PSS300智能信号箱变监控装置说明书2010-3-17.doc

PSS300PSS300 智能箱变监控装置智能箱变监控装置 技术及使用说明书技术及使用说明书 南京恒星自动化设备有限公司 SUN NANJING AUTOMATION EQUIPMENT CO LTD PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 1 南京恒星自动化设备有限公司版权所有 2008 10 V1 0 本说明书适用于铁路信号箱变监控终端 V1 00 版本 本说明书和产品今后可能会有小的改动 请核对实际产品与说明书的版本是否相符 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 2 目目 录录 1 概述 4 1 1 产品概述 4 1 2 应用范围 4 1 3 主要功能 4 1 4 工作电源 4 1 5 输入 输出 5 1 6 技术特点 5 2 技术参数 5 2 1 运行环境 5 2 2 电源 6 2 3 额定参数 6 2 4 过载能力 6 2 5 输入和输出 6 2 6 主要技术性能指标 7 2 7 测量元件 7 3 性能指标 7 3 1 模拟量 7 3 2 状态量 7 3 3 脉冲量 7 3 4 信息通道 8 3 5 故障识别 故障隔离 故障清除和非故障段恢复供电时间 8 3 6 传输规约 应采用如下标准 8 3 7 遥控输出触点容量 8 3 8 绝缘电阻 8 3 9 绝缘强度 8 3 10 突降和电压中断适应能力 9 3 11 高频干扰适应能力 9 3 12 抗快速瞬变脉冲群干扰的能力 9 3 13 抗浪涌干扰的能力 9 3 14 抗静电放电的能力 9 3 15 抗工频磁场和阻尼振荡磁场干扰的能力 10 3 16 耐冲击电压能力 10 3 17 连续通电的稳定性 10 3 18 机械振动性能 10 3 19 可靠性 10 4 结构特性与工作原理 10 4 1 系统接线图 11 4 2 基本构成与工作原理 11 4 2 1 电源管理单元 12 4 2 2 PSS300 主控单元 12 4 2 3 PSS300 RA YX 遥信采集扩展单元 20 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 3 4 2 4 PSS300 DC 直流采集扩展单元 20 4 2 5 GPS 卫星钟单元 25 4 2 6 通讯管理单元 25 5 面板及操作 26 5 1 面板说明 26 5 1 1 面板图 26 5 1 2 面板按键说明 26 5 1 3 指示灯说明 26 5 2 键盘操作 27 六 安装与对外接线 27 6 1 开箱与安装 27 6 1 1 开箱和包装 27 6 1 2 安装现场要求 27 6 1 3 铁路信号箱变监控装置面板布局图 另行给出 28 6 1 4 保护和系统接地 28 6 2 连接 28 6 2 1 连接测量和辅助回路 28 6 2 2 连接电源 28 6 2 3 连接开关量输入 28 6 2 4 连接通讯口 1 28 6 3 系统结构图 29 6 4 端子接线图 29 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 4 PSS300PSS300 智能箱变监控终端智能箱变监控终端 1 1 概述 概述 1 1 产品概述 铁路区间信号电源 供电 是铁路安全运行的重要保障 为确保铁路提速后信号供电 可靠性 快速分断故障区间 彻底改善自闭贯通线的运行条件 需要实现整个供电系统的 自动监控 为解决铁路信号供电存在根本问题 我公司经多年的现场调研 结合国内外的 先进技术 并充分利用我公司多年生产开发铁路微机监控 保护等产品的成熟经验和技术 形成了具有铁路供电特点 适合高速铁路供电自动化需求的铁路区间信号电源智能箱变监 控系统 1 2 应用范围 本产品作为铁路信号电源箱式变压器的配套监控设备 同时适用于 35KV 以下 包括 10kV 贯通 自闭线路高压开关以及变压器低压侧的各回路开关的监控 自身可以安装于 信号箱变内或者其他遮蔽场所 作为分散安装的测控单元使用 信号箱变监控装置功能齐全 同时可广泛用于高速铁路 电力 输油 输气 城市公 用事业等监控系统中 1 3 主要功能 实现对铁路智能箱变中高 低压柜的贯通 自闭电压 电流 开关状态 温度 气压 等信号的采集 并计算得到有功功率 无功功率 功率因数 频率等数据 接收并执行远方或当地遥控命令 实现高低压开关的控制 开关控制异常 监控电流 电压异常报警 实时监控电压 电流的异常波动 存储波动的数据 主动上传上位机 并通过图形显 示 具备高压线路故障 短路 接地等 自动隔离以及故障测距功能 实际开关量变位及故障产生的事件顺序记录 就地键盘液晶操作功能 可实现当地或远方参数设置 所有参数掉电不丢失 与GPS对时接口 接收 执行校时命令 支持光纤 以太网 RS232 485 拨号 GPRS等多种通信方式 采集装置本身主要部件及后备电源的状态 故障时能传送报警信息 具备程序自恢复 实现交流 直流 蓄电池自动切换 适应电网供电电源多样性的特点 保证系统可靠 性 1 4 工作电源 装置运行所需的电源可由如下几种方式提供 1 双路交流 220V 供电 完成自动切换 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 5 2 在原电源维修或故障情况下 为维持终端的正常运行 由后备电源供电 1 5 输入 输出 输入 贯通高压 自闭高压总共60路电压 电流交流信号的采集 16路脉冲电度采集 128个开关量输入 