Nd200厂站综合自动化说明书(印刷厂排版)

197/197第一局部ND200厂站综合自动化系统1系统概述ND200厂站综合自动化系统是在总结国内外同类产品的优点，充分考虑用户需求并结合发电厂站现状及未来开展而开发研制的新一代系列化产品，可实现厂站的监测、控制、继电保护和运行管理等功能。提供了各种容量的中小型发电厂站综合自动化完整解决方案。该系统采用全新模块化结构设计，既可安装于开关柜，构成分散式系统，也可集中组屏组柜。在厂站综合自动化中除发变组外均采用保护测控一体化设计方案，站内各功能设备利用控制局域网CAN-BUS或RS-485/232实现数据交换。该系统在测控保护二合一设备技术上的有所创新，保护和测量的交流输入回路分开，保证了测量精度。在通信方面利用网络技术打破厂站综合自动化系统中的信息流通瓶颈，从而根本上提高系统的实时性。另外软硬件设计采用了标准化开放式思想，这样软件的可靠性和可移植性也将得到保证。系统中各设备采用大屏幕汉化液晶显示，具有良好的人机界面，因而操作简单、直观、易学、易用。本系统具有配置组态灵活，功能齐全、维护方便，性能价格比高等特点。可广泛适用于各种容量的中小型发电厂站。本系统经电力工业部电力系统自动化设备质量检验测试中心及电力科学研究院电力部电力设备及仪表质量检验测试中心测试，检测结果全部合格。并由国家电力公司组织鉴定。检测报告号如下：NDG200数字式发电机保护装置 （继保设检）字第352号NDB200系列变压器主保护及测控装置 （继电自动）检字1999第156号NDB200系列变压器后备保护及测控装置 （继电自动）检字1999第157号 NDX200系列低压线路保护及测控装置 （继电自动）检字1999第153号NDT200系列备用电源自投装置 （继电自动）检字1999第154号NDR200系列电容器保护及测控装置 （继电自动）检字1999第155号NDC200单元测控装置(远动终端)检字99第99号NDM200通信管理装置(远动终端)检字99第99号 型号意义说明：NDX2XX 产品型号 产品类型 南京南自电网公司系列产品2总体设计思想2.1分层分布式系统整个厂站综合自动化系统分为两层：厂站层和间隔层。厂站层位于厂站主控室内，间隔层分布于厂站的各个设备开关间隔、电抗器间隔、变压器各侧开关间隔及分段开关间隔。 厂站层：主要由站内监控系统及作为全站信息交换中心的通信管理装置组成。 间隔层：面向站内一次设备单元式配置，即从传统的面向功能式配置转换为面向对象式配置。主要包括：·发电机单元：遵循主、后备分开，各保护根据功能的不同分布于不同的机箱。·变压器单元：遵循主、后备分开，后备保护按侧配置的原则。即配置一台独立的发变组差动保护、变压器差动保护、本体保护装置；变压器各侧开关的后备保护、测量、控制、遥信及通信功能由独立的装置完成。·线路单元：由一台线路保护及测控装置完本钱线路的保护、测量、控制、遥信及通信功能。·电抗器单元：由一台电抗器保护及测控装置完本钱电抗器的保护、测量、控制、遥信及通信功能。·分段开关单元：由一台备用电源自投装置完成备自投功能及本分段开关的保护、测量、控制、遥信及通信功能。分层分布式系统与集中式系统相比较，具有以下优点：了系统的可靠性，局部设备故障不至于影响全局。2）提高了系统的可扩展性，便于运行维护。2.2软硬件系统的平台式设计 硬件平台：ND200厂站综合自动化系统在间隔层的系列装置设计了若干硬件模块，包括主CPU模块、电源及开入模块、出口及信号模块、面板显示管理模块等。保证了间隔层的系列装置的硬件除交流输入局部不同外，其它局部根本相同。 软件平台：ND200厂站自动化系统的所有装置在软件设计上均采用了实时多任务操作系统（RTOS），其设计思想在于将保护、测量、控制、遥信及通信等功能按优先级划分为若干个任务，由任务调度系统进行管理。当高级任务被触发（如继电保护的电流突变量条件满足）则立刻打断较低级任务的执行，转而执行较高级的任务，高级任务执行完毕后继续执行较低级的任务。其中，继电保护功能定义为最高级任务。 硬软件的平台式较传统的设计方式具有以下优点：1）于不同装置硬件上的一致性，便于标准化生产管理，也便于运行维护。2）软件上采用实时多任务操作系统（RTOS），提高了软件系统的可靠性、可扩展性。同时由于软件编程以PLM/C语言为主，使软件设计更标准化，可移植性更好。3）由于在间隔层采用保护、测量、控制、遥信及通信等功能合一化设计，怎样保证各个功能的性能及继电保护功能的独立性、优先性成为一个突出问题，实时多任务操作系统（RTOS）本身的特性就保证了这一点。2.3新型结构设计，保证间隔层的系列装置可分散式就地安装 在结构设计上采用整体结构机箱，插件采用后插式方式，面板设计采用统一的整体面板，并配有专用面罩。 这种结构具有以下优点：体性机箱（即无螺钉机箱）提高了装置的抗震动能力及屏蔽性能。2)后插式方式使强、弱电分开，提高了装置的绝缘、耐压性能、抗干扰能力。3)整体面板使装置更加美观，专用面罩提高了装置的防尘能力。4)以上优点保证了装置既可以就地安装于开关柜，减少站内二次电缆的投资；也可集中组屏，从而可灵活的运用于各种现场。2.4站内通信采用互为热备用双CAN网结构ND200厂站综合自动化系统在站内通信采用了双CAN互为热备用的方式,控制局域网CAN（ControllerAreaNet）卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。 CAN具有如下特点：·符合ISO11898国际标准。·可连接各种类型的微控制器接口。·总线访问优先权取决于报文标识符，便于网络节点按重要性灵活设置。·CAN为多主方式工作，即网络上的任何节点可在任一时刻向网络上其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息。利用这一特点可方便地构成多机备份系统。1)网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求。2）非破坏性的基于优先权的总线仲裁技术，即当网络上多个节点同时发送信息时，低优先权的接点主动退出发送，而高优先权的节点可不受影响继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况。3)CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局播送等几种方式传送接收数据，无需专门的“调度〞。4)CAN报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰率低，具有极好的检错效果。5）CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据出错率极低。6)CAN节点在发送期间可同时接收发送的内容，若发现出错，具有自动重发功能。7)CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，保证总线上的其他节点不受影响。