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NS+901说明书


NS 901 线路保护测控装置 技术说明书 使用说明书

V1.10 南京电力自动化设备总厂 南京南自科技发展有限公司
2005 年 6 月

本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料 南自科技电网事业部监制

第一部分

技术说明书

目 录
1 装置概述

??????????????????????????????????1

2 装置特点???????????????????????????????????1 3 主要功能???????????????????????????????????2 3.1 保护功能配置???????????????????????????????2 3.2 数据采集功能???????????????????????????????2 3.3 事件记录???????????????????????????????? 3 3.4 控制功能?????????????????????????????????3 3.5 操作箱功能????????????????????????????????3 3.6 通信功能?????????????????????????????????3 3.7 故障记录功能?????????????????????????????? 3 4 主要技术条件????????????????????????????????4 4.1 额定参数?????????????????????????????????4 4.2 保护参数???????????????????????????????? 4 4.3 测量精度?????????????????????????????????5 4.4 绝缘性能???????????????????????????????? 5 4.5 机械性能?????????????????????????????????6 4.6 气候条件???????????????????????????????? 6 4.7 电磁兼容???????????????????????????????? 6 5 硬件说明??????????????????????????????????8 5.1 机箱结构???????????????????????????????? 8 5.2 交流模件?????????????????????????????????8 5.3 CPU 模件?????????????????????????????????8 5.4 信号出口模件?????????????????????????????? 8 5.5 电源模件???????????????????????????????? 8 5.6 显示面板???????????????????????????????? 9 6 保护功能??????????????????????????????????10 6.1 相间过流保护??????????????????????????????10 6.2 零序过流保护??????????????????????????????11 6.3 加速保护????????????????????????????????12

6.4 过负荷保护????????????????????????????????12 6.5 低频减载?????????????????????????????????12 6.6 低压解列?????????????????????????????????13 6.7 重合闸??????????????????????????????????13 6.8 PT 断线检测???????????????????????????????14 6.9 小电流接地告警或跳闸???????????????????????????14 7 测量、控制以及事件记录功能???????????????????????? 15 7.1 测量功能????????????????????????????????15 7.2 控制功能????????????????????????????????15 7.3 事件记录功能???????????????????????????????15 7.4 故障录波????????????????????????????????16 7.5 打印设置????????????????????????????????16

·装置概述·装置特点·

1 装置概述
NS 901 型数字式线路保护测控装置是在消化吸收国内外同类产品先进经验的基础上研制的 基于 DSP(数字信号处理器)技术的新一代保护测控产品。 装置适用于 110KV 及以下电压等级的线路保护、 测量及控制。 既可以分散在开关柜就地安 装,也可以集中组屏安装。完善、周到的软硬件设计使装置在恶劣环境下可以长期、可靠运行; 现场总线技术以及标准通信传输规约的使用,提高了自动化系统通讯的可靠性、快速性和通用 性;人性化的界面设计,完善的自诊断功能,使得操作更方便、维护更简单。

2 装置特点
? 双处理器结构及高速的保护计算处理器 采用双处理器结构,分担保护测控和人机界面功能。采用 32 位高性能 DSP 芯片(硬件 乘法器、 大容量快速闪存、 并行结构及多级流水线技术) ,提供了高速的数据处理能力, 保证了实时高性能算法的实现,提高了装置的可靠性和整体性能。 ? 快速、高精度采样 采用新型的高精度采样芯片,并采用频率自动跟踪技术,保证了很高的采样精度和保 护测量计算精度。 ? 电能质量监测功能 采用 FFT 等算法,实时计算分析电流、电压的 2~15 次谐波。 ? 强大的通讯功能 传输速率可达 1Mb/s,系统响应速度快,标准的通讯规约满足自动化系统的需要。 ? 完整的操作箱功能 断路器跳、合闸电流自适应。 ? 高可靠的电磁兼容设计 标准背插式工业机箱,电路板采用表面贴装技术以及多层板工艺,选用快速瞬变电压 抑制器件,使装置具有很强的电磁兼容能力。

1

·主要功能·

3 主要功能

3.1 保护功能配置 ? 相间过流保护
? 三段式保护 ? 定时限/反时限特性 ? 方向元件闭锁 ? 电压元件闭锁

?

零序过流保护
? 三段式保护 ? 定时限/反时限特性 ? 零序方向元件闭锁

? ? ?

独立的加速保护 过负荷保护 低频减载
? 滑差闭锁 ? 低电压闭锁

? ?

低压解列 三相一次重合闸
? 非同期/检同期/检无压方式

?

小电流接地告警及跳闸

3.2 数据采集功能 ? ? ? ? 2 实时采集电流、电压、有功、无功、功率因数、频率 16 路遥信量 谐波测量 故障录波

·主要功能·

?

电度采集

3.3 事件记录 ? ? ? ? 保护事件 告警事件 遥信变位事件 操作记录事件

3.4 控制功能 ? ? ? 就地/远方分闸、合闸控制 远方定值修改 远方保护投/退

3.5 操作箱功能 ? ? ? ? 跳位、合位指示 可靠的自保持及防跳设计 跳、合闸电流自动适应 控制回路断线告警

3.6 通信功能 ? ? CAN 总线 RS485 总线

3.7 故障记录功能 本装置故障录波功能,记录的模拟量为 Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、3I0、3U0、3I0x(小电 流零序),记录的状态量为保护跳闸、合闸命令。

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·主要技术条件·

4 主要技术条件

4.1 额定参数 4.1.1 直流电源 额定电压: 允许偏差: 纹波系数: 功 耗: 220V 或 110V(订货说明) -20%~15% <5% <15W

4.1.2 交流参数 交流电压: 交流电流: 频率: 交流电流功耗: 100V 5A 或 1A(订货说明) 50Hz <0.5VA/相 (额定电流 5A) <0.1VA/相 (额定电流 1A) 交流电压功耗: 交流电流过载能力: <0.1VA/相 2 倍额定电流连续工作 20 倍额定电流连续工作 10 秒 40 倍额定电流连续工作 1 秒 交流电压过载能力: 4.2 保护参数 4.2.1 电流元件 动作电流 : 级差: 误差 : 4.2.2 电压元件 动作电压: 4 0.5~120V 0.1~20In 0.01A <3% 1.2 倍额定电压连续工作

