RCS992分布式稳控装置说明书.doc

1 南瑞继保电气有限公司版权所有 2011 2 V1 01 本说明书和产品今后可能会有小的改动 请注意核对实际产品与说明书的版本是否 相符 更多产品信息 请访问互联网 http www nari 业务联系电话 025 3406078 3439746 传真 025 3438965 技术支持电话 025 3429900 2702 传真 025 3417887 工程服务电话 025 2107703 传真 025 2100770 质量保证电话 025 2100660 传真 025 2100797 1 目录目录 1 1 概述概述 1 1 11 1 主要用途主要用途 1 1 21 2 主要特点主要特点 1 1 31 3 装置的主要功能装置的主要功能 2 2 2 技术参数技术参数 3 2 12 1 机械及环境参数机械及环境参数 3 2 22 2 额定电气参数额定电气参数 3 2 32 3 过载能力过载能力 3 2 42 4 主要技术指标主要技术指标 3 2 4 1 装置判断及动作时间 3 2 4 2 电气量测量精度 4 2 4 3 光端机的性能指标 4 2 4 4 站内主 从机 或 MUX 22 之间通信的性能指标 4 2 4 4 电磁兼容 4 2 4 5 绝缘试验 4 2 4 6 输出接点容量 5 2 4 7 通信接口 5 3 3 装置的测量 判断原理装置的测量 判断原理 6 3 13 1 电气量的测量方法电气量的测量方法 6 3 23 2 线路 主变及机组的投停状态判别线路 主变及机组的投停状态判别 6 3 33 3 装置的启动元件装置的启动元件 6 3 43 4 故障类型判据故障类型判据 7 3 4 1 无故障跳闸判据 只利用电气量判别 7 3 4 2 故障跳闸判据 7 3 4 2 1 单相瞬时接地故障 7 3 4 2 2 单相永久故障 8 3 4 2 3 相间故障 8 3 4 2 4 单相转相间故障 8 3 4 2 5 母线相间故障 8 3 4 2 6 断路器失灵 8 3 4 3 TA 断线报警 8 3 4 4 TV 断线判别 9 3 4 5 电压 电流回路零点漂移调整 9 4 4 系统结构及通信接口系统结构及通信接口 10 4 14 1 系统结构系统结构 10 4 24 2 装置结构装置结构 11 4 34 3 通信接口通信接口 12 5 5 装置的总体配置装置的总体配置 15 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 2 5 15 1 主机主机 RCS 992RCS 992 结构及原理说明结构及原理说明 15 5 1 1 主机结构及配置 15 5 1 2 RCS 992 主机硬件原理说明 16 5 1 2 1 RCS 992 电源插件 DC 16 5 1 2 2 RCS 992 信号继电器出口插件 SIG 17 5 1 2 3 RCS 992 光耦插件 OPT 18 5 1 2 4 RCS 992 后台通信插件 COM 19 5 1 2 5 RCS 992 的 CPU 插件 CPU 21 5 1 2 6 RCS 992 通信接口插件 21 5 1 2 7 RCS 992 显示面板 LCD 22 5 25 2 从机从机 RCS 990RCS 990 结构及配置图结构及配置图 22 5 2 1 从机结构及配置 22 5 2 2 RCS 990 从机硬件原理说明 25 5 2 2 1 RCS 990 电源插件 DC 25 5 2 2 2 RCS 990 交流输入插件 AC 25 5 2 2 3 RCS 990 低通滤波插件 LPF 26 5 2 2 4 RCS 990 的 CPU 插件 CPU 26 5 2 2 5 RCS 990 光耦插件 OPT 26 5 2 2 6 RCS 990 信号继电器出口插件 SIG 26 5 2 2 7 RCS 990 出口继电器出口插件 OUT 28 5 35 3 复接设备复接设备 MUX 22MUX 22 结构及配置图结构及配置图 28 5 3 1 复接设备结构及配置 28 5 3 2 MUX 22 复接设备硬件原理说明 29 5 3 2 1 MUX 22 电源插件 DC 29 5 3 2 2 MUX 22 的 CPU 插件 CPU 29 5 3 2 3 MUX 22 的通信插件 COM 30 5 45 4 结构与安装结构与安装 30 6 6 定值内容及整定说明定值内容及整定说明 32 6 16 1 装置参数及整定说明装置参数及整定说明 32 6 26 2 网络参数及整定说明网络参数及整定说明 32 6 36 3 接口类型定值及整定说明接口类型定值及整定说明 33 6 46 4 接口地址定值及整定说明接口地址定值及整定说明 34 6 46 4 压板定值及整定说明压板定值及整定说明 35 6 56 5 从机定值及整定说明从机定值及整定说明 35 6 66 6 主机定值主机定值 36 6 76 7 试验定值试验定值 36 7 7 装置使用说明装置使用说明 37 7 17 1 面板布置图面板布置图 37 7 27 2 液晶显示说明液晶显示说明 37 7 2 1 保护运行时液晶显示说明 37 7 2 2 保护动作时液晶显示说明 37 7 2 3 装置自检报告 38 7 37 3 命令菜单使用说明命令菜单使用说明 38 3 7 3 1 保护状态 39 7 3 2 显示报告 39 7 3 3 打印报告 39 7 3 4 整定定值 39 7 3 5 