8)CAN直接通信距离最远可达10KM（速率在5kbps以下）。9)CAN通信速率最高可达1Mbps(此时通信距离最长为40m)。10)信介质要求低，廉价的屏蔽双绞线即可。ND200厂站综合自动化系统的所有装置配置2个CAN接口，间隔层的所有装置与通信管理装置可构成互为热备用的双CAN网，这种结构有以下优点：CAN网进一步提高了系统通信的可靠性。2)专用的通信管理装置负责间隔层、厂站层及调度系统之间的信息交换，由于通信管理装置抗干扰能力、自恢复能力大大强于PC机，进一步提高了系统通信的可靠性。3系统特点1)ND200厂站综合自动化系统按分层分布式方案设计，系统中各系列装置采用统一的硬件、软件平台，首次将实时多任务操作系统（RTOS）应用于继电保护装置中。2)NDB200系列变压器及测控装置、NDX200系列低压线路及测控装置、NDR200系列电容器及测控装置、NDT200系列备用电源自投装置均集中了保护、测量、控制、通信功能于一体；NDC200单元测控装置具有面向间隔的测量、控制及通信功能。3)在厂站综合层专门配置NDM200通信管理装置完成间隔层、站内监控系统及远方调度系统间的信息交换，提高了通信的可靠性、实时性。4)厂内通信采用了控制局域网CAN-BUS技术。可采用双网互为热备用的方式运行，以保证站内通信的可靠性。5)各系列装置具有统一的汉化人机界面，操作简单，具有较高的精度和稳定性。6)各系列装置采用统一的整体式机箱，插件采用后插式方式，统一的整体面板，结构紧凑，抗干扰能力强。7)各系列装置由于体积小、抗干扰能力强，既可以就地安装，也可集中组屏。8)间隔层的系列保护（及测控）装置具备故障追忆功能，可保存10份完整的保护动作报告及故障录波报告、16份告警报告、32份开入量变位报告。9)间隔层的系列保护（及测控）装置内置操作箱，并具备功能齐全的继电器库，可根据需要由软件控制字投/退保护功能。10)所有元器件经过严格筛选，主要元器件均采用军品级芯片，可靠性较高。11)所有装置均具有在线自检功能和软硬件自恢复能力。12)系统软件采用CLIENT/SERVER体系结构，具有完善的SCADA功能满足厂站综合自动化系统的需要。远程系统联结使厂家随时可维护系统，解除用户的后顾之忧。

4设备组成ND200厂站综合自动化系统由以下设备组成用途设备型号设备名称适用范围站内监控NDJ300计算机监控系统厂站综合自动化系统的站内监控、管理单元网络管理NDM200通信管理装置厂站内间隔层、监控系统、远方调度系统及其它智能设备之间的数据交换单元测控NDC200单元测控装置完成遥测、遥信、遥控功能综合测控NDC202综合测控装置负责测量全站的公用信息，主变温度及变压器有载调压等发电机保护NDG200(1)发电机差动保护装置为200MW及以下发电机提供完善的保护功能NDG200(2)发电机后备保护装置NDG200(3)发电机后备保护装置NDG200(4)直流测量及操作箱变压器保护NDB200A主变保护及测控装置用于两卷变NDB200B主变保护及测控装置用于两卷变NDB201主变保护及测控装置用于三卷变NDB202厂用变保护及测控装置用于低压厂用变压器NDB220发变组、主变差动保护装置三侧差动NDB221主变后备保护测控装置NDB222发变组、主变差动保护装置四侧差动NDB223厂用变压器保护装置用于高压厂用变压器NDB224厂用变压器保护装置用于低压厂用变压器NDB225变压器二分支保护装置NDB226变压器六分支保护装置电抗器保护NDK200电抗器主、后备保护装置用于电抗器线路保护NDX200低压线路保护及测控装置用于馈线NDX201低压线路保护及测控装置用于线路电容器保护NDR200电容器保护及测控装置用于，双，接线NDR201电容器保护及测控装置用于桥型接线（差压）NDR202电容器保护及测控装置用于桥型接线（差流）备用电源自投NDT200备用电源自投装置低压母线分段开关自投、分段开关保护NDT201备用电源自投装置进线开关或内桥开关自投、内桥开关保护故障解列NDJL200解列保护及测控装置厂站的低压、低频解列线路横差NDX226线路横差保护装置平行双回线路横差非电量保护NDB-BT非电量保护装置变压器非电量保护操作箱NDSCX三相操作箱断路器操作回路5系统集成方案厂站内通信采用双CAN网结构，装置安装方式可选（分散式安装或集中组屏）：通信装置采用NDM200通信管理装置发电机保护采用NDG200发电机保护装置发电机测控采用NDC200单元测控装置 变压器保护采用NDB200系列变压器保护及测控装置电抗器保护采用NDK200电抗器保护装置 低压线路采用NDX200系列线路保护及测控装置 电容器采用NDR200系列电容器保护及测控装置 备用电源自投采用NDT200系列备用电源自投装置低频、低压解列采用NDJL200解列保护及测控装置 站内其它功能（包括温度、直流量的测量，有载调压等）采用NDC202综合测控装置 站内计算机监控系统采用NDJ300厂站综合监控管理系统自动化系统构成图：ND200厂站综合自动化系统功能配置图第二局部NDJ300厂站计算机监控系统1概述NDJ300厂站自动化监控管理系统是ND200厂站综合自动化系统中的计算机监控管理单元。它采用最新操作系统WINDOWS2000或WINDOWSNT，标准商用数据库(ACCESS，MSSQLSERVER，SYBASE等)，和面向对象的三层模型(ActiveX)，组成了功能强大、人机界面智能化、开放式体系结构的监控系统，并与INTERNET技术紧密相联。可以运行在高档PC机或ALPHA工作站上,可以单机或多机运行。它有完善的SCADA功能,适用于厂站综合自动化系统，以及石油、化工、铁路、煤炭等行业监控管理系统。2系统特点面向对象的程序设计数据高速公路加商用数据库CLIENT/SERVER体系结构完善的SCADA功能满足中小型监控及厂站综合自动化系统的需要。远程维护系统使厂家能随时随地帮您维护系统，解除您的后顾之忧。远程仿真调试可以看到现场同步信息，并可以对软件进行修改,做到及时解决运行当中出现的问题。系统采用面向对象的完全同步复制的并行实时数据库，增强了系统的实时性和交互性，大大提高了系统性能，优化了系统结构。3系统结构1)系统硬件平台硬件配置为微机:CPUPⅣ2.0G 内存256M 硬盘40G 100/10MBPS网络设备在系统中工作站与微机可以混合使用2)系统软件平台操作系统WINDOWSNT/2000中文版OFFICE2000中文版数据库ACCESS或SQLSERVER7.0编程软件VB6,VC++6.0,VJ++6.1网络通信WINSOCKETTCP/IP数据库接口ODBC,RDO,DAO3)数据库管理软件本数据库由前台数据库界面及后台实时数据库组成，有专门的编程接口供程序员访问数据库。数据库的设计和编程以以下几项为指导原则：■完整性应包容整个系统对数据结构的要求。■逻辑性数据结构必须按照一定的逻辑准则，简单、清楚的描述对象的本质。■繁衍性数据的派生、数据的推导，数据的运算及统计要尽可能多地由数据库自动去完成，因此，定义数据的派生规则是非常重要的。