ZX8650馈线自动化终端装置FTU使用说明书Word格式.docx
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采集并监视装置运行状况及后备电源的状态，具有故障报警功能；
交流失电后，能够对开关进行不少于分、合各一次操作；
程序自恢复功能；
能与主站通信，并具有接受主站校时功能；
能当地和远方进行参数设置；
具有与两个主站的通信功能；
采集事件的顺序记录并向远方传送；
采集电能表脉冲或多功能电能表的数据，并能进行分时段电能累计；
装置自诊断功能；
谐波分析功能。
2.3技术特点
ZX8650户外开关远方终端以高性能32为微处理器为硬件开发平台，以VxWorks嵌入式实时操作为软件开发平台。
其具有以下鲜明的技术特点：
采用最流行的VxWorks嵌入式实时操作系统，充分保证了系统的实时性、稳定性和可移植性。
系统软件采用模块式设计，开放式体系结构，可以根据不同的设备和应用任意加载相应模块，具有很好的灵活性和可裁减性。
主CPU采用32位高速微处理器单片机，信息处理容量大，升级方便。
实现馈电线的故障识别、故障隔离功能。
预留功能接口，易与第三方功能模块（如规约模块）相接。
提供功能丰富的组态软件接口，使得用户可以利用组态软件完成复杂的参数定制、工况显示和事件模拟（如模拟故障发生）。
预留WEB接口，运行人员可随时使用web浏览器进行工况显示和简单数据定制。
提供远程和本地维护接口，使得运行人员可在本地或主站等远方完成对其维护。
采用了单片机的DSP高速采样技术，实现了对馈线故障识别、三遥监控功能。
支持电话拨号、无线、光纤、以太网、RS232/485等多种通信方式。
可接入其他站端设备（如TTU），并将数据转发。
具有设备自诊断和自恢复功能。
具备双电源自动无缝切换供电功能。
具有蓄电池智能维护功能。
具有在线蓄电池后备电源。
通信规约丰富，支持目前流行的所有规约（如101、104、CDT、MODBUS）,还包括一些与微机保护、智能电度表通信的规约。
电磁兼容符合IEC61000-4、GB/T13729、DL/T630、DL/T721标准，可适应强电磁环境。
适应严酷环境，工作温度-40℃～+85℃，防磁、防震、防潮。
第三章技术参数
3.1基本功能
3.1.1设置功能
✧时钟设置，接收上级的校时命令。
✧参数设置，可设置电流、电压整定值等各种组态参数。
3.1.2事件记录及上报功能
✧记录开关状态变化的时间并上报。
✧记录电源发生故障的时间并上报。
3.1.3电源失电保护功能
✧具有失电数据保护功能，记录的数据能长期保持，不丢失。
✧具有主、副两个电源,实现电源无缝切换。
3.1.4通信功能
✧与上级站或站控终端进行通讯，将采集和处理的信息向上发送并接受上级站或站控终端的命令。
✧与配变检测终端等智能设备通信，收集、转发其数据。
✧支持10M以太网络通讯。
3.1.5自诊断、自恢复功能
✧具有自诊断功能。
✧具有上电及软件自恢复功能。
✧具有软、硬件watchdog
3.1.6调试功能
✧通过串行接口可以当地调试，通过以太网络可当地/远方调试。
✧各种指示灯指示运行状态。
3.1.7信息采集和处理
✧采集状态量信息，并具有重要状态量变位上报及时间记录功能。
✧采集开关正常电流，实现电流量的测量。
✧采集交流输入电压，监视供电状况。
✧识别馈线发生的短路故障，以状态量变位的方式上报并有时间记录功能。
✧谐波分析。
✧开关两侧电压相位角计算。
3.1.8遥控功能
✧接收并执行遥控指令，控制开关的开、合，并具有当地控制功能。
✧采取“选择控制对象-返送校核-操作执行命令”的方式。
✧在同一时刻只允许选择一个控制对象。
3.1.9输入、输出回路安全防护功能
✧电压输入回路具有熔断器保护措施。
✧电流输入回路具有防开路保护措施。
✧控制输出端子板上提供保险刀闸，可以明显地断开控制回路并有熔断器保护。
✧遥信输入回路采用光电隔离,并具有软、硬件滤波措施,可防止输入接点抖动或强电磁场干扰误动。
3.2性能指标
3.2.1交流采样
电压输入标称值：
220V/100V50Hz
电流输入标称值：
5A/1A
交流电压电流采样精度：
