NSR654RF-DA,国电南瑞微机综保

NSR612RF-D 线路 保护测控装置
NSR612RF-D 为 35kV 以下线路保护测控一体化装置，实现进线、出线、馈线的保护、测控、
操作等功能。有 NSR612RF-DS（过流），NSR612R-DA（复压方向过流）两种型号可供选择。
3.1 功能配置
保护方面的主要功能有：1）三段过流保护（复压方向可选）；2）两段可经方向闭锁的零序过流
保护（零序电流可自产、外接，第二段通过控制字选择跳闸或告警）；3）三相一次重合闸（检无压
或不检）；4）过负荷保护；5﹚合闸后加速保护；6）低周减载保护；7）低压减载保护；8）同期合
闸。
测控方面的主要功能有：1）23 路遥信开入采集、装置遥信变位；2）正常断路器遥控分合；3）
Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、3Io、Uab、Ubc、Uca、3Uo、Pa、Pb、Pc、P、Q、S、COSφ、Fr
等 19 个模拟量的遥测；4）事件 SOE；5）动作波形记录；
3.2 工作原理
3.2.1 三段过 电 流保护
NSR612RF-D 设三段过电流保护，各段有立的电流定值、时间定值。三段过流保护均可以
立投入方向闭锁元件或复压闭锁元件。
方向闭锁 元件
方向元件采用 90°接线方式，各相方向元件电流电压选取原则如表所示
方向元件相别 I U
灵敏角与线路阻抗角有关，本装置固定取灵敏角为 45°。
综合后动作区范围为（括号内为大误差范围）：
当线电压小于 12V 时，装置采用记忆电压消除近区三相短路时方向元件的死区，。
3.2.3 复 压闭锁元件：
相过流保护及相电流后加速保护的复合电压闭锁元件为公共元件，各段可选择是否经复合电压
闭锁。
复压元件由线电压和负序电压判据组成，两者为或的关系，其中线电压判据指 Uab、Ubc、Uca
中任一个小于复压闭锁低压定值。
3.2.4 零序过流保护
NSR612RF-D 设两段零序过流保护，各段有立的电流定值、时间定值；零序电流可通过控制
字选择采用外接方式还是自产方式（“零序电流采用自产”整定为 0 时，零序电流采用外接 CT 方式；
整定为 1 时，零序电流采用自产方式）。
零序过流一段固定跳闸；零序过流二段可经控制字选择是跳闸还是告警（“零序 II 段保护跳闸”
整定为 1 时跳闸，整定为 0 时只告警）。
两段零序过流可经方向闭锁。通过控制字“中性点接地”选定接地方式（整定为 1 时，表示直
接接地系统或小电阻接地系统；整定为 0 时，表示不接地系统）。对于不接地系统，方向灵敏角为
90°（零序电压零序电流 90°）；对于接地系统，方向灵敏角为-110°（零序电压滞后零序电
流 110°）。

注意!
 切换保护定值区前要确认该保护区定值是有效的。
 装置可长期承受 3 倍额定电流。
 切换到无效定值区会导致装置闭锁。
6.1 概述
开始调试前，应计算每一项功能所用到的定值。该定值好是装置投入实际运行时使用的定值。
装置或安装有装置的屏柜打开包装后应进行外观检查。装置及屏柜应被完好地安装在保护小室
或监控室或开关柜内。应检查与系统连接是否正确以验证安装的正确性。
如果有通信功能的要求，在调试之前，应当配置通信模块。
每一个功能要根据预先设定的定值和参数进行测试。功能测试和相应的二次系统测试应当完整
全面。如果一次系统具备条件，应当进行极性校验。
6.2 外观检查
1. 拆除运输包装
2. 检查装置外观
 仔细检查屏柜，装置以及其它部分，确认是否有外观损坏。
 核对装置的铭牌信息。
 检查其它辅助装置的铭牌信息，确认是否适用于本工程安装。
 检查屏内接线
检查屏内使用导线的线径是否满足工程需要。确保没有连接错误存在。
 检查标签