三路温度 CU50 PT100等可选 三路直流采集 4 20MA 0 5V 0 300VDC可 选 输出 24路开关跳合输出 48个出口 通讯和显示 大屏幕液晶显示器 可以察看数据 操作开关 修改参数等操作 具有两个RS485 或CAN 通信接口 波特率38 4Kbit 可以形成双总线 具有标准RS232口 用于现场维护 具有2个10M以太网接口 可采用光接口或电接口 支持WEB功能 指示灯提示装置工作以及报警状态 1 6 技术特点 本装置集监控 保护 通信于一体 技术特点如下 采用自主研发的 SunCOS 嵌入式实时多任务操作系统 主 CPU 基于 ARM 内核的 32 位处 理器 充分保证了系统的实时性 稳定性和可移植性 装置内部各个单元模块按照最严酷电磁兼容水平设计 各插件间的电气完全隔离 互 不影响 具有很强的抗共模 差模 辐射电磁场 静电等干扰 记录电压 电流的异常曲线 波形 通过时标数据描述系统电流 电压的波动情况 对于高压线路故障 可以实现短路和接地故障的自动隔离 并具备故障测距功能 遥测量的采样方式是交流采样 采用的是多路高精度 A D 芯片 硬件上采用差分电路 保证了电流电压采样的同步 精确 抗干扰性能 具有很强的数据通信和处理能力 可以满足与多个主站和其他设备通信的需要 支持 拨号 光纤 以太网 现场总线等多种通信方式 具有丰富的通讯规约库 提供了良好的人机界面 采用大液晶 全汉化 菜单式操作方式 便于用户现场维护 为防止误操作 控制采用独立的选择 返校 执行继电器 CPU自检异常闭锁出口 具有很强的扩充性 最多可以完成 60 路交流量 96 个开关量 16 个脉冲量等采集 以及 48 路开关的控制 具有当地 远方维护调试功能 提供当地 远程维护借口 使维护人员可在主站等远方轻 松完成一切设备维护 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 6 2 2 技术 技术参数参数 2 1 运行环境 2 1 1 正常工作的大气条件 符合 DL T 721 2000 级环境条件 a 额定的环境温度 40 0 b 相对湿度 95 c 大气压力 70 106kPa 2 1 2 基准的标准大气条件 a 环境温度 20 2 b 相对湿度 45 75 c 大气压力 86 106kPa 2 1 3 周围环境要求 a 无爆炸危险 无腐蚀性气体及导电尘埃 无严重霉菌存在 无剧烈振动冲击源 b 铁路信号箱变监控装置接地网络的接地电阻应小于 欧姆 2 2 电源 2 2 1 交流电源 2 2 1 1 交流电源频率为 50HZ 允许偏差为额定值的 5 2 2 1 2 交流电源波形为正弦波 谐波含量小于 10 2 2 1 3 交流电源电压为单相 220V 20 2 2 1 交流电源电压标称值为单相 220V 或 110V 100V 2 2 2 直流电源 2 2 2 1 配置 UPS 电源装置和后备蓄电池组 2 2 2 2 本装置支持控制放电 以激活电池活性 光耦控制信号 2 3 额定参数 2 3 1 额定电压 AC220V 260V 160V 直流额定电压 24V 2 3 2 额定频率 工频交流额定频率为 50HZ 2 3 3 交流功耗 电流回路 通入额定电流时每相不大于 0 75VA 电压回路 通入额定电流时每相不大于 0 2VA 2 3 4 装置功耗 25VA 在蓄电池组充电时 35VA 2 4 过载能力 2 4 1 交流电压回路 小于或等于 2 倍额定电压时允许长期运行 2 4 2 交流电流回路 小于或等于 2 倍额定电流时允许长期运行 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 7 40 倍额定电流时允许运行 1 秒钟 2 5 输入和输出 2 5 1 测量量输入 电流额定电流 Inom 5A AC 每相额定功耗 1VA 在 Inom 时 工作范围 0 20A 测量精度 0 5 电压额定电压 Vnom 220V AC 每相额定功耗 0 5VA 在 Vnom 时 工作范围 0 300V 测量精度 0 5 频率额定频率 50 Hz 可工作范围 45 55 Hz 2 5 2 开关量输入 继电器方式 输入电压额定范围 24V DC 输入端电流消耗 U0 计算U0 I0夹角 报警 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 15 接地报警产生后 装置会自动产生 FA 信息 信息中包括故障性质和故障时间 以及 零序电流的方向 上位机通过沿线各开关上传的零序电流的方向确定故障点 后台上位机 软件判别故障点的依据变为根据队列中故障角度的变化 方向由正变为负 或者方向由负 变正 将变化点两侧的开关视为需要隔离的故障区域 我们采用根据零序电压的突然变化找出故障的点 正常时零序电压只有不平衡输出 当零序电压突变后 判别为系统发生接地故障 再得出此时刻的电流增量 计算两者的故 障方向 由于比较的是电压 电流的故障变化量所以克服了稳态时不平衡的影响 这个故障判别元件的输出 是瞬时性的 只在故障初瞬 电压电流有突变时 有输出 动作后可以用零序电压作为自保持条件 零序电压消失后复归 4 2 2 10 有压合闸功能 相邻通讯方式时 当故障点已经被隔离开 通过有压合闸 自动恢复供电 有压合闸 时间的设置需要根据系统故障隔离的时间相配合 合闸起动条件只是根据开关无压转为有压 合闸后判断合闸延时内再次失压 立即闭 锁下次的有压合闸 只闭锁下一次的有压合闸 当再次失压后自动解除闭锁 可以启动下 次的有压合闸 定值设定范围定值设定范围 有压电压定值10 