二节单元的硬件结构、安装、接线

·2-PAGE18··2-PAGE19·其次章装置的结构、安装、接线EDCS-7460系列电力系统综合自动扮装置采纳通用硬件平台。整个装置由模拟量输入电路、开关量输入电路、开关量输出电路、分合闸驱动电路、通信接口、人机界面电路及电源等几大部分构成。模拟量输入电路装置可采集8个沟通模拟量,整个电路由信号变换电路、多路电子开关和A/D转换器等几部分构成。信号变换电路信号变换电路的功能是将系统送来的交、直流模拟信号变换成适合于A/D转换的低电压信号,并完成对信号的隔离。沟通电压变换电路由电力系统TV二次侧送来的沟通电压信号，经电压变换器隔离并变换成0～4V、0~5V低电压信号，电压变换器变比采纳100/4V、125/5V或150/4V。图2-1b图2-1b电流变换电路原理图图2-1a电压变换电路原理图沟通电流信号变换电路由电流互感器二次侧送来的测量电流或保护电流信号，经电流变换器隔离并变换成0～4V低电压，电流变换器变比采纳50A/4V或1A/4V。A/D转换器装置的数据采集由高牢靠性、高精度的A/D转换器、多路开关及滤波回路组成，具有转换速度快、采样偏差小、功耗低及稳定性高的特点.图2-2模数转换原理图图2-2模数转换原理图开关量输入电路开关量输入回路共有10路。当外部开关状态监视由被监视设备供应空接点，装置供应DC24V信号电源；当开关量信号为AC/DC220V时，开关量也可直接接入装置但用户需在订货时注明。图2-3b开关量接线原理图图2-3b开关量接线原理图图2-3a开关量输入电路原理图图2-3a开关量输入电路原理图掌握输出电路开关量输出回路共有6个开关量出口，输出接点容量为DC24V/1A（若要驱动AC220V或DC220V的掌握对象，需外加中间继电器）。分、合闸掌握回路由掌握电路和主电路两大部分组成。掌握电路比较简洁，本装置的保护或操作分合闸出口直接驱动分合闸继电器KTR与KCL的线圈。主电路则由驱动回路、防跳回路、手动与外部分合闸输入回路、分合闸回路监视电路与掌握电源监视电路等几部分组成.分合闸驱动电路原理如图2-4所示，*：虚线框内为装置内部设备*：虚线框内为装置内部设备图2-4分、合闸驱动回路原理图人机对话模块本模块主要用于人机界面管理,由CPU、存贮器、实时时钟及键盘操作等外围电路构成，主要功能实现人机对话、信号指示、与调试计算机通讯等。通讯接口电源模块电源模块是一个宽稳压范围、抗干扰能力强的开关电源,有4个不同的输出5V/1.60A、±12V/0。30A、24V/0。42A,其中5V、±12V三组电源共地,24V电源单独输出,并且每组电源都具有输出短路及过载保护的功能。在安装装置过程中，安装人员可能会遇到紧挨装置的开关或断路器,应该对这些开关或断路器做上相关标记或实行其它保障平安的措施.全部接线必须严格依据接线图纸进行,依据导线电气编号按挨次接线.一旦接线完成，严禁他人更改或触碰端子。装置的继电器输出涉及到断路器分/合闸操作,因此需要特定的防范措施.装置的安装外形尺寸EDCS－7460装置采纳铝合金箱体，装置的外形尺寸结构如下：机箱外形尺寸为310（宽)×110(高)×152(深）mm3.面板布置如图2—5所示，机箱结构图如图2—6所示，平面开孔图如图2-7所示.机箱背面面板布置图如2—8所示。图2-5正面面板布置图图2-5正面面板布置图图2-6机箱结构图图2-6机箱结构图图2-7屏面开孔图图2-7屏面开孔图图2-8机箱背面面板布置图图2-8机箱背面面板布置图工作电源连接装置允许电压范围AC165~265V、85～265V，DC80~200V、120～360V、200～360V。使用220V直流电源时，装置最大工作电流为0。05A，考虑装置上电瞬间的冲击电流，应选保险丝容量为3A。必须在装置工作电源回路安装专用的空气开关或保险丝,防止意外情况引起其它设备失电。若工作电源选择沟通，将火线接入装置的“Xa③”端子，将地线接入装置“Xa⑤”端子.