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1、综合测控装置技术说明书FN841FN-841综合测控装置技术说明书 上海方能电力工程设备有限公司2009年2月目 录1. 概述 11.1 适用范围 11.2 功能配置 11.3 装置特点 22. 技术参数 32.1 环境参数 32.2 额定参数 32.3 主要技术指标 42.3.1测量精度 42.3.2 时间定值指标 42.3.3 同期功能指标 42.4接点容量 42.5 绝缘性能 42.6 机械性能 52.7 电磁兼容 52.8 通信接口 63 装置结构和硬件 73.1装置结构 73.2 装置硬件 94 原理 184.1原理概述 184.2同期功能 184.3遥控出口配置 214.4异常检测

2、 225. 整定说明 245.1 参数设置 245.2 定值整定 275.3 控制字位定义表 275.4 软压板清单及说明 296. 装置型号配置 307. 标准配置装置端子图 311. 概述1.1 适用范围FN-841综合测控装置适用各种电压等级，实现一个间隔单元内一路断路器和多个电动刀闸的控制及间隔内的电气测量，具有遥测、遥控、遥信、事件记录和线路同期合闸等功能。1.2 功能配置FN-841综合测控装置功能配置见表1.1功能配置控制功能1路断路器控制3路电动刀闸控制2路扩展电动刀闸控制选配磁保持合后、分后位置信号选配测量功能一个间隔单元测量（5路电压Ua、Ub、Uc、Ux、3U0，4路电流

3、IA、IB、IC、3I0，功率、频率、积分电度）8路直流量测量选配113次谐波测量选配遥信19路遥信采集及防抖同期功能手合及遥合同期其他功能完整的操作回路（直流或交流）选配扩展开入开出功能（6路开入4路开出）选配智能开出功能（10路开出）选配智能开入功能（21路开入）选配智能开入开出功能（12路开入6路开出）选配录波网络打印通讯表1.1 FN-841综合测控装置功能配置1.3 装置特点 模块化的软件设计思路，使保护功能配置灵活，可满足用户的不同需求。 自适应的操作回路，用户不用关心断路器的跳合闸电流，方便生产及工程设计。 装置采用4U标准机箱，流行的模块化后插拔式结构，电路设计通用性强，互换性

4、好，可维护性好，技术升级方便。主板CPU引入最先进的工业实时多任务操作系统，具备良好的软件平台，采用开放式规约库形式，大大提高互联能力。 装置采用多级隔离和良好的屏蔽措施，从机箱到印制板的设计及器件的选择上都充分考虑了各种抗干扰措施；成熟的表面贴装技术的应用，生产过程严格遵循ISO9000:2000版程序要求，使得整机具有优异的电磁兼容性能和现场运行的高可靠性，组屏不需任何外部抗干扰措施，简化了设计和运行维护。 完善的故障录波功能，装置可以录取故障前三个周波和故障处理全过程的开关量数据，并且忠实记录保护动作时刻的整定值，与后台监控系统配合，或使用专门调试分析软件，可以对故障的情况进行有效的分析

5、，并可实现故障过程再现和事故反演。 远动测试功能，能实现遥信对点、SOE事件自动触发。 远方定值召唤、修改功能。 远方、就地信号复归功能。 高分辨率人性化人机界面，图形式全中文显示界面和全程在线帮助系统，显示内容丰富直观友好。 全中文信息打印，灵活的就地/远方打印输出模式选择，使得现场调试、运行更加方便，装置运行动作情况一览无余。2. 技术参数2.1 环境参数正常工作温度：-5+40极限工作温度：-1055存储温度： -2570相对湿度： 595无凝露海拔高度： 03000m2.2 额定参数直流电源：220V，110V 允许偏差: +15，-20交流电流：5A，1A （额定电流In）交流电压：

6、100V/频 率：50Hz过载能力：电流回路： 1.2倍额定电流，连续工作 20倍额定电流，允许1s 电压回路： 1.2倍额定电压，连续工作 2.0倍额定电压，允许1s功 耗：交流电流：0.5VA/相（In=5A） 0.1VA/相（In=1A）交流电压：0.5VA/相直 流：正常时小于20W 动作时小于30W开关量和状态量输入电压：DC220V/DC110VGPS对时输入电平 ：RS485差分电平2.3 主要技术指标2.3.1测量精度测量电流、电压： 0.2级功率及功率因数： 0.5级积分电度： 1级事件分辨率： 1ms频率： 0.01Hz2.3.2 时间定值指标动作时间：不大于20ms2.3

