pcs9556谐波监视装置说明书

1、PCS-9556 谐波监视装置前言使用产品前，请仔细阅读本章节！本章叙述了使用产品前的安全预防建议。在安装和使用时，本章内容必须全部阅读且充分理解。忽略说明书中相关警示说明，因不当操作造成的任何损害，本公司不承担相应责任。在对本装置做任何操作前，相关专业操作指导及警告必须仔细阅读本说明书，熟悉操作相关内容。本手册中将会用到以下指示标记和标准定义：!意味着如果安全预防措施被忽视，则会导致，严重的人身，或严重的设备损坏。警告!意味着如果安全预防措施被忽视，则可能导致，严重的人身，或严重的设备损坏。警示!意味着如果安全预防措施被忽视，则可能导致轻微的人身或设备损坏。本条特别适用于对装置的损坏及可能对

2、被保护设备的损坏。警告！为增强或修改现有功能，装置的软硬件均可能升级，请确认此版本使用手册和您兼容。的产品相警告！电气设备在运行时，这些装置的某些部件可能带有高压。不正确的操作可能导致严重的人身伤害或设备损坏。只有具备资质的合格专业才允许对装置或在装置工作。需熟知本手册中所提到的注意事项和工作流程，以及安全规定。特别注意，一些通用的工作于高压带电设备的工作规则必须遵守。如果人身伤亡或设备损坏。可能导致严重的！在一次系统带电运行时，绝对不允许将与装置连接的电流互感器二次开路。该回路开路可能会产生的高压。警告！曝露端子在装置带电时不要触碰曝露的端子等，因为可能会产生残余电压的高电压。在装置电源关闭

3、后，直流回路中仍然可能存在的电压。这些电压需在数秒钟后才会。i南京继保电气PCS-9556 谐波监视装置警示！接地装置的接地端子必须可靠接地。运行环境该装置只允许运行在技术参数所规定的大气环境中，而且运行环境不能存在不正常的额定值。在接入交流电压电流回路或直流电源回路时，请确认他们符合装置的额定参数。印刷电路板在装置带电时，不允许外部回路或拔出印刷电路板，否则可能导致装置不正确动作。当把装置输出的接点连接到外部回路时，须仔细检查所用的外部电源电压，以防止所连接的回路过热。连接电缆仔细处理连接的电缆避免施加过大的外力。版本: R1.02P/N: ZL_YJBH5006.1008产品，请联系：，传

4、真:-52100512电子信箱：markCopyright 2012 NR 南京继保电气技术支持，请联系：025-传真：、对本文档及其中的内容具有全部的。除非特别，禁止或向第分发。凡。本公司等的，本公司必或登陆：/ser sup依法其资料相关，请联系：定期仔细检查本文档中的内容，在后续版本中会有必要的修正。但不可避免会有一些错误之处，欢迎提出改进的意见。保留在不事先通知的情况下进行技术改进的权利。、传真：电子信箱：nr techsuppo南京继保电气公司地址：中国南京江宁区大道 69 号211102公司: ii 南京继保电气PCS-9556 谐波监视装置目录前言i目录iii第 1 章 概述51

5、.11.21.31.41.5第 2 章2.12.22.32.42.5第 3 章3.13.23.33.43.5第 4 章4.14.24.34.44.54.6第 5 章5.15.25.3第 6 章6.1应用范围5功能配置5性能特征6订货须知6产品执行标准6技术参数7电气参数7机械结构7环境条件参数7通信端口7认证9功能说明10控制和监视错误!未定义书签。. 错误!未定义书签。联锁错误!未定义书签。事件的生成和上送错误!未定义书签。冗余功能错误!未定义书签。接口12站 LAN 网错误!未定义书签。就地 LAN 网错误!未定义书签。站控与交流保护系统的接口错误!未定义书签。与极控系统的接口错误!未定义

6、书签。与能量计量系统的接口错误!未定义书签。与站主时钟 GPS 系统的接口错误!未定义书签。系统监视与切换错误!未定义书签。系统监视与自. 错误!未定义书签。系统切换错误!未定义书签。就地控制错误!未定义书签。硬件及结构安装13装置面板布置13iii南京继保电气PCS-9556 谐波监视装置6.26.36.4结构与安装13装置硬件配置15插件说明15第 7 章 人机接口217.1 面板指示灯说明21第 8 章说明书版本历史22iv 南京继保电气第 1 章概述第1章 概述缩写说明OHM CAN DPM DSP EFHHDLCI/O LAN MFH谐波监视CAN 控制总线双口 RAM数字信号处理紧