·主要技术条件·

级差: 误差: 4.2.3 零序电流 跳闸电流: 告警电流: 级差: 误差:

0.1V <3%

0.1~20In 0.01~1.2In 0.01A <3%

4.2.4 相间保护方向元件 接线方式: 动作范围: 误差: 90°接线 -90°~30° 1°

4.2.5 零序功率方向元件 接线方式: 动作范围: 误差: 4.2.6 低频减载 动作范围: 滑差范围: 级差: 45Hz~55Hz 0.5Hz~5Hz/s 0.01Hz 110°接线 -170°~-50° 1°

4.2.7 整组动作时间(包括继电器固有时间) 1.2 倍整定值: 30ms 4.3 测量精度 电流、电压: 有功、无功: 4.4 绝缘性能 4.4.1 绝缘电阻 装置的带电部分和非带电部分及外壳之间,以及电气上无联系的各电路之间,用开路电压 5 0.2 级 0.5 级

·主要技术条件·

500V 的兆欧表测量其绝缘电阻值,均大于 100MΩ 。 4.4.2 介质强度 在正常试验大气条件下,装置能承受频率为 50Hz,历时 1min 的工频耐压试验而无击穿闪 络及元器件损坏现象,试验电压 2kV。 4.4.3 冲击电压 在正常试验大气条件下,装置的直流电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地以 及回路之间,应能承受 1.2/50μ s 的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压 5KV,装 置应无绝缘损坏。 4.5 机械性能 4.5.1 振动 技术条件:装置能承受 GB7621 中 16.3 规定的严酷等级为Ⅰ级的振动耐久能力试验。 4.5.2 冲击 技术条件:装置能承受 GB7621 中 17.5 规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击耐久能力试验。 4.5.3 碰撞 技术条件:装置能承受 GB7621 第 18 章规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击耐久能力试验。 4.6 气候条件 4.6.1 环境温度 工作温度: 存储温度: 4.6.2 相对湿度: 4.6.3 大气压力: 4.7 电磁兼容 4.7.1 静电放电抗干扰度 通过 GB/T 14598.14-1998 标准、静电放电抗干扰 4 级试验。 4.7.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度 通过 GB/T 14598.10-1996 标准、电快速瞬变脉冲群抗扰度 3 级试验。 6 -20℃~+55℃ -25℃~+70℃ ≤95%,无凝露 70~106 KPa

·主要技术条件·

4.7.3 浪涌(冲击)抗扰度 通过 GB/T 17626.5-1999 标准、浪涌(冲击)抗扰度 3 级试验。 4.7.4 脉冲群抗扰度 通过 GB/T 14598.13-1998 标准、脉冲群抗扰度 3 级试验。

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·硬件说明·

5 硬件说明

5.1 机箱结构 装置采用标准 6U 机箱结构,由交流模件、CPU 模件、信号出口模件、电源模件、显示面板组成。 5.2 交流模件 交流模件包括电流输入回路和电压输入回路。 电流输入回路由电流互感器和滤波电路组成, 电压输入回路由电压互感器和滤波回路组成。 交流模件将系统二次侧的电流和电压变换为装置可以使用的模拟量,提供给 CPU 模件。同 时交流输入回路还具有很强的屏蔽和滤波功能,可以隔离和抑制系统中可能出现的干扰信号。 5.3 CPU 模件 CPU 模件是装置的核心部分, 模件内包括两个独立的 CPU, 分别完成人机界面管理和保护测 控功能。其中保护测控功能是以高速 DSP 芯片为核心,配合高速存储器、大规模逻辑电路和高 精度采样芯片,保证了装置的可靠性和先进性。插件采用多层印制板及表面贴装工艺,提高了 装置的稳定性及抗电磁干扰能力。 5.4 信号出口模件 信号出口模件由信号继电器、出口继电器及断路器操作回路组成,对外提供信号空接点、 跳闸空接点,以及断路器的防跳回路和位置信号。其中操作回路采用分合闸电流自适应设计, 简化了设计和调试工作,进一步提高了装置可靠性。 5.5 电源模件 电源模件提供装置的工作电源。为提高数字信号处理回路的可靠性,装置通讯回路工作电 源由单独的带隔离的 DC/DC 模块供给。 此外该模件还包括八路遥信量回路,为提高遥信回路的抗干扰能力,遥信采用强电输入 (220V 或 110V) ,完善、周到的设计可防止直流接地引起的遥信状态变位。 8

·硬件说明·

5.6 显示面板 显示面板包括液晶屏、键盘以及压板和操作把手。 其中液晶显示为全中文菜单,空闲状态时显示屏背光可以自动关闭。 面板上提供有跳闸压板和合闸压板,远方/就地位置切换开关以及分合闸把手,操作方便可 靠。跳闸压板和合闸压板是保护动作出口回路的压板,正常运行时必须在投入的位置,否则保 护动作跳闸、合闸时不能正确出口。此压板与手动操作和遥控操作回路没有关系,不管压板在 “投入”还是“退出”位置,都可以进行手动和遥控分合闸操作。 “远方/就地”切换开关是就地操作和远方遥控操作的选择开关,在就地位时只能就地分合 闸操作,在远方时可以进行遥控分合闸操作,同时切断就地操作回路; “远方/就地”切换开关 不影响后台对装置上装和下载定值等其它操作。

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·保护功能·

6 保护功能

6.1 相间过流保护 本装置相间过流保护配置了三段式定时限保护以及独立的反时限过流保护,并可分别选择 经方向元件和电压元件闭锁。 6.1.1 方向元件 方向元件采用 90°接线方式, 按相启动。 各相电流元件仅受表 1 所示相应方向元件的控制; 为消除出口三相短路时由于电压过低导致的方向死区,方向元件带有记忆功能。