■高性能在本数据库中反应在实时库与历史库相结合，并行实时数据库分布在各个结点，历史库保存在效劳器上，以满足高速数据流的要求。4)软总线软总线是系统的核心之一。它使得系统的层次更加清晰。目前我们设计的软总线为系统提供了一个高速数据传输网和信息交换、播送体系。另外，面向用户的功能部件模型，也可以在软总线中实现。5)人机界面软件人机界面可以用鼠标或键盘操作，可以显示接线图、参数表等各种画面，显示画面可进行漫游、变焦、移动、放大、缩小。并可在不同的层次和平面观察不同的显示效果。6)数采软件数采工作站软件完成数据采集及预处理，通讯报文的监视处理，数据的转发和上屏，提供多种调试手段，与系统通过软总线进行网络通讯。可以处理部颁CDT远动规约、部颁POLLING远动规约及各种保护规约等。7)作图软件系统提供一个基于Windows界面风格的全图形的画面编辑程序，并提供一些根本的图形原语(Primitive),利用这些图形原语用户可以自己编辑和定义一些可重复使用的复杂的图形符，利用根本的图形原语（Primitive）和用户自定义的图形符号，用户可方便迅速的编辑和生成自己所需的各种各样的画面，画面的绘制编辑和在线调试一次性完成，在画面编辑器中，可以绘制一些动态的图元，动态图元可以根据自己相连的实时信息进行动态的变化用户可自由绘制各种各样的动画而涉及不到程序级的改动，每种图形原语（Primitive）和用户定义的复合图形原语可以灵活的进行拷贝、移动、删除、缩放、镜象、填充、旋转以及同数据库中的实时测量值连接起来。8)报表软件利用EXCEL强大的制表功能，采用自定义数据点的方法，可以很方便的满足你的制表要求，并且操作非常简单。四、系统功能

1)数据采集采集主变、进线及馈线P、I、Q量，母线电流、电压，主变温度，直流电源系统电流、电压等。采集频率量、电度量、水位、脉冲量。采集开关状态、事故总信号、有载调压变压器抽头位置、保护及自动装置动作、告警信号，预告信号，下行通道故障信号，装置主电源停电信号，同期检测状态，锁定状态。卫星时钟接收及全站设备对时。2)画面显示与操作功能显示一次接线图显示主设备参数表显示负荷曲线，电压曲线显示故障录波曲线显示各计算量及统计量显示各历史数据显示各数据棒图显示事件顺序记录事故报警并推画面(语音报警)显示保护定值参数显示保护动作及告警信息发送遥控、遥调、校时、冻结电度量命令下装修改保护定值及RTU监控定值在线修改画面、报表、数据库3)打印功能能定时和召唤打印报表打印负荷日、月、年报表打印电量报表打印历史报表打印异常及事故报表操作记录打印画面拷贝4)计算和统计功能计算总加量计算负荷率计算合格率计算有功、无功、电量统计最大值、最小值、平均值等数据越限处理处理计算遥信5)控制与调节功能

遥控断路器、刀闸有载调压变压器分接头调节电容器组投切备用变压器投切6)数据传送功能

与公用数据网通信与上级调度系统通信与各子系统通信数据上模拟盘7)系统冗余配置(多机系统)双机、双通道互为热备用,高效的双网络技术。a)系统的关键子系统节点（任务）均采用冗余配置（如数据采集，数据处理和实时库效劳器，历史数据库效劳器）。系统具有硬件设备和软件任务模块的运行自监视功能，能够自动通过热备用切换等机制保证根本系统的正常运行。b)高效的双网络技术:支持双冗余高速局域网配置，当一个LAN出现错误时，系统可以把所有的网络通讯量转向另外一个网络。100MbpsEthernet、交换机、Hub和其他技术都有完善的技术支持。8)并行实时数据库本系统应用并行实时数据库，每一个效劳器和工作站都有自己完全同步复制的面向对象的实时数据库：a)并行实时数据库隐藏了进程的界限和系统结构，减少了局域网通讯量和带宽要求；b)软件模块没有必要知道实时数据库的地址，每台计算机都有实时数据库；c)实时数据库可以从任何的工作站或效劳器直接访问，总计算负荷分布到单个计算机上；d)支持SQL（结构化查询语言）和ODBC（开放式数据库互连）数据库接口标准。e)当有数据改变的时候，这个消息将在网上播送出去，相连的主站和效劳器都可以听见和接收。f)只有变化的信息通过网络传送，并且这种变化信息只需传输一次，使得网络传输量减少。在每台工作站和效劳器之间保存独立的对话来显示每份数据（包括从局域网上传输过屡次的老的数据）。每条信息包含一序列号，丧失的信息会很快的被发现，然后会为丧失的信息重发请求以便它快速恢复；g)增加计算机而无须增加带宽，系统不受网络上计算机台数的影响。9)系统自检功能a)系统具有在线自检功能，能以图、表等方式来直观反映，并能报警；b)对各种命令和操作设置超时监视；c)对传输失败的处理，重发三次才确认为硬故障；d)自动启动：系统在复电或从严重故障中恢复时，能自动启动；e)通道状态监视、切换：系统实现对通道的监视,主用通道发生故障时可自动投入备用通道并具有手动切换的功能；f)对运行设备的故障发生时间，恢复时间能自动记录；对系统中运行设备进行工况监视。10)平安功能本系统的系统管理软件提供以下功能：a)操作员登录需要身份认证；b)操作员的任何操作（遥控、人工置数、修改数据参数、修改历史数据等）均要经过权限认证；系统对每一个重要操作均可形成操作记录。5技术指标工作大气条件：

环境温度 -10～+55℃ 相对湿度 5%～95% 大气压力 80～100Kpa开关变位传送至主站时间 ≤1秒遥测变化传送至主站时间 ≤1秒控制命令下行 ≤1秒遥调命令下行 ≤1秒画面响应时间 ≤2秒画面刷新间隔 ≤2～10秒（可调）系统可用率 99.9%平均无故障运行时间 ≥40000小时告警产生时间 ≤1秒模拟量在数据库的更新时间 ≤1.5秒开关量在数据库的更新时间 ≤1.0秒软件结构图如下：第三局部ND200系列装置技术说明一、主要技术指标1保护局部1.1额定参数交流电流：5A，1A交流电压：100V、100/EQ\R(,3)V频率：50Hz直流电压输入：220V，110V 跳合闸电流：0.5A,1A,2A,4A(及满足用户特殊要求)1.2功率消耗 交流电流回路：当额定电流为5A时，每相消耗的功率应不大于0.5VA；当额定电流为1A时，每相消耗的功率应不大于0.3VA。 交流电压回路：当额定相电压时，每相不大于0.5VA 直流电源回路：当正常工作时，整机消耗的功率应不大于20W；当保护动作时，整机消耗的功率应不大于35W。1.3过载能力 交流电流回路：2倍额定电流，连续工作； 10倍额定电流，允许10S； 40倍额定电流，允许1S。 交流电压回路：1.2倍额定电压，连续工作 1.4倍额定电压连续工作10s。1.4保护整定范围： 电流整定范围：0.1In～20In；电压整定范围：0.5V～120V；时间整定范围：0s～100s；间隙电压整定范围：0.5V～250V；时间整定范围：0s～100s；二次谐波制动比：0.1～1.0；制动曲线斜率：0.1～1.0。