2024年1月10日发(作者:郭明珠)
DTI-806综合智能接口
技术说明书
许继电气股份有限公司
XJ ELECTRIC CO.,LTD.
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当产品与说明书不符时,请以实际产品为准。
2011.12第一次印刷
0
目 录
1
概述 ..................................................................................................................................... 1
1.1
1.2
1.3
2
应用范围 .................................................................................................................. 1
产品特点 .................................................................................................................. 1
工程应用 .................................................................................................................. 2
技术参数 ............................................................................................................................. 3
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
基本数据 .................................................................................................................. 3
环境条件 .................................................................................................................. 4
绝缘性能 .................................................................................................................. 4
电磁兼容 .................................................................................................................. 5
机械性能 .................................................................................................................. 6
寿命 .......................................................................................................................... 6
3
产品功能介绍 ..................................................................................................................... 7
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
状态采集功能 .......................................................................................................... 7
控制功能 .................................................................................................................. 7
逻辑闭锁功能 .......................................................................................................... 8
合并器功能 .............................................................................................................. 8
对时功能 .................................................................................................................. 8
通讯功能 .................................................................................................................. 8
记录功能 .................................................................................................................. 9
装置检修功能 .......................................................................................................... 9
装置自检功能 .......................................................................................................... 9
4
装置硬件结构及典型接线 ............................................................................................... 11
4.1
4.2
4.3
4.4
结构与安装 ............................................................................................................ 11
告警灯示意 ............................................................................................................ 11
背端子示意图 ........................................................................................................ 12
插件说明 ................................................................................................................ 14
5
附录A 配置工具使用说明 .............................................................................................. 18
5.1
5.2
5.3
配置工具连接 ........................................................................................................ 18
装置配置 ................................................................................................................ 18
装置报告 ................................................................................................................ 20
6
附录B 过程层配置表 ...................................................................................................... 22
6.1
6.2
GOOSE接收配置 .................................................................................................. 22
GOOSE发送配置 .................................................................................................. 23
7
附录C IEC61850-9-2LE规约 ......................................................................................... 24
7.1
7.2
输出帧格式 ............................................................................................................ 24
SMV系数整定 ...................................................................................................... 26
8
附录D 采样值同步机制 .................................................................. 错误!未定义书签。