0.2级/0.5级
直流电压、频率采样精度：
0.2级
有功功率、无功功率、功率因数采样精度：
0.5级/1.0级
在所规定的标称值范围内，交流工频电量每一电流输入回路的功率消耗应不大于0.25VA，每一电压输入回路的功率消耗应不大于0.25VA；
在所规定的标称值范围内，线性误差不超过±
0.5%
短期过量交流输入电流施加标称值的2000%（标称值为5A），持续时间小于1s，系统工作正常
短期过量交流输入电压施加标称值的200%（标称值为100V），持续时间小于1s，系统工作正常
3.2.2直流量输入
直流量输入标称值为0-20mA/0-5V。
允许基本误差极限和等级指标
误差极限为±
0.2%，等级指标为0.2级；
线性范围
0.2%；
3.2.3故障电流
故障电流的输入范围为10IN（IN为额定输入电流）线性范围；
故障电流的总误差应不大于±
3%。
3.2.4遥信采集
输入回路采用光电隔离
接点电压：
+24V
SOE分辨率小于2毫秒
事故时遥性变位传送时间：
小于1秒
软件防抖动时间0-60000毫秒可设
接口方式：
无源/有源
耐压:
500VDC
3.2.5遥控
输出方式：
继电器常开接点
接点容量：
AC250V,5A；
DC30V,5A
3.2.6整机功耗
单个模块功耗不大于10VA
3.2.7通信
串行接口
v异步RS232接口：
1个维护接口，2个通用接口
以太网络接口
v基本10BASE-TRJ45接口1个
3.2.8通信协议
串行接口：
CDT、IEC60870-5-101协议
以太网络接口：
基于TCP/IP的IEC60870-5-104协议
介质转换接口
v全双工/半双工MODEM
调制频率2100/1300Hz
传输速率1200BPS
发送电平0～-20DB
接收电平0～-40DB
最大传输距离6kM
比特差错率≯10-5
vRS485
传输速率≯19.2KBPS
最大传输距离1.2kM
比特差错率≯10-5
v光以太网
传输速率10MBPS
比特差错率≯10-10
转换接口ST/PC-ST/PC
v双环自愈光纤
比特差错率≯10-10
转换接口FC/PC-FC/PC
v无线电台
传输速率1200，2400，4800，9600BPS
3.3安全特性
1绝缘电阻
输入、输出回路对地和各回路之间的绝缘电阻不低于20MΩ（正常条件下测试）和1.5MΩ（恒定湿热条件下测试）。
3.3.2绝缘强度
电源回路、交流遥测回路、信号输出触点对地及交流遥测电压回路对电流回路之间能承受额定频率为50Hz、有效值为2.0kV，时间为1分钟的交流电压试验，无击穿与闪络现象。
3.3.3冲击电压
电源输入、输出回路对地和各回路之间能承受1kV标准雷电波的短时冲击电压检验。
3.4电磁特性
ZX8650户外开关远方终端的设计符合以下电磁兼容试验要求
3.4.1电压跌落及短时中断
装置在电压突降△U为100%，电压中断为0.5s的条件下应能正常工作
3.4.2静电放电
接触放电
严酷等级：
4
试验电压：
8kV
3.4.3高频电磁场
终端在正常工作状态；
波形：
衰减振荡波，包络线在3-6周期后衰减到峰值的50％
频率：
（1±
0.1）MHz
重复率：
400次／s
高频干扰电压值按4级标准所规定
3.4.4电快速瞬变脉冲群
1.终端在正常工作状态下，实验电压施加于终端的电源电压端口与地之间。
。
4；
4kV；
2.终端在正常工作状态下，试验电压施加于终端的电流、电压输入端。
2kV；
3.终端在正常工作状态下，用电容耦合夹将试验电压耦合至输入/输出信号、数据、控制
及通讯线路上。
3.4.5浪涌
4kV（信号、控制回路和电源回路）
3.4.6工频磁场和阻尼振荡磁场
在正常工作状态下，将终端置于与系统电源电压相同频率的随时间正弦变化的、强度为100A/m的均匀磁场的线圈中心，工作正常。
3.5环境条件
装置工作环境如下：
✧温度范围：
-40℃～+85℃
✧相对湿度：
10％～100％无凝露
✧大气压力：
70kPa～106kPa
第四章结构特征与工作原理
ZX8650可提供1回线路（3电压7电流，其中3个测量电流、3个保护电流、1个零序电流）模拟量、2个直流量的采集、8路数字量的采集、2路合分控制。