7、.3 同期功能指标 频差闭锁定值整定范围： 0.01Hz 2.00Hz 角差闭锁定值整定范围： 0.50 60.0 压差闭锁定值整定范围： 1.00V 20.0V 频差加速度定值整定范围： 0. 1Hz/s 2.00Hz/s 断路器合闸时间定值整定范围： 0.01s 2.00s 同期整组复归时间定值整定范围： 0.10s 120.0s2.4接点容量信号接点容量：允许长期通过电流8A，切断电流0.3A（DC220V，V/R 1ms）其它辅助继电器接点容量：允许长期通过电流5A，切断电流0.2A（DC220V，V/R 1ms）2.5 绝缘性能2.5.1 绝缘电阻装置的带电部分和非带电部分及外壳之间

8、以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各等级的各回路绝缘电阻不小于100M。2.5.2 介质强度在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，电压2000V历时1Min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。2.5.3 冲击电压在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受1.2/50s的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。2.5.4 耐湿热性能装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验。最高试验温度+40、最大湿度

9、95，试验时间为48小时，每一周期历时24h的交变湿热试验，在试验结束前2小时内根据2.5.1的要求，测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5M，介质耐压强度不低于2.5.2规定的介质强度试验电压幅值的75。2.6 机械性能机箱结构尺寸：240mm（深）241.3mm（宽）177.8mm（高），嵌入式安装；机械振动：装置能承受GB/T 11287-2000中3.2.2规定的严酷等级为I级的振动能力试验；机械冲击：装置能承受GB/T 145371993中4.2.2规定的严酷等级为I级的冲击能力试验；碰 撞：装置能承受GB/T 14537-199

10、3中4.3规定的严酷等级为I级的碰撞试验。2.7 电磁兼容辐射电磁场干扰试验符合国标：GB/T 14598.9的规定；快速瞬变干扰试验符合国标：GB/T 14598.10的规定；脉冲群干扰试验符合国标：GB/T 14598.13的规定；静电放电试验符合国标：GB/T 14598.14的规定；浪涌（冲击）抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.5的规定；射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.6的规定；工频磁场抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.8的规定；脉冲磁场抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.9的规定。2.8 通信接口装置有以下通信接口：两个RS-485

11、通信接口 (可选光纤或双绞线接口) ，通信速率可以整定；一个标准的10M/100M以太网接口（可选RJ45或光纤以太网接口）；一个可选配的10M/100M以太网接口（可选RJ45或光纤以太网接口）；一个打印接口，RS-232方式，通信速率可整定。通信规约可选择为电力行业标准DL/T667-1999(idt IEC60870-5-103)、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约。3 装置结构和硬件3.1装置结构 装置采用符合IEC60297-3的高度为4U、19/2英寸机箱。装置为整体嵌入式安装，后接线方式。装置结构以及安装开孔尺寸见图3.1。图3.1 装置外形尺寸及安装

12、开孔尺寸3.2 装置硬件装置最大可容纳7个插件，从左到右编号依次为1X7X。插件布置见图3.2.1。 图3.2.1 FN-841综合测控装置插件布置图3.2.1 电源插件图 3.2.2 电源插件端子接线图装置编号1X插件为电源插件，保护装置的电源从106端子(直流电源220V/110V +端)、108端子(直流电源220V/110V -端)至内部DC/DC转换器，输出24V、12V、5V，几组工作电压均相互隔离。模块本身配备有完善的电源保护功能（欠压、过压、过流、过功率等）以防止电源故障造成装置损坏。装置端子103、104为电源消失输出，常闭空接点，装置电源故障或电源输入消失后闭合，正常时断开

