关于NAS965技术要点.doc

NAS-965自动准同期装置 05/08/01 方大富一、外观介绍：1、 面板：（1）“电源”行：“5V” “15V” “15V” “24V”灯显示装置本身内部元件的工作电源状态；“故障”灯的显示既代表装置本身硬件的永久故障又代表装置工作过程中出现的一些非法 操作及SOE报警（详细内容在后面的说明中会一一提到）（2）“工作方式”行：“试验”表示装置处试验模式或正常待机模式；“导前时间”表示装置处于测量导前时间的工作模式下；“无压合闸”表示装置将进行无压合闸（无压分单侧无压及两侧均无压）；“现地同期”表示装置处于在液晶面板里手动进行强制同期的工作模式下；“远方同期”表示装置处于接收外部开入量申请而进行的自动同期模式下。（3）“输出状态”行：“升压”表示装置在进行调节同期时对机组进行微调升压输出；“降压”表示装置在进行调节同期时对机组进行微调降压输出；“增速”表示装置在进行调节同期时对机组进行微调增速（增频）输出；“减速”表示装置在进行调节同期时对机组进行微调减速（减频）输出；“合闸”表示装置在认为满足同期条件时发合闸脉冲（约保持1.5秒）。（4）键盘：初始化参数存储器：R键和、键同时按下，先松R键，再松和键，输入密码（C和E同时按下）；设置单机（只认第一个同期点）工作模式：R键和键同时按下，先松R键，再松键，输入密码（C和E同时按下）；设置多机（支持16个同期点）工作模式：R键和键同时按下，先松R键，再松键，输入密码（C和E同时按下）。2、 背板：（从左往右看）（1）交流模件（第3块）：对外有四个接线端子，从上往下是TMA、TMB、TMA、TMB，TMA和TMB是运行系统电压输入，TMA和TMB是待并系统电压输入，支持100V与100V并、100V与57.7V并、57.7V与100V并、57.7V与57.7V并（以后有详细介绍）。 （2）信号模件（第4块）： 主要进行自产试验电压频率信号和对试验及实际信号进行选择进入“信号处理模件”。端子UR和FR分别用来调节试验信号电压、频率。（3）信号处理模件（第5块）： 信号处理及转换回路，也是采样信号的主通道，输入的采样或试验信号通过一系列运算最终由A/D转换成直流信号送到CPU模件。（4）CPU模件（第6块）： 将“信号处理模件”送来的直流信号转换成数字信号送CPU，背板上的COM口为9孔插座，支持RS232和422两种方式通讯（脚定义详见说明书）。（5）开关量输入模件（第7块）： 开关量接口是一标准25孔插座，所有开入量都支持脉冲输入，其工作电源为DC24V，取自“电源模件”DC24V输出端子。116脚为16个点的同期请求输入，在单机工作模式下，只识别第1个同期请求点；17为捕捉同期输入，在0态时识别为可调节式同期（即判别电压、频率、相差不满足同期条件时发四种调节脉冲去调节机组），在1态时识别为捕捉同期（即在设定的同期时间内判别电压、频率、相差满足同期条件时才合闸）；18为无压申请输入，在0态时按照第17开入量的状态工作，在1态时则进行无压合闸（不管17点是何状态）；19为备用点；20为实际断路器合位的返回接点，用来给装置判断合闸是否完成，是否终止发合闸令；21、22、23为开关量的工作负电源，接“电源模件”的24V端子；24、25为同期装置故障输出接点，同面板的故障灯意义。 （6）开出模件（第8块）： 左侧8个端子从上往下是“升压”、“降压”、“增速”、“减速”4对接点，右侧从上往下是“合闸”、“备用”、“合闸信号”、“备用”4对接点。 （7）电源模件（第9块）： 装置只支持DC220V工作电源，且电源上下浮动不能超过20V。