DSA 2112 2113 2116 2117 2118 2119 馈线 线路 接地变 所用变 厂用变保护测控装置 产品 说明书
国电南瑞 DSA 2000 系列 产品说明书。
DSA2112/2113/2116/2117/2118/2119馈线/线路/接地变/所用变/厂用变保护测控装置
技术说明书
(V2.00)
编写：王军代莹校对：黄宏青
审核：顾欣欣
批准：季侃
DSA2112/2113/2116/2117/2118/2119馈线/线路/接地变/所用变/厂用变保护测控装置技术说明书
目录
1 配置及特点 (1)
1.1基本配置 (1)
1.2技术特点 (2)
2 技术参数 (4)
2.1额定参数 (4)
2.2功率消耗 (4)
2.3直流工作电压 (4)
2.4过载能力 (4)
2.5测量元件精度 (5)
2.6允许环境温度 (5)
2.7电磁兼容性能 (5)
2.8绝缘耐压 (5)
2.9遥测计量等级 (5)
2.10保护主要技术参数 (6)
3 装置功能 (7)
3.1模拟量输入 (7)
3.2开关量输入 (7)
3.3继电器开出 (7)
3.4保护功能 (7)
3.4.1 电流保护方向元件（DSA2117/2118/2119） (7)
3.4.2 电流保护低电压闭锁元件（DSA2117/2118/2119） (8)
3.4.3 三段式电流保护 (8)
3.4.4 后加速保护(DSA2112/2113/2117/2118/2119) (10)
3.4.5 反时限过流保护（DSA2116） (10)
3.4.6 三相一次重合闸 (11)
3.4.7 低周低压减载 (12)
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3.4.8 过负荷告警（DSA2112/2113/2116/2117/2118/2119） (14)
3.4.9 零序保护 (14)
3.4.10 母线接地告警(DSA2112/2113/2116/2117/2118/2119) (16)
3.4.11 TV断线告警及闭锁保护 (16)
3.4.12 断路器失灵告警(DSA2112/2113/2116/2117/2118/2119) (17)
3.4.13 电流越限告警(DSA2112/2113/2116/2117/2118/2119) (17)
3.4.14 保护电流回路异常(DSA2112/2113/2116/2117/2118/2119) (17)
3.4.15 非电量保护(DSA2116) (17)
3.5测控功能 (18)
3.5.1 遥信 (18)
3.5.2 遥测量 (18)
3.5.3 遥控 (18)
3.5.4 遥脉 (18)
3.6其他功能 (18)
3.6.1 信息记录 (18)
3.6.2 录波功能 (19)
3.6.3 通讯功能 (20)
4 装置参数及定值整定表 (21)
4.1装置参数 (21)
4.1.1 测量定值表（DSA2112、DSA2113、DSA2116、DSA2117） (21)
4.1.2 测量定值表（DSA2118、DSA2119） (21)
4.1.3 交流量精度调节系数 (22)
4.2保护定值 (22)
4.2.1 DSA2112保护定值表 (22)
4.2.2 DSA2113保护定值表 (23)
4.2.3 DSA2116保护定值表 (24)
4.2.4 DSA2117保护定值表 (26)
4.2.5 DSA2118保护定值表 (28)
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4.2.6 DSA2119保护定值表 (29)
5 装置内部跳线说明 (32)
附录1-1DSA2112/2113/2117/2118/2119背板端子图 (33)
附录1-2DSA2112原理图(一) (39)
附录1-3DSA2112原理图(二) (40)
附录1-4DSA2113原理图(一) (41)
附录1-5DSA2113原理图(二) (42)
附录1-6DSA2116原理图(一) (43)
附录1-7DSA2116原理图(二) (44)
附录1-8DSA2117原理图(一) (45)
附录1-9DSA2117原理图(二) (46)
附录1-10DSA2118原理图(一) (47)
附录1-11DSA2118原理图(二) (48)
附录1-12DSA2119原理图(一) (49)
