SF-960数字收发信机.ppt

许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960数字收发信机 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 一.收发信机用途及应用方式 1.输电线路高频通道的组成 2.高频收发信机与线路保护配合工作原理 3.继电保护专用收发信机的工作方式 二. SF-960整机工作原理 1. SF-960/A工作原理 2. SF-960/B工作原理 三.SF-960技术数据 四.SF-960特点 五.维护软件的简介 六.现场维护 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 用途及应用范围 SF-960型数字式收发信机是电力系统继电保护 专用收发信机装置。适用于110500kV架空输电线 路继电保护高频信号的发送和接收。它以电力线作 为传输通道，可以与各类保护装置配合构成闭锁式 或允许式等保护方式。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 输电线路高频通道的组成 SF B H 收发信机 继电保护装置 高频电缆 结合滤波器 耦合电容器 刀闸 阻波器 输电线路 断路器 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 闭锁信号 闭锁信号是阻止保护动作于跳闸的信号。也就是只有满足以下两 条件的保护才作用于跳闸： 1.本端保护元件动作； 2.无闭锁信号。表示闭锁信号逻辑的方框图如下： 高频收发信机与线路保护装置配合原理 否 闭锁信号 保护元件跳闸脉冲 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 允许信号 允许信号是允许保护动作于跳闸的信号。只有同时满足以下两个 条件时，保护装置才动作于跳闸： 1.本端保护元件动作； 2.有允许信号 表示允许信号的逻辑框图如下： 与 允许信号 保护元件跳闸脉冲 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 高频闭锁距离保护构成原理 N 0/t2 T1/0 发 收 否2 收发信机 跳DLm MDLn DLm 起动元件 方向阻抗元件 否1 d1d2 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 起动元件无论内部或外部故障都起动收发信机发信，正方向元件控 制收发信机停信。为了确保区外故障反方向侧的闭锁信号来得及闭锁正 方向侧保护，目前，保护装置设置了二级延时，一是每侧必须在收到高 频信号5ms之后才允许停信，二是本侧停信后要求持续5ms收不到高频信 号才动作于出口。 同收发信机的一般连接有如下信号：“双接点方式” 1.启动元件 QXJ - - - 启动本侧发信，同时远方启动对侧收发信机。 2.停信元件 TXJ - - - 停止本侧发信。 3.收信输入 收发信机的收信输出触点 4.收发信机告警 收发信机的3dB告警触点 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 高频允许式保护构成原理 发 收 与 收发信机 跳DLm MDLn DLm W m 允许信号 d1d2 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 当两侧电源线路内部d1点故障时，两端方向元件W m、Wn 动作，控 制收发信机发信，此时，发送的信号为“允许信号”，两侧收发信机将 收信信号送保护装置，保护装置判断满足出口条件，输出跳闸脉冲，分 别跳开断路器。当线路外部d2点故障时，m端的W m元件动作，n端的Wn 不动，因此两端的线路保护都不误动。 此时，保护装置与收发信机的连接有如下信号： 1.TXJ - - - - 启动发信 2.收信输入 收信输出 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 继电保护专用收发信机的工作方式 一、断续键控收发信机（ON/OFF)方式 以键控方式来控制载波输出的一种调幅制收发信机。这种收发信机正 常运行时不发信（OFF）,接收到命令信号时发信（ON）。收发信机的工 作状态有两个，即有信号（ON）和无信号（OFF）。断续键控收发信机实 际上是一种调制为100%的调幅制收发信机，该种工作方式主要用于闭锁式 保护系统。 该种工作方式的特点：采用故障启动发信方式。