NRCS-8123主变低后备保护

NRCS-8123 变压器低后备保护测控单元说明书及调试手册

NRCS-8123变压器低后备保护测控单元使用说明书

一、概述

适用范围 NRCS-8123变压器低后备保护装置是用于110kV及以下电压等级的双圈、三圈变压器的成套装置，可集中组屏，也可在开关柜就地安装，全面支持变配电综合自动化系统。 功能及特点 1． NRCS-8123变压器后备保护单元主要功能

◆ 二段式复合电压闭锁过流保护 ◆ 限时速断保护 ◆ 过负荷告警 ◆ 过负荷启动通风 2． 辅助功能

◆ PT断线、PT失压告警 ◆ 母线接地告警 ◆ 控制回路断线告警 ◆ 装置故障告警 ◆ 故障录波

◆ 保护定值和时限的独立整定 ◆ 自检和自诊断 3． 测控功能

◆ 电量测量（遥测量）：电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、功率因

数、电网频率等

◆ 遥信量：装置共有14路开入量，其中：12路为采集外部遥信，2路为内部开关量信号 ◆ 遥控量：完成1台断路器就地或遥控分合闸操作 4． 闭锁功能

◆ 断路器就地和遥控操作互为闭锁且具有防跳功能 5． 通讯功能

◆ CAN总线，以及标准的RS485多机通讯接口 6． 特点

◆ 采用分层分布式设计，可组屏安装或直接安装于开关柜上

◆ 封闭、加强型单元机箱，抗强干扰设计，适用于恶劣环境，可靠性高、抗干扰能力强，

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符合IEC电磁兼容标准 ◆ 可以实现远方定值整定与修改 ◆ 事件顺序记录并上传SOE事件 ◆ 汉字液晶显示，键盘操作

◆ 设有独立的起动元件用来开放继电器电源，提高装置的安全性。

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二、基本原理

复合电压闭锁过流保护 本装置设二时限复合电压启动过流保护，各段过流定值及时间定值可独立整定。可通过保护投退选择低电压或负序电压启动过流保护。另外，当PT断线信号和PT失压信号出现时自动退出低电压或负序电压的闭锁。

低电压UcaU2dzPT断线信号PT失压信号Ia>Idz1Ib>Idz1Ic>Idz1复合电压启动过流I时限跳闸(J5)RLP7tzd2RLP1复合电压启动过流II时限跳闸()≥1图1 过流保护逻辑框图

过负荷保护 根据过负荷的严重状况，本装置过负荷保护可以发报警信号、启动风机冷却或闭锁有载调压，分别对应有不同的时间定值。可通过相应的保护控制字选择该相功能的投退。软件中取最大的电流作为判别条件。装置给出一对过负荷接点，用于启动风冷或闭锁有载调压（注：有保护控制字投退）。保护逻辑框图见图3。

Ia>Idz3Ib>Idz3Ic>Idz3≥1RLP4tzd3过负荷报警Ia>Idz3Ib>Idz3Ic>Idz3≥1RLP9tzd3过负荷开风扇 或跳闸(J8)图3 过负荷保护逻辑框图

母线接地报警 测量通道中测得的零序电压大于母线接地电压定值，经延时报警，逻辑框图见图4。

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3U0>3U02RLP8tzd5图4 接地保护逻辑框图 母线接地报警 PT断线 装置具有PT断线检查功能，可通过保护控制字投退。判据如下：

a 三相电压之和（为与外部的PT比例系数匹配，还需乘上一个零序系数(Puo）大于PT断线电压定值

b 零序电压（通过开口三角形接出）小于PT断线电压定值

满足上述两个条件后延时10秒报母线PT断线，发运行异常告警信号，待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。在断线期间，根据整定保护控制字选择是退出经方向或复合电压闭锁的各段过流保护还是暂时取消方向和复合电压闭锁。当各段复压过流保护都不经复压闭锁和方向闭锁时，不判断PT断线。

PUo*(Ua+Ub+Uc)>3Uo1＆3Uo<3Uo1RLP610SPT断线 图5 PT断线报警逻辑框图

PT失压 装置具有PT失压检查功能，可通过保护控制字设定。判据如下：

1） 相电压都小于PT失压电压定值 2） 一相测量电流大于0.2A

满足上述两个条件后延时10秒报母线PT失压，发运行异常告警信号。

Ua<3Uo1Ub<3Uo1Uc<3Uo1测Ia>0.2A＆＆≥1RLP710SPT失压测Ic>0.2A 图6 PT失压报警逻辑框图

异常告警 控制回路断线：断路器在合位时检测跳闸回路，断路器在分位时检测合闸回路。 装置异常：电源消失或自检出错（ROM、RAM、EPROM定值检验出错），闭锁开出继电器。 测 量 - 4 -

