NRCS-3000变电站自动化系统.docx
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1、NRCS-3000电力综合自动化产品技术手册目 录第一部分:系统综述:一、 系统简介:5二、 装置特点:6三、 硬件配置:6四、 技术参数:8五、 使用说明: 9六、 注意事项: 14七、 订货须知: 14第二部分:NRCS-3000系列微机保护测控装置介绍: NRCS-3001线路保护测控装置15一 概述 15二 工作原理 16NRCS-3007母联(分段)保护测控装置20一 概述 20二 工作原理 21 NRCS-3002变压器保护测控装置24一 概述 24二 工作原理 25 NRCS-3006电容器保护测控装置29一 概述 29二 工作原理 30 NRCS-3003异步电机保护测控装置3
2、3一 概述 33二 工作原理 34 NRCS-3005异步电机(差动)保护测控装置39一 概述 39二 工作原理 40 NRCS-3009同步电机保护测控装置46一 概述 46二 工作原理 47 NRCS-3010同步电机(差动)保护测控装置51一 概述 51二 工作原理 52 NRCS-3021主变差动保护装置58一 概述 58二 工作原理 58 NRCS-3023主变低后备保护测控装置 63一 概述 63二 工作原理 64 NRCS-3022主变高后备保护测控装置68一 概述 68二 工作原理 69 NRCS-3026变压器公共测控单元73一 概述73 NRCS-3011备自投母联保护测控
3、装置97一 概述 97二 工作原理 98 NRCS-3012 线路备自投测控装置102一 概述 102二 工作原理 103 NRCS-3013母线绝缘监测及PT并列装置 106一 概述 106二 工作原理 107 分散式厂站综合自动化系统概述一系统简介:NRCS-3000型分散式微机厂站综合自动化系统,是南瑞投资(上海)有限公司根据电力系统自动化及无人值守的要求,总结国内外发电厂和变电站微机控制及保护的研究和生产的先进经验,专门为厂站综合自动化系统进行成套设计的微机保护、测控系统。该系统是在国电公司当前先进微机技术的基础上联合上海交通大学、华中科技大学,采用当今先进的自动化技术、计算机技术、通
4、信技术等高科技,研制出来的集保护、测控、遥控、遥信、遥脉于一体的新一代厂站综合自动化系统。该系统适用于110KV及其以下电压等级的发、配、变电工程,突出解决了微机保护监控系统在恶劣环境下(如低温、潮湿、强电磁场干扰、腐蚀性场所、高海拔、高温、多雷电等)长期可靠运行问题和常规控制、测量与信号兼容性问题。本系统具有保护、遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控功能,可实现对厂站全方位的控制和管理,实现了厂站无人或少人值守功能,为发电厂及变电站的安全、经济、可靠运行提供了全新的解决方案。本系统采用分层分布式结构,整个厂站在物理上分为两个层:厂站层和间隔层。通信系统采用了代表国际技术发展先进潮流的、标准而成熟的通
5、信网络。站级通讯网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议,物理媒介可以为光纤、屏蔽双绞线。站级网络与上级调度间的通讯支持CDT、101 、DNP3.0等部颁标准型及增强型规约,通讯可以采用微波、载波、光纤和双音频通道等,可以及时准确地将全部运行参数上传至调度所,并且能够向下传送远方下达的控制命令,实现无人值守。间隔级控制层将采集和处理后的数据信号通过站内通信网络传输到站级控制层,通过通信网在站层融为一体,构成全所综合自动化系统。厂站内各间隔层通信网可采用CAN总线或者485总线,通讯介质可以选择光纤或者屏蔽电缆。站内其它智能系统,可根据它们各自的标准或非标准的协议(规约),通过智能通讯装置实现