7、急故障处理数据链路控制输入/输出（包括数字量和模拟量） 本地局域以太网络轻微故障处理换流器控制 换流器保护 直流极控制 直流极保护 变电站控制和严重故障处理切换逻辑系统监视CPR PCP PPRSCADA SFHSOLSUP1.1 应用范围PCS-9556 是继保电气的谐波监视装置，谐波监视系统用于测量和监视换流站交流系统的谐波状态。谐波监视系统采用与和交直流站控系统、直流控制保护系统相同的硬件和软件，含一个主机单元。系统不设置独立的单元，通过现场总线与交流站控系统、直流极控系统共享数据。谐波监视结果的显示集成在运行工作站 OWS 的人机界面中。1.2 功能配置OHM 主要功能有（根据不同工程

8、选择不同的谐波计算量）：5南京继保电气第 1 章 概述桥臂电流谐波计算功能网侧电压和电流谐波计算功能阀侧电压和电流谐波计算功能1.3 性能特征高性能高可靠性采用继保通用的 UAPC控制保护装置，高性能高可靠性架熟的硬件、成；控制器采用业界最新的浮点控制器，主频高，内存容量大，运算和控制精度高；装置采用整体面板、全封闭机箱，可有效防止沙尘侵入，保障控制系统运行的安全可靠运行。强电磁兼容性整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，同时在设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。强大的通信功能具有灵活的通信方式，配有最多2 个独立的以太网接口和20 个ST 光纤发送

9、接口、12 个 ST 光纤接收接口。支持 60044-8 光纤通讯协议和新一代变电站通信标准IEC61850，通信性能优异。完善的事件功能1.4 订货须知直流电源电压等级：220V/110V 自适应。1.5 产品执行标准产品执行的标准为南京继保电气企业标准：6南京继保电气Q/NR C021保护和控制装置电源模块技术要求Q/NR C027测控装置通用技术条件Q/NR C030保护与控制装置 插箱结构通用技术条件Q/NR C038直流控制保护系统技术条件Q/NR C040电力二次控制保护通用技术规范Q/NR C006-2012电力系统失步解列装置通用技术条件第2 章技术参数第2章 技术参数2.1

10、电气参数2.1.1 直流电源2.2 机械结构2.3 环境条件参数2.4 通信端口2.4.1 NR1106 以太网接口2.4.2 NR1114 光纤接口7南京继保电气特性玻璃光纤端子ST光缆类型多模典型传输距离多模2km光波长度820nm最小发送功率Min. 15.0dBm接收灵敏度Min. 30.0dBm接口形式RJ-45传输速率100Mbits/s传输标准10Base-T/100Base-TX传输距离100M 在 500Vdc 条件下冲击电压GB 14598.3-2006，5kV过电压类别GB 14598.3-2006，类别 III振动试验GB/T 11287-2000 1 级冲击试验GB/

11、T 14537-1993 1 级碰撞试验GB/T 14537-1993 1 级低温试验GB/T 2423.1-2008 低温 -25C 下 16 小时高温试验GB/T 2423.2-2008 高温 +55C 下 16 小时交变湿热试验GB/T 2423.4-2008 高温 55C，低温 25C，相对湿度 95%，试验时间 (12h+12h)的两个循环传输距离2000m最大负载容量1对时标准秒脉冲, IRIG-B接口形式ST 光纤特性玻璃光纤端子ST光缆类型多模典型传输距离多模2km光波长度820nm最小发送功率Min. 15.0dBm接收灵敏度Min. 30.0dBm系统储备Min. +3.0

12、 dB系统储备Min. +3.0 dB第2 章技术参数2.5 认证ISO9001:2008质量管理体系认证 ISO14001:2004环境管理体系认证 OHSAS18001:2007职业健康安全管理体系认证ISO10012:2003测量管理体系认证CMMI L4能力成熟度模型认证电磁兼容：欧盟指令2004/108/EC, EN50263:1999产品安全：欧盟指令2006/95/EC, EN61010-1:20019南京继保电气时中断短时中断，30ms 内装置不重启第 3 章 功能说明第3章 功能说明3.1 谐波含量计算监测量的谐波分析采用 FFT（快速）算法，计算在 NR1114 板上的 D