修改时钟 39 7 3 6 程序版本 39 8 8 调试大纲调试大纲 40 8 18 1 试验注意事项试验注意事项 40 8 28 2 光纤通道光纤通道 40 8 38 3 交流回路校验交流回路校验 40 8 48 4 输入接点检查输入接点检查 40 8 58 5 整组试验整组试验 41 8 5 1 故障类型模拟 41 8 5 1 1 线路 变压器 机组 无故障跳闸 41 8 5 1 2 线路单相瞬时接地故障 41 8 5 1 3 单相永久故障 41 8 5 1 4 相间故障 41 8 5 1 5 母线故障 41 8 5 1 6 断路器失灵 41 8 5 2 过负荷模拟 42 8 5 3 高周 低周模拟 42 8 5 4 过压 低压模拟 42 9 9 装置的运行说明装置的运行说明 43 9 19 1 装置正常运行状态装置正常运行状态 43 9 29 2 装置异常信息含义及处理建议装置异常信息含义及处理建议 43 9 39 3 安装注意事项安装注意事项 43 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 1 RCS 992 分布式稳控装置分布式稳控装置技术及使用说明书技术及使用说明书 1 概述 1 1 主要用途 本装置主要用于区域电网及大区互联电网的安全稳定控制 尤其适合广域的 多个厂站的暂态稳定控制系统 也可用于单个厂站的安全稳定控制 本装置采 用了分布式体系 硬件软件真正实现了模块化结构 拼装灵活 通用性强 能 够批量生产 装置硬件 软件设计有多重可靠性措施 在保证装置的选择性 速动性 灵敏性的前提下 具有高度的可靠性 1 2 主要特点 本装置总结继承了国内外先进的稳定控制技术 结合中国电网的特点和习惯 采用了本公司微机保护成熟的硬件 针对西电东送 南北互联 大区联网稳 定控制的需要 研究开发了一系列新的技术 能够更好地满足大型电力系统 不断发展的需要 装置具有 2Mbps 及 64kbps 高速数字通信接口 实现了稳控站之间的快速而 可靠的通信 保证在工频的 30 度 1 66ms 内全网交换一次数据与命令 具有完善的设备故障判断模块 可只用电气量实现对线路 主变或机组运行 状态及跳闸事故的准确判断 设有独特的振荡闭锁功能 确保系统振荡时不 会误判为无故障跳闸 具有通用性很强的暂态稳定控制策略表 稍加设置就可以适应不同电网的暂 态稳定控制需要 智能化程度高 适应性强 每套装置的结构由 1 套主机 0 8 套从机构成 每一从机负责 36 路模拟量 采样 开入量采样 计算 进行线路 主变 发电机的运行方式 故障判断 将结果上送给主机 主机负责收集从机的判断结果 接收其它站的信息 进 行综合处理和控制 负责对外的通信 主机 从机硬件与软件实现了模块化 标准化 从机的数量和主机对外的通信接口数量 型式按需配置 装置扩充 灵活方便 具有完善的事件记录与数据记录 录波 本身记录次数 5 次以上 装置采用整体面板 全封闭机箱 多 CPU 结构 插件为背插方式 强弱电严 格分离 再加软件设计上周到的的抗干扰措施 使装置具有很强的抗干扰和 抗电磁辐射的能力 装置设有两种人机界面 本体点阵式液晶显示界面和笔记本电脑显示界面 人机界面友好 汉化显示和报告打印 满足各种通信接口方式的要求 配置有 2Mbps 及 64kbps 高速数字通信接口 RS 485 通信接口 可选双绞线 光纤引出 符合 TCP IP 协议的以太网接口 RS232 接口 对厂站监控系统通信方式支持电力行业标准 DL T667 1999 IEC60870 5 103 标准 的通信规约 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 2 1 3 装置的主要功能 检测发电厂或变电站出线 主变 或机组 的运行工况 并把本站的设备状 态送往有关站 根据本站设备的投停状态和电网内其它厂站传来的设备投停 信息 自动识别电网当前的运行方式 判断本厂站出线 主变 母线的故障类型 如单相瞬时 单相永久 两相短 路 三相短路 无故障跳闸 多回线同时跳闸 失灵等 当系统故障时 根据判断出的故障类型 包括远方送来的故障信息 事故 前电网的运行方式及主要送电断面的潮流 查找存放在装置内的预先经离线 稳定分析制定的控制策略表 确定应采取的控制措施及控制量 如切机 切 负荷 解列 直流功率调制 快减机组出力等 当系统发生频率稳定 电压稳定 设备过载等与系统运行方式无关的事故时 根据预定的处理逻辑 实时地采取控制措施 如果被控对象是本厂的发电机组时 按照预定的具体要求 如出力大小 对运行中的发电机组进行排队 最合理的选择被切机组 按容量或台数 如果被控对象是电力负荷 按照预定要求 可对负荷线路进行排队 在满足 切负荷量要求的前提下 合理的选择被切负荷 如果需在其它厂站采取措施 则经光纤 微波或载波通道 把控制命令 控 制量等直接发送到执行站或经其它站转发到执行站 从通道接收主站或其它站发来的控制命令 经当地判别确认后执行远方控制 命令 进行事件记录与事故过程中的数据记录 录波 具有回路自检 异常报警 自动显示 打印等功能 在调度中心实现对稳控装置的远方监视 进行远方修改定值及控制策略表的 内容 具有在线修改控制策略的软硬件接口 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 3 2 技术参数 2 1 机械及环境参数 机箱结构尺寸 482mm 177mm 291mm 嵌入式安装 