LMR-01B光数字继电保护测试仪

LMR-01B16光数字继电保护测试仪用户手册（硬件部分）版本：V1.04香港莱特公司LMR-01B16光数字继电保护测试仪序言尊敬的用户：您好！感谢您选用香港莱特公司的仪器产品。为了正确使用本仪器，请您在使用本仪器之前仔细阅读本说明书，特别是“安全规程”部分。本手册的目的是为了让用户熟悉LMR-01B16光数字继电保护测试仪的使用及应用范围。其内容包含了关于如何安全、正确、有效地使用仪器的指导。这些指导有助于您正确操作仪器，避免因不正确操作致使仪器出现故障或损坏，从而保证仪器的可靠运作和生命周期。本仪器的使用必须遵照现有的关于防止事故发生和环境保护的各项标准所规定的所有安全要求，并遵守与继电保护相关的国家的安全规程。除此之外，还要注意用于安全和工作的各种技术流程。所有使用本仪器工作的用户必须阅读本说明书。目录TOC\o"1-2"\h\z\u安全规程 1第一章 设计用途和主要技术特点 31.1设计用途 41.2主要技术特点 4第二章 硬件结构 62.1面板结构 62.2硬件框图 9第三章 技术参数 113.1开关量输入 113.2开关量输出 113.3光纤通讯接口 123.4FT3发送接口 133.5FT3接收接口 133.6以太网通讯接口 133.7USB接口 133.8小信号模拟量输出 143.9光B码对时接口 143.10GPS天线接口 143.11PPS差分信号 153.12串口 153.13供电电源 153.14运行环境 153.15仪器尺寸及重量 16第四章 常见异常问题处理 17第五章 附件 19售后服务承诺 20PAGE20安全规程在操作本仪器之前，请认真阅读下列安全指南。在不理解本手册信息的情况下，建议不要使用本仪器。操作人员在整个测试中有责任遵循所有的安全规程。一般使用规则本仪器只能用于环境条件良好的情况下；本仪器的使用应符合工作现场和应用的安全规程；小心测试设备上的高电压和大电流，注意操作手册中提供的信息；用户在使用本仪器时应遵守用户手册里的指导；禁止拆开本仪器，拆开本仪器意味着所有的质保失效；正确的操作流程在使用本仪器时，说明书或者是“电子版”的PDF文件必须在现场备用；使用本仪器的人员在开始工作前，必须仔细阅读用户手册，尤其是关于安全规程的章节；除本公司技术人员外，其他任何人不要对本仪器做任何修改、扩展或改动；安全操作如果不是在实验室环境下，本仪器必需要经至少6mm2的可靠接地线连接后才可以使用。接地点的选择应该尽量靠近测试对象。不要将物体（如螺丝刀等）插入通风口或输入/输出口；在开机前，检查测试仪是否有可见的损坏；不要在多雨或潮湿气候下使用本仪器；不要在易爆气体或蒸汽存在的环境下使用本仪器；在将本仪器投入运行前，确保通风槽，电源开关和电源插座没有被阻塞；为了防止寄生电流或电压，要将本仪器等电位地接到保护地；面板上的输入/输出插口的接线只能用带有4mm安全插头和塑料外壳的电缆；如果本仪器、任何附加装置或是附件不能正常工作，请停止使用；电源供电电压不得超出本仪器输入电源范围；如果保护地的连接有问题，或者电源没有对地隔离连接，可能会产生危险；注意：若电源没有对地隔离连接，其它电位组间可能产生比本仪器高的电压，这些电压可能损坏该设备；请确保本仪器的等电位地连接到保护地；更换保险关闭设备，拔掉电源插头；将测试对象接地，断开其与本仪器的连接；断开连接是防止测试对象可能向本仪器倒送电源；更换保险；规格：6A，250V；注意：更换相同规格的保险；本公司保留对此说明书修改的权利，届时恕不另行通知。设计用途和主要技术特点随着有源电子式互感器的技术不断成熟，国内多家研制单位已开始注重有源电子式互感器的研究。保护制造厂和互感器生产厂已研制出可用于110kV、220kV及500kV电压等级的系列有源电子式电压、电流互感器。目前,电子式电压、电流互感器已在国内多个变电站投入运行。国际电工委员会（IEC）已颁布IEC60044-7(电子式电压互感器)和IEC60044-8(电子式电流互感器)国际标准。标准对电子式互感器的构成、试验及输出接口等进行了规定。标准的制定将进一步规范并推进电子式互感器的研制及推广应用。国内外研究实践表明，电子式互感器具有明显的技术和价格优势。因绝缘结构简单，而且电压等级越高，电子式互感器的价格优势越明显，其应用前景十分广阔。随着变电站通信网络和国际标准IEC61850的制定和颁布，在光电互感器应用的大力推动下，数字化变电站的建设步伐加快。变电站的数字化将带来保护、测量及智能设备测试的显著变化：1）接口的变化。传统保护、仪器仪表的输入是电压和电流的模拟量。而数字设备所输入的信号是经过处理的光数字信号。