NS 9000变电站自动化系统.doc

目 录第一部分 NS 9000变电站自动化系统概述1第二部分 NS 9000监控系统5第三部分 NS 9000产品系列193.1 NS 900系列装置简介193.2 NS 901线路保护测控装置253.3 NS 911变压器主保护装置403.4 NS 912 变压器后备保护测控装置 503.5 NS 913 低压变压器保护测控装置 613.6 NS 921 电容器保护测控装置 703.7 NS 931 备用电源自投装置 833.8 NS 941 电动机综合保护测控装置 943.9 NS 942 电动机差动保护装置1063.10 NS 951 综合测控装置 1143.11 NS 952 通讯管理单元 1193.12 NS 953 PT并列装置 121概述、系统特点1 概述NS 9000变电站自动化系统是南京南自科技发展有限公司在总结了国内外该领域多年应用经验的基础上，研制的新一代变电站自动化系统。NS 9000变电站自动化系统着眼于当前国际发展趋势，广泛吸取了国内外变电站自动化系统现有的先进技术和成熟经验，提供了适合于电力、水利、石油、化工等行业各个电压等级的变电站自动化系统完整的解决方案。2 系统特点 完整的变电站自动化解决方案，以高性能的子系统构成优异的变电站自动化系统，系统扩展方便、灵活，能满足变电站设备的扩展和系统功能的增加。 面向变电站的整体设计，将保护、测量、控制、通讯融为一体，通盘考虑，大大减少了用户现场的调试量。 采用先进的现场总线通信方式，标准的IEC60870-5-103通讯规约，大大提高了通讯速率以及系统的可靠性。 间隔层采用具有强大数据处理能力的DSP（数字信号处理）技术、双处理器结构、快速高精度采样 、高可靠的电磁兼容设计以及电能质量检测功能。 间隔层可集中组屏也可按站内一次设备分布式配置，直接安装在开关柜上，既相对独立又节省了投资。 继电保护功能独立，完全不依赖于通讯网，仅通过网络层交换信息。 友好的人机界面，全汉化菜单式操作，使用户操作更方便。233 系统构成系统采用分层分布式结构：间 隔 层：由分布式微机保护测控装置构成，包括NS 901线路保护测控装置、NS 911变压器主保护装置、NS 912变压器后备保护测控装置、NS 921电容器保护测控装置、NS 931备用电源自投装置、NS 941电动机保护测控装置、NS 951综合测控装置等，集保护、测量、控制功能为一体。网 络 层：采用现场总线通信方式，可选用屏蔽双绞线、光纤或其他类型的通信介质联网，主要完成间隔层和变电站层间的数据交换。变电站层：由变电站监控和管理系统构成，主要完成全站信息的收集与综合处理，并负责与调度端通讯。变电站层可灵活组态，适应各种不同的硬件配置，可配置为一体化机，也可组成局域网，配置为操作员工作站、远动工作站及工程师工作站等，以及用户需要的其他功能的工作站。图1系统功能4 系统功能4.1 数据采集及处理功能完成开关量、模拟量、电度量等信息的采集及处理，并将处理后的信息上传。4.2 控制操作功能控制各电气间隔的断路器、电动隔离刀闸的分闸/合闸操作，控制变压器的有载调压。控制操作可由站级工作站实现，也可在各间隔层测控终端通过手动操作完成。4.3 报警及事件记录功能将遥测越限、正常遥信变位、事故变位、SOE、保护信息、遥控记录、操作记录等信息集中统一管理，分类记录并处理。4.4 历史记录功能负责定期地将处理后的数据保留入历史库，以供趋势分析、统计计算之用。4.5 显示打印功能支持多窗口、分层显示各种接线图、地理图、系统图、曲线、潮流图、事件列表、保护信息、报表、棒图等。可人工、自动或定时打印各种报表、曲线、事件等。4.6 保护设备管理功能保护设备库管理、定值召唤及设置定值、保护信息的处理等。4.7 小电流接地选线功能(选配)发生小电流单相接地时，系统自动报警并显示出接地的线路及相别。4.8 电压无功控制功能（选配）按十五区图以手动或自动方式进行电压无功控制(VQC)。4.9 故障录波分析功能对系统采集的扰动数据处理保存，并进行波形显示、故障分析、打印等。4.10 操作票系统功能能生成、预演、执行、管理及打印操作票。4.11 防误操作闭锁控制功能（选配）系统软件对所采集的信号量可实行防误闭锁，对非采集量可与“五防”电子钥匙通信，获取状态信息，再进行防误闭锁。概 述1 概述NSPRO监控系统制作平台是基于Microsoft 的WindowsNT及 Window2000的综合自动化集成化开放式应用平台，适合于各级电力保护及调度部门的实时监控系统。监控系统不仅具备基本的监控和数据采集（SCADA）功能，还包括微机保护设备的监视信息采集及分析等管理功能，并且还具备了与管理信息系统（MIS）互联，构成更大规模的信息系统的功能。