1.5保护定值误差：电流定值误差：0.2IN～20In不超过3%；0.1IN～0.2In不超过7%；电压定值误差：0.2UN～1.2Un不超过3%；1UN～0.2Un不超过5%；制动曲线斜率误差：不超过10%；二次谐波制动比误差：不超过0.01；相间功率方向继电器误差：方向区为180°±5°，最大灵敏角为45°±3°；零序功率方向继电器误差：方向区为180°±5°，最大灵敏角为105°±3°。 注：Un为电压额定值，In为电流额定值，下同。时间定值误差：0.1s～10s不超过50ms； 10s～100s不超过200ms；线路保护功率方向继电器误差：方向区为120°±5°，最大灵敏角为30°±3°；1.6保护整组动作时间：电流速断（1.2倍定值）不大于40ms 比例差动保护（1.2倍整定值）不大于40ms；差动速断（1.2倍整定值）不大于30ms；后备保护时间整定为0s时，参加1.2倍整定值的鼓励量，不大于60ms。2测控局部注：以下测控指标适用于具有测控功能的装置。2.1模拟量输入2.1.1输入信号范围： 电流、电压：0～120％额定值（Un＝100V，In＝5A）频率：45Hz～55Hz 相位：0°～360°2.1.2测量精度： 电流、电压： ±0.2％频率： ±0.1％功率、功率因数： ±0.5％2.2状态量输入输入特性： 采用光耦隔离加数字滤波器，滤波参数可调分辨率： ≤4ms输入形式： 空接点式容量： 最多8路2.3脉冲量输入输入特性： 采用光耦隔离加数字滤波器输入形式： 接点型、光耦输出型、OC门型或脉冲输出型脉冲宽度： ≥40ms脉冲计数最大值：224－1输入回路电压：24V/12V可选容量： 最多2路3网络通讯接口控制局域网CAN-BUS通信速率250Kbps、125Kbps、62.5Kbps、31.25Kbps、50Kbps、25Kbps、12.5Kbps、6.25Kbps使用环境要求4.1 大气条件4.1.1正常工作大气条件a)环境温度：-10℃～+55℃；b)相对湿度：5%～95%；（产品内部既不应凝露，也不应结冰）c)大气压力：86kPa～106kPa。4.1.2仲裁试验大气条件a)环境温度：+20℃2℃；b)相对湿度：45%～75%；c)大气压力：86kPa～106kPa。4.1.3正常试验大气条件a)环境温度；+15℃～+35℃；b)相对湿度：45%～75%；c)大气压力：86kPa～106kPa。4.2贮存、运输极限环境温度装置的贮存、运输及安装允许的环境温度为-25℃～+70℃，在不施加任何鼓励量的条件下，不出现不可逆变化。4.3周围环境装置的使用地点应无爆炸危险；无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈震动源；不允许有超过发电厂变电站范围内可能遇到的电磁场存在；有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施。场地应符合GB9361-1988中B类平安要求。接地电阻应符合GB2887-2000中4.4.2的规定。 环境温度范围： -5～40℃或-20～55℃相对湿度：5%～95%（最大绝对湿度28g/m3）；大气压力：86KPa～106KPa。5 电源技术要求5.1交流电源a)额定电压 单相220V，允许偏差-15%～+10%；b)频率 50Hz，允许偏差0.5Hz；c)波形 正弦，波形畸变不大于5%。5.2直流电源a)额定电压 220V、110V；b)允许偏差 -20%～+15%；c)纹波系数 不大于5%。6绝缘性能6.1绝缘电阻在正常试验大气条件下，装置的带电局部和非带电金属局部及外壳之间，以及电气上无联系的各电路之间，根据被测试回路额定绝缘电压等级，分别用开路电压为500V的兆欧表测量其绝缘电阻。在正常试验大气条件下，额定绝缘电压等级的各回路绝缘电阻应不小于20MΩ。6.2介质强度在正常试验大气条件下，装置能承受表1所示的频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验，无击穿闪络及元器件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时，其余回路等电位互联接地。注：或采用直流等效方法，即装置能承受2828伏特，历时1min的直流耐压试验，无击穿闪络及元器件损坏现象。6.3冲击电压在正常试验大气条件下，装置的输入带电端子及输出接点对地、交流回路与直流回路之间、交流电流和交流电压之间，应能承受1.2/50s的5kV（峰值）标准雷电波的短时冲击电压试验，装置无绝缘损坏。7耐湿热性能装置能承受GB7261-2000第20章规定的交变湿热试验。试验温度+40℃2℃，相对湿度（933）%，试验时间为48h。在试验结束前2h内，根据3.8.1的要求，测量各导电电路对外露非带电金属局部及外壳之间、电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值应不小于1.5M，8抗电气干扰性能8.1脉冲群干扰装置能承受GB/T14598.13-1998中3.1.1规定的严酷等级为III级的1MHz80100KHz脉群干扰试验，试验期间无误动或拒动现象。8.2静电放电干扰装置能承受GB/T14598.14-1998中4.2规定的=3\*ROMAN严酷等级为III级的静电放电试验，试验期间不出现误动。8.3辐射电磁场干扰装置能承受GB/T14598.9-1995中4.1.1规定的=3\*ROMAN严酷等级为III级的辐射电磁场干扰试验，试验期间不出现误动。8.4快速瞬变干扰装置能承受GB/T14598.10-1996中4.1规定的严酷等级为IV级的快速瞬变干扰试验，试验期间不出现误动或拒动。9机械性能9.1振动(正弦)a)振动耐久装置能承受GB/T11287-2000中3.2.2规定的严酷等级为I级的振动耐久试验。试验期间及试验后，装置性能符合该标准5.2规定的要求。b)振动响应装置能承受GB/T11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为I级的振动响应试验。试验期间及试验后，装置性能符合该标准5.1规定的要求。9.2冲击a)冲击耐久装置能承受GB/T14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级的冲击耐久试验,试验期间及试验后，装置性能符合该标准5.2的规定。b)冲击响应装置能承受GB/T14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级的冲击响应试验。试验期间及试验后，装置性能符合该标准5.1的规定。9.3碰撞装置能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级的碰撞试验。试验期间及试验后，装置性能符合该标准5.2的规定。10结构、外观及其他10.1装置机箱有防静电及电磁辐射干扰的防护措施。机箱的不带电金属局部在电气上连成一体，并可靠接地。平安设计的要求符合GB16836-1997中表5的规定。10.2装置满足发热元器件的通风散热要求，装置面罩设置带锁，开锁前方可进行检查和调试。