正常工作温度 0 40 极限工作温度 10 50 贮存及运输 30 70 2 2 额定电气参数 交流额定电压 100 V 100V3 PT 变比 35kV 500kV 100V 用定值方式设定 33 交流额定电流 1A 或 5A CT 变比 100A 60000A 1A 或 5A 用定值方式设定 额定频率 50Hz 2 3 过载能力 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 电压回路 2 倍额定电压 连续工作 功 耗 交流电流 1VA 相 In 5A 0 5VA 相 In 1A 交流电压 0 5VA 相 直 流 正常时 35W 跳闸时 50W 2 4 主要技术指标 2 4 1 装置判断及动作时间 故障状态下突变量启动时间 5ms 线路故障跳闸判出时间 查到跳闸信号 5ms 线路无故障跳闸判出时间 20ms 装置查找与确定控制策略的时间 5ms 远方命令信号传输时间 决定于通道类型和通信传输速率 64Kbps 通信方式为 5ms 三次确认 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 4 装置整组动作时间 一般 30ms 与具体通道类型 通信传输速率等有关 2 4 2 电气量测量精度 交流电压有效值测量相对误差 0 5 0 2 1 2UN 交流电流有效值测量相对误差 1 0 1 1 5IN 有功功率测量相对误差 1 0 2 1 2UN 0 1 1 5IN 50Hz 2 4 3 光端机的性能指标 光纤发送功率 7 dBm 12 dBm 由 EO 插件的跳线控制 传输波长1 3 m 单模 传输媒质9 125 m 单模光纤 光纤信号接收灵敏度 38 dbm 光纤连接器 FC PC 型 推荐传输距离 75 KM 2 4 4 站内主 从机 或 MUX 22 之间通信的性能指标 光纤发送功率 12 dBm 16 dBm 传输波长820nm 多模 传输媒质62 5 125 或 50 125 m 多模光纤 光纤信号接收灵敏度 29 dbm 光纤连接器 ST 型 推荐传输距离 2 KM 2 4 4 电磁兼容 幅射电磁场干扰试验符合国标 GB T 14598 9 的规定 快速瞬变干扰试验符合国标 GB T 14598 10 的规定 静电放电试验符合国标 GB T 14598 14 的规定 脉冲群干扰试验符合国标 GB T 14598 13 的规定 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标 GB T 17626 6 的规定 工频磁场抗扰度试验符合国标 GB T 17626 8 的规定 脉冲磁场抗扰度试验符合国标 GB T 17626 9 的规定 浪涌 冲击 抗扰度试验符合国标 GB T 17626 5 的规定 2 4 5 绝缘试验 绝缘试验符合国标 GB T14598 3 93 6 0 的规定 冲击电压试验符合国标 GB T14598 3 93 8 0 的规定 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 5 2 4 6 输出接点容量 信号接点容量 允许长期通过电流 8A 切断电流 0 3A DC220V V R 1ms 其它辅助继电器接点容量 允许长期通过电流 5A 切断电流 0 2A DC220V V R 1ms 跳闸出口接点容量 允许长期通过电流 8A 切断电流 0 3A DC220V V R 1ms 不带电流保持 2 4 7 通信接口 一个 RS 485 通信接口 可选光纤或双绞线连接 一个符合 TCP IP 以太网 接口 通信规约可选择为电力行业标准 DL T667 1999 idt IEC60870 5 103 规 约或 LFP V2 0 规约 通信速率可整定 一个打印接口 可选 RS 485 或 RS 232 方式 通信速率可整定 一个用于调试的 RS 232 接口 前面板 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 6 3 装置的测量 判断原理 3 1 电气量的测量方法 装置对输入的交流电压 电流进行采样 采样周期为 0 833ms 即一个工频 周期采样 24 点 经数字滤波后按以下算法计算出电压 电流有效值 有功功率 无功功率等 1 电压 电流采用全波付氏算法 2 三相有功功率的一般算法为 MW 24 1 24 1 k Kccbbaaiuiuiu P 3 三相无功功率的算法 将上述计算有功功率公式中的电压移相 90 度 即得以下无功功率的计算公式 MVA 24 1 6 6 6 24 1 k K iuiuiu ckcbkbaka Q 3 2 线路 主变及机组的投停状态判别 3 2 1 采用有功功率值 P PT 判别线路 主变 机组的投 停运行状态 1 投运状态 P PT PT 为投运的功率门槛值 2 停运状态 P PT 且 I IT IT 为投运的电流门槛值 3 不对应状态 PIT 判为投运状态 发告警信号 3 2 2 对某些联络线正常潮流可能为零的线路 应采用断路器位置信号 HWJ 进行判断 1 投运状态 HWJ 为闭合 2 停运状态 HWJ 为断开 3 不对应状态 HWJ 为断开 但 P PT 判为投运状态 发告警信号 3 3 装置的启动元件 1 电流突变量启动 i ik ik N 分相判别 任一相连续三次满足上式 则使装置进入启动状态 2 功率突变量启动 P Pt