监控系统是集我们在SCADA系统，综合自动化及微机保护方面的研究开发经验，并参考了国内外同类产品，建立在最新软硬件技术基础上的综合多功能的全新系统。监控在系统的整体技术指标、可移植性、可扩展性、数据一致性、安全性、实时性等方面都突破了以往同类系统的局限，在易操作、易维护及人机界面友好上也充分发挥了现代计算机技术带来的方便，其设计视野宽广，可以满足用户多方面的需求。监控系统的主要技术特点如下： 监控系统是一个高度集成的应用平台，在平台上综合了SCADA、保护设备管理、信息管理、操作票管理等功能，并向远程网络系统开放。 监控系统的体系结构采用网络分布式，数据及进程可动态迁移，极大地发挥硬件资源的潜力，提高了系统的可靠性，优化了系统性能。 监控系统的软件支撑系统采用了微软（Microsoft）的Windows NT（Window2000）操作系统，能更好的与世界先进的系统接轨，保证本系统的连续发展及可维护性。 监控系统数据库采用了透明数据管理方式，数据库的描述采用面向对象利用人机交互图形描述，使繁杂的工作更简单更方便，也提高了系统的可维护性。 监控系统的设计目标是不依赖于硬件系统独立于硬件平台的，可在多种硬件平台（包括各种体系的工作站、微机及小型机），我们推荐使用工控机作为硬件平台。 监控系统的软件实行是利用建立在ActiveX基础上的32位的MS Visual C+及MS Visual Basic及其它软件编译平台，采用面向对象的设计思想，软件功能模块可重新系统组态，保证了系统的可扩展性及可维护性 监控系统基于全图形的人机界面，各功能节点机具有统一风格的操作方式，易学易用。其人机界面机具有多种图形画面功能，同时支持多媒体功能。 监控系统以全双工方式同各种类型的IEC 60870-5-103、POLLING和CDT规约的厂站设备通信，并可实现多种方式的透明、半透明、不透明规约转换及转发。 监控系统实现多机热备，自动切换，提高了硬件可靠性，软件系统具有多种安全保密措施。监控系统可满足工业界最严格的安全性要求。 监控系统还具有异地系统维护、系统调试、软件更新、故障排除等功能。 监控系统中提供了多种可供用户选择的功能，例如： 采用智能IC卡管理操作员的上下岗及各种操作，以提高系统的安全性 可采用GPS-TD卫星时钟，提高系统的定时准确性，更好的解决全网SOE分辨率问题 画面转换为AV信息，可在电视屏幕上可见并可利用无线鼠标实现远程操作 提供故障录波功能技术特点2 技术特点“监控”的设计思想不同于以往所见到一些电力自动化系统，并不是为哪一个或哪一类电力自动化系统设计的，它是用来开发具体应用系统的一个平台或称为制作软件包。“监控”一方面采用了微内核的设计思想，系统核心部分提供了最基本的实时监控软件的功能；另一方面采用了开放的设计思想，实现了功能有效增加及裁剪，“监控”提供了大量的功能模块，并允许用户自主开发功能模块。正是因为采用以上两项技术，才使用户可根据具体需要设计、拼装符合自我要求的自动化系统。“监控”采用了微内核的调度机制、开放分布式的系统结构、层次化的功能实现方式、面向目标的设计方法；系统实时数据库是层次关系型结构；人机界面采用智能图形化交互方式。“监控”层次结构图如下：图2 “监控”的网络基础由TCP/IP、SOFTBUS、NSM三部分组成:1、TCP/IP是“监控”的网络传输、会话层，它与具体的操作系统、网络类型无关，可实现网络异构互连。2、SOFTBUS负责“监控”网络消息驱动、可以挂接任意功能模块。各摸块可以进行数据交互、消息传递，同时也可截获SOFTBUS消息进行处理。SOFTBUS采用的是安全广播和组通讯机制。3、NSM用于存放“监控”各种数据，它采用强一致的方法实现网络数据共享。微内核是“监控”的最基本核心，负责系统的总体运行。由任务调度、消息管理、系统时钟组成。“监控”是一个开放的系统，体现在：1、数据通讯标准开放，“监控”网络传输、SOFTBUS，网络共享内存等机制的调用接口均以库函数的形式提供，开发者可以截获和发送各种数据。2、模块调用方法开放，“监控”基本模块的调用接口以库函数的形式存在，模块可嵌入。3、数据格式开放，“监控”无论网络数据、消息格式还是数据文件格式均公布其标准，同时提供读写调用库函数。为了方便与其它系统的配合，“监控”还支持ODBC，可以将数据转换成多种格式，如SQL SERVER、ACCESS、SYBASE、ORACLE、EXCEL等。此外“监控”含有丰富的功能模块，用户在进行系统组态时可以根据需要自由选择或利用“监控”函数库自行开发。“监控”功能模块分为基本模块、选择模块。基本模块完成SCADA系统常备的功能，由数据处理、事件记录，历史记录、打印管理、监控界面等组成。