CSC-326T5-DA-G数字式变压器保护装置说明书(0SF.450.126) - V1.0

CSC-326T5-DA-G 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-326T5-DA-G 数字式变压器保护装置

说明书

编 制：张恒祥 校 核： 戴丽君 标准化审查：李连昌 审 定： 肖远清

出 版 号：V1.01 文 件 代 号：0SF.450.126 出 版 日 期：2014年08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。如果装置与说明书有不符之处，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 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-326T5-DA-G数字式变压器保护装置V1.01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) 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 .................................................. 1 1

1.1 1.2 1.3

概述 ............................................................. 1

适用范围 .................................................................................................................................... 1 保护配置 .................................................................................................................................... 1 装置主要特点 ............................................................................................................................ 4

2

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

技术条件 .......................................................... 7

环境条件 .................................................................................................................................... 7 电气绝缘性能 ............................................................................................................................ 7 机械性能 .................................................................................................................................... 7 电磁兼容性 ................................................................................................................................ 7 安全性能 .................................................................................................................................... 7 热性能（过载能力） ................................................................................................................ 8 功率消耗 .................................................................................................................................... 8 输出触点容量 ............................................................................................................................ 8 额定电气参数 ............................................................................................................................ 8 主要技术性能指标 .................................................................................................................... 9

3

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9

装置硬件 ......................................................... 11

装置结构 .................................................................................................................................. 11 装置外观图 .............................................................................................................................. 11 装置插件 .................................................................................................................................. 12 SV采样及保护CPU插件 ...................................................................................................... 12 通信管理插件 .......................................................................................................................... 12 开入插件 .................................................................................................................................. 12 开出插件 .................................................................................................................................. 13 GOOSE插件 ........................................................................................................................... 13 电源插件 .................................................................................................................................. 13

4

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

装置软件 ......................................................... 14

保护逻辑框图图标符号说明 .................................................................................................. 14 保护程序整体结构 .................................................................................................................. 15 保护启动元件 .......................................................................................................................... 15 差动保护 .................................................................................................................................. 15 后备保护功能说明 .................................................................................................................. 28

第二篇 用户使用说明 ................................................. 39 5 6

6.1

开箱检查 ......................................................... 39 安装调试 ......................................................... 39

安装 .......................................................................................................................................... 39

6.2 6.3 6.4

通电前的检查 .......................................................................................................................... 39 装置通电检查 .......................................................................................................................... 40 模拟短路故障试验 .................................................................................................................. 46

7

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12 7.13

定值清单及整定说明 ............................................... 46

设备参数定值 .......................................................................................................................... 46 差动保护定值 .......................................................................................................................... 48 高压侧后备保护定值 .............................................................................................................. 49 中压侧后备保护定值 .............................................................................................................. 51 低压绕组后备保护定值 .......................................................................................................... 53 低压侧后备保护定值 .............................................................................................................. 54 公共绕组保护定值 .................................................................................................................. 55 自定义保护定值 ...................................................................................................................... 55 装置压板设置 .......................................................................................................................... 56 跳闸矩阵定值 .......................................................................................................................... 58 系统计算参数 .......................................................................................................................... 60 Q／GDW 175规范标准名称与装置压缩名称对照表 .......................................................... 61 《继电保护信息规范》标准名称与装置输出压缩名称对照表 .......................................... 61

8

8.1 8.2

装置接线及端子说明 ............................................... 63

电流、电压回路接线 .............................................................................................................. 63 装置端子说明 .......................................................................................................................... 64

9

9.1 9.2 9.3 9.4

人机接口及其操作 ................................................. 67

装置面板布置图 ...................................................................................................................... 67 正常运行显示 .......................................................................................................................... 68 装置模拟量显示含义 .............................................................................................................. 68 装置菜单结构 .......................................................................................................................... 72

10

10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8

运行维护 ......................................................... 75

装置投运前检查 ...................................................................................................................... 75 运行中的注意事项 .................................................................................................................. 75 设备更换保护软件或保护CPU板后的操作 ........................................................................ 75 设备更换SV软件或SV板后的操作 .................................................................................... 75 设备更换GOOSE软件或GOOSE板后的操作 ................................................................... 76 设备更换MASTER软件或MASTER板后的操作 .............................................................. 76 设备更换开入和开出插件后的操作 ...................................................................................... 76 定值固化方式、定值区切换方式、打印方式等的说明 ...................................................... 76

11

16.7 16.8 16.9

保护报文汇总 ..................................................... 78

装置故障告警信息 .................................................................................................................. 78 运行异常信息 .......................................................................................................................... 78 保护CPU与GOOSE和MU之间的告警信息 .................................................................... 79

