南瑞ZSA系列说明书.doc

1、 ZSA 保护测控装置 1 ZSA 保护测控单元使用说明书一、概述适用范围 本系列变电站保护监控一体化系统针对中低压变电站，利用先进的原理和技术，开发的一套技术性更强的变电站综合自动化系统。该系统在硬件设计、软件设计、用户接口接线、变电站信息共享、通讯接口等方面均作了一些优化处理，由于优化配置，提高了性能价格比，特别适用于电力系统、厂矿企业的配电及楼宇系统的配电保护测控。本系列变电站保护监控一体化系统采用分层分布式结构设计，支持三种不同的配置方案：集中配置、分散配置、局部分散配置，既可集中组屏，也可在开关柜就地安装。采用分布式模块化结构，使得系统配置灵活，扩展方便；严格考虑电磁兼容性问题及抗干

2、扰措施，增强系统的可靠性。本系列变电站保护监控一体化系统功能可满足不同电压等级变电站的要求。技术特点 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，符合 IEC 电磁兼容标准 16 位 AD 宽幅模数转换，交流周波采样，提高了保护精度、灵敏度； 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，故障录波 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 保护定值多区域存放，自动互相校验，自行修复ZSA 保护测控装置 2 功能 装置型号 装置名称 功能ZSA-3113 线路

3、保护测控单元 三相三次重合闸(检无压，检同期，不检) ，重合次数可设定，带后加速功能 低电压保护 母线接地告警ZSA-3131 电容器保护测控单元 二段式电流保护 （限时速断、过流） 低电压保护 过电压保护 不平衡电流保护 不平衡电压保护ZSA-3116 变压器保护测控单元 非电量保护（重瓦斯、轻瓦斯、压力释放、温度过高、温度升高） 母线接地告警ZSA-3141 电动机保护测控单元 二段式定时限过流保护 （限时速断、过电流） 二段式定时限负序过流保护 （负序限时速断、负序过电流） 二段式反时限过流保护 二段式反时限负序过流保护 堵转保护 过负荷告警 低电压、过电压保护 零序过流保护（报警可选择

4、跳闸） 零序过压保护（报警可选择跳闸） 过热保护 非电量保护 （温度过1 保护功能 三相/两相三段式复合电压闭锁电流保护（速断、限时速断、过流） ，带后加速功能 零序电压闭锁方向零序过流保护（报警，可选择跳闸） ； 具有小电流接地选线功能 低压闭锁、滑差闭锁低频减载保护 过负荷告警2 辅助功能 PT 断线告警 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

5、 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ZSA 保护测控装置 3 高、温度升高ZSA-3112 分段保护测控单元 电流速断保护 充电保护 定时限/反时限过流保护 复合电压闭锁过流功能 过负荷告警为闭锁且具有防跳功能5 通讯功能 标准的 RS485 通讯接口ZSA-3142 电动机差动保护测控单元 差动速断保护 比例差动保护 CT 断线报警及闭锁差动 非电量保护 差流越限告警1 辅助功能 PT 断线告警 差流越限告警 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2 测控功能 电量测量（遥测量）：机端侧，中性点侧电流、差动电流、制动

6、电流等 遥信量：装置共有 14 路开入量3 通讯功能 标准的 RS485 接口ZSA-3305 PT 并列及母线绝缘监测单元 PT 并列切换 母线接地告警 母线失压告警ZSA-3361 备自投母联保护测控装置 母联分段电流保护(速断、过流) PT 断线告警 控制回路断线告警 装置故障告警ZSA-3361B 电源进线备自投装置 进线开关备自投ZSA 保护测控装置 4 二、 技术参数额定参数 交流电压： 100V、57.7V 交流电流： 5A、1A 频 率： 50HZ 直流电源： 220V、110V，允许偏差15，20 直流电压： 5V、12V功率消耗 交流电流回路： 额定电流 5A 时，每相不大

7、于 1.0VA额定电流 1A 时，每相不大于 0.5VA 交流电压回路： 额定电压时，每相不大于 0.5VA 直流电源回路： 正常工作，每个保护单元不大于 20W 保护动作，每个保护单元不大于 30W直流工作电压 +5V，允许偏差 0.15V 12V，允许偏差 0.2V 装置突然上电、掉电，电源缓慢上升或下降，装置均不误动作或误发信号过载能力 交流电流回路： 2 倍额定电流 连续工作10 倍额定电流 允许工作 10s40 倍额定电流 允许工作 1s 交流电压回路： 1.4 倍额定电压 连续工作 直流电源回路： 80%110%额定电压 连续工作测量元件精度 刻度误差： 不大于2% 温度误差： 在