若工作电源选择直流，将电源正极性端子接入装置“Xa③”端子，将电源负极性端接入装置“Xa⑤”端子。注：建议用户使用直流蓄电池屏输出的直流电源给装置供电。图2-9工作电源连接图图2-9工作电源连接图 装置设有专用屏蔽接地端，因此“屏蔽接地”必须接大地,一根完好的低阻抗接地线是装置防浪涌和瞬变脉冲干扰有效工作的保证,不能将开关柜面板连接轴作为接地回路，接地电阻应小于4Ω。沟通电压输入连接沟通电压额定值装置沟通电压输入额定值为100/V相—地电压（相电压）或100V相—相电压（线电压），能与国内常用的电压互感器二次侧额定输出电压相匹配。若用户使用的电压互感器二次侧额定输出电压为其它值，则要在产品订货单中说明。电压互感器的使用电压互感器的性能直接影响装置的数据采集精度，电压互感器必须有好的线性度，并与电流互感器协作使得电压、电流的相位差满意肯定的角差要求，这样才能保证装置测量的电压、功率、功率因数等达到精度要求。沟通电压输入接线图2-10说明白沟通电压输入接线方法：三相完全星形接法。接线时注意沟通电压输入的各相和极性必须严格与要安装的装置相符。电压互感器的一次侧应该安装空气开关或保险丝进行保护,二次侧在额定功率大于25W时也应该加装保险丝。图2-10交流电压输入连接：三相完全星形图2-10交流电压输入连接：三相完全星形注：电压互感器在一次侧有电情况下，其二次侧短路会产生很大的短路电流，将电压互感器烧毁。因此在安装或检修设备时，必须实行平安防范措施，如断开一次侧或二次侧保险丝等。沟通电流输入连接装置使用了安装在一次系统各相的电流互感器二次侧的输出电流，因此电流互感器的选择十分重要，会直接影响装置的保护功能和测量精度。目前35kV及以下的电流互感器通常有两个副边绕组，这两个绕组不能用错，保护绕组接到测量回路会导致测量精度下降，测量绕组接到保护回路，将造成保护拒动。沟通电流额定值装置相电流输入额定值为5A,能与国内常用的电流互感器二次侧额定输出电流相匹配。若用户使用的电流互感器二次侧额定输出电流为其它值,则要在产品订货单中进行说明。应该注意，选择过大的过载能力倍数，将会影响装置对保护电流的采集精度，因此应依据最大的故障电流来选择保护电流过载能力倍数.电流互感器的使用电流互感器二次侧的负载能力必须大于3VA。电流互感器变比的选择，应综合考虑装置的电流采集精度和过载能力。其它因素也可能影响装置的电流采集精度。连接电流互感器的导线不能太长，线径不能太细，太长太细的导线会降低测量精度。注：当电流互感器误差不满意要求时，可实行以下措施：增大二次电缆截面；串接备用电流互感器，允许负载增大一倍；改用伏安特性较高的二次绕组；提高电流互感器的变比.沟通电流输入接线图2-11说明白相电流输入接线的方法。图2-11交流电流输入连接：三相三元件图2-11交流电流输入连接：三相三元件注:接线时注意沟通输入的相序和极性必须严格与装置的端子定义相符。电流互感器在一次侧有电情况下,如果二次侧开路将会产生很高的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身平安。因此在安装或检修设备时，必须实行平安防范措施，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器，二次回路一般不进行切换，若需要切换应有防开路的措施，如短接电流互感器二次侧等。零序电流输入连接EDCS-7460装置配置了零序电流输入，连接零序电流的电流互感器二次侧额定值与过载倍数可独立配置，不需要与相电流相同。当装置用于小电流接地系统时，可选额定值为1A.图2-12零序电流输入连接图2-12零序电流输入连接零序电压输入连接EDCS—7460装置配置了零序电压输入,一般用于测量电压互感器的开口三角电压。