国电南瑞NSD500系列超高压测控装置技术使用说明书.pdf

NS2000 变电站综合自动化系统NS2000 变电站综合自动化系统 NSD500 系列超高压测控装置 NSD500 系列超高压测控装置 技术使用说明书 国电南瑞科技股份有限公司 2004 年年 2 月月 NSD500 系列超高压测控装置 技术使用说明书 NSD500 系列超高压测控装置 技术使用说明书 资料版本号 V3 01 资料版本号 V3 01 编 写 黄国方 周 斌 白 钟 审 核 鲁国刚 批 准 奚后玮 日 期 2004 年 2 月 编 写 黄国方 周 斌 白 钟 审 核 鲁国刚 批 准 奚后玮 日 期 2004 年 2 月 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 目目 录录 第一章 概述 1 第一章 概述 1 1 1 NSD500 单元测控装置硬件基本组成 2 1 2 NSD500 单元测控装置主要技术指标 5 1 3 引用标准 6 第二章 机箱 电源模件 7 第二章 机箱 电源模件 7 2 1 机箱 7 2 2 电源模件 NSD500 PWR 8 第三章 NSD500 单元测控装置 NSD500 CPU 模件 9 第三章 NSD500 单元测控装置 NSD500 CPU 模件 9 3 1 NSD500 单元测控装置内部 CAN 网 9 3 2 NSD500 单元测控装置与后台系统通讯 9 3 3 NSD500 单元测控装置与智能设备 IED 通讯 10 3 4 配置信息的存储 10 3 5 对控制出口电源的监控 10 3 6 GPS 分同步接口 11 3 7 NSD500 CPU 外部接线端子定义 11 第四章 人机界面 MMI 13 第四章 人机界面 MMI 13 4 1 LED 显示 13 4 2 LCD 显示 14 4 3 按键 15 4 4 切换开关 16 第五章 I O 模件 17 第五章 I O 模件 17 5 1 开关量信号输入采集模件 NSD500 DIM 17 5 2 直流模拟量输入信号采集模件 NSD500 AIM 20 5 3 交流量输入采集及控制模件 NSD500 DLM 22 5 4 交流电压信号采集及控制模件 NSD500 PTM 26 5 5 继电器输出接口模件 NSD500 DOM 29 5 6 I O 模件精度校正 31 第六章 NSD500 单元测控装置控制策略 32 第六章 NSD500 单元测控装置控制策略 32 6 1 基于全站信息的完全实时控制闭锁 32 6 2 就地选择对象的可靠性 33 6 3 控制的可靠性 33 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 6 4 控制闭锁的实现 34 第七章 NSD500 系列单元测控装置的配置 35 第七章 NSD500 系列单元测控装置的配置 35 7 1 测控装置硬件配置 35 7 2 测控装置软件配置 36 第八章 NSD500 组态软件使用说明 37 第八章 NSD500 组态软件使用说明 37 8 1 组态软件的文件结构 37 8 2 文件的安装 38 8 3 组态软件的使用 38 8 3 1 文件操作 39 8 3 2 数据设置 40 8 3 3 公共信息配置 40 8 3 4 模件配置 41 8 3 5 节点配置 43 8 3 6 出口配置 45 8 3 7 用户界面 48 8 3 8 基本模件配置 50 8 3 9 组态生成文件的下载 53 附录 NSD500 装置外形尺寸 55附录 NSD500 装置外形尺寸 55 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 1 第一章 概述 第一章 概述 NSD500 系列超高压变电站单元测控装置是以变电站内一条线路或一台主变为监控对 象的智能监控设备 它既采集本间隔的实时信号 又可与本间隔内的其他智能设备 例如 保护装置 通讯 同时通过双以太网接口直接上网与站级计算机系统相连 构成面向对象 的分布式变电站计算机监控系统 NSD500 装置由一个标准 6U 机箱 半机箱 整机箱 和标准 I O 模件等组成 其主要 性能如下 强大的网络功能 采用交换式双以太网 支持 VLAN 间隔层测控单元直接上网 其它智能设备与间隔层测控单元共享网络通道 全站数据共享 实现全站控制操作的逻辑闭锁 测控单元配置灵活 面向对象设计 采用多 CPU 及 RTOS 处理能力强 测点扩展方便 I O 模件可带电插拔 维护方便 I O 模件配置灵活 人机界面新颖 采用 128 128 大屏幕汉字液晶显示器及键盘 实时显示本间隔一次主接线图 显示内容用户可定义 安全可靠 具有全站逻辑闭锁功能 在测控单元上就地操作时 可按调度编号选择对象 防走错间隔 所有插件按 EMC 最高级标准设计 输入 输出分开 强弱电分开 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 2 采取多种隔离措施 出口继电器返校 采用软 硬件同步对时 对时精度达 1 s 1 1 NSD500 单元测控装置硬件基本组成 1 1 NSD500 单元测控装置硬件基本组成 典型的 NSD500 单元测控装置包括 CPU 模件 2 种底板 2 种机箱 半机箱 整机箱 电源模件 MMI 人机界面模件 标准 I O 模件 NSD500 单元测控装置功能框图见下图 1 1 1 图中 CPU 模件通过 CAN 网与其它智能 I O 通讯 通过分同步脉冲同步 I O 模件时钟 