130 Ue 级差 1 延时0 05 60 00S 级差 0 01S 公差公差 电压 2 延时动作时间 1 2 倍定值 2 或 50ms 4 2 2 11 重合闸和后加速跳闸 装置具备一次自动重合闸功能 重合闸动作的间隔为24秒 当保护发出跳闸命令后起动 重合闸 经重合闸延时时间 间隔时间可以设置 后 发出合闸命令 当重合闸后 若再 有过电流则后加速跳闸时 合闸过程 只需要判断没有故障的存在即可 定值设定范围定值设定范围 重合闸延时0 1 65S 级差 0 01S 后加速保护延时 100ms 公差公差 重合闸动作时间 2 或 50ms 后加速动作时间 50ms 4 2 2 12 线路自动化功能 监控终端可配合调度中心实现对贯通 自闭供电线路故障自动隔离和非故障区的恢复供 电 其实现的原理具体描述如下 目前 铁路 10KV 自动闭塞信号供电线 自闭线 和 10KV 电力贯通线 贯通线 的 相邻所间的供电方式 一般采用接力式供电方式 如下图 4 所示 采用甲所供电到乙所 乙所供电到丙所 依次类推 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 16 甲站乙站丙站 图 4 在实际运行中 当主供所失电时 由主供所跳开断路器 备供所闭合断路器 恢复对 供电线路的供电 当自闭线 或贯通线 发生故障时 主供所跳开断路器 对于瞬时性故 障 在高压电力线路上 发生的故障大部份是瞬时性故障 则由主供所自动重合闸装置或 备供所的自动投入装置完成对线路的恢复供电 通常情况下 自闭线 或贯通线 的馈线 保护及自动装置所采用的技术条件是 速断保护 过流保护及失压保护 也称无压释放 一次自动重合闸和自动投入装置 由速断保护和过流保护完成对馈出线的保护工作 由失 压保护 无压释放 一次自动重合闸 自动投入装置完成对馈出线供电的恢复功能 在高压电力线路上 发生的故障大部份是瞬时性故障 所以过流跳闸后 通过一次重 合闸或者对端电源的备自投完成恢复供电 当发生线路上的永久性故障时 根据线路保护 模块的运行定值设定可以有几种办法确定短路故障点 A 当两端保护单元只有过流 速断保护 当线路中某点发生短路 从电源端到故障 点各开关分别感受到一次过电流 故障点另一侧各开关都没有感受到过电流 这样 可以根据得到的各终端过流的次数 一端有过电流 一端无过流 从而确定短路 故障点 并进行自动隔离和恢复供电 B 当两端保护单元设定过流 速断保护 并且有一端设定了一次重合闸和备自投 当线路中某点发生短路 在重合或者备投后必定会后加速跳开 在设置重合闸的一 端到故障点各开关分别必定感受到两次过电流 故障点另一侧由于投入了备自投 各开关只感受到一次过电流 这样可以根据得到的各终端感受过流的次数 从而确 定短路故障点 并进行自动隔离和恢复供电 C 当两端保护单元设定过流 速断保护 并且只设定了备自投 当线路中某点发生 短路 备投动作后必定会后加速跳开 这是线路上各开关都感受到一次过电流 但 是由于备自投和后加速的时间不同 在故障点两端的开关感受到的过电流时间是不 同的 在系统保证足够的站间时间误差的情况下 保证在 200MS 以内 通过判断 各开关监控终端感受过电流的时间的差别 确定故障点 并进行自动隔离和恢复供 电 实际的故障处理过程举例如下 系统构成 注 1 7 为 A B 两站馈出开关 2 6 号为区间站号 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 17 变电站 A 1 变电站 B 726543 1 图 5 基本原理 装置动作过程 对于铁路信号线路发生短路故障时 无论是先重合还是先自投 都会后加速跳闸 所 以在沿线的各开关都可以感受到过电流 这样只由过电流报警不能对故障进行定位 由于 第一次过流速断和第二次合闸后加速跳开之间一定有延时 时间的长短是由备用电源自动 投入的延时和一次重合闸的延时 以及开关的固有动作时间决定的 通常为 150 毫秒左右 所以在保证沿线各 FTU 时间一致的前提下 通过分析上报的过电流报警时间可以实现故障 电的定位 故障点的位置就是第一次过电流方向的最末端和他的远端相邻开关 整个判断 的逻辑步骤如下 1 据变电站 配电所 的贯通或自闭出线重合闸动作后产生后加速跳闸 或者对端的备 自投动作后 后加速动作作为故障判断的启动条件 2 监控设备在过流速断跳闸 备自投后加速跳闸 重合闸后加速跳闸会产生先后三次动 作的报文数据 3 延时 可以设定 根据线路情况和重合闸或备自投的定值 4 主站的故障定位软件根据电流的流向 逐个读取各 FTU 监测的最后一次故障跳闸时间 特定的 FA 信息格式 包括故障的性质和故障发生的时间 精确到毫秒级 要求各 FTU 间的时间误差小于 50 毫秒 所以对于主站的校时功能要考虑通道上的时间误差 并进行自动的调整 5 通过这些信息进行逻辑判断 由于开关 4 和开关 5 最后一次故障的时间大于 200MS 可 以设定 其余相邻开关的故障动作时间很接近 所以确定故障点在 4 和 5 区间 6 主站软件提示分析结果 并跳开 4 号和 5 号开关 最后合上两端的开关 开关 1 和 7 对以上各步操作可通过手动或自动方式完成 并且各步骤的操作都需要有提示并记录 下来 监控系统对短路故障的区间隔离是基于后台群判方式 所以对于通讯的要求比较的高 4 2 2 13 装置基本工作原理图 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 18 液晶通讯板 主CPU板1主CPU板2扩展板1扩展板2 RS485 38 4k MODBUS规规约约 