NRCS-3000变电站自动化系统

NRCS-3000电力综合自动化产品技术手册—1—目录第一部分：系统综述：一、系统简介：……………………………………………………5二、装置特点：……………………………………………………6三、硬件配置：……………………………………………………6四、技术参数：……………………………………………………8五、使用说明:……………………………………………………9六、注意事项:……………………………………………………14七、订货须知:……………………………………………………14第二部分：NRCS-3000系列微机保护测控装置介绍：NRCS-3001线路保护测控装置…………………………………………15一概述…………………………………………………………15二工作原理……………………………………………………16NRCS-3007母联（分段）保护测控装置…………………………………20一概述…………………………………………………………20二工作原理……………………………………………………21NRCS-3002变压器保护测控装置………………………………………24一概述…………………………………………………………24二工作原理……………………………………………………25NRCS-3006电容器保护测控装置………………………………………29一概述…………………………………………………………29二工作原理……………………………………………………30NRCS-3003异步电机保护测控装置…………………………………33一概述…………………………………………………………33二工作原理……………………………………………………34NRCS-3005异步电机（差动）保护测控装置………………………39一概述…………………………………………………………39二工作原理……………………………………………………40NRCS-3000电力综合自动化产品技术手册—2—NRCS-3009同步电机保护测控装置…………………………………46一概述…………………………………………………………46二工作原理……………………………………………………47NRCS-3010同步电机（差动）保护测控装置………………………51一概述…………………………………………………………51二工作原理……………………………………………………52NRCS-3021主变差动保护装置………………………………………58一概述…………………………………………………………58二工作原理……………………………………………………58NRCS-3023主变低后备保护测控装置………………………………63一概述………………………………………………………63二工作原理…………………………………………………64NRCS-3022主变高后备保护测控装置…………………………………68一概述……………………………………………………………68二工作原理………………………………………………………69NRCS-3026变压器公共测控单元………………………………………73一概述……………………………………………………………73NRCS-3011备自投母联保护测控装置…………………………………97一概述……………………………………………………………97二工作原理………………………………………………………98NRCS-3012线路备自投测控装置……………………………………102一概述…………………………………………………………102二工作原理……………………………………………………103NRCS-3013母线绝缘监测及PT并列装置…………………………106一概述…………………………………………………………106二工作原理……………………………………………………107NRCS-3000电力综合自动化产品技术手册—3—分散式厂站综合自动化系统概述一．系统简介：NRCS-3000型分散式微机厂站综合自动化系统，是南瑞投资（上海）有限公司根据电力系统自动化及无人值守的要求，总结国内外发电厂和变电站微机控制及保护的研究和生产的先进经验，专门为厂站综合自动化系统进行成套设计的微机保护、测控系统。该系统是在国电公司当前先进微机技术的基础上联合上海交通大学、华中科技大学，采用当今先进的自动化技术、计算机技术、通信技术等高科技，研制出来的集保护、测控、遥控、遥信、遥脉于一体的新一代厂站综合自动化系统。该系统适用于110KV及其以下电压等级的发、配、变电工程，突出解决了微机保护监控系统在恶劣环境下（如低温、潮湿、强电磁场干扰、腐蚀性场所、高海拔、高温、多雷电等）长期可靠运行问题和常规控制、测量与信号兼容性问题。本系统具有保护、遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控功能，可实现对厂站全方位的控制和管理，实现了厂站无人或少人值守功能，为发电厂及变电站的安全、经济、可靠运行提供了全新的解决方案。本系统采用分层分布式结构，整个厂站在物理上分为两个层：厂站层和间隔层。通信系统采用了代表国际技术发展先进潮流的、标准而成熟的通信网络。站级通讯网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可以为光纤、屏蔽双绞线。站级网络与上级调度间的通讯支持CDT、101、DNP3.0等部颁标准型及增强型规约，通讯可以采用微波、载波、光纤和双音频通道等，可以及时准确地将全部运行参数上传至调度所，并且能够向下传送远方下达的控制命令，实现无人值守。间隔级控制层将采集和处理后的数据信号通过站内通信网络传输到站级控制层，通过通信网在站层融为一体，构成全所综合自动化系统。厂站内各间隔层通信网可采用CAN总线或者485总线，通讯介质可以选择光纤或者屏蔽电缆。站内其它智能系统，可根据它们各自的标准或非标准的协议（规约），通过智能通讯装置实现规约转换接入综合自动化系统。系统中的单元装置可以集中组屏，也可分散安装于开关柜的二次仪表室中。