1
1 概述
1.1 应用范围
DTI-806综合智能接口(以下简称装置)适用于电力系统500 kV及其以下电压等级各种开关间隔,包含敞开式断路器和组合高压电器,其中分相断路器使用DTI-806/F,三相断路器间隔可采用DTI-806/S,装置主要基于GOOSE服务完成该间隔内断路器以及与其相关隔离刀闸、接地刀闸和快速接地刀闸的操作控制和状态监视,采集常规互感器的模拟量,并按DL/T 860.92(91)-2006规约转换成以太网数据通过光纤输出到过程层网络或相关的智能电子设备。
装置属于数字化变电站中过程层设备,完全满足变电站数字化的要求。
注:国际上主流电力供应商在执行IEC61850-9-2标准过程中,形成的实例化标准,即IEC61850-9-2LE。
1.2 产品特点
综合的装置功能
装置基于国网标准点对点设计,集成一个间隔过程层装置所有功能,可实现了GOOSE、SV、IEEE 1588功能,实现一个间隔只需配置一台装置,最大程度地实现了信息的共享,方便装置功能扩展,节约安装空间,使整站网络结构清晰。
强大的合并器功能
合并器功能配置灵活,可满足多种配套方案:支持传统互感器电压或电流采集,满足多种互感器的配套方案,支持点对点SV发送;支持多种对时方式,包括B码、IEEE 1588,对时均采用双输入冗余方式,提高装置对时的可靠性。
安全的智能接口功能
智能单元部分采用“DSP+FPGA”硬件框架,最重要的出口回路设计两个完全独立的硬件回路分别控制出口电源和驱动继电器,能够有效防止DSP或FPGA任一错乱导致误动作的问题发生。软件设计采用逻辑双CPU,两套完全独立的数据缓冲区、逻辑处理模块,完全可实现2个物理CPU的功能,杜绝了强干扰环境可能导致软件运行错乱而产生误动作的问题发生。
快速灵敏的响应速度
设备从接收到跳闸GOOSE到开出继电器动作,延时≤5 ms,大大提高了设备反应速度,克服了数字化改造后,保护动作到切除故障时间有所增大的问题。
强抗干扰能力
软硬件设计上充分考虑过程层相对恶劣的运行环境,采取4U全封闭机箱,整体面板,强弱电严格分开,装置的抗干扰能力、抗震动能力大大提高,对外的电磁辐射也满
1
足相关标准,完全满足户外柜安装需要。
完善的自检功能
除提供完善的自检功能(包括出口继电器线圈自检、开入光耦自检、控制回路断线自检、断路器位置不对应自检、定值自检、程序CRC、电源等自检项目)外,充分考虑全数字化改造后,开关量、控制量采用光纤网络传输带来的误动和拒动问题,提供详尽GOOSE自检机制。
1.3 工程应用
DTI-806配置模拟量采集和合并功能、分相断路器控制输出触点和刀闸控制输出触点以及多路开关量输入,常用于线路间隔。
330 kV及以上电压等级断路器间隔对过程层设备双配置要求:由2台综合智能接口构成,如图1-3-1。
控控控控控控控控A控控控控控BDSCB控控控A控B控C控TQ2控控HQ 控控控控控控控控控/控控控控控控DE/ES控控ESCBESDTI-806(B)GS控SV控1588GS控SV控控控控控控控TQ1控控HQ 控控控控控控DSDSDTI-806(A)GS控SV控控控GS控SV控1588
图1-3-1 过程层综合智能接口双配置示意图
2
2 技术参数
2.1 基本数据
a) 额定数据
额定交流电压Un:100V;
额定交流电流In:5A或1A(订货注明);
额定直流电压:DC220 V或110 V(正常工作范围80 %~115 %);
跳闸保持电流:0.25 A~4 A(订货注明);
合闸保持电流:0.25 A~4 A(订货注明)。
b) 触点性能
操作回路的出口触点在电压不大于250 V,电流不大于0.5 A,时间常数为5 ms±0.75 ms的直流有感负荷电路中,断开容量为50 W,长期允许通过电流为5 A;
信号触点在电压不大于250 V,电流不大于0.5 A,时间常数为5 ms±0.75 ms的直流有感负荷电路中,断开容量为30 W,长期允许通过电流为3 A。
c) 过载能力
交流电流回路:长期运行--2In、10s--10In;1s--40In;
交流电压回路:1.5Un连续工作。
d) 采样精度
电流互感器测量级:0.2;
电流互感器保护级:5P30;
电压互感器测量级:0.2;
电压互感器保护级:3P。
e) 开关状态量
输入电压:DC220 V/110 V;
分辨率:≤1 ms。
f) 开关量输出
DTI-806/F为分相断路器跳A/B/C,合A/B/C输出;
DTI-806/S为三相断路器跳,合输出;
测控跳闸、合闸输出;
分合7台刀闸出口;
断路器分闸动作延时:≤5 ms(包括继电器固有时间);
断路器合闸和刀闸动作延时:≤10 ms(包括继电器固有时间)。
g) 以太网接口
3
光纤以太网接口×2:带宽10 M/100 M,62.5/125 um多模光纤,光波长1270 nm~1380 nm(典型值1308 nm),ST接口,传输距离:1 km,接收灵敏度 -30 dbm,支持IEC
61588-2009(IEEE1588-2008)PTP协议;
电气调试口×2:带宽10 M/100 M,RJ45;
h) FT3接口
光纤接收串口:波特率≤5 M,62.5/125 um多模光纤,光波长820 nm~860 nm(典型值850 nm),ST接口,传输距离:1 km,接收灵敏度 -30 dbm。
i) 同步基准接入
光纤接收串口×2: 62.5/125 um多模光纤,光波长820 nm~860 nm(典型值850 nm),ST接口,传输距离:1 km,接收灵敏度 -30 dbm,对时精度≤1 us。
j) 功率消耗
交流电压回路:不大于0.5VA/相(额定电压下);
交流电流回路:不大于1VA/相(In=5A);
直流回路:装置工作时≤30 W、装置动作时:≤50 W。
k) 重量
单个装置 ≤10 kg。
2.2 环境条件
a) 工作温度:-25 ℃~+55 ℃环境下装置正常运行,保证各项性能指标符合要求注。
注:-40 ℃环境下装置保证冷启动。
b) 储存温度:-40 ℃~+85 ℃
c) 相对湿度:5 %~95 %;
d) 大气压力:80 kPa~110 kPa。
2.3 绝缘性能
a) 绝缘电阻
装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准试验条件下,不小于100 MΩ。
b) 介质强度
装置的导电部分对外壳或外露的非导电金属之间,以及电气上无联系的各带电的导电电路之间,能耐受交流50 Hz,电压2 kV(有效值),历时1 min试验,而无绝缘击穿或闪络现象。
c) 冲击电压
装置的导电部分对外壳或外露的非导电金属之间,以及电气上无联系的各带电的导电电路之间,在规定的试验条件下,能耐受幅值为5 kV的冲击电压波形为标准雷电波
4
的短时冲击检验。
d) 耐湿热性能
能承受GB/T 7261-2008中9.4规定的湿热试验。试验温度为+40 ℃±2 ℃,相对湿度为(93±3)%,试验持续时间为48 h(每一周期为24 h)。在试验结束前2h内,测量各导电回路对外露非带电导电部位及外壳之间,电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻,其绝缘电阻不应小于10 MΩ;介质强度不低于2.3b)中规定的介质强度试验电压值的75 %。
2.4 电磁兼容
2.4.1 抗扰度要求
a) 静电放电干扰试验:应能承受GB/T 17626.2-2006规定的严酷等级为Ⅳ级的静电放电干扰。
b) 射频电磁场辐射抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.3-2006规定的严酷等级为Ⅲ级的的辐射电磁场骚扰。
c) 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.4-2008规定的严酷等级为Ⅳ级的电快速瞬变脉冲群干扰。
d) 浪涌抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.5-2008中规定的严酷等级为Ⅳ级的浪涌骚扰。
e) 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.6-2008规定的严酷等级为Ⅲ级的射频场感应传导骚扰。
f) 工频磁场抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.8-2006规定的严酷等级为Ⅴ级的工频磁场干扰。
g) 脉冲磁场抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.9-1998规定的严酷等级为Ⅴ级的脉冲磁场干扰。
h) 阻尼振荡磁场抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.10-1998规定的严酷等级为Ⅴ级的阻尼振荡磁场干扰。
i) 电压暂降、短时中断和电压变化试验:应能承受GB/T 17626.11-2008中规定电压中断为50 ms的干扰试验。
j) 振荡波抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.12-1998规定的严酷等级为Ⅲ级的阻尼振荡波干扰。
2.4.2 电磁发射试验要求
装置电源端口应符合GB/T 14598.16-2002中4.1规定的传导发射限值,按GB/T
14598.16-2002中4.1的电磁发射限值评定试验结果。
5
2.5 机械性能
a) 振动:装置能承受GB/T 11287-2000规定的严酷等级为1级的振动试验。
b) 冲击:装置能承受GB/T 14537-1993规定的严酷等级为1级的冲击试验。
c) 碰撞:装置能承受GB/T 14537-1993规定的严酷等级为1级的碰撞试验。
2.6 寿命
a) 电寿命:装置输出触点电路在电压不超过250 V,电流不超过0.5 A,时间常数为5 ms±0.75 ms的负荷条件下,产品能可靠动作及返回1 000次;
b) 机械寿命:装置输出触点不接负荷,能可靠动作和返回10 000次;
c) 整机MTBF时间大于50 000小时,使用寿命大于12年。
6
3 产品功能介绍
3.1 状态采集功能
装置提供经光电隔离的空触点开入,最大提供84路,用于本间隔内开关位置和一次设备告警信息的采集和监视。信号采集回路具有防止接点抖动的能力,消抖时间可通过定值整定。
同时装置提供温湿度监测功能,可通过CPU板上的传感器采集温湿度,传感器的安装位置靠近CPU后面板,或通过电源插件的2路直流采集功能采集外部温湿度传感器的直流量,0-5V或4-20ma可选,直流采集后的值计算后通过GOOSE上送,参数可通过定值整定。
U1直流一次值计算公式:(U2Oupmin)(InpmaxInpmin)InpminOupmaxOupmin
其中:U1——原始一次值;U2——直流二次值;Inpmin——输入最小值;
Inpmax——输入最大值;Oupmin——输出最小值;Oupmax——输出最大值。