上侧端子从上往下是“装置失电”输出接点、“DC24V”和“DC24V”（该电源由电源模件输出提供“开关量输入模件”的开关量输入工作电源），下侧端子从上往下是“DC220V”和“DC220V”、“地线”。二、实际调试：按照调试大纲中的方法进行调试【电源模件、CPU模件、I/O模件、出口模件、交流模件、信号处理模件、信号模件】，该调试步骤的先后顺序不能随意变换，但调试中也不一定完全按照调试大纲，因为有时你会发现虽然所有值都调到了目标值，但在液晶里你看到的测量值会和理论的有一点差距，这可能是由于硬件回路造成的（硬件参数不可能很理想化），另外，在调试任务很多的情况下显然按照调试大纲进行调试将消耗大量时间，下面就“为何调试步骤不能颠倒”和“调试中的一些技巧”进行说明：1、调试前准备：首先上电之前对电源模件的检测是肯定必要的，令外检查所有模件是否缺损元器件以及插入位置是否正确；上电之后装置会报“参数存储器故障”，那是因为存储器未初始化，方法在前面“面板”的第四点；如果液晶亮度太亮或太暗，可打开前面板通过调节液晶左边的电位器RP1校正； 2、调试CPU板：CPU的A/D转换器需要单独校零和调满，进入菜单“装置调试”“实际信号”“零点满度”里观察零点值和满度值，调节RP1和RP2使得零点为0，满度为最大，如果该步骤放在“信号模件”、“信号处理模件”后面会造成测量量的不准确，还得重新调节“信号模件”和“信号处理模件”；3、 调试交流模件：不要短接J1-J4，加100V工频电压，调节RP1-RP4使得U1、U2、 U3、U4的3、6脚输出是交流3V电压（如果输入不是100V而是偏差一些那么输出值也要相应折算，而不是3V）该步的调试是采样进入信号处理通道的前提，如果连进入处理通道的信号都不对，那么后面的调试都是白费；4、 调信号处理模件：该模件的四路信号处理通道是3V实际样值和3V试验样值的公共通道，由于我们无法确定3V试验样值的准确性，因此不能用试验样值进行校准信号处理通道，但实际样值是我们在第3步刚刚调好的，因此可以用它来校准信号处理通道，进入菜单“装置调试”“实际信号”“测量电压”里观察Us、Ug、Us、Ug值，调节RP5-RP8（校零）使得他们为0，加100V工频电压，调节RP1-RP4使得他们为100.00V，同时观察频率Fs、Fg、Fs、Fg值应该是50.000HZ（频率不需要调节，主要看一下测频通道有无问题）。5、 调信号模件：试验信号和实际信号是平等的，只不过实际信号由外部加入的而试验信号是装置自产的，我们已将信号处理通道校好，反过来校试验信号，首先RP1、RP2消除U3、U4的6脚的直流干扰分量，然后进入菜单“装置调试”“试验信号”“测量电压”里观察Us、Ug、Us、Ug值，调节RP3、RP4使得UsUs、 Ug Ug，但他们不一定是100，只要相等就可以，因为试验信号只在运行中不能加入实际电压的情况下检测通道好坏用。调节RP5使得FsFs、Fg Fg，同样也不一定是50.000HZ，只要相等就可以了，以后用于检测频通道用。以上的调试工作基本完成，与大纲不同的是，不是每一步都要去测量实际的参数，有些调试工作是要在液晶里观察才更准确。以下接着谈一谈965本身的一些知识点以及应用中常会碰到的问题和现象。三、应用要点：（以下知识点比较散，主要是作为应用中参考）1、965对电压幅值的灵活性：前面提到过装置支持输入100V与100V并、100V与57.7V并、57.7V与100V并、57.7V与57.7V并，只要在交流模件的硬件上作个调整就行：在交流模件上有四个短接点J1、J2、 J3、J4，将J1、J2短接系统侧输入电压额定值变为57.7，将J3、J4短接待并侧输入电压额定值变为57.7，但界面上看到的系统和待并电压永远是100V，具体如何使用视实际情况而定。