支持以太网通信及RS232/485通信。
ZX8650采用挂箱式结构，主要由主控模块、接口组件、智能智能电源、蓄电池及机箱等部分组成。
箱体内余留通信模块的安装位置，可根据用户通信方式不同灵活配备相应通信模块。
ZX8650装置OEM给国电南京自动化股份有限公司结构图4-1：
（国电南自OEMFTU产品图）
图4-1
下面分别介绍各功能插件的基本构成、工作原理和使用方法：
4．1主控模块
主控模块是整个装置的核心部分，主要实现对单一馈线开关的监控功能。
采用32位单片机作为CPU，外围扩展串行口、10/100M以太网口、RTC及WATCHDOG等应用。
采用大容量FLASH存储器，保证数据不丢失。
采用两片12位6通道同时采样A/D转换芯片，其中一片用来采集测量电量，另一片用来采集保护电流量和零序电流量。
电流互感器分两组，分别为测量CT和保护CT，以满足故障检测的需要。
遥信、遥控部分采用小容量的EPLD进行逻辑控制，实现遥信扫描和遥控编码等功能。
遥信输入采取滤波、光电隔离等防干扰措施。
遥控输出采用预置-返校-执行的控制过程，提供继电器常开接点输出。
主控模块提供标准的RS232接口和RJ45接口，通过外接各种通信模块（光纤以太网通信模块、双环自愈光纤模块、RS485通信模块、无线电台等），为用户提供多种多样的通信接入方式。
主控模块有3个RS232串行口，其中一个维护口，通信速率300、600、1200、2400、4800、9600、19200可选。
主控模块有一个10/100M以太网口。
每个通信接口均可接入多个远方终端，且不同的通信接口可以以不同的通信方式和不同的通信规约同时工作。
主控模块电气原理如下图4-2：
图4-2
主控模块面板布置如下图4-3：
图4-3
4.1.1信号指示灯说明
1
电源指示
指示装置电源，正常工作时常亮
2
运行指示
指示主控模块运行状况，正常工作时闪烁
3
串口1收
串口1接收数据指示，当串口1接收数据时亮
串口1发
串口1发送数据指示，当串口1发送数据时亮
5
串口2收
串口2接收数据指示，当串口2接收数据时亮
6
串口2发
串口2发送数据指示，当串口2发送数据时亮
7
网络LINK
以太网连接指示，当以太网连接后网络LINK亮
8
网络DATA
以太网数据传输指示
4.1.2维护口（串口1）说明
引脚号
缩写符
信号方向
说明
未使用
--
RXD
从调制解调器到终端
接收数据
TXD
从终端到调制解调器
发送数据
GND
信号地
RT2
请求发送
9
4.1.3主控模块接口说明
主控模块外部接口如图4-4：
图4-4
X4，X7
串行通信口（X7为备用扩展）
引脚定义见表4-4
X11
网络口
引脚定义见表4-5
X12
电流输入端子
引脚定义见表4-6
X13
5V电源输入端子
引脚定义见表4-9
X14
电压、直流采集及遥控接线端子
引脚定义见表4-7
X15
遥信及24V电源接线端子
引脚定义见表4-8
表4-4
表4-5
TX+
发送数据线高电位
TX-
发送数据线低电位
RX+
接收数据线高电位
RX-
接收数据线低电位
表4-6
端子号
端子定义
端子功能
IAI
A相电流流进
IAO
A相电流流出
IBI
B相电流流进
IBO
B相电流流出
ICI
C相电流流进
ICO
C相电流流出
表4-7
UA
A相电压
UB
B相电压
UC
C相电压
UN
零序电压
DC1
第一路直流量采集输入
第一路直流量采集输入地
DC2
第二路直流量采集输入
第二路直流量采集输入地
KG1H1
第一路合闸遥控继电器常开接点输出
10
KG1H2
11
KG1F1
第一路分闸遥控继电器常开接点输出
12
KG1F2
13
KG2H1
第二路合闸遥控继电器常开接点输出
14
KG2H2
15
KG2F1
第二路分闸遥控继电器常开接点输出
16
KG2F2
表4-8
YX1
第1路遥信
YX2
第2路遥信
YX3
第3路遥信
YX4
第4路遥信
YX5
第5路遥信
YX6
第6路遥信
YX7
第7路遥信
YX8
第8路遥信
24V电源正
VSS
24V电源地
表4-9
VCC
5V电源正
5V电源地
