保護(hù)裝置說明書201208291

1、NW 微 機(jī)綜 合 保 護(hù) 裝 置技 術(shù) 說 明 書 南京南網(wǎng)電力自動化有限公司2012年1月編寫: 審核：批準(zhǔn)：* 本說明書適用于低 壓 變壓器 保 護(hù) 測 控 裝 置* 本說明書和產(chǎn)品今后可能會有小的改動，請注意核對實際產(chǎn)品與說明書的版本是否相符* 未經(jīng)許可，請勿翻印，復(fù)印，違者必究* 第1版，第1次印刷，2012年1月于南京用戶必讀感謝您使用南京南網(wǎng)電力自動化有限公司生產(chǎn)的綜合保護(hù)裝置。在安裝和使用本系列產(chǎn)品前，請您注意以下提示：Ø 在您收到產(chǎn)品后，請核對與您所訂購的型號、規(guī)格是否相符，產(chǎn)品的額定工作電壓、額定電流是否符合使用要求；Ø 請檢查產(chǎn)品是否存在損傷，所配套的

2、說明書、出廠檢驗報告、合格證、接線端子排及安裝附件是否齊全；Ø 在安裝、調(diào)試前請仔細(xì)閱讀本說明書，并按照說明書的相關(guān)描述進(jìn)行測試、安裝和操作；Ø 該產(chǎn)品由電子器件構(gòu)成，為防止裝置損壞，嚴(yán)禁私自拆卸及帶電插拔外部接線端子；Ø 請使用合格的測試儀器和設(shè)備對裝置進(jìn)行試驗和檢測；Ø 該產(chǎn)品在測試和使用時，接地端子及外殼要可靠接地；Ø 產(chǎn)品安裝完畢后，請仔細(xì)檢查接線，確定正確后方可通電調(diào)試，以免造成產(chǎn)品的損壞；Ø 本產(chǎn)品出廠時的預(yù)置密碼是：1000，此密碼可在“裝置參數(shù)”菜單中修改，修改后請注意保存，以免遺失；Ø 廠家調(diào)試菜單不對用戶

3、開放。Ø 不可在產(chǎn)品運行狀態(tài)下進(jìn)行傳動試驗或修改保護(hù)定值的操作；Ø 定值整定時要“先整定定值,后投入保護(hù)功能”以免造成誤動作。1 概述NW-300綜合保護(hù)裝置（以下簡稱裝置），適用于低壓10KV及以下饋線、分支或母線分段的保護(hù)，可直接安裝在低壓開關(guān)柜（PC柜或MCC）上。裝置全面采用嵌入式設(shè)計技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)（FPGA及ARM）和現(xiàn)場總線技術(shù)，其性能和技術(shù)指標(biāo)處于國內(nèi)先進(jìn)水平，是構(gòu)成廠站自動化、工廠過程自動化、樓宇自動化的理想保護(hù)設(shè)備。裝置具有完備的保護(hù)和測控功能。高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可靠采集Ia、Ib、Ic、3I0等外部接入電量并；可采集10路無源空接點輸入；提供2

4、對繼電器空節(jié)點輸出。裝置的保護(hù)功能最大配置如下：l 過電流三段l 過負(fù)荷保護(hù)l 零序過流保護(hù)以上功能在實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活的配置，定值界面簡潔明了，調(diào)試和維護(hù)十分方便。裝置主要特點：n 以高性能的FPGA及ARM處理器為核心的硬件平臺，可靠、高效。n 友善的大液晶、漢化人機(jī)界面，操作方便。n 裝置帶有大容量RAM，使用串行EEPROM存放保護(hù)定值。n 保護(hù)及自動控制功能動作過程透明化，信息記錄完備，提供了完備的事故追憶信息。n 裝置采用全密封嵌入式結(jié)構(gòu)，其抗震能力、抗電磁干擾能力能全面滿足GB/T 14598規(guī)定的抗電磁干擾性能試驗和GB/T 7261-2000種規(guī)定的各種機(jī)械性能試