另外，新版软件的主菜单的“其他参数”里的PTS、PTG系数（放大、缩小系数）也可对并网电压幅值进行调整，这种调整与硬件上的调整有区别，它可以支持各种不同幅值并网，下面举例说明该系数的使用：在很多大型电厂或变电站的主变用的是有载调压变，在设计系统母线PT时是根据主变分接头的某一档来选，但并网时往往不在该档并网，而在高于或低于该档进行，这时的PT二次电压就不是100V，而是九十几或一百多， 965就不能直接去调去并，这时就只能通过设置放大或缩小系数来调整实际输入并网电压，调整方法：如果实际系统电压偏低（如90V），则PTS系数要放大（100/90=1.11）；如果实际系统电压偏高（如110V），则PTS系数要缩小（100/110=0.91）。同理，对于待并侧也是一样。【注：965虽然支持不同幅值并网，但电压也不能无限制小或大，范围应在10020V之内，否则装置报“电压太高”、“电压太低”并停止工作】2、965电压端子的接线必知：对于机组并网，机组侧电压作为待并系统接TMA和TMB端子，一定不能接在运行系统端子上，因为软件识别待并系统就是依据TMA和TMB通道，一旦接反，装置所识别的待并系统电压其实是系统电压，所识别的系统电压其实是待并机组电压，若实际机组电压低于系统电压，装置会认为是机组电压高于系统电压从而发降压令，使得实际机组电压与系统电压差距越来越大，同样频率也是一样，结果是永远并不上网。另外，两侧电压相位不要搞错，不要接成Uab和Uba。3、电压相位的校正：在很多现场，并网电压不是全取的同向电压（如Uab和Uab、Ubc和Ubc、Uca和Uca），对于在高低侧有角度变化的主变（如Y/11点主变）的两侧开关并网时，就不能取Uab和Uab直接接入965，因为两侧电压固有30度的差，这时就得想办法把这种固有的差校正掉，常用的有三种方法：（1） 低侧取Uab，高侧取100V的Unb（PT一定要能取出100V的相电压），这时在外部就将30度的角差校正了。（2） 两侧都取Uab，但高侧Uab在接入965之前先经过一个Y/11点的转角变，将转变后的Uab输入965，这样也将30度的角差校正了。这里就涉及到在调试过程中如何校验转角变是否正确转角的问题：a、 11点转角变在系统侧：在转角变外侧及待并侧并接同一电压，在菜单“装置调试”“实际信号”“通道相位”里看到角度值为330就对了。b、 11点转角变在待并侧：在转角变外侧及待并侧并接同一电压，在菜单“装置调试”“实际信号”“通道相位”里看到角度值为30就对了。（3） 软件里进行校正，外部正常接入Uab，将主菜单“设置同期参数”里的相应的同期点定值里“固有相位”设成30，但在设计同期屏时考虑手动回路以及TJJ闭锁的情况下该方法不能使用，因为外部电压依然存在固有30度角差，该方法只有在完全通过965同期且没有TJJ闭锁和手动回路的情况下用。4、965对电压、频率通道的故障判据：对于待并及系统电压的采样，交流模件采用对每个量进行双通道采集比较，由于CPU无法对采样通道硬件回路进行直接检测故障，因此通过两个完全一样的通道采集一个量，并不断的对两个结果进行比较，理论上应该是完全一样的，如果有一个通道发生问题或没有调节好导致采样发生变化并达到一定的严重程度（Us与Us之差或Ug与Ug 之差超过4V，Fs与Fs之差或Fg与Fg 之差超过0.2HZ），装置将停止同期工作并报警。如“电压通道故障”、“频率通道故障”。