选择模块含有“监控”的高级功能，由数据统计、数据计算、事故追忆、保护设备管理、外围组件管理、操作票管理、数据转换等组成。监控系统的软件结构如下：（1）软件平台的整体结构如下图所示：(2)SCADA部分软件结构图SCADA部分软件结构图如下图所示：SCADA部分软件结构图如下图所示：（图3）SCADA部分软件结构图应用事例系统3 应用事例系统3.1 变电站综合自动化系统:在变电站综合自动化系统中监控系统可以非常方便的组态出后台监控系统,监控系统具有多种规约解释器,可与国内外主流生产厂家的设备相连,系统制作灵活方便,调试方便.选用高档微机的硬件平台。采用双口CAN卡、串口(RS232)、RS485、以太网LAN网等与设备相连。变电站的模式：调度转发介质CAN总线ET发介CAN质（一）NSPRO单机带转发（二）前置主备/后台工作站CAN总线调度工作站工作站通信管理机MODEM前置主机前置备机Swith/Hub转发介质（三）前置主备/后台主备CAN总线调度后台主机后台备机通信管理机MODEM前置主机前置备机Swith/Hub转发介质（四）调度自动化系统结构如图：系统说明4 系统说明4.1 硬件技术说明4.1.1 硬件平台监控系统是一个集成化开放式应用平台，可以在各种不同体系结构不同档次的硬件平台上运行。用户可以根据实际应用环境及需求，选择不同的硬件配置，以最大限度的满足所求。4.1.2 网络构成监控系统为保证系统数据通讯的高可靠性，可采用双重网络结构。在运行过程中某一网络节点出现故障时，不会影响整个系统的正常工作。4.1.3 打印设备监控系统的打印设备可以选择各种打印机。喷墨打印机、激光打印机或点阵打印机都可以使用，也可以使用网络打印机直接上网工作。4.1.4 多倍冗余结构监控系统采用面向对象的设计思想，并且利用了进程的“动态迁移”这一最新网络技术，可以实现同一模块在多个节点机上自动地迁移。当某节点出现故障时，监控系统可自动将其节点上运行的所有进程自动迁移到另一节点机上运行，不会影响整个系统的运行。4.1.5 远程联网通讯服务器为了实现与其它计算机系统或其它人员监视有关数据，监控系统中加入了远程联网通讯服务器。4.1.6 多媒体工作站监控系统中的每个工作站都可以配置声霸卡、触摸屏等设备，可以实现动画、语音提示、语音报警等多种多媒体功能4.1.7 智能IC卡人员管理监控系统中加入了智能IC卡工作人员管理，操作人员每人一卡，只有有卡人员才可以进行各种操作并且可将每次操作的时间、步骤记录在卡上以便查询。4.1.8 时钟系统监控系统配备全球定位系统卫星同步时钟GPS-TD，该设备可提供精确度很高的标准时间，同步主站各工作站时钟并通过软件同步全网的时间，配备GPS时钟后，将能很好地解决全网SOE分辨率问题。4.1.9 AV监视系统监控系统还可以利用普通电视作为监视设备，利用电视的AV头并提供无线鼠标，可以使值班员在电视屏幕前操作，并且不影响正常的电视接收。4.2 监控系统软件模块说明4.2.1 SCACA功能软件模块4.2.1.1 数据采集功能模块数据采集负责解释RTU报文，进行预处理，将各RTU数据汇总后发向主站端数据处理进程，同时也负责将主站端的操作和控制命令转化成RTU命令报文下发至RTU，返回执行结果等。数据采集程序位于专用的前置处理设备中，一切规约参数、数据均由主站下发，因而该装置适用范围广，RTU的改变无需改变装置，只要将规约参数重新下装即可。前置装置采用多CPU板并行处理通讯，直接上网，紧耦合方式，从根本上解决了通讯处理在整个SCADA系统中的瓶颈问题。前置装置自身又具有双电源等安全保护，可靠性很高。4.2.1.2 数据处理功能模块（1）遥测处理遥测处理可疑分子进行越限检查，产生报警（三对上下限表示不同程度），还可以进行电压正常、异常统计，电压合格率计算，电流变化率计算，功率因数计算等。所有计算均可以产生相应的报警。死区系数用户可以设定。还可以进行代路、对端处理。（2）遥信处理遥信处理可以进行变位报警（正常变位和事故变位）、统计断路器的开断次数、对SOE进行处理、显示、打印等。本系统的遥信处理具有双遥处理功能，对各种保护信号也可作为遥信处理。（3）电度脉冲处理电度处理将脉冲量分别累计在5分钟、15分钟、1小时、天、月、年统计中，以避免误差的累积。本SCADA甚至可以在停运后部分地恢复电度累计值。电度处理对电度进行峰谷平段化分，可以分别统计。4.2.1.3 人机界面功能模块系统提供了丰富的人机交互交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远地显示功能，可显示接线图、地理图、系统图、曲线、潮流图、事件列表、随机事件控制板、报表、波形仪、分析图、信息窗、三维立体棒图等。