Pt 0 2s P PS 连判三次满足上式 则使装置进入启动状态 3 过电流启动 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 7 采用过电流启动主要为了在线路或主变缓慢过负荷时能使装置进入启动 状态 I IS t tS 4 频率升高或降低启动 f fHS t tfS 或 f fLS t tfS 频率启动主要用于频率稳定控制 5 低电压启动 U ULS t tVS 低电压启动主要用于电压稳定控制 以上五种启动方式是 或 逻辑关系 任一种满足均应进入启动状态 根 据实际应用的需要 可选择其中的几种 3 4 故障类型判据 3 4 13 4 1 无故障跳闸判据无故障跳闸判据 只利用电气量判别 只利用电气量判别 突变量启动 P 0 2S PS1 事故前有功功率应大于定值 PS1 Pt PS2 事故时有功功率应小于定值 PS2 有两相电流 I IS1 电流应小于投运电流 电流变化量满足 t tS1 确认满足上述判据的延时 式中 PS1应小于对稳定有影响的输送功率值 PS2应稍大于 0 且大于零功 率时的最大漂移值 投运电流 IS1应略大于空载线路的充电电流 延时是为了防 止在潮流转移过程中引起误判为设备跳闸 为浮动门槛 为系数 dt I 3 4 23 4 2 故障跳闸判据故障跳闸判据 3 4 2 1 单相瞬时接地故障 突变量启动 有一相电流增加 有一相电压降低 查到有一相跳闸信号 且在 5ms 之内查不到其它相跳闸信号 同时满足上述条件则判为单相瞬时接地故障 dt N ss kk I U PP III 21 24 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 8 3 4 2 2 单相永久故障 突变量启动 已判出单相瞬时故障或有一相电流增加 一相电压降低 在大于重合闸时间后查到有两相跳闸信号 满足以上条件即判为单相永久故障 3 4 2 3 相间故障 突变量启动 至少有两相电流增加 至少有两相电压降低 查到有两相跳闸信号 且两相跳闸信号间隔小于 5ms 满足以上条件则判为相间故障 3 4 2 4 单相转相间故障 突变量启动 已判出单相瞬时故障或有一相电流增加 一相电压降低 在小于重合闸时间内查到有两相跳闸信号 满足以上条件则判为单相转相间故障 3 4 2 5 母线相间故障 突变量启动 查到有母差保护动作信号 正序电压小于 50 UN 满足以上条件则判为母线故障 3 4 2 6 断路器失灵 突变量启动 查到失灵保护的动作信号 或者 突变量启动 已判出有故障存在 且故障后延时 ts还有电流 式中 ts为失灵判别确认时间 满足以上条件则判为断路器失灵 3 4 33 4 3 TATA 断线报警断线报警 装置对输入电流回路进行 TA 断线判别 本判据带比率制动功能 可以灵敏 判别 TA 断线 当装置判出 TA 断线时 闭锁装置 TA 断线动作判据为 3I0 0 06In 3I0 0 125Imax 式中 3I0 为零序电流 IN 为 TA 一次额定电流 Imax 三相电流的最大相电 流 当同时满足上述两式延时 5 秒后发 TA 断线报警信号 异常消失后 延时 5 秒自动返回 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 9 3 4 43 4 4 TVTV 断线判别断线判别 三相电压向量和 3U0 大于 0 1 倍额定电压 延时 5 秒发 TV 断线异常信号 三相电压向量和 3U0 小于 0 1 倍额定电压 但最大相电压小于 0 2 倍额定电 压 同时电流大于投运电流 延时 5 秒发 TV 断线异常信号 当装置判出 TV 断 线时 闭锁装置起动 异常消失后 延时 5 秒自动返回 3 4 53 4 5 电压 电流回路零点漂移调整电压 电流回路零点漂移调整 随着温度变化和环境条件的改变 电压 电流的零点可能会发生漂移 装置 将自动跟踪零点的漂移进行调整 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 10 4 系统结构及通信接口 4 1 系统结构 多套 RCS 992 型安全稳定控制装置 经通道配合构成一个电网安全稳定控制 系统 系统可以是主从式单层结构 该结构中有一个站为主站 其余的为子站 主站与子站之间通过光纤或载波等连接 系统连接图如下所示 一个主站最多 可接 30 个子站 系统连接如图 4 1 所示 系统也可以是主从式多层结构 系统 连接如图 4 2 所示 安全稳定控制系统也可以为复合结构 有二个甚至多个主站 系统连接如图 4 3 所示 主主站站 子子站站1 1子子站站2 2子子站站n n 图 4 1 电网安全稳定控制系统主从式单层结构图 主主站站系系统统 主主站站系系统统子子站站系系统统1 1子子站站系系统统n n 子子站站系系统统1 1子子站站系系统统n n子子站站系系统统1 1子子站站系系统统n n 图 4 2 电网安全稳定控制系统主从式多层结构图 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 11 主主站站1 1 子子站站1 1子子站站1 1子子站站n n 执执行行站站1 1执执行行站站n n执执行行站站1 1执执行行站站n n 主主站站2 2 图 4 3 电网安全稳定控制系统复合式多主机结构图 4 2 装置结构 主站 子站和执行站装置的硬件结构基本一致 只是当稳控系统较大时 主 站需扩展通信接口 