FCK微机测控装置装置专业技术书.docx

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FCK微机测控装置装置专业技术书

FCK-820系列微机测控装置

使用说明书

1概述

2装置原理

3技术指标

4装置硬件说明

5人机接口使用说明

6工程设计应用说明

7投运说明及注意事项

8订货须知

9附图

1概述

1.1适用范围

FCK-820系列微机测控装置主要用于66kV及以下各种电压等级的变电站中，是CBZ-8000变电站自动化系统的间隔测控单元。

装置完全按照间隔单元实现测量、记录、监视、控制等功能，能够满足变电站综合自动化系统的要求。

1.2技术特点

装置主要特点如下：

●采用32位高性能浮点DSP数字信号处理器和16位AD转换器芯片，充分保证装置采样精度和数据运算精度。

●开关量输入采用直流220V/110V光电隔离输入，满足用户系统设计的要求。

●采用多层印制电路板和SMT表面贴装技术，电路强、弱电完全分离，提高抗干扰能力。

●机箱结构采用整体面板、全封闭结构，插件后插拔方式，端子直接出线，减少回路的多次转接，提高装置的可靠性，方便调试和维护。

采用19/3in6U机箱，节省空间。

●人机界面采用128x64点阵的大屏幕液晶显示器，真正图形化桌面操作，生动形象，显示直观，操作方便。

●软件内核采用国际上成熟的嵌入式实时多任务操作系统，装置的实时性、可靠性都得到了最大的保证，软件的升级更加方便。

●支持RS232、RS485等多种通信接口，采用国际通用标准规约（IEC60870-5-103），灵活配置，充分满足不同用户的要求，方便与不同厂家的产品互联。

1.3功能配置

FCK-820系列微机测控装置可根据功能配置的不同，选用以下不同的型号：

1.3.1模拟量的采集、显示、上送　

１）FCK-821微机测控装置：

测控对象为变电站内的两个断路器开关单元，功能及配置如下：

交流电流输入：

6路（IA1,IB1,IC1,IA2,IB2,IC2）。

交流电压输入：

6路（UA1,UB1,UC1,UA2,UB2,UC2）+1路（3U01）。

直流量输入：

2路。

可以实现对两个完整交流功率测量点的电压U、电流I、有功功率P、无功功率Q、功率因数

COSΦ、频率f、电度等交流工频电量的测量计算。

可以实现对直流电压、温度等直流量的测量计算。

注：

装置“浏览”菜单中显示的其他量，如：

3I01、3I02、3U02等为计算量（装置自产）。

2）FCK-822微机测控装置：

测控对象为变电站内一段母线的五或四个断路器开关单元，功能及配置如下：

交流电流输入：

10路（IA1,IC1,IA2,IC2,IA3,IC3,IA4,IC4,IA5,IC5

或IA1,IC1,IA2,IC2,IA3,IC3,IA4,IC4,IB3,IB4）。

交流电压输入：

3路（UA,UB,UC）。

直流量输入：

2路。

可以实现对一段母线的五或四个完整交流功率测量点的电压U、电流I、有功功率P、无功功率Q、功率因数COSΦ、频率f、电度等交流工频电量的测量计算。

可以实现对直流电压、温度等直流量的测量计算。

1.3.2状态量的采集、显示、上送：

　　状态量输入：

27路；

　　状态量输入为DC220V/110V空触点输入，装置内部光电隔离，可实现状态量变位遥信及SOE事件记录,也可作为档位开入。

状态量输入消抖动时间可以设定。

1.3.3开关量输出：

　　开关量输出：

10路；

可以接收并执行遥控和遥调命令，实现对10个控制对象的手动或遥控分闸／合闸/调压操作，继电器空触点输出，出口动作保持时间可以设定。

1.3.4脉冲量的采集、显示、上送：

　　脉冲量输入：

4路；

　　脉冲量输入为DC24V空触点输入，装置内部光电隔离，可实现脉冲电度计数的记录。

1.3.5GPS对时：

　　GPS对时脉冲输入：

1路；

GPS对时脉冲输入为DC24V空触点输入，装置内部光电隔离，可实现GPS硬件对时功能。

2装置原理

FCK-820系列微机测控装置主要包括如下功能单元：

测量单元、遥信单元、控制输出单元、脉冲计数单元、通信单元、人机接口单元等。

各单元功能说明如下：

1）测量单元

现场TA、TV来的5A/1A、100V的交流电量和直流变送器来的直流电量经高精度的变换器和运算放大器转换成适合计算机采集的小信号，经滤波后送入AD变换成数字信号，最后进入CPU进行采样，并计算出电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电度等交流量值和温度、电压、电流等直流量值。