具有母线变色、实时曲线、电压棒图、有功分布分析、潮流动态显示、报警器件闪烁、报警确认变色、图元条件变色、在线帮助等功能。还可以进行事故重演、事故推画面。4.2.1.4 图形系统及打印模块图形系统既是系统人机接口，也是交互界面的制作平台。具有多窗口、多层、多字体、全矢量、三维效果、超文本、速度快等特点。有多种缩放、漫游方式，支持汉字显示、扫描图象显示和多种设备的拷贝输出，全鼠标操作。图符可以有一种或两种以上的颜色，可任意旋转、放大、缩小。或任意组合成微拓朴构件以加快作出图速度。图形系统提供了一系列的管理、维护工具以方便调试其间的制作工作。如：界面制作、图形打印、报表打印、报表自动生成、元件模板管理、文本编译、图形参数定义等。4.2.1.5 历史记录功能模块历史记录负责定期地将处理后的数据保留入历史库，以供趋势分析、统计计算之用。SCADA系统对历史量的存贮可按不同频度如1分钟、5分钟、15分钟、1小时、天、月、年等，但历史量连续存贮，正如数据库一节中所述，依靠定期外介质备份保证空间的容量。历史数据存贮中可以是直接从实时库中提取的值，也可以是经过计算后的值，甚至是历史库自身的统计值，如Max，Min，平均，累计和等。4.2.1.6 报警及事件记录模块将遥测越限、正常遥信变位、事故变位、SOE、保护信息、遥控记录、操作记录等信息集中统一管理，激发事件记录分类别进行记录。重要报警信息，如事故报警、保护动作等随时弹出显示、即时打印。为了缩小系统进程开销，用户可以对报警管理进行参数设置，对用户不关心的信息可以使系统不处理，不产生报警。报警既可以随时显示和打印，又可以列表方式显示和人工打印。4.2.2 操作票系统软件模块4.2.2.1 生成操作票功能模块监控系统为用户提供了交互方式生成操作票或通过输入文本文件直接转换生成操作票两种方式。监控系统可对生成的操作票进行逻辑及防误检查，并给出警告，指出操作票的错误。另外，提供了模板方式，使步骤基本相同但操作对象不同的操作票可以通过模板快速生成。所有生成的操作票都利用数据库管理，可对其进行打印、修改、记录、添加、查询等工作。4.2.2.2 模拟执行操作票功能模块监控系统可在线状态下不同的运行方式中对操作票进行模拟执行，一则可以通过模拟执行检查操作票在当前运行方式下的正确与否，二则可以使操作人员熟悉操作票的整个执行过程。4.2.2.3 执行操作票功能模块监控系统在执行操作票时在操作票执行控制器控制下，操作票中每一步在自动或与人交互方式下进行，这时操作票中的每一步都将经过防误及逻辑检查，并提供出相关的执行状态。4.2.2.4 管理及打印操作票数据功能模块监控系统可自动记录每次使用操作票的时间、人员及结果。同时执行每一步骤的绝对时间都将记录，并可以召唤打印。每一张操作票都利用密码保护，非授权使用是无法看到操作票内容的。4.2.3 保护设备管理模块4.2.3.1 保护设备库管理功能模块监控系统可对所有的保护设备建立库，可记录该保护设备的类型、通讯方式、通讯规约方式、保护设备的各定值。利用该库，监控系统完成与保护设备报文通讯，查询各保护设备的运行状态。可对该库进行查询、打印报表等工作，并可将该库转换为其它格式。4.2.3.2 保护定值召唤及设置利用与保护设备的通讯，可将有关该设备的定值进行上行召唤与下行设置处理。4.2.3.3 保护信息的处理监控系统可对各保护设备提供的保护事件信息及保护故障信息一一记录、存档，同时利用多媒体设备进行报警处理并可在打印机上输出。4.2.4 其他功能模块4.2.4.1 故障录波器界面功能模块监控系统可以提供故障录波分析软件。4.2.4.2 卫星时钟功能模块利用GPS-TD进行对时处理。4.2.4.3 管理MIS系统接口功能模块可以与局域的或广域的管理MIS系统相联接，向管理MIS系统提供有关信息。4.2.4.4 远程通讯接口功能模块监控系统在远程可以利用Modem卡实现远程自动联网，从而可以完成各种操作。系统功能及技术指标5 系统功能及技术指标5.1 数据处理速度从数据采集到主站显示3秒间隔层设备全部扫描一次6秒遥调下发4秒遥控下发3秒5.2 画面显示速度画面调入3秒数据刷新3秒5.3 进程切换或恢复进程切换20秒进程恢复30秒5.4 系统可用率99.8%5.5 平均无故障运行无故障运行时间10000小时5.6 遥调、遥控超时超时后取消该动作，时间为2秒5.7 数据容量32站，每站256个遥测，1024个遥信，256个遥控，64个电度。NS 900系列装置简介一、NS 900系列装置简介1 概述NS 900系列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技术的新一代保护测控产品。NS 900系列产品既可在开关柜就地安装，也可集中组屏安装。