8、工作环境温度范围内不大于3% 综合误差： 不大于5%允许环境温度 正常工作温度： -1055 极限工作温度： -2560 运输和贮存温度： -4070电磁兼容性能 高频电气干扰 通过 IEC255-22-IMH 脉冲群干扰试验及 GB6162 100kHz 脉冲干扰试验。 静电放电通干扰 IEC255-22-2 中严酷等级为级的静电放电试验。 辐射电磁场干扰 通过 GB/T14598-1996 规定的严酷等级为级的辐射电磁 场干扰ZSA 保护测控装置 5 试验。 快速瞬变干扰 通过 IEC255-22-4 标准规定的级(4kV10%)快速瞬变干扰试验。绝缘耐压 满足电力行业标准： DL478遥

9、测计量等级 电流、电压、频率： 0.2 级 其它： 0.5 级 遥信分辨率： 小于 1msZSA 保护测控装置 6 三、基本原理1、保护动作原理：电流速断、限时速断、过流保护 针对 A、C（或 A、B、C）相电流基波最大值，当任一相达到整定值，则定时器启动，若持续到整定时限，且相应保护的投退控制字处于投入状态，装置则发出跳闸控制信号，并记录和上传相应的 SOE 事件。若在整定时限内电流返回则复位计时器。速断无延时，过流可以通过控制字选择低电压闭锁或者负序电压闭锁。 过 流 跳 线 路 开 关 (J3) 1 RLP2Iadz2bctzd2图 1 三段保护逻辑框图Iadz2cb RLP2 IDMT

10、.3负 序 电 压 14RLP5 过 流 保 护跳 母 联 开 关任 意 线 电 压 dz0RLab功 率 方 向 正 跳 线 路 开 关 (J3) tzd1限 时 速 断相 间 方 向RLP3RLP5T断 线 信 号功 率 方 向 正Iadz1bc ZSA 保护测控装置 7 过 流 tzd2跳 线 路 开 关 (J3)RLP6 1相 间 方 向RLP8T断 线 信 号功 率 方 向 正Iadz2cb 图 3 三段保护逻辑框图（线路保护测控）方向元件 线路保护测控单元速断、限时速断、过流均有方向元件，并可投退。当线电压均小于 3V 时，电压取故障前的记忆电压；当 PT 断线后，方向元件退出，为

11、无方向的电流保护。方向元件采用 接线方式，最大灵敏角 450，动作区 1800，动作示意图如下：09充电保护 当任一组母线检修后再投入运行之前，利用母联断路器对该母线进行充电试验时，可投入母联充电保护，当被试验母线存在故障时，利用充电保护切除故障。充电保护只能在母联开关闭合后的短时间 5s 内有效，在充电保护投入期间，若母联电流任一相大于充电保护整定电流，则经整定的充电保护延时将母联断路器切除。 跳 母 联 开 关 (3) 1Iadz3cbRLP6充 电 保 护tzd3图 4 充电保护逻辑框图（分段保护测控）过负荷告警 针对 A、C（或 A、B、C）相电流基波最大值，当任一相达到过负荷整定值，

12、则定时器启动，若持续时间达到整定时限则告警。同时给出告警音响及预告信号，并记录和上传相应的 SOE 事件。若在整定时限内电流返回则复位计时器。Ubc(a、 )Ia(b、 c)动 作 区ZSA 保护测控装置 8 过 负 荷告 警 1Ibdz3caRLP9tzd3图 5 过负荷告警保护逻辑框图零序过流保护 (带方向) 零序过流保护是当零序电流测量值大于零序过流定值时，则定时器启动，若持续到相应的整定时限，且零序过流保护投退控制字处于投入状态，则发出报警信号。如保护跳闸投退控制字也处于投入状态，则给出保护动作、事故音响，并记录和上传相应的 SOE 事件。若在整定时限内电流返回则复位计时器。PU0*（