网网口口1 10M 网网口口2 10M 标标准准串串口口1 5线线 标标准准串串口口2 5线线 10M网网口口 升升级级串串口口 RS485 38 4k 最大容量5块PT CT 4块YK YX 3路温度 三路直流 卫星钟 秒秒脉脉冲冲信信号号 简简易易串串口口 图 6 4 2 2 14 装置的其他功能 录波功能 本装置可保存 7 个历史故障波及 1 个正常录波 故障点前 5 个周波 点后 10 个周波 同时记录贯通 自闭三相电压及 9 个电流的波形数据 启动故障录波的条件如下 1 过流报警直接启动录波 2 过流且跳闸启动录波 注 过流且跳闸是指在开关在由合到分的前后 1s 内发生过 流报警即为过流且跳闸 3 SDE 接点由分到合状态启动录波 4 失压启动录波 5 瞬时值启动录波 6 开关异常变位启动录波 当装置录波结束以后通知调度端 由调度端手动取故障波 当地和远方更改定值 为了方便调度端对电压的上下限 电流的上限值进行赋值 专门设计一良好人机界面 的定值整定模块 在具有操作权限的情况下 可方便的修改定值 装置中的定值失电 后能长期保存 电压异常曲线记录及过流曲线记录 当监测对象发生异常 过流 过压 低压 失压 开关异常分合等 装置将立即报警 并主动将采样的所有数据所形成的事故曲线报文上报到上位机 记录曲线持续128个 采样点 采集间隔可以整定 20 2000ms 本装置保存有最多8条事故曲线 按事故 出现的先后次序排列 这些数据的传输和存储全部自动完成 不需要人为干预 含时标的变化数据上报 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 19 当数据传送过程中受到通道速率限制的情况下 大量冗余数据充斥信道 所以本装置 设置了变化数据优先上传的数据格式 该数据包含了变化前后的具体数值 以及变化 的时间 并且变化的幅度可以通过定值设定 这些数据通过通讯传送至主站 由上位 机完成数据的存储 并将这些数据通过曲线描述 画出每天监测对象的波动情况 并 且根据故障时的曲线可以分析故障原因 故障信息的分辨率为20毫秒 即每个周期进 行监测 可以保证故障数据的完整 图 7 电流循环变化的毛刺曲线在图上清晰可见 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 20 图 8 电压变化先由高到低 然后由低到高 中间有几点突然断电记录的毛刺在图上清晰可见 实时曲线优点如下 1 真实反应电压电流通道的变化趋势 实时曲线采集遥测值的同时记录采集时间 带时 标遥测 而且具有很高的采集频率 每 20MS 刷新上传所有遥测数据 用于更详细 的记录现场采集值的变化情况 实时曲线实时入库 用户可以通过后台 SCADA 软件 追溯任何时间的实时曲线 2 精确记录故障时的电流电压变化趋势 当线路监测到故障 可根据故障时间查看当时 的电流电压变化情况 装置自检功能 装置在正常运行过程中 不断进行自检 自检包括主板的CPU RAM 通讯 采样模块 的运行情况 以及交流电源的工作情况 并能将异常情况通过异常报警的方式传到调度 端 室外工作环境 由于高压开关一般置于室外 需要针对相关环境考虑装置的防水 防潮 高温差等的 特殊工作环境 在某些严酷的环境下 需要根据环境温度的变化自动的投切加热模块和风 扇实现环境温度的自动调节 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 21 4 2 3 PSS300 RA YX 遥信采集扩展单元 PSS300 RA YXPSS300 RA YX 遥信遥控装置可实现如下要求 1 32 路信号量的采集 最多插入四块板 最大容量 128 路开关量采集 2 可接收后台对遥信开合的定义 3 信号量的分辨率 2mS 4 12 路控制输入 最多插入四块板 最大容量 48 路控制出口 信号量输入 1 对于无源信号量的采集 单独使用接入无源接点 一般配合装置专用端子使用 选 择相应有源或无源接点 2 模块可采集电压等级为 24VDC 220VDC 的有源信号量 遥信的电源直流 24 伏和 220 伏可选 4 2 4 PSS300 DC 直流采集扩展单元 4 2 4 1 概述 PSS300 DC模块用于采集温度传感器的热电阻信号和直流电压或直流电流信号 可监测7 个通道信号 其中1 4通道可监测4路温度或4路4 20mA或4路0 5V信号 根据板内配件不同 自动识别 5 7通道监测直流电压 PSS300 DC具有以下主要功能 4路热电阻监测 热电阻分度号有Cu50 Cu100 PT100 另外4 20MA 或0 5V的监测 3路DC220V直流电压的监测 3路出口 报警或动作接点 掉电保存参数 4 2 4 2 主要指标 输入通道 1 4号通道 Cu50 Cu100 PT100热电阻 误差 0 5 4 20mA 精度等级 0 5 0 5V 精度等级 0 5 5 7号通道 电压 U 0 300V DC 精度等级 0 5 扫描周期 1S 工作电源 工作电压 6 5V 24V 系统内部电源 功率 4W 输出继电器 3 路继电器输出 出口定义由液晶界面设定 无源触点 容量为AC220V 10A DC30V 10A 4 2 4 3 系统构成 CPU 为 89C51ED2 芯片自带看门狗 64K 程序存储器 2KEEPROM 系统参数保存于 EEPROM 掉电不丢失 RS485 接口 波特率 38 4Kb S 工作原理 温度采集 电子继电器切换通道 采集温度传感器信号 处理 滤波后 信号送入 模数转换器 1 中 经模数转换器 1 输出 光电隔离后传入微处理器 微处理器读取后就经 