用于与子站和执行站相连 而子站用于与主站和执行站 的通信接口较少 而执行站可能只需要一个通信接口用于与主站或子站通信 每个站均由一套主机和数套从机构成 需要时还有信号复接设备 主站主机负责与其他站的装置通信 接收本站从机采集的数据和判别结果 判别系统运行方式 形成所需断面功率 实施稳定控制策略等 从机负责数据 采集 计算 判别线路 变压器 发电机 是否运行 及判别线路 变压器 发电机 母线 是否跳闸及故障形式等 并执行主机下发的命令 从机同时需 要进行与系统运行方式无关的稳定控制功能的实施 如变压器或线路的过负荷 判别等 子站主机负责与其他站的装置通信 接收本站从机采集的数据和判别结果 实施稳定控制策略 从机负责数据采集 计算 判别线路 主变 机组 是否 运行 及判别线路 主变 机组 母线 是否跳闸及故障形式等 并执行主机 下发的命令 从机同时需要进行与系统运行方式无关的稳定控制功能的实施 如变压器或线路的过负荷判别等 执行站主机负责与其他站的装置通信 接收本站从机采集的数据和判别结果 实施稳定控制策略 从机负责数据采集 计算 判别线路 变压器 发电机 是否运行 及判别线路 变压器 发电机 母线 是否跳闸及故障形式等 并 执行主机下发的命令 从机同时需要进行与系统运行方式无关的稳定控制功能 的实施 如变压器或线路的过负荷判别等 在系统中主站 子站和执行站的位置需要根据实际情况确定 可能是某个主 要发电厂是主站 也有可能某个主要变电站是主站 其它变电站是子站 电厂 是执行站 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 12 主主机机 R RC CS S 9 99 92 2 1 1 子子机机 R RC CS S 9 99 90 0 n n 子子机机 R RC CS S 9 99 90 0 光光纤纤 2 2M M 光光纤纤 2 2M M 信信号号复复接接 R RC CS S 9 99 91 1 光光纤纤 2 2M M 模模 拟拟 量量 输输 入入 开开 关关 量量 输输 入入 开开 关关 量量 输输 出出 模模 拟拟 量量 输输 入入 开开 关关 量量 输输 入入 开开 关关 量量 输输 出出 后后台台通通信信 开开入入开开出出 P PC CM M机机复复接接 专专用用光光纤纤 载载波波通通道道 异异步步串串口口 图 4 3 装置结构示意图 1 主主机机 R RC CS S 9 99 92 2 1 1 子子机机 R RC CS S 9 99 90 0 n n 子子机机 R RC CS S 9 99 90 0 光光纤纤 2 2M M 光光纤纤 2 2M M 光光纤纤复复接接M MU UX X 6 64 4 光光纤纤 6 64 4k k 模模 拟拟 量量 输输 入入 开开 关关 量量 输输 入入 开开 关关 量量 输输 出出 模模 拟拟 量量 输输 入入 开开 关关 量量 输输 入入 开开 关关 量量 输输 出出 后后台台通通信信 开开入入开开出出 P PC CM M 载载波波通通道道 专专用用光光纤纤 异异步步串串口口 图 4 4 装置结构示意图 2 4 3 通信接口 各稳控站之间的通信可通过异步串口 载波 专用光纤 PCM复接等接口完 成 不同接口方式的选用只需更换接口插件 几种通信方式结构如图4 5所示 当需要与已有稳控站装置通过异步串口相连时可选用异步串口插件 串口可 以是RS 422或RS 232 稳控站之间通过光纤相连 当系统部分通道没有光纤 由载波通道完成通信时 可选用MODEM插件 通信速率为1200bit s 当系统采用光纤通道时 主站与子站之间通信采用64Kb s高速数据通道 同 步通信方式 通道可采用专用光纤或与PCM机复接 不论采用专用光纤 亦或复 用PCM设备 本装置的通信出入口都是采用光纤传输方式 当采用复接PCM通信 设备时 数据信号是采用PCM的64Kb s同向接口实现复接 其 64Kb s同向接口 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 13 的有关技术指标参见CCITT推荐标准G703中的 64Kb s接口 由于装置是采 用64Kb s同步数据通信方式 就存在同步时钟提取问题 若通道是采用专用光 纤通道 装置的时钟应采用内时钟方式 即两侧的装置发送时钟工作在 主 主 方式 见图4 6 数据发送采用本机的内部时钟 接收时钟从接收数据码流 中提取 若复用通道则应采用外部时钟方式 即两侧装置的发送时钟工作在 从 从 方式 见图4 7 数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源 均是从接 收数据码流中提取 此时 两侧PCM通信设备的时钟 仅在PDH网中需按主 从 方式来整定 否则 由于两侧PCM设备的时钟存在差异 会使装置在数据接收中 出现周期滑码现象 复接PCM通信设备时 对通道的误码率要求参照电力规划设 计院颁发的 微波电路传输继电保护信息设计技术规定 中有关条款 光光 纤纤 通通 信信 网网 主主站站 R RC CS S 9 99 92 2 信信号号复复接接 R RC CS S 9 99 91 1 光光纤纤 2M 子子站站 R RC CS S 9 99 92 2 子子站站 R RC CS S 9 99 92 2 子子站站 R RC CS S 9 99 92 2 电电连连接接 载载波波专专用用光光纤纤6 64 4k k 光光纤纤 6 64 4k k