内容讲义分析

目装置简 技术参 电气技术参数及性 绝缘性 抗电磁干扰性 机械性 环境条 基本工作原 与继电保护装置的接 发信部 收信部 ..........................................................................功能模 出口模 电源模 发信 收信 模件 人机 模 附加电 使用说 机箱结 面板介 接线端子定 有关说 现场调 外观检 接线检 通电检 订货须 附 附图1PSF631线滤原理 附图2PSF631/633功放插件原理 附图3PSF631/633电源插件原理 附图4PSF631/633收信插件原理 附图5PSF631/633接口插件原理 附图6PSF631背板原理 附图7PSF633线滤原理 附图8PSF633背板原理 装置简PSF630110kV500kV高压输电线路专门传输继电保护信息的电力线载波收发信机它利用输电线路作为继电保护信息的传输通道通过调制与解调等实现两侧信息的发送和接收,与继电保护如方向纵联距离和另序纵联配合构成可作为主保护的闭锁式电力线载波纵护简称载波保护或高频保护PSF631PSF633二种型号PSF631PSF633则可称为旁路收发信机与旁路保护配合路保护退出运行改由旁路保护代用时实现高频保护它直接与旁路保护组屏具有多路工作频率本系列装置和国内同类产品一样通道检查 四统 高频闭锁逻通道告 当收信电平低于正常 如3dB 发出通道告警指设有动作报告可为高频保护动作行为分析提供强有力的依据动作报告为最近的100次记录并具有掉电保持功采用公司成继电保护32位微处理软硬件平功率放大采用大电流场效应 热稳定性好无二次击穿现4000单层背插式19英寸标准机箱结构各插件之间采用母板印制板连接采用电磁 使装置能通过级快速瞬变干扰等针对旁路保护要 PSF633装置另外具16路确保满足旁路保护代用于多条线路的需要并且每一路频率通过键盘操作可随时重新设定实现现场改频现场值班人员不接触装置本体仅通过对屏柜上一个16路开关位置的操作就可以实现装置工作频率的切换确保操作的安全性高频通道的切换采用切换连片或者转接插头座技术参 工作频率范 10 必要时可调至20W43谐波电 -26停信载漏电 -20输入输出阻 75姆回波衰 10允许并机间 同3B 邻相允许紧邻使收信灵敏启动电 dBm也可按实际要求调收信防卫 收信线形工作范 25传输时间背对 本侧启动发信开人动 对侧收点输 2.1.12开出量负载能力 24VDC500mA 2.1.13直流功 停信状态<发信状态<222介质强度50Hz2000V1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元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在正常试验大气条件下装置的电源输入回路输出触点回路对地以及回路之间能承受1250µs的标准雷电波的短时冲击电压试验开路试验电压5kV当额定绝缘电压小于60V时开路试验电压为1kV试验后装置应无绝缘损坏装置能承受GB/T7261第20章规定的湿热试验最高试验温度+40 最大湿度95%试验时间为48小时每一周期历时24小时的交变湿热试验在试验结束前2小时内根据2.2.1的要求测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5M 介质耐压强度不低于2.2.2规定的介质强度试验电压幅值的75%装置能承受GBT1459813-1998100kHz1MHz试2500V1000VGBT145981331中表所列条件叠加干扰试验电压装置收发信均正常IEC255224标准规定的级2kV10%装置能承受IEC255 2标准规定的级空间放电8kV接触放电6kV静电放电验装置能承受GBT11287-2000322I装置能承受GB/T 