方向元件 FA FB FC

电 IA IB IC



电 UBC UCA UAB



表 1 90? 接线方向元件电流与电压的对应关系 方向元件的动作区域如图 1.1 所示,动作的灵敏角为-30°,动作范围-90°~+30°。

120° Ir 30° 30° Ur

30°

图 1.1 方向元件动作区域

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·保护功能·

Ir 是表 1 中的电流元件;Ur 是相应的电压元件。 注意:上图中电流超前电压为负。 当发生 PT 断线时,方向元件可选择闭锁或开放过流保护的出口。 6.1.2 电压元件 电压元件按相取表 2 中的电压元件作为判据,两个线电压中只要有一个低于定值时就开放 过流保护;利用低电压元件可以保证装置在电机反向充电等非故障情况下不出现误动作。

相 别 A相 B相 C相

电 压 UAB、UCA UBC、UAB UCA、UBC

表 2 低电压元件电压与相别的对应关系 当发生 PT 断线时,低电压元件可选择闭锁或开放过流保护的出口。 6.1.3 反时限特性 本装置提供三种反时限特性 (依据 IEC225-4 标准) , 可以构成电流速断加反时限过流保护。 一般反时限:
t ? 0.14 TP I 0.02 ( ) ?1 IP

非常反时限:

t ?

1 3.5TP I ( ) ?1 IP
80 TP I ( )2 ?1 IP

极端反时限:

t ?

其中 TP 为时间常数,IP 为启动电流。 注意:在反时限保护中只有故障电流大于 1.1 倍的 Ip 时保护才启动。 6.2 零序过流保护 零序过流保护是针对大电流接地系统或小电阻接地系统而设计的。本装置配置三段定时限 特性以及独立的零序反时限过流保护,并可分别选择经零序方向元件闭锁。装置用于上述系统 时零序电流接入大电流零序端子 X3-13、X3-14(见附图) 。 6.2.1 零序方向元件 11

·保护功能·

零序方向元件灵敏角为-110°,动作范围-170°~-50°。零序正方向定义为:当 CT 一次侧电流从母线流向线路时,CT 二次侧的电流流入装置的极性端。 6.2.2 零序电流反时限特性 零序电流反时限特性与相间过流反时限特性相同。

I0

120 110°



120
110° 30° U0

图 1.2 零序方向元件动作区域 6.3 加速保护 本装置设置了独立的相间及零序加速段电流定值及相应的时间定值,与传统的保护相比配 置更加灵活。为保证重合到永久性三相短路后可靠跳闸,后加速不经方向元件闭锁。考虑到重 合闸后可能不立即故障,加速元件展宽 3 秒。 加速方式可选择前加速或者后加速。 6.4 过负荷保护 过负荷保护可选择发信或跳闸。过负荷元件监视三相电流,当有一相电流值大于定值时动 作。 6.5 低频减载 本装置设置低频减载元件,可以实现分散式的频率控制。频率测量采用硬件测频方法,考 虑低频减载功能只在稳态时作用,故取 AB 线电压,只有当 Uab 电压正常时(大于 30V)才投 入低频减载功能。 为区分故障、电机反向充电和真正的有功缺额,装置设置了滑差闭锁元件、低压闭锁元件 12

·保护功能·

和电流闭锁元件。当滑差超过整定值,立即闭锁低频出口,只有当频率恢复到 49.5Hz 以上时才 解除滑差闭锁;同样任一线电压低于整定值或者任一相电流大于整定值时,均立即闭锁低频出 口,上述电压、电流恢复正常后解除对低频出口的闭锁。 6.6 低压解列 利用低压解列可以实现低压控制,线路在运行状态(断路器合位) ,当测量电压低于整定值 时低压解列动作跳开本线路。为防止装置上电时母线三相失压而引起低压解列动作,装置只有 检测到母线有压(即 Uab、Ubc、Uca 均大于 30V)后才开放低压解列功能。 6.7 重合闸 6.7.1 启动方式 三相一次重合闸有两种启动方式:保护启动和不对应启动(即考虑开关偷跳起动重合闸) , 在保护动作或开关偷跳后重合闸功能开放 10 秒钟, 如果此时无闭锁条件, 并且三相均无电流 (三 相电流均小于 0.1A)则进行重合闸的逻辑判断。 6.7.2 充电条件 重合闸满足下列条件开始充电: 1)开关处于合位 2)无闭锁重合闸信号 满足上列条件 15 秒,重合闸充电完成,重合闸逻辑投入。 6.7.3 闭锁条件 下面任一条件满足,重合闸放电: 1)手动及遥控分闸 2)低频减载动作 3)低压解列动作 4)过负荷动作 5)弹簧未储能 6)闭锁重合闸压板投入 7)当重合方式为检同期或检无压时,发生线路侧 PT 断线 8)当重合方式为检同期时,发生母线侧 PT 断线或线路侧 PT 断线 13