16.10 16.11

SV板告警信息 ........................................................................................................................ 80 GOOSE板告警信息 ............................................................................................................... 81

12

12.1 12.2

动作报告的格式和典型报告分析 ..................................... 82

保护动作报告分析 .................................................................................................................. 82 故障录波报告 .......................................................................................................................... 82

13 14 15

15.1 15.2 15.3

运输、贮存 ....................................................... 87 订货须知 ......................................................... 87 附录：字符和中文字符集 ........................................... 88

使用说明 .................................................................................................................................. 88 ASCII 16进制字符表 ............................................................................................................. 88 中文字符表 .............................................................................................................................. 89

16

CSC-326T5-DA-G装置背板端子图 .................................... 93

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第一篇 装置技术说明

1 概述

1.1

适用范围

CSC-326T5-DA-G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，适用于数字化变电站。

该装置位于变电站的间隔层，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KEMA公司IEC61850一致性检测与认证，具备良好的互操作性。

本说明书适用于500kV及以上电压等级的变压器保护，对应于CSC-326T5-DA-G装置V1.01及其以上兼容版本的保护程序，保护程序按照国家电网公司Q／GDW 1175《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》要求设计。

1.2 保护配置

表1 CSC-326T5-DA-G保护配置表

500kV及以上变压器保护典型配置见表1。

保护类型 纵差差动速断保护 纵差比率差动保护 主 保 护 分相差动速断保护 分相比率差动保护 低压侧小区差动保护 分侧差动保护 段数 每段时限数 备注 由高、中压侧开关CT、低压侧外附（开关）CT组成纵差保护；励磁涌流闭锁原理可选。 由高、中压侧开关CT、低压侧套管（绕组）CT组成分相差动保护；采用综合的励磁涌流判别原理。 由低压侧套管（绕组）CT、低压侧外附（开关）CT组成。 由高、中压侧开关CT、公共绕组套管CT组成。 1

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表1 CSC-326T5-DA-G保护配置表 （续）

保护类型 相间阻抗保护 接地阻抗保护 复压闭锁过流保护 段数 Ⅰ Ⅰ Ⅰ 每段时限数 2/Ⅰ 2/Ⅰ 1/Ⅰ 备注 偏移阻抗圆，阻抗灵敏角为80°。 偏移阻抗圆，阻抗灵敏角为80°。 经各侧低电压和负序电压闭锁。 Ⅰ段、Ⅱ段带方向，方向可投退，指向可整定；Ⅲ不带方向。 基准电压采用高压侧额定相电压（铭牌电压），固定投入。 基准电压采用高压侧额定相电压（铭牌电压）；反时限特性固定投入，可选择跳闸或告警。 高压侧断路器失灵保护动作接点开入后，经灵敏的、不需整定的电流元件并带50 ms延时后跳变压器各侧断路器。 告警，固定投入；电流定值取1.1倍的高压侧额定电流，时间定值10s。 偏移阻抗圆，阻抗灵敏角为80°。 偏移阻抗圆，阻抗灵敏角为80°。 经各侧低电压和负序电压闭锁。 Ⅰ段、Ⅱ段是否带方向及方向指向可选择， Ⅲ不带方向。 中压侧断路器失灵保护动作接点开入后，经灵敏的、不需整定的电流元件并带50 ms延时后跳变压器各侧断路器。 告警，固定投入；电流定值取1.1倍的中压侧额定电流，时间定值10s。 采用低压侧套管（绕组）CT电流。 告警，固定投入；电流定值取1.1倍的低压侧额定电流，时间定值10s。 采用低压侧外附（开关）CT电流。 固定取自产零压，定值固定取70V，时间定值10s。 告警，固定投入；电流定值取1.1倍的低压侧额定电流，时间定值10s。 自产零流和外接零流―或‖门判别；固定投入，可选跳闸或告警。 告警，固定投入；电流定值取1.1倍的公共绕组额定电流，时间定值10s。 高 压 侧 后 备 保 护 零序（方向）过流保护 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 2/Ⅰ、2/Ⅱ、1/Ⅲ 定时限过励磁告警 反时限过励磁 失灵联跳变压器各侧断路器 过负荷 相间阻抗保护 Ⅰ 共7段 1/Ⅰ 每段一个时限 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 1/Ⅰ 1/Ⅰ 4/Ⅰ 4/Ⅰ 1/Ⅰ 中 压 侧 后 备 保 护 接地阻抗保护 复压闭锁过流保护 零序（方向）过流保护 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3/Ⅰ、3/Ⅱ、1/Ⅲ 失灵联跳变压器各侧断路器 过负荷 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 1/Ⅰ 1/Ⅰ 2/Ⅰ 2/Ⅰ 1/Ⅰ 2/Ⅰ 2/Ⅰ 1/Ⅰ 1/Ⅰ 1/Ⅰ 1/Ⅰ 低压绕组后备保护 过流保护 复压闭锁过流保护 过负荷 过流保护 低压侧后备保护 复压闭锁过流保护 零序过压告警 过负荷 公共绕组保护 零序过流保护 过负荷 说明： 2/Ⅰ、1/Ⅱ表示该保护配置有Ⅰ、Ⅱ两段，其中：Ⅰ段带2个时限、Ⅱ段带1个时限，其余类推。

