NS 913S 低压变压器保护说明书(V1.3).doc

NS 913S
低压变压器保护测控装置
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………………………………………………………………………………………………1
2．主要技术参数……………………………………………………………………………………3
3．保护功能…………………………………………………………………………………………6
4．测量、控制以及事件记录功能…………………………………………………………………8
5．硬件结构说明……………………………………………………………………………………9
6．使用操作说明……………………………………………………………………………………11
7．装置参数一览……………………………………………………………………………………13

·概 述·
1 概述
NS 913S低压变压器保护测控装置适用于低压变压器的保护、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
n 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。
n 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。
n 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。
n 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。
n 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
n 相间过流保护
u 速断保护
u 定时限过流保护
u 反时限过流保护
u 过负荷保护
n 高压侧零序过流保护
n 低压侧零序过流保护
u 定时限/反时限保护
n 非电量保护
1.3 数据采集功能
n 实时采集电流、电压、有功、无功、功率因数、频率
n 16路遥信量
1.4 事件记录
n 保护动作记录
n 告警事件记录
n 遥信变位记录
n 操作命令记录
1.5 控制功能
n 就地/远方分闸、合闸控制
n 远方定值修改
n 远方保护投/退
1.6 操作箱功能
n 跳位、合位指示
n 可靠的自保持及防跳设计
1.7 通信功能
n CAN总线
1.8 故障波形记录功能

1

·主要技术参数·
2 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： ＜15W
2.1.2 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 整组动作时间（包括继电器固有时间）
1.2倍整定值： 30ms
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。
2.5 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： 70～106 KPa
2.7 电磁兼容
2.7.1 静电放电抗干扰度
通过GB/T 14598.14－1998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/T 14598.10－1996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/T 17626.5－1999标准、浪涌（冲击）抗扰度3级试验。
2.7.4 脉冲群抗扰度
通过GB/T 14598.13－1998标准、脉冲群抗扰度3级试验。

20

·保护功能·
3 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两段式定时限过流保护以及独立的反时限过流保护。
3.1.1 反时限特性
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

其中TP 为时间常数，IP为启动电流。
3.2 高压侧过负荷保护
过负荷保护可选择发信或跳闸。过负荷元件监视三相电流，当有任一相电流值大于定值时动作。
3.3 高压侧零序过流保护
本装置采用零序互感器获取低压变压器高压侧的零序电流，构成低压变压器高压侧的单相接地保护。
3.4低压侧零序过流保护
装置采集变压器低压侧中线线电流，构成低压侧零序过流保护。为便于与下一级保护配合，装置提供定时限零序过流保护以及反时限过流保护，反时限包括一般反时限、非常反时限以及极端反时限。
3.5 非电量保护
装置的开入1～开入5可以由软件中的控制字分别选择开入方式为遥信、告警或跳闸。选择“遥信”可做为普通开入用，可接手车工作位置、弹簧储能等信号；选择“告警”，当有开入时，装置会发出告警信号，可接入轻瓦斯、高温告警等信号；选择“跳闸”，当有开入时，装置会发出动作信号，并跳开断路器，可接入重瓦斯、超高温跳闸等信号。
3.6 闭锁备自投功能
当手跳和遥控跳低压侧断路器时，装置继电器插件上的闭锁备自投出口（X4_9，X4_10）同时闭合。利用此节点与备自投装置配合，可实现手跳闭锁备自投功能。

·测量、控制以及事件记录功能·
4 测量、控制以及事件记录功能
4.1 测量功能
4.1.1 交流量
装置可实时采集电压、电流、有功功率、无功功率、频率及功率因数。
4.1.2 状态量
装置设有16路外部开关量接口，用于保护投退、刀闸等开关量的采集；装置还设有4路内部状态量的采集，用于操作回路如跳位、合位等信号的采集。
4.2 控制功能
装置可接收遥控命令实行开关的远方分、合控制。还可通过菜单手动命令对开关进行手动分合操作。
控制回路的电源（KM）分为直流和交流AC 220V两种，端子定义和原理各不相同，请参阅附图3～附图6。
保护定值的修改、保护功能的投退均可由远方控制。
4.3 事件记录功能
装置的事件记录保存了在运行时发生的重要事件，失电后不丢失。共有四类记录：动作事件记录、告警事件记录、遥信变位事件记录和操作命令记录。每一类记录均为16条，采用循环覆盖的保存方式。
动作事件记录的内容为作用于跳闸的保护动作时间、保护名称。
告警事件记录的内容为作用于告警信号的保护动作时间，名称，以及装置自检出错告警等。
遥信变位事件记录的内容为接入装置的遥信量发生变位时的状态和时间。
操作命令记录的内容为在本机或遥控修改定值、就地或遥控分、合闸等操作的发生时间和操作名称。
事件记录中的操作命令记录是不可删除的，其他事件记录可以手动删除。
4.4 故障录波功能

