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1、测控装置介绍,国电自动化研究院（南瑞集团） 南京中德保护控制系统有限公司 中国 南京 2006年07月,典型业绩 500kV,典型业绩 500kV,国电自动化研究院（南瑞集团） 南京中德保护控制系统有限公司,间隔级装置 6MD66/63 NSC681 NLM/NFM,国电自动化研究院（南瑞集团） 南京中德保护控制系统有限公司,间隔级装置 6MD66/63,SICAM系统间隔级单元,除具备6MB524的主要特点外还具备如下特点 具有多种通信方式RS232/485，Profibus-DP/FMS,光纤 大屏幕液晶显示 重载继电器触点输出 联锁/同期(6MD66),除具备6MD63的主要特点外还有如
2、下继电保护功能 时限过流、速断，反向闭锁，过负荷，过压，欠压，多次重合闸，灵敏小电流接地故障检测，断路器失灵，方向过流，方向比较 用于电动机保护,6MD63/66的特点,友好的人机操作界面 专用的参数化、维护软件 DIGSI 完整的运行信息 灵活多样的时钟同步方式 可靠的硬件连续自监视 多样的通讯接口及通讯规约选择 强大的开关连锁、同期、单元间直接通讯等功能，更适合于高压及超高压间隔使用 低廉的设计和工程费用，快速灵活的安装，减少了电缆 极高的可靠性、可用性和灵活性 方便地应用于LSA/NSC/SICAM系统,6MD66前视图,6MD63/66示意图,6MD63/66结构介绍,2.1显示屏（L
3、CD）：LCD能以文本格式在不同菜单中显示运行和装置信息，一般显示的信息有：测量值、统计值、二进制信息如断路器状态等、装置状态、事件记录和报警等。 2.2 菜单键：用于激活主菜单。 2.3 导向键：用于引导树状菜单操作。 2.4 控制键：这些键位于LCD屏的下部，它们用于控制运行操作，典型应用是从左到右进行断路器或隔刀的分合操作，ESC和ENTER键用于退出特殊菜单与执行确认。 2.5数字键：用于数值输入。 2.6快捷键：用于快速简单执行一些频繁的操作，直接进入菜单中的特殊位置。事件记录（F1）, 测量值（F2），F3/F4备用。,6MD63/66结构介绍,2.7 控制画面键：用于显示控制画面
4、。 2.8 切换键：用于“就地远方”和“试验正常”切换。 2.9 Digsi口：与装有Digsi4软件的PC机连接。 2.10：灯光：LED灯光可以自己定义，用于指示运行与控制信息，二进制输入输出状态等 2.11 LED复位键：用于灯光复位。 2.12 电源灯（RUN）：电源指示灯，绿灯。 2.13 故障灯（ERROR）：装置本身的软硬件自检出故障时会亮，装置退出运行。,6MD63/66菜单介绍,Main Menu 主菜单 Annunciation -1 信息 Measurement -2 测量值 Control -3 控制 Settings -4 参数设置 Test/Diagnose-5 硬
5、件测试,6MD63/66菜单介绍,3.1 Annunciation event log-1 事件记录 warning -2 告警信息 setreset -3 事件记录清空 syn -4 同期外部遥信状态,6MD63/66菜单介绍,3.2 Measurement Primary Values 一次值 Second Values 二次值 Syn. Values 同期测量值 3.3Control 利用此菜单可在面板对相应的开关、刀闸等进行分/合操作。,6MD63/66菜单介绍,3.4Setting Device Config -1 功能配置 Masking I/O -2 二进制输入输出灯光编排 P.