各种保护测控装置、自动化控制单元从物理性能上与空间分布至主变电站一次设备间隔层，各单元作为一个完整系统，具有独立的电源板件，CPU板件、独立的操作回路、独立的电流采集板件、独立的电压采集板件、独立的遥信采集板件及独立的出口回路；因为各个板件部分相互独立，不同型号的保护装置除了差动保护交流采集回路不同外，其余的板件可以相互更换。装置在完成对变电站对应间隔进行保护、测量、控制等功能外，各单元在软、硬件设计上是完全独立的，不依赖通讯网络。为了更好地满足用户的需求，NRCS-3000型保护已形成系列化产品如下：NRCS-3001数字式线路保护测控装置NRCS-3002数字式变压器保护测控装置NRCS-3003数字式异步电机保护测控机置NRCS-3005数字式异步电机保护（差动）测控装置NRCS-3006数字式电容器保护测控装置NRCS-3007数字式母联（分段）保护测控装置NRCS-3009数字式同步电机保护测控装置NRCS-3000电力综合自动化产品技术手册—4—NRCS-3010数字式同步电机保护（差动）测控装置NRCS-3011数字式母联备自投保护测控装置NRCS-3012数字式进线备自投保护测控装置NRCS-3013数字式PT测控及并列装置NRCS-3020/8121数字式两圈/三圈变压器差动保护（含本体）测控装置NRCS-3023数字式变压器低后备保护测控装置NRCS-3022数字式变压器高后备保护测控装置NRCS-3026数字式公共测控装置二.装置特点：汉字显示：该装置采用液晶循环显示电流、电压、功率等所需的电气量，并且将保护动作的各种信息显示在屏幕上。信息贮备：具有记录最新64条事件信息，并具有断电保持功能，信息可在事件记录中查看。抗扰性能：单元机箱均采用密闭式，内部双层屏蔽，减少了电磁对装置的干扰。装置采用全悬浮式设计结构，CPU采用6层板件，能十分有效的防止尖端脉冲的冲击及浪涌的干扰，特别对于雷击具有很好的保护作用。通用性强：装置的工作及操作电源交、直流通用，不会因为直流系统出现故障而停止工作及保护。控制闭锁：保护装置可实现就地、现场、遥控、及调度的四者控制，且相互闭锁。高性能CPU：采用嵌入式数字信号处理器（DSP）构成简洁高效的数据采集和处理系统，使整个单元功能更强大，性能更可靠。出入隔离：开入和开出均通过双光藕进行隔离，增强了装置的抗干扰性。三、硬件配置：１、硬件配置概述本系统由电源及出口模件、交流采样模件、CPU模件等组成。各单元设有独立箱体，正面配有铝合金拉丝面板，液晶显示、触摸式按键、CPU运行灯、断路器位置显示灯、电源指示灯均装于面板上便于操作、观察。NRCS-3000系统采用模块化设计，即由相同的硬件构成不同种保护。２、硬件组成NRCS-3000型微机保护测控装置由下列模件组成：电源模件，PT．CT模件，CPU模件，操作板模件或开入开出模件，前背板模件，液晶显示模件，全封闭金属机箱。各模件功能简述如下：2.1电源模件：提供装置各种工作电源，直流或交流220V输入，经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出＋5V，＋24V直流电源。三组电压均不共地，且采用浮地方式，同外壳不相连。电源具有过压保护、过流保护功能。NRCS-3000电力综合自动化产品技术手册—5—＋5V用于CPU及外围芯片＋24V用于驱动继电器2.2开入模件：采集14路开入量信号，可报警、跳闸及一般遥信量处理等方式。2.3出口模件：保护装置重合闸、遥控合闸、遥控跳闸、保护跳闸等出口。2.4控制模件：对断路器操作回路的控制及装置面板上的跳、合位指示灯指示。2.5交流模件：将交流电压、电流转变为弱电信号，以便模数转换。保护CT与测量CT分开，保证保护要求的抗饱和特性与测量精度。交流模件共可以装12护功能及测量功能而配备。其原理图如下：3、CPU模件：该模件是整个装置的核心部分，完成模拟量、开关量的采集、处理，各种保护判据的运算、判断，然后产生相应的控制出口，发信号及通讯传输等。主芯片采用高性能数字信号处理器（DSP），构成功能强大的数据采集和处理系统。NRCS-3000电力综合自动化产品技术手册—6—其原理及与相关插件的关系示意图如下所示：4、开入开出板模件：完成开关量的光电隔离与继电器的出口及控制功能。5、前背板模件：各模件之间用牢靠进口接插件与背板相连接，通过背板相互传递数据6、液晶显示模件：人机接口模件装有大屏幕液晶显示器及键盘，完成人机之间的对话，例如显示电流、保护事件，修改定值等。四、技术参数：１）额定数据交流电流5A或1A(订货时说明)交流电压100/√3V或100V(订货时说明)直流电压220V或110V(订货时说明)交流电压180V~250V交流频率５０ＨＺ２）功率消耗交流电流回路：当In=5A时，每相不大于0.75VA；当In=1A时，每相不大于0.5VA直流电流回路：当正常工作时，不大于15W；当保护动作时，不大于20W３）过载能力交流电流回路2倍额定电流，连续工作20倍额定电流，允许10s250A峰值电流，允许10ms交流电压回路1.2额定电压，连续工作NRCS-3000电力综合自动化产品技术手册—7—1.4额定电压，允许10s产品经受过载电流电压后，无绝缘损坏。4）元件精度电流电压综合误差0.5%;功率：0.5%;频率：0.5%;55.1脉冲干扰试验能承受频率为100ＫHＺ及１ＭＨＺ电压幅值共模2500Ｖ差模1000Ｖ的衰减震荡波脉冲干扰试验。5.2静电放电测试能承受IEC10000-4-2标准Ⅲ级、试验电压8ＫＶ的静电放电试验。5.3辐射电磁场干扰测试能承受ＩＥＣ1000-4-3标准Ⅲ级、干扰场强10Ｖ／Ｍ的辐射电磁场干扰试验。5.4快速瞬变干扰测试能承受IEC1000-4-4标准Ⅲ级、试验电压4kV，频率2.5kHZ的快速瞬变干扰试验。5.5湿热性能测试湿热性能能承受国标GB/T7261-2000规定的湿热试验。5.6碰撞性能测试耐碰撞性能能满足国标GB/T7261-2000规定的要求。6)绝缘耐压标准满足部标6.1交流输入对地