ns-901s-线路保护说明书(v13)

NS901S线路保护测控装置说明书V1.3南京南自科技发展有限公司2006年6月地址：南京市江宁开发区天元中路128号诚基大厦2-213联系方式：18913962872*本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料目录1．概述………………………………………………………………………………………………12．主要技术参数……………………………………………………………………………………43．保护功能…………………………………………………………………………………………74．测量、控制以及事件记录功能…………………………………………………………………125．硬件结构说明……………………………………………………………………………………136．使用操作说明……………………………………………………………………………………157．装置参数一览……………………………………………………………………………………17·概述·11概述NS901S线路保护测控装置适用于35KV及以下电压等级的线路保护、测量及控制。本装置分直流操作回路和交流操作回路两种。可以在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。1.1装置主要特点高速的DSP处理器采用高性能DSP芯片，提供了高速的数据处理能力，保证了高性能实时算法的实现，提高了装置的可靠性和整体性能。快速、高精度采样采用快速14位高精度采样芯片，并采用频率自动跟踪技术，保证了很高的保护和测量计算精度。强大的通讯功能采用CAN网作为主通讯接口，传输速率可达1Mb/s，系统响应速度快。可靠的操作箱功能独立的跳、合闸启动和保持回路，可靠的防跳回路设计。控制电压可选交流或直流。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。1.2保护功能配置三段式定时限相间过流保护方向元件闭锁电压元件闭锁反时限相间过流保护方向元件闭锁三段式定时限零序过流保护零序方向元件闭锁反时限零序过流保护零序方向元件闭锁·概述·2独立的加速保护小电流接地告警过负荷发信或跳闸低频减载滑差闭锁低电压闭锁低压解列1.3数据采集功能实时采集电流、电压、有功、无功、功率因数、频率18路遥信量1.4事件记录保护动作记录告警事件记录遥信变位记录操作命令记录1.5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1.6操作箱功能跳位、合位指示可靠的自保持及防跳设计1.7通信功能CAN总线1.8故障波形记录功能·主要技术参数·32主要技术参数2.1额定参数2.1.1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：＜15W2.1.2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2.2保护参数2.2.1电流元件动作电流：0.1～20In级差：0.01A误差：＜3％2.2.2电压元件动作电压：0.5～120V级差：0.1V误差：＜3％·主要技术参数·42.2.3方向元件动作范围：-90°～30°（相间保护）-170°～-50°（接地保护）误差：1°2.2.4低频减载动作范围：45Hz～55Hz滑差范围：0.5Hz～5Hz/s级差：0.01Hz2.2.5整组动作时间（包括继电器固有时间）1.2倍整定值：30ms2.2.4跳合闸电流0.4A～5A（订货说明）2.3测量精度电流、电压：0.2级有功、无功：0.5级2.4绝缘性能2.4.1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。2.4.2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。2.4.3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，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。·主要技术参数·52.5机械性能2.5.1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。2.5.2冲击技术条件：装置能承受GB7621中17.5规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击耐久能力试验。2.5.3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。2.6气候条件2.6.1环境温度工作温度：－20℃～＋55℃存储温度：－25℃～＋70℃2.6.2相对湿度：≤95％，无凝露2.6.3大气压力：70～106KPa2.7电磁兼容2.7.1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。2.7.2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4级试验。2.7.3浪涌（冲击）抗扰度通过GB/T17626.5－1999标准、浪涌（冲击）抗扰度4级试验。2.7.4脉冲群抗扰度通过GB/T14598.13－1998标准、脉冲群抗扰度3级试验。·保护功能·63保护功能3.1相间过流保护本装置的相间过流保护配置了三段式定时限过流保护以及独立的反时限过流保护，并可选择方向元件和电压元件闭锁。3.1.1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。方向元件电流电压FxAIAUBCFxBIBUCAFxCICUAB表190°接线方向元件电流与电压的对应关系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－90°～＋30°。30°30°30°UrIr120°图1.1方向元件动作区域Ir是电流元件；Ur是相应的电压元件。