6、System Data1-3 系统数据 SetupExtras 装置地址、时钟、序列号,6MD66背视图,SIPROTEC 4硬件体系 采用Motorola的32位M68360单片机，具有丰富的资源 ：CPU32处理器(4.5 MIPS at 25 MHz)、32位数据、地址总线；4个通用定时器，2个独立的DMA；包含总线监视器、伪中断监视器、软件看门狗、周期中断定时器、低压停止模式、时钟合成器等；具有7个外部IRQ、16个内部中断源、优先级可编程；通信处理模块：双口RAM（2.5K）、14个串行DMA通道、3个并行I/O、7个串行通道（包括1个SPI）； 电源管理模块MAX818L，适用于5
7、v供电系统，可躲过Vcc的暂态，提供低电平复位，watchdog，备用电池切换等多项功能,FLASH存储器：3片AMD公司的Am29F800，共Mbytes。 数据存储器：2片TC55416，共1Mbytes。 A/D采用Maxium186芯片，8通道串行12bit ADC，支持SPI，QSPI等各种类型的串行口，串行口可达到4MHz。前置输入放大器、模拟开关等器件。 继电器由5V电源驱动。开关量输入回路可设置不同电压激励。 具有多种通信接口，支持各种通信协议。具有对时接口回路。,6MD63/66型号,6MD63功能,1 遥信 可自由定义单、双信号输入 可以对信号进行滤波 “噪声”抑制 2 遥
8、控 集成操作面板 二进制输入 远方控制 DIGSI 4 单或双命令，使用1，1+1普通或2个跳闸接点 用户自定义的联锁条件,3 遥测 电流：Ia 、Ib、Ic、IN、Iee 电压：Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca 对称分量：I1、I2、3I0、U1、U2、3U0 功率：P、Q、S 功率因素：COS 频率：f 可设定零漂抑制 可设定限值监视,4 通信 前面板接口： DIGSI 4 多种通信规约：IEC60870-5-103、Profibus FMS/DP、Modbus、DNP3.0 多种通信模式：串口、光纤口、以太网口 5 对时功能 DCF77 IRIG-B 通过通信接口接收对时报文 天
9、线时钟 二进制输入,6 用户自定义逻辑功能CFC技术,CFC逻辑控制的功能 CFC逻辑控制功能是西门子第四代产品的最 大特点， 用其可编程逻辑可以实现如下功能：,a 测量值越限（高限或低限）报警 b 通过CFC逻辑控制功能可以方便的实现对内部联锁的定义和开关、地刀等的分合操作次序设置，这只需要拖放逻辑块，无需专门的软件知识，由“与”，“或”，“异或”和时间延时等选择。 c 实现外部输入的内部延时，启动定时器，作为时间继电器用。 d 最重要的功能是：通过继电器的输入开关量及电流电压等模拟量的监视，可以根据用户相应的备用电源自投逻辑，在几个保护单元的配合下，实现允许范围之内的用户备用电源自投。,C
10、FC逻辑控制功能的优先权等级 CFC逻辑控制功能可划分为四个等级： a 保护功能，此功能优先级最高，状态变化后立 即执行，表示为PLCBEARB。 b 系统逻辑，系统逻辑的优先级仅次于保护功能 ，表示为PLC1BEARB。 c 测量值，此任务每600ms循环执行一次，表示 为MVBEARB。 d 开关量内部闭锁，有命令触发，大约每秒钟循 环一次，表示为SFSBEARB,CFC逻辑控制功能的配置图,CFC断路器连锁功能举例,7 用户自由定义的图形编辑功能,8 运行信息记录：缓冲区内可保存80条分辨率为1ms的信息。 9 连续的自我监视,6MD63/66在LSA/NSC/SICAM中的典型应用,应
11、用二： 通过光纤双环网连接到站级控制主单元,应用一： 通过RS485总线连接到站级控制主单元,6MD63/66间隔级测控单元的功能（一）,模拟量处理 4I，3U（6MD63）或3I、4U（6MD66）直接交流采样，计算P、Q、Cos、 等 2路直流采样，用于采集常规变送器的输出量 两、三表法任意选择 通过输入CT、PT变比，可显示或上送各量的二次值或实时值 状态量 6MD631 11个，6MD632 24个，6MD633 20个，6MD634 20个，6MD63537个，6MD663 50个，6MD664 64个二进制输入，充分满足1个间隔的信号输入要求 输入状态单/双遥、输入方式常开/常闭、