NSD500 模件功能如表 1 1 1 所示 CPUCPU DIMDIMAIMAIMDLMDLMPTMPTM DOMDOMDOMDOM 分同步 CAN网 分同步 CAN网 分脉冲分脉冲 MMIMMI 双以太网双以太网 图 1 1 1 NSD500 单元测控装置功能框图 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 3 表 1 1 1 NSD500 系列单元测控装置模件功能一览表 表 1 1 1 NSD500 系列单元测控装置模件功能一览表 序号 型号 名称 主要功能 1 NSD500 CPU CPU 模件 数据集成 控制闭锁 双路以太网接口 与智能设备通讯 2 NSD500 MMI 人机接口模件 提供当地显示及操作界面 3 NSD500 DIM 智能开入采集模件 32 点开入信号采集 4 NSD500 AIM 智能直流采集模件 8 路直流模拟量信号采集 5 NSD500 DLM 智能交流采集模件 4CT 5PT 交流输入 一条线路的交流量采 集 同期电压 8 个对象控制 包含 1 断路器同期合 分 6 NSD500 PTM 智能交流电压采集模件8PT 交流输入 2 条母线电压测量 8 个 对象控制 7 NSD500 DOM 继电器输出接口模件 继电器输出 须与 DLM 或 PTM 配合使用 8 NSD500 PWR 电源模件 提供装置电源 9 NSD500 BBH 半机箱背板 电源 信号线连接 10 NSD500 BBF 整机箱背板 电源 信号线连接 注 1 2 8 9 或 10 项是装置必配置的 3 7 则根据 I O 需要配置 NSD500 测控装置的实时数据有两类 一类为本装置采集的实时数据 如接入本装置的 开关量输入信号 交流信号 直流信号等 另一类为通过以太网接收到的其他装置的开关 量信号 我们将这种数据称为虚拟开入 由于 NSD500 装置的 I O 可以灵活配置 因此每个 NSD500 装置的有效数据的长度可能不同 表 1 1 2 给出了 NSD500 装置的最大测点容量 表 1 1 3 给出了每种智能 I O 模件对应的测点类型及容量 表 1 1 2 NSD500 系列单元测控装置最大测点容量一览表 表 1 1 2 NSD500 系列单元测控装置最大测点容量一览表 序号 名称 1 开关量输入 DI 256 2 控制输出 DO 256 4 模拟量输入 AI 256 5 虚拟开入 VDI 256 表 1 1 3 NSD500 I O 模件对应的测点类型及容量一览表 表 1 1 3 NSD500 I O 模件对应的测点类型及容量一览表 注 NSD500 DOM 是纯继电器出口板 要与 NSD500 DLM 或 NSD500 PTM 配合使用 为了便于生产 根据变电站现场需求 提供以下几个标准配置 标准配置装置容量如表 1 1 4 所示 序号 I O 模件类型 DI DO AI 1 NSD500 DIM 32 2 NSD500 AIM 8 直流 3 NSD500 DLM 16 8 对象 光耦 见注 5PT 4CT 交流 4 NSD500 PTM 16 8 对象 光耦 见注 8PT 交流 5 NSD500 DOM 16 8 对象 接点 见注 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 4 1 NSD500 V1 型 1 2 6U 插箱结构 适用于 220kV 线路 220kV 分段 220kV 母联 可控制八个对象 对于断路器具有同期功能 2 NSD500 V2 型 6U 插箱结构 适用于中 高压环境 可控制八个对象 具有同期功 能 并支持母线 PT 选择 3 NSD500 V3 型 6U 插箱结构 适用于 220kV 及以下主变信号的测量及分接头 风机 组的控制 可控制 8 个对象 具有交流采样功能 采集 8 路直流信号 4 NSD500 V4 型 6U 插箱结构 适用于 500kV 主变信号的测量及分接头 风机组的控 制 可控制 8 个对象 具有交流采样功能 采集 8 路直流信号 5 NSD500 V5 型 1 2 6U 插箱结构 用于双母线或分段母线 PT 单元的监控 可同时 采集两条母线的电压 可控制 8 个对象 如 PT 刀闸等 无同期功能 6 如有特殊配置如全遥测 全遥信 全遥控插箱则另列型号 表 1 1 4 NSD500 系列标准测控装置 I O 容量及功能一览表 表 1 1 4 NSD500 系列标准测控装置 I O 容量及功能一览表 型号 NSD500 V1 NSD500 V2 NSD500 V3 NSD500 V4 NSD500 V5 开入 32 64 64 64 32 交流输入 5PT 4CT 5PT 4CT 5PT 4CT 5PT 4CT 8PT 控制对象 8 8 8 8 8 直流输入 8 16 同期功能 第一个对象具 有同期功能 第一个对象具 有同期功能 第一个对象具 有同期功能 第一个对象具 有同期功能 无同期功能 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 5 1 2 NSD500 单元测控装置主要技术指标 1 2 NSD500 单元测控装置主要技术指标 NSD500 单元测控装置主要技术指标如表 1 2 1 所示 表 1 2 1 NSD500 单元测控装置主要技术指标 表 1 2 1 NSD500 单元测控装置主要技术指标 序号 名称 性能 1 交流信号采集精度 电压 电流 频率 0 2 功率 功率因数 0 5 2 直流信号采集精度 