能把斷開的開關(guān)重新合上，從而恢復正常的供電，提高供電的可靠性。裝置提供三相一次重合閘功能，設(shè)置專門的停用重合閘軟壓板、停用重合閘硬壓板和停用重合閘控制字。裝置具有檢同期或檢無壓合閘的功能。5.2.5.1 啟動條件1） 保護跳閘啟動重合閘，即保護發(fā)跳令，裝置檢到無電流且跳位則啟動重合閘；2） 外部開入DI2啟重合閘。圖5-12 重合閘啟動邏輯5.2.5.2 閉鎖條件斷路器處于合閘位置時重合閘開始充電，充電時間默

39、認為15秒，此時間可在內(nèi)部定值中整定。充電過程中面板上充電燈閃爍，充電滿后充電燈長亮。以下任一條件滿足時，重合閘放電，重合功能閉鎖：a) 控制回路斷線后，延時告警并放電；b) 低頻減載動作對重合閘放電；c) 手跳或遙跳放電；d) 合閘條件不滿足；e) 保護跳閘失敗。5.2.5.3 重合方式重合閘啟動后，裝置開始判斷同期條件是否滿足。如果在“重合閘等同期時間”Twait內(nèi)，裝置檢到合閘條件，經(jīng)過Tch時間確認，裝置發(fā)合閘令；如果在此時間內(nèi)都沒有檢到合閘條件，裝置告警“重合失敗”。裝置合閘命令脈寬150ms，在此期間內(nèi)，如果裝置檢到有流條件，則收合閘令；否則150ms后合閘令返回。a) 重合閘檢同

40、期裝置判斷兩側(cè)電壓是否均大于有壓值（0.75），同時兩側(cè)相位角差是否在要求范圍“同期合閘角”之內(nèi)。b) 重合閘檢線無壓母有壓 裝置判斷線路側(cè)Ux是否低于無壓值（0.3）且母線電壓是否大于有壓值（0.75）。c) 重合閘檢線有壓母無壓裝置判斷線路側(cè)Ux是否大于有壓值（0.75）且母線側(cè)電壓是否低于無壓值（0.3）。d) 重合閘檢線無壓母無壓裝置判斷線路側(cè)Ux及母線側(cè)電壓是否均低于無壓值（0.3）。如果以上四種方式均沒投入，裝置非同期合閘。重合閘啟動后，經(jīng)過重合閘時間定值Tch確認，裝置固定發(fā)合閘令。根據(jù)定值整定的配合，可根據(jù)現(xiàn)場需求組合形成不同的合閘條件。若“重合閘檢線無壓母有壓”和“重合閘檢線

41、有壓母無壓”同時投入，裝置檢任一側(cè)無壓發(fā)重合令。當合閘方式需要判斷Ux時，必須接入線路抽取電壓。裝置根據(jù)接入的母線電壓和抽取線路電壓，在正常運行時自動識別線路電壓Ux的相別。圖5-13 重合閘動作邏輯5.2.6 前加速保護裝置提供前加速過電流保護和前加速零序過電流保護，由獨立的控制字進行投退，以配合重合閘快速切除故障，提高供電可靠性。前加速保護的啟動條件為：a) 重合閘充電滿；b) 故障發(fā)生。5.2.6.1 加速過電流元件過流加速元件有獨立的電流定值和時間定值，每相電流和電流定值相比較，裝置檢測到電流大于定值，保護啟動，將啟動計時元件。過流元件的動作條件表達為：其中，為過流加速段電流定值。下面

42、是過流前加速段保護的邏輯圖：圖5-14 過流前加速段保護邏輯圖5.2.6.2 加速零序過流元件零序過流加速保護具有獨立的零流定值和時間定值，零序電流和零序電流加速段定值做比較，裝置檢測到零流大于定值，保護啟動，將啟動計時元件。零流加速元件的動作條件表達為：其中，為零序加速段電流定值。下面是過流前加速段保護的邏輯圖：圖5-15 零序前加速段保護邏輯圖5.2.7 分散式低頻減載元件當系統(tǒng)頻率從正常狀態(tài)變?yōu)榈陀谡l率時，低頻元件啟動，根據(jù)滑差的大小來區(qū)分故障情況、電機反充電和真正的有功缺額，從而判定是否切除負荷。低頻減載功能由專門的壓板和控制字投退，其動作不啟動重合閘。5.2.7.1 動作邏輯當裝