以上信息均通过GOOSE上送。
3.2 控制功能
3.2.1 支持接收、解析保护或测控等智能设备发出的分合GOOSE信息,经由装置解析判断后,驱动开出触点,实现断路器和刀闸控制功能;
3.2.2装置设有手动跳闸、测控跳闸、分相/三相跳闸继电器(具有保持功能),当手动跳闸或保护测控动作跳闸时,跳闸回路可向断路器跳闸线圈发出跳闸命令,使断路器跳闸;当手动合闸或保护测控动作合闸时,产品可向断路器合闸线圈发出合闸命令,使断路器合闸;
3.2.3 装置提供不经附加判据直接启动跳闸回路,启动功率大于5 W,动作电压为55 %~70 %额定电压,额定电压下动作时间为10 ms~25 ms,并具有抗220 V工频电压干扰的能力;
3.2.4 装置设有合闸位置继电器,分别经跳闸回路对断路器合闸位置进行监视;设有跳闸位置继电器,能对断路器跳闸位置进行监视;
3.2.5 装置设有气压和液压监视闭锁回路,提供压力降低禁止重合闸、压力降低禁止合闸、压力异常跳闸、压力异常禁止操作继电器实现对跳闸回路和合闸回路的闭锁功能。也可根据工程需要取消闭锁回路,选取机构本体的闭锁回路;
3.2.6 装置提供重合闸压力监视继电器信号给微机保护或重合闸装置,而装置本身不具有重合闸闭锁功能;
7
3.2.7 提供1~7台刀闸分合控制、电源控制、逻辑闭锁控制功能;
3.2.8 装置不提供防跳回路,防跳功能由断路器机构本体实现。
3.2.9 装置提供5个备用常开出口,每个出口可有两个GOOSE控制输入。
3.3 逻辑闭锁功能
3.3.1 控制电源开出
为了保证控制出口的安全性,装置除了提供具有公共端的合闸分闸触点外,还提供独立的内部触点控制开出的电源,确保装置异常时,分合开出的可靠性。
3.3.2 防误操作闭锁逻辑
接收GOOSE通道中逻辑闭锁命令,驱动7路常闭触点,最大可满足7台刀闸的闭锁逻辑需求。设置有逻辑闭锁压板,作为逻辑闭锁功能投退使用。
3.4 合并器功能
3.4.1 模拟量采集
装置提供3种交流插件,分别可实现11路电流通道采集和1路电压通道采集、6路电压通道采集和6路电流通道采集、9路电流通道采集和3路电压通道采集。
3.4.2 SMV输出
装置根据接收的对时信号将从采集器接收的原始采样数据合并同步后转换为DL/T
860.92-2006 SMV数据,最大支持24个模拟量通道。装置的同步机制详见附录D。
3.4.3 电压切换
装置提供最多3段母线的电压切换功能,电压切换靠刀闸1-3的合位完成逻辑,实现逻辑如下表。
位置 3个刀闸合位全为0
结果 输出电压为0
刀闸1(2、3)合位为1 3个刀闸存在两个及以上刀闸合位
输出电压为1(2、3)母电压 输出电压保持原状态
3.5 对时功能
支持IEC 61588或B码(DC)对时方式,对时硬件接口均为冗余配置;
事件时标精度:≤1 ms;
采样同步精度:≤1 μs。
3.6 通讯功能
装置适用于符合DL/T 860标准的全智能变电站,提供GOOSE报文收发和SMV数据发送功能。
8
3.7 记录功能
3.7.1 事件顺序记录
按时间顺序记录通用开入变位、来自过程层网络的GOOSE信息,包含时刻、GOOSE命令来源等信息。
3.7.2 异常告警记录
详细记录装置自检告警信息。
3.7.3 记录容量
可循环记录不小于200次事件和告警信息。
3.8 装置检修功能
装置提供两个检修压板,分别为GS检修压板和SV检修压板(压板消抖时间固定为2秒),可实现GOOSE和SV分别检修,功能描述如下:
装置GS检修压板投入后,装置所有发送的GOOSE报文的品质Q及GOOSE帧头中的测试位Test置位;在对断路器或刀闸控制时,装置将接收的GOOSE报文中的Test位与装置自身的检修压板状态进行比较,只有两者一致时才视作为有效进行处理或动作。当二者不一致时,视为“测试”状态。此时,装置将上送“保护测试跳”或“保护测试合”或“测控测试操作断路器”或“测控测试操作刀闸”GOOSE,同时装置的相关指示灯将闪烁,见4.2告警灯示意,提示试验人员:装置已正确收到某IED发出的控制命令,但由于检修原因并未实际驱动动作触点。
装置SV检修压板投入后,装置所发送的SV状态为TEST状态;当本装置的GOOSE检修和SV检修不一致时,电压切换逻辑保持原状态。
3.9 装置自检功能
装置自检功能包括开出回路、程序、电源、对时、FT3接收等自检项目。当在出现异常时,设备对应的告警灯点亮,同时发送GOOSE告警信号,并根据其严重程度决定是否闭锁装置功能,防止事故的进一步扩大。
变电站全数字化改造后,光纤网络报文取代了传统电缆。复杂的网络报文“看不到摸不着”,给调试维护工作带来了不便,因此装置提供了详尽GOOSE报文记录和网络自检机制,其自检告警如表3-9-1所示。根据告警信息可快速定位故障,提高维护效率。
表3-9-1 自检告警表
自检告警描述
装置异常或告警
告警灯亮和告警触点闭合
告警原因 受影响功能 建议解决方案
1.查看插件是否有松动,通过调试工具细化告警原因
2.与厂家沟通解决方案
装置硬件或软件出错 根据出错的严重程度,是否危及安全运行,自动闭锁装置
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3.更换备用件
过程通道异常告警,网络异常告警灯亮
对时异常告警
一个或多个GOOSE通异常GOOSE通道中所有信息道中断; 及相应功能无效;
GOOSE品质因数为假; 其他通道收发均正常
GOOSE报文格式异常;
对时报文中断 采用自身时钟
1.尾纤跳线接口是否松动
2.通过抓包工具检查发送端设备异常或发送报文错误
1.检查GPS源是否正常
2.尾纤跳线接口是否松动
3.对时配置是否正确
1.检查对应通道的尾纤
2.检查配置是否配置有无效通道
采集器异常告警 配置的采集器没有收到正确数据
SMV对应通道无效
3.10 装置定值
装置提供定值功能,定值列表如下表。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
定值名称
直流1输入最小值
直流1输入最大值
直流1输出最小值
直流1输出最大值
直流1突变门限1
注整定范围
-100.000~1000.000
-100.000~10000.000
0.0~50.0
0.0~50.0
0.001~10000.000
0、1
-100.000~1000.000
-100.000~10000.000
0.0~50.0
0.0~50.0
0.001~10000.000
0、1
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
默认值
0
100
0
5
1
0
0
100
0
5
1
0
10
10
10
10
10
10
10
备注
原始值
原始值
二次值
二次值
一次值的突变门限
1:电流 0:电压
1:电流 0:电压
断路器位置消抖时间
刀闸位置消抖时间
除了可单独整定消抖时间的其他开入
对应13#开入7
对应13#开入8
对应13#开入9
对应13#开入10
直流1输出量选择2
注直流2输入最小值
直流2输入最大值
直流2输出最小值
直流2输出最大值
直流2突变门限
直流2输出量选择
断路器位置开入消抖时间
刀闸位置开入消抖时间
一般硬开入消抖时间
可配置硬开入1消抖时间
可配置硬开入2消抖时间
可配置硬开入3消抖时间
可配置硬开入4消抖时间
注1:当传感器对应原始一次值变化幅度小于突变门限值时,GOOSE不会突变上送,例:温度传感器的一次量程为0~100
℃, 突变门限整定为1,表示当温度变化低于1
℃,GOOSE中温度值是保持不变的;
注2:输出量选择1表示传感器以4~20 mA电流方式输出,0表示以0~5 V电压方式输出。
10
4 装置硬件结构及典型接线
4.1 结构与安装
442.8281.4D T I – 8 0 6/F 控控控控控控控 控GS控控SV控控控 控控控控控控控控控控控控1控控控3控控控5控控控7控控控9控A控B控C控控控控控控控控控控2控A控控控B控控控控A控B控C控控控控控控1控控控3控A控控控B控控控C控控控控控1控控控控2控控控控3控控控控4控控控控5控控控控6控控控控7控控C控控控控控1控控控控2控控控控3控控控控4控控控控5控控控控6控控控控7控控101.6177控控控控控控控2控控控4控控控6控控控8控控控控465482.8
442.8图4-1-1 DTI806/F结构示意图
281.4D T I – 8 0 6/S 控控控控控控控 控GS控控SV控控控 控控控控控控控控控控控控1控控控3控控控5控控控7控控控9控控控控控控控控控控控控控控控控控2控控控控控控控控控控控控控控控控控控1控控控3控控控控控控控控控控控控1控控控控2控控控控3控控控控4控控控控5控控控控6控控控控7控控控控控控控控控1控控控控2控控控控3控控控控4控控控控5控控控控6控控控控7控控101.6177控控控控控控控2控控控4控控控6控控控8控控控控465482.8
图4-1-2 DTI806/S结构示意图
4.2 告警灯示意
a). “运行”灯为绿灯,装置正常运行时常亮;
b). “告警”灯为红灯,正常运行时熄灭,当装置异常或告警(硬件或软件自检或内部通讯异常)时点亮;
c). “网络异常”灯为红灯,正常运行时熄灭,当过程层网接收报文异常(中断或格式不正确、不对应)时点亮;
d). “GS检修”为黄红灯,正常运行时熄灭,当GS检修压板投入时点亮,退出时熄灭;
e). “对时异常”灯为红灯,正常运行时熄灭,当对时信号中断时点亮,恢复正常后熄灭;
11
f). “SV检修”为黄红灯,正常运行时熄灭,当SV检修压板投入时点亮,退出时熄灭;
g). “采集异常”灯为红灯,当任一路配置的采集器接收异常时点亮,所有配置的采集器接收正常时熄灭;
h). “采集器1~9”灯为绿灯,当第n路采集器接收正常时点亮,接收不正常时熄灭;
i). “切为1~3母”灯为绿灯,当装置实现切换功能时,指示目前的电压取自n母;
j). “跳A”“跳B”“跳C”“合A”“合B”“合C”灯为红灯,正常运行时熄灭,一一对应继电器接点,当装置接收到保护GOOSE命令断路器出口时点亮并保持,通过复归命令或按键熄灭,当某保护做传动实验时,对应指示灯闪烁(用于三相装置时,该灯为保护跳和保护合,机制和分相一致);
k). “测控操作”为红灯,正常运行时熄灭,当装置接收到测控GOOSE命令断路器或刀闸出口时点亮,命令消失后自动熄灭。当某测控做传动实验时,对应指示灯闪烁;
l). “电缆直跳”为红灯,正常运行时熄灭,当有需要通过传统电缆方式进行跳闸时点亮并保持,通过复归命令或按键熄灭;
m). “手动操作”为红灯,正常运行时熄灭,当手动分合断路器时点亮,手动操作终止后自动熄灭;
n). “断路器合(A/B/C相合位)”灯为红灯,当开入插件上对应的开入投入时点亮,退出时熄灭;
o). “断路器分(A/B/C相分位)”灯为绿灯,当开入插件上对应的开入投入时点亮,退出时熄灭;
p). “刀闸1~7合”灯为红灯,当各相刀闸合位时点亮,任一相为低电平时熄灭;
q). “刀闸1~7分”灯为绿灯,当各相刀闸跳位时点亮,任一相为低电平时熄灭。