检查所有压板的标签，端子标签，套管标签，指示灯标签，切换开关标签和按钮标签，确保所
有的标识满足工程需要。
 检查插件
检查装置的所有插件，确保他们被正确安装并且没有螺丝松动。
 检查接地电缆
检查接地端子是否通过接地电缆可靠连接到接地铜排上。
 检查切换开关，压板和按钮
检查所有的切换开关，装置键盘，压板和按钮是否可以正常平滑的工作。
3. 检查所有的项目是否和交付文档内容一致
安装与调试
根据交付文档检查装置包含的所有软件功能。
4. 检查是否在运输过程中损坏
产品检查应当涉及装置的所有方面，不仅要没有外观损坏，而且功能正确，测量值在一定
的误差范围内 安装
6.3.1 概述
根据装置的技术参数要求（请参阅 1.4 节相关内容），安装现场的机械和电气环境条件要在允许
的范围内。灰尘，潮湿，快速温变，电气振动和冲击，快速瞬变，强电磁场等相似的极端条件应当
被避免。
屏柜前后应留有足够的空间以便于维护和未来改造。嵌入式安装的装置可以在不需要复杂拆卸
的情况下增加替换插件。
6.3.2 尺寸
装置采用 IEC 标准机箱模块化结构，采用一体化的前面板和可插拔的背板端子与外部连接。

6.3.3 电气连接
安装过程中要始终遵循相关规程。必要情况下，要使用带屏蔽的双绞线或电缆以减小电磁干扰
的影响。
当使用导线需要屏蔽时，用 360 度的全屏蔽并确保屏蔽层可靠接地，同一信号回路须安排
在同一电缆中，避免同一电缆混用不同的信号线，控制信号和测量信号的电缆要分开。
6.3.3.1 连接 CT 回路
为安全起见，电流互感器二次回路绝不能开路。
连接直流电源
直流电源接线可直接用螺丝固定在 DC 插件背面的 Phenix 端子上。
安装与调试
6.3.3.3 连接开入开出信号
装置采用焊接端子，用户只需插入并固定好相应的端子接头块即可。
为了安全起见同时满足端子绝缘的要求，应当配备绝缘套管。
除了 EIA（RS）485 端口，用于连接焊接端子和重载端子的导线，应当满足小额定电压
6.3.3.4 连接保护地
装置地与变电站地之间的阻抗应满足相关国家标准， 使用截面不小于 4 平方毫米的黄绿交替色
导线将装置电源插件背板的接地端子连接到屏柜的接地铜排上， 接地线应尽可能的短，采取所有的
措施以确保佳的导电性，特别要注意接点的可靠性和防腐蚀能力。
6.3.3.5 连接光纤
光纤电缆应小心处理，不能过度弯曲。对于塑料光纤低曲率半径大于 15 厘米，对于玻璃
光纤低曲率半径不得小于 25 厘米。如果使用电缆扎带，要保持适度松散，不能太紧，避免损坏光
缆。
注意!
当连接或断开光纤时，应插拔连接器而不能拉扯光纤。也不应扭曲或过度弯曲光纤，否则，不
可察觉的损害可能会增加光纤的衰减从而导致通信异常。
6.3.4 检查外部回路
检查相关回路，其中包括核实与该装置相连接的二次系统中的其他部分。这些在装置
退出并采取了相应的安全措施的情况下完成。
6.3.5 检查 CT 回路
严格按照接线图检查接线。
测试回路，推荐以下内容：
 极性检查
 CT 回路电流测量（一次注入电流）CT 回路的各个连接点是否连接可靠
 接地检查
 检查 CT 是否在开关场端子箱和保护屏柜是否有两点接地
极性检查可以验证回路的完整性和相位关系。极性检查应尽可能在装置安装侧完成。一次注入
电流测试，从一次系统到装置，可以验证 CT 相序和接线。应在每一相地和相相间完成注入，测量
每相电流和中性点电流。
6.3.6 检查直流电源
检查直流电源电压值，确保供电电压在所有运行条件下保持在允许范围内。根据指导手册，检
查 DC 插件背板端子的极性是否正确。
安装与调试
6.3.7 检查开入回路
应断开开入信号与开入插件的连接，检查所有的开入信号，输入电气量信号的极性应与保
装置的规定保持一致。
注意!