12、输入信号滤波时间单独设定 状态输入闭锁 状态输入接点抖动抑制 表计值 通过测得的电流和电压值计算出电度值，包括正反向、有无功电度 接受外部脉冲电度表的脉冲输出，完成脉冲电度累计功能 命令输出 6MD631 8个，6MD632/3 15个，6MD634 10个，6MD635 22个，6MD663 35个（单命令），6MD664 45个输出继电器，满足 对1个间隔各对象的控制操作 当地/远方控制，面板上设置有远方/就地带锁开关 联锁/解锁控制，面板上设置有开关联锁操作/解除开关联锁操作切换开关 接点输出方式灵活，有单独的，两付接点一组，三付接点一组的和四付接点一组的,6MD66间隔级测控单元的功能
13、（二）,同期功能（仅6MD66有此功能） 断路器合闸时可设置是否进行同期检查，无需附加另外的外部同期设备 同期条件通过Digsi4设定，两侧有压时主要条件为： | Umin | Vmin ， | Vline | Vmin,， min line max 线路、母线都停运 | Vpp | Vdead， | Vline | Vdead 进行检同期合闸操作时，考虑断路器的响应时间,同期电压接入方式示意,双母线下同期电压选择示意,通讯功能 前面板RS232口，用于通过DIGSI软件参数化、紧急维护、分析用，硬件接口为电接口 后面板RS485口，用于单元间互相通讯用，硬件接口为电气或光纤两种（仅6MD66
14、有此功能 后面板Profibus FMS口，用于和站控主单元数据交换，硬件接口可为电接口，单光纤口和双光纤口 维护RS485口，用于通过DIGSI软件远程维护，硬件接口为电气或光纤两种,6MD63/66间隔级测控单元的功能（三）,单元间直接通讯 间隔控制单元间信息互相交换，不需主单元的干预,通过RS-485方式实现单元间直接通讯,通过双光纤网实现单元间直接通讯,开关联锁 本间隔联锁 通过用户定义逻辑功能（CFC）完成 间隔间联锁 通过站级控制主单元来完成 不通过站控主单元，利用测控单元间直接通讯来完成（仅6MD66有此功能）,时间管理 通过与站控主单元通讯，获得当前时间 通过单元后外部时间同步
15、接口，获得当前时间，可采用IRIG B或DCF77方式 通过外部的分脉冲，赋给一个二进制输入修改时间 通过和其它间隔测控单元通讯，获得当前时间 通过内部的时钟芯片走时，初始时间在面板上设定 可编程逻辑CFC 用于编辑用户所需的各种逻辑功能，如控制对象联锁，测量值越限报警等 以图形方式编辑，单元内有各种逻辑元（与、或、非等）、分析指令（取最大、取最小、越上限、越下限）、延时继电器等对象可供灵活组合,DIGSI4设置软件功能,DIGSI4设置软件功能 矩阵配置，所有二进制输入分配，输出分配，LED配置，功能键设定 各参数设置，如PT、CT变比，输入滤波时间、输出保持时间等 画面显示图形编辑（单线图
16、功能）,关于6MD63/66若干简单问题问答,1. 装置ERROR灯亮时如何处理？ 答：说明装置自检出故障，我们可以在Main Menu Test/DiagnosisDevice Reset Enter输入密码：000000按Enter，通过以上步骤对装置进行复位，这样一般可以消除ERROR灯，若还不行应该立即通知厂家，进行维修更换。 2. 后台收不到遥测信息怎么办？ 答：到装置面板上按F1键，看装置本身是否有遥测信息，若有则应检查该装置通讯状况，反之应该用钳表或万用表去量端子，去检查外回路。,关于6MD63/66若干简单问题问答,3. 外部遥信变位了，后台却收不到信息如何处理？ 答：分以下步
17、骤查找： .首先查询装置是否接收到变位信息，我们可以在Main Menu SettingMasking I/O Binary inputs Binary input 1- - / , Binary input 2- - / , 这里“-”表示装置没有接收到正电位；“”表示装置接收到正电位，当然还可以通过键查出每个Binary input所代表的含义。 . 若“”，表示装置接收到正电位，此时应该将其由“”变为 “-” 即正电位消除，以检查该遥信能正常变位，若此时后台还收不到信息，则应检查该装置通讯。 . 若“-”，表示装置没有接收到正电位，应该用万用表去量该遥信所对应的端子是否有正电，有正电则说
18、明本装置该遥信回路有问题，若无正电则应该去查外回路。,关于6MD63/66若干简单问题问答,4. 如何查看同期遥测值？ 答：同期遥测值只能在发同期遥控合闸命令时才会变化显示，正常运行时，其显示值只是上一次同期遥控合闸命令发出时的瞬间记录值。 5.装置LED灯亮如何查找其含义？ 答：我们可以在Main Menu SettingMasking I/O LEDs LED 1- - / , LED 2- - / , 这里“-”表示LED灯熄灭；“”表示LED灯亮，然后通过键查出每个LED灯所代表的含义，一般在投运前，应将每个LED灯所代表的含义打印出来贴在旁边，以便巡视备查。,关于6MD63/66若干