13、。屏蔽地为装置的接地点，必须将该端子可靠接至接地铜排。3.2.2 备用1插件装置编号2X插件对标准配置是备用插件,装置内部为空插件。可配置为操作回路插件（CZ）、智能直流插件（DC）、智能开入插件（DI）、智能开出插件（DO）、智能开出插件（DIO）中的一种插件。图 3.2.3 备用1插件配置图当配置为CZ插件时，16 、18和17 、18为跳闸位置、合闸位置信号；19、22为控制回路断线信号接点，可用于中央信号。断路器操作回路中跳合闸直流电流保持回路，可自适应0.2A 8A，不需要更换插件。图 3.2.4 操作回路插件原理图智能开入插件支持21路开入，端子222为开入公共端。智能开出插件支持

14、10路开出，其中开出09为两付接点开出，其余为一付接点开出。智能开入开出插件支持6路开出（3个对象）12路开入。智能直流插件最多8路直流输入：6路5V/1V直流电压或420mA直流电流和2路热电阻输入，具体路数由功能配置决定。端子定义如下：端子201、202、221、222为信号屏蔽地；端子203、204为第一路直流输入；端子205、206为第二路直流输入；端子207、208为第三路直流输入；端子209、210为第四路直流输入；端子211、212为第五路直流输入；端子213、214为第六路直流输入；端子215217为第一路热电阻输入；端子218220为第二路热电阻输入注：1智能直流插件跳线说明

15、JP201JP206：确定直流通道输入类型，12短接：直流电流，23短接：直流电压。JP3：直流插件的地址标识，缺省为12短接。装置使用一块智能直流插件时，JP3使用12短接；装置使用两块智能直流插件时，其中一个插件使用12短接，另一插件使用23短接。2. 信号电缆选型与铺设要求信号电缆的选型与合理铺设可以有效地减少外部环境对信号的干扰以及各种电缆之间的相互干扰。对于热电阻信号，必须采用屏蔽电缆，有条件时最好采用屏蔽双绞电缆；对于05V、15V、420mA、020mA等信号，尽可能采用屏蔽电缆。严禁同一信号的几芯线分布在不同的几条电缆中（如三线制的热电阻）。信号电缆铺设时，在有条件的场合，信号

16、电缆和电源电缆应采用不同线槽走线，或尽可能相互远离，当这二种电缆无法满足分开走线要求时，它们必须都采用屏蔽电缆（或屏蔽双绞电缆）。3.2.3 通用开出插件图 3.2.5 通用开出插件输出端子图装置3X插件为通用开出插件，本插件为遥控功能开出逻辑插件。出口1出口9为空接点开出；装置故障开出为电保持信号开出；告警为磁保持信号开出；当装置故障开出时同时驱动告警开出和切除出口19的24V，以防止遥控误出口；中央信号的几组接点均需按信号复归按键或接收到远方信号复归命令才返回。3.2.4 备用2插件装置编号4X插件对标准配置是备用插件，装置内部为空插件。可选配置为6路开入4路开出插件（DIO1插件）、6路

17、开入4路开出（DIO2插件，4路带磁保持的开出用于监视断路器的合后、分后位置）、智能开入DI插件、智能开出DO插件、智能开入开出DIO插件中的一种插件。当备用2配置DIO1插件或DIO2插件，如果备用1配置CZ插件，则DIO1插件或DIO2插件上的6路开入自动切换到CZ插件上用于监视断路器信号，端子401406不能再外接任何开入信号；如果备用1没有配置CZ插件，则DIO1插件或DIO2插件上的6路开入可以用作一般遥信开入，也可以用作断路器的监视信号输入。401做一般开入使用为遥信20，可以复用为跳闸位置信号输入。402做一般开入使用为遥信21，可以复用为合闸位置信号输入。403做一般开入使用为

18、遥信22，可以复用为合后位置信号输入。404做一般开入使用为遥信23，可以复用为联跳信号输入。405做一般开入使用为遥信24，可以复用为合闸闭锁信号输入。406做一般开入使用为遥信25，可以复用为跳闸闭锁信号输入。智能开入插件支持21路开入，端子422为开入公共端。智能开出插件支持10路开出，其中开出09为两付接点开出，其余为一付接点开出。智能开入开出插件支持6路开出（3个对象）12路开入。图 3.2.6 备用2插件配置图3.2.5 保护主板插件装置编号5X插件为保护主板插件，它是装置的核心插件，完成所有功能。图 3.2.7 保护主板插件开入端子接线图本装置开入为强电(DC220V或DC110