1993中4.2.2规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试GBT14537-199343Ia)-24h在极限值下不施加激励量 温度恢复后,装置应能正常工相对湿度最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为且表面无凝 最高温度为 时,平均最大相对湿度不超过大气压力 kPa相对海拔高度2km以下基本工作原本系列装置采用故障启动发信ON/OFF工作方式装置平时处于不发信 OFF状态在电力系统发生故障时继电保护装置启动本装置的发信机向对侧发送高频信号ON 收信 整机由 MMI等功能模件组成下图为原理继继电f保护图 原理框图示意由于种种原因收发信机与继电保护装置的接口方式中在四统一高频闭锁逻辑上存在有继电保护装置自身实现还是由收发信机实现两种情况因此装置在引入继电保护的接口信这两种方式简单可称为单接点 和双接点方式在 闭锁逻辑远方启动通道交换由继电保护装置提供继电保护只有一对接点或空光耦来控制本装置的发信与停信接点或空光耦闭合时发信接点或空光耦断开时停信双接点接口方式时高频闭锁逻辑远方启动通道交换交由本装置实现继电保护另外提供具有优先权的二对接点或空光耦来控制装置的发信和停信 接点或空光耦闭合时装置发信停止发点或空光耦闭合时装置停信特别的是在PSF631装置切换到旁路保护时如旁路保护和线路保护为不同的两种接口方式可将该装置的方式选择端子引至切换把手以保证收发信机与保护装置的正确 模件的信号源部分和功放线滤功能模件等组成信号源工作频率信号fo的产生采用锁相环技术并通过分频倍频等将固定频率信CPU控制信号源工作频率信号fo的输出与否功放功能模件实现对高频信号的功率放大以满足信号远距离传输的需要其率管采用大电流场效应管具有热稳定性好无二次击穿现象功率放大模件的信号输出与线路滤波模件输入连接线路滤波模件实现对高频信号中谐波电平和其他杂散信号的衰减以达到信号传输指标的规定要求最后线路滤波模件通过高频电缆将该信号发送给对侧端同类装置的收信回路装置的收信部分即为高频信号的接收回路 线 收 功能模件组反为解决两侧装置同时发信时出现信号拍频而造成的接收缺口现象收信采用时分门控工作方式即本侧发信时收信回路不工作本侧不发信时收信门控模拟开关打开接收对侧发信信号高频信号的解调采用外差方式即将接收到的对侧高频信号与本荡信号fl生出固定频fo+fl=1MHz用Q1MHz滤波器选出有用成经过具有微处理器功能的功能模件采用公司成继电保护32位微处理软硬件平台人机见面MMI采用全汉化的液晶显示器和问答式菜单形式它具有监测和控制等职能功能模6号插件位置两种型号的该模件完全一样D8的自发自收ZFZSD10的收信信号组成或逻辑构成收信输出K1K2为两组独立的收信输出继电器接点输出X1-1X1-2提供与继电保护装置接口X1-3X1-4D6SXCCPU插件记录收信输K3K4分别为磁保持的收信继电器和发信继电器端子Z8高电平24V时可将保持信D12Z12K8X8X10则为装置动作发信和收信送出的信号K5K63DBD16Z16动作后分别点亮装置面板的装置告和通道告继电器K7接点输出X5X6为装置告警信号提供给继电保护装置或其他装置作监视继电器K9接点输出X9X10为装置告警信号D26Z26D24Z24分别为对装置电源 -30V12V-12V的电平转换输出由 Z28B28D28为以太网RJ45通口端子T1为输出变压器Z30D32B32Z32RS232串行口端子用于连接PC机置两种型号的该模件完全一样本模件二次输出电压为5V12V -12V24V124V2+30V-30V5V电源用装置数字器件12V -12V用于装置模拟器件24V1 24V2 