在某些应用情况下，开入信号电源由外部辅助直流电源提供，此时要在接入电源之前检查电压
等级，否则可能导致装置的损坏。每个开入的状态可以通过在 PC 上安装辅助软件来查看，也可以
通过装置上的液晶来查看。任一开入导通后，液晶显示将改变为新的状态。
6.3.8 检查开出回路
应断开开出信号与开出插件的连接。检查所有的连接信号，负载和极性与装置的规定
一致。
6.4 装置上电
在开始本节检查程序之前，要检查并确保装置与外部回路的连接正确无误。
装置上电后，用户应当重新配置装置:
 重新设定装置的时间。
 检查自检报告以确定装置可正常运行。
 查看软件版本，已安装的模块和他们的订购数量，以确保交付的装置与订购的规格一致。
6.4.1 设定 装置的时间
请参阅第 4 章。
6.4.2 检查自检功能
请参阅第 4 章。
6.5 配置装置
用户提供所有需要设定的参数的定值。装置中包含的每一项功能所涉及的定值和参数
被正确设定以确保装置的动作行为正确。装置出厂前为每个参数提供默认值。
定值和参数的设定可以通过以下两种方式：
 使用辅助软件通过 PC 下载定值和参数到装置。下载前，PC 机通过前面板通信端口同装置
建立连接。
 通过装置键盘输入手动设置定值和参数。
修改定值和参数需要输入密码。
除非事先约定，否则用户应负责决定装置使用的具体的应用设置，以适用于各种保护逻辑的测
试。
安装与调试
6.6 通信测试
这个测试通过后台远程访问装置来完成，同时根据采用的通信规约的不同做相应的调整。
这个测试的目的不是为了验证从装置到后台，系统运行的完整性，只是为了验证装置背部通信
端口完好和规约转换的正确。
6.7 开入 测试
分别启动各个开入量， 检查其状态是否发生变化。
可以在装置界面【装置状态】→“保护开入”和“遥信状态”菜单项上观察开入量的状态，也
可通过辅助软件实时监视开入量的变化。
6.8 开出测试
开出测试可通过装置界面【装置调试】→“出口传动试验”菜单项进行。按界面所示逐项发出
各保护出口，遥控出口和信号继电器出口命令。检查结果与开关、信号对应后，装置将出口及
信号继电器硬件回路正确。在开出量及信号继电器的调试完成后，应执行复归操作，将所发命令全
部复归，并退出调试状态。
关闭装置电源，“装置故障”接点（DC 插件）闭合，装置处于正常运行状态，“装置故障”
接点断开。
6.9 交流量 精度 校验
6.9.1 保护交流量精度校验
这个测试验证保护交流量的精度在允许的误差范围内。
使用测试仪检查幅值。具体读数可以通过菜单 【装置调试】→“保护交流量” 查看，或通过 PC
与前部通信端口连接，借助辅助软件查看。装置的测量精度是±2.5%。然而，由于测试仪器的精度
所产生的额外误差以及试验过程中的人为偶然误差被考虑，因此综合误差如不大于±5%即可认
为精度达标。
注意!
测试过程中要保持跳闸与合闸回路断开，避免意外操作导致断路器误动作。
6.9.2 测量交流量精度校验
这个测试验测控交流量的精度在允许的误差范围内。
注意!
测试测量交流量的精度需求使用的测试仪，若无法提供，也可以使用继电保护试验仪，
但不可作为判别精度的依据。
使用测试仪检查幅值。具体读数可以通过菜单 【装置调试】→“测量交流量” 查看，或通过 PC
安装与调试
与前部通信端口连接，借助辅助软件查看。 装置的测量精度是±0.5%。然而，由于测试仪器的精度
所产生的额外误差以及试验过程中的人为偶然误差被考虑，因此综合误差如不大于±5%即可认
为精度达标。
6.10 保护定值校验与功能测试
所有需要使用的定值区都应经过测试，用户可以通过整定控制字投入需要测试的功能，退出其
它功能。用户可以通过启动开入信号“检修状态投入”去闭锁通信功能以确保在测试过程中产生的各种
事件不送至后台和调度。
检查定值以确保于本工程的具体定值已被正确地整定到装置中。
进行保护实验前，请将对应元件的控制字、软压板、硬压板设置正确。装置整组实验后，请检
查装置输出的各项内容是否正确，包括：
 动作事件：可在装置界面或监控后台观察事件记录。
 故障报告：打印报告后核对，或通过辅助软件查看报告。
 SOE 记录：可在装置界面或监控后台观察事件记录。
 出口继电器
 信号继电器
 信号灯
各逻辑的具体的试验方法，请参阅各装置说明书提供的保护逻辑图。
6.11 系统测试
完成装置的基本功能校验后，应当对系统进行测试。在 6.6 节中已经对通信通道做了测试，确
保了通信端口的完好，本节主要针对完成了装置基本功能测试后，在监控系统和通信管理单元按工
程需要配置好的环境下，进行的一系列的系统测试，以确保整个系统能满足用户的需要。
6.11.1 通信对点测试
 保护动作事件刷新监控：可通过装置界面【调试菜单】→“虚事件”菜单项进行，监控系统正
确接收并显示事件内容。
 遥信刷新监控：可通过装置界面【调试菜单】→“虚遥信”菜单项进行，监控系统应及时刷新
遥信状态，SOE 记录正确。
 遥测刷新监控：可通过装置界面【调试菜单】→“虚遥测”菜单项进行，监控系统应及时刷新
遥测值，通信管理单元遥测值应与虚遥测值一致，监控系统经变比折算后应与实际值一致。
 监控正确遥控：监控下发遥控命令，装置执行成功率应 ，在装置界面【显示报告】→“遥
控记录”菜单项上查看遥控记录正确

当监控执行遥控时，应断开操作电源和退出遥控出口压板。若进行开关传动时，加强安全
安装与调试
监控，防止现场发生机械伤人和电气伤害。
6.11.2 校时测试
 接入 GPS 信号后，查看装置时间应与 GPS 装置时间一致，任意更改装置的时间，装置的时间
应能迅速校正。
 未接入 GPS 信号，与监控系统通信正常情况下，任意更改装置的时间，在一个校时周期内（校
时周期取决于监控系统，参考时间为 15 分钟），装置的时间应能迅速校正。
注意!