10.3装置的结构模式采用通用模件组合成插箱或屏柜，外形尺寸符合GB3047.4-1986标准的规定。11装置结构尺寸图第四局部NDM200通信管理装置1概述针对厂站综合自动化的改造规划，我们开发了整体设计的ND200厂站综合自动化系统，NDM200通信管理装置为本系统的通信管理单元。它选用INTEL公司高性能16位单片机为CPU，采用控制局域网直接和网上测量控制装置，保护装置等其他自动化设备交换数据。还具有四个串行通信口，能与多个主站通信或与其他串行通信的设备通信。分散式结构，可就地分散安装也可集中组柜组屏，大屏幕液晶汉显，菜单调试，可广泛应用于各种容量中小型厂站，实现厂站综合自动化。 本装置设计主要依照如下标准：GB191－1990 包装储运图示标记GB2887－1989 计算站场地技术条件GB9361－1988 计算站场地平安要求GB7261－1987 继电器及继电保护装置根本实验方法GB11920－1989 电站电气局部集中控制装置通用技术条件GB13729－1992 远动终端通用技术条件GB/T15153－1994 远动设备及系统工作条件环境条件和电源GB/T15153.1－1998 远动设备及系统 第2局部：工作条件电源和电磁兼容性2整套装置的主要功能及性能参数2.1整套装置的主要功能a)控制局域网本装置备有两个特别适合于工业现场的控制局域网CAN接口，可以实现双网互相备用方式运行CAN（ControllerAreaNet）网的主要特点有：高速率：CAN通信速率最高可达1Mbit/s；长距离：直接通信距离最远可达10km；多节点：网上节点实际可达110个；低本钱：通信介质无特殊要求，可采用廉价的双绞线。b)串行通讯口 本装置备有四个串行通讯口，可以实现多主站通信或与其他自动装置交换信息。 通讯方式：国标CDT、μ4FPOLLING、DL/T634－1997 通讯速率：300，600，1200，2400，4800，9600bit/s 通讯接口：RS232，RS485c)调制解调器（选配） 本装置备有两路调制解调器供选用，其主要技术指标如下： 中心频率：上音频复用3000Hz，2880Hz CCITTV.23，BELL202 通讯速率：300，600，1200bit/s 发送电平：可调 接收电平：可调 支持CDT及POLLING，支持两线/四线及总线方式通信d)光纤接口（选配）通信接口：远动通信端接口：电气接口（国际标准）RS232C速率300－19200bit/s三线制TXDRXDGND通信控制端接口：电气接口（国际标准）RS232C速率300－19200bit/s三线制TXDRXDGND隔离电压：7500V脉冲通信方式： 串行全双工连接方式：点对点通信方式 e)自诊断 具有在线监测功能，友好的中文菜单界面，调试诊断直观方便2.2主要技术性能参数a)控制局域网最远距离：10km；最大速率：1000kbit/s；隔离电压：大于1500V；b)串行通信口四个串行通信口；通信速率300、600、1200、2400，4800，9600bit/s可调；实现与主站通信或站内其它串行设备通信。3硬件组成 NDM200通信管理装置由机箱，CPU插件，接口插件，显示面板，调制解调器（选配），光纤接口（选配），电源插件，接线端子组成。根本配置为电源插件一块，CPU插件一块，接口插件一块，显示面板及机箱和相关接线端子。各部件说明如下：CPU插件为装置的网络及串行通讯控制处理板，主要包含CPU模块，大容量ROM和RAM，网络控制器等模块。集中了装置的网络管理，远程通信等功能。接线端子包括一个9芯D型插座，供终端调试用；还有一个25芯D型插座，为打印机接口。接口插件为装置的通信接口板，包括网络接口，串行通信接口等。接线端子为一个20芯凤凰端子，包含两路CAN网通信（每路含主备）接线端子，两路RS232接口及两路RS485/232接口接线端子。背板端子说明见第3章。显示面板为装置的当地显示局部，中文显示液晶，整面板配以薄膜键盘，形成一个良好的人机接口，实现当地监测及调试。调制解调器作为选配件，为单路调制解调器。根据现场情况最多可配三路以不同速率,不同规约远传。光纤接口也为选配件，通过光电转换可以实现数字通信。调制解调器与光纤接口插槽复用。电源插件包含装置的开关电源，交直流可自动切换。机箱采用后插分散式结构，具有良好的结构特性。IEC4U19″/2的外形尺寸既方便组合上柜，又易于单独安装。4软件组成本装置采用了以实时多任务操作系统（RTOS）为核心的软件结构，实现网络通信控制及串行口通信等任务的调度管理，这样不仅提高了软件的运行可靠性，也具有更好的扩展性。装置软件主要包括实时多任务操作系统、网络通信控制程序、串行通信管理程序、监控程序、自诊断程序等。主要程序如下：实时多任务操作系统:作为软件的核心局部，对各项任务进行调度管理，保证各任务的实时响应和协调运行。网络通信控制程序:网络通信控制程序完成对CAN局域网的控制及管理，实现本节点都可与网上各功能节点进行数据交换。通信管理程序:通信管理程序主要实现与主站或站内其他设备通信功能，本装置支持两路国标循环式规约及两路国标问答式规约通信口。并可根据需要支持其他类型的通信规约。终端监控程序:终端监控程序具有强大的软件功能，不仅可以得到数据实时显示，还可以实现在线读写内存，在线读写参数，实时通信报文监视,遥控调试操作，校对时钟日历等测试功能。监控程序由两局部组成：外接终端监控和液晶面板监控。自诊断、自恢复程序:为了保证程序正常运转，程序中设置了自诊断、自恢复模块。在程序受干扰时，能及时诊断并结合硬件复位电路恢复程序正常运行。5控制器局域网（CAN－BUS）本装置备有两个特别适合于工业现场的控制局域网CAN接口，可以实现双网互相备用方式运行。CAN（ControllerAreaNet）网的主要特点有：1.是一种国际标准，ISO11898标准,CAN总线标准2.0PARTA，PARTB。CAN可以多主方式工作，即网络上任意一个节点均可在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。3.CAN网络上的节点可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。CAN采用非破坏性总线裁决技术，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级高的节点可继续传输数据，优先级低的则主动停止数据发送。这样不仅节省了总线冲突裁决时间，而且在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况。5.CAN采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，并有CRC校验及其他检错措施，保证了极低的数据出错率。6.有自动关闭总线的功能，使得总线上的其他操作不受影响。7.CAN通信速率最高可达1000kbit/s，直接通信距离最远可达10km，网上节点实际可达110个。