13、 a+bc） U0dz 1零 序 方 向 正 RLP10 报 警零 序 过 流RLP14零 序 过 流跳 闸RL1RL123I0dz Tzd图 6 零序过流保护逻辑框图PT 断线报警 为 防 止 由 于 PT 断 线 使 得 CPU 检 测 到 电 压 值 不 正 常 而 导 致 保 护 误 动 ， 装 置 配 有 PT 断 线 检查 功 能 ， 可 通 过 保 护 设 置 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 测 量 通 道 中

14、 测 得 的 零 序 电 压 小 于 PT 断 线 电 压 定 值Uo*(+c)31 断 线2tzd3图 8 母线接地报警逻辑框图ZSA 保护测控装置 9 低电压、过电压保护 三个相间电压均小于低电压保护定值,时间超过整定时间时,低电压保护动作。低电压保护经TWJ 闭锁,装置能自动识别 PT 断线并闭锁低电压保护（此时 PT 断线需投入） 。为 防 止 系 统 稳 态 过 电 压 造 成 电 容 器 损 坏 ， 设 置 过 电 压 保 护 。 保 护 带 可 整 定 的 延 时 ， 可 通 过保 护 投 退 来 决 定 该 项 保 护 的 投 退 。 为 避 免 使 用 相 电 压 在 单 相

15、 接 地 时 引 起 过 压 保 护 误 动 ， 过 电 压保 护 采 用 线 电 压 。断 路 器 分 位断 路 器 合 位 1Ucadzhb 跳 闸 (J3)跳 闸 (J3)过 电 压tuzd2RLP4 低 电 压RLP3UabpdzI图 10 不平衡电压（电流）逻辑图（电容器保护测控）三相三次重合闸 装 置 具 有 三 相 重 合 闸 （ 三 次 ） 功 能 。 重 合 闸 启 动 方 式 有 两 种 ： 不 对 应 启 动 和 保 护 启 动 。 当重 合 闸 不 投 时 可 通 过 设 置 保 护 控 制 字 退 出 。 重 合 闸 的 方 式 可 以 是 检 同 期 检 无 压 ，

16、 可 分 别 通 过相 应 的 保 护 投 退 控 制 字 选 择 其 投 退 。重 合 闸 必 须 在 ： 判 断 出 断 路 器 处 于 分 位 充 电 完 成 没 有 闭 锁 条 件 满 足 同 期 条 件 及 线 路 无 压（ 在 投 入 该 项 保 护 条 件 时 起 作 用 ） 的 情 况 下 才 能 够 经 延 时 出 口 动 作 。 重 合 闸 出 口 除 了 动 作 合 闸外 ， 还 置 后 加 速 标 志 重 合 次 数 减 一 并 置 重 合 闸 标 志 （ 此 三 项 在 程 序 内 部 实 现 ） 用 于 为 下 一 次 重合 做 准 备 。 过 流 或 限 时 速

17、断 跳 闸 并 重 合 闸 后 ， 若 合 闸 于 永 久 故 障 ， 可 后 加 速 跳 闸 ， 跳 闸 后 重 合闸 不 再 充 电 。重 合 闸 充 电 ： 手 动 或 遥 控 合 闸 后 ， 判 断 到 断 路 器 处 于 合 位 ， 经 过 15 秒 充 电 完 成 。重 合 闸 闭 锁 条 件 ： 值 班 人 员 手 动 分 闸 或 遥 控 分 闸 合 闸 于 故 障 状 态 而 随 即 后 加 速 跳 闸 低 频ZSA 保护测控装置 10 保 护 动 作 在 已 经 重 合 过 以 后 检 测 到 线 路 有 电 流 （ 大 于 检 无 流 定 值 ） 、 有 外 部 闭 锁 重 合 闸 信 号（ B6） 输 入 。 重 合 次 数 ch-num重 合 次 数 015S充 电 1 放 电DL分 位遥 合 后DL合 位手 合 后遥 控 分 闸低 周 动 作手 动 分 闸后 加 速 动 作Ibdz3a重 合 次 数 0重 合 闸 出 口置 后 加 速 标 志重 合 次 数 1重 合 线 路 开 关 (J)重 合 闸 动 作 标 志 1 RLP102同 期 条 件 满 足线 路 无 压Iadz3bcRLP10RLP1 tchzd3c闭 锁 重 合 闸 6图 11.三相三次重合闸逻辑框图重合闸后加速 合闸后加速是用来保证当断路器合闸于故障线路时，能够加速跳闸。