0 5 3 SOE 分辨率 1ms 4 同期操作功能 有 5 全站逻辑闭锁功能 有 6 电磁兼容 快速瞬变 4 级 抗浪涌 4 级 静电放电 4 级 辐射电磁场 3 级 传导骚扰 3 级 工频磁场 5 级 脉冲磁场 5 级 阻尼振荡 磁场 5 级 振荡波 振铃波 4 级 阻尼振荡波 3 级 7 电源电压 220VAC 20 或 DC85 DC242V 8 功耗 50W 9 工作条件及环境 1 工作温度范围 10 45 2 相对湿度 95 无凝结 3 大气压 86kPa 106 kPa NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 6 1 3 引用标准 1 3 引用标准 1 IEC60870 5 103 1997 2 GB T 13729 1992 远动终端通用技术条件 3 GB T 6162 85 静态继电器和保护装置的电气干扰试验 4 IEC 61000 4 2 静电放电抗扰度试验 5 IEC 61000 4 3 辐射电磁场抗扰度试验 6 IEC 61000 4 4 快速瞬变电脉冲群抗扰度试验 7 IEC 61000 4 5 冲击 浪涌 抗扰度试验 8 IEC 61000 4 6 电磁场感应的传导骚扰抗扰度试验 9 IEC 61000 4 8 工频磁场的抗扰度试验 10 IEC 61000 4 9 脉冲磁场的抗扰度试验 11 IEC 61000 4 10 阻尼振荡磁场的抗扰度试验 12 IEC 61000 4 12 振荡波 包括阻尼振荡波和振铃波 抗扰度试验 13 Q DZ 410 1 1998 远动终端第 1 部分 直流采样远动装置 14 Q DZ 410 2 1998 远动终端第 2 部分 交流采样远动装置 15 Q DZ 431 1 1998 变电站综合自动化系统 监控部分 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 7 第二章第二章 机箱 电源模件机箱 电源模件 2 1 机箱 2 1 机箱 NSD500 系列单元测控装置具有两种类型的机箱 6U 半机箱 6U 整机箱 6U 半机箱可 安装 3 块 I O 标准模件 6U 整机箱可安装 8 块 I O 标准模件 从背视看 在每一机箱 的最右边位置的槽位上安装电源模件 CPU 模件安装在第 2 槽位上 以后的是 I O 标准模 件槽位 I O 标准模件槽位地址为 1 8 最右边为 1 图 2 1 1 是 6U 半机箱背视图 图 2 1 2 是 6U 整机箱背视图 PWRCPUIO1IO2IO3 图 2 1 1 6U 半机箱背视图 PWRCPUIO1IO2IO3IO4IO5IO6IO7IO8 图 2 1 2 6U 整机箱背视图 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 8 2 2 电源模件 NSD500 PWR 2 2 电源模件 NSD500 PWR 电源模件可采用交流或直流供电 它将外部电压转换为装置所必须的工作电压 电源模件如 图 2 2 1 所示 电源模件 NSD500 PWR 性能指标如表 2 2 1 所示 PWR L N EARTH 图 2 2 1 NSD500 PWR 接口示意图 表 2 2 1表 2 2 1 电源模件 NSD500 PWR 性能指标 电源模件 NSD500 PWR 性能指标 序号 名称 性能 1 额定输入电压 220V AC 或 220V DC 或 110V DC 2 输入电压范围 176V AC 264V AC 或 85V DC 242V DC 3 抗干扰指标 快速瞬变 4 级 抗浪涌 4 级 4 绝缘性能 绝缘电阻 500M 绝缘强度 2000V 50Hz 1 分钟 为了防止电磁干扰 消除公共电路阻抗的耦合及保证装置的安全 NSD500 系列测控装 置必须可靠接地 NSD500 系列测控装置的接地端子 NSD500 PWR 上的接地端子 需与接地铜排相连 现 场安装时 应采用截面积不小于 100 平方毫米的铜导线 以最短的距离将机柜中的接地铜排 连在一起 再直接单点与现场的主接地网相连 接地应连接可靠 接地铜排与主接地网的距 离应尽可能短 以确保其接地电阻 0 5 欧姆 输入 输出信号电缆的屏蔽层都应与本机柜的接地铜排相连 却仅在 NSD500 系列测控装 置侧单端接地 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 9 第三章 NSD500 单元测控装置 NSD500 CPU 模件 第三章 NSD500 单元测控装置 NSD500 CPU 模件 NSD500 CPU 模件是 NSD500 单元测控装置的核心 它有以下几个主要功能 1 采集智能 I O 的数据 2 通过以太网与后台系统通讯 3 支持与多个智能设备 IED 通讯 4 存储测控单元配置信息 5 对控制出口电源进行监控 6 接受并输出 GPS 分同步信号 3 1 NSD500 单元测控装置内部 CAN 网 3 1 NSD500 单元测控装置内部 CAN 网 NSD500 CPU 模件通过内部 CAN 网与装置内部的智能 I O 通讯 NSD500 装置由多种智 能 I O 构成 每种 I O 均做成标准模件 具有同一种数据结构 当 NSD500 中央控制单元 接受到装置的配置信息后 即按此配置信息访问 CAN 网上的智能 I O 3 2 NSD500 单元测控装置与后台系统通讯 3 2 NSD500 单元测控装置与后台系统通讯 NSD500 单元测控装置具有直接上网功能 