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测量系统频率f，母线电压Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc,3U0，电流Ia、Ib、Ic、3I0及有功功率、无功功率、功率因数，另外可接收电度脉冲输入，计数值上传给上位机。

控 制 装置可接受遥控命令对所保护的变压器开关实行远方跳、合闸控制，还可以在面板上设置对开关进行手动跳合闸，每次须间隔10S。

事件记录 可以存储不少于60次的各项记录，包括事件日期、时间、事故电流（电压）、保护动作类型等，并可传送到管理系统或监控系统。

故障录波 可以保存事故发生时的电流电压波形。

三、操作说明

装置的面板由LCD显示器、LED指示灯及简易键盘组成。

LED 指示灯指示装置的工作状态及保护信号。其中 “24V”指示灯指示装置工作电源是否正常，正常运行时这个灯应常亮。“运行”指示灯指示装置运行状态，正常运行时运行指示灯应有规律地闪动。故障指示灯有3个，其中“事故”和“告警”指示灯分别表示有未复归的保护信号，“故障”指示灯指示装置通过自检发现有故障。

当保护动作或装置发生故障时，面板上相应的“事故”、“告警”、“故障”信号指示灯会亮，并在LCD显示器的最后一行显示保护动作或装置故障的类型。请注意：此时显示的内容不表 示事件发生的顺序。若要进一步了解详细情况，可在主菜单中选择“事件记录”来查看事件顺 序记录（SOE）。

Uab=10.0 kV Ia= 260 A Ic= 260 A f= 50.00 Hz 装置的当地监控功能通过面板上的LCD显示器及简易的键盘操作实现。 LCD显示器为带背光的8*4汉字字符液晶显示模块，简易键盘由“↑”、“↓”、“→”、“←”、“退出”、“确认”及“复归”七个触摸键组成。

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采样实时显示

采样实时显示 通道00 通道01 通道02 通道03 通道04 通道05 测量电流Ia （C7,D7） 测量电流Ic （C8,D8） 母线电压Ua（C1,D1） 母线电压Ub（C2,D2） 母线电压Uc（C3,D3） 保护电流Ia（C9,D9） 通道06 通道07 通道08 通道09 通道10 通道11 保护电流Ib（C10,D10） 保护电流Ic（C11,D11） 零序电流Io（C12,D12） 零序电压Uo（C4,D4）

定值清单 定值序号 01 02 03 04 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 代 号 Kv1 Ki1 Idz1 tzd1 tzd2 Udz1 U2dz Idz3 tzd3 Idz4 Tzd4 3U01 3U02 Tzd5 定 值 名 称 一次电压比例系数 一次电流比例系数 过电流I定值 过流延时I 过流延时II 低电压定值 负序电压定值 过负荷定值 过负荷延时 限时速断定值 限时速断延时 PT失压/断线定值 母线接地定值 母线接地延时 整 定 范 围 实际变比/10 实际变比/10 0.1~100A 0~10s 0~10s 2~100V 2~57V 0.1~100A 0~10s 0.1~100A 0~10s 0~30V 0~30V 0~10s 保护投退 保护序号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 代 号 RLP1 RLP2 RLP3 RLP4 RLP5 RLP6 RLP7 RLP8 RLP9 RLP32 - 11 -

保 护 名 称 过流 低电压闭锁过流 负序电压闭锁过流 过负荷报警 限时速断 PT断线 PT失压 母线接地告警 过负荷开风扇 录波 整 定 方 式 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 NRCS-8123 变压器低后备保护测控单元说明书及调试手册

事故记录 位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 事故故障类型 过电流时限1 过电流时限2 限时速断 备用 过负荷开风扇 备用 备用 控制回路断线 位 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 事故故障类型 PT断线 PT失压 母线接地 备用 备用 过负荷报警 备用 备用

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图视顶置装控测护保列系0008-SCRN

图面侧置装控测护保列系0008-SCRN图孔开柜屏置装控测护保列系0008-SCRN通信接口脉冲口以太网口图子端板背置装控测护保备后器压变 3218-SCRN 附录A NRCS-8123 变压器后备保护测控装置接线端子图及开孔尺寸图- 13 -