6、规约转换接入综合自动化系统。系统中的单元装置可以集中组屏,也可分散安装于开关柜的二次仪表室中。各种保护测控装置、自动化控制单元从物理性能上与空间分布至主变电站一次设备间隔层,各单元作为一个完整系统,具有独立的电源板件,CPU板件、独立的操作回路、独立的电流采集板件、独立的电压采集板件、独立的遥信采集板件及独立的出口回路;因为各个板件部分相互独立,不同型号的保护装置除了差动保护交流采集回路不同外,其余的板件可以相互更换。装置在完成对变电站对应间隔进行保护、测量、控制等功能外,各单元在软、硬件设计上是完全独立的,不依赖通讯网络。为了更好地满足用户的需求,NRCS-3000型保护已形成系列化产品如下
7、:l NRCS-3001 数字式线路保护测控装置l NRCS-3002 数字式变压器保护测控装置l NRCS-3003数字式异步电机保护测控机置l NRCS-3005数字式异步电机保护(差动)测控装置l NRCS-3006数字式电容器保护测控装置l NRCS-3007数字式母联(分段)保护测控装置l NRCS-3009数字式同步电机保护测控装置l NRCS-3010数字式同步电机保护(差动)测控装置l NRCS-3011数字式母联备自投保护测控装置l NRCS-3012数字式进线备自投保护测控装置l NRCS-3013 数字式PT测控及并列装置l NRCS-3020/8121数字式两圈/三圈变
8、压器差动保护(含本体)测控装置l NRCS-3023数字式变压器低后备保护测控装置l NRCS-3022数字式变压器高后备保护测控装置l NRCS-3026数字式公共测控装置二 . 装置特点:u 汉字显示:该装置采用液晶循环显示电流、电压、功率等所需的电气量,并且将保护动作的各种信息显示在屏幕上。u 信息贮备:具有记录最新64条事件信息,并具有断电保持功能,信息可在事件记录中查看。u 抗扰性能:单元机箱均采用密闭式,内部双层屏蔽,减少了电磁对装置的干扰。装置采用全悬浮式设计结构,CPU采用6层板件,能十分有效的防止尖端脉冲的冲击及浪涌的干扰,特别对于雷击具有很好的保护作用。u 通用性强:装置的
9、工作及操作电源交、直流通用,不会因为直流系统出现故障而停止工作及保护。u 控制闭锁:保护装置可实现就地、现场、遥控、及调度的四者控制,且相互闭锁。u 高性能CPU:采用嵌入式数字信号处理器(DSP)构成简洁高效的数据采集和处理系统,使整个单元功能更强大,性能更可靠。u 出入隔离:开入和开出均通过双光藕进行隔离,增强了装置的抗干扰性。三、硬件配置:、硬件配置概述本系统由电源及出口模件、交流采样模件、CPU模件等组成。各单元设有独立箱体,正面配有铝合金拉丝面板,液晶显示、触摸式按键、CPU运行灯、断路器位置显示灯、电源指示灯均装于面板上便于操作、观察。NRCS-3000系统采用模块化设计,即由相同
10、的硬件构成不同种保护。、硬件组成NRCS-3000型微机保护测控装置由下列模件组成:电源模件,PTCT模件,CPU模件,操作板模件或开入开出模件,前背板模件,液晶显示模件,全封闭金属机箱。 各模件功能简述如下:2.1 电源模件:提供装置各种工作电源,直流或交流220V输入,经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出5V,24V直流电源。三组电压均不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连。电源具有过压保护、过流保护功能。 5V用于CPU及外围芯片 24V用于驱动继电器2.2 开入模件:采集14路开入量信号,可报警、跳闸及一般遥信量处理等方式。2.3 出口模件:保护装置重合闸、遥控合闸、遥控跳闸、保护跳闸等
11、出口。2.4 控制模件:对断路器操作回路的控制及装置面板上的跳、合位指示灯指示。2.5 交流模件:将交流电压、电流转变为弱电信号,以便模数转换。保护CT与测量CT分开,保证保护要求的抗饱和特性与测量精度。交流模件共可以装12路交流输入回路据用户所要求的保护功能及测量功能而配备。其原理图如下:3、 CPU模件:该模件是整个装置的核心部分,完成模拟量、开关量的采集、处理,各种保护判据的运算、判断,然后产生相应的控制出口,发信号及通讯传输等。主芯片采用高性能数字信号处理器(DSP),构成功能强大的数据采集和处理系统。其原理及与相关插件的关系示意图如下所示:4、 开入开出板模件:完成开关量的光电隔离与