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 22 过相应处理 给出具体标量 电压采集 信号处理 滤波后 经电子继电器切换通道 将电压信号送入模数转 换器 2 中 经模数转换器 2 输出 光电隔离后传入微处理器 微处理器读取后经过相应处 理 给出具体标量 模数转换器电路与控制电路采用光电隔离方式 A D 转换电路使用积分型模数转换芯片 TC7135 电气原理框图 附件 信号 处理 AD 光电 隔离 CPU 通道切换 信号 处理 AD 光电 隔离 RS485 总线 隔离 面板 RS485 出口 光电 隔离 图 9 4 2 4 4 操作与说明 PSS300 DC 模块上有 2 个发光二极管 用于显示工作状态 自检信息以及通讯状态 各个 LED 的含义 颜色和处理如系下表所列 名 称含 义颜 色异常处理 运行灯 表明 PSS300 DC 的工 作是否正常 正常 绿色和暗 1 秒交替 1 次 异常 长亮或暗 装置未正常运行 校准 长亮或暗 装置进入校准模式 采取相应措施 检查 系统硬件 通讯灯 监控单元或控制中心 PC 通信是否正常 正常 黄色和暗快速交替 异常 一直保持暗 表明通信中断 检查通信接口和通信 连接线 进入 整定 PSS300 ED2 界面后 可以进行参数设置 如下图 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 23 通通道道6参参数数 通通道道7参参数数 智智能能箱箱变变监监控控装装置置 08 10 1012 42 15 总总功功能能 通通道道1参参数数 通通道道2参参数数 通通道道3参参数数 通通道道4参参数数 通通道道5参参数数 提提示示 OP 智智能能箱箱变变监监控控装装置置 08 10 1012 42 15 提提示示 OP 总功能 投入是指所有通道的上限值 下限值有效 并与出口关联 切除是指所有通道的上限值 下限值 出口切除 通道1参数 通道4参数 参数设定内容相同 界面如下 智智能能箱箱变变监监控控装装置置 08 10 10 接接线线方方式式 测测温温类类型型 满满度度 功功能能 上上限限 下下限限 提提示示 OP 接线方式 指测温电阻是三线制还是二线制 测温类型 指测温电阻种类是Pt100还是Cu50 Cu100 仅适用可选配件PSS300 DC 002 满度 指所用变送器的满度大小 可设定范围为0 32767 仅适用可选配件PSS300 DC 003或PSS300 DC 004 功能 指该通道的上限 下限与出口是否投入 上限 指该通道上限值 与出口0 1 2的设置 下限 指该通道下限值 与出口0 1 2的设置 通道5参数 通道7参数 参数设定内容相同 界面如下 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 24 智智能能箱箱变变监监控控装装置置 08 10 1012 42 15 提提示示 OP 功功能能 上上限限 下下限限 功能 指该通道的上限 下限与出口是否投入 上限 指该通道上限值 与出口0 1 2的设置 下限 指该通道下限值 与出口0 1 2的设置 遥测量数据表 点号定义单位 0 可选配件号 1 通道1信号 2 通道2信号 3 通道3信号 4 通道4信号 5 通道5号220V直流电压 V 6 通道6号直流电压 V 7 通道7号直流电压 V 可选配件号0 测量4路热电阻 选用配件PSS300 DC 002 可选配件号1 测量4路4 20mA 选用配件PSS300 DC 003 可选配件号2 测量4路0 5V 选用配件PSS300 DC 004 遥信量数据表 0 为合 复归 1 为分 发信 点号点号功能说明功能说明 0 1 2 3 4 5 6 7 出口 1 状态 出口 2 状态 出口 3 状态 参数出错 8 9 通道 1 溢出 通道 1 越上限 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 25 10 11 12 13 14 15 通道 1 越下限 通道 2 溢出 通道 2 越上限 通道 2 越下限 通道 3 溢出 通道 3 越上限 16 17 18 19 20 21 22 23 通道 3 越下限 通道 4 溢出 通道 4 越上限 通道 4 越下限 通道 5 溢出 通道 5 越上限 通道 5 越下限 通道 6 溢出 24 25 26 27 28 29 30 31 通道 6 越上限 通道 6 越下限 通道 7 溢出 通道 7 越上限 通道 7 越下限 用户对外端子接线定义 监测 220V 直流电压的 J5 端子 PE 分别接 220V 220V 大地 PE 可选配件 PSS300 DC 002 测量热电阻 接线方式如下图 三线制二线制 COMIN IN COM IN 可选配件 PSS300 DC 003 004 测量 4 20Ma 0 5V 接线方式如下图 IN IN 变送器 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 26 4 2 5 GPS 卫星钟单元 GPS卫星钟装置是采用当今世界先进的GPS技术 利用GARMIN公司的GPS25LP接收板进行 二次开发而研制成的产品 该产品稳定性高 功能强 体积小 使用安方便 不受地域气候 等条件限制 全天候提供精确的时间信息 可广泛应用于电力 交通 通讯 网络同步 数 据同步等需要对时 计时 守时的领域 主要功能 1 可输出精确的北京时间时 分 秒 毫秒 及公历日期年 月 日等 2 可分屏显示北京时间时 分 秒或日期年 