一、引言：守护主变安全的“智能卫士”
NSR691RF-D变压器差动保护装置作为国电南瑞推出的核心产品，广泛应用于110kV及以下电压等级的变电站与发电厂。其以高精度差动保护算法、智能故障识别机制及模块化设计，成为保障变压器安全运行的“第一道防线”。本文将从POWER电源板、AC交流采样板、CPU板三大核心模块切入，解析其技术原理与协同工作机制。
二、POWER电源板：稳定供电的“心脏”
- 功能定位
- POWER电源板为NSR691RF-D提供稳定的工作电源，支持220V/110V自适应输入，额定输出电流200mA，满足光耦开入板、CPU板等模块的供电需求。其设计遵循高可靠性、抗干扰性强原则，确保装置在复杂电磁环境下稳定运行。
- 关键特性
- 双组闭锁/报警接点：通过001-006端子实现闭锁（常闭）与报警（常开）信号输出，提升故障响应速度。
- 24V电源输出：007、008端子提供24V直流电源，为光耦开入板提供隔离供电，防止外部干扰。
- 接地保护：012端子与接地柱连接，确保装置接地良好，避免雷击或过电压损坏。
- 应用场景
- 在湖北宜昌某变电站改造项目中，NSR691RF-D的POWER电源板通过自适应电压输入功能，兼容现场不同电压等级的电源系统，显著缩短了调试周期。
三、AC交流采样板：数据采集的“感官神经”
- 功能定位
- AC交流采样板负责实时采集变压器的电压、电流信号，并将其转换为数字量供CPU板处理。其采样精度直接影响差动保护的灵敏度与可靠性。
- 关键特性
- 高精度采样：支持三相电压、电流同步采样，误差≤0.5%，满足IEC 61850标准。
- 抗谐波干扰：内置数字滤波算法，有效抑制50Hz以外谐波干扰，提升数据质量。
- 多通道扩展：可扩展至16路模拟量输入，适应不同接线方式的变压器保护需求。
- 技术突破
- 在河南郑州某水电站项目中，NSR691RF-D的AC交流采样板通过30次谐波分析功能，精准识别变压器内部匝间短路故障，较传统装置动作时间缩短40%。
四、CPU板：智能决策的“大脑中枢”
- 功能定位
- CPU板是NSR691RF-D的核心控制单元，负责处理采样数据、执行保护逻辑、生成动作指令，并实现与上位机的通信。其采用三CPU冗余设计，大幅提升系统可靠性。
- 关键特性
- 差动保护算法：
- 比率差动保护：通过动态调整制动电流阈值，避免外部故障时误动作。
- 差动速断保护：在区内严重故障时，以极短延时（≤20ms）切除故障，防止设备损坏。
- 智能故障识别：内置CT断线告警、差流越限告警等功能，可区分内部故障与外部干扰。
- 高速通信接口：支持103规约、MODBUS规约及GOOSE通信，实现与监控系统的实时数据交互。
- 创新应用
- 在浙江温州某工业园区变电站中，NSR691RF-D的CPU板通过GPS对时功能（精度≤1ms），实现全站保护装置的时间同步，为故障分析提供精准时间戳。
五、模块协同：构建“防护-监测-决策”闭环
NSR691RF-D的三大核心模块通过以下机制实现高效协同：
- 数据流：AC交流采样板→CPU板（数据处理）→POWER电源板（供电支持）。
- 控制流：CPU板生成动作指令→POWER电源板提供出口正电源→驱动断路器跳闸。
- 反馈流：故障录波数据通过CPU板上传至监控系统，为后续分析提供依据。
六、结语：技术赋能，守护电力安全
NSR691RF-D变压器差动保护装置通过POWER电源板、AC交流采样板、CPU板的深度集成，实现了从供电稳定到数据精准再到决策智能的全链条优化。其模块化设计不仅降低了维护成本，更通过自适应电压输入、三CPU冗余、GPS对时等创新技术，为电力系统提供了更可靠、更高效的保护方案。未来，随着智能电网建设的推进，NSR691RF-D将继续发挥技术优势，为能源转型保驾护航。
数据支持：
- 湖北湖开电力工程有限公司提供的外形尺寸（180×160×120mm）及功能配置。
- 化工仪器网披露的型号分类（NSR691RF-D00至D03）及适用场景。
- 中国制造网验证的差动保护算法与测控功能参数。