5、驗。n 軟、硬件冗余設(shè)計，完善的軟、硬件自檢，二級看門狗，抗干擾性能強。2 技術(shù)參數(shù)2.1 額定參數(shù)2.1.1 電源電壓 額定直流電源電壓：220V 或110V，允許偏差-20%+15%額定交流電源電壓：220V，允許偏差-15%+10%2.1.2 額定交流數(shù)據(jù)a) 交流電流：5A b) 額定頻率：50Hz2.1.3 功率消耗a) 直流回路：不大于10W。b) 交流電流回路：額定電流為5A 時每相不大于1.0VA；2.1.4 開關(guān)量a) 開關(guān)量輸入電平為DC24V。b) 導(dǎo)通電流不大于10mA；2.2 主要技術(shù)性能2.2.1元件定值誤差a) 電流元件定值誤差：<±5%整定值。b

6、) 時間元件定值誤差:< ±（1%整定時間+30ms）；2.3 絕緣性能2.3.1 絕緣電阻裝置的帶電部分和非帶電部分及外殼之間，以及電氣上無聯(lián)系的各電路之間用開路電壓500V 的兆歐表測量其絕緣電阻值，正常試驗大氣條件下絕緣電阻不小于20M。2.3.2 介質(zhì)強度在正常試驗大氣條件下，裝置能承受頻率為50Hz、電壓2000V 歷時1分鐘的工頻耐壓試驗而無擊穿閃絡(luò)及元件損壞現(xiàn)象。試驗過程中任一被試回路施加電壓時其余回路等電位互聯(lián)接地。2.3.3 沖擊電壓在正常試驗大氣條件下裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、直流輸入回路、輸出觸點回路對地以及回路之間能承受1.2/50µs

7、 的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的短時沖擊。電壓試驗開路試驗電壓為5kV。2.3.4 耐濕熱性能裝置應(yīng)能承受GB/T 2423.9 規(guī)定的恒定濕熱試驗試驗溫度40±2、相對濕度93%±3%、試驗時間為48h，在試驗結(jié)束前2小時內(nèi)根據(jù)2.3.1 的要求測量各導(dǎo)電電路對外露非帶電金屬部分及外殼之間電氣上不聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻不小于1.5M。介質(zhì)耐壓強度不低于2.3.2 規(guī)定的介質(zhì)強度試驗電壓幅值的75%。2.4 抗電磁干擾性能2.4.1 脈沖干擾裝置能承受GB/T 14598.13-1998規(guī)定的干擾試驗，試驗電源頻率為100kHz 和1MHz，試驗電壓為共模2500V、差模1000V的衰

8、減振蕩波。試驗時給被試裝置預(yù)先施加電源，按GB/T14598.13 第3.1.1 的表所列臨界條件疊加干擾試驗，電壓裝置不誤動、不拒動。2.4.2 快速瞬變干擾裝置能承受GB/T 14598.10-1996 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IV 級（4kV±10%）快速瞬變干擾試驗。2.4.3 靜電放電裝置能承受GB/T 14598.14-1998 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IV 級（空間放電15kV、 接觸放電8kV）靜電放電試驗。2.4.4 輻射電磁場干擾裝置能承受GB/T 14598.9-1995 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的嚴(yán)酷等級為IV級的輻射電磁場干擾試驗。2.4.5 浪涌通過GB/T 17626.5 1999 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的浪涌

9、沖擊抗擾度III級干擾試驗(共模2000V、差模1000V)。2.5 機(jī)械性能2.5.1 振動裝置能承受GB/T 7261-2000繼電器及裝置基本試驗方法 中16.2.3 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1 級的振動響應(yīng)試驗；裝置能承受GB/T 7261-2000 中16.2.3 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1 級的振動耐久試驗。2.5.2 沖擊裝置能承受GB/T 7261-2000 中17.4.1.1 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1 級的沖擊響應(yīng)試驗；裝置能承受GB/T 7261-2000 中17.5.1 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1 級的沖擊耐久試驗。2.5.3 碰撞裝置能承受GB/T 7261-2000 中18.4 規(guī)定的嚴(yán)酷等級為1