在实时多任务操作系统支持下 每个单元测 控装置具有二路全双工以太网接口 NSD500 单元测控装置与后台及总控之间采用了交换式快速以太网 比共享式以太网的 端口带宽提高了 10 倍以上 充分保证信息交换的实时性 同时也使各种分布式功能成为 可能 例如全站逻辑闭锁等 NSD500 单元测控装置与后台及总控之间采用双以太网配置 利用双以太网 可以实现 双网冗余及动态流量平衡两种通讯方式 两种通讯方式可以在线调整 NSD500 单元测控装置与后台系统之间的通讯符合 TCP IP 协议族要求 值得一提的是 其传输层采用了 UDP 广播及 UDP IP 点对点两种协议 没有采用 TCP 的原因在于 我们电 力系统实时监控的根本要求在于其实时性 TCP 虽然能保证传输质量 但其时延是我们所 难以把握的 而 UDP 恰好有实时性强的特点 它能在同一时间将信息传递给所有的节点 其传输可靠性差的缺陷可通过网络应用层的协议来弥补 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 10 NSD500 单元测控装置与后台系统之间通讯的应用层采用国际标准 IEC60870 5 103 的 应用层 由于是等同采用 故具有极强的互操作性 其他厂家的支持 IEC60870 5 103 规 约的智能电子设备可以很方便地接入本系统 3 3 NSD500 单元测控装置与智能设备 IED 通讯 3 3 NSD500 单元测控装置与智能设备 IED 通讯 NSD500 单元测控装置除了直接采集现场信号和控制操作外 还具备与智能设备 IED 通讯的功能 变电站内智能设备很多 其中最多的是各种保护设备 变电站保护设备通常以线路或 变压器等站内一次运行间隔划分 因此从理论上讲 将每个运行间隔的保护装置连接到各 自间隔的监控设备而上网是合理的 但实际操作中也有一定困难 例如保护 监控各自组 屏时 如果采用一对一联通讯电缆势必造成施工和维护的麻烦 另外 通常变电站内的保 护设备和监控设备分属于不同的职能部门管理 采用上述方法也可能存在一些管理上的不 便 除了保护装置外 还有一些智能设备需要接入计算机监控系统 例如小电流接地选线 装置 直流系统测量装置等 这些智能设备不属于任何一个运行间隔 综上所述 NSD500 单元测控装置中央控制单元 NSD500 CPU 与智能设备的通讯功能主 要针对几种常见的变电站保护设备 该部分具有 2 个串行通讯接口 RS232 RS422 RS485 可选 3 4 配置信息的存储 3 4 配置信息的存储 NSD500 单元测控装置的配置信息包括许多内容 如间隔序号 间隔名称 IP 地址 CAN 网 I O 配置信息 控制闭锁虚拟开入等 这些信息均可通过配置软件配置并通过网络 下载到测控装置的 NSD500 CPU 模件中 3 5 对控制出口电源的监控 3 5 对控制出口电源的监控 NSD500 单元测控装置对于控制的安全性作了专门设计 其中一个最大的特点就是由 NSD500 CPU 模件对控制出口电源进行监控 详细情况参阅第 6 章 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 11 3 6 GPS 分同步接口 3 6 GPS 分同步接口 为了实现全站 SOE 分辨率达到 1mS NSD500 单元测控装置接受 GPS 的分同步信号以同 步所有测控装置的时钟 GPS 的分同步对时方式有两种 1 5V 24V 有源对时方式 J2 的 1 2 端子 2 RS485 对时方式 J2 的 3 4 端子 NSD500 CPU 模件上 JT1 JT2 1 2 短接 表示是 5V 24V 有源对时方式 2 3 短接 表示是 RS485 对时方式 3 7 NSD500 CPU 外部接线端子定义 3 7 NSD500 CPU 外部接线端子定义 NSD500 CPU 模件如图 3 7 1 所示 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 12 CLK CLK CLK 485 TXD T1 RXD T1 R1 GND R1 TXD1 RXD1 TXD2 RXD2 NET2 NET1 TXD T2 RXD T2 R2 GND R2 CLK 485 GND 485 图 3 7 1 NSD500 CPU 外部接口 图中 NET1 NET2 是双以太网通讯接口 J1 是对外通讯的两个串口 J2 是分脉冲对时 输入接口 支持两种方式输入 有源 5V 24V RS485 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 13 第四章 人机界面 MMI 第四章 人机界面 MMI NSD500 系列单元测控装置具有一个 MMI 面板 用于显示实时数据和当地控制操作 它的主要功能如下 1 LED 显示 用于显示装置的电源和主要部件的工作状态 当装置进行控制操作时 指示所做的控制及结果情况 2 LCD 显示 用于显示实时数据 记录 配置情况等 其中可由用户自定义 8 幅显示 画面 当地控制操作时显示按键序列 3 键盘 用于翻阅 LCD 显示画面 进行当地控制操作 4 远方 当地 切换开关 用于切换装置的控制方式 5 联锁 解锁 切换开关 用于切换控制闭锁状态 4 1 LED 显示 4 1 LED 显示 NSD500 系列单元测控装置面板上有 15 个发光二极管 自上而下分别定义为 L1 L15 其显示状态及内容如下表 序号 显示内容 亮 灭 L1 Vcc 正常 故障 L2 