为各开入量提供工作电源+30V-30V为功放电源为增强电源模件的能力本模件的直流输入和开入量电源24V 皆装有EMI发信机部分由包括信号源功率放大 线路滤波器等功能模件组波器波器R 图 锁相环频率合成原理框R当锁相环频率锁定时R=fo=Nf =晶体震荡器FZZ的震荡信号16384kHzU30256kHzCLK0PDCF1RF2组成环路滤波器U332206集成电路为压控震荡器FOUTU371计数器形成可变分频U37825301CPU控制CPU的频率定值就能达到装置工作频率的设定PSF631为单频率装置定值菜单有一路频率值PSF633为多频率装置定值菜单中有十六路频率值CPUFXKZ4322号插件位置两种型号的该模件电路完全一样它将受控的高频信号放大提供外线端20W的输出功率工作频率范围 400额定输出功 25瓦44dBm,调整范围为 27瓦44.频率响 在工作频率范 输出电平波 0. 以200kHz为中心输入阻 1000欧姆不平谐波衰 三次谐波电平比工作频率电平低 VT1为A类电压放大VT2为射极输出 经C5C7藕合到功放管功放管VPVN采用互补型VMOS场效应管其优点是推动功率小波形好静态电流小热稳定性好无二次击穿现T1R19R20决定可保证在整个工15%L1L2D1D2为电压放大级提供稳定继电器K为装置发信继电器DBZ30FX端子相连端子DZ8直流量送给CPU插件CPU测量发信功率并送至液晶显示端子DZ26为收信机收信信号的接入点433线路滤波器主要功能为发信信号的谐波抑制与高频通道的阻抗匹配 压的侵入该模件位于装置1号插件位置两种型号的滤波器形式不同 PSF631本模件为带通滤波器由二级电感电容谐振耦合回路组成L1 C1和L2C2是二个对称的谐振回路CM为二回路的耦合电容整个滤波器调谐在工作频率f0工作频 kHz范围内任一使用频滤波器通带衰 1.阻带衰 f 14kHz时>7. 反射系数<15% PSF633线路滤波器模件L1-1L1-4C1-1C1-770kHZL2-1L2-4C2-1C2-9130kHZ的L3-1L3-4C3-1C3-7230KHZ的低通滤波器L4-1L4-4C4-1C4-9组成截止频率为400kHZ的低通滤波器截止频率70kHZ130kHZ230kHZ滤波器通带衰 1.阻带衰 截止频率+2kHz时> 截止频率+4kH特性阻 反射系数<

>对于不同的工作频率将由K1K4继电器切换到相应的低通滤波器上频率在40kHz69kHz之间时端子dbz24为高电平K1继电器动作由截止频率70kHz低通滤波器工作相应的70kHz129kHz之间时由截止频率130kHz低通滤波器工作130kHz229kHz时230kHz230kHz400kHz止频400kHz低通滤波器工K1- K1-K2- K2-K3- K3- 输出变压3PSF633CTEC为雷电保护器防止雷电 过电压等损毁装置的敏感元器X1或X2端子是高频电缆芯线的接入点X4或X5端子是高频电缆层的接入点X7X9提供给录波装置作为高频信号录波前者为信号正端后者为信号负端收信机的功能是利用窄带滤波器技术将有用信号即对侧装置的发信信号提取出来再经过放大检波后作为收信输出和收信电平测量功能模件包括模拟开关可变衰耗器混频滤波放大检波触发等电路这些电路均位于4号收信插件两种型号的该部分电路完全相同检 触发电平转模拟开关可变衰耗器放 混频1M滤波器放

