NS 931备用电源自投装置说明书.docx
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NS931备用电源自投装置说明书
NS931
备用电源自投装置
说明书
南京南自科技发展有限公司
南京力欧科技有限公司
第一部分
技术说明书
目次
1装置概述1
2装置特点1
3主要功能2
3.1主要功能配置2
3.2数据采集功能2
3.3事件记录2
3.4控制功能2
3.5通信功能2
4主要技术条件3
4.1额定参数3
4.2保护参数3
4.3测量精度3
4.4绝缘性能4
4.5机械性能4
4.6气候条件4
4.7电磁兼容4
5硬件说明5
5.1机箱结构5
5.2交流模件5
5.3CPU模件5
5.4信号出口模件5
5.5电源模件5
5.6显示面板5
6主要功能6
6.1分段备自投6
6.2进线备自投7
6.3分段过流保护8
7测量、控制以及事件记录功能8
7.1测量功能8
7.2控制功能8
7.3事件记录功能8
7.4故障录波8
1装置概述
NS931型数字式备用电源自动投切及分段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及以下电压等级的备用电源自动投切，以及分段保护、测量和控制。
既可以在开关柜就地安装，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。
3主要功能
3.1主要功能配置
⏹备用电源自投
●母联备自投
●进线备自投
⏹分段保护
3.2数据采集功能
⏹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
⏹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
⏹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
3.5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
⏹RS－485总线
3.7故障记录功能
4主要技术条件
4.1额定参数
4.1.1直流电源
额定电压：
220V或110V（订货说明）
允许偏差：
－20％～15％
纹波系数：
＜5％
功耗：
＜15W
4.1.2交流参数
交流电压：
100V
交流电流：
5A或1A（订货说明）
频率：
50HZ
交流电流功耗：
＜0.5VA/相（额定电流5A）
＜0.1VA/相（额定电流1A）
交流电压功耗：
＜0.1VA/相
交流电流过载能力：
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：
1.2倍额定电压连续工作
4.2保护参数
4.2.1电流元件
动作电流：
0.1～20In
级差：
0.01A
误差：
＜3％
4.2.2电压元件
动作电压：
0.5～120V
级差：
0.1V
误差：
＜3％
4.2.3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：
0.2级
有功、无功：
0.5级
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1.2/50μs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：
－20℃～＋55℃
存储温度：
－25℃～＋70℃
4.6.2相对湿度：
≤95％，无凝露
4.6.3大气压力：
70～106KPa
4.7电磁兼容
4.7.1静电放电抗干扰度
通过GB/T14598.14－1998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/T14598.10－1996标准、电快速瞬变脉冲群抗扰度3级试验。
4.7.3浪涌（冲击）抗扰度
通过GB/T17626.5－1999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/T14598.13－1998标准、脉冲群抗扰度3级试验。
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。
5.3CPU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，以及对应断路器的分合闸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。
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。
面板上提供有分闸回路压板和合闸回路压板，远方/就地位置切换开关以及分合闸把手，操作方便可靠。
6主要功能
6.1分段备自投
分段备自投的一次接线图见图1。
Ⅰ母、Ⅱ母互为暗备用，即3DL备用1DL和2DL。
图1分段备自投的一次接线图
6.1.1充电条件
1）Ⅰ母、Ⅱ母均为三相有压
2）1DL、2DL均合位，3DL分位
3）无闭锁条件
4）无放电条件
6.1.2放电条件
1）Ⅰ母、Ⅱ母均不满足三相有压条件
2）3DL合上
3）1DL或2DL拒跳
6.1.3动作过程
1）Ⅰ母暗备用时，装置充好电后：
Ⅱ母无压、Ⅰ母有压、Il2无电流，跳2DL。
确认2DL跳开后，合3DL。
2）Ⅱ母暗备用时，装置充好电后：
Ⅰ母无压、Ⅱ母有压、Il1无电流，跳1DL。
确认1DL跳开后，合3DL。
6.2进线备自投
进线备自投的一次接线图见图2。
进线1、进线2互为明备用。
图2进线备自投的一次接线图
6.2.1进线1备用、进线2运行
1）充电条件:
①Ⅰ母、Ⅱ母和Ul1均为有压
②2DL、3DL均合位，1DL分位
③无闭锁条件
④无放电条件
2）放电条件：
①Ul1不满足有压条件
②1DL合位
③2DL拒跳
3）动作过程：