附录1-13DSA2119原理图(二) (50)
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1 配置及特点
1.1 基本配置
装置为大规模可编程逻辑电路和intel 80296为主CPU 实现的馈线线路保护测控一体化系统，适用于110kV 分段保护测控35kV/10kV/6kV 线路保护测控及接地变、所用变保护，装置型号及保护测控配置如下表。 装置型号 保 护 配 置
测 控 功 能 通讯接口 DSA2112（分段保护及测控） 二/三相电流式瞬时速断；二/三相电流式限
时速断；二/三相电流式定时限过电流；母
线充电保护；过负荷告警；三相一次/二次
重合闸；合闸后加速；低频低压减载；母线
接地告警；电流越限告警；TV 及TA 回路异
常；断路器失灵告警；控制回路断线告警；
故障录波
1路交流遥测：Uab、Ucb、Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、3U0、F、P、Q、COSф；16路遥信；24路保护转遥信；1路遥控（遥跳、遥合）； 2路遥脉； 标配：双CAN 网选配：双以太网及光纤介质，独立的485校时总线 DSA2113（馈线保护及测控） 二/三相电流式瞬时速断；二/三相电流式限
时速断；二/三相电流式定时限过电流；过
负荷告警；三相一次/二次重合闸；合闸后
加速；低频低压减载；小接地选线及母线接
地告警； 电流越限告警；TV 及TA 回路异
常；断路器失灵告警；控制回路断线告警；
故障录波；独立的操作回路
1路交流遥测：Uab、Ubc、Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、3U 0、F、P、Q、COSф；16路遥信；24路保护转遥信；1路遥控（遥跳、遥合）；2路遥脉 标配：双CAN 网选配：双以太网及光纤介质，独立的485校时总线； DSA2116（接地变、所用变、厂用变保护及测控 复合电压闭锁过流I 段；复合电压闭锁过流
II 段；复合电压闭锁过流III 段；低压侧
零序电流保护；反时限过电流；瓦斯及超温
告警或跳闸；过负荷告警；低频低压减载；
小接地选线及母线接地告警；电流越限告
警；TV 及TA 回路异常；断路器失灵告警；
控制回路断线告警；故障录波） 1路交流遥测：Uab、Ubc、Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、3U 0、F、P、Q、COSф；16路遥信；24路保护转遥信；1路遥控（遥跳、遥合）； 2
路遥脉；
标配：双CAN 网 选配：双以太网及光纤介质，独立的485校时总线 DSA2117（110KV 桥开关及联络线保护测控） 三相电流式瞬时速断（低压及方向闭锁）；三相电流式限时速断（低压及方向闭锁）；三相 电流式过电流（低压及方向闭锁）；过负荷告警；三相一次/二次重合闸（检同期、检无压 ） ；合闸后加速；低频低压减载；四段式零序方向保护；电流越限告警；TV 及TA 异常；断路器失灵告警；控制回路断线告警；故障录波
1路交流遥测：Uab、
Ubc、Ia、Ib、Ic、
Ua、Ub、Uc、3U
0、F、P、Q、COSф；
16路遥信；24路保
护转遥信；1路遥控
（遥跳、遥合）； 2
路遥脉； 标配：双CAN 网选配：双以太网及光纤介质，独立的485校时总线
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2 DSA2118（旁路保护及测控） 8套定值存储；三相电流式瞬时速断（低压及方向闭锁）；三相电流式限时速断（低压及方 向闭锁）；三相电流式过电流（低压及方向闭锁）；过负荷告警；三相一次/二次重合闸（检同期、检无压）；合闸后加速；低频低压减载；母线接地告警；电流越限告警；TV 及TA 回路异常；断路器失灵告警；控制回路断线告警；故障录波 1路交流遥测：Uab、
Ubc、Ia、Ib、Ic、
Ua、Ub、Uc、3U
0、F、P、Q、COSф；
16路遥信； 24路
保护转遥信；1路遥
控（遥跳、遥合）；
遥合检无压；2路遥
脉；
标配：双CAN 网 选配：双以太网及光纤介质，独立的485校时总线 DSA2119（线路保护及测控） 三相电流式瞬时速断（低压及方向闭锁）；三相电流式限时速断（低压及方向闭锁）；三相电流式过电流（低压及方向闭锁）；过负荷告警；三相一次/二次重合闸（检同期、检无压） ；合闸后加速；低频低压减载；小接地选线及母线接地告警；电流越限告警；TV 及TA 回路异常；断路器失灵告警；控制回路断线告警；故障录波 1路交流遥测：Uab、