2）信号传输方式的变化。IEC根据基于数字光电电气测量、智能开关设备和数字保护及通信的变电站全数字自动化系统的预期发展，拟定了变电站内的开放式通信标准，即IEC61850系列标准。在变电站自动化系统中，测量、控制和保护的数据和信息传送均通过过程总线，站控和过程总线均采用以太网进行通信。LMR-01B16光数字保护测试仪用于满足IEC61850-9-1和IEC61850-9-2标准及FT3格式的数字化保护和仪器仪表的测试和试验。LMR-01B16光数字保护测试仪将电压、电流量按照IEC61850协议打包并实时传送到被测设备。而被测对象的动作信号通过测试仪的开关量输入接点或者GOOSE报文输入到测试仪，测试仪按照一定试验方式实时改变输出量的幅值和相位，实现保护和数字化仪器仪表的测试。因此，LMR-01B16光数字保护测试仪具备保护对测试系统的基本要求：能够输出基于IEC61850-9标准及FT3格式的采样值报文，并能够模拟电力系统的各种故障；能够通过硬接点直接获得保护的动作信息；能够发送GOOSE报文给被测保护装置，模拟变电站间隔的位置信息、闭锁信号等各种开入量信息；能够接收被测装置发送的GOOSE报文，解析后得到保护的动作信息。1.1设计用途LMR-01B16光数字继电保护测试仪是根据国家电网公司《智能变电站继电保护技术规范》和南方电网公司《数字化变电站技术规范》打造的光数字继电保护测试仪。可拨插的模块化设计，可根据用户的需求，提供16光口、12光口、8光口、4光口多种配置，每光口可输出多组SMV和GOOSE，每组SMV最多可配置64个采样值通道，完全符合国网和南网技术规范。内置GPS模块、并支持IRIG-B码和IEEE1588同步对时功能。内置工控机、大屏幕LED显示、可脱机运行，为智能化变电站现场测试提供了极佳的用户体验。1.2主要技术特点易于携带，装置重量<9Kg内置双核CPU工控机、大容量SSD固态硬盘；WindowsXPE操作系统；进口真彩LED液晶屏，1024×768分辨率，轨迹球鼠标加按键操作；既可脱机工作，也可联机操作。提供16对LC光口，可收发16组IEC61850-9-1、IEC61850-9-2帧格式采样值；具备光功率测试功能。提供16个ST输出光口和2个ST接收光口，可输出16组符合IEC60044-7/8（FT3）格式的采样值报文；可接收2组IEC60044-7/8规范的FT3格式的采样值报文。可订阅、发布GOOSE信息或输出、接收开关量，实现保护的闭环测试。13路模拟小信号输出，可测试小信号输入的保护。开机即可模拟IED主动发布GOOSE、采样值信号，以消除试验停止后链路中断所引起的被测装置复归过程。光口输出为采样值或GOOSE可自由定义；可订阅/发布多个不同GOOSE控制块信息。采样值通道功能、通道数目可自由设置，最多可配置高达64个通道。自动解析SCL（SCD、ICD、CID、NPI）文件，实现对采样值、GOOSE信息的自动配置，并可将采样值、GOOSE配置信息可保存为一配置文件，方便测试。可自动探测来自MU、保护装置、智能操作箱的光数字信号，实现对采样值、GOOSE信息的自动配置功能。可进行异常状况模拟（丢帧、错序、品质异常、报文重发、数据异常、失步等）。内置GPS对时模块，具有GPS、光IRIG-B码、IEEE1588同步对时功能。硬件结构2.1面板结构图2-SEQ图2-\*ARABIC1LMR-01B16光数字继电保护测试仪面板结构LMR-01B16面板说明序号名称1环境光线感应接收窗；2键盘；3轨迹球鼠标；4液晶显示器；图2-2LMR-01B16光数字继电保护测试仪前面板结构LMR-01B16前面板说明：序号名称1电源座及电源开关；2接地端子；3100M网络接口（RJ45）（LAN1，LAN2）；4USB接口；5FT3报文接收接口及指示灯（ST）；6光纤B码输入和输出接口及指示灯（ST）；7COM：设备调试串口；PPS/PPMGPS脉冲输入接口差分信号输入和输出接口；8GPS天线接口；9光纤以太网接口及指示灯（LC），四个模块共16个；10FT3光纤输出接口及指示灯（ST），四个模块共16个；图2-3LMR-01B16光数字继电保护测试仪后面板结构LMR-01B16后面板说明：序号名称1模拟信号输出；组别端子号输出名称端子号输出名称第一组1UA5IA2UB6IB3UC7IC4UX第二组8Ua11Ia9Ub12Ib10Uc13Ic公共端子GND，13通道低电平模拟信息输出公共端子；2开出量1、2、3、4端子；3开入量1、2、3、4、5、6、7、8端子；（其中1和2一组共地、3和4一组共地、5和6一组共地、7和8一组共地，四组电气相互隔离）；4快速开出量1、2、3、4端子；(响应速度为100us)2.2硬件框图LMR-01B16光数字保护测试仪系统框图如图2-4所示。