19、V)开入，501端子为开关量电源监视，接遥信电源的正端，用于监视开入电源是否正常，也可以复用为一般遥信19输入。522端子为开入公共端，与220V或110V开入电源负端相连。端子508519除了可以用作一般遥信开入外，还可以复用为其他功能的开入，通过测控参数中的控制字进行配置。508做一般开入使用为遥信07，可以复用为刀闸5位置信号输入。509做一般开入使用为遥信08，可以复用为刀闸4位置信号输入。510做一般开入使用为遥信09，可以复用为刀闸3位置信号输入。511做一般开入使用为遥信10，可以复用为刀闸2位置信号输入。512做一般开入使用为遥信11，可以复用为刀闸1位置信号输入。513做一般

20、开入使用为遥信12，可以复用为闭锁操作信号输入。514做一般开入使用为遥信13，可以复用为HWJ信号输入。515做一般开入使用为遥信14，可以复用为TWJ信号输入。516做一般开入使用为遥信15，可以复用为手合同期信号输入。517做一般开入使用为遥信16，可以复用为手动信号输入。518做一般开入使用为遥信17，可以复用为同期投入压板输入。519做一般开入使用为遥信18，可以复用为弹簧未储能信号输入。520检修状态有效时，将屏蔽记录的上传功能。521为远方遥控的控制允许信号。 3.2.6 管理主板插件图 3.2.8 管理主板端子接线图装置6X插件为管理主板插件。它实现内部系统的管理、人机接口以及

21、同综合自动化系统的通讯功能。端子601、602为第一个RS485口通讯端子，601接RS485的A或端，602接RS485的B或端。端子604、605为第二个RS485口通讯端子，604接RS485的A或端，605接RS485的B或端。端子603 为两个RS485口通信信号地端子，一般不接。端子606、607为GPS对时输入端子，一般为RS485差分信号输入，606接GPS正极性端，607接GPS负极性端。端子608610为串行打印接口端子，608为打印输入信号，609为打印输出信号， 610为打印信号地，必须与打印机的信号地相连。本插件标准配置还提供一个10M/100M以太网接口（可选RJ4

22、5或光纤以太网接口），可用于与监控或保护信息管理系统相连。此外，也可以根据需要扩展第二个10M/100M以太网接口（可选RJ45或光纤以太网接口）。3.2.7 互感器板插件装置7X插件为互感器插件，包含测量所需的电流、电压变换器。端子701、702为测量A相电压输入，701为正极性，702为负极性。端子703、704为测量B相电压输入，703为正极性，704为负极性。端子705、706为测量C相电压输入，705为正极性，706为负极性。端子707、708为测量3U0电压输入，707为正极性，708为负极性。端子709、710为测量Ux电压输入，709为正极性，710为负极性。端子713、714

23、为测量A相电流输入，713为正极性，714为负极性。端子715、716为测量B相电流输入，715为正极性，716为负极性。端子717、718为测量C相电流输入，717为正极性，718为负极性。端子719、720为测量3I0电流输入，719为正极性，720为负极性。端子711、712，721726为空。交流插件中电流输入，按额定电流可分为1A、5A 两种，订货时请注明，投运前注意检查。4 原理4.1原理概述该装置主要功能是实现对一个间隔单元的遥测、遥控、遥信及线路同期功能，本节意在说明装置的基本原理。4.2同期功能FN-841综合测控装置的同期功能用于需要同期的手合及遥合操作，可实现一条线路的同

24、期合闸。4.2.1 线路抽取电压选取本装置的线路抽取电压Ux可以接任意相电压和线电压，通过定值表中的控制字KG.0、KG.1、KG.2进行整定，如表4.1所示：KG.2KG.1KG.0相别000Ua001Ub010Uc011Uab100Ubc101Uca110未定义111未定义表4.1 线路抽取电压选择当同期功能投入（同期投入压板投入，并且配置测控参数控制字2的第11位为“遥信17同期投入”）并且检同期软压板或检无压软压板投入时，如果母线电压正常(三相线电压均大于70V)，而线路抽取电压Ux异常(线电压小于30V或相电压小于17V)，延时10s装置报“线路抽取电压异常”告警，同期放电并且闭锁同