4.3 背端子示意图
17#1615131214#####11#10#9#8#7#6#5#4#3#2#1#控控控控3控控控控2控控控控1控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控SV控SV控控控控/控控控控控控CPU控控控控控控控控控控控控控控
图4-3-1 装置背视图
12
Sv 6/7#控控5#B控控控控控控控CPU控控4#控控控控3#2控控控控控控控控RX1468RX21012141618TX12022控控控控(控控3)2#1IA’1IB’1IC’2IA’2IB’2IC’1IA1IB1IC2IA2IB2IC1Ua1Ub1Un1Uc2Ua2Ub2Un2Uc81224控控控控(控控2)2#1IA’1IB’1IC’2IA’2IB’2IC’ICA’ICB’1IA1IB1IC2IA2IB2ICICAICBUaUbUnUc81224控控控控(控控1)2#1IA’1IB’1IC’1IL’1IJ’2IA’2IB’2IC’3IA’3IB’3IC’Ux+1IA1IB1IC1IL1IJ2IA2IB2IC3IA3IB3ICUx-45678910GND111213DC1+DC1-DC2+DC2-141516控控-控控+控控控控控控控1#控控控控控控控控控DC+
220/110DC- 220/110控控控控控1T1R1控控控ICC’ICC控控T2控控控R22PPS控控控控控24控控TX20-5v控4-20ma0-5v控4-20ma控控TX3ETH控控控控11#控控控控9#控控控控10#17181920控控控1控控1控控控2控控2控控控3控控3控控控4控控4控控控5控控5控控控6控控6控控控7控控7控控控8控控8控控控9控控9控控控10控控122控控控控控控控控1控控控控1控控控控2控控控控2控控控控3控控控控3控控控控4控控控控4控控控控5控控控控5控控控控6控控控控6控控控控7控控控控7控控控控16控控控控8#/12#2控控1控控2控控3控控4控控5控控6控控7控控8控控9控控10控控11控控12控控13控控14控控15控控16控控17控控18控控19控控20控控21控控控控控控控13#2控控控1控控控1控控控1
控控控2控控控2控控控2
控控控3控控控3控控控3
控控控4控控控4控控控4控控控5控控控5控控控5控控控6控控控6控控控6控控控7控控控7控控控7控控17控控18控控19控控20控控21控控控控控控控3 17#17181920控A控控控控A控控控控控控控控控控控2 16#17181920控控控控控控控控控控控控1234567控控控控1 15#控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控A控控控控B控控控控C控控控控控控控控控控控14#17181920控控控1HHJ控控控控控控控2控控控控控控控2控控控A控控控控控控A控控控控控控B控控控控控控B控控控控控控C控控控控控控C控控控+KMT控A控控控ATZ‘控B控控控BTZ‘控C控控控CTZ‘+ KMT控控控3控控控控控控控4控控4控控控5控控5控控控6控控控控1控控控7控控控控2控控控8控控控控3控控控9控控控控4控控控10控控控控5+ KMH控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控A控TQ控控控控B控TQ控控控控C控TQ控控控控A控HQ控控控控B控HQ控控控控C控HQ控控控控ZJ1ZJ2控控7控控8控控9控控10控控11控控12控控13控控14控控15控控16控控17控控18SV控控控控控控控控GS控控控控控控控控控控控控控控控89122控控控控A控控控控B控控控控C控控控控控控控控控控控A控控控控控B控控控控控C控控控控控控控控控控控控控A控控控控控控AHZ‘控B控控控控B控控控控控控控BHZ‘控C控控控控c控控控控控控控CHZ‘+KMH-KMH控控控B控控控控控C控控+ WMH+ KM-KM- KM
图4-3-2 装置端子图
注1:图上所示的端子定义为DTI806/F型号,当使用DTI806/S型号装置时,只需把13#开入插件的
13
前六个端子的定义一次修改为断路器分位、断路器合位、开入3、开入4、开入5、开入6即可,操作回路中采用A相操作回路为三相断路器的操作回路。
4.4 插件说明
4.4.1 电源插件(1#插件)
电源插件具有宽温,85 VDC~300 VDC宽范围输入,83%高效率,抗干扰性极强,并允许交流输入。
其中n01-n02端子为电源输出的失电告警常闭空触点,n03-n04端子为装置异常告警常开节点,n13-n14端子为直流测量1的输入端子,n15-n16为直流测量2的输入端子,直流采集的电压和电流类型选择可通过插件的跳线选择。
LED(+5 V)常亮时表示电源5 V输出正常;LED(+24 V)常亮时表示电源24 V输出正常。
4.4.2 交流插件(2#插件)
交流插件有三种选型,分别为:选型一可接入2组保护电流、1组测量电流、1路零序电流、1路间隙电流、1路抽取电压,选型二可接入2组保护电流、1组测量电流、1组电压,选型三可接入1组保护电压、1组保护电流、1组测量电压、1组测量电流。
4.4.3 采集插件(3#插件)
采集插件采集交流变换插件输出的小电压信号,保护通道通过两路完全独立的采样回路采样,测量通道采用高精度的模拟回路采样,采样后的数据通过格式为4的FT3传送给CPU插件,分别对应装置的采集器7和采集器8。插件同时提供一路光口接入RX1,支持曼码和FT3协议,对应于装置的采集器9。其中采集器7和采集器8与交流插件模拟量通道的对应关系如下表所示。
表一 采集器7对应的模拟量通道
通道号 0 1 2 3 4 5 6 7
Ux
Ua
8
IL
Ub
9
IL
Ub
10
IJ
Uc
11
IJ
Uc
12
×
×
选型1 1Ia 1Ia 1Ib 1Ib 1Ic 1Ic Ux
选型2 1Ia 1Ia 1Ib 1Ib 1Ic 1Ic Ua
选型3 1Ua 1Ua 1Ub 1Ub 1Uc 1Uc 2Ua 2Ua 2Ub 2Ub 2Uc 2Uc ×
表二 采集器8对应的模拟量通道
通道号 0
选型1 ×
选型2 ×
选型3 ×
1
×
×
×
2
×
×
×
3
×
×
×
4 5 6 7 8 9 10 11 12
2Ia 2Ia 2Ib 2Ib 2Ic 2Ic CIa CIb CIc
2Ia 2Ia 2Ib 2Ib 2Ic 2Ic CIa CIb CIc
1Ia 1Ia 1Ib 1Ib 1Ic 1Ic CIa CIb CIc
14
4.4.4 CPU插件(4#插件)
提供两路光串口输入,用于接入B码或光秒脉冲,灯1、2分别指示两个输入的状态;提供2路光纤以太网口:光口0和光口1,ST接口,均支持IEC 61588对时,灯3、4分别指示两个网口的状态,分别对应配置中的eth0和eth1;另1路电网口作为调试配置用,对应于配置中的eth10;提供一个PPS测试口,5V电压输出;提供9路FT3输入接口,其中后3路为备用接口,前6路为可用接口,分别对应装置的采集器1~6。
4.4.5 网络插件(5#插件)
网络插件最大提供8路GOOSE数据点对点端口,满足保护等间隔装置的点对点采样要求,对应于配置中的eth2~eth9。
4.4.6 SV插件(6#、7#插件)
SV插件提供6路SV数据发送端口,满足保护等间隔装置的点对点采样要求,也可接入过程层网络,对应于配置中的点对点发送口。
4.4.7 开入插件(8#、9#、12#、13#插件)
每块插件可提供19路开入,工作电压为DC220 V或DC110 V(插件上有电压规格的标注),当开入电压<额定工作电压的55 %时,开入保证为0,当开入电压>额定工作电压的70 %时,开入保证为1。
其中有些开入有固定定义,不可随意更改,如:断路器位置、刀闸位置、检修压板等,详见4-3-2 装置端子图。
4.4.8 扩展插件(10#、14#插件)
10#插件提供独立10副常闭触点,用于7台刀闸逻辑闭锁的,该功能投退由逻辑闭锁压板控制:逻辑闭锁压板投入后,才可以驱动逻辑闭锁开出。
14#插件提供独立10副常开触点,其中开出1为HHJ合后信号触点输出;开出2为重合闸放电信号触点输出,放电逻辑如图4-4-1;开出3为装置异常信号触点输出(同时面板告警灯亮),开出4~5备用,开出6~10对应goose控制中的备用开出1~5。
保护闭锁重合闸GOOSE保护跳闸GOOSE (TJR)保护跳闸GOOSE (TJF)操作回路_电缆直跳(ZTJ)操作回路_手合信号(SHJ)操作回路_手跳信号(STJ)智能单元初上电0500ms000000>=10触点:重合闸放电GOOSE:重合闸放电
图4-4-1 重合闸放电逻辑图
15
4.4.9 出口插件(11#插件)
提供14副常开触点,其中每一对分合触点共公共端,用于7台刀闸分合控制,并且提供电源控制回路。
4.4.10 操作插件(15#、16#、17#插件)
3块插件组成,用于分相断路器操作控制,提供手动跳合闸功能、保护跳合闸功能、跳合闸自保持功能、跳合闸压力闭锁功能、控制回路监视功能、合后监视功能。
n1718n1719+KMHn1711n1709至A相HQ,不经防跳-KMH合闸操作电源合闸输出合闸保持防跳+KMTn1601跳闸操作电源RHBAJHBAJTBAJTBJVATBJVAn1710至A相HQn1612TBAJTBJVAn1712至B相HQ,不经防跳跳闸回路监视跳闸回路监视Rn1613R合闸输出合闸保持防跳合闸输出R合闸保持R防跳R+KMHn1606n1714n1614跳闸回路监视闭锁跳闸输出合闸操作电源HBBJHBBJTBBJTBJVBTBJVBn1713至B相HQ1YJJn1603TBBJTBJVBn1717n1715至C相HQ,不经防跳合闸回路监视n1615HBCJHBCJTBCJTBJVCTBJVCn1716至C相HQTBCJTBJVC合闸回路监视n1616合闸回路监视n1617n1701+KMTTBAJn1703跳闸操作电源TBAJn1702至A相TQ3YJJ注1n1605闭锁合闸输出跳闸保持/跳闸输出+KMTn1601n1620跳闸操作电源-KM1YJJn1607n1705TBBJTBBJn1704至B相TQ跳闸保持/跳闸输出压力降低禁止跳闸压力降低禁止操作3YJJ压力降低禁止合闸2YJJZJ备用ZJ压力降低禁止重合闸压力监视回路n1610n1707TBAJTBAJn1706至C相TQ跳闸保持/跳闸输出n1609n1608+KM-KMn1522操作电源操作电源监视注2n1611n1520RCKHJn1503n1521SHJSTJn1618n1619手动合闸注1:如果使用本体闭锁回路,为安全起见,需将n1601和1603短接,n1606和n1605短接备用CKTJn1502手动跳闸注2:虚框内为本体提供的常开触点,且必须提供常开触点n1501RZTJ电缆直跳
控控控n1516BHAJBHBJn1517n1518n1519控控控n1512BTAJBTBJn1513n1514n1515控控控n1508SHJSHJn1509n1510n1511控控控n1504ZTJSTJZTJSTJZTJSTJn1507n1506n1505BHCJBTCJSHJ