图2-4数字保护测试系统LMR-01B16光数字保护测试仪硬件框图如图2-5所示。图2-5LMR-01B16光数字保护测试仪硬件框图硬件框图包含电源模块、主控板模块、开关量模块、4个光纤板模块、工控网络交换模块、鼠标/光感按键模块、液晶屏、小信号模块等组成。LMR-01B16光数字保护测试仪采用10/100M以太网接口作为与上位计算机的接口，可以脱机操作也可联机操作，输出采用100M光纤以太网输出数据报文。在测试仪的面板上设计有8路开关量输入和8路开关量输出端口。当保护出口回路采用硬接线时，八对开入量用于接收保护动作信号，实现动作时间和动作值的测试以及动作特性的搜索。八对开出量为被测试设备提供八个状态信号，用于在试验时启动保护或外部设备。通过GPS接口提供的GPS秒脉冲PPS和分脉冲PPM信号，可以实现多台测试仪异地同步输出和同步触发。技术参数3.1开关量输入数量8对开入特性0V～300V(DC)或空接点（开入量翻转电位可设置）采样频率10kHz时间分辨率100us最大测量时间无限制计时误差±1ms(0.001s～1s)±0.1%(1s～1.50×105s)防抖动时间0ms～25ms（软件设置）电气隔离8对开入（其中两对1组共地，共4组相互电气隔离）输入阻抗600kΩ3.2开关量输出数量16对（8对物理开出，8对虚拟开出）类型1-4空接点不分极性（软件控制）交流容量Vmax：250V（AC）；Imax：3A；直流容量Vmax：250V（DC）；Imax：1A；（负载曲线图见图2-6）类型5-8快速接点，不分极性，响应速度为100us交流容量Vmax：250V（AC）；Imax：0.5A直流容量Vmax：250V（DC）；Imax：0.5A图2-6开关量输出负载曲线图3.3光纤通讯接口型号100Base-FX(100Mbit、光纤、全双工)端口数量16对接口类型LC光缆型号62.5/125μm(多模光纤，橘红色)波长1310nm传输距离>1Km状态指示SPD绿(点亮)：有效连接Link\AcT黄(闪烁)：有数据交换3.4FT3发送接口采用标准IEC60044-7/8端口数量16个接口类型ST波长850nm3.5FT3接收接口采用标准IEC60044-7/8端口数量2个接口类型ST波长850nm3.6以太网通讯接口型号10/100Base-TX(10/100Mbit、双绞线、自动交叉)端口数量2个接口类型RJ45电缆型号5类双绞线状态指示LED绿(点亮)：有效连接LED黄(闪烁)：有数据交换3.7USB接口端口数量2个接口类型A型母座3.8小信号模拟量输出输出通道13路输出接口插拔式接线端子（凤凰端子）设置范围AC:0～8Vrms（有效值）DC:0～8V最大输出电流2mA准确度＜0.2%（0.1～0.8Vrms）＜0.1%（0.8～8Vrms）分辨率250µV谐波失真度(THD%)＜0.1%频率范围DC～1200Hz频率准确度0.002%（工频）频率分辨率0.001Hz相角范围0～359.9°相位准确度<0.1°，50/60Hz相位分辨率±0.1°3.9光B码对时接口采用标准IRIG-B端口数量2个（1个发送接口，1个接收接口）接口类型ST波长850nm3.10GPS天线接口端口数量1个接口类型BNC座（大天线）3.11PPS差分信号采用标准RS422端口数量1个（包含1对输出，1对输入）信号类型差分3.12串口采用标准RS-232端口数量1个（主控板提供）接口类型DB9（公座）3.13供电电源额定电压220V(AC)允许电压176V～264V(AC)额定频率50Hz允许频率47～63Hz电流3A(max)3.14运行环境操作温度-10℃存储和运输温度-20℃到+湿度5%到90%相对湿度，不结露3.15仪器尺寸及重量外形尺寸358mm×297mm×150mm仪器净重量<9kg常见异常问题处理常见问题解决步骤开始输出后保护装置无法采样测试仪有多个端口，软件中发送端口又可配置，光纤的发送和接收又是独立的，因此应先检查数据的链路是否通畅。光口上面TX和RX指示灯是否全亮。检查配置界面里的参数是否与给定的装置信息一致，通道配置是否对应。用抓包工具抓取SMV数据包，检查数据包内的参数是否与实际配置界面参数一致。保护软压板设置里的对应的MU软压板是否投入。检查测试配置里是否选择仅输出一次值。保护装置采样不正确检查测试仪参数配置里的PT、CT变比是否与合并单元参数一致。电流电压频率设置是否在