Ⅰ、Ⅱ母均无压、Ul1有压、Il2无流，延时跳2DL。
确认2DL跳开后，合1DL。
6.2.2进线1运行、进线2备用
1）充电条件:
①Ⅰ母、Ⅱ母和Ul2均为有压
②1DL、3DL均合位，2DL分位
③无闭锁条件
④无放电条件
2）放电条件：
①Ul2不满足有压条件
②2DL合位
③1DL拒跳
3）动作过程：
Ⅰ、Ⅱ母均无压、Ul2有压、Il1无电流，跳1DL。
确认1DL跳开后，合2DL。
6.3分段过流保护
装置设有两段过流保护以及独立的加速保护。
7测量、控制以及事件记录功能
7.1测量功能
7.1.1交流量
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。
7.1.2状态量
装置设有八路外部开关量接口，用于保护投退、刀闸等开关量的采集；装置还设有八路内部状态量的采集，用于操作回路如控制回路断线、手分、手合、远方/就地等信号的采集。
7.2控制功能
装置可接受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。
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、Ua1、Ub1、Uc2、Ua2、Ub2、Uc2，记录的状态量为开关位置、保护跳闸命令。
第二部分
使用说明书
目次
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3
2.5系统设置4
3事件信息一览表6
3.1保护动作事件一览表6
3.2保护告警事件一览表6
3.3数值型定值一览表7
3.4控制型定值一览表7
3.5遥测量信息一览表8
3.6遥信量信息一览表8
4附图9
4.1面板示意图9
4.2背板示意及开孔尺寸图10
4.3NS931端子接线图11
4.4逻辑方框图………………………………………………………………………………………12
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
意义
运行
正常运行时，每秒闪烁一次
告警
事故总告警信号
动作
保护动作信号
故障
装置故障
跳位
断路器跳位（绿灯）
合位
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
确认当前操作
取消
取消当前操作并返回上一级菜单
复归
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
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。
图2.1菜单结构
2.2保护信息
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；
第三行显示的是备自投投入/退出、启动/返回；
如果保护和备自投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。
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。
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
定值显示画面如图2.4所示。
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
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。
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。
3事件信息一览表
3.1保护动作事件一览表
序号
事件名称
1
过流Ⅰ段动作
2
过流Ⅱ段动作
3
过流加速动作
4
备自投跳1DL
5
备自投跳2DL
6
备自投跳3DL
7
备自投合1DL
8
备自投合2DL
9
备自投合3DL
3.2保护告警事件一览表
序号
告警名称
1
PT断线
2
CT断线
3
控制回路断线
4
过负荷告警
5
接地告警
6
跳闸失败
7
重合闸失败
8
定值校验错
3.3数值型定值一览表
序号
定值名称
整定范围
1
备自投跳闸时间
0-10s
2
进线有压定值
0-120V
3
母线无压定值
0-120V
4
进线无流定值
0.1In-19In
5
电流Ⅰ段定值
0.1In-19In
6
电流Ⅰ段时间
0-10s
7
电流Ⅱ段定值
0.1In-19In
8
电流Ⅱ段时间
0-10s
9
电流加速定值
0.1In-19In
10
电流加速时间
0-10s
11
装置通讯地址
0-99
3.4控制型定值一览表
序号
定值名称
整定范围
1
备自投模式
分段/进线
2
进线电压检测
投入/退出
3
进线电电流检测
投入/退出
4
电流Ⅰ段保护
投入/退出
5
电流Ⅱ段保护
投入/退出
6
后加速保护
投入/退出
7
测量法
三表法/二表法
8
PT接线型式
星形/三角
9
电度表
投入/退出
3.5遥测量信息一览表
序号
遥测量名称
满量程值
1
Ia
6A
2
Ib
6A
3
Ic
6A
4
Ua
120V
5
Ub
120V
6
Uc
120V
7
Uab
120V
8
Ubc
120V
9
Uca
120V
10
P
3×120×6瓦
11
Q
3×120×6乏
12
Cosφ
1.00
13
f
55Hz
3.6遥信量信息一览表
序号
遥信量名称
1
断路器1位置
2
断路器2位置
3
备用1
4
备用2
5
分段刀闸1
6
分段刀闸2
7
闭锁备自投
8
弹簧未储能
9
TWJ
10
HWJ
11
手动分闸
12
其他保护跳闸
13
手动合闸
14
远方位置
15
压力降低闭锁分闸
16
压力降低闭锁合闸
4附图
4．1面板示意图
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