2）遥信单元

状态量信号以空触点方式输入装置，经过光电隔离后转换成数字电平信号，供CPU采集处理，从而判别记录状态变位。

状态量信号的采集具有防止触点抖动的能力。

每一路状态量信号都可以整定其消抖动时限，以确保状态量信号功能的准确性和工程应用的灵活性。

3）控制输出单元

控制输出操作是由远方调度或就地监控下达命令，装置接受此命令并返回校核无误，即输出此命令对开关进行遥控跳闸／合闸操作，或遥调升档／降档／急停操作。

每一路控制输出都可以整定其出口保持时间，以满足工程应用的灵活性。

4）脉冲计数单元

脉冲电度表发出的脉冲信号输入装置，经光电隔离转换成数字电平信号，供CPU采集处理，从而进行脉冲计数。

信号输入电压为DC24V输入。

5）通信单元

装置提供3路带有光电隔离的通讯接口：

接口1：

用于调试开发，支持RS232，规约为专用调试规约；

接口2：

用于同监控后台网络通讯，支持RS485,规约为IEC60870-5-103；

接口3：

用于同监控后台网络通讯，支持RS485,规约为IEC60870-5-103。

6）人机接口单元

配备有128x64点阵的大屏幕液晶显示器，中文图形化菜单，可方便地进行人机对话和就地操作。

3技术指标

3.1额定数据：

交流电流：

5A或1A；

交流电压：

100V（线电压）；

交流频率：

50Hz；

直流电压：

220V或110V。

3.2性能指标

3.2.1模拟量测量

a）交流电压U、电流I基本误差：

不超过±0.2％；

b）交流有功功率P、无功功率Q、功率因数cosφ基本误差:

不超过±0.5％；

c）交流频率f基本误差:

不超过±0.01Hz；

d）交流工频电量输入线性范围：

交流工频电量输入量额定值的0～120％；

e）直流模拟量输入范围：

电压源0V～+5V；

f）直流量基本误差：

不超过±0.5％（外接温度变送器时，温度测量误差：

±2℃）。

3.2.2状态量

a）状态量输入方式：

DC220V或110V输入，光电隔离；

b）事件顺序记录站内分辨率：

≤2ms。

3.2.3脉冲量

a）脉冲量输入方式：

DC24V输入，光电隔离；

b）脉宽：

≥10ms。

3.2.4遥控输出触点容量：

DC30V，5A；AC220V，5A。

3.3功率消耗

交流电流回路：

5A<0.75VA/每相；

1A<0.5VA/每相；

交流电压回路：

<0.5VA/每相；

直流回路:

不大于15W。

3.4电气性能

a）环境温度：

工作：

－25℃～+55℃，储存：

－25℃～+70℃。

b）绝缘电阻：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.8.1的规定。

c）介质强度：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.8.2的规定。

d）冲击电压：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.8.3的规定。

e）承受振动响应能力：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.9的规定。

f）承受振动耐久能力：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.10的规定。

g）承受冲击响应能力：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.11的规定。

h）承受冲击耐久能力：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.12的规定。

i）承受碰撞能力：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.13的规定。

j）耐湿热性能：

应符合Q/XJ20.50-2000中5.14的规定。

k）1MHz脉冲群抗扰度实验：

应符合GB/T13729-2002中3.7.1的规定。

l）快速瞬变脉冲群抗扰度实验：

应符合GB/T13729-2002中3.7.2的规定。

m）浪涌抗扰度实验：

应符合GB/T13729-2002中3.7.3的规定。

n）静电放电抗扰度实验：

应符合GB/T13729-2002中3.7.4的规定。

o）辐射电磁场抗扰度实验：

应符合GB/T13729-2002中3.7.6的规定。

p）工频磁场抗扰度实验：

应符合GB/T13729-2002中3.7.5的规定。

q）阻尼振荡磁场抗扰度实验：

应符合GB/T13729-2002中3.7.5的规定。

r）脉冲磁场抗扰度实验：

应符合GB/T17626.9-1998中第5章规定的严酷等级为4级的脉冲磁场抗扰度。

s）电源电压突降和中断：

应符合GB/T13729-2002中3.7.7的规定。

t）射频场感应的传导抗扰度实验：

应符合GB/T17626.6-1998中第5章规定的严酷等级为3级射频场感应的传导抗扰度。

u）射频发射抗扰度实验：

应符合GB/T15153.1-1998中5.4的规定。

v）连续通电的稳定性：

按DL/T630-1997中4.11规定的条件,连续稳定的通电时间为100h。

3.5机械性能：

符合DL/T630的规定。

4装置硬件说明

FCK-820系列微机测控装置采用标准1/3宽的19in6U机箱，整体面板、全封闭机箱。

插件采用后插拔方式，端子直接出线。

FCK-820系列微机测控装置由4种功能插件组成，分别是：

交流变换插件、CPU插件、开入开出插件、电源插件。

机箱内共有5个插件，从左至右依次为电源插件、开入开出插件、空插件、CPU插件、交流变换插件。

4.1FCK-820微机测控装置　

FCK-820系列微机测控装置的外形尺寸，开孔尺寸，插件布置见附图1。

FCK-821微机测控装置的接线端子图见附图2。

5人机接口使用说明

5.1键盘

FCK-820系列微机测控装置人机接口的9键键盘各键名称及功能如下：

“↑”键—光标上移。

“↓”键—光标下移。

“→”键—光标右移。

“←”键—光标左移。

“+”键—数字增加选择。

“-”键—数字减小选择。

“退出”键—命令退出返回上级菜单或取消当前操作。

“确认”键—菜单执行及数据确认。

“复归”键—复归告警及动作信号。

5.2主菜单

装置上电初始化后显示装置型号、名称等界面，此时按任意键进入主菜单。

主菜单共有7项，分别说明如下：

“浏览”—查看实时参数，包括各种模拟量、电度量及档位等。

“报告”—动作报告处理。

包括“查看报告”和“清除报告”。

“传动”—开出传动实验。

“开入”—查看开入量状态。

“通讯”—查看装置通讯状态及修改装置地址。

“设置”—设置装置配置参数，包括“刻度”、“开入”、“密码”、“时钟”、“电度”、“开出”、“角度”、“直流/温度”等。

“版本”—装置版本说明。

在每一级菜单中，当前被选中的菜单项的图标的背景色变成黑色，并且该菜单名下划一条粗线。

按“↑”、“↓”、“→”、“←”键可以改变当前菜单选项。

在每一级菜单中，按下退出键可以返回上一级菜单，按下确认键可以进入下一级子菜单。

在菜单选项或显示数据过多的情况下将采用滚动显示的方法，按“↑”、“↓”、“→”、“←”键可以滚动到不同的菜单选项。

5.2.1“浏览”菜单

进入“浏览”菜单后，可以查看交流输入量测量值，直流输入量测量值，有载调压档位号，电度量等内容。

（注：

当某一组档位没有时，在该行最后标注“无”，如：

“Tap2无”，表示没有

第二组档位；如果“无”字前面有一个黑块，该黑块为光标。

）

5.2.2“报告”菜单

“报告”菜单指动作报告处理。

包括“查看报告”和“清除报告”。

5.2.3“传动”菜单