为了确知高频通道是 否完好，往往采用定期“通道检查”的方法。一般情况下，由值班人员按一 定制度进行检查，通常每班一次。缺点是： 不能发现可能在相邻两次检查 之间发生的通道故障，也就是不能对通道进行全天候监视。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 继电保护专用收发信机的工作方式 二、移频键控收发信机（FSK） 移频键控收发信机总是工作在发信（ON）状态，但发送信号的频率在 两个或多个预定值之间随保护装置的命令信号的控制而变换，正常运行时 发送监护信号，信号频率为fG; 发送命令时的信号频率为fT。前者用于监 护 通道和闭锁保护；后者用于传送保护装置的命令信号。这类收发信机主要 应用于允许式、直跳式保护系统。 该种工作方式的特点：这种方式能够对通道情况进行全天候监视，提 高了工作的可靠性，并且抗干扰能力强。 移频方式在国外有广泛的应用。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960型数字收发信机概述 SF-960型数字收发信机是在吸收了SF-600型、SF-800型，和国 内外同类产品的优点，并结合当前先进的数字处理（DSP）、现场可 编程逻辑阵列（FPGA）、微机控制技术，在进一步完善的产品工艺 基础上开发的最新型数字式收发信机装置。 该装置可分为两种机型SF-960/A、SF-960/B。该装置的两种机型 硬件电路完全相同，两种机型的实现完全通过软件设置完成。 SF- 960/A为键控调幅(ON/OFF）实现控制载波输出的一种调幅制收发信 机；该机型完全兼容SF-600型收发信机，可以工作在一端为SF-600, 另一端为SF-960的方式下。 SF-960/B为键控移频方式(FSK）收发信 机，该收发信机正常运行时发送监频fG，系统出现故障时启动收发信 机发送跳频信号fT 。SF-960/B采用了常发“监频”（键控移频方式）收 发信机原理。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960整机工作原理 原理方框图 +5V +12V -12V +24V +48V 接 口 数字处理 功率放大 高 频 收 发 通道 通道 保 护 装 置 电 源 DC220V DC110V 启信 停信 收信输出 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960A工作原理 SF-960装置由“电源”、“接口”、 “数字处理”、 “高频收发”、 “功率放大”五个插件组成。 SF-960/A采用了键控调幅原理，兼容SF-500, SF-600产品。 “发信”回路： 正常运行时，装置不向通道发送高频信号。当系 统出现故时，保护装置起动元件动作，送来“启动发信”空触点，该信 号经“接口” 插件进行转换，去控制“发信”回路，送出f0 载频信号，经功率 放大，线路滤波后送至高频通道。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960/A工作原理 “收信” 回路：是工作在时分工作方式(即“自发自收”）。发信时，将收 信入口的电子开关打开，从而使收信回路不接收高频通道的信号，而此时 收信回路接收由数字处理插件输出发信信号f0。在停信时，收信入口的电 子开关闭合，只接收由通道送来的高频信号，经过数字处理插件的数字滤 波，数字解调， 通过“接口”插件输出收信输出信号，送给保护装置；同时 数字处理插件对收信信号进行能量计算，并驱动收信指示灯。 SF-960/A与保护装置配合构成高频闭锁式保护方式，在构成高频闭锁式 保护方式时，可以与“单触点”保护装置配合，也可以与“双触点”保护装置 配合。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960/B工作原理 SF-960/B采用键控移频方式， 该装置在4kHz带宽内安排了4个频率 ，发、收各占2kHz，采用全双工方式工作。正常运行时，必须将其中一端 设为“发送端”一端设为“接收端” ，频率分配见下图： fT2fT1 fG1 fG2 发送端 f0+1kHz f0+1.5kHz f0 f0-1kHz f0-1.5kHz 发送端的发信频率 4kHz 发信端的接收频率 fT2 f0 f0-1kHz f0-1.5kHz f0+1kHz f0+1.5kHz fG1 fT1 fG2 接收端 接收端的接收频率接收端的发信频率 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960/B工作原理 在图中，f0 为中心频率，fG1=f0-1.5kHz为“发送端”的监频信号， fT1=f0-1kHz为“发送端”的跳频信号；fG2=f01.5kHz为“接收端”的监 频信号，fT2=f01kHz为“接收端”的跳频信号。 “发信”回路： SF-960/B正常工作时发监频信号（fG1或fG2），该 信号用于对通道进行“全天候”监视，当通道或对侧收发信机出现故障时 ，可立即给出告警信号，保证系统的可靠性。当电力系统故障时，受控 于继电保护装置，SF-960/B发送跳频信号（fT1或fT2），该跳频信号 经功率放大，线路滤波后送入通道。该跳频信号的功率将比监频信号功 率高6dBm或9dBm。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960/B工作原理 “收信”回路将高频通道送来的载波信号， 经过“高频收发”插件的阻抗 变换、高频带通滤波后，送到：“数字处理”插件，进行A/D采样、数字处理 ，精确地解调出收信信号，并将收信信号送到“接口”插件，驱动收信输出 继电器、光电耦合器，输出“收信输出”信号，送到继电保护装置。 SF-960/B可以与保护装置配合构成高频闭锁式保护方式，也可以构成 高频允许式保护方式。在构成高频闭锁式保护方式时，可以与“单触点”保 护装置配合，也可以与“双触点”保护装置配合。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960技术数据 1. 工作频率范围：40kHz400kHz 2 .中心工作频率（f0） 推荐使用(42+4n）kHz,其中n0,1，89。 3 .发信频率误差：不超过10Hz。 4. 占用带宽：4kHz（两种工作方式）,其中SF-960B方式收信、发信各占 2kHz。 5. 额定发信功率： SF-960A 发信机额定功率10W（40dBm）或20W(43dBm)可选; SF-960B 监频额定发信功率2.5W(34dBm), 跳频额定发信功率10W（40dBm）或20W(43dBm)可选。 6. 发信功率电平误差：1dB。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 7. 谐波衰耗：额定功率发信时，谐波衰耗大于66dB。 8. SF-960A停止发信状态下，载漏输出不大于20dBm。 9. 输入、输出阻抗：75(不平衡)，回波衰耗不小于10dB。 10. 并机分流衰耗： 不大于1dB（f014kHz）。 11.允许并机间隔：同相不小于3B；邻相允许紧邻使用（其中B4kHz）。 12. 收信输入电平及回差电平 最高收信输入电平：43dBm/75 收信灵敏启动电平：4dBm/75 标称收信输入电平：19dBm/75 回差电平：不大于1dB 13. 传输时间： 信号启动/返回:不大于 5ms/5ms 。 14. 输入信号电压： 保护装置提供空触点，起动电压由收发信机内部提供， 有24VDC或110VDC或220VDC 可选择。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 15. 输出信号负载能力： 输出触点（选择其中之一）： 大容量快速型（动作时间约2ms）： 触点容量：100W/VA 切合电压：300V（ max） 切合电流： 1A（max） 小容量快速型（动作时间约0.5ms）： 触点容量：30W/VA 切合电压：200V（max） 切合电流：1A（max） 注：无特殊要求时，出厂一般为“小容量快速型”。 输出光耦：24VDC/50mA 中央信号：触点容量：60W / 125VA （max） 切合电压：220V DC/250V AC（max） 切合电流：2A DC / AC （max） 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 16.抗干扰性能及绝缘性能：满足IEC 60834-1（1999-10） 电力系统的远方保护装置性能与试验第1部分:命令系统的要求 17. 工作电压：220V/DC 110V/DC 允许偏差：2010 18. 结构：标准 19in 4U机箱。 19. 功耗：发信状态不大于120W。 20. 环境工作条件： 可靠工作温度：-1050 相对湿度：595 贮存温度：2570 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960特点 1. 体积小、重量轻、结构为一层19in 4U标准机箱，内部插件（除电源 外）采用表面贴装工艺，整体5块插件。 