本装置故障录波功能，记录的模拟量为Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc等，记录的状态量为保护跳闸命令。

·硬件结构说明·
5 硬件结构说明
5.1 机箱结构
装置采用标准5U机箱，由模拟量模件、DSP模件、信号出口模件、电源模件、显示面板组成。装置机箱采用背插式结构，各模件功能相对独立，便于调试和维护工作。机箱示意和开孔尺寸见附图。
5.2 模拟量模件
模拟量模件包括交流电流输入回路、交流电压输入回路和直流量输入回路。交流电流输入回路由电流互感器和滤波电路组成，交流电压输入回路由电压互感器和滤波回路组成，直流量输入回路由光耦和滤波回路组成。
模拟量模件将系统二次侧的电流、电压以及直流量变换为装置可以使用的模拟量，提供给DSP模件。同时模拟量输入回路还具有很强的隔离屏蔽和滤波功能，可以隔离和抑制系统中可能出现的干扰信号。
5.3 DSP模件
DSP模件是装置的核心部分，模件内包括高效的DSP芯片和大规模可编程器件，配合高速存储器和高精度采样芯片，保证了装置的可靠性和先进性。插件采用多层印制板及表面贴装工艺，提高了装置的稳定性及抗电磁干扰能力。
5.4 信号出口模件
信号出口模件由信号继电器、出口继电器及开关操作回路组成，对外提供信号空接点、跳闸空接点，以及开关的防跳回路和位置信号。其中开关操作回路部分完全独立，简化了设计和调试工作，进一步提高了装置可靠性。
5.5 电源模件
电源模件提供装置的工作电源。该模件还包括16路遥信量回路，为提高遥信回路的抗干扰能力，遥信采用强电（DC220V或DC110V）输入，完善、周到的设计可防止回路电缆接地引起的遥信状态变位。
5.6 面板
显示面板包括液晶屏、键盘和信号灯。其中液晶显示为全中文菜单，空闲状态时显示屏背光和显示可以自动关闭。
5.7 指示灯
装置面板上有指示灯，其中“运行”和“跳位”灯为绿色，其它为红色，具体意义如下。
指示灯
意 义
运行
正常运行时，每秒闪烁一次
告警
事故总告警信号
动作
保护动作及合闸信号
跳位
开关跳位（绿灯）
合位
开关合位（红灯）
表2.1 面板指示灯意义
5.8 键盘
键 盘
意 义
（上移）
方向键/加1，上移一行（或一屏）
（下移）
方向键/减1，下移一行（或一屏）
（左移）
方向键，左移一列（或一屏）
（右移）
方向键，右移一列（或一屏）
（确认）
确认当前操作
（取消）
取消当前操作并返回上一级菜单
复归
信号继电器复归
表2.2 面板键盘意义

·使用操作说明·
6 使用操作说明
6.1 上电运行
装置在上电前，信号端子中的“装置故障”信号接点处于闭合状态。上电后，该接点打开。正常情况下面板上的“运行”指示灯会连续闪烁，周期大约为1秒。装置上电后自动进行自检，如果在运行中出现故障，“运行”指示灯会停止闪烁，保持常亮或熄灭状态，同时信号端子中的“装置故障”信号接点会自动闭合。
装置的液晶显示可以设置为常开或者自动关闭，为了延长液晶的使用寿命，建议设定为自动关闭。
6.2 菜单说明
装置采用中文菜单，可以完成电量显示、参数设定、信息读取等。

菜单选项
内 容
实时数据显示
通过“左”、“右”键翻页显示所有交流量的有效值、方向元件的计算结果、频率、滑差、开入量等信息，数据自动实时刷新，按“确认”键暂停或继续刷新。
保护动作记录
通过“左”、“右”键翻页显示所有保护动作记录，按“确认”键可以选择删除记录。
告警事件记录
通过“左”、“右”键翻页显示所有保护告警、自检告警记录，按“确认”键可以选择删除记录。
开入事件记录
通过“左”、“右”键翻页显示所有开入遥信变位记录，按“确认”键可以选择删除记录。
操作命令记录
通过“左”、“右”键翻页显示定值修改、手动分合闸、遥控分合闸等操作记录。
保护数据定值
通过“左”、“右”键翻页显示电流、电压、时间等数值型保护定值，按“确认”键可以修改定值。
保护选项投退
通过“左”、“右”键翻页显示保护投退，保护选项等，按“确认”键可以修改投退或选项。
系统参数设置
通过“左”、“右”键翻页显示装置的主要配置选项和参数，按“确认”键可以修改选项和参数。
通道系数设置
通过“左”、“右”键翻页显示装置交流通道的微调系数，按“确认”键可以修改系数。该系数在出厂前已经调好，用户不必改动。
实时时钟校对
通过“上”、“下”、“左”、“右”键可以设定当前时钟。
手动命令合闸
通过键盘操作，当开关在跳位时，启动合闸继电器
手动命令分闸
通过键盘操作，当开关在合位时，启动跳闸继电器