完善的软硬件设计使装置可以在恶劣环境下长期、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 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，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，提高了装置可靠性和整体性能。 快速、高精度采样采用高精度采样和频率自动跟踪技术，保证了很高的保护测量计算精度。 电能质量监测功能实时计算分析电流、电压的215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 主要技术条件3.1 额定参数3.1.1 直流电源 额定电压：220V或110V（订货说明） 允许偏差：2015 纹波系数：5 功 耗：15W3.1.2 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3.2 保护参数3.2.1 电流元件动作电流 ：0.120In 级差：0.01A误差 ：33.2.2 电压元件动作电压：0.5120V级差：0.1V误差：33.2.3 零序电流动作电流：0.120In（或0.011.2In）级差：0.01A误差：33.2.4 整组动作时间1.2倍整定值：30ms3.3 测量精度电流、电压：0.2级有功、无功：0.5级3.4 绝缘性能3.4.1 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100M。3.4.2 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。3.4.3 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1.2/50s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。3.5 机械性能3.5.1 振动技术条件：装置能承受GB7621中16.3规定的严酷等级为级的振动耐久能力试验。3.5.2 冲击技术条件：装置能承受GB7621中17.5规定的严酷等级为级的冲击耐久能力试验。3.5.3 碰撞技术条件：装置能承受GB7621第18章规定的严酷等级为级的冲击耐久能力试验。3.6 气候条件3.6.1 环境温度工作温度：2055存储温度：25703.6.2 相对湿度：95，无凝露3.6.3 大气压力：70106 KPa3.7 电磁兼容3.7.1 静电放电抗干扰度通过GB/T 14598.141998标准、静电放电抗干扰4级试验。3.7.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度通过GB/T 14598.101996标准、电快速瞬变脉冲群抗扰度3级试验。3.7.3 浪涌（冲击）抗扰度通过GB/T 17626.51999标准、浪涌（冲击）抗扰度3级试验。3.7.4 脉冲群抗扰度通过GB/T 14598.131998标准、脉冲群抗扰度3级试验。4 硬件说明4.1 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、显示面板等组成。4.2 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。4.3 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。4.4 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。4.5 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。4.6 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。5 测量、控制以及事件记录功能5.1 测量功能5.1.1 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。5.1.2 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。5.2 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。5.3 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。5.4 故障录波 NS 901馈线保护测控装置二、NS 901馈线保护测控装置NS 901数字式线路保护测控装置适用于馈线或母线分段的保护、测量及控制。