CST221NE装置说明书 - 图文 (3)

C S T 221NE数字式变压器保护装置 说明书 1 AC1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 AC2 VFC1 VFC2 CPU 1 CPU 2 CPU3 11A TP TP BT1 BT2 LOG1 LOG2 POW 图 4－1 插 件 位 置 图

4.1 模数变换

模数变换的作用是将系统电压互感器、电流互感器二次的电压电流信号变 换为CPU能够处理的数字信号。装置中由2个交流AC插件和2个VFC插件组成。

4.1.1 交流插件

交流插件的作用：将二次电压电流变换成保护装置所需的弱电信号。它包含 9路电流模拟量和3路电压模拟量，对应于主变两侧的电流电压量。二次电流的平衡及相位补偿由软件自动完成，交流AC插件电路图见附图4。 4.1.2 VFC 插件

模数变换VFC插件（包 括 12 路）的作用：将交流插件输出的电压电流变换成脉 冲频率随输入模拟量幅值大小变化的脉冲量，送至CPU系统中的计数器计数。本插件的模数变换由VFC110电压－ 频率变换芯片及快速光隔电路组成，电压－频率变换的频率输出范围为0～2MHz，5V的偏置电压由芯片本身提供，模数变换VFC插件的原理图示于附图5。 4.2 CPU 插件系统

装置中设有2个通用CPU插件，分别实现差动主保护（CPU1）、两侧后备保护（CPU2）功能。2个CPU插件硬件完全相同，仅单片机内固化的程序不同。另外还有一个测控CPU插件。

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C S T 221NE数字式变压器保护装置 说明书 通用CPU插件原理图如下。本插件包括七个部分：单片机部分，扩展计数器，EEPROM ，开关量输入电路，开关量输出电路，通信线光电隔离电路，模 拟量输入方波整形部分。其中的单片机部分的核心为高度集成的单片机芯片，它内部包含有中央处理单元、ROM、RAM、计数器、输出电路等，因此，在CPU插件上已经没有了外引的总线，大大提高了装置的抗电磁干扰能力。另外， 由于CPU插件采用了多层印制板及表面封装工艺，外观小巧，结构紧凑。

每个CPU插件最多可以有13路模数转换的计数通道。模入回路设置了锁存器，对抗干扰有利。

CPU插件上安排了11路开关量输入回路。装置不单设开关量输入插件，从而避免单片机的任一端子不经隔离直接引出插件。

CPU插件共有9路开出回路，用于驱动出口跳闸继电器和告警继电器。开出分成两种，一种用于驱动出口跳闸及其信号继电器，其开出的＋24伏电源都是经过本插件告警继电器常闭接点闭锁的；另一种用于驱动告警继电器，其＋24 伏电源是不经过闭锁的。本装置设有两路告警，称告警Ⅰ和告警Ⅱ，告警Ⅰ用于检测到必须闭锁本CPU开出跳闸的致命异常状况（如插件硬件损坏），告警Ⅱ则用于不需闭锁开出的告警情况（包括保护的告警）。