·保护功能·

6.7.4 重合方式 重合方式可选择不检同期、检无压或者检同期。线路无压定值固定为 0.3Un,线路有压定 值固定为 0.7Un。当保护发出跳闸命令后,装置监视开关位置,开关跳开后经重合闸延时,发 重合闸命令,延时 120 毫秒后检测开关位置,如果开关已处于合位则收回合令,如 600ms 后开 关仍然处于分位则认为合闸失败。 6.7.5 抽取电压 抽取电压 Ux 可以接线路侧的任一相电压或线电压,装置自动识别。 6.8 PT 断线检测 6.8.1 母线 PT 断线检测 母线 PT 断线采用以下判据: 1)三个线电压均小于 30V,且有一相电流大于 0.1A,延时 10 秒后报“母线 PT 断线” 。 2)最大线电压与最小线电压之差(Ux.max-Ux.min)大于 18V,延时 10 秒后报“母线 PT 断 线” 。 在重合闸功能投入且为检同期方式时,检测到母线 PT 断线后,则闭锁重合闸功能。 在母线电压恢复正常并持续 10 秒后“母线 PT 断线”信号返回。 6.8.2 线路 PT 断线检测 如果重合闸选择检同期或检无压方式,则进行线路 PT 断线的检测,判据如下: 1)线电压小于 30V,且有一相电流大于 0.1A,延时 10 秒后报“线路 PT 断线” 。 2)相电压小于 18V,且有一相电流大于 0.1A,延时 10 秒后报“线路 PT 断线” 。 在线路电压恢复正常并持续 10 秒后“线路 PT 断线”信号返回。 6.8.3 PT 断线与过流保护 如果定值项‘PT 断线闭锁过流’为投入,则在检测到母线 PT 断线后经方向元件或电压元 件闭锁的过流保护退出运行;如果定值项‘PT 断线闭锁过流’为退出,则在检测到母线 PT 断 线后解除方向元件、电压元件的闭锁,过流保护继续运行。 6.9 小电流接地告警或跳闸 本装置用于中性点不接地或经消弧线圈接地系统时, 零序电流接入小电流零序端子 X3-15、 X3-16(见附图) 。当发生接地 3I0 大于整定值时,根据装置投入的功能选择跳闸或是告警。 14

·测量、控制以及事件记录功能·

7 测量、控制以及事件记录功能

7.1 测量功能 7.1.1 模拟量 装置可实时采集电压、电流、有功功率、无功功率、频率及功率因数。装置的电压采集 回路采用星形接线(如果现场 PT 采用 V 形接线,订货时须说明) ,只需接入三个相电压和测 量电流,装置自动计算线电压、有功、无功、功率因数、和频率。 另外装置还可以测量显示装置内部的数字、模拟回路的±5V 电源电压。 7.1.2 开关量 装置设有八路外部开关量接口,用于刀闸手车位置等开关量的采集;装置还设有八路内 部状态量的采集,用于操作回路如开关跳合位、手分、手合、远方/就地等信号的采集。 7.2 控制功能 装置可接收遥控命令实行开关的远方分、合控制。还可通过面板上设置的专用按钮对开 关进行手动分合操作。 保护定值的修改、保护功能的投退均可由远方控制。 7.3 事件记录功能 装置“历史记录”可记录保护动作事件、告警事件、遥信变位事件以及操作记录。 保护动作事件记录保护动作时间,作用于跳闸的保护类型(过流、低频减载等) 、以及故 障时的短路电流、电压值。 告警事件记录 PT 断线、CT 断线、过负荷等系统告警以及装置自检出错告警如定值出错、 ROM 出错、RAM 出错等。 遥信变位记录遥信量的变位。 操作记录用于对定值的修改、遥控命令以及面板上进行的分、合闸操作等进行记录,操 作记录不可删除。

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·测量、控制以及事件记录功能·

7.4 故障录波 本装置故障录波功能,记录的模拟量为 Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、I0x(小电 流零序) ,记录的状态量为开关位置、保护跳闸、合闸命令。 7.5 打印设置 本装置对外提供一个打印接口 RS485(403、404) ,用于打印事件记录或保护定值。在使 用打印机时必须将控制字中电度表功能退出,同时还另需一个 485/232 转换器接入打印机端 口。下面举例说明在使用 LQ300K 打印机时的配置: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 设 字符表 连续纸页长 跳过页缝 切纸自动归位 图形打印方向 自动换行 接口 波特率 奇偶校验 数据位长 ETX/ACK 方式 状态应答 置 项 目 设 置

PC437 根据实际使用的纸张定 有效或无效 有效或无效 双方向 无效 自动切换(切换时间 10S) 4800 bps 无 8 比特位 无效 无效

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第二部分

使用说明书

1

目 录
1 装置面板说明????????????????????????????????1 1.1 指示灯??????????????????????????????????1 1.2 键盘?????????????????????????????????? 1 2 菜单操作说明????????????????????????????????2 2.1 菜单使用说明?????????????????????????????? 2 2.2 保护信息???????????????????????????????? 3 2.3 测量信息???????????????????????????????? 3 2.4 事件记录?????????????????????????????????4 2.5 系统设置???????????????????????????????? 4 3 事件信息一览表?????????????????????????????? 7 3.1 保护动作事件一览表????????????????????????????7 3.2 保护告警事件一览表????????????????????????????7 3.3 数值型定值一览表?????????????????????????????8 3.5 遥测量信息一览表????????????????????????????10 3.6 遥信量信息一览表????????????????????????????10 4 NS901 线路保护整定说明?????????????????????????? 12 4.1 流速断保护(Ⅰ段)????????????????????????????12 4.2 带时限电流速断保护(Ⅱ段)????????????????????????12 4.3 过电流保护(Ⅲ段)????????????????????????????13 4.4 反时限过流保护??????????????????????????????13 4.5 电压闭锁的电流保护????????????????????????????13 4.6 低周减载????????????????????????????????13 4.7 低压减载?????????????????????????????????14 5 接线说明??????????????????????????????????15 5.1 电源插件 X1、 X2??????????????????????????????15 5.2 交流插件 X3???????????????????????????????16 2

5.3 CPU 插件 X4???????????????????????????????16 5.4 出口插件 X5、 X6??????????????????????????????17 6 附图????????????????????????????????????18 6.1 面板示意图????????????????????????????????18 6.2 安装尺寸图???????????????????????????????19 6.3 背板示意图????????????????????????????????20 6.4 逻辑方框图????????????????????????????????21 6.5 典型工程图????????????????????????????????27