耦控制 f4D30f0为收信信号引入端由于收信发信回路合用同一个通道因此在两侧装置同时发信时两侧的高频信号会出现拍频有可能造成收信信号出现缺口为防止该缺口出现拟开关D1开放允许信号通过而FXK高电平即发信时模拟开关D1信号通过定的衰减使收信回路工作性范围内设置有2DB4DB8DB16DB四档可组合覆盖2DB30DB之间的偶数值CPU控制D2的选择端达到对可变衰耗器的设定PSF631单频CPUPSF633CPU将根据本装置与多条线路联调的结果各自设置衰耗值并在旁路保护代用时按照线路各自的要求fl1MHzf0信号混频1MHzf0+(1MHzf0)=1MHz本振信号源flf0一样采用锁相环频率合成技术由CPU插件实现其U324046PD和压控震荡器CF11RF18组成环路滤波器U3782532CPUfl=1MHzf0出端为混频后的输出信频率成分包F01M-F01M1M-2F0Q1MHz晶体滤1MHz滤波器主要技术指中心频率滤波器通带衰 阻带衰 f02kHz时>f40kHz50db特性阻抗1. 反射系数<运算放大器N2A1MHz滤波器输出信号放大后分成二路N3A等元件组成的检波电路由N3B等元件组成的门限电路和光耦组成的的电平转换得到收信输出另一V3C11R19元件组成的检波电路后送CPU作为收信电平测量模件模件CPU主要功能包括完成与继电保护的接口逻辑含通道检查监视装置运行情况记录各模件动作过程完成对发信信号源和本振信号源的频率设定PSF633的频率切换控制与人机模件MMI通信等两种型号硬件电路完全一样PowerStar硬件平台CPU系

RS232频率切换PSF信 告警输图 功能模件硬件示意CPUCPURAMROMFlashMemory等组性能的微处理CPU32位大容量ROM256K字节RAM512K字节FlashMemory1M字节使本模件具有强12V电源功率放30V电源f0flSPIMMI插件通信在液晶显示器上显示开入量包括保护启动发信保护停止发信其他保护停信位置停信等接点空光耦信号和用来检查两侧收发信机及通道情况的通道检查以及PSF633频率切换的输入信号等开出信号包括发信控制收信输出装置告警以及PSF633频率切换的输出控制信号等PSF631PSF633的开入开出端子定义和软件程序不同本插件备有通用性以太网络提供RJ45通口以UTP5线为通信介质与外界连网还设置了一个SPI接口用于与人机插件MMI通信一个SCI标准RS232串行接口用于连接PC机可借助PC机的强大功能对装置测试人机MMI模人机MMI模件的为一总线不出的单片机其主要功能是显示CPU输出的信息CPUCPUMMISPI接口通信液晶显示器采用全汉化和问答式菜单方式键盘操作可完成人机和对参数的设定显示器每屏四行每行十二个汉字 正常运行时第一行显示装置的型号第二行为程序版本号第三行显示日期或线路代号 第四行显示实时时钟或工作频率第三第四行采用约隔五秒时间轮流显示方式按键盘右位置的SET键显示器立即转为显示装置的一级 在任何时候按键盘左位置的Q 键将退出当前状态回到上一级菜单或回到正常显示一级菜单分以下六项用键盘的 键上下移动光标至所选定的项目再 SET键下一级菜单装置在母板印制版上设置了一些附加电路分别有模拟负载线路衰耗器高频录波电路等模拟负载为75好的适用于短线路而设置其衰耗值为4DB也由母板印制版上的另一个切换连片将其投入和退出高频录波电路为反映装置人口的通道信号它经检波输出直流量使用说194U标准机箱外形及开孔尺寸图如图 PSF631/633装置前视图 PSF631装置后视图 PSF633装置后视 图 整面板示意1011PSF631PSF633型二种装置在接线端子上的定义基本一致下面给以具体说线滤模件接线端子的定义完全相同 高频电缆芯线通道高频电缆芯线的接入点1 高频电缆线通道高频电缆 线的接入点3 子在装置内部电气上已连接因此可随意选择其中之一或同时接线 通道录波提供给外部录波器进行通道高频信号录波的接入点形式 检波整流生成的包络直流电平其中7 电平的正端 为电平的负电源模件接线端子的定义完全相同 24伏电源输出量提供给本装置开入量使用的工作电源其中1为24V+2 端子为24V-单机调试或组屏时应将该二个端子 模件的21 220V110V接入点其中5 大 输入 该端子与装置机壳相 使装置机箱可靠接出口模件接线端子的定义完全相同 