控制使能 使能 不使能 L3 合 合动作 L4 分 分动作 L5 控制成功 成功 L6 操作条件不满足 不满足 L7 控制超时 超时 L8 远方 当地 远方 当地 L9 联锁 解锁 联锁 解锁 L10 装置运行 运行 L11 网卡 通讯故障 故障 正常 L12 网卡 通讯故障 故障 正常 L13 模件故障 故障 正常 L14 装置配置错 错 对 L15 装置电源故障 故障 正常 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 14 4 2 LCD 显示 4 2 LCD 显示 LCD 显示内容如下 1 显示实时数据 用于显示本单元采集的实时信息 包括开入状态 开出状态 模拟 量和虚拟开入状态 2 显示操作记录 用于当地操作的记录显示 包括操作对象 操作性质和操作时间 3 显示装置工作状态 用于显示 I O 模件状态 表示模件故障 表示模件 正常 4 显示配置情况 5 显示用户自定义画面 可用于显示由组态软件生成的 8 幅自定义画面 如单元接线 图等 1 显示实时数据 2 显示记录 3 显示装置状态字 4 显示配置表 5 用户自定义画面 1 显示开入状态 2 显示开出状态 3 显示模拟量 4 显示虚拟开入 5 SOE记录 6 模件实时数据 7 模件精度校正 1 单元地址 2 控制按键序列 3 模件参数 一级菜单 二级菜单 NSD500 系列测控装置上电时进入一级菜单 可用 光标向上健 光标向 下键 移动光标条 然后用 ENT 确认键 选择该菜单 进入二级菜单或具体内容显示 当在二级菜单时 可按 ESC 取消键 M 菜单键 退回到一级菜单 当从菜单进入具体内容显示时 可按 C 取消键 退回到当前菜单 或按 M 菜 单键 退回到一级菜单 另外在内容显示画面上有 符号时 可按 PgUp 上翻一页 键 切换到上一页 有 符号时 可按 PgDn 上翻一页键 切换到下一页 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 15 通过 显示实时数据 菜单项可以观察本测控装置采集的信息 显示开入状态 显 示开出状态 显示模拟量 显示虚拟开入 分别显示各项信息 通过 模件实时数据 可以选择显示各I O模件的实时数据 并且显示各物理量的具体意义 通过 模件精度校正 菜单项可以校正 I O 模件精度 NSD500 系列测控装置 I O 模件 中 需要精度校正的有两种 NSD500 DLM NSD500 PTM 这些模件都具有自动跟踪频率变化 及标准信号自动调节功能 没有电位器等可调节部件 参数由 EEPROM 保存 掉电不丢失 在 NSD500 装置上 选择 模件精度校正 子菜单 按照屏幕提示 接入标准源就可选择自动 校正 由于模件精度在未调试前 精度就比较高 为了防止误校正 如果标准源不满足要求 角度误差超过 3 度 电压 电流误差超过 5 测控装置会拒绝校正 显示记录 菜单项可以显示在装置上的就地操作记录信息 显示装置状态字 可 以显示模件状态 表示模件故障 表示模件正常 4 3 按键 4 3 按键 装置菜单系统按键布置如图 4 3 1 所示 它主要用于 LCD 显示内容的选择切换 M 光标上移键光标上移键 光标右移键光标右移键 确认键确认键上翻一页键上翻一页键取消键取消键 光标下移键光标下移键光标左移键光标左移键下翻一页键下翻一页键菜单键菜单键 装置操作按键布置如图 4 3 2 所示 操作按键主要用于就地的控制操作 操作规则由组 态软件决定 如 2011 隔离刀闸合操作的组态操作规则为 2011 合确认执行 则依次按键 2 0 1 1 合 确认 执行 就地进行控制操作 在按 执行 键前可 采用 光标左移键 删除前一个按键输入 也可用 C 取消键 删除所有输入 另外 只有在用户自定义画面上并且监控装置处于 就地 态时方可在就地进行控制操作 图 4 3 1 NSD500 装置菜单系统按键布置 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 16 在装置上进行断路器控制时 可选择 有压合 无压合 合环 试验合 自动 准同期 控制方式 合 分 执行 图 4 3 2 NSD500 装置操作按键布置图 4 4 切换开关 4 4 切换开关 监控装置上有两把切换开关 就地 远方 联锁 解锁 它们用于控制方式的选择 就地 远方 切换打到 远方 时可进行调度遥控 站级后台遥控 打到 就地 时只可 在监控单元就地操作 联锁 解锁 切换开关用于进行控制操作时是否进行逻辑闭锁检查 打到 联锁 位置进行逻辑闭锁检查 打到 解锁 则不进行逻辑闭锁检查 逻辑闭锁规则 由组态软件决定 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 17 第五章 I O 模件 第五章 I O 模件 目前根据变电站的需要 共开发了五种型号的标准 I O 模件 分别用于采集开关量信号 输入 直流和交流模拟量输入 控制输出和同期控制输出 在今后的实际工程应用中还可根 据需要增加模件类型 5 1 开关量信号输入采集模件 NSD500 DIM 5 1 开关量信号输入采集模件 NSD500 DIM NSD500 DIM 模件用于采集站内的开关量信号 例如开关 刀闸的位置接点信号 保护 及各种告警信号等 NSD500 DIM模件采用CAN网与NSD500 CPU模件通讯 在板地址拨码用以确定模件在CAN 网络上的地址 拨码开关拨到 ON 表示 1 OFF 表示 0 NSD500 DIM 模件可任意 安装在机箱槽位上 