图4-4-2 操作回路原理图
16
操作回路_A相跳闸回路监视操作回路_B相跳闸回路监视操作回路_C相跳闸回路监视操作回路_A相合闸回路监视操作回路_B相合闸回路监视操作回路_C相合闸回路监视000000>=10&0GOOSE:三相不一致>=10
000000图4-4-3 三相不一致逻辑图(仅适用于DTI806/F)
操作回路_A相跳闸回路监视操作回路_A相合闸回路监视操作回路_B相跳闸回路监视操作回路_B相合闸回路监视操作回路_C相跳闸回路监视操作回路_C相合闸回路监视>=101000ms200msGOOSE:A相控回断线000000>=101000ms200msGOOSE:B相控回断线000000>=101000ms200msGOOSE:C相控回断线
图4-4-4 控制回路断线逻辑图
断路器A相跳位断路器B相跳位断路器C相跳位HHJ为1保护跳断路器>=10000000&0200ms1000msGOOSE:事故总>=10
图4-4-5 事故总逻辑图
17
5 附录A 配置工具使用说明
装置使用NDIman配置工具,可实现装置配置、装置报告读取功能。
5.1 配置工具连接
首先,通过网线把装置调试电口(前面板或装置CPU面板)和电脑网口连接起来,打开NDIman,在网络窗口里显示装置的信息,如图所示,其中应用程序信息中plat为平台版本及CRC,ap为应用程序版本号及CRC,FPGA为fpga的程序版本及CRC。如果看不到装置信息,请检查网络是否连接,装置是否下载过程序。
其中,ETH2和ETH3为装置调试电口的信息,修改电脑的IP与ETH2(ETH3)在一个网段,就可以进行相关操作了。在此窗口可以对网络参数进行配置,双击某一个网口参数,就会弹出网络配置页面,在该页面可以对装置的网络参数进行配置。
5.2 装置配置
NDIman启动后会自动打开该装置的配置窗口,如果不小心关闭了该窗口,可通过点击网络窗口上面的按钮,重新打开。配置窗口有两个页面,分别为配置页面和配置操作页面。
5.2.1 配置页面
配置页面包含相关操作、采集器配置、合并器配置、GOOSE接收配置、GOOSE发送配置、对时配置等6个页面。
a.相关操作
点击配置窗口左边的列表里的相关操作,进入配置操作页面,如图所示,其中打开为打开已有的配置,检查为检查配置的合法性,下载为把已打开的配置导入装置,获取为从装置获取配置,另存为保存该配置。
b.采集器配置
点击配置窗口左边的列表里的采集器配置,进入采集器配置页面,如图所示,其中
18
可通过采集器标识列表查看已添加的采集器,通过添加按钮添加新的采集器,通过删除按钮可删除选定的采集器,通过修改按钮可修改已添加采集器的参数(采集器描述、采样点数),对于通过采集器标识列表选定的采集器,下面的列表和属性均为改采集器的属性,可通过修改这些属性对采集器进行修改。
c.合并器配置
点击配置窗口左边的列表里的合并器配置,进入合并器配置页面,如图所示,其中合并器公共配置中的母线电压选择必须选择无母线电压切换并列;合并单元配置为smv配置,可实现smv通道、smv标识、固定延时、绑定网口、映射采集器通道等配置。
d.GOOSE接收配置
点击配置窗口左边的列表,点击GOOSE接收配置进入GOOSE接收配置,如图所示,在该页面可通过添加、删除、修改按钮配置GOOSE接收组,可以为每一组GOOSE关联不同的网口。其中开关量通道号为装置GOOSE接收配置表里的虚端子号。
19
e. GOOSE发送配置
点击配置窗口左边的列表,点击GOOSE发送配置进入GOOSE发送配置,如图所示,在该页面可通过添加、删除、修改按钮配置GOOSE发送组,可以为每一组GOOSE关联不同的网口。其中开关量通道号为装置GOOSE发送配置表里的虚端子号。
F.对时配置
点击配置窗口左边的列表,点击对时配置进入对时配置,如图所示,在该页面首先先选择对时方式,当选择需要设置的对时方式时,对应的设置区域变为可用状态,可对对时参数进行配置。
5.3 装置报告
工具还提供装置报告功能,主要包括报告读取、报告保存、报告导入和清除报告功
20
能。在窗口的下方点击报告信息进入报告功能页面,如图所示。上面的工具按钮功能依次为报告读取,报告导入、保存报告和清除报告。
21
6 附录B 过程层配置表
该配置使用NDIman配置工具,其中灰色阴影部分由工程人员根据虚端子描述,对应输入输出相匹配的GOOSE报文信息:包括APPID、MAC地址、数据类型等。
6.1 GOOSE接收配置
ID
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
保护合A(仅适用DTI806/F)
保护三跳(TJF)
保护三跳(TJR)
保护三跳(TJQ)
端子描述
保护跳A
(仅适用DTI806/F)
ID
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
测控跳闸
保护闭锁重合闸
(仅适用DTI806/F)
保护三合
端子描述
保护合A(仅适用DTI806/F)
保护合B
(仅适用DTI806/F)
ID
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
端子描述
合刀闸2
ID
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
端子描述
刀闸5逻辑闭锁
刀闸6逻辑闭锁
刀闸7逻辑闭锁
备用逻辑闭锁8
备用逻辑闭锁9
备用逻辑闭锁10
备用出口1控制
备用出口2控制
备用出口3控制
备用出口4控制
备用出口5控制
装置复归
分刀闸3
保护跳B
(仅适用DTI806/F)
合刀闸3
保护合C
(仅适用DTI806/F)
分刀闸4
保护跳C
(仅适用DTI806/F)
合刀闸4
分刀闸5
合刀闸5
分刀闸6
合刀闸6
分刀闸7
合刀闸7
测控合闸 刀闸1逻辑闭锁
分刀闸1 刀闸2逻辑闭锁
合刀闸1
分刀闸2
刀闸3逻辑闭锁
刀闸4逻辑闭锁
TJQ:启动重合,启动失灵
TJR:不启动重合,启动失灵
TJF:不启动重合,不启动失灵
注:对应DTI806/S装置,分相跳合的虚端子无效。
22
6.2 GOOSE发送配置
硬开入信号(注:三相装置断路器相关信号取A相相关信号)
ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述
540 断路器A相分位
541 断路器A相合位
542 断路器B相分位
543 断路器B相合位
544 断路器C相分位
545 断路器C相合位
546 13#插件开入7
547 13#插件开入8
548 13#插件开入9
549 13#插件开入10
550 13#插件开入11
551 13#插件开入12
552 13#插件开入13
553 13#插件开入14
554 13#插件开入15
555 13#插件开入16
556 13#插件开入17
557 13#插件开入18
558 SV检修压板
559 复归开入
560 GS检修压板
561 12#插件开入1
562 12#插件开入2
563 12#插件开入3
564 12#插件开入4
565 12#插件开入5
566 12#插件开入6
567 12#插件开入7
568 12#插件开入8
569 12#插件开入9
570 12#插件开入10
571 12#插件开入11
572 12#插件开入12
573 12#插件开入13
574 12#插件开入14
575 12#插件开入15
576 12#插件开入16
577 12#插件开入17
578 12#插件开入18
579 12#插件开入19
580 12#插件开入20
581 12#插件开入21
582 保护分A相出口
583 保护分B相出口
584 保护分C相出口
585 保护合A相出口
586 保护合B相出口
587 保护合C相出口
588
589
测控跳闸出口
测控合闸出口
600 闭锁重合2YJJ
601 闭锁合闸3YJJ
602 闭锁操作4YJJ
603 HHJ合后常开
604
605
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
STJ信号
SHJ信号
刀闸1分位
刀闸1合位
刀闸2分位
刀闸2合位
刀闸3分位
刀闸3合位
刀闸4分位
刀闸4合位
刀闸5分位
刀闸5合位
刀闸6分位
刀闸6合位
刀闸7分位
刀闸7合位
630 8#插件开入4
631 8#插件开入5
632 8#插件开入6
633 8#插件开入7
634 8#插件开入8
635 8#插件开入9
636 8#插件开入10
637 8#插件开入11
638 8#插件开入12
639 8#插件开入13
640 8#插件开入14
641 8#插件开入15
642 8#插件开入16
643 8#插件开入17
644 8#插件开入18
645 8#插件开入19
646 8#插件开入20
647 8#插件开入21
648
649
606 逻辑闭锁压板
590 A相跳闸回路监视
591 B相跳闸回路监视
592 C相跳闸回路监视
593 A相合闸回路监视
594 B相合闸回路监视
595 C相合闸回路监视
596
597
598
599
电缆直跳ZTJ
操作电源监视
备用ZJ
闭锁跳闸1YJJ
621 9#插件开入16
622 9#插件开入17
623 9#插件开入18
624 9#插件开入19
625 9#插件开入20
626 9#插件开入21
627 8#插件开入1
628 8#插件开入2
629 8#插件开入3
双点位置信息
ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述
679 刀闸5位置
680 刀闸6位置
681 刀闸7位置
ID 端子描述
650 断路器A相位置
651 断路器B相位置
652 断路器C相位置
ID
64
端子描述
CPU板温度
674 断路器总位置1
682 断路器总位置2
683 断路器总位置3
684 断路器总位置4
模拟量信息
ID 端子描述
675 刀闸1位置
676 刀闸2位置
677 刀闸3位置
678 刀闸4位置
ID 端子描述
65 CPU板湿度 66 直流测量1 67 直流测量2
其他信号(注:1300~1450为接收goose反馈信号,不在表里体现)
23
ID
25
端子描述
采集器异常
ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述
700
过程层网络异常
701 备用
702 对时异常
703 装置异常
704 网口0中断
705 网口1中断
706 网口2中断
707 网口3中断
708 网口4中断
709 网口5中断
710 网口6中断
711 网口7中断
712 网口8中断
713 网口9中断
714 保护跳断路器
715 保护合断路器
716 保护跳A
717 保护跳B
718 保护跳C
719 保护三跳TJQ
720 保护三跳TJR