通信介质无特殊要求，可采用廉价的双绞线。6调制解调器本装置选用专用的内置式数字调制解调器，该调制解调器是专为电力系统调度自动化数据传输而设计的多功能调制解调器，适用于电力载波通道、微波通道、光纤通道、音频电缆及专用通道上的同步或异步数据传输。该调制解调器采用FSK数字调制解调方式，并采用最新调制解调技术。使其功能更加完善、使用更加灵活、适应性更强、稳定性和可靠性更高。主要性能指标：1．调制方式：采用键控移频调制方式（2FSK），相位连续。2．传输速率：传输速率为300、600、1200bit/s可选。3．通信方式：具有BELL（103.202）、CCITT（V23.V21）、上音频复用方式及其它通信方式。4．传输方式：采用四线全双工通信方式。发送：同时向主备二个通道发送调制信号，阻抗为平衡600Ω。接收：主备通道自动控制接收，阻抗为平衡600Ω。5．接口标准：RS232C。6．发送电平：0～－20dB连续可调。7．接收电平：≥－40dB/600Ω。8．频率偏差：发送调制端≤＋10HZ接收解调端≤＋16HZ9．误码率：信噪比≥17dB时，对511伪随机码的误码率Pe≤1x10-510．告警门限：信号电平≤－35dB时，CD告警灯亮。（自动切换功能将通道切换到备用通道接收，备用接收通道CD2告警时不切换）。NDM200通信管理装置背板端子图第五局部NDC200系列测控装置1概述 针对厂站综合自动化的改造规划，我们开发了整体设计的ND200厂站综合自动化系统，NDC200系列单元测控装置为本系统的测控单元。该装置选用INTEL公司高性能16位单片机为主CPU，采用交流采样法直接监测电网二次侧交流信号，对站内运行状况进行实时监控。具有高精度采样、抗干扰性能强、分散式安装，网络通信，液晶汉显，菜单调试等特点。本系列装置既可与保护装置配合也可构成灵活的分散式或集中式RTU系统，可广泛应用于各电压等级厂站综合。本装置设计主要参照如下标准：GB191—1990 包装储运图示标记GB2887—1989 计算站场地技术条件GB7261—1987 继电器及继电保护装置根本实验方法GB11920—1989 电站电气局部集中控制装置通用技术条件GB/T13729—1992 远动终端通用技术条件GB/T15153—1994 远动设备及系统工作条件环境条件和电源GB/T15153.1—1998 远动设备及系统第2局部:工作条件第1篇：电源和电磁兼容性DL/T630—1997 交流采样远动终端通用技术条件本系列产品主要包括以下型号产品：■NDC200单元测控装置■NDC201单元测控装置■NDC202综合测控装置■NDC200单元测控装置针对单条线路设计，采集一个功率测点信号，具有遥测、遥信、遥控、脉冲量输入，网络通信等功能。■NDC201单元测控装置可采集两个功率测点信号，同时也具有遥测、遥信、遥控、脉冲量输入，网络通信等功能。■NDC202综合测控装置针对厂站综合公共信息采集控制处理设计，各子系统灵活配置，具有交、直流信号采集，模块化的遥信、遥控、脉冲量输入处理，变压器有载调压控制，三段式变压器温度保护，母线电压监测，网络通信等功能。装置具体功能配置和性能指标详见后述。2系列装置主要功能及技术参数2．1主要功能■数据采集功能a）直接对电网二次侧交流信号（电压、电流）进行采集，并计算出相关的电量：U、Ｉ、P、Q、COSφ、f等；b）直接对直流模拟量（0～5V或4～20mA）进行采集；c）状态量实时采集，状态变化生成SOE记录；d）脉冲量输入■双位带返校遥控输出功能■变压器分接头有载调压■装置自恢复功能■装置自诊断功能■网络通信■母线电压监测2．2主要技术参数 1）遥测直流输入量： 输入信号范围0~5V或4~20mA 测量精度 0.5%交流输入量： 输入回路采用CT,PT隔离方式 测量精度 U,I：0.2%，P,Q：0.5%,F:0.1% COS：0.5% 线性范围: 被测量0~120%额定值,相位0~360度 频率: 45~55Hz内满足要求 温度测量： 测量精度 0.5%2）遥信扫描间隔1ms，SOE分辨率≤2ms可选防抖动1~255ms输入回路电压为220V/24V/12V遥控双位带返校控制输出空接点输出，接点容量8A250VAC，8A30VDC脉冲电度正向反向的有功无功电能采集有载调压调节变压器分节头升、降、停、急停控制3装置结构组成及典型配置应用：3.1结构组成NDC200系列测控装置主要包含：CPU插件 采样插件 交流插件 开入开出插件 显示面板 电源及开入插件NDC200系列测控单元采用统一的后插式整体结构机箱，IEC4U19″/2的外形尺寸既方便组合上柜，又易于单独安装，具有良好的抗震、抗电磁干扰等结构特性。各装置的外形尺寸及开孔图详见说明书附录。3.2典型配置应用■NDC200单元测控装置：主要针对大电流接地系统具有三相CT的一个功率测点测量，接入Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic，采用三表法测量，可得到三相/线电压、三相电流、三相/单相功率、功率因数、频率等信号。CPU主板为装置的控制处理板，包含CPU，CAN通信等模块。 采样插件为装置的采样处理板，包含A/D采样模块，具有电压、电流各一组共6个交流采样通道；包括3个电压通道、3个电流通道。交流插件为装置的交流信号输入板，包含六个高精度电压互感器和电流互感器，采集一个功率测点的3个电压，3个电流。开入/开出插件为装置的开关量输入以及遥控输出插件，包含遥控输出继电器和8路遥信模块，其中两路遥信输入可通过参数设置为脉冲量输入模块。电源插件为通用件，包含开关电源模块和8路遥信模块，以及两路脉冲量输入处理模块。■NDC201单元测控装置：主要针对具有两相CT的两个功率测点，各接入Uab、Uca、Ia、Ic，采用两表法测量，可得到两个线电压、两个线电流、三相功率、功率因数、频率等信号。除交流插件与NDC200单元测控装置不同外，遥信、遥控、脉冲量输入等其他功能和配置和NDC200一致。交流插件为装置的交流信号输入板，包含两组PT、CT共八个高精度电压互感器和电流互感器，采集两个功率测点的各2个线电压，2个线电流。■NDC202综合测控装置：站内公共信息测量控制以及变压器有载调压等NDC202综合测控装置的交流插件和采样插件组合成一个交流采样插件，具有十六路采样通道。采样通道可根据现场需要灵活配置为交流电压、交流电流或直流电压0～5V、直流电流4～20mA通道。直流通道可实现与常规变送器接口，如温度变送器、直流变送器、档位变送器等。NDC202综合测控装置的开入插件和开出插件是相互独立模块插件。一块开出插件包含四路遥控以及对应的当地/远方信号闭锁。可应用于电动隔离刀闸、接地刀闸的控制。同时具有变压器有载调压功能，对变压器分接头进行升、降、停、急停控制。。NDC202综合测控装置的一块开入插件包含16路遥信输入处理，电压输入回路可设置为220V/24V/12V，定货时需注明。同时可通过修改参数设置为脉冲量输入处理插件。