13、SP 中完成，所用信号来自与 DSP 直接相连的 HDLC 总线。FFT 分析的结果为 1 至 50 次谐波分量值。南京 UPFC 工程中的谐波分析变量为：并联交流变压器网侧谐波电流、电压；串联侧线路谐波电流、电压；换流器桥臂谐波电流。3.2 THD、THFF 以及等效干扰电流 Ieq 计算基于电压、电流的各次谐波分量计算 THD 和分别计算）：THFF的公式如下（对交流量三相电压总谐波畸变率 THD250 UTHDU100% n n2 U电流总谐波畸变率 THD250 ITHDI100% n n2 I谐波波形系数 THFF2 U50THFF n K P100%nn n2 U其中，Un = 相

14、电压有效值的 n 次谐波分量；U = 相电压的基频分量；In = 相电流有效值的 n 次谐波分量；10 南京继保电气第 3 章 功能说明I = 相电流的基频分量；n = 谐波次数。 n 50Kn800 n次谐波的杂音权重系数Pn1000Hn = 感性耦合系数3.3 谐波分析结果上送运行工作站谐波分析计算结果最终将在运行工作站上显示。运行可以选择需要显示的监视对象，以柱形图的形式显示其1 至50 次谐波含量。同时显示THD、THFF 和Ieq等辅助分析变量。11南京继保电气第 4 章 接口第4章 接口谐波监视系统是直流控制保护系统/UPFC 控制保护系统中的一个主机，其模拟量采样自交流站控系统和

15、直流极控系统的就地分布式 I/O。该监视主机对外部一次设备无独立接口。接口的内容包括两类：1、常规互感器采用的模拟量，主要包括联络变交流侧谐波电流、电压；2、电子式互感器的电流量，主要包括桥臂电流和阀侧电流。接口信号的形式：采用 IEC60044-8 光纤总线的方式。12 南京继保电气第 5 章硬件及结构安装第5章 硬件及结构安装5.1 装置面板布置下图是装置的正面面板布置图与背板图。图 3.31-1 装置面板示意图图 3.31-2 装置背板示意图5.2 结构与安装5.2.1 机械尺寸装置采用 4U 标准机箱，用安装于屏上。机箱结构和屏面开孔尺寸分别见图5.2-，图 3.3-。13南京继保电气

16、第 5 章 硬件及结构安装482.6465.0图 5.2-1机箱结构图465.04-6.8450.0图 3.3-2 屏面开孔图本装置可以组屏安装。5.2.2 接地说明高压装置的切换操作可以在控制电缆中产生暂态过电压。电气安装处的装置或回路由于电磁干扰的存在而在其中感应出干扰电流。所有这些都可能干扰电子设备的正常运行。另一方面，运行中的电子设备能够发出可能影响其他电子设备的正常运行干扰电磁场。为了尽可能减小这些影响，必须遵守一些关于接地、配线和的标准。注意：所有这些标准中预防措施只有在总体接地可靠的情况下才起作用。5.2.3 装置接地端子本装置在后面板的电源模块（PWR）上有一个接地端子，可以通

17、过扁平铜绞线接地。接地时，要使得接地用扁平铜绞线尽可能短。装置只能一点接地，从装置到装置的接地端子连接成环路是不允许的。当电源模块（PWR）可靠紧密地装置机箱时，该接地端子和装置机箱金属外壳相连接。装置的其它一些接线端子排上也有接地标示，所有这些有接地标示的端子在装置内部已经和装置机箱连接。因此，整个装置只需要通过电源模块（PWR）上的接地端子来接地。14 南京继保电气177.0101.6101.6179.0第 5 章硬件及结构安装图 5.2-3 装置接地端子5.2.4 装置通地使用以太网通信时，如果采用 RJ-45 接口，通信线必须使用带的标准五类线，压接水晶头时网线顺序必须按照标准；如果采