其地址取决于在机箱上的位置 第一个 IO 槽位地址为 1 依次递增 NSD500 DIM 模件通过采用光电隔离等抗干扰措施 以提高采集信号的可靠性 滤波延 时等参数可用 NSD500 组态软件定义 图 5 1 1 是 NSD500 DIM 接线示意图 NSD500 DIM 性能指标如表 5 1 1 所示 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 18 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1010 1111 1212 1313 1414 1515 1616 1717 1818 1919 2020 2121 2222 2323 2424 2525 2626 2727 2828 2929 3030 3131 3232 3333 3434 3535 3636 图 5 1 1 NSD500 DIM 接线示意图 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 19 表 5 1 1 开关量信号输入采集模件 NSD500 DIM 性能指标 表 5 1 1 开关量信号输入采集模件 NSD500 DIM 性能指标 序号 名称 性能 1 输入信号点数 32 点 2 输入信号电平 220VDC 或 110VDC 订货时须注明 3 输入信号接法 共阴或共阳 4 SOE 分辨率 1ms 5 抗干扰指标 快速瞬变 4 级 抗浪涌 4 级 6 绝缘性能 绝缘电阻 50M 绝缘强度 2000V 50Hz 1 分钟 7 滤波延时 缺省为 60mS 用户可组态定义 8 信号门槛电平 输入信号为 220V 时 门槛值 110V 110V 时 门槛值 50V NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 20 5 2 直流模拟量输入信号采集模件 NSD500 AIM 5 2 直流模拟量输入信号采集模件 NSD500 AIM NSD500 AIM 模件用于采集站内的直流模拟信号 例如主变温度 室温 直流母线电压 等经过变送器后输出的 0 5V 或 0 20mA 或 4 20mA 的信号 NSD500 AIM 模件上 E1 E8 中 的某一跳线柱跳上 表示该通道采集的是 0 20mA 电流信号 断开表示该通道采集的是 0 5V 电压信号 NSD500 AIM模件采用CAN网与NSD500 CPU模件通讯 在板地址拨码用以确定模件在CAN 网络上的地址 拨码开关拨到 ON 表示 1 OFF 表示 0 NSD500 AIM 模件可任意 安装在机箱槽位上 其地址取决于在机箱上的位置 第一个 IO 槽位地址为 1 依次递增 NSD500 AIM 模件通过采用继电器隔离等抗干扰措施 以提高采集信号的可靠性 图 5 2 1 是 NSD500 AIM 接线示意图 NSD500 AIM 性能指标如表 5 2 1 所示 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1010 1111 1212 1313 1414 1515 1616 4 20mA4 20mA0 5v0 5v 4 20mA4 20mA0 5v0 5v 4 20mA4 20mA0 5v0 5v 4 20mA4 20mA0 5v0 5v 4 20mA4 20mA0 5v0 5v 4 20mA4 20mA 0 5v0 5v 4 20mA4 20mA0 5v0 5v 4 20mA4 20mA0 5v0 5v 图 5 2 1 NSD500 AIM 接线示意图 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 21 表 5 2 1 直流模拟量输入信号采集模件 NSD500 AIM 性能指标 表 5 2 1 直流模拟量输入信号采集模件 NSD500 AIM 性能指标 序号 名称 性能 1 输入信号点数 8 点 2 输入信号类型 0 5V 或 0 20mA DC 3 输入信号接法 差分接入 4 精度 0 5 5 抗干扰指标 快速瞬变 4 级 抗浪涌 4 级 6 绝缘性能 绝缘电阻 50M 绝缘强度 1000V 50Hz 1 分钟 7 信号采集周期 0 5s 8 隔离方式 继电器隔离 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 22 5 3 交流量输入采集及控制模件 NSD500 DLM 5 3 交流量输入采集及控制模件 NSD500 DLM NSD500 DLM 模件用于采集站内一条线路的交流信号 以及断路器的控制 可自动检同 期 无压 电动刀闸或其它对象的控制 如变压器分接开关 风机组及保护装置远方复归 等 NSD500 DOM 模件是继电器输出接口模件 对于需输出控制的单元 两模件要配合使用 另外 NSD500 DLM 模件有 3 个手动把手空接点输入 这样屏柜上安装手动把手控制断路器 时 手动控制输出具有同期闭锁功能 并能保证 NSD500 测控装置输出的合后 分后位置与 断路器位置一致 NSD500 DLM模件采用CAN网与NSD500 CPU模件通讯 在板地址拨码用以确定模件在CAN 网络上的地址 拨码开关拨到 ON 表示 1 OFF 表示 0 NSD500 DLM 模件如果没 有控制输出 则可安装在机箱任意一个 I O 槽位上 NSD500 DLM 模件如果有控制输出 对 于半机箱 NSD500 DLM 模件需安装在第 