NSC500型中小型发电机变压器组保护装置技术说明书

NSC500型中小型发电机-变压器组保护装置技术说明书国电南京自动化股份有限公司2005．1211NSC500型中小型发电机-变压器组保护装置技术说明书版本号：V1.5日期：2005年10月目录1:装置简介---------------------------------------------------------------（1）1．1装置功能------------------------------------------------------------（1）2:装置硬件构成-----------------------------------------------------------（1）2．1交流输入模件--------------------------------------------------------（2）2．2主CPU模件----------------------------------------------------------（2）2．3人机接口模件--------------------------------------------------------（3）2．4通信接口模件--------------------------------------------------------（3）2．5输出及信号模件------------------------------------------------------（4）2．6电源模件------------------------------------------------------------（4）3:技术指标--------------------------------------------------------------（5）3．1运行环境------------------------------------------------------------（5）3．2整机参数------------------------------------------------------------（5）3．3模拟量测量精度------------------------------------------------------（5）4:绝缘性能---------------------------------------------------------------（6）4．1绝缘电阻------------------------------------------------------------（6）4．2介质强度------------------------------------------------------------（6）4．3冲击电压------------------------------------------------------------（6）4．4耐湿热性能----------------------------------------------------------（6）4．5抗电磁干扰性能------------------------------------------------------（6）4．6机械性能------------------------------------------------------------（7）5:装置基本原理----------------------------------------------------------（7）6：保护配置------------------------------------------------------------（24）7：定值清单-------------------------------------------------------------（25）8:装置背板布置图--------------------------------------------------------（34）定值清单14NSC500发电机变压器组保护装置简介1、装置简介：NSC500发电机变压器组保护装置由两部分组成：包括NSC551系列发电机保护装置和NSC520系列变压器保护装置和NSC552发电机变压器组保护装置；其中NSC551型发电机保护装置、NSC521型变压器保护装置专为中小型发电机组设计的，NSC552发电机变压器组保护装置，适用于的小型发电机组，包括发变组差动和发电机、变压器的后备保护。NSC500系列发电机变压器组保护装置NSC551：发电机保护装置NSC552：发电机变压器组保护装置NSC553：发电机变压器组保护装置（适用于6MW以下的小型机组）NSC554：小型发电机保护装置NSC555：小型发电机保护测控装置NSC521：变压器保护装置（适用于发变组单元双圈升压变:保护包括二侧差动和高低侧后备保护等）NSC522：变压器保护装置（适用于发电厂三圈升压变:保护包括五侧差动和后备保护）NSC522B：变压器保护装置（适用于发电厂三圈升压变:保护包括五侧差动和后备保护；装置为整定出口）NSC520：变压器差动保护装置(适用于发电厂三圈升压变，包括五侧差动，保护和NSC523配套使用)NSC523A：变压器后备保护装置(变压器后备保护等功能，主变中性点接地侧)NSC523B：变压器后备保护装置(变压器后备保护等功能，主变中性点不接地侧)NSC524：变压器保护装置(包含两侧差动和高压侧后备及低压侧接地告警等；装置为整定出口)NSC524B：变压器保护装置(包含四侧差动和高压侧后备及低压侧接地告警等)1、装置具有如下特点：●装置的主处理器为Motorola32位微处理器，速度快、可靠性高、资源丰富、扩展余地大；●整面板240×128大屏幕液晶显示器，全汉化操作、显示，人机界面友好；●多种通信接口。