P PC CM M复复接接 P PC CM M M MU UX X 6 64 4 6 64 4k k G G 7 70 03 3 异异步步串串口口 子子站站 R RC CS S 9 99 92 2 图 4 5 站间通信结构示意图 发时钟 收时钟 RCS 992 系列稳控 装置 发时钟 收时钟 内部时钟内部时钟 64Kb s 2048kbit s RCS 992 系列稳控 装置 图4 6 内时钟 主 主 方式 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 14 发时钟 收时钟 RCS 992 系列稳控 装置 内部时钟 64Kb s 2048kbit s 收 发 主侧 64Kb s 2048kbit s 发时钟 收时钟 RCS 992 系列稳控 装置 内部时钟 收 发 从侧 PCM设备PCM设备 64Kb s 2048kbit s 64Kb s 2048kbit s 图4 7 外时钟 从 从 方式 采用专用光纤光缆时 线路两侧的装置通过光纤通道直接连接 见图4 8 RCS 992 或RCS 991 主站 RCS 992 子站 光 发 光 收 光 发 光 收 光纤 64Kb s 2048kbit s 图4 8 专用光纤方式连接 若通过数字接口复接PCM设备时 需在通信机房内加装一台专用光电变换的 数字复接接口设备MUX 64 见图4 9 RCS 992 系列稳定控制 装置 MUX 64 MUX 2M 光 发 光 收 光 发 光 收 光纤 64Kb s 2048kbit s PCM设备 同向 接口 终端 图4 9 数字复接方式连接 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 15 5 装置的总体配置 装置由一套主机和 0 8 套从机构成 在需要同多个站通信时需要配置信号复 接设备 MUX 22 详见图 4 2 和图 4 3 单套装置的总体配置图 主机和从机安装 于继电保护室 采用前面板背插式结构 信号复接设备安装于通信机房 采用 前插式结构 5 1 主机 RCS 992 结构及原理说明 5 1 15 1 1 主机结构及配置主机结构及配置 图 5 1 1 是装置主机的正面面板布置图 RCS 992A 电网安全稳定控制装置 确认 信号复归 区号取消 运 行 报 警 动 作 汉字显示器 3 3键盘 调试通讯口 图 5 1 1 主机面板布置图 图 5 1 2 是装置主机的背面面板布置图 DC SIGOPTCOMCPUMSO TXD RXD TXD RXD MSO TXD RXD TXD RXD EO TXD RXD TXD RXD EO TXD RXD TXD RXD 网络1 网络2 图 5 1 2 主机端子布置图 背视 图 5 1 3 为主机接点输出说明 208 206 BJJ 1 XTJ 1 BSJ 1 204202 218 216 BJJ 1 TJ 1 BSJ 1 214212 TJ 2 224222 中央 信号 远动 信号 跳闸 图 5 1 3 主机接点输出 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 16 图 5 1 4 为主机背板端子定义 图中 IN1 IN9 为输入信号 因工程不同而 异 301 303 305 307 309 311 313 315 317 319 321 323 325 327 329 302 304 306 308 310 312 314 316 318 320 322 324 326 328 330 对时 投检修态 打印 信号复归 IN5 IN6 IN7 IN9 OPT1 501 502 503 504 505 506 COM 通信地 打印RXA 打印TXB 对时485A 对时485B 时 钟 同 步 打 印 101 102 103 104 105 直流电源 大地 DC 直流电源 143 106 IN4 24V光耦 24V光耦 24V光耦 24V光耦 201 203 205 207 209 211 213 215 217 219 221 223 225 227 229 202 204 206 208 210 212 214 216 218 220 222 224 226 228 230 BJJ 1 BSJ 1 XTJ 1 BSJ 2 BJJ 2 公共2 TJ 2 TJ 2 远 动 信 号 事件 记录 SIG 2 中 央 信 号 CPU 5 MS0 6 公共1 TJ 1 通道投入 IN1 IN2 IN3 网 络 口 1 对时地 网 络 口 2 数据收 数据发 MSO 7 EO 8 EO 9 数据收 数据发 数据收 数据发 数据收 数据发 数据收 数据发 数据收 数据发 数据收 数据发 数据收 数据发 图 5 1 4 主机背板端子定义 5 1 25 1 2 RCS 992RCS 992 主机硬件原理说明主机硬件原理说明 主机的插件包括 电源插件 DC 信号插件 SIG 24V 光耦插件 OPT 通信插件 COM CPU 插件 CPU 光电转换插件 EO MSO 显 示面板 LCD 图 外部开入 液晶显示 0 8个从机 站间通信 控制策略处理 光光耦耦 D DS SP P2 2 D DS SP P1 1 双双口口R RA AM M 通通信信接接口口 单单片片机机 串串口口扩扩展展 信信号号 继继电电器器 厂站监控 就地打印 调度监控 外外部部存存储储器器 F FL LA AS