2

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图1为CSC-326T5-DA-G的典型应用示意图。图中所有量只接入装置一次；第二组CT接入第二台装置完成第二套保护功能（与第一套完全相同），构成双主双后的保护配置。 注：变压器各侧相电流CT均以远离变压器侧为正极性端；差动电流的计算及方向元件的指向均以此为基准。

I母II母*CT1CT2*?分侧差动保护?相间阻抗保护?接地阻抗保护?复压闭锁过流保护?零序过流保护?失灵联跳保护?过负荷500kV侧?定时限过激磁保护?反时限过激磁保护?分相差动速断保护?分相比率差动保护?差动速断保护?比率差动保护I母II母?公共绕组过负荷**?相间阻抗保护?接地阻抗保护?复压闭锁过流保护?零序过流保护?失灵联跳保护?过负荷***CT6?公共绕组零序过流220kV侧CT3***CT5?过流保护?复压闭锁过流保护?过负荷35kV侧?低压侧小区差动????过流保护复压闭锁过流保护零序过压告警过负荷CT4*

图1 CSC-326T5-DA-G典型应用示意图

对图1中各差动保护的保护功能和保护范围的说明：

1)

纵差保护：由高压侧开关CT1/CT2、中压侧开关CT3、低压侧外附CT4构成，其能反映变压器各侧的各类故障。由于差动回路中存在磁耦合关系，所以有励磁涌流问题。

分相差动保护：由高压侧开关CT1/CT2、中压侧开关CT3、低压侧套管CT5构成，其保护范围为变压器内部绕组所有故障和高中压侧引线故障。由于差动回路中存在磁耦合关系，所以有励磁涌流问题。但是相比于纵差动保护，由于不存在Y/Δ转角关系，所以励磁涌流闭锁关系的处理变得相对简单。

低压侧小区差动保护：由低压侧外附CT4和低压侧套管CT5构成，其保护范围为低压侧绕组和引线的两点接地和相间故障，但不保护匝间故障。由于差动回路中不存在磁耦合关系，所以无励磁涌流问题。

分侧差动保护：由高压侧开关CT1/CT2、中压侧开关CT3、公共绕组套管CT6构成，其保护范围为高、中压侧绕组和引线的接地和相间故障，但不保护绕组的匝间故障。由于差动回路中不存在磁耦合关系，所以无励磁涌流问题。

2)

3)

4)

3

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1.3 装置主要特点

1) 符合Q／GDW 1175《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》

装置设计完全符合Q／GDW 1175《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》中的对变压器保护的配置要求、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都是按照设计规范的要求规范统一的。

2) 完全满足GB/T 14285《继电保护和安全自动装置技术规程》要求

装置设计完全符合最新的《继电保护和安全自动装置技术规程》。

3) 完善的差动主保护配置方案

根据330kV及以上变压器的结构和CT配置特点，配置有纵差保护、分相差动、分侧差动和低压侧小区差动，可根据现场一次CT配置灵活选用。采用不同的差动保护方案实现对变压器绕组内部和引线故障的保护，分侧差动保护和低压侧小区差动保护保护主要保护各侧绕组和引线的接地和相间故障（在设计该保护时，可以考虑在故障量较大时起作用），对于匝间故障和靠近中性点附近的接地故障以及高阻接地故障则由分相差动保护来保护。而且分相差动保护由于没有Y/Δ转角折合关系，所以对于励磁涌流的处理也变得相对简单，大大提高空充于匝间故障的动作速度。

各种差动保护在功能和性能上发挥各自的优势，互相补充，差动保护的可靠性得以大大提高，同时提高了接地故障和匝间故障检测的灵敏度。

4) 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。

5) 具有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。

6) 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。

7) 高性能、高可靠、大资源的硬件系统

强大的通用硬件平台，内部总体结构为网络化设计，采用SMBG 总线架构（智能多模式总线组），支持低速、高速通信总线和对时总线，每种通信总线双网冗余，支持高速数据交换和数据共享。

