3、PCS-9681 主变 压 器 后 备 保 护 装 置

技术和使用说明书 

前言 .................................................................................................................................................... i 

目录 .................................................................................................................................................. iii 

第1章 概述 ...................................................................................................................................... 1 

1.1 应用范围 ............................................................................................................................. 1 

1.2 功能配置 ............................................................................................................................. 1 

1.3 性能特征 ............................................................................................................................. 2 

1.4 订货须知 ............................................................................................................................. 3 

1.5 产品执行标准 ...................................................................................................................... 3 

第2章 技术参数 .............................................................................................................................. 5 

2.1 电气参数 ............................................................................................................................. 5 

2.2 机械结构 ............................................................................................................................. 6 

2.3 环境条件参数 ...................................................................................................................... 6 

2.4 通信端口 ............................................................................................................................. 7 

2.5 型式试验 ............................................................................................................................. 8 

2.6 认证 .................................................................................................................................... 8 

2.7 保护功能 ............................................................................................................................. 9 

2.8 管理功能 ............................................................................................................................. 9 

第3章 工作原理 ............................................................................................................................. 11 

3.1 概述 ................................................................................................................................... 11 

3.2 装置启动元件 ..................................................................................................................... 11 

3.3 过流保护 ........................................................................................................................... 12 

3.4 接地保护 ........................................................................................................................... 14 

3.5 不接地保护 ....................................................................................................................... 16 

3.6 本侧复压动作 .................................................................................................................... 17 

3.7 过负荷、启动风冷、闭锁调压 .......................................................................................... 17 

3.8 正常运行程序 .................................................................................................................... 17 

3.9 采样数据无效及自检 ......................................................................................................... 18 

3.10 遥控、遥测、遥信功能 ................................................................................................... 18 PCS-9681D 变压器后备保护装置 南京南瑞继保电气有限公司 iv 

3.11 时间管理 ......................................................................................................................... 19 

第4章 硬件描述 ............................................................................................................................ 21 

4.1 装置面板布置 .................................................................................................................... 21 

4.2 结构与安装 ....................................................................................................................... 22 

4.3 装置端子定义与说明 ......................................................................................................... 24 

4.4 插件端子定义 .................................................................................................................... 27 

4.5 插件选配 ........................................................................................................................... 29 

第5章 定值 .................................................................................................................................... 31 

5.1 PCS-9681D定值单 ........................................................................................................... 31 

第6章 人机接口 ............................................................................................................................ 41 

6.1 面板指示灯说明 ................................................................................................................ 41 

6.2 液晶显示说明 .................................................................................................................... 41 

6.3 命令菜单使用说明 ............................................................................................................ 43 

第7章 装置运行说明 ..................................................................................................................... 51 

7.1 运行工况及说明 ................................................................................................................ 51 

7.2 装置闭锁与报警 ................................................................................................................ 51 

第8章 装置调试大纲 ..................................................................................................................... 53 

8.1 试验注意事项 .................................................................................................................... 53 

8.2 事故分析注意事项 ............................................................................................................ 53 

8.3 交流回路检查 .................................................................................................................... 53 

8.4 输入接点检查 .................................................................................................................... 54 

8.5 整组试验 ........................................................................................................................... 54 

8.6 运行异常报警试验 ............................................................................................................ 55 

8.7 输出接点检查 .................................................................................................................... 56 

8.8 装置试验菜单的说明 ......................................................................................................... 57 

8.9 装置与监控后台联调的说明 .............................................................................................. 58 

第9章 说明书版本历史 ................................................................................................................. 59 

第1章 概述 

1.1 应用范围 

PCS-9681 变压器后备保护装置适用于110kV 及以下电压等级变压器，满足任一侧（高、中、低压侧）后备保护的要求。装置全面支持数字化变电站功能，既可以接入常规电磁式互感器，同时也具备电子式互感器接口和支持IEC61850-9-2 采样值传输协议，支持IEC61850 规约和实时GOOSE 功能。 下图为PCS-9681D 型保护装置用作高、低压侧后备保护的典型应用配置，注意其接线方式不一定与实际应用完全相符。 

1.2 功能配置 

1.2.1 保护功能 

PCS-9681D 作为主后保护分开配置方式的后备保护，提供的保护功能包括： 

1） 过流保护：五段复压闭锁方向过流保护，方向元件灵敏角可选择为45°或225°；一段过流保护。 

2） 接地零序保护：二段零序方向过流保护（每段二时限），方向元件灵敏角可选择为75°或255°；一段零序过流保护，可选择为跳闸或报警。 

3） 不接地保护：一段零序过压保护（二时限）；一段间隙零序过流保护（二时限）；可通过控

第 1章 概述 南京南瑞继保电气有限公司 2 

制字选择间隙保护方式。 

另外还包括以下报警功能： 

1） CT断线报警。 

2） PT断线报警。 

3） 过负荷报警。 

4） 零序电流报警。 

5） 零序电压报警。 

6） 频率异常报警。 

7） 启动主变风冷。 

8） 过载闭锁有载调压。 

1.2.2 测控功能 

1） 13路自定义遥信开入。 

2） 3路断路器遥控分合，空接点输出；出口动作保持时间可整定。 

3） Iam、Ibm、Icm、Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、P、Q、COSΦ、f等遥测量。 