2 个 I O 槽位上 其地址为 2 NSD500 DOM 模件需 安装在第 3 个 I O 槽位上 对于整机箱 NSD500 DLM 模件需安装在第 2 n 1 个 I O 槽位 上 其地址为 2n 1 NSD500 DOM 模件需安装在第 2n 个 I O 槽位上 n 1 2 3 4 NSD500 DLM 模件 NSD500 DOM 模件需相邻安装 第一个 IO 槽位地址为 1 依次递增 NSD500 DLM 模件通过采用变压器隔离 光电隔离等抗干扰措施 以提高采集信号及输 出控制的可靠性 操作电源由 NSD500 CPU 模件控制 以保证即使在 NSD500 DLM 板上任一元 器件故障的情况下都不会误出口 NSD500 DLM 模件具有自动跟踪频率变化及标准信号自动调节功能 没有电位器等可调 节部件 参数由 EEPROM 保存 掉电不丢失 图 5 3 1 是 NSD500 DLM 接线示意图 NSD500 DLM 性能指标如表 5 3 1 所示 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 23 1 2 3 5 9 11 13 17 18 4 6 10 3U0 Ua Ub Uc Un Ia Ia Ia 12 Ib Ib Ib 14 Ic Ic Ic 手分按钮 7 8 Us 15 16 手合按钮 19 20 21 22 23 24 手动预合按钮 3I0 图 5 3 1 NSD500 DLM 接线示意图 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 24 表 5 3 1 交流量输入采集及控制模件 NSD500 DLM 性能指标 表 5 3 1 交流量输入采集及控制模件 NSD500 DLM 性能指标 序号 名称 性能 1 输入信号点数 1 5 个交流电压 4 个交流电流 根据前 3 个交流电压 前 3 个交流电流可计算出频率 功率因数 相电压 线 电压 相电流 有功 无功 第 5 个交流电压是同期电 压 2 3 个手动把手空接点输入 2 输入信号范围 输入交流电压 AC 57 74V 或 100V 输入交流电流 AC 5A 或 1A 订货时须注明 见注 3 输入信号接法 Y Y0 V 型接法 4 精度 电压 电流 频率 0 2 功率 功率因数 0 5 5 抗干扰指标 快速瞬变 4 级 抗浪涌 4 级 6 绝缘性能 绝缘电阻 50M 绝缘强度 2000V 50Hz 1 分钟 7 每周波采样点数 32 点 8 测量回路功耗 交流电压回路 每相 0 5VA 交流电流回路 每相 0 75VA 9 过载能力 交流电流 电压回路 1 2 倍额定值 连续工作 注 NSD500 DLM 模件上 J1 J4 跳线柱跳上 表示采集的是 5A 电流信号 断开表示采集的是 1A 电流信号 5 3 1 同期功能及同期合闸过程 5 3 1 同期功能及同期合闸过程 NSD500 DLM 模件具有自动准同期合闸功能 以 A 相电压与同期电压作同期判别 同期 电压可以是相电压 也可以是线电压 两电压相位必须一致 5 3 1 1 同期合闸操作 A DA D 整形整形 测频 测相 测频 测相 Ua Usa Us Ul 放大 Ua Usa Us Ul 放大 Ua Usa幅值Ua Usa幅值 fs fl fs fl 图 5 3 3 同期合闸原理框图 图 5 3 3 是同期合闸原理框图 同期操作过程如下 1 A 相电压与同期电压经过变压器隔离及放大后 输入 A D 转换器 经计算得到 US NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 25 UL的幅值 2 US UL经波形整形后得到方波 输入 NSD500 DLM 模件 CPU 经测频 测相运算 得 到 US UL的频率 fS fL以及两个波形的相位差 3 经 NSD500 DLM 模件 CPU 判断 当 a US UL U 允许合闸电压差 并且 US UL 60 额定值 b fS fL f 允许合闸频率差 或 LS ff 1 允许合闸滑差周期 c 允许合闸相位差 已考虑了合闸导前时间 以上三个条件满足时 NSD500 DLM 发出合闸脉冲 合闸脉冲宽度为 2 倍合闸导前时间 5 3 1 2 无压合闸操作 1 计算 US UL电压幅值及 fS fL 2 若 US UL两电压至少有一电压小于 30 额定值 则合闸输出 否则无压合失败 5 3 1 3 合环合闸操作 1 计算 US UL电压幅值及 fS fL 2 若 US UL两电压均大于 60 额定值 fS fL 频率相同 两相角差小于允许合闸相位差 则合环合闸输出 否则合环合闸失败 5 3 1 4 自动准同期合闸操作 1 计算 US UL电压幅值及 fS fL 2 若 US UL两电压至少有一电压小于 30 额定值 则执行无压合闸操作 3 若 US UL两电压均大于 60 额定值 并且频率不同 则执行同期合闸操作 4 若 US UL两电压均大于 60 额定值 并且频率相同 则执行合环合闸操作 如均不满足以上条件 则自动准同期合闸失败 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 26 5 4 交流电压信号采集及控制模件 NSD500 PTM 5 4 交流电压信号采集及控制模件 NSD500 PTM NSD500 PTM 模件用于采集 8 路交流电压信号 一般用于采集两条母线电压信号 以及 8 个电动刀闸或其它对象的控制 对于需输出控制的单元 NSD500 