月 日以及状态信息 3 三路精确的秒脉冲 PPS 同步信号 下降沿同步 秒脉冲占空比为 2 98 可调整 出 厂一律设为 50 占空比 一路输出电平为 RS232 电平 第二路输出为 24V 有源接点 第三 路输出为空触点信号 闭合点为同步时间 4 具有两种串行通讯方式 RS232 或 RS485 5 切换按键可实现时间 日期 GPS 状态分页显示 6 复位按键可对装置进行复位 4 2 6 PSS300 LCD COMM 通讯管理单元 该部件使用于 PSS300 装置中 为装置的显示和通信部件 基本原理及主要功能 采用 ARM7TDMID 的 ARM Thumb 处理器内核的 32 位微控制器 AT91M55800A 芯片和内存 2 片容量为 256K 16bits 的 IS61LV25616 芯片及 1 片容量为 1M 16bits 的 SST39VF1601 芯片 实现 I O 控制和数据处理 完成液晶显示 320 240 点阵 外 部 10M 网络通信 2 片 RTL8019AS 芯片 及内部通信 2 个独立的 RS485 总线 SN65LBC184D 芯片 和 1 个 RS232 ADM202E 芯片 实现软件升级或加调制解调器的远 程通信 等各项功能 其作为人机接口单元通过智能通信接口与 RTU 相连 配置显示用的液晶显示器 接口单元同时完成系统的远方数据转发功能 要求具备网络口 数字口 并能同时完 成标准规约 网络 104 及数字口 101 规约 的数据传输 提供用于完成与调度端系统 的远动数据的发送和接收 用于完成其它智能监控设备通信的各类通信接口 2 个 10M 以太网接口 每个网口可以同时支持两个链接 所以装置最多支持四个 链接 独立完成标准数据的传输 网口支持部颁标准 101 和 104 规约 2 个 RS 485 或 CAN 口 采用自定义的数据交换规约 完成系统内部所有数据的交换 另一个标准串 口可以作为现场的调试口 或者作为远方的通讯接口实现数字口的远程通讯 通讯单 元具备 WEB 浏览功能 可以通过 WEB 进行数据的浏览和参数的修改 数据的显示采用 320 240 的液晶 要求可以实现故障波形和时标遥测曲线的描述 为了适应以上可能 的选择方案及日后更型的灵活性 液晶 通讯控制面板采用独立的 AC DC220V 电源 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 27 5 5 面板及操作 面板及操作 5 1 面板说明 5 1 1 面板图 图 10 此面板图为基本配置项 5 1 2 面板按键说明 左键 翻至上一页或左移光标 右键 翻至下一页或右移光标 上键 选择上一个选项 下键 选择下一个选项 确认键 用于执行本次操作或确认本次输入 ENT 取消键 取消本次操作或本次输入 或退回上一层 ESC 5 1 3 指示灯说明 运行 装置正常运行时 每秒闪烁 装置故障 装置自检故障灯 报警 当监测到过流 电压异常等报警时点亮 网络口一 网络口一有数据通讯时点亮 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 28 网络口二 网络口二有数据通讯时点亮 RS485A RS485 总线一有数据通讯时点亮 RS485B RS485 总线二有数据通讯时点亮 5 2 键盘操作及操作界面 见见 PSS300PSS300 智能箱变监控装置使用说明书智能箱变监控装置使用说明书 六六 安装与对外接线安装与对外接线 6 1 开箱与安装 6 1 1 开箱和包装 装置一般单独包装在硬纸盒中 装入外层包装中运输 在开箱和拆封仪器时应特别小 心不可用力 开箱后 目测检查确认其机构完好 6 1 2 安装现场要求 铁路信号电源监控装置安装于室内或等同的环境 安装现场一些重要条件如下所列 气温条件 环境温度 40 70 气压 800 至 1100hPa 相对湿度 保证在装置内不形成冷凝水或结露 湿度 85 机械条件 振动应力 10 60HZ 0 035mm及60 150HZ 0 5g 抗震性 4 8HZ 9 5 1 5mm 及 9 35HZ 1 0 0 5g 电源 装置由低压线路供给双路交流电源 当双路电源均断电时由 UPS 供给装置工作电源 防雷电干扰 雷电干扰可能由电源线 信号线窜入设备内部 故防雷接地网必须完备 接地阻抗 应小于 4 设备安装时屏架机壳 必须接地 配线及放线 设备端子以外的信号线 电源线由现场配备 应按规程要求配线放线 并标该线号 为安装 信息对位 维修 维护提供方便 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 29 6 1 3 铁路信号箱变监控装置面板布局图 另行给出 6 1 4 保护和系统接地 出于保护接地的考虑 装置箱体必须可靠接地 这对于装置的正常运行绝对重要 接 地连接栓在装置箱体的背面 系统中所有装置接地点全部汇集于一点 再与接地网相连 接地网电阻应小于 4 欧姆 6 2 连接 6 2 1 连接测量和辅助回路 一般来说 截面积为 2 5mm 的铜导线适合作为与电流互感器之间的连接线 根据主 电流互感器的允许负载 它与装置之间的连接线应较短 且在某些条件下有较大的截面积 截面积为 1 5mm 的铜导线适合作电压互感器的连线 开关量输入 跳合闸回路和电源输 入等 系统中用到的所有连接线都要有负载裕量 系统电流和电压互感器的连接请参见端子图 6 2 2 连接电源 电源的额定值为 Vnom 220Vac 或 220Vdc 因此在连接装置电源 Vnom 前 检查确认 设备电源的额定值和现场提供的电压是否匹配 