721 保护三跳TJF
722 保护合A
723 保护合B
724 保护合C
725 保护三合
726
测控操作断路器
727 测控操作刀闸
728 保护测试跳
729 保护测试合
730
测控测试操作断路器
731
测控测试操作刀闸
732 把手分断路器
733 把手合断路器
734 三相不一致
735 A相控回断线
736 B相控回断线
737 C相控回断线
738 HHJ合后(常闭)
739 重合闸放电
740 事故总信号
741
256 采集器1置维修
257 采集器2置维修
258 采集器3置维修
259 采集器4置维修
260 采集器5置维修
261 采集器6置维修
262 采集器7置维修
263 采集器8置维修
264 采集器9置维修
265 采集器10置维修
266 备用
267 备用
278 切为1母
279 切为2母
280 切为3母
281
切换刀闸同时动作
282
切换刀闸同时返回
7 附录C IEC61850-9-2LE规约
国际上主流电力供应商在执行IEC61850-9-2标准过程中,形成的实例化标准,即IEC61850-9-2LE。
7.1 输出帧格式
24
其中优先级标记中 TPID=0x8100
以太网类型为 88-BA
APPID = 0x4001~0x7fff
Length:包括以APPID开始的以太网类型PDU在内的八位位组的数目。
APDU:映射提供在APDU被递交到传输缓冲区以前将若干个ASDU连接成一个APDU的性能。被连接为一个 APDU 的 ASDU 的数目是可以配置的,并与采样速率有关。
下面是连接了8个ASDU的APDU帧结构示意图:
25
7.2 SMV系数整定
根据IEC61850-9-2LE规约要求合并单元输出的SMV INT型数据,数据代表一次电流电压的大小。
输出数据格式如下:
MSB 231 230~ 20 LSB
最高位
符号位,0:+,1:- 数据区:0~
2147,483,648 最低位
如上表所示,每个SMV通道所能表示电流的范围为-2147kA到+2147kA,数值精确到1mA;所能表示的电压范围为-21474kV到+21474kV,数值精确到10mV。
合并单元输出一次电流电压的大小是通过整定通道系数来实现,整定方式如下:
1) 保护用电流通道:如电子式电流互感器的一次额定电流为 I1e=600A(有效值),额定输出为
0x01CF=463;则系数co = (600*1000)/463=1295.89633(小数点精确后5位)。
2) 测量用电流通道:如电子式电流互感器的一次额定电流为 I1e =600A(有效值),额定输出为
0x2D41=11585;则系数co = (600*1000)/11585=51.79111(小数点精确后5位)。
3) 电压通道:如电子式电压互感器的一次额定电流为 U1e =110kV/3
(有效值),额定输出为
0x2D41=11585;则系数co = [(110*1000*100)/
3
]/11585=548.19620
(小数点精确后5位)。
26
2024年1月10日发(作者:郭明珠)
DTI-806综合智能接口
技术说明书
许继电气股份有限公司
XJ ELECTRIC CO.,LTD.
许继电气股份有限公司版权所有(Ver 1.00)
本版本说明书适用于DTI-806 /R1 Ver1.00版本及以上
程序。许继电气股份公司保留对本说明书进行修改的权利,
当产品与说明书不符时,请以实际产品为准。
2011.12第一次印刷
0
目 录
1
概述 ..................................................................................................................................... 1
1.1
1.2
1.3
2
应用范围 .................................................................................................................. 1
产品特点 .................................................................................................................. 1
工程应用 .................................................................................................................. 2
技术参数 ............................................................................................................................. 3
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
基本数据 .................................................................................................................. 3
环境条件 .................................................................................................................. 4
绝缘性能 .................................................................................................................. 4
电磁兼容 .................................................................................................................. 5
机械性能 .................................................................................................................. 6
寿命 .......................................................................................................................... 6
3
产品功能介绍 ..................................................................................................................... 7
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
状态采集功能 .......................................................................................................... 7
控制功能 .................................................................................................................. 7
逻辑闭锁功能 .......................................................................................................... 8
合并器功能 .............................................................................................................. 8
对时功能 .................................................................................................................. 8
通讯功能 .................................................................................................................. 8
记录功能 .................................................................................................................. 9
装置检修功能 .......................................................................................................... 9
装置自检功能 .......................................................................................................... 9
4
装置硬件结构及典型接线 ............................................................................................... 11
4.1
4.2
4.3
4.4
结构与安装 ............................................................................................................ 11
告警灯示意 ............................................................................................................ 11
背端子示意图 ........................................................................................................ 12