10、級的沖擊碰撞試驗。2.6 環(huán)境條件a) 環(huán)境溫度工作溫度： -10+55。貯存溫度：25+85。在極限值下不施加激勵量,裝置不出現(xiàn)不可逆的變化,溫度恢復(fù)后,裝置應(yīng)能正常工作。b) 相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90% 同時該月的月平均最低溫度為25，且表面無凝露，最高溫度為+40時,平均最大相對濕度不超過50%。c) 大氣壓力：86kPa106kPa。3 裝置硬件3.1 機(jī)箱結(jié)構(gòu)裝置采用背插式機(jī)箱，前面板為整面板，包括漢化液晶顯示器、信號指示燈、操作鍵盤等。機(jī)箱采用背插式防塵抗振動的設(shè)計以確保裝置安裝于條件惡劣的現(xiàn)場時仍具備高可靠性，結(jié)構(gòu)尺寸見第9章所示。3.2 交流插件交流插件包括電

11、壓輸入和電流輸入兩個部分，包含三相電流（Ia、Ib、Ic）以及零序電流（ 3I0）。 3.3 CPU 插件裝置CPU為高性能的FPGA及ARM芯片，它兼具高效率數(shù)字信號處理能力和MCU（微程序控制器）的實時控制能力，100MHz內(nèi)核頻率下可達(dá)100兆條指令/s（MIPS）的運算速度，采用哈佛結(jié)構(gòu)，將程序空間和數(shù)據(jù)空間分開編址，支持并行處理。片內(nèi)集成了相當(dāng)容量豐富的I/O模塊，并具有多個帶輸入捕捉的定時器，中斷管理功能強大。32K x 8位串行EEPROM。CPU 模件原理示意圖如圖1所示。圖1 保護(hù)CPU 模件原理示意圖CPU 插件采用了多層印制板及表面貼裝工藝，大大提高裝置的可靠性及抗電磁干

12、擾能力。3.4 人機(jī)對話MMI 插件MMI模件主要用于裝置的人機(jī)交互，界面友善、清晰易懂。它擁有128X64寬溫,可選藍(lán)底液晶，可顯示4行×8列漢字；有6個LED顯示燈（運行燈、異常燈、動作燈、告警燈、合位,分、指示燈）；有7個按鍵（上、下、左、右、確認(rèn)、取消、復(fù)歸）。 3.5 電源插件采用模塊化封裝電源，防塵防潮防氧化，交、直流兩用。外部輸入電壓經(jīng)抗干擾濾波回路后,利用逆變原理輸出本裝置需要的三組直流電壓,即5V、24V和24V，三組電壓均不共地,且采用浮地方式,同外殼不相連。其中，+5V為裝置內(nèi)部計算機(jī)系統(tǒng)的工作電源，24V為開關(guān)量輸入，24V用于驅(qū)動繼電器。此外，還提供了10路

13、空節(jié)點開關(guān)量輸入以及6路繼電器出口（包含分、合閘，信號輸出等）。3.6 裝置系統(tǒng)聯(lián)系圖圖2 裝置系統(tǒng)聯(lián)系圖4 保護(hù)功能及原理4.1過電流保護(hù)裝置對于線路設(shè)三段定時限相過流保護(hù)，三段均為三相式，每段過流保護(hù)均帶一個時限。三段共用公共的低電壓閉鎖元件，且三段都可以獨立地用配置字選擇是否經(jīng)低電壓閉鎖。過流段保護(hù)動作判據(jù)如下，過流段和過流段邏輯同過流段。式中，Igl1：過流段保護(hù)動作電流值（A）T：整定的過流段保護(hù)動作時間（s）4.2過負(fù)荷保護(hù)當(dāng)任一相電流大于定值，經(jīng)延時，裝置發(fā)告警信號。4.3零序過電流保護(hù)當(dāng)零序過流大于定值，經(jīng)延時，裝置跳閘或發(fā)告警信號。5事件記錄功能裝置具有事件記錄功能，包括裝置