Ubc、Ia、Ib、Ic、
Ua、Ub、Uc、3U
0、F、P、Q、COSф；
16路遥信；
24路保护转遥信；1
路遥控（遥跳、遥
合）；遥合检无压；
2路遥脉； 标配：双CAN 网 选配：双以太网及光纤介质，独立的485校时总线
1.2 技术特点
1) 硬件结构单元化、全密封、单元内各模件独立金属腔体、自检和冗余措施完
善，抗干扰性能好；
2) 软件面向控制对象开放式设计，实现模块化，可查询CPU 状态及保护中间过
程；
3) 人机接口由宽温大屏幕液晶显示器和薄膜按键组成，信息显示汉化；
4) 详尽的大容量的事件记录功能，便于分析事故及观察运行工况；
5) 保护动作信息及预告信息可由单元转化为遥信上送，提高动作及返回信息实
时性；
6) 保护投退状态可转化为遥信上送，并可远方遥控投退保护，无障碍适用于各
种调度规约；
7) 交流量开关量录波功能、录波波形就地显示及后台软件分析相结合；
8) 通讯双CAN 网标配，多ID 号2.0B 协议，通讯波特率在线修改、自动双网切
换，保证通讯的可靠性，通讯介质简单，并可扩展为光纤网；同时可选配双光纤以太网及独立的485校时总线；
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9)9.14位AD宽幅模数转换，24点/周波采样，提高了保护精度、灵敏度；
10)测量精度系数单独存放在交流采样模件带SPI接口的独立E2PROM中，独立性
好；
11)保护定值多区域相对独立的E2PROM/DSRAM中存放，自动互相校验，自行修复，
完全避免运行中定值缺损或丢失；
12)单元自带蜂鸣器件，故障告警；
13)小接地选线单元内部独立配置，亦可通过网络通讯集中选线或试跳；
14)网络通讯和节点方式相结合闭锁低压母线保护。
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2 技术参数
2.1 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
2.2 功率消耗
● 交流电流回路： 额定电流5A时，每相不大于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
2.3 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
2.4 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10s
40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
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2.5 测量元件精度
● 刻度误差： 不大于±2%
● 温度误差： 在工作环境温度范围内不大于±3%
● 综合误差： 不大于±5%
2.6 允许环境温度
● 正常工作温度： -10℃～55℃
● 极限工作温度： -25℃～60℃
● 运输和贮存温度： -40℃～70℃
2.7 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Ⅲ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Ⅲ级的
辐射电磁场干扰试验。
● 快速瞬变干扰 通过IEC255-22-4标准规定的Ⅳ级(4kV±10%)
快速瞬变干扰试验。
2.8 绝缘耐压
● 满足电力行业标准： DL4/8
2.9 遥测计量等级
● 电流、电压、频率： 0.2级
● 其它： 0.5级
● 遥信分辨率： 小于1ms
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2.10 保护主要技术参数
● 瞬时电流速断保护 整定范围：电流定值5～120A；低电压定值10～
100V；延时0～10s
● 限时电流速断保护 整定范围：电流定值2～120A；低电压定值10～
100V；延时0～10s
● 过电流保护 整定范围：电流定值1～120A；低电压定值10～
100V；延时0～10s