PTM 模件要与 NSD500 DOM 模件配合使用 当 NSD500 PTM 模件与 NSD500 DOM 模件配合使用时 NSD500 DOM 模件的第 一个对象 断路器 可作为普通对象控制输出 NSD500 PTM模件采用CAN网与NSD500 CPU模件通讯 在板地址拨码用以确定模件在CAN 网络上的地址 拨码开关拨到 ON 表示 1 OFF 表示 0 NSD500 PTM 模件如果没 有控制输出 则可安装在机箱任意一个 I O 槽位上 NSD500 PTM 模件如果有控制输出 对 于半机箱 NSD500 PTM 模件需安装在第 2 个 I O 槽位上 其地址为 2 NSD500 DOM 模件需 安装在第 3 个 I O 槽位上 对于整机箱 NSD500 PTM 模件需安装在第 2 n 1 个 I O 槽位 上 其地址为 2n 1 NSD500 DOM 模件需安装在第 2n 个 I O 槽位上 n 1 2 3 4 NSD500 PTM 模件 NSD500 DOM 模件需相邻安装 第一个 IO 槽位地址为 1 依次递增 NSD500 PTM 模件通过采用变压器隔离 光电隔离等抗干扰措施 以提高采集信号及输 出控制的可靠性 NSD500 PTM 模件具有自动跟踪频率变化及标准信号自动调节功能 没有电位器等可调 节部件 参数由 EEPROM 保存 掉电不丢失 图 5 4 1 是 NSD500 PTM 接线示意图 NSD500 PTM 性能指标如表 5 4 1 所示 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 27 1 2 3 5 9 11 13 17 18 Ua1 Ub1 Uc1 4 6 10 12 14 7 8 15 16 19 20 21 22 23 24 3U01 Ua2 Ub2 Uc2 3U02 图 5 4 1 NSD500 PTM 接线示意图 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 28 表 5 4 1 交流电压信号采集及控制模件 NSD500 PTM 性能指标 表 5 4 1 交流电压信号采集及控制模件 NSD500 PTM 性能指标 序号 名称 性能 1 输入信号点数 8 路交流电压 根据前 3 个交流电压 可计算出第一母线的频率 相电压 线电压 根据第 5 6 7 交流电压 可计算出第二母线 的频率 相电压 线电压 2 输入信号电平 AC57 74V 或 AC100V 3 输入信号接法 各相独立输入 4 精度 电压 频率 0 2 5 抗干扰指标 快速瞬变 4 级 抗浪涌 4 级 6 绝缘性能 绝缘电阻 50M 绝缘强度 2000V 50Hz 1 分钟 7 每周波采样点数 32 点 8 测量回路功耗 交流电压回路 每相 0 5VA 9 过载能力 交流电压回路 1 2 倍额定值 连续工作 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 29 5 5 继电器输出接口模件 NSD500 DOM 5 5 继电器输出接口模件 NSD500 DOM NSD500 DOM 模件是继电器输出接口模件 对于需输出控制的单元 NSD500 DOM 模件要 与 NSD500 DLM 模件或 NSD500 PTM 模件配合使用 对于半机箱 NSD500 DLM 模件或 NSD500 PTM 模件需安装在第 2 个 I O 槽位上 NSD500 DOM 模件需安装在第 3 个 I O 槽位 上 对于整机箱 NSD500 DLM 模件或 NSD500 PTM 模件需安装在第 2 n 1 个 I O 槽位上 NSD500 DOM 模件需安装在第 2n 个 I O 槽位上 n 1 2 3 4 NSD500 DLM 模件 或 NSD500 PTM 模件要与 NSD500 DOM 模件相邻安装 当 NSD500 DOM 模件与 NSD500 PTM 模件 配合使用时第一个对象 断路器 可作为普通对象控制输出 NSD500 DOM 模件通过采用光电隔离 继电器隔离等抗干扰措施 以提高输出控制的可 靠性 继电器操作电源由 NSD500 CPU 模件控制 以保证即使在 NSD500 DOM 模件上任一元器 件故障的情况下都不会误出口 图 5 5 1 是 NSD500 DOM 模件接线示意图 NSD500 DOM 模件性能指标如表 5 5 1 所示 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 30 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 36 断路器合后保持 断路器同期合 断路器分 2合 2分 2合分公共端 3合 3分 3合分公共端 4合 4分 4合分公共端 5合 5分 5合分公共端 6合 6分 6合分公共端 7合 7分 7合分公共端 8合 8分 8合分公共端 断路器同期合 断路器分 断路器合分公共端 断路器合后保持 断路器分后保持 断路器手动同期输出 图 5 5 1 NSD500 DOM 接线示意图 NSD500 系列超高压测控装置技术使用说明书 31 表 5 5 1 继电器输出接口模件 NSD500 DOM 性能指标 表 5 5 1 继电器输出接口模件 NSD500 DOM 性能指标 序号 名称 性能 1 输出点数 断路器控制输出 2 合 2 分 2 合后 1 分后 1 手动同期输出 其中 1 合 1 分有一公共端 14 点 7 个对象 合 分 合分 公共端