1 主要功能1.1 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 小电流接地选线1.2 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1.3 事件记录 保护事件 告警事件 遥信变位事件 操作记录事件1.4 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1.5 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1.6 通信功能 CAN总线 RS485总线1.7 故障记录89NS 901馈线保护测控装置2 保护功能2.1 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。2.1.1 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。表1 90L 接线方向元件电流与电压的对应关系方向元件电 流电 压FAIAUBCFBIBUCAFCICUAB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3090。图1.1 方向元件动作区域Ir是表1中的电流元件；Ur是相应的电压元件。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。2.1.2 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。表2 低电压元件电压与相别的对应关系相 别电 压A相UAB、UCAB相UBC、UABC相UCA、UBC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。2.1.3 反时限特性本装置提供三种反时限特性（依据IEC2254标准），可以构成电流速断加反时限过流保护。一般反时限:非常反时限:极端反时限:其中TP 为时间常数，IP为启动电流。2.2 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。2.2.1 零序方向元件零序方向元件灵敏角为110，动作范围17050。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。2.2.2 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。120。120图1.2 零序方向元件动作区域2.3 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。2.4 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。2.5 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和低压闭锁元件，一旦滑差超过整定值，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。2.6 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后才投入低压解列功能。2.7 重合闸2.7.1 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，并且三相均无电流则进行重合闸的逻辑判断。2.7.2 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。2.7.3 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2.7.4 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。2.7.5 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。2.8 PT断线检测2.8.1 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14V，且有一相电流大于0.2A，判为三相失压2）3U0电压大于14V，判为不对称断线如果重合闸为检同期方式，检测到母线PT断线后，则闭锁重合闸功能。2.8.2 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。如果线路电压小于0.3Un而任一相电流大于0.2A则经10秒延时发“PT断线”信号，闭锁重合闸。