图2-13零序电压输入连接图2-13零序电压输入连接备注：电流互感器、电压互感器的一、二侧都有两个引出端子，任何一侧的引出端子接错都会使二次电流或电压的相位变化180°，影响测量仪表和继电保护装置的正确工作，因此必须对引也端子作出极性标记以防接线错误。二次回路电缆芯线和导线截面的选择原则机械强度要求连接强电端子的导线截面不应小于1.5mm2,连接弱电端子的导线截面不应小于0.5mm2。按电气性能要求在保护和测量仪表中，电流回路的导线载面不应小于2。5mm2;在保护装置中,电流回路的导线截面还应依据电流互感器10％误差曲线进行校核；在电压回路中，应按允许的电压降选择电缆芯线或导线截面；在操作回路中，应按在正常最大负荷下，至各设备的电压降不得超过其额定电压的10％进行校核。EDCS—7460装置具有通信的开放性与多样性的特点，通信端口共配置有4个:CAN1、CAN2、RS-232、RS-485(也可配置成RS-232）。各端口配置情况如下表：通信口设置类型参数值或范围1～63企业自编规约500k（距离≤90m）、250k(距离≤180m）、125k（距离≤300m250k）、（距离≤800m）、20k（距离≤2000m）1～63企业自编规约备注CAN口1节点号1～63通信规约企业自编规约波特率500k（距离≤90m）、250k(距离≤180m）、125k（距离≤300m）、（距离≤800m）、20k(距离≤2000m）简略由现场情况决定CAN口2节点号1～63通信规约企业自编规约波特率500k（距离≤90m）、250k（距离≤180m）、125k（距离≤300m)、（距离≤800m）、20k（距离≤2000m）简略由现场情况决定RS—232口1节点号1～64通信规约企业自编规约、IEC60870-103，MODBUS，部颁新标CDT除自编的订货需说明波持率1。2k、2.4k、4.8k、9.6kRS—485（232）口2节点号1~64通信规约企业自编规约、IEC60870—103,MODBUS,部颁新标CDT除自编的订货需说明波持率1.2k、2.4k、4.8k、9.6k以上通讯规约，除开企业自编规约是标准配置外,其他规约均需在订货时说明，装置在出厂时端口的规约配置是唯一的,并已配置好，不行更改。凡在装置功能设置中设置对用户开放的通信口，均应经通信设置设置网络号(地址）、通信波特率后,才能正常通信。其通讯的网络号具有唯一性，不允许重复，以及各装置的波特率设置必须全都。其中，CAN1、CAN2口支持双网通讯，主要用于与本公司后台系统相联组成系统.CAN1口和CAN2口为相互独立的通讯口，其网络号只能共用装置的网络号，具有唯一性；两端口的波特率可以依据各自的要求设置.系统通讯工作方式均采纳主从方式，装置工作在从机模式。两端口在功能上完全相同，为对等模式.两端口可以接入不同软件的不同计算机后台,也可以接入相同软件的不同计算机后台。RS—232口1主要用于现地调试及装置功能的软件二次配置。RS-485（232)口2主要用于与其它公司后台系统组网，组网说明见后.为了保证信息通信的正确牢靠，用户应认真阅读并参考执行下列推举的通信连接方式。EDCS-7460保护监控装置采纳CAN现场总线，通信媒介选用屏蔽双绞线,通信端子位于装置的后面，可插拔，接线方法如下:（CAN1，CAN2口都具有以下特点)。图2-14CAN通讯连接示意图图2-14CAN通讯连接示意图注：在一个系统的整个CAN通讯网中，装置端只能装接1只120Ω的电阻.由于通讯总线加匹配电阻可以使其成为回路，有效防止通讯总线上产生自激振荡，进而不致影响通讯效果。通讯网络中的屏蔽地G00不应与计算机的屏蔽地相接。上图接线是以研华PCL-841CAN总线通信卡为例。CAN的信号传输采纳短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能，以切断该节点与总线的联系，使总线上的其他节点及通信不受影响，故具有较强的抗干扰能力。CAN可以多主方式工作，网络上任意节点均可以在任意时刻主动地向总线上的其它节点发送信息,这就可以构成多主机系统。