25、期功能。该功能可由TV异常检测控制字投退。4.2.2 同期启动 当同期功能投入（同期投入压板投入，并且配置测控参数控制字2的第11位为“遥信17同期投入”）时，如果检测到手合同期信号输入或遥控对象1的遥控合闸命令则同期起动；如果同期功能没有投入，遥控合闸跟普通遥合一样，但手合同期不会被执行。4.2.3 同期充电为防止手合于故障，开关跳开后手合开入未消失前再次合于故障上，设同期充电计数器，充电条件满足10 s后置充电完成标志，开放同期功能。同期充电的闭锁条件：1 手合同期开入存在持续60s以上；2 手合(遥合)充电未完成时有手合同期开入或遥合命令；3 手合(遥合)同期动作；4 控制回路异常；5

26、弹簧未储能告警；6 合闸闭锁告警7 跳闸闭锁告警8 线路抽取电压异常上述条件不满足，断路器跳位或三相无流，同期充电定时器开始计时。 图4.1 同期充电逻辑图4.2.4 同期方式选择同期可选用检无压和检同期两种检定方式，这两种方式分别通过检无压软压板和检同期软压板来控制。当检无压和检同期都退出时，判为自动满足同期条件；若检无压和检同期同时投入，则先检无压，当检无压不成功再进行检同期。线路无压或母线三相无压均认为无压条件满足。如果选用检同期方式，装置自动识别是同频并列还是差频同期：当频差小于0.03Hz（内部定值，可以修改）则认为是同频并列，此时如果没有压差闭锁并且相位差（不考虑导前角的影响）小于

27、角差闭锁定值（角差闭锁控制字投入）则发同期合闸命令；如果频差大于或等于0.03Hz则认为是差频同期，此时如果没有频差闭锁、频差加速度闭锁、压差闭锁等，并且相位差（考虑导前角的影响）小于0.5度（内部定值，可以修改）则发同期合闸命令。4.2.5 同期闭锁检同期合闸具有频差闭锁、压差闭锁、角差闭锁、频差加速度闭锁等功能，这些闭锁功能均通过控制字进行投退，其中差频同期时角差需要考虑导前合闸角的影响，导前角可通过下式计算得到：式中：为频差 断路器合闸时间 为频差加速度当母线和线路的角差满足|-|0.5度时发合闸指令。4.2.6 同期整组复归同期合闸应在同期整组复归时间内完成，超过整组复归时间后，同期条

28、件还不能满足，则取消同期操作，直到接收到新的同期命令。4.2.7同期逻辑图图4.2 同期功能逻辑图 注：当在配置了有同期功能时，遥控1的合闸出口固定为断路器的同期出口，手合同期出口、遥合同期出口用的是同一个出口；当没有配置同期功能时，手动合闸时应该将KK把手的合闸接点直接接入操作回路中，工程设计时应注意。4.3遥控出口配置FN-841综合测控装置不带智能开出板时最多可以支持13个遥控出口，6个遥控对象，每个遥控对象的合出口和分出口可以配置到13个出口中的任意出口上，但不能同时复用（即已经配置到某遥控对象上的出口不能再配置到其他遥控对象上）。每个遥控对象有4个配置参数即合脉冲宽度、分脉冲宽度、合

29、出口配置、分出口配置。每个出口配置对应一个16位的控制字，每一位对应一个出口，目前只使用了D0D12位，D13D15备用。出口默认配置如表4.2所示：件元护保位号口出应对 D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0出口13出口12出口11出口10出口9出口8出口7出口6出口5出口4出口3出口2出口1遥控1合出口配置0000000000001遥控1分出口配置0000000000110遥控2合出口配置0000000001000遥控2分出口配置0000000010000遥控3合出口配置0000000100000遥控3分出口配置0000001000000遥控4合出口配置0000010000000遥控4分出口配置0000100000000遥控5合出口配置0000000000000