3

·装置面板说明·

1 装置面板说明

1.1 指示灯 装置面板上有指示灯,其中“运行”和“跳位”灯为绿色,其它为红色,它们的具体意 义见表 2.1 所示。

指示灯 运行 告警 动作 故障 跳位 合位

意 义 正常运行时,每秒闪烁一次 事故总告警信号 保护动作及合闸信号 装置故障 断路器跳位(绿灯) 断路器合位(红灯) 表 2.1 面板指示灯意义

1.2 键盘 装置面板上键盘按键的具体意义见表 2.2 所示。 键 ↑ ↓ ← → 确认 取消 复归 + - 盘 意 义

方向键,上移一行(或一屏) 方向键,下移一行(或一屏) 方向键,左移一列(或一屏) 方向键,右移一列(或一屏) 确认当前操作 取消当前操作并返回上一级菜单 信号复归 加 1(或选择控制型定值) 减 1(或选择控制型定值) 表 2.2 面板键盘意义

1

·菜单操作说明·

2 菜单操作说明

2.1 菜单使用说明 本保护装置采用树状中文菜单,通过对树状菜单的访问可以完成电量显示、参数设定、 信息读取等。菜单结构如图 2.1 所示。

二级菜单

模拟量 开关量 谐波量 主菜单

保护信息 保护事件 测量信息 事件记录 系统设置 告警事件 开关变位 操作记录

保护定值 保护投退 通道系数 时间修改

图 2.1

菜单结构

2

·菜单操作说明·

2.2 保护信息

<NS-901 VER1.1> 保护:投入 启动 重合:投入 启动 PT断线

图 2.2 保护信息 第一行显示的是装置的型号及版本号; 第二行显示的是保护投入/退出、启动元件的启动/返回; 第三行显示的是重合闸投入/退出、启动/返回、重合闸充电指示; 如果保护和重合闸处于起动状态则显示‘启动’ ,否则为空。 第四行为告警栏,显示告警信息。有多项告警信息时显示下翻图标并可用“↓”键查看。 2.3 测量信息 2.3.1 模拟量 进入该菜单可以看到如下的信息: 1)电压:Ua,Ub,Uc(相电压) ;Uab,Ubc,Uca(线电压) 2)电流:MIa,MIb,MIc(测量) ;Ia,Ib,Ic(保护) 3)频率: (f) 4)功率: (P,Q,COSΦ ) 2.3.2 遥信量 遥信量显示的是 16 路遥信量的当前状态。当表示遥信量状态的图标变黑时,表明有信号 输入。 2.3.3 谐波量 显示三相电流(Ia,Ib,Ic)和三相电压(Ua,Ub,Uc)的直流分量、基波以及 2~15 次谐波量。

3

·菜单操作说明·

2.4 事件记录 2.4.1 保护事件 保护事件包括该事件编号、动作时间、动作类型以及短路电流电压值。显示画面如图 2.3 所示。

NO.01[32] 2000-05-30 16:10:40.120 电流Ⅱ段动作

图 2.3 保护事件菜单 第一行显示的是当前事件序号以及总的事件数; 按‘↑’或‘↓’键可以顺序显示事件记录,序号越小表明记录越新。按“→”键可显 示短路电流、电压; 第二、三行显示的是保护动作时间; 第四行显示的是保护动作类型,如果翻看的是最后一个记录,则在删除标记区显示可删 除图标,按‘确认’后装置提示输入口令,如口令正确则删除现有所有记录。 2.4.2 告警事件 告警事件反映的是装置以及系统的异常信息。 2.4.3 开关变位 开关变位记录 16 路开入量的变化情况,包括变化的开入量名称、时间以及当前状态。 2.4.4 操作记录 操作记录对遥控命令、手动操作、定值修改等进行记录。操作记录不可删除。 2.5 系统设置 系统设置是指对装置各类参数的设置,须输入正确口令,如果口令错误,虽然也可进入 下级菜单,但只可查看参数,而无权修改。 2.5.1 保护定值 4

·菜单操作说明·

定值显示画面如图 2.4 所示。

NO.01 I1=15.00 A (0.1In-19In) 过流Ⅰ段定值

图 2.4 数值型定值 第一行显示的是要修改的定值项; 第二行显示的是整定值; 第三行显示的是定值整定范围; 第四行显示的是该定值项名称; 整定步骤: 1.输入定值序号,完成后按‘确认’键;第二、三、四行则显示该定值项相应的内容。 2.按‘↓’键光标移动到第二行;此时有两种类型的操作: 如果要修改定值,用‘+’ 、 ‘-’键输入具体的数据,整定值必须在允许的整定范围 内。完成后,按‘确认’键光标跳到第一行,此时可输入新的定值序号; 如果要选择下一项定值,按 ‘↓’键;如果要选择上一项定值,按‘↑’键。 3.重复步骤 1、2 可完成所有定值项的整定。 4.按‘取消’键,装置提示是否要固化,按‘确认’键固化,按‘取消’键退出。 如果固化正确则返回上级菜单,并将“定值修改”信息存入操作记录,同时点亮告警 灯;如果定值内容不在整定范围内或固化失败则显示出错信息。 2.5.2 控制型定值(软压板) 整定步骤同上。 2.5.3 通道系数 如果装置的显示值与实际值偏差较大时,可以微调相应通道的系数使测量值更准确。 装置出厂前,每路通道都经过精确调整,一般不需用户修改。如要修改,通道系数务必 保证在 0.95~1.05 范围内。 2.5.4 时间修改 5

·菜单操作说明·

装置在正常运行时由监控系统集中对时,能够保证足够的时钟精度。 时间修改界面如图 2.5 所示。

修改时间 00 - 01 - 01 18 : 00 : 00

图 2.5 时间修改 第二行显示的是年、月、日,00 年代表 2000 年; 第三行显示的是时、分、秒; 按‘确认’键出现修改光标,修改完成后,再按‘确认’键,新的时间开始计时。如果 输入的时间不合理,装置将不予接受。

6

·事件信息一览表·

3 事件信息一览表

3.1 保护动作事件一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 事件名称 电流 I 段动作 电流 II 段动作 电流 III 段动作 电流反时限动作 电流加速动作 零序 I 段动作 零序 II 段动作 零序 III 段动作 零序反时限动作 零序加速动作 重合闸动作 过负荷动作 低频减载动作 电压解列动作 小电流接地选跳