现场调试及维护通信连接（RS—232）RS—232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，它被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS—232实行不平衡传输方式，即所谓单端通讯。RS—232是为点对点（即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3—7kΩ.所以RS-232适合本地设备之间的通信。EDCS-7460的通信接口在装置的后面，PC机的通信口可用计算机配置的任何一个RS—232接口,若PC机仅有USB接口应加接转换器，将USB接口转换成标准9芯RS—232接口，此种方式通信对通信电缆无特殊要求。注:简略接线方式见第五章图附(一）和图附(二）。RS-485组网的通信连接EDCS-7460网通信可采纳RS-485，通信协议采纳IEC60870—103、部颁CDT、Modbus或其它通信协议.RS-485的传输介质为屏蔽双绞线,通信距离可达1200米，当一条线路上连接的RS—485设备很多，或者使用波特率较高时通信距离就会相应缩短。EDCS—7000系列一般在系统中作为从机,上位机可以是PC机，通信管理器等设备。如果上位机不带RS-485接口而只有RS—232接口,可通过RS-232/485转换器(一种用于RS-232与RS-485接口电平转换的设备）连接。实际应用中RS-485组网有多种拓扑结构，以下图2—15研华RS—422/485通信卡（PCL—745）为例。图中Rt为防反射电阻.反射电阻值的大小必须与所用电缆的阻抗相匹配。图2-15RS-485通讯线形连接示意图图2-15RS-485通讯线形连接示意图为提高通信质量,有如下几点建议供用户参考:优质的屏蔽双绞线是格外重要的，推举使用AWG22(0。6mm2）或更粗线径的线，两条绞线为不同颜色.必须注意屏蔽层的单点接地问题,所谓单点接地就是指一条通信线路上屏蔽层有且仅有一点接大地.如果两端接地,将会在屏蔽线上产生地环流,从而在通信电缆上感应出干扰噪声.一条通信线路上每台设备的RS—485通信接口必须是A（+）接A（+),B（-）接B（-）,不行接反.通信线路的辅设要尽量远离强电信号等电磁干扰源。以下图2—18a为EDCS—7460X装置端子定义图，2-18b为EDCS—7460X装置接线示意图。XaXa端子号名称类型1屏蔽地工作电源2空3工作电源正4空5工作电源负6空724V电源正824V电源负Xc端子号名称类型29断路器常开开关量输入回路30断路器常闭31母线侧隔离开关32线路侧隔离开关33外部闭锁134备用开入35外部合闸输入36外部分闸37外部闭锁238站用交流电39空40Xc端子eq\o\ac(○，29）~eq\o\ac（○，39）公共端XXd端子号名称类型41电压回路4243444546零序电压NXXf端子号名称类型55控制回路5657合闸继电器线圈控制端585960控制母线正61空62合闸回路检测63分闸回路检测64空65装置操作合闸输入66装置操作分闸输入67空68屏蔽地XXb端子号名称类型9操作合闸通讯及开关量输出回路10操作分闸11保护分闸出口1213故障信号出口1415重合闸出口1617事故信号出口1819空201路CAN通讯低211路CAN通讯高222路CAN通讯低232路CAN通讯高242526RS—232通信地2728XXe端子号名称类型47电流回路4849电流B相输入进线5051电流C相输入进线5253零序电流输入进线54图2图2—18aEDCS-7460X装置端子定义图图2-18bEDCS-7460X装置接线示意图图2-18bEDCS-7460X装置接线示意图以下图2—19a为EDCS-7460T装置端子定义图，2-19b为EDCS-7460T装置接线示意图。