43、置檢測到系統(tǒng)頻率低于低頻減載頻率時，保護啟動，如果以下任一條件滿足，低頻元件將被閉鎖：a) ，其中為低頻電壓閉鎖定值； b) ，其中為低頻頻率滑差閉鎖定值；c) ，其中為低頻電流閉鎖定值，該條件可由控制字投退；d) ； e) 開關(guān)在跳位；f) PT異常。低頻保護啟動，計時啟動，延時到，低頻減載動作出口。以下為分散式低頻減載的簡化動作邏輯圖：圖5-16 分散式低頻減載動作邏輯圖5.2.8 PT異常檢測裝置提供PT回路監(jiān)視功能，可由控制字進行投退。5.2.8.1 母線PT異常檢測母線側(cè)PT回路監(jiān)視用來檢測PT回路單相斷線、兩相斷線或三相失壓故障，在滿足以下三個條件之一時，裝置延時確認報告“PT斷線

44、或失壓”，缺省時間定值為9s。PT斷線分為三相失壓和不對稱斷線。a) 自產(chǎn)小于8V且三相電壓均小于8V，電流大于無流門檻值，判為三相失壓。b) 自產(chǎn)大于8V，最大線電壓與最小線電壓差大于16V，判為不對稱斷線。c) 自產(chǎn)大于8V，最大線電壓小于16V，判為不對稱斷線（用于檢測PT回路有并聯(lián)支路時的兩相斷線）。裝置在檢測到PT異常后，方向元件或低壓元件恒不滿足，閉鎖帶方向或電壓閉鎖的過流元件。圖5-17 PT斷線邏輯圖5.2.8.2 線路PT異常檢測若PT斷線檢測功能投入，裝置將根據(jù)具體功能投退情況來決定是否需要判斷抽取線路側(cè)Ux正常。如果重合閘功能投入，且需要檢線路電壓，如檢同期、檢線路無壓母

45、線有壓、檢線路有壓母線無壓、檢線路無壓母線無壓，裝置需要監(jiān)視Ux回路是否正常。若線路電壓小于0.3Un且線路有流，裝置經(jīng)延時確認線路PT異常，告警“抽取線路PT異?！?，默認時間定值為9s，此時間可在系統(tǒng)定值中整定。Ux異常會閉鎖線路無壓條件從而閉鎖重合閘功能。圖5-18 線路Ux斷線告警示意圖5.2.9 控制回路斷線檢測根據(jù)跳閘插件上繼電器HWJ和TWJ的觸點位置判斷控制回路的完好性，正常運行情況下，HWJ和TWJ應是不同狀態(tài)，若監(jiān)測到HWJ和TWJ的觸點位置相同，經(jīng)過延時確認，裝置告警“控制回路斷線”?？刂苹芈窋嗑€確認時間默認為15s，此時間可在系統(tǒng)定值中整定?？刂苹芈窋嗑€檢測功能可由控制字

46、投退?？刂苹芈窋嗑€檢測邏輯圖：圖5-19 控制回路斷線告警邏輯圖CSD-200系列保護測控裝置 CSD-211線路保護測控裝置5.3 定值及整定說明5.3.1 壓板清單軟壓板硬壓板對應功能遠方修改定值/軟壓板遠方切換定值區(qū)/軟壓板遠方投退軟壓板/軟壓板過電流保護段DI7過流I段壓板軟硬串聯(lián)零序過流段DI8零流I段壓板軟硬串聯(lián)前加速保護DI5前加速壓板軟硬串聯(lián)停用重合閘DI6停用重合閘軟硬并聯(lián)低頻減載DI9低頻減載壓板軟硬串聯(lián)5.3.2 保護定值清單及說明類別序號定值名稱定 值 范 圍（In為1A或5A）單位備注標準1低壓閉鎖定值10.0100.0V2過電流段定值(0.0520)InA3過電流段