4） 遥控事件记录及事件SOE记录等。 

1.2.3 保护信息功能 

1） 装置描述的远方查看。 

2） 设备参数定值的远方查看。 

3） 保护定值和区号的远方查看、修改功能。 

4） 软压板状态的远方查看、投退、遥控功能。 

5） 装置保护开入状态的远方查看。 

6） 装置运行状态（包括保护动作元件的状态和自检报警信息等）的远方查看。 

7） 远方对装置信号复归。 

8） 故障录波上送功能。 

1.3 性能特征 

●高性能的通用型硬件，实时计算 

采用32位高性能的DSP+ARM双核处理器，DSP核完成保护运算与出口逻辑，ARM核实现事件记录、故障录波、人机接口、后台通信及打印等功能。高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。 第 1 章 概述 南京南瑞继保电气有限公司 3 

采用内部高速总线和智能I/O，装置硬件配置灵活，具有通用、易于扩展、易于维护的特点。 

●双重化采样 

采用双重化采样及互校技术，确保保护采样的可靠性和保护行为的正确性。 

●软件模块化设计 

装置提供完备的保护功能，各保护元件按模块化设计，相互，可灵活配置。 

●强电磁兼容性 

整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。 

●调试维护方便 

具有友好的人机接口，具备方便的现场装置测试功能。 

●强大的通信功能 

具有灵活的通讯方式，配有最多4个100Mbps以太网接口，2个RS-485串口，1个RS-232打印串口。支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准DL/T860（IEC61850）。 

●可选多种对时方式 

对时接口可支持多种GPS对时方式，包括IRIG-B、SNTP等对时方式以及IEEE1588 V2高精度网络同步对时方式。 

●完善的事件记录功能 

可记录次故障及动作报告，次故障波形，1024次自检报告及1024次变位报告。 

●丰富的PC机辅助软件 

基于Windows 2000 /XP, Vista,和Win7的PC机辅助软件，界面友好，方便装置在现场的设置 和调试。 

●装置电源支持交流和直流供电。 

1.4 订货须知 

●电流互感器2种可选：1A，5A。 

●直流电源2种电压等级可选：220V，110V。 

●开入插件2种电压等级可选：220V，110V。 

1.5 产品执行标准 

产品执行的标准为南京南瑞继保电气有限公司企业标准：Q/NR C005 变压器保护装置通用技术

第6章 人机接口 

6.1 面板指示灯说明 

LED 指示灯说明如下： 

1. “运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮，熄灭表明装置不处于工作状态； 

2. “报警”灯为黄色，装置有报警信号时点亮； 

3. “跳闸”灯为红色，当保护动作并出口时点亮； 

4. “PT 断线”灯为黄色，当发生电压回路断线时点亮； 

5. 其它指示灯备用。 

注意：“跳闸”信号灯只有在按下“信号复归”或远方信号复归后才熄灭。 

6.2 液晶显示说明 

6.2.1 正常运行显示 

装置上电后，正常运行时液晶屏幕将显示主画面，如果不能在一屏内完全显示，所有的显示信息将从下向上以每次一行的速度自动滚动显示。主画面显示格式如下图6.2-1 所示。 

6.2.2 主画面报告显示 

装置在运行过程中，硬件自检出错或检测到系统运行异常时，主画面将立即显示自检报警信息， 如下图6.2-2 所示。 

当装置新增保护动作报告时，主画面将显示最新一次动作报告。动作报告界面显示动作报告的记录号，动作时间（格式为：年－月－日 时：分：秒：毫秒）及动作元件名称，并且在动作元件前显示保护动作的相对时间和相别，如下图6.2-3 所示。如果不能在一屏内完全显示，所有的显示信息将从下向上以每次一行的速度自动滚动显示。 

如果动作报告和自检报告同时存在，则主画面上半部分显示动作报告，下半部分显示自检报告， 如下图6.2-4 所示。如果不能在一屏内完全显示，动作报告和自检报告的显示信息将分别从下向上以每次一行的速度自动滚动显示。 

按屏上复归按钮或同时按“确认”、“取消”键或进入菜单“本地命令->信号复归”，可切换显示动作报告界面、自检报告界面和装置正常运行主画面。除了以上几种自动切换显示方式外，保护还提供了若干命令菜单，供继电保护工程师调试保护和修改定值用。 

6.3 命令菜单使用说明 

在主画面状态下，按“▲”键可进入主菜单，通过“▲”、“▼”、“确认”和“取消”键选择子菜单。命令菜单采用如下的树形目录结构（此菜单仅为示例，实际不同工程会有稍许差异）： 

第7章 装置运行说明 

7.1 运行工况及说明 

1. 保护出口的投、退可以通过跳、合闸出口压板实现； 

2. 保护功能可以通过屏上压板或内部软压板、控制字单独投退。 

7.2 装置闭锁与报警 

保护装置的硬件回路和软件工作状态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保护装置。此时“运行”灯将会熄灭，同时装置闭锁开出接点将会闭合，保护装置必须退出运行，检修以排除故障。 注意：如果保护装置在运行期间闭锁并发出报警信息，应通过查阅自检报告找出故障原因， 不能通过简单按复归按钮或重启装置。如果现场不能查明故障原因，请立即通知厂家。 表7.2-1 自检报警信号列表