插件说明 ................................................................................................................ 14
5
附录A 配置工具使用说明 .............................................................................................. 18
5.1
5.2
5.3
配置工具连接 ........................................................................................................ 18
装置配置 ................................................................................................................ 18
装置报告 ................................................................................................................ 20
6
附录B 过程层配置表 ...................................................................................................... 22
6.1
6.2
GOOSE接收配置 .................................................................................................. 22
GOOSE发送配置 .................................................................................................. 23
7
附录C IEC61850-9-2LE规约 ......................................................................................... 24
7.1
7.2
输出帧格式 ............................................................................................................ 24
SMV系数整定 ...................................................................................................... 26
8
附录D 采样值同步机制 .................................................................. 错误!未定义书签。
1
1 概述
1.1 应用范围
DTI-806综合智能接口(以下简称装置)适用于电力系统500 kV及其以下电压等级各种开关间隔,包含敞开式断路器和组合高压电器,其中分相断路器使用DTI-806/F,三相断路器间隔可采用DTI-806/S,装置主要基于GOOSE服务完成该间隔内断路器以及与其相关隔离刀闸、接地刀闸和快速接地刀闸的操作控制和状态监视,采集常规互感器的模拟量,并按DL/T 860.92(91)-2006规约转换成以太网数据通过光纤输出到过程层网络或相关的智能电子设备。
装置属于数字化变电站中过程层设备,完全满足变电站数字化的要求。
注:国际上主流电力供应商在执行IEC61850-9-2标准过程中,形成的实例化标准,即IEC61850-9-2LE。
1.2 产品特点
综合的装置功能
装置基于国网标准点对点设计,集成一个间隔过程层装置所有功能,可实现了GOOSE、SV、IEEE 1588功能,实现一个间隔只需配置一台装置,最大程度地实现了信息的共享,方便装置功能扩展,节约安装空间,使整站网络结构清晰。
强大的合并器功能
合并器功能配置灵活,可满足多种配套方案:支持传统互感器电压或电流采集,满足多种互感器的配套方案,支持点对点SV发送;支持多种对时方式,包括B码、IEEE 1588,对时均采用双输入冗余方式,提高装置对时的可靠性。
安全的智能接口功能
智能单元部分采用“DSP+FPGA”硬件框架,最重要的出口回路设计两个完全独立的硬件回路分别控制出口电源和驱动继电器,能够有效防止DSP或FPGA任一错乱导致误动作的问题发生。软件设计采用逻辑双CPU,两套完全独立的数据缓冲区、逻辑处理模块,完全可实现2个物理CPU的功能,杜绝了强干扰环境可能导致软件运行错乱而产生误动作的问题发生。
快速灵敏的响应速度
设备从接收到跳闸GOOSE到开出继电器动作,延时≤5 ms,大大提高了设备反应速度,克服了数字化改造后,保护动作到切除故障时间有所增大的问题。
强抗干扰能力
软硬件设计上充分考虑过程层相对恶劣的运行环境,采取4U全封闭机箱,整体面板,强弱电严格分开,装置的抗干扰能力、抗震动能力大大提高,对外的电磁辐射也满
1
足相关标准,完全满足户外柜安装需要。
完善的自检功能
除提供完善的自检功能(包括出口继电器线圈自检、开入光耦自检、控制回路断线自检、断路器位置不对应自检、定值自检、程序CRC、电源等自检项目)外,充分考虑全数字化改造后,开关量、控制量采用光纤网络传输带来的误动和拒动问题,提供详尽GOOSE自检机制。
1.3 工程应用
DTI-806配置模拟量采集和合并功能、分相断路器控制输出触点和刀闸控制输出触点以及多路开关量输入,常用于线路间隔。
330 kV及以上电压等级断路器间隔对过程层设备双配置要求:由2台综合智能接口构成,如图1-3-1。
控控控控控控控控A控控控控控BDSCB控控控A控B控C控TQ2控控HQ 控控控控控控控控控/控控控控控控DE/ES控控ESCBESDTI-806(B)GS控SV控1588GS控SV控控控控控控控TQ1控控HQ 控控控控控控DSDSDTI-806(A)GS控SV控控控GS控SV控1588
图1-3-1 过程层综合智能接口双配置示意图
2
2 技术参数
2.1 基本数据
a) 额定数据
额定交流电压Un:100V;
额定交流电流In:5A或1A(订货注明);
额定直流电压:DC220 V或110 V(正常工作范围80 %~115 %);
跳闸保持电流:0.25 A~4 A(订货注明);
合闸保持电流:0.25 A~4 A(订货注明)。
b) 触点性能
操作回路的出口触点在电压不大于250 V,电流不大于0.5 A,时间常数为5 ms±0.75 ms的直流有感负荷电路中,断开容量为50 W,长期允许通过电流为5 A;
信号触点在电压不大于250 V,电流不大于0.5 A,时间常数为5 ms±0.75 ms的直流有感负荷电路中,断开容量为30 W,长期允许通过电流为3 A。
c) 过载能力
交流电流回路:长期运行--2In、10s--10In;1s--40In;
交流电压回路:1.5Un连续工作。
d) 采样精度
电流互感器测量级:0.2;
电流互感器保护级:5P30;
电压互感器测量级:0.2;
电压互感器保护级:3P。
e) 开关状态量
输入电压:DC220 V/110 V;
分辨率:≤1 ms。
f) 开关量输出
DTI-806/F为分相断路器跳A/B/C,合A/B/C输出;
DTI-806/S为三相断路器跳,合输出;
测控跳闸、合闸输出;
分合7台刀闸出口;
断路器分闸动作延时:≤5 ms(包括继电器固有时间);
断路器合闸和刀闸动作延时:≤10 ms(包括继电器固有时间)。
g) 以太网接口
3
光纤以太网接口×2:带宽10 M/100 M,62.5/125 um多模光纤,光波长1270 nm~1380 nm(典型值1308 nm),ST接口,传输距离:1 km,接收灵敏度 -30 dbm,支持IEC
61588-2009(IEEE1588-2008)PTP协议;
电气调试口×2:带宽10 M/100 M,RJ45;
h) FT3接口
光纤接收串口:波特率≤5 M,62.5/125 um多模光纤,光波长820 nm~860 nm(典型值850 nm),ST接口,传输距离:1 km,接收灵敏度 -30 dbm。
i) 同步基准接入
光纤接收串口×2: 62.5/125 um多模光纤,光波长820 nm~860 nm(典型值850 nm),ST接口,传输距离:1 km,接收灵敏度 -30 dbm,对时精度≤1 us。
j) 功率消耗
交流电压回路:不大于0.5VA/相(额定电压下);
交流电流回路:不大于1VA/相(In=5A);
直流回路:装置工作时≤30 W、装置动作时:≤50 W。
k) 重量
单个装置 ≤10 kg。
2.2 环境条件
a) 工作温度:-25 ℃~+55 ℃环境下装置正常运行,保证各项性能指标符合要求注。
注:-40 ℃环境下装置保证冷启动。
b) 储存温度:-40 ℃~+85 ℃
c) 相对湿度:5 %~95 %;
d) 大气压力:80 kPa~110 kPa。
2.3 绝缘性能
a) 绝缘电阻
装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准试验条件下,不小于100 MΩ。
b) 介质强度
装置的导电部分对外壳或外露的非导电金属之间,以及电气上无联系的各带电的导电电路之间,能耐受交流50 Hz,电压2 kV(有效值),历时1 min试验,而无绝缘击穿或闪络现象。
c) 冲击电压
装置的导电部分对外壳或外露的非导电金属之间,以及电气上无联系的各带电的导电电路之间,在规定的试验条件下,能耐受幅值为5 kV的冲击电压波形为标准雷电波
4
的短时冲击检验。
d) 耐湿热性能
能承受GB/T 7261-2008中9.4规定的湿热试验。试验温度为+40 ℃±2 ℃,相对湿度为(93±3)%,试验持续时间为48 h(每一周期为24 h)。在试验结束前2h内,测量各导电回路对外露非带电导电部位及外壳之间,电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻,其绝缘电阻不应小于10 MΩ;介质强度不低于2.3b)中规定的介质强度试验电压值的75 %。
2.4 电磁兼容
2.4.1 抗扰度要求
a) 静电放电干扰试验:应能承受GB/T 17626.2-2006规定的严酷等级为Ⅳ级的静电放电干扰。
b) 射频电磁场辐射抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.3-2006规定的严酷等级为Ⅲ级的的辐射电磁场骚扰。
c) 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.4-2008规定的严酷等级为Ⅳ级的电快速瞬变脉冲群干扰。