14、自檢信息、保護(hù)動作信息、遙信變位信息以及各類操作記錄，各種事件記錄數(shù)據(jù)存放在非易失存儲器中，具有掉電保持功能。裝置可記錄保存最新的10次事件（覆蓋方式記錄），包含保護(hù)動作類型及動作時間（年、月、日、時、分、秒），以便于分析事故原因。6 裝置參數(shù)及定值清單裝置參數(shù)參數(shù)描述字節(jié)數(shù)范圍步長乘數(shù)因子保護(hù)定值過電流保護(hù)-線路（本塊參數(shù)個數(shù)：8）0過流段保護(hù)投退2投入/退出-11過流段保護(hù)投退2投入/退出-12過流段保護(hù)投退2投入/退出-13過流段定值21.00-99.99A0.01A1004過流段時限20.20-9999s0.01s1005過流段定值21.00-99.99A0.01A1006過流段時限2

15、0.50-9999s0.01s1007過流段定值21.00-99.99A0.01A1008過流段時限20.50-9999s0.01s100接地保護(hù)（本塊參數(shù)個數(shù)： 3）0零序過流投退2跳閘/告警/退出-11零序過流定值21.0050.000.01A1002零序過流時限2010-24000s0.01s100過負(fù)荷保護(hù)（本塊參數(shù)個數(shù)：2）0過負(fù)荷投退2跳閘/告警/退出-11過負(fù)荷定值21.00-99.99A0.01A1002過負(fù)荷定值20.50-9999s0.01s100CT互感器參數(shù)（本塊參數(shù)個數(shù)：2）0正序互感器2(1-2500)/511001零序互感器2(1-10)/111007 人機(jī)接口系

16、統(tǒng)的使用方法7.1 面板為了便于使用，裝置配備了功能強大的、操作靈活的人機(jī)接口系統(tǒng)（MMI）。裝置的正面面板布置如圖5所示：圖5 面板布置圖7.2 鍵盤說明面板上有9個按鍵，分別是“”、“”、“ ”、“ ”、“確認(rèn)”、“取消”和“復(fù)歸”。一般情況下，用“確認(rèn)”鍵來實現(xiàn)從某一級菜單進(jìn)入其下一級菜單或者用來做出肯定的選擇，而用“取消” 鍵來實現(xiàn)從某一級菜單返回其上一級菜單或者用來做出否定的選擇；用 “”和“”鍵來上下移動箭頭光標(biāo)以選擇要進(jìn)入的子菜單或者移動反顯光標(biāo)以選擇需要修改的數(shù)據(jù)；用“ ” 和“ ” 鍵來左右移動反顯光標(biāo)以選擇需要修改的數(shù)據(jù)中的某一位； “復(fù)歸”鍵用來復(fù)歸面板上的“動作”燈以及

17、復(fù)歸信號繼電器。在主接線圖界面下，按下確認(rèn)鍵即進(jìn)入主菜單界面。系統(tǒng)具有自動提示保存的功能。在“裝置設(shè)定”和“保護(hù)定值”菜單下，如果修改了某個參數(shù)或者定值，在按“取消”鍵返回上一級菜單時，系統(tǒng)能自動提示“保存后退出”、“不保存退出”兩個選項。用 “”和“”鍵上下移動選擇后按“確認(rèn)”鍵保存修改或放棄修改，按“取消”鍵返回剛才的頁面。系統(tǒng)具有信息提示的功能，在顯示菜單信息的時候，需要多屏顯示，在顯示過程中，如果液晶屏的右上角有X/Y標(biāo)志，表明通過“”, “”鍵可以切換選項換頁顯示，當(dāng)X=1時，當(dāng)前頁為第一頁，當(dāng)X=Y時，當(dāng)前頁為最后一頁。其他實時顯示頁面或裝置參數(shù)及保護(hù)定值頁面需要多屏顯示時，由于顯