3.2 保护告警事件一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 告警名称 PT 断线 CT 断线 控制回路断线 过负荷告警 接地告警 跳闸失败 重合闸失败 定值出错 过热告警 熔断器告警 开关偷跳 AD 出错 监控选线失败

7

·事件信息一览表·

3.3 数值型定值一览表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 定 值 名 称 电流Ⅰ段定值 电流Ⅰ段时间 电流Ⅱ段定值 电流Ⅱ段时间 电流Ⅲ段定值 电流Ⅲ段时间 电流反时限基准电流 电流反时限时间常数 电流加速定值 电流加速时间 过流保护电压闭锁定值 零序电流Ⅰ段定值 零序电流Ⅰ段时间 零序电流Ⅱ段定值 零序电流Ⅱ段时间 零序电流Ⅲ段定值 零序电流Ⅲ段时间 零序反时限基准电流 零序反时限时间常数 零序加速定值 零序加速时间 小电流接地零序定值 小电流接地零序时间 过负荷电流定值 过负荷告警时间 过负荷跳闸时间 低频减载定值 低频减载时间 低频减载滑差闭锁定值 低频减载电压闭锁定值 低频减载电流闭锁定值 低压解列定值 低压解列时间 重合闸检同期角度 重合闸时间 0-10S 0.1In-19In 0-10S 0.1In-19In 0-10.00S 0.1In-19In 0.1-20 0.1In-19In 0-1.0S 1.0-120V 0.1In-19In 0-10.00S 0.1In-19In 0-10.00S 0.1In-19In 0-10.00S 0.1In-19In 0.1-20 0.1In-19In 0-1.0S 0.05-6A 0-10.00S 0.1In-19In 0-99.99S 0-99.99Min 45.0-50.0Hz 0-99.99S 0.5-5.0Hz/S 10.0V-100.0V 0.5-5A 10.0V-100.0V 0-10.00S 10°-50° 0-10.00S 整 定 范 围 0.1In-19In

8

·事件信息一览表· 36 37 38 39 40 控制回路断线时间 电流门限值 电压门限值 保护单元地址 保护单元口令 0-10.00S 0.01-6A 1—120V 0—99 0000-9999

3.4 控制型定值一览表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 定 值 名 称 电流Ⅰ段保护 电流Ⅰ段电压闭锁 电流Ⅰ段方向闭锁 电流Ⅱ段保护 电流Ⅱ段电压闭锁 电流Ⅱ段方向闭锁 电流Ⅲ段保护 电流Ⅲ段电压闭锁 电流Ⅲ段方向闭锁 电流反时限保护 电流反时限特性 电流反时限电压闭锁 电流反时限方向闭锁 电流加速保护 PT 断线检查 PT 断线闭锁过流 零序Ⅰ段保护 零序Ⅰ段方向闭锁 零序Ⅱ段保护 零序Ⅱ段方向闭锁 零序Ⅲ段保护 零序Ⅲ段方向闭锁 零序反时限保护 零序反时限特性 零序反时限方向闭锁 零序加速保护 小电流接地零序 小电流零序投信/投跳 过负荷保护 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 一般/非常/极端 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 一般/非常/极端 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投信/投跳 投入/退出 整 定 范 围

9

·事件信息一览表· 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 过负荷保护投信/投跳 低频减载 低频减载滑差闭锁 低频减载低压闭锁 低频减载电流闭锁 低压解列 重合闸 重合闸方式 加速方式 控制回路断线 PT 接线形式 电度表 液晶自动关 投信/投跳 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 投入/退出 非同期/检同期/检无压 前加速/后加速 投入/退出 星形/三角 投入/退出 投入/退出

3.5 遥测量信息一览表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 遥测量名称 Ia Ib Ic Ua Ub Uc Uab Ubc Uca f P Q COSφ 满量程值 6A 6A 6A 120V 120V 120V 120V 120V 120V 55Hz 3×120×6 瓦 3×120×6 乏 1.00

3.6 遥信量信息一览表
序 号 1 2 3 4 开入 1 开入 2 开入 3 开入 4 遥信量名称 装置 X2—1 装置 X2—2 装置 X2—3 装置 X2—4 说明

10

·事件信息一览表· 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 开入 5 开入 6 闭锁重合闸 弹簧未储能 跳闸位置 合闸位置 手分 其它保护跳闸 手动合闸 开关就地操作 压力降低闭锁分闸 压力降低闭锁合闸 装置 X2—5 装置 X2—6 装置 X2—7 装置 X2—8 装置 X6—6 装置 X6—5 装置面板手分把手、装置 X6—10 装置 X6—4 装置 X6—1 装置面板远方/就地位置采集 装置 X5—11、12 装置 X5—13、12

11

·NS 901 线路保护整定说明·

4 NS 901 线路保护整定说明
NS 901 装置适用于 10/35kV 的线路保护,对馈电线,一般设置三段式电流保护、低周减 载、三相一次重合闸和后加速保护以及过负荷保护,每个保护通过控制字可投入和退出。为 了增大电流速断保护区,可引入电压元件,构成电流电压连锁速断保护。在双电源线路上, 为提高保护性能,电流保护中引入方向元件控制,构成方向电流保护。其中各段电流保护的 电压元件和电流元件可单独投退。 4.1 流速断保护(Ⅰ段) 作为电流速断保护,电流整定值 IdzⅠ按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电 流整定,时限一般取 0~0.1 秒,写成表达式为: IdzⅠ =KImax Imax =EP/(ZP min+Z1L) 式中:K 为可靠系数,一般取 1.2~1.3; Imax 为线路末端故障时的最大短路电流; EP 为系统电压; ZP min 为最大运行方式下的系统等效阻抗; Z1 为线路单位长度的正序阻抗; L 为线路长度 4.2 带时限电流速断保护(Ⅱ段) 带时限电流速断保护的电流定值 IdzⅡ应对本线路末端故障时有不小于 1.3~1.5 的灵敏度 整定,并与相邻线路的电流速断保护配合,时限一般取 0.5 秒,写成表达式为: Idz.Ⅱ 式中: =KIdzⅠ.2