寸开孔尺0A图及装置端子置 本自动化控装版综合护测保变电站后备压器 变3218-SC 号RN图 页 页 第共公司）有限 准批 核校上海投资（南瑞 计 核设审

XNRCS-8123小型断路器E4测量电流电防跳继电器流E5E6手动合闸闸回遥控合闸跳位监视合位监视跳闸保持手动分闸遥控分闸保护跳本侧至另一侧开关控制回路XNRCS-8123控制电源6TAaC7D76TAb6TAcC8D85TAa回保护电流F3路HGE7零序电流HRE9F4路合C9D95TAbC10D105TAcC11D117TAC12D12开关柜操作机构E8E3F8F6F2F10至母联开关控制回路跳闸回路WVa电母线电压压至另一侧开关控制回路C1F5F1F9至母联开关控制回路D1F7WVbC2D2WVc回零序电压至另一侧开关控制回路C3D3WVl路F15至风扇开关控制回路C4F11F16至风扇开关控制回路D4F12至另一侧开关控制回路保护跳另一侧开关保护跳母联保护跳另一侧开关过负荷启动风扇合闸指示（定位型）WVn就地位遥控位远方就地信号(B11) NRCS-8123 变压器低后备保护测控单元说明书及调试手册

附录B NRCS-8123 变压器后备保护测控装置原理图

分闸指示XNRCS-8123A1485AE2485BCANHCANLA5电能量脉冲1A6A7开A2A3量A4关E1XNRCS-8123- 220V+ 220VF1F3F5F7XNRCS-8123E10E11E12事故信号预告信号信号公共端F9F11F13F15XNRCS-81231K2K3K4K5K6K7K8KF2F4遥控合闸F6F8F10F12F14F16保护跳闸2遥控跳闸保护跳母联保护跳闸3备用出口过负荷开风扇保护跳闸1继电器工作电源通讯接口入出口脉电能量脉冲2冲口脉冲公共端信号出口南瑞投资（上海）有限公司设 计审 核批 准校 核第 页共 页图 号- 14 -

（自复位型）手动合闸手动跳闸发手动跳闸信号(B10)发手动合闸信号(B12)XNRCS-8123B3备用遥信量B4备用遥信量LW12-16/4.5711.3 (1SA)就地位遥控位B5备用遥信量B6就地遥控接 点备用遥信量通断断断通通B7备用遥信量B8备用遥信量B9备用遥信量LW12-16Z/4.0331.2 (2SA)手动跳闸公共位置手动合闸B10手动分闸信号开B11分合接 点远方就地信号断通通断断断断断通断断通B12手动合闸信号B13备用遥信量B14备用遥信量B16公共端变电站综合自动化装置NRCS-8123 变压器后备保护测控装置接线原理图版 本A0 NRCS-8123 变压器低后备保护测控单元说明书及调试手册

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1、 查看、输入或者修改定值及保护投退

分别进入“01保护投退”菜单和“02保护定值”菜单，按照操作说明中的操作方法输入保护定值以及投入保护。注意：保护投退和保护定值中的所有参数的意义在说明书手册的第二部分“保护基本原理”中，都有详细叙述，具体设置时，请参考保护原理部分的说明。

2、 开关量的检测

进入“04 输入输出”菜单，再选择“开入”，进入开入量检测菜单：

开入量 01－08：00000010 09－16：00001000 开入量01－08对应装置端子B1－B8的开关量输入情况，开入量09－16对应装置端子B9－B14的开关量输入情况，其中“0”表示输入的开关量未闭合，“1”表示输入的开关量已闭合，在上图中，第7个和第13个开入量为1，其余为0。检测方法：将B16分别与B1－B14短接，相应的开入量显示由0变为1。 说明：1）、开入量09－16的最后两位无意义，即本装置的开入量15和16已不当作遥信量使用，

而被当作遥脉量来使用，且接线端子发生改变，遥脉在本装置的A5和A6端子；

2）、开入量01和02是两个特殊的遥信量，分别表示断路器分位和合位信号（即断路器处于

分位时，开关量01有开入，当断路器处于合位时，开关量02有开入）。一般情况下装置的B1和B2端子不需要接线，本装置可自动从控制回路中提取断路器的分合状态信号；当碰到断路器的内部跳合闸线圈电阻特性与本装置不配对，造成装置的分合位指示灯显示不正常时，建议在B1和B2端子上直接接入断路器的一对常闭和常开辅助节点；