预留RS-232、RS-485/422、CAN，以太网，可以很方便地与本站或远方系统进行高速通信。●A/D转换精度高、速度快，且无需可调部件，装置自动对采样精度进行调整；●完善的软硬件watchdog自检功能，CPU故障时自动闭锁出口。●装置采用背插式结构，实现了强弱电分开，大大提高了装置的抗干扰性能。定值清单15●调试功能全面、丰富，调试简单。2、装置硬件构成为了在一套硬件系统上完成上述多种功能，同时考虑该装置的灵活性和适应性，我们对该装置进行了模块化设计。该装置由以下一些模块组成：2．1交、直流输入模件（AC/DC）按不同种类的输入信号,设置了不同的变换回路,可分为三大类:(1)交流电压：设置中间变压器(TV)隔离变换。如发电机极端电压、主变高压侧电压等。(2)交流电流：设置中间变换器(TA)隔离变换,并在二次侧并联电阻获取电压量。通过1A、5A的变换器的选取和二次电阻的改变，来满足不同电流测量范围的要求。如发电机极端电流、中性点电流等。(3)直流电压电流：设置先进的霍尔传感器隔离变换。如发电机转子电压、转子分流器电压。2．2主处理模件（CPU）来自于交、直流输入模件变换后的各模拟量经低通滤波、带通滤波有源滤波器，可有效滤出通带内的信号，满足了不同频率信号的滤波要求，同时对基波量交直流输入变换模件(TA,TV等)A/DCPU处理器CAN通信输出及信号电源电压输入电流输入人机对话图2-1：NSC5000发电机变压器组保护装置硬件简图ACCPUMMITRIPPOWER直流量输入定值清单16的衰减不到1％，且各通道模拟量的衰减率及相移皆能达到很好的一致性。主处理模件（CPU）由A/D转换、状态量输入、状态量输出（用于跳合闸脉冲输出、告警信号输出、闭锁继电器的开放及其它信号输出）、微处理器CPU、RAM、ROM、FLASHRAM、EEPROM等构成。高性能的微处理器CPU（32位），大容量的ROM（256K字节）、RAM（256K字节）及FLASHRAM（1M字节），使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。C语言编制的程序，可使程序具有很强的可靠性、可移植性和可维护性。各种与CPU有关的器件集中于一块插件上，各输入、输出状态量皆经光耦隔离。当本模件有器件出现异常，主处理器驱动闭锁继电器，切断状态量输出光耦输出侧的工作电源。当主处理器工作异常，辅助处理器驱动上述闭锁继电器。闭锁继电器的需掉电方能复归。双处理器相互监视，确保了装置工作的可靠性。CPU模件的端子主要用于接入该CPU所需的压板及专用输入、输出信号、位置信号等。模/数转换（A/D）采用14位高精度、高稳定性、高速度、多通道并行转换器件，精确工作电流可达0.04In，精确工作电压达0.2V，提高测量精度及速度。各模拟量经低通滤波，可有效滤除高次谐波，而对基波量的衰减不到1％，且各通道模拟量的衰减率及相移皆能达到很好的一致性。2．3人机对话模件（MMI）模件人机对话模件（MMI）安装于装置整面板后。该模件包括：微处理器（32图2－2CPU模件原理示意图出口信号、告警输出至端子CPUCANRAMROMFLASHI/O至MMI端子信号母板信号EEPROM模拟量输入A/D转换CPU定值清单17位），大容量ROM（512K字节）、RAM（1M字节）、FLASHRAM（1M字节），EEPROM，状态量输入、输出，通信控制器件，时钟，大屏幕液晶显示器（240×128），全屏幕操作键盘，信号指示灯等。本模件主要用于人机界面管理。主要功能为：键盘操作；管理液晶显示；打印；信号灯指示；与调试计算机、变电站监控系统或远方安全自动化装置通信；GPS对时（分/秒脉冲对时）以及与主CPU交换信息。与各CPU的通信采用CAN网，速率为100Kbps，突破了装置内部通信的瓶颈，提高装置内部信息传送的速度。对外通信有三个端口，一个设置在面板上，两个设置在通信接口模件的背板上。在面板上的为RS232串口，用于和PC机连接。在通信接口模件的背板上的两路通信端口可根据需要设置成不同的物理接口。当本装置接入厂、站自动化系统时，在背板上的端口2可设置成RS422或485接口、以太网接口、光纤接口等，可以满足不同的自动化系统需要。背板上的端口1可设置成RS232接口（用于驱动串行打印机）或RS422/485接口（用于与工程师站通信或集中打印）。通信规约采用IEC870－5－103规约。人机对话模件（MMI）电原理示意图见图3－22．4输出及信号模件（TRIP）本模件接口CPU模件发送来的命令，提供装置动作及告警信号，这些信号CPU串行接口RAMROMFLASHI/O至CPU模件通信端口至CPU，控制等信号、告警输出液晶显示器键盘EEPROM面板信号CAN以太网通信端口图2－3MMI模件电原理示意图定值清单18可以送至面板上的信号灯，也可送至中央信号装置；每块TRIP插件提供五组十对出口节点。本模件设有启动继电器，及出口使能。提高了装置的可靠性。2．5电源模件（POW）本模件用来将变电站或发电厂内直流电源转换为本装置工作所需的电源。本模件输出一路5V，两路24V电压。各路电源相互独立，不共地。POW模件原理图如下：本装置在抗干扰能力上有充分考虑，故本装置组屏时，交、直流输入的抗干扰模件可以省略。3、技术指标3．1运行环境●工作温度：－20℃—60℃，24小时内平均温度不超过35℃●存储温度：－25℃—80℃，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。●相对湿度:不大于95%(无凝露)●大气压力:80-110kPa(相对海拔高度2KM以下)3．2：额定参数●额定直流电压：220V/110V（订货注明）,约10W,波动范围:-20%—+10%●额定交流数据：●相电压：3/100V●线电压：100V用于状态量输入直流输入滤波器滤波器逆变电源模块图2－5