SH H R RA AM M E EE EP PR RO OM M等等 电电源源模模块块 可选双绞线 光纤 以太网 5 1 5 主机硬件模块图 5 1 2 1 RCS 992 电源插件 DC 从装置的背面看 第一个插件为电源插件 如图 5 1 6 A 所示 稳控装置的电源从 101 端子 直流电源 220V 110V 端 102 端子 直流电 源 220V 110V 端 经抗干扰盒 背板电源开关至内部 DC DC 转换器 输出 5V 12V 24V 继电器电源 给保护装置其它插件供电 另外经 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 17 104 105 端子输出一组 24V 光耦电源 其中 104 为光耦 24V 105 为光耦 24V DC 102 101 104 105 106 滤 波 器 DC DC 5V 12V 24V 至装置 内部其 他插件 光耦24V 至OPT1插件 101 102 106 220V 110V 220V 110V 接地铜排 保 护 装 置 A B 104 105 光耦24V 保 护 装 置 C 330 302O P T 1 光耦24V 开入公共 外部空接点开入 D C 图 5 1 6 电源插件原理及输入接线图 输入电源的额定电压有 220V 和 110V 两种 订货时请注明 投运时请检查所 提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同 电源输入连接如图 5 1 6 B 光耦电源的连接如图 5 1 6 C 电源插件输出光耦 24V 105 端子 经 外部连线直接接至 OPT 插件的光耦 24V 330 端子 输出光耦 24V 104 端 子 接至屏上开入公共端子 为监视开入 24V 电源是否正常 需从开入公共端 子或 104 端子经连线接至 OPT 插件的光耦 24V 302 端子 其它开入的连接 详见 OPT 插件 5 1 2 2 RCS 992 信号继电器出口插件 SIG 本插件提供输出空接点 接点输出如图 5 1 7 所示 BSJ 为装置故障告警继电器 其输出接点 BSJ 1 BSJ 2 均为常闭接点 装 置退出运行如装置失电 内部故障时均闭合 BJJ 为装置异常告警继电器 其输出接点 BJJ 1 BJJ 2 为常开接点 装置 异常如 TV 断线 TA 断线等 仍有保护在运行时 发告警信号 BJJ 继电器动作 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 18 接点闭合 XTJ 为跳闸信号磁保持继电器 装置跳闸时 XTJ 继电器动作并保持 需按信 号复归按钮或由通信口发远方信号复归命令才返回 TJ 为跳闸出口接点 为瞬动接点 TJ 1 供遥信用 当两套稳控系统需要主 备切换以防止两套系统选择不同的机组或负荷线路 而造成过切时 TJ 2 输出 至另一套稳控系统 用来闭锁另一系统 SIG 202 204 206 208 212 214 218 222 224 216 208 206 BJJ 1 XTJ 1 BSJ 1 204202 218 216 BJJ 1 TJ 1 BSJ 1 214212 TJ 2 224222 中央 信号 远动 信号 跳闸 图 5 1 7 信号板背板端子定义及外部接线图 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 19 5 1 2 3 RCS 992 光耦插件 OPT 314 312 IN1 318 316 322 320 326 324 328 306 304对时 打印 310 308 信号复归 投检修态 24V光耦 输入 24V光耦 输入 302 330 24V光耦 输出 24V光耦 输出 104 105 OPT 302 304 306 308 310 312 314 318 320 322 324 326 328 通道投入 IN2 IN3 316 330 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 图 5 1 8 光耦插件背板端子及外部接线图 电源插件输出的光耦 24V 电源 其正端 104 端子 应接至屏上开入公共端 其负端 105 端子 应与本板的 24V 光耦负 330 端子 直接相连 另外光耦 24V 正应与本板的 24V 光耦正 302 端子 相连 以便让保护监视光耦开入电源 是否正常 304 端子是对时输入 用于接收 GPS 或其它对时装置发来的秒脉冲接点或光 耦信号 输入的信号必须是无源的 如下图所示 开入导通时的电流约 3 5mA 推荐使用 RS 485 总线对时方式 参见通信插件说明 这两种对时方 式实际使用时只能选用一种 若用总线对时方式 该输入不接 用光耦 开入公共 保 护 装 置 304 330 图 5 1 9 对时输入接点示意图 306 端子是打印输入 用于手动起动打印最新一次动作报告 一般在屏上装 设打印按钮 装置通过整定控制字选择自动打印或手动打印 当设定为自动打 印时 保护一有动作报告即向打印机输出 当设定为手动打印时 则需按屏上 的打印按钮打印 308 端子是投检修态输入 他的设置是为了防止在稳控装置进行试验时 有 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 20 关报告经 IEC60870 5 103 