6 2 3 连接开关量输入 在连接装置开关量输入的控制电压前 要检查开关量输入的控制电压额定值和极性与 系统的控制电压是否匹配 控制电压可为 24V 开关量输入的连接请参见端子连接图 13 PSS300 YX YK 板端子图 遥信输入端子 33 34 为遥信 COM 端 COM 端接 24V 6 2 4 连接脉冲量输入 在连接装置脉冲量输入的控制电压前 要检查脉冲量输入的控制电压额定值和极性与 系统的控制电压是否匹配 控制电压可为 24V 脉冲量输入的连接请参见端子连接图 13 PSS300 YM POWER 板端子 COM 端接 24V 6 2 5 连接 485 通讯口 在无特定要求下 PSS300 LCD COMM 的 485A 通过带屏蔽的双绞线组成的 8 芯电缆 与 PSS300 CPUZJ 的 485A 相连 详见图 11 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 30 6 3 系统结构图 图 11 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 31 6 4 端子接线及总装图端子接线及总装图 图 12 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 32 小面板总图见图 13 图 13 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 33 PSS300PSS300 智能箱变监控装置智能箱变监控装置 使用说明书使用说明书 V1 00 南京天石软件技术有限公司南京天石软件技术有限公司 2008 年年 11 月月 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 34 目 录 1 菜单操作 菜单操作 34 1 1 功能简介 35 1 1 1 监控 35 1 1 2 系统 35 1 1 3 控制 35 1 1 4 整定 35 1 1 5 记录 35 1 1 6 校准 35 1 1 7 本机 35 1 1 8 调试 36 1 1 9 光标键盘原则 36 1 1 10 关屏说明 36 1 1 11 口令 36 1 2 操作说明 37 1 2 1 默认画面 37 1 2 2 主菜单 37 1 2 3 监控 38 1 2 4 系统 44 1 2 5 控制 49 1 2 6 整定 50 1 2 7 记录 52 1 2 8 校准 55 1 2 9 本机 57 1 2 10 调试 59 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 35 1 菜单操作 菜单操作 PSS300 智能箱变监控装置的键盘操作和液晶显示界面 采用对话框结合菜 单操作方式 系统一次接线图 主菜单 监控系统控制整定记录校准调试本机 采集单元选择 模拟量 数字量 开关量 基本信息 配置设置 出口对象 修改定值 保存定值 事故报文 事件记录 校准信息 开始校准 调试界面 串行口 网络口 基本信息 事件记录 调试 时间 日期 YC参数设置 YX参数设置 YM参数设置 装置信息 时间统计 手动配置 自动配置 PT组配置 CT组配置 YK参数配置 YX参数配置 跳闸 合闸 挂牌 摘牌 定值整定 详细 事故报文 详细 事件记录 详细 校准信息 详细 校准执行 串行口设置 网络口设置 调试界面 时间修改 日期休息 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 36 1 1 功能简介功能简介 1 1 1 监控监控 模拟量 实时显示各模拟通道的有效值 可修改该通道的死区 零区 上限 下限等 参数 并能显示五分钟日曲线 最大值曲线 最小值曲线 数字量 实时显示各开入量的状态 可修改该数字量绑定的断路器的开关变位次数 跳闸 合闸 挂牌 摘牌 SOE 累加量 实时显示各电度量大小 可修改改电度量的初始值和比例 1 1 2 系统系统 基本信息 显示装置信息 装置类型 装置通讯号 应用版本 驱动版本 启动版本 装置序列号 装置自检 时间统计 本次运行时间 累计运行时间 等 配置设置 手动配置 自动配置 PT 组配置 CT 组配置 YK 参数设置 YX 参数设 置等 1 1 3 控制控制 可对每个出口对象进行跳闸 合闸 挂牌 摘牌 最多 48 组对象 1 1 4 整定整定 修改定值 保存定值 1 1 5 记录记录 16 条事故记录 事故记录包括动作时间 动作类型 动作时的模拟值等 1024 条事件记录 事件记录包括操作时间 操作源 操作性质 1 1 6 校准校准 校准信息 零偏 斜率 校准命令 1 1 7 本机本机 包含液晶装置自身的全部信息 串行口设置 数据位 停止位 校验位 波特率 规约 网络口设置 IP 地址 子网掩码 网关 双规约 MAC 地址 基本信息 应用版本 驱动版本 启动版本 装置序列号 装置自检 本次运行时间 累计运行时间 事件记录 通讯显示单元的所有操作信息 调试 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 37 时间修改 日期修改 1 1 8 调试调试 工厂调试校准使用 不对工程用户开放 1 1 9 光标键盘原则光标键盘原则 第一层 光标无闪烁 通过 键来选择相应类型 按 ESC 键退回上 一层菜单 按下 ENT 键 光标进入第二层并在图元上闪烁 第二层 通过 键 键 键来选择 图元 按 ENT 键执行相应的操作 分别为向上 向下翻页功能 为保存功能 所有 