K 为可靠系数,一般取 1.1~1.2; IdzⅠ.2 为相邻线路速断保护的电流定值

12

·NS 901 线路保护整定说明·

4.3 过电流保护(Ⅲ段) 过电流保护定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定,其电流定值还应躲 过最大负荷电流,动作时限按阶梯形时限特性整定,写成表达式为: Idz.Ⅲ =K max{IdzⅡ.2 ,IL} K 为可靠系数,一般取 1.1~1.2; IdzⅡ.2 为相邻线路延时段保护的电流定值; IL 为最大负荷电流 4.4 反时限过流保护 由于定时限过流保护(Ⅲ段)愈靠近电源,保护动作时限愈长,对切除故障是不利的。 为能使Ⅲ段电流保护缩短动作时限,第Ⅲ段可采用反时限特性。 反时限过电流保护的电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定,本线末端短路时有不 小于 1.5 的灵敏系数,相邻线路末端短路时,灵敏系数不小于 1.2,同时还要校核与相邻上下 一级保护的配合情况。 选择哪一条反时限特性曲线完全取决于负荷特性和与其他相邻继电保护相配合。反时限 特性特别适用于保护直配线、变压器、电动机以及低压配电线路,尤其是在线路有分支线, 且分支线用高压熔断器保护时具有更优秀的保护特性。 4.5 电压闭锁的电流保护 一般情况下,电压元件作闭锁元件,电流元件作测量元件。对Ⅰ、Ⅱ电流保护,电压元 件应保证线路末端故障有足够的灵敏度。对Ⅲ电流保护,电压元件应躲过保护安装处的最低 运行电压。 低电压闭锁元件引入电流保护,可提高电流保护的工作可靠性,也可提高电流保护的灵 敏度。低电压元件的动作电压一般取 60%~70%的额定电压。 4.6 低周减载 为防止重合闸期间,低周减载误动作,一般设置低电压、低电流以及滑差闭锁元件。低 电压元件的动作值取 65%~70%的额定电压,低电流元件的动作值取 10%的额定电流,滑差闭 锁元件取 3Hz/S。为防止暂态误动作,设置 0.3~1 秒的延时。 13

式中:

·NS 901 线路保护整定说明·

4.7 低压减载 电力系统有时会出现有功功率和无功功率缺额的情况。无功功率缺额会带来电压的降低, 从而导致有功功率负荷降低,这样系统频率可能降低很少或不降低。在这种情况下,借助低 周减载来保证系统稳定运行是不够的,这时还需装设低压减负荷装置,即低压减载。按动力 负荷的允许临界电压为 65%~75%Ue,也可根据小系统无功平衡情况取 70%~80% Ue,动作时间 一般取 1~2 秒

14

·接线说明·

5 接线说明

5.1 电源插件 X1、X2 序 号 1 2 3 4 5 X1 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 X2 7 8 9 10 11 12 13 端子号 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 功 能 说 明 装置电源+220V(DC) 装置电源-220V(DC) 接地端子 装置工作电源消失告警端子 装置工作电源消失告警端子 备用端子 备用端子 备用端子 备用端子 备用端子 外部开入量输入 端子 1 外部开入量输入 端子 2 外部开入量输入 端子 3 外部开入量输入 端子 4 外部开入量输入 端子 5 外部开入量输入 端子 6 外部开入量输入 端子 7 弹簧未储能输入 端子 8 开入公共端,此处必须接入 DC220- 备用端子 备用端子 备用端子 备用端子 15 本装置开入电源 为 DC220+ 备 注 电源模块支持 AC220V 电源,极性任接 直接与接地铜牌相连

·接线说明·

14 15 16

214 215 216

备用端子 备用端子 备用端子

5.2 交流插件 X3 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 X3 12 13 14 15 16 17 19 21 23 18 20 22 24 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 319 321 323 318 320 322 324 功 能 说 明 A 相保护电流首端 A 相保护电流尾端 B 相保护电流首端 B 相保护电流尾端 C 相保护电流首端 C 相保护电流尾端 A 相测量电流首端 A 相测量电流尾端 B 相测量电流首端 B 相测量电流尾端 C 相测量电流首端 C 相测量电流尾端 大电流零序首端 大电流零序尾端 小电流零序首端 小电流零序尾端 A 相母线电压首端 B 相母线电压首端 C 相母线电压首端 母线电压 N 端 线路抽取电压首端 线路抽取电压尾端 零序电压首端 零序电压尾端
本装置可自动判别接入的 线路抽取电压的相别
用于中性点直接接地系统, 或经小电阻接地系统中。 用于中性点不接地系统,或 经消弧线圈接地系统中。

备 注

5.3 CPU 插件 X4 序 号 X4 16 1 2 端子号 401 402 功 能 说 明 CANH 本装置用于综自系统时的通讯端子 CANL 本装置用于综自系统时的通讯端子 备 注 采用屏蔽双绞线 型号 RVVP 2×1.5

·接线说明·

3 4

403 404

485+ 当装置接入打印机时的通讯端子 485- 当装置接入打印机时的通讯端子

5.4 出口插件 X5、X6 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 X6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 端子号 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 备用出口 1 备用出口 1 备用出口 2 备用出口 2 备用出口 3 备用出口 3 备用出口 4 备用出口 4 闭锁备自投出口 TYL 跳闸压力闭锁输入 THYL 跳合闸压力闭锁输入 HYL 合闸压力闭锁输入 合闸出口 合闸出口 +KM_MB(面板控制把手)正操作电源输入 其他保护合闸(或是外部合闸)入口 TWJ-至合圈 +KM 控制电源 其他保护跳闸(或是外部跳闸)入口 TQ 接至断路器跳闸线圈 HQ 接至断路器合闸线圈 -KM 控制电源 断路器跳闸位置 端子手跳 信号公共端 告警总 事故总 控制回路断线 跳闸重动端子 跳闸重动端子 装 置 对 外 输 出 的断路器位置接点 用于启动闭锁备自投 装置对外输出的信号 接点 用于测试保护动作时 间 17 需配合内部跳线 功 能 说 明 备 注