3）、接入装置的开入量信号必须是外部无源干节点，装置本身通过B16提供信号公共端电源。

3、 开出量的检测

进入“04 输入输出”菜单，再选择“开出”，进入开出量检测菜单：

开出FEDCBA9876543210 0000001000000100 开出量代码0－7下面的0或1对应装置的1K－8K的开出量输出情况，代码9对应于事故信号继电器，代码A对应于告警信号继电器。当装置的1K－8K以及两个信号继电器有开出时，它们各自数字代码下面的0将变成1，如上图中的代号2和9下面开出量显示为1，它表示继电器3K和事故信号继电器处于闭合状态。各个继电器的节点输出端子号请查阅本说明手册后面附录的装置图纸。如果开关柜控制回路接线是采用的本说明书附录所带的控制回路图，开出量检测请按下表进行：

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操作代码 FEDCBA9876543210 0000000000000001 0000000000000010 0000000000000100 0000000000001000 0000000000010000 0000000000100000 0000001000000000 0000010000000000 出口名称 保护跳闸出口1试验 遥控合闸出口试验 保护跳闸出口2试验 遥控跳闸出口试验 保护跳母联出口试验 保护跳闸出口3试验 事故信号出口试验 预告信号出口试验 瞬时接通端子 （具体参见附录的原理图） F1－F2 F3－F4 F5－F6 F7－F8 F9－F10 F11－F12 E10－E12 E11－E12 当进入开出菜单后，按上图顺序将各开出操作代码下面的“0”改成“1”，然后按“确认”键，在核实输入正确的口令（默认值为1000）后，再按“确认”键，装置的各相应端子将瞬时接通，延时3秒后继电器节点自动收回。如果此时断路器的控制回路处于给电状态，相应的压板也投上，执行以上操作后，断路器将会作相应的跳合闸动作。 注意：1）、“开出”菜单可用作继电器状态监视。当刚进入此菜单，没有进行任何人为的操作之前，

该菜单数字代号“0－F”下面显示的“0”或者“1”即表示当前各个继电器的状态。 2）、“开出”菜单也可用作继电器出口检测。进入此菜单，按照上表的操作代码进行进行操作

及检测即可。特别注意：严格禁止在开关柜送电的情况下进行继电器检测。 3）、在进行开出量检测时，一次只允许检测一个继电器，即代码0－A下面的开出指令中，

每次只能有一个为1，其他必须为0； 4）、任意两次的开出检测，时间至少间隔3秒以上，以等待上一次检测的继电器节点收回。

4、 模拟量的检测

按照附录的装置端子接线图，将相应的电流电压接入回路（如电流5A，电压57.7V），再进入“05采样数值”菜单，查看装置显示的测量值（如下图）。如果显示有较大偏差，查看装置有没有可靠接地，偏差必须小于2％。

0 5.00 5.01 2 56.80 57.02 4 56.87 4.98 6 4.78 5.11

说明：1）、上图中第一行中的“0”表示通道号，“5.00”表示通道0中采样值为5.00，“5.01”表示

通道1中的采样值为5.01，通道号标识“1”省略，以下类推。 2）、此菜单可用来对保护试验时加入装置的二次电流电压进行监测。当出现加入保护电流或

者电压，而装置不动作时，请及时进入此菜单核实加入装置的电流或者电压的实际值。 3）、装置显示的通道号、端子号对应如下： 通道号 0 2 4

显示说明 测量CT回路Ia 母线电压Ua 母线电压Uc 输入端子号 C7，D7 C1，D1 C3，D3 - 16 -

通道号 1 3 5 显示说明 测量CT回路Ic 母线电压Ub 保护CT回路Ia 输入端子号 C8，D8 C2，D2 C9，D9 NRCS-8123 变压器低后备保护测控单元说明书及调试手册

6 8 保护CT回路Ib 零序电流3I0 C10，D10 C12，D12 7 9 保护CT回路Ic 零序电压3U0 C11，D11 C4，D4 5、 保护试验

注意：1）、此处所有的定值均为随意设定，有正式定值者请按正式定值。保护原理请参照本说

明书的第二部分，保护出口请参照附录的原理图。

2）、输入的电气量都可通过“05采样数值”菜单进行实时查看。 5.1 过流测试

本型号装置具有同一过流定值，两段跳闸时限的功能，第一时限跳母联，第二时限跳变压

器各侧断路器开关。测试方法如下：设过电流I定值Idz1＝5A，过电流延时I定值tzd1＝0.5s，过电流延时II定值tzd2＝1s，保护投退中过电流软压板RLP1投入，其余软压板设为退出，在保护回路上输入任意一相电流，将电流升至动作值，延时0.5s，装置5K闭合（即F9和F10瞬时接通），如果此时故障电流仍然没有消除，延时1s后，装置保护跳闸的四个出口全部接通（即F1和F2，F5和F6，F9和F10，F11和F12），装置事故灯亮，同时液晶显示事故类型。