规约接口向监控系统发送相关信息 而干扰调度系统 的正常运行 一般在屏上设置一投检修态压板 在装置检修时 将该压板投上 在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送 但本地的显示 打印不受 影响 运行时应将该压板退出 310 端子是信号复归输入 用于复归装置的磁保持信号继电器和液晶的报告 显示 一般在屏上装设信号复归按钮 信号复归也可以通过通信进行远方复归 312 端子是通道投入输入 当本站做实验而不应向其他站发送信息时退出该 压板 以防止由于该站的试验而引起整个系统的误动作 因此 当各站单独做 实验 不是做系统联调试验 时 应该退出该压板 装置就不向其他站发送信 息 314 328 端子的定义因工程而异 详见具体工程的附加说明 端子定义如 有出入以具体工程的附加说明为准 5 1 2 4 RCS 992 后台通信插件 COM 通信插件的功能是完成与监控计算机或 RTU 的连接 有三种型号可选 AB 物理层规约 4ARS485RS485 双绞线 4BRS485RS485 光纤 4C 以太网10 100M 光纤 IEC60870 5 103 4A 4B 插件设置了两个用于向监控计算机或 RTU 传送报告的 RS485 接口 4C 插件通过以太网上送报告 三种插件的背板端子及外部接线图如图 5 1 10 所有型号的插件均设置了一个用于对时的 RS485 接口 该接口只接收 GPS 发送的秒脉冲信号 不向外发送任何信号 所有型号的插件还设置了一个用于打印的 RS485 或 RS232 接口 通过整定 控制字选择接口方式 如选用 RS232 方式 控制字 网络打印方式 设为 0 同时将该插件上相应的端子短接于 232 位置 如选用 RS485 方式 控制字 网 络打印方式 设为 1 同时将该插件上相应的端子短接于 485 位置 与打印 机通信的波特率应于打印机整定为一致 NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 21 COM1 2 3 4 5 6 7 8 9 RS485 1A RS485 1B RS485 2A RS485 2B 对时485A 对时485B 打印收 打印发 打印地 4A 至打印机或 打印控制器 至GPS 至控制系统 至控制系统 10 11 12 RS485 1地 RS485 2地 对时485地 1 2 3 4 5 6 打印收 打印发 打印地 光纤接收1 光纤发送1 光纤接收2 光纤发送2 4B TX TX RX RX COM 至打印机或 打印控制器 至控制系统 光纤接口 至控制系统 光纤接口 对时485A 对时485B 至GPS 对时485地 以太网接口 4C COM 1 2 3 4 5 6 打印收 打印发 打印地 至打印机或 打印控制器 对时485A 对时485B 至GPS 对时485地 光纤接口 至控制系统 图 5 1 10 后台通信插件背板端子及外部接线图 RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 NARI RELAYS 22 5 1 2 5 RCS 992 的 CPU 插件 CPU 该插件是装置核心部分 由一片单片机 CPU 和两片数字信号处理器 DSP1 DSP2 组成 CPU 完成装置的事件记录和人机界面及后台通信功能 DSP1 完成本站的控制策略 对于主站的还要进行系统运行方式的判别 断面功 率的形成等 DSP2 完成与从机和其他站的通信功能 装置采样率为每周波 24 点 在每两个采样点 1 666ms 完成一次系统数据交换和策略控制 5 1 2 6 RCS 992 通信接口插件 本装置从该位置向后 块插件均为通信接口插件 根据通信系统要求 可选 择光电转换接口插件 光纤通道接口插件 MODEM 接口插件 异步串口接口插件 每种插件均提供两组相同的接口 各插件的端子定义及接线图如图 5 1 11 光电转换接口插件用于主机与从机或信号复接设备相连 每组两根光纤 为 数据收 数据发 接口通信速率为 2Mb s 光纤通道接口插件用于站间为光纤通道的通信 该插件主要完成将 HDLC 信 号的 NRZ 码流转换成可在光纤中传输的光脉冲 该插件包含两个独立的双向传 输通道 每个双向通道均可选择工作在 64Kbit s 或 2Mb s 的传输速率 专用光 纤或复用 PCM 通道传输 选择是通过跳线或程序 跳线优先 来控制的 光纤通道接口插件主要功能 1 64Kbit s 与 2048Kbit s 的速率切换 2 专用光纤与复用 PCM 通道的切换 3 光纤通道的编解码 4 光端机 MODEM 接口插件用于站间为载波通道的通信 通信速率为 1200bit s 异步串口接口插件用于与其他稳控站的通信 通信速率可整定 数据接收1 数据发送1 至从机或 复接设备 MUX 22 光纤 TX RX MS0 TX RX数据接收2 数据发送2 至从机或 复接设备 MUX 22 光纤 TX RX EO TX RX 数据接收2 数据发送2 至MUX 64 2M 或其他稳控站 光纤 数据接收1 数据发送1 至MUX 64 2M 或其他稳控站 光纤 6A 6B NARI RELAYS RCS 992 分布式稳控装置技术及使用说明书 23 MOD 通道1收 至载波机 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 通道1收 通道2收 通道2