“传动”菜单用于手动传动开关量控制输出。

即开出传动实验。

5.2.4“开入”菜单

“开入”菜单用于查看装置全部开关量输入的当前状态。

1代表有开入量闭合，0代表无开入量闭合。

5.2.5“通讯”菜单

“通讯”菜单用于查看装置通讯状态及装置地址的修改。

5.2.6“设置”菜单

“设置”菜单包括“刻度”、“开入”、“密码”、“时钟”、“电度”、“开出”、“角度”、“直流/温度”等。

“刻度”：

校正装置模拟量输入通道的修正系数（即刻度校正）。

是装置维护时使用的功能，也是每一台装置进行测量精度调试的第一步。

应首先对装置每一路模拟量输入通道都进行修正。

修正后系数会存储在装置内部。

原始默认值为1.000。

通道修正系数的计算公式如下：

修正系数＝实际外加值/测量显示值

例如，某1路输入为“交流A相电流”，当前外加的电流为5.000A，而装置测量显示的值为4.990A。

则该通道的通道修正系数应该设值置为：

修正系数＝5.000/4.990=1.002

进入需修改的通道后,按+-键修改系数,修改完毕后按确认键保存。

“开入”：

选择档位属性、开入类型及修改每一路开入的去抖动时间，其中档位属性包括：

档位类型、档位组数，按液晶显示的提示进行选择，0表示本装置不采集档位量。

去抖动时间最大为999ms。

“密码”：

修改菜单操作密码。

“时钟”：

修改装置时钟。

“电度”：

包括“是否需要积分电度”和“设置电度脉冲初值”两项。

“开出”：

包括“调压出口组数”、“有无音响出口”、“出口保持时间”三项。

其中“调压出口组数”设定有载调压“升、降、停”的组数，即可以控制几台主变的有载调压档位升降停。

最多可以控制两台（即组数为2），也可以没有（即组数为0），这时，用作“升降停”的出口被用作普通控制

出口。

“有无音响出口”主要用于没有后台时，所有装置的音响出口作为本装置的开入，本装置检测到有该类开入置位时，启动音响。

若在该菜单中选择“无”，则没有音响出口，相应的出口则用作普通控制出口。

（注：

装置接收到遥控升、降命令后立即驱动升、降出口，然后检查档位值，若

档位值变化超过1或档位值不变化时间超过5秒，装置将自动驱动急停出口。

）

“角度”：

修正因非同时采样引起的角度偏差。

按+、-键修正。

“直流/温度”：

选择所采集的最后两路模入量为直流电压还是温度。

5.2.7“版本”菜单

“版本”菜单指装置版本说明。

内容包括装置型号、版本、版本日期、CRC码、公司英文名等内容。

6工程设计应用说明

注意：

以下建议仅供参考，不作依据。

6.1工程系列选用

820系列微机测控装置均采用标准1/3宽的19in6U机箱，节省空间。

821微机测控装置：

交流测量为两个完整的功率测量点，测控点对应两个断路器单元。

可以作为两条中低压线路的测控装置，也可作为变压器某两侧的测控装置。

6.2工程附件选用

6.2.1主变调压挡位转换器

对于FCK-820系列微机测控装置，变压器分接头的档位以BCD码方式或十进制方式接入，当档位数小于等于7时可选择以十进制方式接入，否则要通过外接BCD码转换器转换成BCD码后接入，例如工程设计附件中的“FZH-2档位转换器”。

建议该转换器屏后安装。

6.2.2直流量测量的输入方式

对于FCK-820系列微机测控装置，直流模拟量输入方式均为0V～+5V的电压源输入。

对于实际要测量的直流电压、直流电流、主变温度等均要通过变送器转变成0V～+5V的直流电压后接入，例如工程设计附件中推荐的转换器。

建议该转换器屏后安装。

6.2.3所用电380V交流电压测量的输入方式

对于FCK-820系列微机测控装置，交流电压的额定值均为100V（线电压），对于所用电变压器的380V交流电压测量输入均要通过外接的380V/100V变压器转变成100V的交流电压后接入，例如工程设计附件中推荐的“所用变380V/100V四路电压变换器”。

建议该变换器屏后安装。

6.3通信规约信息点表

FCK-820微机测控装置的信息点表请参阅“许继变电站自动化系统的103/104通信规约”中的附录。

7投运说明及注意事项

投运前应做好以下准备工作：

1）确认装置型号，规格符合工程要求；

2）严格按照调试方法进行装置调试；

3）确认装置本身及装置外围接线正确无误；

4）清除装置存储的实验记录内容；

8订货须知

订货时必须说明：

1）产品型号、名称、订货数量.

2）交流电流、电压及频率的额定值；

3）额定直流电源电压；

4）采用的网络通信接口类型。

5）特殊的功能要求及备品备件；

6）组屏要求及屏的尺寸和颜色；

7）供货地址及时间。

9附图

附图1:

FCK-820系列微机测控装置外形尺寸图、开孔尺寸图、插件布置图。

附图2:

FCK-821微机测控装置接线端子图。

附图3:

FCK-822微机测控装置接线端子图。

附图4:

FCK-821微机测控装置系统接线示意图。

附图5:

FCK-822微机测控装置系统接线示意图。

附图1:

FCK-820系列微机测控装置外形尺寸图、开孔尺寸图、插件布置图

附图2:

FCK-821微机测控装置接线端子图。

附图3:

FCK-822微机测控装置接线端子图。

附图4:

FCK-821微机测控装置系统接线示意图。

附图5:

FCK-822微机测控装置系统接线示意图