高性能处理器设计技术，主处理器主频可到400MHz，带有FPU协处理器，高性能的硬件体系保证了装置可以高速并行实时计算。

采用DSP和MCU合一的32位单片机，程序完全在片内运行，保持了总线不出芯片的优点，保护CPU经过了多年运行考验，性能好、可靠性高。

以太网接口采用FPGA实现技术，吞吐能力强，实时性好，兼容组网和点对点SV、GOOSE接入方式，具有很高的实时性、可靠性和稳定性。

大容量的故障录波，全过程分段记录故障。可以保存不少于24次录波，打印时可以选择数据或图形方式。完整的事件记录，可保存动作报告、告警报告、启动报告和操作记录均不少于2000条，停电不丢失。

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采用硬件完全相同的双CPU插件冗余设计，实现了数据采集、数据处理及逻辑运算等硬件模块的全方位冗余设计，极大的提高了现场装置的安全运行水平。

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。

8) 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。

光模块具备光功率监测，可以实时判断模块本身好坏和信号传输质量。

9) 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。

10) 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。

11) 现场调试自动化

提供方便的现场自动测试方案，可以对保护装置实现全面、完善的测试。

12) 通信接口多样化

装置配备高速可靠的RS-485 通信接口和光、电以太网接口，支持电力行业标准DL/T667（idt IEC60870-5-103）的通信规约和四方公司CSC2000规约，支持IEC61850标准通信，实现与变电站自动化系统和保护信息管理系统的接口，并可共享网络打印机。

5

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CPU及SV插件根据现场需要提供多组光纤通道接口，用以连接合并单元MU装置，实现SV采样功能。

GOOSE插件根据现场需要提供多组光纤通道接口，用于接收GOOSE订阅信息和发布GOOSE出口跳闸信息。

管理插件采用PowerPC高性能处理器，大数据量存储器件，可以支持四路100M电以太网接口（可选光纤以太网接口）、提供两路RS485口、串行打印接口，用户可以根据工程需要选订。在装置的前面板上还提供一个用于调试分析的RS-232接口，便于外接PC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。选择电B码对时或光B码对时，支持IEEE1588对时方式。

13) 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。

14) 全新的后插拔组合结构

安全可靠灵活的板卡设计，采用全新的后插拔组合结构，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，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。

插件模块化设计，扩展性好、配置灵活。简化的硬件实现了“积木式”结构，增加SV、GOOSE、开入、开出等，只须增加插件而不影响装置已有插件。

15) 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。

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2 技术条件

2.1

环境条件

装置在以下环境条件下可正常工作： 环境温度：-10 ℃～+55 ℃； 相对湿度：5%～95%； 大气压力：80 kPa～110 kPa。

2.2 电气绝缘性能

表2 电气绝缘性能

试验 指标 参考标准 绝缘电阻 绝缘耐压 冲击电压 500 V DC, >100 M? 2.0 kV AC, 1 min 5 kV, 1.2/50 μs GB/T 14598.3 (IEC 60255-5) GB/T 14598.3 (IEC 60255-5) GB/T 14598.3 (IEC 60255-5) 2.3 机械性能

1) 振动能承受GB/T 11287 (idt IEC 60255-21-1)规定的I级振动形影和振动耐受试验。 2) 冲击和碰撞能承受GB/T 14537 (idt IEC 60255-21-2)规定的I级冲击响应和冲击耐受

试验，以及I级碰撞试验。

2.4 电磁兼容性

表3 抗扰度性能

试验 指标 参考标准 脉冲群抗扰度 静电放电抗扰度 辐射电磁场抗扰度 工频磁场抗扰度 电快速瞬变抗扰度 浪涌（冲击）抗扰度 射频场感应的传导骚扰抗扰度 工频抗扰度 辅助电源跌落和中断 1MHz/100kHz， 共模2.5kV/差模1kV 4级，8kV 10V/m 5级 A级，4kV 线--线：2kV 线--地：1kV 10V A级 0%、50ms; 40%、200ms GB/T 14598.13（IEC 60255-22-1） GB/T 14598.14（IEC 60255-22-2） GB/T 14598.9（IEC 60255-22-3） GB/T 17626.8 （IEC 61000-4-8） GB/T 14598.10（IEC 60255-22-4） GB/T 14598.18（IEC 60255-22-5） GB/T 14598.17（IEC 60255-22-6） GB/T 14598.19（IEC 60255-22-7） GB/T 14598.11（IEC 60255-11） 2.5 安全性能

符合GB 14598.27 规定。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jy2.html