● 过负荷告警 整定范围：电流定值0.5～100A；延时0～10s
● 三相一次重合闸: 保护启动或不对应启动，整定范围：延时0～10s；
检无压5～60V；检同期0°～50°
● 合闸后加速：
瞬时电流速断后加速，整定范围：T=0～10s
限时电流速断后加速，整定范围：T=0～10s
过电流后加速，整定范围： T=0～10s
● 低频减载整定范围： 频率 F定值45～50Hz
时间差ΔT定值 0.02～0.2s
频率差ΔF定值0～0.8Hz
低电压U定值10～90V
无 流I定值0.1～5A
延 时T 0.2s～20s
● 小电流接地选线整定范围： 零序电流定值10～300mA
零序电压定值 5～100V
延 时 0～10s
● 零序电流保护整定范围： 零序电流定值0.5～100A
延 时 0～10s
● 母线接地告警整定范围： 零序电压定值5～100V
延 时 0～10s
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3 装置功能
3.1 模拟量输入
装置最大可输入15路交流量，具体电压电流输入定义见背板端子图。
3.2 开关量输入
装置最大可输入15路开关量或13路开关量和2路24V脉冲电度量，其中7路装置已经固化定义，其余8路用户可以作为遥信自由定义，另外装置内部还有固定的8路遥信量，一般情况下，装置固定上送16路硬遥信，具体定义见背板端子图。
3.3 继电器开出
装置最多可输出4路空接点，用以保护跳闸及重合闸出口，具体定义见背板端子图。
3.4 保护功能
3.4.1 电流保护方向元件（DSA2117/2118/2119）
三段电流保护采用同一个方向元件，每段可独立投退。装置规定由母线流向线路为正方向，方向元件采用90°接线。正方向动作方程为：
－90°＜arg（Irej-30°/ Ur）＜90°
三相方向元件DA、DB、DC输入的交流量Ir、Ur见下表
I r U r
DA I a U bc
DB I b U ca
DC I c U ab
装置采用记忆电压消除近区三相短路时方向元件的电压死区，死区线电压门槛取3V，方向元件的计算一直进行。当线电压大于3V时，使用当前线电压，否则使用记忆电压。
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3.4.2 电流保护低电压闭锁元件（DSA2117/2118/2119）
三段式电流保护为了提高保护灵敏度，每段均设置独立的低压闭锁元件，可以独立投退。每相电流保护只判断与之相关的线电压。
3.4.3 三段式电流保护
3.4.3.1 三段式低压闭锁方向电流保护（DSA2117/2118/2119）
电流超过定值，电压小于低电压定值，同时方向元件满足条件二个周波后，程序即判为保护启动条件满足，此时方向检查自动退出。低电压闭锁和方向闭锁可分别投退，具体原理见图1-1和图1-2
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3.4.3.2 三段式复合电压闭锁电流保护（DSA2116）
电流超过定值，线电压小于低电压定值或负序电压大于负序电压定值，保护经延时出口并发信，低电压闭锁或负序电压闭锁可分别投退，具体原理图见图1-3
3.4.3.3 三段式电流保护（DSA2112/2113）
电流超过定值且时间大于整定延时后，装置即出口跳闸，同时发信。具体原理见图1-4
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3.4.3.4 分段开关充电保护（DSA2112）
当断路器由跳位变合位，10s 之内瞬时速断自动投入，10s 之后瞬时速断退出。
3.4.4 后加速保护(DSA2112/2113/2117/2118/2119)
后加速开放时间为（2thjs＋2秒），即在断路器由跳位变合位后，无论手合或自动重合闸，后加速均开放（2thjs＋2秒）其中thjs 为后加速延时。后加速保护应躲过线路外带用户变压器的励磁涌流，当其动作电流按躲过最大负荷电流整定时，应延时躲过励磁涌流，延时约200ms。后加速保护逻辑与电流保护完全一致。
3.4.5 反时限过流保护（DSA2116）
DSA2116保护测控装置中配置反时限过流保护功能，一般采用下列四个标准方程，用户可以根据要求在装置中通过菜单选择一种方程：
一般反时限：t＝()A Iset I 1/14
.002.0?