图2-19aEDCS-7460T装置端子定义图图2-19aEDCS-7460T装置端子定义图Xa端子号名称类型1屏蔽地工作电源2空3工作电源正4空5工作电源负6空724V电源正824V电源负Xc端子号名称类型29断路器常开开关量输入回路30断路器常闭31母线侧隔离开关32温度过高33外部闭锁34备用开入35外部合闸/对侧断路器常开36外部分闸/对侧断路器常闭37轻瓦斯38重瓦斯39空40Xc端子eq\o\ac(○,29)～eq\o\ac(○,39)公共端Xd端子号名称类型41电压回路4243444546零序电压NXe端子号名称类型47电流回路4849电流B相输入进线5051电流C相输入进线5253零序电流输入进线54Xf端子号名称类型55控制回路5657合闸继电器线圈控制端585960控制母线正61空62合闸回路检测63分闸回路检测64空65装置操作合闸输入66装置操作分闸输入67空68屏蔽地Xb端子号名称类型9本侧操作合闸通讯及开关量输出回路10本侧操作分闸11保护分本侧出口1213故障信号出口1415保护分对侧出口1617事故信号出口1819空201路CAN通讯低211路CAN通讯高222路CAN通讯低（备用）232路CAN通讯高（备用）242526RS-232通信地（备用）2728（对侧无断路器时）Xb端子号名称类型9本侧操作合闸开关量输出回路10本侧操作分闸（保护分本侧出口）11保护分对侧出口（对侧操作分闸出口）1213故障信号出口1415对侧操作合闸出口1617事故信号出口18（对侧有断路器时）图2-19bEDCS-7460T装置接线示意图图2-19bEDCS-7460T装置接线示意图以下图2-20a为EDCS-7460C装置端子定义图,2—20b为EDCS—7460C装置接线示意图。图2-20aEDCS-7460C装置端子定义图Xa图2-20aEDCS-7460C装置端子定义图Xa端子号名称类型1屏蔽地工作电源2空3工作电源正4空5工作电源负6空724V电源正824V电源负Xc端子号名称类型29断路器常开开关量输入回路30断路器常闭31母线侧隔离开关32电容侧隔离开关33外部闭锁34备用开入35外部合闸36外部分闸37瓦斯、压力释放38温度过高39空40Xc端子eq\o\ac(○,29)～eq\o\ac(○,39)公共端Xd端子号名称类型41电压回路4243444546零序（不平衡）电压NXe端子号名称类型47电流回路4849电流B相输入进线5051电流C相输入进线525354Xf端子号名称类型55控制回路5657合闸继电器线圈控制端585960控制母线正61空62合闸回路检测63分闸回路检测64空65装置操作合闸输入66装置操作分闸输入67空68屏蔽地Xb端子号名称类型9操作合闸通讯及开关量输出回路10操作分闸11保护分闸出口1213故障信号出口1415禁止合闸出口1617事故信号出口1819空201路CAN通讯低211路CAN通讯高222路CAN通讯低（备用）232路CAN通讯高（备用）242526RS-232通信地（备用）2728图2-20bEDCS-7460C装置接线示意图图2-20bEDCS-7460C装置接线示意图以下图2-21a为EDCS—7460M装置端子定义图,2-21b为EDCS-7460M装置接线示意图。图2-21aEDCS-7460M装置端子定义图Xa图2-21aEDCS-7460M装置端子定义图Xa端子号名称类型1屏蔽地工作电源2空3工作电源正4空5工作电源负6空724V电源正824V电源负Xc端子号名称类型29断路器常开开关量输入回路30断路器常闭31母线侧隔离开关32电动机侧隔离开关33外部闭锁34备用开入35外部合闸36外部分闸37工艺联锁分闸38温度过高39空40Xc端子eq\o\ac(○,29)～eq\o\ac(○,39)公共端Xd端子号名称类型41电压回路4243444546零序电压NXe