整组试验时，加强安全监控，防止现场发生机械伤人和电气伤害
6.11.3 VQC 测试
对配置了 VQC 系统，应进行 VQC 试验。
 根据 VQC 定值单整定 VQC 参数后，人工置数调试，VQC 运行与动作策略应正确
 对 VQC 闭锁进行测试，在装置通信中断、断路器弹簧未储能、变压器档位限制、调压器故障、
档位滑档、调压无效、VQC 模块故障等情况下，VQC 系统正确闭锁
 VQC 传动试验，人工置数调试，参加动作策略控制的电容器正确投切、变压器档位正确升降
保护整组测试及联动断路器试验
断开系统交流信号，除试验仪输入交流信号外，其它情况均与运行状况一致，根据定值清单进
去保护整组工作时间测量，并联动断路器跳合闸回路，。试验过程中注意观察所有事件记录和上送信
号均正确无误。
试验结束后，装置所有信号与记录清零。
此项试验后除恢复交流接线和投运带负荷相量测试外，不复在传动屏上进行任何工作。
运行与监视
7 运行与监视
7.1 测量
装置每0.5s刷新一次液晶显示的各种模拟量，这些模拟量也可以通过后台监控系统来实时监测。
通过菜单可以在装置液晶上观察这些数据，菜单中的查询为装置【装置状态】→“保护交流量”和
“测量量”菜单项。测量量显示的为有效值。
其中保护交流量显示的为基波值或保护使用到的谐波值及角度，可定义某相量相位为基准，其
余相量相位角都以它为基准测量。
7.2 记录报告
7.2.1 事件类记录
事件类记录包括自检记录，SOE 记录，告警记录。
7.2.1.1 自检记录
装置始终在自检功能的监视下，一旦检测到异常情况，例如芯片损坏等，都将被作为事件记录
保存到自检记录中。
7.2.1.2 SOE 记录
只要有开入量状态发生变化，例如由“0”变为“1”或相反，装置均将其作为事件记录保存在 SOE
记录中。
7.2.1.3 告警记录
装置始终监视系统的运行情况，一旦发现系统异常，如 PT 断线等，都将被作为事件记录到告
警记录中。
7.2.2 扰动记录
记录系统扰动期间及扰动前后相关模拟量和开入量的状态，有助于用户事后进行事故分析，对
改进装置的性能和未来工程的规划设计提供参考。
扰动记录由故障报告和故障波形组两部分组成，扰动记录由装置的保护元件启动。
扰动录波有两种情况:
1. 保护启动，同时有保护动作
2. 仅保护启动
7.2.2.1 故障报告格式
装置可以储存 16 次故障报告，掉电不丢失。如果存储区已存满 16 次报告，再有新的报告生成，
则早的报告将自动被覆盖，同时考虑到频繁启动的情况，装置至少保留 16 次整组跳闸报告，即若
已经有了 16 次跳闸报告，后续新产生的报告仅有启动，则其会循环覆盖 16 次启动报告，但不会覆
盖 16 次跳闸报告。
每个故障报告都包括以下几个组成部分：
运行与监视
1. 故障序号
每次动作报告都会有一个自动生成的序列号。
2. 故障日期和时间
装置通过GPS对时可以达到1ms的时间分辨率。故障报告的时间标签记录的是保护元件起动的
时标。
3. 动作时间
报告中的动作时间指的是从故障起始时刻到保护元件动作所经历的相对时间，但其中不包括出
口继电器的固有动作时间。
4. 保护动作元件
报告中的保护动作元件指的是在本次故障中动作的保护继电器元件。
7.2.2.2 故障录波格式
装置可以保存 16 次故障波形，包括电流电压等，格式与 COMTRADE 兼容。如果 16 次故障波
形已存满，新的波形将自动覆盖早的一次波形。
每次波形包括故障前 2 个周波的数据，和故障后 6 个周波的数据，如果保护元件不动作，则以