18、示區(qū)間限制右上角沒有X/Y標(biāo)志，可通過“”, “”鍵循環(huán)瀏覽。為了防止誤操作，裝置中設(shè)置了一組4位數(shù)的用戶密碼。在提示輸入密碼時，必須輸入正確的密碼以取得操作權(quán)限。在輸入密碼過程中提示“密碼錯誤”時，可以用“取消”鍵取消輸入密碼的操作而返回進(jìn)入輸入密碼前的菜單。在提示“密碼錯誤”時，按“確認(rèn)”鍵可以繼續(xù)輸入密碼，直到密碼正確，按“取消”鍵返回剛才的頁面。7.3 信號燈及液晶說明面板上設(shè)置了6個LED指示燈，其定義如下：“運行”燈為綠色，裝置正常運行時以每秒鐘一次的速率閃爍；“異?！睙魹榧t色，當(dāng)裝置自檢發(fā)現(xiàn)異常時點亮；“跳閘”燈為紅色，當(dāng)保護(hù)動作跳閘時點亮，直到按“復(fù)歸”鍵才熄滅；“告警”燈為紅

19、色，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行異常，如過負(fù)荷等情況時點亮； “分位”燈為綠色，當(dāng)開關(guān)位置狀態(tài)為分位時點亮；“合位”燈為紅色，當(dāng)開關(guān)位置狀態(tài)為合位時點亮；裝置配備了中文顯示的大液晶。此液晶自帶背光，當(dāng)長時間無鍵盤操作時，背光自動熄滅，液晶關(guān)閉。一旦有鍵盤操作，背光自動點亮。7.4 菜單結(jié)構(gòu)及功能簡介 裝置菜單采用如圖6所示的樹形目錄結(jié)構(gòu)。7.4.1 裝置設(shè)定本菜單的設(shè)置主要用來顯示和修改系統(tǒng)的一些參數(shù)。系統(tǒng)參數(shù)：用來設(shè)置電力系統(tǒng)一次TA的參數(shù)，零序TA參數(shù)。出口設(shè)置：設(shè)置繼電器遙控分合閘時的脈沖寬度。最長10s，最小100ms。圖6 菜單樹形目錄結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)時間：用來顯示時間和就地修改時間。7.4.2 保護(hù)定

20、值本菜單可以完成對功能配置中所有開放的保護(hù)定值的查看、修改等操作。7.4.3 運行狀態(tài)保護(hù)值：本菜單可以實時地顯示裝置二次測量值和計算值?？梢燥@示電流（IA、IB、IC、）、零序電流（3I0）等。開關(guān)量：開關(guān)量用來實時地顯示裝置所有開入的狀態(tài)。7.4.4 事件報告進(jìn)入相應(yīng)的報告界面，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入可分別查看保護(hù)報告、事件記錄和操作記錄。液晶屏的右上角有X/Y標(biāo)志，當(dāng)X=1時，表明是最新一次的事件報告。按“”和“”鍵可以按事件順序查看，按“取消”鍵返回。跳閘事件：按時間順序記錄裝置的保護(hù)跳閘的絕對時標(biāo)和有效值。最多10條記錄，循環(huán)覆蓋。告警事件：按時間順序記錄裝置的告警報告的絕對時標(biāo)和有效值。

21、最多10條記錄，循環(huán)覆蓋。自檢事件：按時間順序記錄裝置的自檢報告的絕對時標(biāo)和有效值。最多10條記錄，循環(huán)覆蓋。報告清空：清空所有報告。7.4.5 廠家調(diào)試精度調(diào)整：進(jìn)入自動校準(zhǔn)頁面后，必須先加上精度較高的信號源，按“確認(rèn)”鍵輸入正確的密碼以后，裝置進(jìn)行自動校準(zhǔn)系數(shù)。此功能主要用于廠內(nèi)調(diào)試，現(xiàn)場禁止使用。注意：裝置在廠內(nèi)生產(chǎn)調(diào)試時已校好系數(shù)，在現(xiàn)場請勿再校。出口傳動：此菜單用來測試各個出口回路的完備性。用“”和“”鍵選擇出口回路，按“確認(rèn)”鍵在輸入了正確的密碼后，相應(yīng)的出口繼電器會短時動作，然后自動返回。注意：此試驗可能會直接傳動斷路器，請慎重操作。8 調(diào)試大綱8.1 調(diào)試注意事項a) 試驗前請仔細(xì)閱讀本試驗大綱及有關(guān)說明書。b) 盡量少拔插裝置模件，不觸摸模件電路及芯片，不帶電插拔模件。c) 使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。d) 試