在NDC202综合测控装置中，开入插件，开出插件，脉冲量输入插件可互换，但最多可配置3个模块。根据现场需要，在工程设计中可灵活配置。母线电压监测。4交流采样交流采样框图如下：从以上框图可看出，现场PT、CT接入的100V、5A/1A交变信号经高精度PT、CT隔离变换和幅值调整处理成适合A/D芯片采样的信号，在从CPU的控制下由A/D变换成数字信号，并存入采样专用存储器。本装置每个周波采样48点，以三表法或两表法计算电压、电流、有功、无功、功率因数、频率等测量值。采样信号输入、输出如下，可根据现场需要选择上报。三表法： 输入：Ua、Ub、Uc、UN、Ia、Ib、Ic 输出：Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Uab、Ubc、Uca、U0、COSΦ、F 两表法： 输入：Uab、Ubc、Ia、Ic 输出：Uab、Ucb、Ia、Ic、P、Q、COSΦ、F5开关量脉冲量输入本装置对于开关量输入的处理，是CPU每1毫秒扫描开关量状态。发现开关量发生变位，则立即对变位进行处理。各路遥信通道都有软件去抖动处理，防抖动时间软件参数设置。在事件顺序记录（SOE）的处理上，采用SOE顺序登记方式，当主节点新得到的SOE序号与上一SOE的序号不是连续时，则重新读取丧失序号的SOE，从而保证不丧失SOE。事件顺序记录（SOE）缓冲区最多可容64条SOE信息。对于光耦隔离脉冲计数方式，软件以一定的时间间隔对脉冲量输入进行扫描，采取与开关量输入相同的滤波方式，这样可以可靠地滤掉干扰信号，使得计数可靠。所以现场脉冲输入信号必须保持大于40ms的脉宽。另外现场脉冲输入电平定义为：高电平为12/24V，低电平1V。NDC200和NDC201装置共16路220V开关量输入，NDC202综合测控装置的开入模块为独立模块，每一模块含16路开入，输入回路电压220V/24V/12V可选，通过参数设置，可全部或局部设置为脉冲量输入处理模块。6遥控输出针对单条线路，NDC200和NDC201单元测控装置提供两路双位遥控输出，而NDC202综合测控装置的一个开出模块提供四路双位遥控输出，根据现场需要最多可配置两个开出模块。NDC200系列测控装置对每一路遥控都分别设置了使能继电器。使能继电器控制了输出继电器的控制电源，进一步防止了遥控的误动。遥控执行脉冲宽度默认为400到800ms，可通过参数设置。遥控命令发出后，装置立即检查其正确性，一旦发生异常，立刻撤消此次命令，并上报告遥控失败。若测控装置收到遥控选择报文并启动相关继电器后30秒内没收到遥控执行报文，则自动撤消本次遥控操作。若在遥控操作过程中发生遥信变位，本装置也将自动撤消本次遥控操作。每路遥控都经过中间继电器放大，以接点方式输出。NDC200、NDC201装置的每路遥控都有四组接点，其中两组接点为分闸输出，一组为合闸输出，另外一组通过跳线器可设置为分闸输出或合闸输出。NDC202综合测控装置的每路遥控有两组接点，一组为分闸输出，一组为合闸输出。7NDC200系列测控装置背板端子图7.1NDC200单元测控装置背板端子图

7.2NDC201单元测控装置背板端子图

7.3NDC202综合测控装置背板端子图第六局部NDG200数字式发电机保护装置1 装置综述1.1概述NDG200数字式发电机保护装置模块化设计，适用于容量为200MW及以下的火力及水力发电机组保护。1.2装置组成及功能配置装置型号比例制动式纵联差动CT断线信号定子过电压基波零序电压型定子接地三次谐波电压型定子接地二段式低频及二段式频率积累保护单元件横差或定子匝间保护转子一点接地、转子二点接地3I0定子接地二段式复合电压(记忆)过流定时限、反时限过负荷三段式失磁负序过流定时限、反时限励磁绕组过流二段式逆功率或程序逆功率机端PT断线信号故障录波断路器操作回路及直流测量回路NDG200(1)●●●●●●●●NDG200(2)●●●●●●NDG200(3)●●●●●NDG200(4)●该系列装置通过多个软、硬件完全独立的机箱完成发电机组保护全部功能，每个机箱配置2个CPU，一个CPU完成保护、通信功能，另一个CPU完成人机界面等管理功能。全部功能由4个机箱实现,具体如下：所有的保护功能都可以通过“软压板〞选择投入或退出1.3硬件模块说明1.3.1结构组成NDG200发电机保护装置为后插件式整体机箱，硬件采用平台式设计；机箱1～机箱3由交流及采样插件、CPU插件、出口插件、信号插件、电源插件、液晶显示面板及接线端子等组成。机箱4由直流插件、操作回路插件、面板及接线端子等组成。CPU插件、电源插件、液晶显示面板为通用模块。1.3.2交流及采样插件交流及采样模件由两块板组成，即交流板及采样板。 交流板配置：机箱1：6路电流变换器用于发电机差动，4路电压变换器用于发电机过电压及基波零序电压型定子接地，2路专用电压变换器用于三次谐波电压型定子接地，测频回路用于低频及频率积累保护。机箱2：4路电流变换器用于发电机过流及单元件横差，3路电压变换器用于复合电压过流，及转子二点接地，4路专用电压变换器用于定子匝间，1路电流变换器用于3I0定子接地保护。机箱3：3路电流变换器用于失磁及负序过流，3路专用电流变换器用于励磁绕组过流、6路电压变换器用于失磁保护。 采样板配置：采样板分二重配置，具体如下：配置1： 适用范围：机箱1低通滤波： 十通道低通滤波器，最多可接入十路保护用交流信号带通滤波： 二通道有源带通滤波器，用于三次谐波电压型定子接地保护采样保持： 十六通道采样保持器，可同时采样十六通道信号 电子开关： 十六选一电子开关，最多可采样十六通道信号频率测量：将交流电压（固定为机端电压Uab）信号整形为方波，用于测频配置2： 适用范围：机箱2、机箱3低通滤波： 十二通道低通滤波器，最多可接入十二路保护用交流信号采样保持： 十六通道采样保持器，可同时采样十六通道信号 电子开关： 十六选一电子开关，最多可采样十六通道信号频率测量：将交流电压（固定为机端电压Uab）信号整形为方波，用于测频1.3.3直流插件直流模件由转子一点接地测量回路和失磁保护转子电压测量回路组成。直流模件配置：机箱4：一路霍尔传感器用于测量失磁保护转子电压，一路由霍尔传感器及电子切换开关控制电路用于测量转子对地绝缘电阻。1.3.4信号插件对于机箱1～3，配置1路总跳闸信号继电器、1路告警信号继电器及1路闭锁出口继电器、7路保护动作信号继电器，其中1～6路为磁保持，第7路机箱2为非保持其余为磁保持；以上所有信号均二路空接点输出，具体配置如下：信号继电器编号信号继电器定义（机箱1）信号继电器定义（机箱2）信号继电器定义（机箱3）XJ1发电机纵差发电机横差失磁保护一段XJ2CT断线转子一点接地失磁保护二段XJ3定子过电压转子二点接地失磁保护三段XJ4基波零序电压型定子接地复合电压过流（或电压记忆式过电流）一段定时限负序过流XJ5三次谐波电压型定子接地复合电压过流（或电压记忆式过电流）二段反时限负序过流XJ6机端PT断线3I0定子接地逆功率保护XJ7低频保护定子过负荷励磁绕组过流1.3.5出口插件对于机箱1～3配置1路保护启动继电器、7路出口中间继电器ZJ1-ZJ7，各种保护可整定为不同的出口。