非常反时限：t＝A I I 1
set /5.13）－（ 极端反时限：t＝A I I 1
set /802－）（ 长时间反时限：t＝A I I 1
set /120）－（ 式中Iset 起动电流，A 为时间常数。
装置通过()A I I I ××≥Δ?∑βαααset set
t 离散方式完成计算。
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3.4.6 三相一次重合闸
装置重合闸一般使用内部操作回路插件提供的断路器合位、跳位来判别，故控制回路断线应闭锁重合闸。
为了保证重合闸动作的一次性和在手动合闸于故障时不进行重合闸，重合闸需要有一个准备时间。在机械型继电器中，重合闸继电器由电容器的放电电流所激励，电容器的充电时间便是重合闸的准备时间。本装置则以软件逻辑模拟前述电容器的充放电时间，即在手动和自动合闸后，都需要经过20s 的“充电”时间，重合闸功能才有效。断路器因故障跳闸或偷跳后，若重合闸已“充电”，则重合闸启动。经过重合闸延时后，就进行重合闸。
重合闸的启动有两种方式：不对应启动和保护启动。保护启动方式在保护动作跳开断路器后启动重合闸，断路器偷跳时不能启动重合闸，保护启动开放时间为（2tcch+1秒）,其中tcch 为重合闸延时。不对应启动时是在断路器由合位变为跳位后（非就地手动跳闸及远方遥控跳闸）进行重合。因此本装置逻辑判断上以不对应启动方式优先。
当线路两侧有电源时，装置可选检无压、检同期两种重合方式。以防止非同期合闸，在重合闸菜单中，可选择检同期线路电压为线电压或相电压，以便母线侧电压取相应电压。检同期原理是：重合闸启动条件满足后，线路侧电压U L 大于50V，当
△U＝│Um－U L │＜2sin （Φ/2）
（Φ为同期角度定值）的持续时间大于重合闸延时时间，重合闸即发出合闸脉冲。同期角度定值和重合闸延时整定应保证两侧电源在该滑差（频度差）变化速度下，经装置发出合闸脉冲至断路器合上的时间后，两侧电源不同期产生的冲击电流在允许范围内，同时重合闸延时时间应大于故障点绝缘恢复和断路器恢复消弧能力所必须的时间。检无压原理是：重合闸启动条件满足且持续时间大于重合闸延时后，若线路侧电压小于检无压定值，则重合闸发出合闸脉冲，检无压在重合闸延时后检查主要是为了防止开关变位和线路电压消失的不同时性。重合闸原理如图1-5。
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3.4.7 低周低压减载
3.4.7.1 低周减载(DSA2112/2113/2116/2117/2118/2119)
装置频率测量取自母线电压Ua，故低周减载逻辑中加入了断路器合位判据，同时若母线电压小于欠压闭锁定值或频率超出42－52Hz的有效范围，低周减载自动闭锁。装置还设有低周减载外部投退压板的开入端子，可用于硬压板投退低周。低周减载设置滑差闭锁，用以区分系统频率下降的原因：当系统发生故障时，频率快速下降，滑差df/dt较大，此时闭锁低周减载；当系统有功不足时，频率缓慢下降，df/dt较小，此时开放低周减载。低周减载设置欠流闭锁：当负荷电流小于欠流定值时，可以认为该线路处于“休眠状态”，此时闭锁低周减载。欠流定值按躲过最小负荷电流整定。低周减载动作时，装置自动闭锁重合闸。低周减载原理图见图1-6
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