12、继电器的出口及控制功能。5、 前背板模件:各模件之间用牢靠进口接插件与背板相连接,通过背板相互传递数据6、 液晶显示模件:人机接口模件装有大屏幕液晶显示器及键盘,完成人机之间的对话,例如显示电流、保护事件,修改定值等。四、技术参数:)额定数据 交流电流 5A或1A(订货时说明) 交流电压 100/3V或 100V (订货时说明) 直流电压 220V或 110V (订货时说明) 交流电压 180V 250V 交流频率 )功率消耗 交流电流回路:当In=5A时,每相不大于0.75VA;当In=1A时,每相不大于0.5VA直流电流回路:当正常工作时,不大于15W; 当保护动作时,不大于20W)过载能
13、力 交流电流回路 2倍额定电流,连续工作 20倍额定电流,允许10s 250A峰值电流,允许10ms 交流电压回路 1.2额定电压,连续工作1.4额定电压,允许10s产品经受过载电流电压后,无绝缘损坏。 4)元件精度 电流电压综合误差 0.5% ; 功率 : 0.5% ; 频率:合本单元可存储不少于60次事件记录,其中第0号为最新记录,第1号为上一次记录,依次类推。该记录存放在非易失性存贮器中,具有掉电长期保存功能,事件记录分开关变位、保护动作和装置故障三种类型。事件记录显示格式如下图。其中,No.后为记录号,02-06-26 为该事件发生的日期,即2002年6月26日。11:21:22.52
14、5该事件发生的时间,即11时21分22秒525毫秒。通过按“”、“”键可选择显示其余的事件。当事件类型为保护动作时,可以按“确认”键去查看该保护的动作值,再按“退出”键返回。 1开入 2开出 输入输出 选择输入输出菜单后将显示以下内容。通过“”、“”键可选择查看开入量还是进行开出操作。当选择开入时,屏幕显示如下:开入量0108:000000100916:00001000其中“0”表示输入的开关未闭合,“1”表示输入的开关已闭合,在上图中,第7个和第13个开入量为1,其余为0。按“退出”键可退出并返回上一级菜单。开出FEDCBA9876543210 0000000000000000当选择开出时,
15、屏幕显示如下:通过“”、“”、“”、“”键可对开出量进行编辑。“1”对应输出继电器闭合或指示灯亮,“0” 对应输出继电器断开或指示灯灭。编辑完成后按“确认”键,在核实输入正确的口令后,再按“确认”键后,相应的继电器就能出口。 采样数值 0 5.00 5.012 56.80 57.024 56.87 4.986 4.78 5.11在主菜单中选择“采样数值”后屏幕显示以下内容:由于屏幕只能显示4行,需要查看屏幕外的数据时,可通过按“”、“”键来选择。其中大部分装置的0通道为A相测量电流,1通道为B相测量电流,2通道为A相测量电压,3通道为B相测量电压,4通道为C相测量电压,5通道为A相保护电流,6
16、通道为B相保护电流,7通道为C相保护电流。812通道在不同类型的装置中各不相同。 实时时钟 日期 04年06月26日时间 15时36分50秒本单元具有掉电运行的实时时钟功能,进入实时时钟模块后,LCD显示器将显示装置的实时时钟,如下图所示:通过简易键盘可对时钟进行修正。按“确认”键后进入时钟编辑状态。在编辑状态下,通过“”、“”、“”、“”键可对时钟进行编辑。编辑完成后按“确认”键,修改完成。若此时不想修改时钟,可按“退出”键退出时钟编辑状态。该时钟也可由通信网统一校时(精确到2ms),以使整个系统保持同一时基。实时时钟主要作为事件顺序记录的时间依据。 电能脉冲 进入电能计量模块后,可对脉冲电
17、度表脉冲计数进行初值设定,初值设定后,该值将随着电能脉冲的累积而变化,直到下一次重新设定初值。每个装置共安排了2路脉冲计数输入。 出厂设置 出厂设置在装置出厂前已设置完成,用户通常不必更改。 设备信息 设备信息将显示装置的一些基本信息,如版本、装置类型及型号,程序存贮器校验码等。六、贮存 包装好的产品在制造厂和使用单位应保存在温度为-2055相对湿度不大于95%,周围空气中不含有酸性、碱胜或其他腐蚀性及爆炸性气体的防雨、雪场所。七、 订货须知 订货时须说明: a) 产品型号、名称、订货数量; b) 交流电压、电流及频率额定值; c) 直流电压额定值(220V或110V);或者交流电流。 d)
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