19、简单问题问答,6.在装置面板上进行开关刀闸操作时，如何防止误操作？ 答：每个间隔装置可以用CFC对间隔内防误操作进行编译设定，另外用设定口令的方式对操作人员进行身份验证，以防误操作的发生。,6MD66主要技术性能指标,摘自电力部电力设备及仪表质量检验测试中心检验报告,事件顺序记录分辨率：1ms 遥信反映正确率：100% 遥控动作正确率：100% 交流采样精度：电压、电流0.2%，功率0.5% 直流采样精度：0.2% 遥测响应时间（到模拟后台）： 3S 遥信响应时间（到模拟后台）： 1S 运行温度范围：-5C+55 C 抗高频干扰等级：4级 工频磁场干扰测试指标：30A/m，垂直、水平 抗快速瞬
20、变的冲群干扰等级：4级 抗静电放电干扰等级：4级,国电自动化研究院（南瑞集团） 南京中德保护控制系统有限公司,间隔级装置 NSC681,测控单元NSC681,外形图,NSC681的硬件结构,总体框图,MMI,DSP,AI（AC）,AI（DC）,DO,DI,PI,TCP/IP,RS-485,交流电流、电压,直流电流、电压,开关量输入,开关量输出,脉冲量输入,NSC681的主要技术参数,模拟量输入： A/D： 14位，32点/周波，电压电流测量精度：0.2， 频率测量精度：0.01Hz 开关量输入：分辨率： 1ms，可靠启动电流： 2mA， 最小启动电压:：60额定值，SOE不掉电循环记录 128
21、个， 软件滤波时间：1-1000ms可调. 开关量输出：交流容量：1000VA，直流容量：150W，最大开断电压：250V， 最大连续电流：5A，闭合时间： 10ms1s(可调),NSC681的特点:,友好的人机操作界面 方便的参数化组态 完整的运行信息 灵活多样的时钟同步方式 可靠的硬件连续自监视 多样的通讯接口及通讯规约选择 强大的开关连锁、同期等功能 设计和工程实施方便，快速灵活的安装 极高的可靠性、可用性和灵活性 高精度、高事件分辨率 响应速度快,NSC681装置一览表,功能,国电自动化研究院（南瑞集团） 南京中德保护控制系统有限公司,间隔级装置 NLM/NFM,线路间隔级测控单元NL
22、M/NFM,线路/馈线间隔级测控单元NLM/NFM功能（1）,状态采集 LED指示 单/双遥信可设 每一路遥信去抖动时间可设，1ms-10s 每一路遥信接点形式可设，常开/常闭接点 命令输出 LED指示 当地/远方输出，面板上设置有运方/就地带锁开关 单/双命令可设，双命令时每一路遥控由合、分、执行三个继电器组成 遥控返校为合、分继电器的接点返校，真正的硬件返校 命令输出可具有防跳回路,线路/馈线间隔级测控单元NLM/NFM功能（2）,模拟量处理 经变送器或交流采样获得瞬时值的采集，精度为0.2.% 计算P、Q、COS、f 两表法、三表法任意选择 通过输入PT、CT变比，可显示或上送各量的二次
23、值或实时值 表计值 接受脉冲电度表的输出，进行脉冲累计、转换 根据采集的模拟量进行有、无功电度的计算 所有表计值的预置和复位 通过输入有关参数，可显示或上送脉冲数或电度值,线路/馈线间隔级测控单元NLM/NFM功能（3）,LCD显示内容（仅限于NLM） 实时测量、状态、表计量 单元时钟、地址 128个历史遥信变位，事件顺序记录 256个遥控操作记录 和主单元通讯报文 键盘设置及操作内容（仅限于NLM） PT、CT变比，遥信单/双状态、滤波时间、开/闭接点，电度转速、变比 各串行口的方式，波特率、校验位、停止位 单元地址 脉冲量地预置、清零,线路/馈线间隔级测控单元NLM/NFM功能（4）,LE
24、D指示 遥信状态，遥控分、合、执行状态 单元上电、单元运行状态 各通讯口收、发状态 操作按钮 每一路遥控就地分/合操作 带锁开关 选择就地/远方遥控操作 同期功能,遥测、遥信（电度）、遥控子系统NSC-YC/YX/YK,主要特征: 6U高度19宽度全金属封闭式标准插箱，基本配置为主CPU模件，电源模件，出线在插箱后部，结构简洁、清爽 每层NSC-YC可完成10路交流采样或256路直流采样 每层NSC-YX系统可接入256路遥信或遥脉 每层NSC-YK系统可完成24路遥控操作 同主单元或RTU交换信息可以是RS232/485或CAN总线，媒介可以是光纤 可任意扩展，即可以配置多个这样的子系统，这