2.8.3 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。 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电流I段动作2电流II段动作3电流III段动作4电流反时限动作5电流加速动作6零序I段动作7零序II段动作8零序III段动作9零序反时限动作10零序加速动作11重合闸动作12过负荷动作13低频减载动作14电压解列动作15小电流接地选跳3.2 保护告警事件一览表序号告警名称1PT断线2CT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定值出错9过热告警10熔断器告警11开关偷跳12AD出错13监控选线失败3.3 数值型定值一览表序 号定 值 名 称整 定 范 围1电流段定值0.1In19In2电流段时间010S3电流段定值0.1In19In4电流段时间010S5电流段定值0.1In19In6电流段时间010.00S7电流反时限基准电流0.1In19In8电流反时限时间常数0.1209电流加速定值0.1In19In10电流加速时间01.0S11过流保护电压闭锁定值1.0120V12零序电流段定值0.1In19In13零序电流段时间010.00S14零序电流段定值0.1In19In15零序电流段时间010.00S16零序电流段定值0.1In19In17零序电流段时间010.00S18零序反时限基准电流0.1In19In19零序反时限时间常数0.12020零序加速定值0.1In19In21零序加速时间01.0S22小电流接地零序定值0.056A23小电流接地零序时间010.00S24过负荷电流定值0.1In19In25过负荷告警时间099.99S26过负荷跳闸时间099.99Min27低频减载定值45.050.0Hz28低频减载时间010.00S29低频减载滑差闭锁定值0.55.0Hz/S30低频减载电压闭锁定值10.0V100.0V31低压解列定值10.0V100.0V32低压解列时间010.00S33重合闸检同期角度105034重合闸时间010.00S35电流门限值0.016A36电压门限值1120V37装置通讯地址0993.4 控制型定值一览表序 号定 值 名 称整 定 范 围1电流段保护投入/退出2电流段电压闭锁投入/退出3电流段方向闭锁投入/退出4电流段保护投入/退出5电流段电压闭锁投入/退出6电流段方向闭锁投入/退出7电流段保护投入/退出8电流段电压闭锁投入/退出9电流段方向闭锁投入/退出10电流反时限保护投入/退出11电流反时限特性一般/非常/极端12电流反时限方向闭锁投入/退出13电流加速保护投入/退出14PT断线检查投入/退出15PT断线闭锁过流投入/退出16零序段保护投入/退出17零序段方向闭锁投入/退出18零序段保护投入/退出19零序段方向闭锁投入/退出20零序段保护投入/退出21零序段方向闭锁投入/退出22零序反时限保护投入/退出23零序反时限特性一般/非常/极端24零序反时限方向闭锁投入/退出25零序加速保护投入/退出26小电流接地零序投入/退出27小电流零序投信/投跳投信/投跳28过负荷保护投入/退出29过负荷保护投信/投跳投信/投跳30低频减载投入/退出31低频减载滑差闭锁投入/退出32低频减载低压闭锁投入/退出33低压解列投入/退出34重合闸投入/退出35重合闸方式非同期/检同期/检无压36加速方式前加速/后加速37测量法三表法/二表法38PT接线形式星形/三角39电度表投入/退出40液晶自动关投入/退出3.5 遥测量信息一览表序 号遥测量名称满量程值1Ia6A2Ib6A3Ic6A4Ua120V5Ub120V6Uc120V7Uab120V8Ubc120V9Uca120V10P31206瓦11Q31206 乏12COS1.0013f55Hz3.6 遥信量信息一览表序 号遥信量名称1开关量12开关量23开关量34开关量45开关量56开关量67闭锁重合闸8弹簧未储能9跳闸位置10合闸位置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41 面板示意图42背板示意及安装尺寸图4.3 装置端子接线图4.4 NS901 逻辑方框图NS 901馈线保护测控装置三、NS 911变压器主保护装置NS 911型数字式变压器主保护装置适用于110KV及以下电压等级两卷或三卷变压器的差动及非电量保护。1 主要功能1.1 保护功能配置 差动速断保护 二次谐波制动的比率差动保护 CT断线检测和闭锁功能 过负荷 过负荷启动通风 过负荷闭锁有载调压 非电量保护1.2