1.3.6操作回路插件对于机箱4可根据工程选配一块操作回路插件用于发电机断路器出口，具体如下：编号功能说明TWJ1、TWJ2跳闸位置继电器HWJ1、HWJ2合闸位置继电器TJ跳闸出口继电器TBJ防跳继电器，用于跳闸保持及防止断路器“跳跃〞功能HBJ合闸保持继电器BSTJ、BSHJ闭锁跳闸及闭锁合闸继电器2NDG200数字式发电机保护装置原理说明2.1 保护启动逻辑：各保护仅当启动条件满足后开放启动继电器，提供出口中间继电器负电源；进入保护计算程序，当保护动作条件满足后，提供出口中间继电器正电源，出口中间继电器动作。2.2 发电机差动保护：（采用循环闭锁方式和比例制动方式）接线要求：由于差流计算取自发电机二侧电流的向量和，所以差动用CT的极性端必须同为靠近发电机侧或远离发电机侧，且为全“Y“型接线，相应的保护定值整定参见定值表。循环闭锁方式：当发电机内部发生相间短路时，二相或三相差动同时动作，因此采用循环闭锁方式。为防止一点在区内而另一点在区外的两点接地故障，当仅单相差动动作且同时有负序电压时才出口跳闸，两相差动动作时直接出口跳闸。比例差动仅单相动作&比例差动动作机端负序电压>12VCT断线信号&● 比例差动保护：采用比例制动特性的差动保护，其特性见以下图；差流动作区Isd斜率=K1制动区Icd.dz Izd.dz制动电流图中，Icd.dz为差动保护门槛值，Isd为差动速断定值，Icd.dz为拐点制动电流值，K1为制动曲线斜率。比例制动差动动作判据方程为：=1\*GB3①当Izd<Izd.dz，Icd>Icd.dz时动作；=2\*GB3②当Izd>Izd.dz，（Icd-Icd.dz）/(Izd-Izd.dz)>K1时动作其中：差流Icd=|Ih+In|，制动电流Izd=|Ih-In|/2，Ih为发电机机端电流，In为发电机中性点电流。差动速断保护：任意一相差动电流大于差动速断定值时，差动速断动作。保护满足条件瞬时动作于停机。2.3 CT断线信号：CT断线判据见上图，是否闭锁比例差动保护可经控制字选择。2.4 定子过电压保护： 对于水轮发电机，由于调速缓慢，在甩负荷后容易出现超出允许范围的过电压，一般配置过电压保护；保护用电压取自机端线电压，保护经延时动作于停机。其动作逻辑如下： 机端任一线电压>定值t/0仅发信或发信且停机 2.5 基波零序电压型定子接地保护： 保护可用于发电机中性点不接地或经消弧线圈或配电变压器接地的接地方式，电压取自发电机机端开口Δ绕组。其动作逻辑如下： 机端零序电压>定值t/0仅发信或发信且停机2.6 三次谐波电压型定子接地保护： 该保护与发电机定子绕组单相接地3U0（3I0）保护共同构成100%定子绕组单相接地保护，保护反应发电机中性点和机端零序电压三次谐波分量的大小和相位关系，有利于消除定子绕组单相接地3U0（3I0）的死区。2.7 单元件横差保护： 对于发电机两个中性点连线上的单元件横差保护，通常用于反应发电机定子绕组的匝间短路故障和开焊故障，保护三次谐波滤除比大于80，一般为瞬时动作，转子一点接地后，可自动切换到0.5～1S的时间出口，保护电流取自发电机中性点双分支间的不平衡基波电流。其动作逻辑如下：不平衡基波电流>定值t/0仅发信或发信且停机2.8 复合电压闭锁的过流（可带电流记忆功能）保护：本保护作为发电机不对称和对称短路故障的后备保护，保护取自发电机三相电流和发电机线电压，保护由两段构成。一段动作于解列或解列灭磁，二段动作于停机。带电流记忆功能用于自并励机组。本保护包括以下元件：● 低电压元件电压取自发电机机端PT，动作判据为：U<Uddy,U为线电压，Uddy为低电压定值。● 负序电压元件电压取自发电机机端PT，动作判据为：U2>Ufx，U2为负序电压，Ufx为负序电压定值。● 过流元件电流取自发电机侧的CT，动作判据为：“任何一相电流大于过流定值“当复合电压元件退出时，本保护即为过流保护。

其动作逻辑如下：IA或IB或IC>定值t/0t1仅发信或发信且跳闸&U2>定值t2仅发信或发信且跳闸+U线<定值2.9 发电机励磁回路接地保护：2.9.1发电机转子一点接地保护对于水轮发电机多应装设转子一点接地保护，保护动作于信号。保护采用新型叠加直流原理，消除对地电容对转子一点接地保护的影响，并且保证转子上任一点对地接地的灵敏度一致，同时在不起励时也能发现转子一点接地故障。其动作逻辑如下：Rf<定值t/0发信2.9.2发电机转子二点接地保护保护： 对于水轮发电机,装设转子一点接地保护后,可以不装设转子二点接地保护,中小型汽轮发电机可以装设转子二点接地保护,当励磁回路发生二点接地故障时,定子绕组机端必存在二次谐波电压,该保护即反应二次谐波电压,且在转子一点接地保护动作后投入。其动作逻辑如下：U2W负序>U2W正序>定值&t/0仅发信或发信且停机转子一点接地动作2.10 发电机定子匝间保护： 反应发电机纵向零序电压的基波分量。“零序〞电压取自机端专用PT的开口三角型绕组，此互感器必须是三相五柱式或三个单相式，其中性点与发电机中性点通过高压电缆相联。“零序〞电压中三次谐波不平衡分量由数字付氏滤波器滤除。为准确、灵敏反应内部匝间故障，同时防止外部短路时保护误动，本方案以纵向“零序〞电压中三次谐波特征量的变化来区分内部和外部故障。为防止专用PT断线时保护误动作，本方案采用可靠的电压平衡继电器作为PT断线闭锁环节。本保护能在一定负荷下反应双Y接线的定子绕组分支开焊故障。保护分两段：I段为次灵敏段：动作值必须躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量，保护动作瞬时出口；II段为灵敏段：动作值可靠躲过正常运行时可能出现的基波不平衡量，并利用“零序〞电压中三次谐波不平衡量的变化来进行制动。保护可带0.1～0.5秒延时出口以保证可靠性。保护引入专用电压互感器开口三角绕组零序电压，专用电压互感器及普通电压互感器2组PT电压量作为电压平衡继电器，用于判别任一电压互感器是否断线。 其动作逻辑如下：其中：ΔUw=|3U0-3U0L.dz|，ΔU3w=|U3w-U3wn.dz|3U0L.dz为灵敏段零序电压基波定值，U3wn.dz为灵敏段零序电压谐波定值，Kz为灵敏段制动系数。2.11 发电机失磁保护：本保护采用机端阻抗圆作为主判据,转子低电压及系统低电压作为辅助判据的方案,阻抗圆可以静稳圆或异步圆进行整定。其动作逻辑如下：系统低电压〈定值&t3/0发信或发信阻抗圆满足&t/0+t1/0发信或发信且切换励磁PT断线&t2/0发信或发信且停机Vfd转子低电压〈失磁保护转子低电压元件转子低电压动作判据方程为：=1\*GB3①<Vfd.dz；=2\*GB3②当>Vfd.dz时,；其中：为转子电压，Vfd.dz为转子低电压门槛定值，为发电机空载转子电压，为转子低电压制动系数，为凸极反应功率，为发电机的有功功率，为额定二次功率定值。Ufd制动区斜率=Kf动作区UqPKK转子低电压系数Kf为转子电压与有功动作曲线斜率Kf=