在液晶界面里的“试验”菜单下通过模拟同期可以用来鉴别是否通道有问题、哪个通道有问题。5、965同期工作原理：965判同期条件是先判压差、频差，再判电压相位差；先检无压再检捕捉同期；两侧有压时闭锁无压合闸，非两侧有压时闭锁同期合闸。 （1）对于捕捉同期当压差、频差都满足要求时，开始进行相位的捕捉，如果相差一直不满足条件，超过同期时间965就自动结束同期工作，只要相差在某一时刻进入条件内，965就会发合闸令，如果965发完合闸令后未接收到断路器合位信号，965将自动结束同期工作并报“合闸不能完成”。 对于调节同期当压差、频差调节到都满足要求时，开始进行相位的捕捉，当相差经过零点时发合闸令，若收到断路器合位信号，则画面停在相位画面但并不报“合闸完成”，若一直收不到断路器合位信号，则继续进行相位捕捉，相差再达到零点时再发合闸令，如此下去直到同期超时（大约8分钟），因此前两次发令后还没收到合位信号就要人为取消965的工作并进行检查。【注：当频差很接近小于0.05HZ时，相差变化会很慢甚至停止在某一值，这样可能造成很长时间不能同期合闸，为避免此情况发生965会自动退出相差画面重新进入调节画面并将频差拉大一点（但依然在定值内），这样缩短并列过程】（2）应有些用户对线路同期的特殊要求，965能实现无压合闸时发现两侧都有压后自动转捕捉同期功能，即在给同期请求令的同时一起给无压令（开入点18）和捕捉同期令（开入点17）【一般我们都是独立给无压令或捕捉令】，此时如果运行人员误操作在两侧系统都有压时误发无压合闸令，965就会自动闭锁无压令，从而进行捕捉同期合闸，节省了运行人员重新发捕捉令的过程。（3）两侧有压时给965无压令，965会自动闭锁无压合闸并报“系统有压不能合闸”；两侧至少有一侧无压时给965同期令（捕捉或调节），965会自动闭锁同期合闸并报“PT电压太低”。（4）在进行同期请求时有个特别要注意的地方：在进行无压合闸或捕捉同期时，最好先给无压或捕捉令，再给116点的请求令，每次965只接受一个点的同期工作，因此设计外面同期回路时要注意每个同期点所有回路（包括电压回路、请求回路）之间的相互闭锁。6、965菜单及定值整定经验： 主菜单：选择工作方式、设置同期参数、装置参数、修改口令、装置调试、其他参数。 1、选择工作方式：（1） 试验：进行试验同期，前面介绍过可用来检测电压及频率通道。（2） 测量导前时间：传动开关用于测量开关合闸时间，因此要把开关的合闸位置返回装置，测得的值输入“设置同期参数”下的“导前时间”。该时间用于提前该时间发合闸令，确保开关合上瞬间两侧相差正好能在0点。（3） 无压合闸：在人机界面传动测试无压合闸逻辑。（4） 现地同期：在人机界面传动测试同期合闸逻辑。（5） 远方同期：切换到等待远方申请（所谓远方即外部开入请求）同期逻辑。2、设置同期参数：（16个点定值分别整定）（1） 电压差：允许并网电压幅值差。（2） 频率差：允许并网频率差。（3） 导前时间：即前面测得的导前时间值。（4） 调压脉宽：调压输出的脉冲长度。（5） 脉宽间隔：调压输出脉冲间隔（或周期）。（6） 调频脉宽：调频输出的脉冲长度。（7） 脉宽间隔：调频输出脉冲间隔（或周期）。（8） 固有相位：软件校正外部电压固有相差，以系统为基准，待并侧超前系统侧多少角度，就在这输入多少，范围0360度。 3、装置参数：（16个点的公共定值）（1） 通道相位：用来校正装置硬件本身对系统及待并采样造成的误差，以系统侧为基准，待并侧超前多少就输入多少。（一般都是小数级的）（2） 同期时间：限制同期进行时间，单位为秒。（3） 自动修改导前时间：一般手动修改。（4）