2采用先进的数字信号处理技术（DSP）、数字信号合成（DDS）、 可编程逻辑阵列（FPGA），及微机控制等技术，装置的可靠性高 。 软件灵活设置工作方式：可以通过软件设置为键控调幅工作方 式或键控移频工作方式。 3. 该装置两种工作方式都只占用4kHz带宽，节省频带资源。 电源和功率放大采用常发信“大容量”设计，功率放大采用后置 散热，冗余度高、安全可靠。 4. “接口”插件采用了高性能的进口器件，输入电路采用进口表面贴装 阻燃金属膜电阻及光耦合器，逻辑部分采用FPGA技术实现；输出 继电器采用德国MEDER公司的快速继电器，动作可靠、速度快。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 5. 完善的维护接口功能，可通过本装置RS232口与PC机设置工作频率 告警电平、输出功率设置等运行参数。 6. 具有事件记录功能，可记录248次记录，通过PC机RS232口读出记 录，并通过波形显示、文本记录方式输出，便于故障分析。 7. GPS (全球卫星定位系统)校时 。 8. 良好的监视回路， 提供3dB 告警指示（可以通过软件设置为3dB、 4dB、5dB、6dB），裕度告警（6dB）指示、接收电平指示。 9. 现场调试、投运方便，只需要将接收电平调到指定指示位置即可保 证正常工作。 10.SF-960B方式为变电站综合自动化，提供了有力的支持。 11.该装置即可以与继电保护装置配合构成“允许式”也可以构成“闭锁式” 12.设置方便。构成闭锁式保护方式时，既可与“单触点”保护配合，也可 与“双触点”保护配合 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 13.在抗电磁干扰方面通过严酷等级为级的考验，其中通道、电源、 开入、开出均通过4000V快速瞬变干扰。 14.背面母板采用印制线路板方式，输出端子采用PCB安装端子，接地 措施可靠完善，抗干扰性能强。 另外，为了使该装置具有更高的可靠性、安全性，精心设计细节电路， 并且进一步完善产品工艺，采取了下列措施解决了国内收发信机普遍存 在的抗干扰能力差等方面的问题： 1. “其它保护停信”、“位置停信”已加入5ms抗干扰延时 。 2. 启信、停信回路即可以采用直流220V、直流110V、也可以采用直流 24V启动。 3. 高频通道录波可以从高频通道录波，也可以从“功率放大”录波（出厂 的设置），能清晰判别两侧信号。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960输出端子介绍 “1”“接机壳”（大地）端。 “3”“直流输入”端。该端子接DC220V或DC110V的端。 “5”“直流输入”端。该端子接DC220V或DC110V的端。 “10”“启信”输入端。保护装置“启动发信”触点接入该端与“输 入信号 公开端可实现启信功能。 “12”“输入公共端”。该端子与“13”、“15”、“19”、“22” 、“24”端子相 连。这些端子直接与电源插件输出24V-相连，或DC220V-相连。 不同的接口电压可通过改变“保护接口”插件中的短路块，以实 现 不同接口电压。 “14”“停信”（stop1）输入端。保护装置“停止发信”触点接入 该端子 与“输入公共端”端子可实现停信功能。在与“单触点”保护装 置配 合时，此端不连。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. “16”“保护故障启信”输入端。 “保护故障”触点接入该端子 与“输入公共端”端子可实现启信功能，使收发信机发信，闭锁线路 ，防止保护误动。 “17”“其他保护停信”（stop2）输入端。其它保护装置来的“ 停信”触点接入该端子与“输入公共端”端子可以实现停信功能。 “18”“单触点控制”输入端，装置与“单触点”保护装置配合 时，短接该端子与“输入公共端”端子可以实现“单触点”方式的逻 辑。 SF-960与“单触点”保护装置配合时，可设置“接口”插件内的跳线 ：JP21连接、JP24断。当需要进行“单触点”方式与“双触点”方式 的切换时，可以将“单触点控制”端子与“输入公共端”接至保护屏 的“本机/旁路”切换把手的一组触点，同时将“接口”插件内的跳线 ：JP21断、JP24断，来实现“单触点”方式与“双触点”方式的切换 。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. “20”“位置停信”（stop3）输入端。断路器位置继电器的触点，接 入该端子与“输入公共端”端子，可以实现位置停信。 “21”“通道试验”输入端。短接该端子与“输入公共端”端子，可通 过此输入端进行日常交换信号试验。注：由于SF-960/B正常时，已有监视信 号传输，通道故障时即发出告警信号，因此可不必进行日常通道试验。 “23”“复归”输入端。短接该端子与“输入公共端”端子，用于复归 面板上的保持信号和输出的保持信号。 “26”，“27”“3dB告警”接点输出端，当通道接收信号比正常工作 低3dB时，触点闭合。 “28”，“29”“收信输出（光耦）”输出端，其中“29”为“” ，“28”为“”可接保护装置或故障录波器。 “30”，“31”“收信输出（触点）”输出端。可接保护装置或故障 录波器。 “32”，“33”“收信输出（触点）”输出端。可接保护装置或故障 录波器。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. “34”“装置动作”输出端。当有“起动发信”、“停止发信”、 “其他保护停信”、“保护故障启信”、“位置停信”时，触点闭合， 并保持，送至中央信号。 “35”“中央公共端”输出。 “36”“装置异常”输出端。当装置异常时，触点闭合，并保持， 送至中央信号。 “37”，“39” 高频通道录波输出。其中“37”为“”端，“39” 为“”端，该端子用于对高频通道的信号进行记录，输出为直流信号 。该信号可以从高频通道直接录波，也可以从功率放大插件输出录波信 号，只需将背板的跳线JP1、JP2连接，JP3、JP4断开，即可完成切换到 “功率放大”录波。 “38”，“40”高频通道输出端子。其中“38” 接高频电缆的芯 线，“40”端接高频电缆的屏蔽线。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 维护软件的简介 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960现场调试 测试步骤 q 检查各插件的跳线位置，必须按系统用途设置 q 由于产品的各项参数在出厂前已经过严格调试，各项参数指 标由厂家保证，现场无需调整，只需将装置接入通道进行联 调即可。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. SF-960A接入通道试验 将装置接入高频通道，并将SF-960 “高频收发”插件的插头接在 “本机通道”位置，与线路对侧的变电站/发电厂联系，将两侧的SF- 960装置电源打开。 按下屏上的“通道试验”按钮，进行通道交换信号试验。在本侧停信 时，即前5s，只收对侧的高频信号，观察“数字处理”插件面板上的收 信指示灯状态，进行如下调整： 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. q 接收信号调整： 收信电平指示灯为：15dBm以下灯亮，说明接收线路衰减比较大 ， 需要对高频通道进行检查； 收信电平指示灯为：18dBm、21dBm、24dBm、27dBm电平指示灯 都可以正常工作，不需要调整，收信电平指示灯 与“告警裕度”的关系见表3; 收信电平指示灯为：30dBm以上亮，需要对接收的信号进行衰减，可 以通过调整“高频收发”插件面板上的“接收电平调 整”开关，每档1.5dB，使接收电平指示灯 “27dBm”、“24dBm”、“21dBm”、“18dBm”任 何一个 亮都可以正常工作。建议将收信电平指示 灯调整 到“27dBm”灯亮，此时告警裕度较大为 15dBm。 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 通道3dB告警电平的调整： 根据收信电平指示灯的位置，将“数字处理”插件面板上的 “3dB告警设置”开关，拨到相应位置：“1”对应“18dBm”灯，“2” 对应“21dBm”灯，“3”对应“24dBm”灯，“4”对应“27dBm”灯。 设置完成后，通道3dB告警电平即设置完成。详细的接收电平指 示灯位置、通道3dB告警电平调整、告警电平的裕度见表3： 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 许继昌南通信设备有限公司 XJ Changnan Communication Co.,Ltd. 注：“告警裕度”为，接收电平距“裕度告警”电平（ 12dBm，装置内部固定，不可调整）的范围，告警裕度较 大时，可以避免由于天气原因造成的高频保护频繁退出的 问题。 试验完毕后，按“复归”按钮，复归面板上所有保持信号 。即可投入 正运行。 许继昌南通信设备有限公司 XJ C