注意：如果过流延时II的定值小于过流延时I的定值，过流延时I将失去意义。

如果试验做不出来，请按下面顺序进行检查：

1、过流保护软压板已投入；

2、检查保护定值设置没有错误，然后到“05采样数值”菜单中查看保护通道的实时采样值； 3、如果采样值显示不正确，请检查电流或者电压有没有加到正确的端子（端子参考附录原理图）； 4、如果端子正确，且确认试验用电流或者电压源有输出，装置采样数值显示仍然不正确，请将

其他同型号装置的采样板或者CPU板换到此装置上，如果此时装置显示正确，说明原来的采样板或者CPU板有故障，换上备用板即可。

5.2 低电压闭锁过流测试

本装置的过流保护可以用低电压来进行闭锁。

在5.1过流保护测试成功的基础上，继续投入低电压闭锁过流软压板RLP2，其余软压板设

为退出，同时设定低电压闭锁过流定值Udz1＝70V，在A、B、C三相上同时加入额定电压57.7V，在保护回路上输入任意一相电流，将电流升至过流动作值，过流保护应被闭锁，然后将三相电压同时下降至Uca<70V，装置应可靠动作，装置事故灯亮，同时液晶显示事故类型。

注：如果PT断线告警软压板RLP6或者PT失压告警软压板RLP7投入，且输入装置的电压满足

PT断线告警或者PT失压告警判据时，低电压将失去闭锁过流的作用。

5.3 负序电压闭锁过流测试

本装置的过流保护可以用负序电压来进行闭锁。

在5.1过流保护测试成功的基础上，继续投入负序电压闭锁过流软压板RLP3，其余软压板

设为退出，同时设定负序电压闭锁过流定值U2dz＝8V，在A、B、C三相上同时加入额定电压57.7V，在保护回路上输入任意一相电流，将电流升至过流动作值，过流保护应被闭锁，然后将任意一相电压降至20V，此时由于电压不平衡产生的负序电压将大于8V，装置应可靠动作，装置事故灯亮，同时液晶显示事故类型。

注：如果PT断线告警软压板RLP6或者PT失压告警软压板RLP7投入，且输入装置的电压满足

PT断线告警或者PT失压告警判据时，低电压将失去闭锁过流的作用。

5.4 过负荷告警测试

设过负荷定值Idz3＝3A，过负荷延时定值tzd3＝5s，保护投退中过负荷报警软压板RLP4

投入，其余软压板设为退出，在保护回路上输入任意一相电流，将电流升至动作值，延时5s后，装置应可靠动作，告警灯亮，同时液晶显示事件类型。限时速断测试同过负荷测试，只是限时

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速断的出口是1K、3K、5K和6K。

说明：本装置具有过负荷开风扇功能，如果过负荷开风扇软压板RLP9投入，当保护回路上输入

的电流满足过负荷判据时，延时5s后，装置8K（F15，F16）将闭合，用户可以使用此节点来启动变压器散热风扇，后者用来闭锁变压器有载调压。

5.5 PT断线告警试验

设PT失压/断线定值3U01＝30V，保护投退中PT断线告警软压板RLP6投入，其余软压板设为退出。在A、B、C三相上同时加入额定电压57.7V，任意拔掉一根或两根电压线，延时10s后，装置告警灯亮，同时液晶显示事件类型。 5.6 PT失压告警试验

设PT失压/断线定值3U01＝30V，保护投退中PT失压告警软压板RLP7投入，其余软压板设为退出。在A、B、C三相上同时加入额定电压57.7V，同时在测量回路上输入任意一相电流大于0.2A，将三相电压同时下降至小于30V，延时10s后，装置告警灯亮，同时液晶显示事件类型。 5.7母线接地告警试验

设母线接地告警定值3U02＝30V，母线接地告警延时定值tzd5＝0.5s，保护投退中母线接地告警软压板RLP8投入，其余软压板设为退出。在零序电压端子（C4，D4）上加上电压，将电压升至动作值应可靠动作，装置告警灯亮，同时液晶显示事故类型。 5.9 动作时间测试

启动故障电流或者电压的同时启动计时，当出口动作时停止计时，此时间差即为动作时间。注：告警事件可通过预告信号继电器节点（E11，E12）来停止计时；保护事件可通过事故信号继电器节点（E10，E12）来停止计时。

6、 通讯测试

进入“08 出厂设置”菜单，查看装置的通讯地址“Address ”和波特率“Baud Rate”，这两项出厂设置分别是“1.00”和“9.60”，即设备地址是1号，波特率是9600b/s。将装置接入专用测试后台测试通讯状况。

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