47、時間0.0100.0s4過電流段定值(0.0520)InA5過電流段時間0.0100.0s6過電流段定值(0.0520)InA7過電流段時間0.0100.0s8過流反時限定值(0.0520)InA9過流反時限時間0.0100.010過流反時限特性1/2/3無11PT斷線相過流定值(0.0520)InA12PT斷線相過流時間0.0100.0s13過電流前加速段定值(0.0520)InA14過電流前加速段時間0.0100.0s15零序過流段定值(0.0520)InA16零序過流段時間0.0100.0s17零序過流段定值(0.0520)InA18零序過流段時間0.0100.0s19零序過流反時限定值

48、(0.0520)InA20零序反時限時間0.0100.021零序反時限特性1/2/3無22零流反時限最小延時0.0100.0s23間歇性接地跳閘時間0.0100.0s24零流前加速段定值(0.0520)InA25零流前加速段時間0.0100.0s26低頻減載頻率45.050.0Hz27低頻減載時間0.1100.0s28低頻頻率滑差閉鎖定值0.320.0Hz/s29低頻電壓閉鎖定值30100V30重合閘同期角09031重合閘時間0.110.0s自定義32重合閘等同期時間2600.0s33低頻電流閉鎖定值(0.0520)InA5.3.3 控制字定義類別序號控制字名稱整定方式備注標準1過電流段投入0

49、，12過電流段投入0，13過電流段投入0，14過流反時限投入0，15過電流段經(jīng)低壓閉鎖0，16過電流段經(jīng)低壓閉鎖0，17過電流段經(jīng)低壓閉鎖0，18過電流段經(jīng)方向閉鎖0，19過電流段經(jīng)方向閉鎖0，110過電流段經(jīng)方向閉鎖0，111PT斷線檢測投入0，112PT斷線相過流投入0，113過流前加速段投入0，114零序過流段投入0，115零序過流段投入0，116零流反時限投入0，117零序反時限最小時間投入0，118間歇性接地保護投入0，119間歇性接地3U0閉鎖0，120零序前加速段投入0，121低頻減載投入0，122停用重合閘0，123合閘檢同期0，124合閘檢線無壓母有壓0，125合閘檢線有壓母

50、無壓0，126合閘檢線無壓母無壓0，1自定義27低頻減載電流閉鎖0，128控制回路斷線檢測投入0，15.3.4 設(shè)備參數(shù)清單及說明序號定值名稱范圍單位備注1保護CT額定一次值08000A2保護CT額定二次值15A3零序CT額定一次值04000A4零序CT額定二次值15A5測量CT額定一次值08000A6測量CT額定二次值15A7母線PT額定一次值0110kV8母線PT額定二次值100V9線路PT額定一次值0110kV10線路PT額定二次值50100V5.3.5 整定說明a) 工程應用當中，若不使用裝置內(nèi)部操作箱時，操作箱上的跳位（TWJ）、合位（HWJ）監(jiān)視回路都不能形成通路，導致“控制回路斷

51、線”告警；此時可以通過控制字退出此功能。b) 保護功能都可通過壓板或控制字投退。5.4 裝置端子圖5.5 接線示意圖接線說明：測量用電流模擬量由專用測量CT輸入，以保證有足夠的精度； 測量用電壓與保護電壓PT輸入共用。零序電流的接入最好用專用零序電流互感器接入，若無專用零序電流互感器，在保證零序電流能滿足小接地系統(tǒng)保護選擇性要求前提下用三相電流之和即CT的中性線電流。CSD-200系列保護測控裝置 CSD-213光纖縱聯(lián)差動保護測控裝置6 CSD-213光纖縱聯(lián)差動保護測控裝置6.1 裝置簡介CSD-213為適用于110kV以下電壓等級的中性點非直接接地系統(tǒng)的線路保護及測控裝置，可在開關(guān)柜就地安裝。6.1.1 保護功能a) 分相電流差動