25、就能充分实现高电压等级变电站的四遥要求,软件设计灵活，可以参数化，可以配置手 持终端NST-1调试工具 已在多个厂站投入运行，效果良好,测控单元NSC681,外形图,NSC681的硬件结构,总体框图,MMI,DSP,AI（AC）,AI（DC）,DO,DI,PI,TCP/IP,RS-485,交流电流、电压,直流电流、电压,开关量输入,开关量输出,脉冲量输入,NSC681的主要技术参数,模拟量输入： A/D： 14位，32点/周波，电压电流测量精度：0.2， 频率测量精度：0.01Hz 开关量输入：分辨率： 1ms，可靠启动电流： 2mA， 最小启动电压:：60额定值，SOE不掉电循环记录 128
26、个， 软件滤波时间：1-1000ms可调. 开关量输出：交流容量：1000VA，直流容量：150W，最大开断电压：250V， 最大连续电流：5A，闭合时间： 10ms1s(可调),专用通信处理机NSC-2200,正视图,背视图,专用通信处理机NSC-2200的特点,无风扇； 无硬盘； 嵌入式操作系统； 低功耗； 运行环境要求低。,专用通信处理机NSC-2200主板,主机板 l 微处理器芯片：1个32位VIA EDEN Processor； l CPU时钟频率：600MHz； l 网络控制芯片：4个R8100； l 内存：256MB SDRAM； l 存储器：256MB CompactFlash
27、；,专用通信处理机NSC-2200工作环境,工作电源及功耗： 交流电源：单相 85V-264V 频率50/60Hz； 直流电源：88V-360V； 功耗：70W； 环境条件： 储存温度： -40+80； 工作温度： -5+55； 相对湿度： 5-95% 无凝露；,专用通信处理机NSC-2200的接口,接口： 以太网口：4个； 以太网UDP设备：140路； 以太网TCP server设备：64路； 以太网TCP client设备：120路； 提供OPC 2.0 Server和Client软件接口（选配）； 同步、异步串口：128个 RS232/RS485/RS422； GPS接口：1个（RS23
28、2）； 调试接口：1个； VGA接口：1个（选配）；,专用通信处理机NSC-2200支持的协议口,IEC618705101 IEC618705102 IEC618705103 IEC618705104 SIEMENS 8FW； ABB SPA-BUS； DNP 3.0； CDT； MODBUS；,RP570； 4f； LFP； 其它智能设备的厂家协议,国电自动化研究院（南瑞集团） 南京中德保护控制系统有限公司,主单元6MD2200,6MD2200装置,6MD2200的硬件平台采用插件式根据不同的要求灵活配置,6MD2200主单元简介 采用西门子公司的CPCI硬件平台，无风扇，无硬盘低功耗 ，保
29、证长时间免维护运行 操作系统采用嵌入式多任务实时操作系统（Linux） 系统采用多块插拔板卡组成，组合方便，扩充容易网卡和串口都可以根据需要进行扩充 通信软件采用模块化设计、多任务运行，运行可靠不会互相影响 支持三级调度，每级调度采用主备通道,6MD2200主单元简介（续） 系统采用多块插拔板卡组成，组合方便，扩充容易网卡和串口都可以根据需要进行扩充。根据系统的需要，最多可以支持7个以太网 通信协议：IEC103/101/104等通用协议 通信方式：支持串口RS232、总线RS485、现场总线PROFIBUS及以太网（TCP/UDP） 具有友好的设置界面，可以针对不同的工程进行灵活设置，满足不
30、同需要。具有监视界面，可以实时监视系统的运行，查看各种状态。,6MD2200主单元的典型应用实例 （一） 以太网结构模式,上图是一个典型的分散式的站内系统，采用双通信机双后台服务器、双以太网冗余方式。下面的间隔层装置采用西门子的进口设备，也可以采用国产监控单元通过双以太网与通信机连接。6MD2200采集的数据，通过网络发向后台服务器，通过串口和MODEM往调度传送信息，还通过IEC104用局域网向调度传信息。,6MD2200主单元的典型应用实例 （二） 以太网分层结构模式,上图较为传统的方式，系统采用三层结构6MD2200作为前置机，与间隔级装置采用双以太网通信，与后台采用独立的以太网连接。通过串口和MODEM往调度传送信息，还通过IEC104用局域网向调度传信息。,感谢大家的热情参与,南京中德保护控制系统有限公司 Nanjing Sino-German Protection & Substation Control Systems Ltd. 地址：公司总部 南京市新模范马路36号 电话：公司总机（025）83428822 工程部（025）83428822-2601、2618、2611、2612、2603、2613、2602 传真：公司总部（025）83438836/83403996 E-mail： 邮编：210003 联系：公司工程部,