修改后的参数需经过保存功能后才起效 按 ESC 键退回光标第一层 在按 ENT 键进入光标第三层 第三层 光标进入虚拟键码中闪烁 虚拟键盘由数字键 负号键 退格键 回车键 组成 输入正确密码后按回车键 变成 并在此闪烁 只有光标 在的图元上 按下 ENT 键才会进入光标第四层 否则无效 第四层 用 键 键 键选择相应的对象 ENT 键进 入光标进入虚拟键码修改相应参数 虚拟键盘原则如上 按 ESC 键退回光标第二层 光标层数依次类推 修改完参数后 按 ESC 键光标退到第二层 用 键 键 键选择 按下 ENT 键保存参数 如果修改后没有保存 参数修改无效 如果参数修改出现在 OP 栏中 可通过 键 键来切换选择相应选项 按 ENT 键设置 1 1 10 关屏说明关屏说明 装置在连续 10 分钟无按键的情况下 关液晶背光 按下任意键 液晶背光打开 液晶 画面保持刚才的操作界面 在连续 30 分钟无按键的情况下 关液晶显示 在任意按键下 激活液晶和背光 液晶回到默认画面 1 1 11 口令口令 装置的默认口令为 123456 装置口令可以修改并掉电保存 打开口令后可执行相应 操作权限 在液晶黑屏下上次口令失效 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 38 1 2 操作说明操作说明 1 2 1 默认画面默认画面 在装置刚加电默认此画面 该画面为典型的一次接线图 方便用户进行浏览数据 按 ENT 键可进入主菜单 ESC 键也可退出到此画面 此画面由 bmp 和 ini 两个文件组 成 并可由用户自己编辑并下发 实时更新此图片 智能箱变监控装置 IH1A1 IH1B1 IH1C1 IH1A2 IH1B2 IH1C2 IH1A3 IH1B3 IH1C3 IL1Az IL1Bz IL1Cz UH1AB UH1BC UH1CA IL1A1 IL1B1 IL1C1 IL1A3 IL1B3 IL1C3 IL1A2 IL1B2 IL1C2 UL1A UL1B UL1C IH2A1 IH2B1 IH2C1 IH2A2 IH2B2 IH2C2 IH2A3 IH2B3 IH2C3 IL2Az IL2Bz IL2Cz IL2A1 IL2B1 IL2C1 IL2A3 IL2B3 IL2C3 IL2A2 IL2B2 IL2C2 UL2A UL2B UL2C 08 08 0808 10 10 一级负荷贯通线综合负荷贯通线 UH2AB UH2BC UH2CA Kv A V 装置在默认画面中将实时显示当前线路中各电压 电流 开关状态 时间 日期 图 形及相关内容可以根据配置文件灵活选择 1 2 2 主菜单主菜单 在默认画面下按 ENT 键即可进入主菜单 主菜单如下 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 39 OP 08 08 08 08 10 10 监 测 系 统 控 制 整 定 记录 校准 本机 调试 提提示示 KEY 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 智能箱变监控装置 进入主菜单后 可以用 键 键 键选择相应的菜单项 按 ENT 键进入下一层菜单或执行相应的操作 按 ESC 键退回上一层菜单 默认画面 1 2 3 监控监控 1 2 3 1 监控单元页 监控采集单元选择 采集单元菜单如下 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 40 OP 智能箱变监控装置08 08 08 08 10 10 提提示示 KEY 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F PSS300采集板 ARM PSS300采集板 ED2 进入主菜单后 可以用 键 键 键选择相应的采集单元项 按 ENT 键进入下一层菜单或执行相应的操作 按 ESC 键退回上一层菜单 1 2 3 2 监控数据页 监测界面主要用于显示装置检测到的实时数据 在监测界面下总共有 3 个子选项 遥 测量 数字量 脉冲量 监测画面 1 模拟量 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 41 OP 智能箱变监控装置 08 08 0808 10 10 提提示示 KEY 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 模模拟拟量量数字量脉冲量 000 100 0V 001 100 0V 002 100 0V 003 100 0V 004 0 030A 005 0 030A 006 0 030A 007 0 030A 008 0 030A 009 0 030A 010 0 030A 011 0 030A 012 0 030A 013 0 030A 014 0 030A 015 0 030A 016 0 030A 017 0 030A 018 0 030A 019 0 030A 备注 最多一页显示 20 个模拟量 光标移至某个量上 在提示行中可提示该点的具体 含义 所有信息参照遥测数据表 监测画面 2 数字量 PSS300 智能箱变监控装置技术及使用说明书 42 OP 智能箱变监控装置 08 08 0808 10 10 提提示示 KEY 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 模拟量数数字字量量脉冲量 000 001 002 003 004 005 006 007 008 0