CPU插件单片机片内设有两个串行通讯口（UART0及UART1），UART0用于同装在面板上的人机对话（MMI插件）CPU通讯，UART1为备用。

CPU插件上各部分之间的关系如图4-2所示。通用CPU插件的实际电路原理图见附图2。

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图4-2 CPU插件上各部分之间的关系

4.3

信号及跳闸

装置设有2个逻辑信号插件，2个跳闸插件和2个本体跳闸插件，由各个CPU插 件上开出去驱动跳闸继电器跳开相应断路器。 4.3.1 逻辑信号插件

逻辑信号插件跳闸回路在设计时，使差动保护与后备保护出口各自独立，以增加出口的可靠性。

差动保护动作后通过逻辑信号插件2的TJ1 、ZJ5继电器跳开变压器高压侧，高压侧桥，低压侧三个断路器。

后备保护动作后，可通过逻辑信号插件2的ZJ1、ZJ2、ZJ3、ZJ4继电器跳开高、高桥、低 、低分四个断路器，具体情况由用户通过整定分别选择。

另外在跳闸回路中还加了SF6气压异常闭锁回路；合闸回路中还加了SF6气压异常闭锁回路和弹簧未储能的闭锁回路。

逻辑信号插件1上设置了ZJ1、ZJ2、ZJ3、ZJ4继电器，可实现远方合闸的功能，本装置通过04D、11A实现此功能。

逻辑信号插件1上设置了启动继电器，用来闭锁跳闸继电器24伏负电源。两 个信号插件的原理图分别见附图10和附图11。

信号回路设计分别给出中央信号、远动信号和灯光信号，面板上的灯光信

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C S T 221NE数字式变压器保护装置 说明书 号是：

保护跳闸 --主保护和后备保护中任一保护动作； 过负荷 -- 主变任一侧过负荷； 本体跳闸--变压器非电量保护动作 本体信号--变压器非电量保护信号 告警 -- 告警Ⅰ或告警Ⅱ

装置除给出上述信号后，对于每一种具体的出口或告警报告都会在面板液晶显示屏上显示出来，并将其贮存于CPU插件或MMI（面板）插 件中。

逻辑信号插件1上还设有信号复归回路，复归电压+24V。 4.3.2 跳闸

跳闸分为本体跳闸和保护跳闸两种，本体跳闸除了跳开关以外，还给CPU 一个开入信号。 4.3.2.1 本体跳闸

本体跳闸插件上设有变压器各种非电气量保护的输入接点。 4.3.2.2 跳闸插件

跳闸插件具有防跳，手动跳闸，手动合闸等功能。 1) 保护合闸保持

SF6气压正常﹑弹簧储能的情况下，保护合闸信号经过保护合闸压板进入合闸入口， HJ 动作，HJ－1闭合，经HJ保持线圈， TBJ2常闭接点输出合闸高电平。 2) 保护跳闸保持

SF6气压正常的情况下,启动跳闸输入经保护跳闸压板输入高电平，TBJ动 作，TBJ1－2闭合，TBJ自保持，同时输出跳闸高电平。 3) 手动合闸

外部手动合闸输入高电平，SF6气压正常﹑弹簧储能的情况下，经TBJ2常闭接点输出合闸脉冲。 4) 手动跳闸

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C S T 221NE数字式变压器保护装置 说明书 手动跳闸输入高电平，SF6气压正常的情况下，STJ动作，STJ－1闭合，TBJ动作，TBJ1－2闭合，TBJ自保持，同时输出跳闸高电平。 5) 防跳

若合闸输入高电平长期存在，则当收到跳闸命令时TBJ2－1打开，TBJ2－2 闭合，TBJ自保持，切断合闸电平的输出。只有当合闸输入高电平消失后才能重新合闸，从而起到防跳的作用。 6) 跳合闸位置

HWJ、TWJ分别串入跳合闸线圈回路中，分别反应开关的合位及跳位。

7) 控制回路监视

HWJ、TWJ常闭接点串联反应控制回路的完好性。 4.4 人机对话面板（MMI）

人机对话面板（MMI）的核心是单片机和神经元芯片，神经元芯片内集成了很强的计算机网络功能，可以通过片外的网络驱动器直接连至高速数据通讯网。

MMI板还有其它功能，与装置内各保护CPU插件的串行口通讯、键盘操作和液晶显示等。

实际上，保护动作等报告除在液晶上显示外，均可通过MMI送至网络上的打印机打印出来。

5 装 置 外 接 端 子 说 明

CST 221NE型装置端子图见附图15所示。 5.1 交流输入

从端子图中可知，背板端子CT为交流电流的输入端子。其中2T-3~2T-14为变压器差动电流输入，1T-3~1T-14为变压器后备电流输入，1T-1﹑1T-2﹑1T-17﹑1T-18为高压计量电流输入，1T-15、1T－16为低压零序电流输入，2T-1﹑2T-2﹑2T-17﹑2T-18为低压计量电流输入；1d22﹑1d24﹑1d26﹑1d28为高压侧UA、

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