ZX8650馈线自动化终端装置FTU使用说明书Word格式.docx

1、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，

2、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、RS

3、232/485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.

4、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

5、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

6、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/100V 50Hz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），

7、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：+24VSOE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: 500V DC3.2.5遥控输出方式：继电器常开接点接点容量：AC250V,5A；DC30V,5A3.2.6 整机功耗 单个模块功耗不大

8、于10VA3.2.7 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-T RJ45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 2100/1300 Hz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 10-5v光以太网传输速率 10M BPS比特差错率 10-10转换接口

9、ST/PC-ST/PCv双环自愈光纤比特差错率 10-10转换接口 FC/PC-FC/PCv无线电台传输速率 1200，2400，4800，9600BPS3.3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20M（正常条件下测试）和1.5M（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

10、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：8kV3.4.3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：（10.1）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

11、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： 10100无凝露大气压力： 70kPa106kPa 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

12、、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OEM FTU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：41 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

13、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

14、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4-34.1.1 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

15、（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94.1.3 主控模块接口说明主控模块外部接口如图4-4： 图4-4X4，X7串行通信口（X7为备用扩展）引脚定义见表4-4X11网络口引脚定义见表4-5X12电流输入端子引脚定义见表4-6X135V电源输入端子引脚定义见表4-9X14电压、直流采集及遥控接线端子引脚定义见表4-7X15遥信及24V电源接线端子引脚定义见表4-8 表4-4 表4-5TX+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

16、功能IAIA相电流流进IAOA相电流流出IBIB相电流流进IBOB相电流流出ICIC相电流流进ICOC相电流流出表4-7UAA相电压UBB相电压UCC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10KG1H211KG1F1第一路分闸 遥控继电器常开接点输出12KG1F213KG2H1第二路合闸 遥控继电器常开接点输出14KG2H215KG2F1第二路分闸 遥控继电器常开接点输出16KG2F2表4-8YX1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

17、YX6第6路遥信YX7第7路遥信YX8第8路遥信24V电源正VSS24V电源地表4-9VCC 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

18、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。44 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

19、子序号端子名称端子功能说明模块左侧端子FGNC主电AC220V备300V-+放电右池电池投运27.6V5V/2A5V/1A13.8V脉冲状态信号接口活化故障欠压17市电18COM4.4.3 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

20、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

21、状态V1V4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