收信输出接点提供给继电保护装置接口使用收到高频信号时该接点闭合收不到高频信号时接点断开 收信输出接点备用可提供给录波器作为收信输出接点录波 装置动作信号输出端 装置的动作发信或收信继电器接点输出 点信号具有磁保持特性动作后需外部复归 装置告警信号输出端装置发生异常情况如CPU检测到装置故障或直流电源或通道3DB告警等该接点闭合送出信号 模件接线端子的定义略有不同启动发 保护装置启动发信空接 或空光 输入其他停信其他保护如母差失灵或另一套线路保护的停点输入端位置停 保护跳闸位置继电器接点输入 单接点方式下可不开入量公共端该端子与7 电气上相连即与开入量电源24V- 通道检查输入端与屏柜上的发信按钮连接另外端子 在装置内部已与开入公共端相 信号复归输入 用于复归装置的磁保持信 另外端 在PSF631装置留作备用而PSF633装置定义为切换1 8用于线路切与屏柜上的切换开关8 PSF631装置留作备用而PSF633装置定义为切换2 4用于线路切与屏柜上的切换开关4 PSF631装置留作备用而PSF633装置定义为切换3 2用于线路切与屏柜上的切换开关2 PSF631装置留作备用而PSF633装置定义为切换4 1用于线路切与屏柜上的切换开关1 开入量公共端COM0该端子在装置内已与开入量电源24V-连接在PSF633装置用于线路切换时与屏柜上的切换开关0 留作备用可作为远方启动的投入退出即单接点和双接点的选择COM24V-开入正电源COM+该端子在装置内已与开入量电源24V+ 连接可24V单机调试或组屏时应与电源模件 开入量电源 单机调试或组屏时应与电源模件 RESETCPU外部复归的投入/退出选择跳线跳线短接时投入断开时退 23由集成电路逻辑门实现与CPU无关12CPU软件实现 开入量电源检测投入/退出连片短接时CPU对开入量电源进行检测断开 测而留作备用即留给接线端子16 继电器电源检测投入退出连片短接CPU对继电器电源进行检测断开 LX1负载CZ1-CZ2位置时装置线滤模件高频信号输出与高频电缆连接在CZ2-CZ3位置时则与装置内的模拟负载75欧姆连接LX24DB线路衰耗器投入/退出为更好的适应短线路装置滤输出设置了4DB衰耗器CZ4-CZ5位置时衰耗器投入CZ6-CZ7位置时MMI菜MMI6个子菜单组成见下 事 装置动作报告记录和装置告 可作开出传动通道检测开入检查发信10秒长发信等测试 包括工作频率收信告警电平收信衰耗数远方启动功能投退单接点其 包括版本信 现场调用户在装置通电之前必须仔细阅读本技术说明书切勿盲目通电和操作并注意下拔插件时必须先断开装置直流电源带电状态下插拔插插件拔出 不要随意触摸插件上的元器 以防静电损坏元器测试时要采取使和大地等电位的措施在无工具时可用较粗的铜线做成环套在手腕上环与软的导线一端连接另一端接地网调试过程中应防止通道开路或短路情况下装置发信开箱屏柜或单 按照装箱检查资料和备件是否齐检查插件插拔是否灵活器件是否松动高频电缆必须可靠连接层和装置接地端子必须可靠与接地网连合上直流电源装置二次电源指示灯应亮无告警指示出现整面板上的液晶显示器显示主菜单操作键盘液晶显示器进入各子菜单-+24+24-3d28-3d20-3d24-3d12-3d16-0.0.0.--0.0.注3dxx3xx位置由于dbz连接在一起d3Xxx3号插件面板上xx位置的出线5X15X1PSF631 12将背板LX1置在CZ2-CZ3负载位置操作人机键盘或短接发信5X1-5X5端子使装置发信电平表接背板测试端子CZ8CZ9电平表指示应为31 dbm10W 时调整背板的RP1电位器使其满足要求电平显示菜单中发信电平指示应为 dbm 偏差过大 PSFLX1CZ1-CZ2(通道)位置a退出远方启动功能b)退出收信衰耗高频震荡器电平表均设置在工作频率接背板测试端子CZ8CZ9调整振荡器信号的大小,使装置的收信灯亮,收信灯亮