上 8 个周波的瞬时值录波以及后续的幅值录波构成此次波形的全部，但如果保护元件动作，则装置
会启动故障元件动作前后的另外 8 个周波的波形记录，即整个波形由至少 16 个周波的瞬时值数据构
成，而在瞬时值波形的间隔段，装置采用压缩录波的方式，即每周波只录一点幅值。
7.3 自检
从装置上电到 “运行” 灯点亮期间，装置处于上电自检状态以硬件没有损坏。装置在正常
运行时持续自检，应处于无自检出错状态，以便系统故障时能及时得到反应。自检对保护装置的正
常运行起到非常重要的作用。如果装置在进行上电自检期间检测到装置故障，所有的保护功能将不
被投入运行；如果装置在运行期间检测到故障，则会立即闭锁保护功能，随后将保护功能退出。待
故障排除后，将装置重新启动，以使其恢复到正常运行状态。
如果自检程序发现了装置存在严重损坏，会通过液晶显示、信号灯或者报警接点给出指示以提
醒运行人员处理。同时程序也会记录下这些异常，以供运行人员以后查询或打印出来。
7.3.1 告警处理
装置的硬件回路和软件工作条件始终在自检功能的监视下，一旦有任何异常情况发生，相应的
报警信息将被显示。
某些异常报警可能会闭锁一些保护功能，一些严重的硬件故障和异常报警可能会闭锁整个保护
功能。此时装置的“运行灯”将会熄灭，同时“装置故障”信号接点将会闭合，装置退出运行，
检修以排除故障。
5 通信
5.1 概述
本章节主要介绍 NSR600R 系列保护测控装置和监控系统通信采用的接口和协议。装置支持通
IEC60870-5-103 通讯规约和 Modbus 通讯规约，其中 103 规约可通过设置相关的配置参数来选择
网络 103，串口 103。
需要注意本章节，不是讨论规约本身，如果需要了解规约相关信息，请参考相关通信协议
标准。本章节描述本装置所用通信协议的特别之处。
IEC60870-5-103 规约
以标准 IEC60870-5-103 规约为基础，进行功能扩展所制定的装置通讯规范，能够实现变电站
综合自动化系统所有的通讯功能。考虑自描述上送，所有服务均采用通用分类服务实现。
IEC60870-5-103 规约链路层采用 TCP/IP 链接，采用主动上送与确认相结合方式进行信息传输
确认。
保护事件发生主动上送，告警、自检、开入发生变位主动上送，遥测数据变化主动上送。装置
响应总召唤上送全部状态量。可以通过通用分类服务来调取相关的描述信息。
本装置支持 ASDU21 和 ASDU10 通用分类服务命令。请参考 IEC60870-5-103 规约，以了解更
多这两种报文的内容。
整组试验时，加强安全监控，防止现场发生机械伤人和电气伤害
VQC 测试
对配置了 VQC 系统，应进行 VQC 试验。
 根据 VQC 定值单整定 VQC 参数后，人工置数调试，VQC 运行与动作策略应正确
 对 VQC 闭锁进行测试，在装置通信中断、断路器弹簧未储能、变压器档位限制、调压器故障、
档位滑档、调压无效、VQC 模块故障等情况下，VQC 系统正确闭锁
 VQC 传动试验，人工置数调试，参加动作策略控制的电容器正确投切、变压器档位正确升降
6.11.4 保护整组测试及联动断路器试验
断开系统交流信号，除试验仪输入交流信号外，其它情况均与运行状况一致，根据定值清单进
去保护整组工作时间测量，并联动断路器跳合闸回路，。试验过程中注意观察所有事件记录和上送信
号均正确无误。
试验结束后，装置所有信号与记录清零。
此项试验后除恢复交流接线和投运带负荷相量测试外，不复在传动屏上进行任何工作。