18、用光纤接口，当连接或断开光纤时，应插拔连接器，不能拉扯、或弯曲光缆。不可察觉的损害可能会增加光纤的衰减从而导致通信异常。当装置与通信设备之间使用 RS-485 接口进行通信，要仔细确认电缆连接完好，使用带屏蔽双绞线。通线要求：层单端接地，一对双绞线差分对时，另一对双绞线接信号地。5.3 装置硬件配置PCS-9553 装置硬件配置如下图所示：图 5.3-1 装置硬件配置图对应插件配置如下表所示：表 5.3-1 PCS-9553 插件表5.4 插件说明5.4.1 管理板管理板为本装置的第一个插件（背视图左端开始），槽号为 01。15南京继保电气序号插件标识插件描述1NR1107C管理板3,4NR1

19、114DSP 插件5NR1139DSP 插件0,14NR1301E电源插件ECAE第 5 章 硬件及结构安装管理板由高性能的处理器、器、以太网控制器及其他外设组成。该板卡完成事件记录、录波、人机界面等辅助功能。管理板使用内部总线接收装置内其他插件的数据，最多具有 4 路 RJ-45 百兆以太网接口、2 路RS-485 外部通口、1 路 PPS/IRIG-B 差分对时接口和 1 路 RS-232接口。本装置选用的管理板 1107 正视图如下图所示：图 5.4-1 管理板正视图端子定义如下：表 5.4-1管理板端子定义对于RS485 口，需使用双绞线的构造如下图所示，共有 2 对双绞线，外层包双绞

20、线。16 南京继保电气插件标识接口端子号用途物理层NR1107C3 RJ45 Ethernet与系统通讯五类网络线RS-485-101RS485+双绞线02RS485-03GND04RS-485-205RS485+双绞线06RS485-07GND08IRIG-B09SYN+时钟同步10SYN-11SGNDRS-23212TTL+打印13RTS14TXD15SGND第 5 章 硬件及结构安装裹层。蓝橙橙白层图 5.4-2 通讯线示意图将第一组双绞线的蓝线接 RS485 接口的 A/SYN+，双绞线的橙线、橙白线并接后接 RS485 接口的 SGND。线接 RS485 接口的 B/SYN-；将第二

21、组将当前装置连接相邻两侧装置的两段双绞线的层相互并接，可接入 RS485 接口的空端子辅以固定。层应在通讯主控单元侧单点接地。双绞线该端子仅用于固定线双绞线该端子仅用于固定线RTS电缆或双绞线打印TXDSGND图 5.4-3 通讯端子连接绞线进行连接，则接线方法同上。就地连接一台对于RS232 打印口，如果采，层在端接地即可。5.4.2 DSP 插件NR1114 浮点 DSP 板使用 ADI 公司SHARC 系列高性能 DSP 处理器，运算能力达到 2.7GFLOPS。通过 FPGA 来实现光纤数据的收发，主要用于直流控制保护系统中的保护算法的实现。DSP 插件正视图如下图所示：17南京继保电

22、气SYN+对时SYN-SGNDA通讯BSGND第 5 章硬件及结构安装图 5.4-4 DSP 插件正视图5.4.3 DSP 插件NR1139 板是用于直流通信及逻辑计算的DSP 插件，用来存放指令和部分数据。通过外部扩展 CAN 和以太网来实现数据的交换，主要用于直流控制保护系统中主机间通讯及主机与 I/O 系统通讯及主要逻辑计算。面板正视图如下图所示18 南京继保电气NR1139ALCLCLCLCLCLC第 5 章 硬件及结构安装图 5.4-5 DSP 插件正视图5.4.4 电源插件电源插件的槽号为 01 和 14，从装置的背面看，第一个和最后一个插件都是电源插件，采电源配置，如下图所示：电源插件的 01-03 端子为装置输出的闭锁和空接点，01 端子为公共端，闭锁为常闭接点，为常开接点。电源插件的 04-06 端子为另外一组闭锁和空接点。电源插件的 07、08 端子为 24V 电源输出端子，该 24V 电源主要供开光量输入插件使用。其中07 为 OPTO（即 24V+），08 为 OPTO-（即 24V-），该电源输出的额定电流为 200mA。电源插件的 10、11 端子为电源输入端子，其中 10 为 PWR+，11 为 PWR-。输入电源的额定电压为 220V 和 110V 自适应。图 5.4-6 电源插件正视图01