详见附图 (典型工程图)

X5

手跳和遥控跳闸启动

电源电压为 DC220+

·附 图·

6 附图

6.1 面板示意图

运行

动作

告警

备用

故障

+ -

Q

复归

跳位
跳闸压板 合闸压板

合位 就地

投 退

手分

手合

远方

18

·附 图·

6.2 安装尺寸图

19

·附 图·

6.3 背板示意图

20

·附 图·

6.4 逻辑方框图 6.4.1 逻辑方框图一

21

·附 图·

6.4.2 逻辑方框图二

22

·附 图·

6.4.3 逻辑方框图三

23

·附 图·

6.4.4 逻辑方框图四

24

·附 图·

6.4.5 逻辑方框图五

25

·附 图·

6.4.6 逻辑方框图六

26

·附 图·

6.5 典型工程图 6.5.1 典型工程图一

1LHa 1LHb 1LHc

NS901

A411 B411 C411

Wh A Wh

A412 B412 C412 N411

307 308 309 310 311 312



+KM 101 DK1 NS901 603 607 102

-KM 直流小母线 空气开关 102' 操作电源 试验合闸 606 602 107 DL


NS901

1YH

DL
2LHa 2LHb A421 B421 C421 N421 LH

301 302 303 304 305 306



1LH 2LH
LH

测量 保护 零序

2LHc



交 流 电 流 回 路

就 地 / 远 方

101' 1 2

QK SH KK合
3 4 工作位S9 试验位S8 103

601

HQ

手合 合圈 跳位继负端 面板正电源 操 手跳

101'' NS901

516

L401 N401

315 316

零 序 过 流

KK分
1 2

133

604 137 DL

ST
605 注:跳、合闸压板在装置面板上

TQ

试验跳闸 跳圈





NS901
1ZKK

NS901

Ua
V Wh Wh

A630 B630 C630 N630 L630 L630'

LD

DL DL

绿灯 红灯



317 319 321 323 322 324 -KM

Ub Uc Un 3U0 3U0'
+KM

母 线 电 压

交 流 电 压 回 路

HD

+HM
FU1 HK 储能开关 未储能S1

-HM
FU2

M

未储能S1

储能电机 储能指示

HWD

已储能S1

直流小母线 空气开关 装 置 电 源 NS901 401 402

101

DK2 NS901

102

KK 接点位置表

QK 接点位置表 接点 就地 远方

901

902

CANH CANL

接点 就地 分 就地 合

1-2

3-4

5-6

1-2

3-4

保护跳闸重动

装置电源 手车试验位置 手车工作位置 接地刀位置 备用 备用 备用

保护合闸重动 跳闸压力闭锁 跳合闸闭锁 合闸压力闭锁 信号公共 告警总 事故总 控制回路断线 装置失电告警 公共端 跳闸位置 合闸位置 信 号 输 出

952 954 956 958 960 962 LP
2 1

注:1、CT为两相时B相不接 4、装置端子标号说明:
FU1,FU2 Wh V A HK SH,ST LP HWD LD,HD QK KK 1ZKK DK NS901(1n) 符号 溶断器 电度表

2、以上接点位置表仅供参考,以开关厂配套为准 例:301为X3插件的1#端子, 615为X6插件的15#端子
2 1 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 2 1 数量 白色 红绿各一

3、设备表中设备以开关厂配套为准
开 关 量 输 入

964 966

闭锁重合闸 弹簧未储能 开入公共端 接地(铜排) 机箱接地端

TWJ HWJ

位置 接点

电压表 电流表 钮子开关(储能) 试验按钮 连接片 储能信号灯 指示灯 接地/远方开关 操作开关 空气开关 空气开关 微机保护装置 名称

100V/5A DC V 型号及规格

备注











27

·附 图·

6.5.2 典型工程图二

28

6.5.3 典型工程图三

1YMa,b,c,L,N +HM,-HM 至柜顶小母线 +KM,-KM,+XM 至柜顶小母线

1D +HM -HM A411 B411 C411 N411 Wh A Wh 1n308 76 77 78 79 80 81 FU1 FU2 FU1 HK HK S1 HWD HWD S1 FU2 S1 A421 B421 C421 N421 1n301 1n303 1n305 1n302 L401 L402 1n315 1n316 1 2 3 4 5 6

1D

82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 1YMa 1YMb 1YMc A630 B630 C630 N630 L630 L630'

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1ZKK 1ZKK 1ZKK 1n323 19 20 21 22 23 24 25 101 1n322 1n324

94 95 96 97 98 99 100

DL DL DL DL DL DL DL DL 1n401 1n402

101 102 CAN(H) 103 CAN(L) 104 105

101' 101'' 133 (跳圈) 137
(试验位) (工作位)

26 27 28 29 30 106 107 108 109 110

DK1 DK2 QK DK1 1n603 KK ST 1n516 KK ST 1n604 1n605 S8,SH S9,KK 103 (合圈) 107 S8 1n601 1n606 1n602 102 102' 40 41 42 43 44 45 46 DK1 DK2 DK1 1n607 31 32 33 34 35 36 37 38 39

注:CANH,CANL通信电缆采用RVVP 2 1.5

·附 图·

(公共端) 901 LP-2

DK2 1n101

LP-1

952 954 956 958 960 962 964 966 902

47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 701 703 705 707 709 137 137' 107 107' 65 66 67 68 69 70

1n201 1n202 1n203 1n204 1n205 1n206 1n207 1n208 DK2 1n102 1n611 1n104 1n612 1n613 1n614 1n105 1n615 1n616 71 72 73 74 75 1n514 1n515

29

·附 图·

6.5.4 典型工程图四

30


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