3.1.2低电压元件当三个线电压中的任意一个低于低电压定值时，低电压元件就动作，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。·保护功能·73.1.3三相过流元件装置实时计算并进行三段过流判别。当任意一相电流大于定值，装置保护逻辑将立即启动，经历整定的延时后出口跳闸。装置过流一段（速断）出口跳闸的延时不大于40ms（包括继电器的固有动作时间）。为了躲开线路避雷器的放电时间，本装置中过流一段也设置了可以独立整定的延时时间。装置在执行三段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：1).IΦIdn；Idn为n段电流定值（n＝1，2，3），IΦ为相电流；2).TTdn；Tdn为n段延时定值（n＝1，2，3）；3).相应于过流相的方向条件及低电压条件满足（若投入）；3.1.4反时限元件反时限保护元件是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件，通过平移动作曲线，可以非常方便的实现全线路的配合。本装置提供三种反时限特性（依据IEC225－4标准），可以通过整定控制字选择其中一种，构成反时限过流保护。一般反时限非常反时限极端反时限1)(14.002.0PPIITt1)(5.13PPIITt1)(802PPIITt其中：TP为时间常数，范围为（0.05～1）；IP为启动电流，I为故障电流；t为跳闸时间。本装置相间电流及零序电流均带有定、反时限保护功能，通过设置控制值的相应项原则，相间过流反时限、零序过流反时限动作条件如下：1).IIP；I为故障电流定值（相电流或零序电流），IP为启动电流；2).Tt；t为跳闸时间；3.2零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。本装置配置三段式定时限特性以及独立的零序反时限过流保护，可分别选择经零序方向元件闭锁。·保护功能·83.2.1零序方向元件零序方向元件灵敏角为－110°，动作范围－170°～－50°。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。若“自产零序电压”选项投入，零序电压由软件计算得出，若没有投入，则零序电压由外部输入。110°30°U0I0110°图1.2零序方向元件动作区域3.2.2零序过流元件零序过电流元件的实现方式基本与过流元件相同。装置零序过流一段（瞬动段）出口跳闸的延时不大于40ms（包括继电器的固有动作时间）。本装置中零序过流一段也设置了可以独立整定的延时时间。装置在执行三段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：4).I0I0n；I0n为零序n段电流定值（n＝1，2，3），I0为零序电流；5).TT0n；T0n为零序n段延时定值（n＝1，2，3）；6).相应于的零序方向条件满足（若投入）；3.2.3零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。（参见过流反时限元件）3.3小电流接地告警小电流接地告警是针对不接地系统或小电流接地系统而设计的。当检测到接地零序电流大于接地告警定值时发出告警信号。3.4加速保护本装置设置了独立的相间及零序加速保护，加速回路包括手合后加速及重合闸加速有独120。120·保护功能·9立的电流定值及相应的时间定值可以整定。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。本装置的手合加速回路不需由外部手动合闸把手的触点来启动，此举主要是考虑到目前许多变电站采用综合自动化系统后，已经取消了控制屏，在现场不再安装手动操作把手，或仅安装简易的操作把手。考虑到合闸后可能不立即故障，后加速元件展宽3秒。加速方式可选择前加速或者后加速，由控制字设置来选择。手合加速回路的启动条件：1).断路器在分闸位置的时间超过15S；2).断路器在分闸变为合闸，加速允许时间展宽3S。3.5过负荷保护过负荷保护可通过整定控制字选择发信或跳闸。过负荷元件监视三相电流，当有任一相电流大于定值，经设定的延时后动作（跳闸或告警）。3.6低频减载保护本装置设置低频减载元件，可以实现分散式的频率控制。考虑低频减载功能只在稳态时作用，故取Uab线电压作为频率的测量计算依据，当Uab电压正常时（大于30V）才计算频率。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，立即闭锁低频减载元件。当频率恢复到49.5Hz以上时解除滑差闭锁。当三个线电压中任一个小于低压闭锁定值时也立即闭锁低频减载保护。综上所述，低频减载元件的动作判据为：1).Uab30V；2).tfddFhc；tfdd为频率变化率，Fhc为滑差闭锁定值；（若投入）3).ULminUdz；ULmin为线电压最小值，Udz为低电压闭锁定值；（若投入）4).fF；f为频率，F为低频减载定值；5).本线路有载，负荷电流I0.1A；6).TTf；Tf为低频减载动作时间定值。·保护功能·103.7低压解列利用本装置的低压解列元件可以实现低压控制。为防止装置上电时母线PT无压而引起低压解列保护动作，装置在检测到母线PT有压（三相线电压均大于70V），并且开关在合位3秒后才投入低压解列保护。为了防止由于人为误断开连接交流小母线的空气开关，而使装置在PT断线告警前误动作，程序设定了10V的门槛电压。当线路开关在合位，且三个线电压均低于整定值，但均大于10V，低压解列动作跳开本线路。PT断线时可以选择闭锁本保护。综上所述，低压解列元件的动作判据为：1).三相平衡电压，且ULmin70V，开关在合位，此状态保持时间超过3S；2).ULmaxUdz，且ULmin10V；ULmax、ULmin为线电压的最大、最小值；3).TTdz；Tdz为低压解列时间定值；3.8PT断线检测3.8.1母线PT断线检测母线有任一线电压小于30V，或者负序电压大于8V，同时有一相