4.2控制操作区
控制操作区盘面如下图4-5：
图4-5
远方、本地旋钮操作简介：
第一路按钮
第二路按钮
蓄电池
电容器
合闸
分闸
旋钮
开关
远方
被屏蔽
操作有效
本地
具体操作如下所述：
1.控制选择按钮：
“当地”位置时接通分、合把手操作电源，允许就地控制及操作，同时闭锁远方操作；
“远方”位置时，就地操作电源被断开，允许远方控制及操作。
2.分合控制按钮：
当遥控选择为当地控制时，可手动进行当地“分”、“合”操作，“合”、“分”按钮亮时表示正在进行相应的操作。
3.蓄电池控制按钮：
手动投入蓄电池。
4.电容器控制按钮：
对电容器放电。
4.3用户配线箱
处于装置箱体内下方的用户配线箱与二次侧接线，请您严格参照工程图纸。
4．4智能电源模块及蓄电池
4.4.1电源模块概述
智能电源为整个装置提供工作电源，对后备蓄电池进行智能维护，当主电源失电后自动切换到后备蓄电池上。
线路停电后,由大电容给开关提供直流220V操作电源。
智能电源提供双电源无缝供电功能，任何一路有电，系统都可正常供电，当两条线路都无电的情况下，系统自动切换到后备蓄电池供电状态。
蓄电池自动维护、主备电源的无缝切换，主电源失电后，装置正常工作不低于8小时；
4.4.2智能电源模块端子排列
智能电源模块端子排列如表4-10.
表4-10
端子位置
端子序号
端子名称
端子功能说明
模
块
左
侧
端
子
FG
NC
主
电
AC220V
备
300V
-
+
放电
右
池
电池
投运
27.6V
5V/2A
5V/1A
13.8V
脉冲
状态信号接口
活化
故障
欠压
17
市电
18
COM
4.4.3使用说明
1．主备电源切换：
●主备电输入AC220V。
●备用电源24V/7AH在市电OK时自动投入充电；
市电掉电时可以通过“投蓄电池”按钮将蓄电池投入共电。
2．蓄电池充放电：
●备用电源24V/7AH在市电OK时采用恒流充电方式。
在电池浮充状态时，根据蓄电池本身的特性对蓄电池进行温度补偿。
●备用电源24V/7AH在市电掉电后放电至22V时，本机输出欠压信号。
该信号持续5秒后坐的切除输出V3、V4。
●备用电源24V/7AH放电至21。
3V时，自动切除共电。
此时“投蓄电池”按钮不能再将蓄电池投入使用。
3．活化设置：
●机内微处理器对蓄电池运行过程进行监控，并能根据用户设置要求进行自动活化或手动活化。
●自动活化过程中也能响应用户手动活化的信号。
●为防止蓄电池过放电，本机活化电瓶设置为23V。
4．动作储能电容：
直300V输出回路采用市电整流、电阻限流方式向450V/2200UF电容充电，并提供外界输出。
市电掉电后可通过“点燃放电”外接开关使电容放电。
市电OK时此开关不起作用。
5．电池投切：
当主/备电共电正常时，未接上电池或电池反接，充电端口无输出充电电压，也不响应活化。
6．指示灯功能说明见表4-11。
表4-11
灯号
灯属性
灯色
电源状态
V1~V4
输电电源
红色
当辅电输出正常时，该指示灯亮
V5
待充
红灯
电池容量严重不足，脱离系统共电是，该指示灯亮
V6
均充
绿色
当蓄电池处于允充状态时，该指示灯亮
V7
浮充
当蓄电池处于浮充状态时，该指示灯亮
V8
活化时，该指示灯亮
V9
电池故障
当蓄电池出现故障时，该指示灯亮
V10
当蓄电池为欠压状态时，该指示灯亮
V11
备电
备用电源电正常时，该指示灯亮
V12
主电
主电正常时，该指示灯亮
4.4.4蓄电池
每节蓄电池的型号及容量为12V/7AH铅酸蓄电池或12V/5AH镉镍蓄电池，这两种蓄电池的具体配置由用户根据当地的使用环境温度选择确定,镉镍蓄电池的优势在于其工作温度范围（-40℃～+85℃）比较宽,适合于低温工作环境.装置共配备两节蓄电池。
两节蓄电池串联为装置提供DC24V/7AH的后备电源。
在外部交流电源通电的情况下，蓄电池可自动进行浮充。
在外部交流电源失电的情况下蓄电池自动投入到系统中运行，当备用电源运行至DC22V时，自动切除DC5V主供电源；
当备用电源降至DC21.3V时，切除DC5
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