表2.3 菜单选项意义
6.3 菜单内容详细说明
6.3.1 系统基本信息菜单
序号
菜单内容
意 义
备 注
1
NS913S Ver1.20
装置型号、软件版本号
软件版本有可能更新
2
Ia、Ib、Ic
三相保护电流

3
Uab、Ubc、Uca
线电压

4
Can Port State
CAN接口通讯状态
On ：通讯正常
Off：通讯异常
5
Breaker State
开关状态
Wrong ：位置异常
Open ：分闸状态
Close ：合闸状态

6.3.2 实时数据显示菜单
序号
菜单内容
意 义
备 注
1
Ia、Ib、Ic
三相保护电流

2
I0H、I0L
高压侧零序电流、低压侧零序电流

3
Ua、Ub、Uc
三相保护相电压

4
Uab、Ubc、Uca
三相保护线电压

5
U2
负序电压

6
Freq
频率

7
Iam、Ibm、Icm
三相测量电流

8
Uabm、Ubcm、Ucam
三相测量电压

9
Wat、Var、Cos
有功、无功、功率因素

10
DI1～DI7
开入1～开入7
“0”：无开入
“1”：有开入
11
YFWZ
远方位置开入 （开入8）
12
DI9～DI16
开入9～开入16
13
TWJ、HWJ
跳闸位置、合闸位置（内部开入）

·装置参数一览·
7 装置参数一览
7.1保护定值和装置参数

保护数值型定值一览表
序号
定值名称
整定范围
说明
1
速断保护电流定值
0.00－80.00A

2
速断保护时间
0.0－100.0S

3
过流保护电流定值
0.00－80.00A

4
过流保护时间
0.0－100.0S

5
过负荷告警电流
0.00－80.00A

6
过负荷告警时间
0.0－100.0S

7
过负荷跳闸电流
0.00－80.00A

8
过负荷跳闸时间
0.0－100.0S

9
高压零序电流定值
0.00－80.00A

10
高压零序时间
0.0－100.0S

11
低压零序电流定值
0.00－80.00A

12
低压侧零序时间
0.0－100.0S

13
零序反时限电流
0.00－80.00A
低压侧零序反时限基准电流
14
零序反时限时间
0.0－100.0S
低压侧零序反时限时间常数
15
电流扰动门槛定值
0.05－1.00A

16
电压扰动门槛定值
0.2－10.0V

17
直流扰动门槛定值
0.1－4.0V

保护控制型定值一览表
序号
定值名称
整定范围
说明
1
速断保护投退
投入/退出

2
过流保护投退
投入/退出

3
过负荷告警投退
投入/退出

4
过负荷跳闸投退
投入/退出

5
PT断线检测投退
投入/退出

6
高压零序过流投退
投入/退出

7
低压零序过流投退
投入/退出

8
低压零序反时限
投入/退出

9
零序反时限方式
一般/非常/极端

10
开关异常告警投退
投入/退出

11
PT电压方式选择
相电压/线电压
星型接线/V型接线
12
开入1方式选择
遥信/告警/跳闸
开入量1～5可以选择三种工作模式：
1、 普通遥信
2、 开入量告警发信不跳闸
3、 开入量动作发信且跳闸
13
开入2方式选择
遥信/告警/跳闸
14
开入3方式选择
遥信/告警/跳闸
15
开入4方式选择
遥信/告警/跳闸
16
开入5方式选择
遥信/告警/跳闸
17
低压侧跳闸重动
投入/退出
投入该选项后，保护动作跳高压侧开关同时跳低压侧开关
装置参数一览表
序号
参数名称
整定范围
说明
1
SCI通讯地址
1-99
串口485通讯地址
2
CAN通讯地址
1-99
CAN网通讯地址
3
CAN通讯BPS
125K / 80K / 20K
CAN接口通讯波特率
4
菜单分合操作投退
投入/退出

5
遥控分合操作投退
投入/退出

6
事件记录弹出投退
投入/退出

7
显示自动关闭投退
投入/退出

8
系统口令
0-9999

9
远方位置开入取反
投入/退出
投入后可将开入回路的远方位置改为就地位置

·附 图·
8 附图（示意）
附图1 装置机箱正面、背面示意图

附图2 装置机箱开孔尺寸图

附图3 直流操作回路端子排图

附图4 直流操作回路原理图

附图7 保护功能逻辑图