d) 浪涌抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.5-2008中规定的严酷等级为Ⅳ级的浪涌骚扰。
e) 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.6-2008规定的严酷等级为Ⅲ级的射频场感应传导骚扰。
f) 工频磁场抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.8-2006规定的严酷等级为Ⅴ级的工频磁场干扰。
g) 脉冲磁场抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.9-1998规定的严酷等级为Ⅴ级的脉冲磁场干扰。
h) 阻尼振荡磁场抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.10-1998规定的严酷等级为Ⅴ级的阻尼振荡磁场干扰。
i) 电压暂降、短时中断和电压变化试验:应能承受GB/T 17626.11-2008中规定电压中断为50 ms的干扰试验。
j) 振荡波抗扰度试验:应能承受GB/T 17626.12-1998规定的严酷等级为Ⅲ级的阻尼振荡波干扰。
2.4.2 电磁发射试验要求
装置电源端口应符合GB/T 14598.16-2002中4.1规定的传导发射限值,按GB/T
14598.16-2002中4.1的电磁发射限值评定试验结果。
5
2.5 机械性能
a) 振动:装置能承受GB/T 11287-2000规定的严酷等级为1级的振动试验。
b) 冲击:装置能承受GB/T 14537-1993规定的严酷等级为1级的冲击试验。
c) 碰撞:装置能承受GB/T 14537-1993规定的严酷等级为1级的碰撞试验。
2.6 寿命
a) 电寿命:装置输出触点电路在电压不超过250 V,电流不超过0.5 A,时间常数为5 ms±0.75 ms的负荷条件下,产品能可靠动作及返回1 000次;
b) 机械寿命:装置输出触点不接负荷,能可靠动作和返回10 000次;
c) 整机MTBF时间大于50 000小时,使用寿命大于12年。
6
3 产品功能介绍
3.1 状态采集功能
装置提供经光电隔离的空触点开入,最大提供84路,用于本间隔内开关位置和一次设备告警信息的采集和监视。信号采集回路具有防止接点抖动的能力,消抖时间可通过定值整定。
同时装置提供温湿度监测功能,可通过CPU板上的传感器采集温湿度,传感器的安装位置靠近CPU后面板,或通过电源插件的2路直流采集功能采集外部温湿度传感器的直流量,0-5V或4-20ma可选,直流采集后的值计算后通过GOOSE上送,参数可通过定值整定。
U1直流一次值计算公式:(U2Oupmin)(InpmaxInpmin)InpminOupmaxOupmin
其中:U1——原始一次值;U2——直流二次值;Inpmin——输入最小值;
Inpmax——输入最大值;Oupmin——输出最小值;Oupmax——输出最大值。
以上信息均通过GOOSE上送。
3.2 控制功能
3.2.1 支持接收、解析保护或测控等智能设备发出的分合GOOSE信息,经由装置解析判断后,驱动开出触点,实现断路器和刀闸控制功能;
3.2.2装置设有手动跳闸、测控跳闸、分相/三相跳闸继电器(具有保持功能),当手动跳闸或保护测控动作跳闸时,跳闸回路可向断路器跳闸线圈发出跳闸命令,使断路器跳闸;当手动合闸或保护测控动作合闸时,产品可向断路器合闸线圈发出合闸命令,使断路器合闸;
3.2.3 装置提供不经附加判据直接启动跳闸回路,启动功率大于5 W,动作电压为55 %~70 %额定电压,额定电压下动作时间为10 ms~25 ms,并具有抗220 V工频电压干扰的能力;
3.2.4 装置设有合闸位置继电器,分别经跳闸回路对断路器合闸位置进行监视;设有跳闸位置继电器,能对断路器跳闸位置进行监视;
3.2.5 装置设有气压和液压监视闭锁回路,提供压力降低禁止重合闸、压力降低禁止合闸、压力异常跳闸、压力异常禁止操作继电器实现对跳闸回路和合闸回路的闭锁功能。也可根据工程需要取消闭锁回路,选取机构本体的闭锁回路;
3.2.6 装置提供重合闸压力监视继电器信号给微机保护或重合闸装置,而装置本身不具有重合闸闭锁功能;
7
3.2.7 提供1~7台刀闸分合控制、电源控制、逻辑闭锁控制功能;
3.2.8 装置不提供防跳回路,防跳功能由断路器机构本体实现。
3.2.9 装置提供5个备用常开出口,每个出口可有两个GOOSE控制输入。
3.3 逻辑闭锁功能
3.3.1 控制电源开出
为了保证控制出口的安全性,装置除了提供具有公共端的合闸分闸触点外,还提供独立的内部触点控制开出的电源,确保装置异常时,分合开出的可靠性。
3.3.2 防误操作闭锁逻辑
接收GOOSE通道中逻辑闭锁命令,驱动7路常闭触点,最大可满足7台刀闸的闭锁逻辑需求。设置有逻辑闭锁压板,作为逻辑闭锁功能投退使用。
3.4 合并器功能
3.4.1 模拟量采集
装置提供3种交流插件,分别可实现11路电流通道采集和1路电压通道采集、6路电压通道采集和6路电流通道采集、9路电流通道采集和3路电压通道采集。
3.4.2 SMV输出
装置根据接收的对时信号将从采集器接收的原始采样数据合并同步后转换为DL/T
860.92-2006 SMV数据,最大支持24个模拟量通道。装置的同步机制详见附录D。
3.4.3 电压切换
装置提供最多3段母线的电压切换功能,电压切换靠刀闸1-3的合位完成逻辑,实现逻辑如下表。
位置 3个刀闸合位全为0
结果 输出电压为0
刀闸1(2、3)合位为1 3个刀闸存在两个及以上刀闸合位
输出电压为1(2、3)母电压 输出电压保持原状态
3.5 对时功能
支持IEC 61588或B码(DC)对时方式,对时硬件接口均为冗余配置;
事件时标精度:≤1 ms;
采样同步精度:≤1 μs。
3.6 通讯功能
装置适用于符合DL/T 860标准的全智能变电站,提供GOOSE报文收发和SMV数据发送功能。
8
3.7 记录功能
3.7.1 事件顺序记录
按时间顺序记录通用开入变位、来自过程层网络的GOOSE信息,包含时刻、GOOSE命令来源等信息。
3.7.2 异常告警记录
详细记录装置自检告警信息。
3.7.3 记录容量
可循环记录不小于200次事件和告警信息。
3.8 装置检修功能
装置提供两个检修压板,分别为GS检修压板和SV检修压板(压板消抖时间固定为2秒),可实现GOOSE和SV分别检修,功能描述如下:
装置GS检修压板投入后,装置所有发送的GOOSE报文的品质Q及GOOSE帧头中的测试位Test置位;在对断路器或刀闸控制时,装置将接收的GOOSE报文中的Test位与装置自身的检修压板状态进行比较,只有两者一致时才视作为有效进行处理或动作。当二者不一致时,视为“测试”状态。此时,装置将上送“保护测试跳”或“保护测试合”或“测控测试操作断路器”或“测控测试操作刀闸”GOOSE,同时装置的相关指示灯将闪烁,见4.2告警灯示意,提示试验人员:装置已正确收到某IED发出的控制命令,但由于检修原因并未实际驱动动作触点。
装置SV检修压板投入后,装置所发送的SV状态为TEST状态;当本装置的GOOSE检修和SV检修不一致时,电压切换逻辑保持原状态。
3.9 装置自检功能
装置自检功能包括开出回路、程序、电源、对时、FT3接收等自检项目。当在出现异常时,设备对应的告警灯点亮,同时发送GOOSE告警信号,并根据其严重程度决定是否闭锁装置功能,防止事故的进一步扩大。
变电站全数字化改造后,光纤网络报文取代了传统电缆。复杂的网络报文“看不到摸不着”,给调试维护工作带来了不便,因此装置提供了详尽GOOSE报文记录和网络自检机制,其自检告警如表3-9-1所示。根据告警信息可快速定位故障,提高维护效率。
表3-9-1 自检告警表
自检告警描述
装置异常或告警
告警灯亮和告警触点闭合
告警原因 受影响功能 建议解决方案
1.查看插件是否有松动,通过调试工具细化告警原因
2.与厂家沟通解决方案
装置硬件或软件出错 根据出错的严重程度,是否危及安全运行,自动闭锁装置
9
3.更换备用件
过程通道异常告警,网络异常告警灯亮
对时异常告警
一个或多个GOOSE通异常GOOSE通道中所有信息道中断; 及相应功能无效;
GOOSE品质因数为假; 其他通道收发均正常
GOOSE报文格式异常;
对时报文中断 采用自身时钟
1.尾纤跳线接口是否松动
2.通过抓包工具检查发送端设备异常或发送报文错误
1.检查GPS源是否正常
2.尾纤跳线接口是否松动
3.对时配置是否正确
1.检查对应通道的尾纤
2.检查配置是否配置有无效通道
采集器异常告警 配置的采集器没有收到正确数据
SMV对应通道无效
3.10 装置定值
装置提供定值功能,定值列表如下表。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
定值名称
直流1输入最小值
直流1输入最大值
直流1输出最小值
直流1输出最大值
直流1突变门限1
注整定范围
-100.000~1000.000
-100.000~10000.000
0.0~50.0
0.0~50.0
0.001~10000.000
0、1
-100.000~1000.000
-100.000~10000.000
0.0~50.0
0.0~50.0
0.001~10000.000
0、1
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
5ms~10000ms
默认值
0
100
0
5
1
0
0
100
0
5
1
0
10
10
10
10
10
10
10
备注
原始值
原始值
二次值
二次值
一次值的突变门限
1:电流 0:电压
1:电流 0:电压
断路器位置消抖时间
刀闸位置消抖时间
除了可单独整定消抖时间的其他开入
对应13#开入7
对应13#开入8
对应13#开入9
对应13#开入10
直流1输出量选择2
注直流2输入最小值
直流2输入最大值
直流2输出最小值
直流2输出最大值
直流2突变门限
直流2输出量选择
断路器位置开入消抖时间
刀闸位置开入消抖时间
一般硬开入消抖时间
可配置硬开入1消抖时间
可配置硬开入2消抖时间
可配置硬开入3消抖时间
可配置硬开入4消抖时间
注1:当传感器对应原始一次值变化幅度小于突变门限值时,GOOSE不会突变上送,例:温度传感器的一次量程为0~100
℃, 突变门限整定为1,表示当温度变化低于1
℃,GOOSE中温度值是保持不变的;
注2:输出量选择1表示传感器以4~20 mA电流方式输出,0表示以0~5 V电压方式输出。
10
4 装置硬件结构及典型接线
4.1 结构与安装
442.8281.4D T I – 8 0 6/F 控控控控控控控 控GS控控SV控控控 控控控控控控控控控控控控1控控控3控控控5控控控7控控控9控A控B控C控控控控控控控控控控2控A控控控B控控控控A控B控C控控控控控控1控控控3控A控控控B控控控C控控控控控1控控控控2控控控控3控控控控4控控控控5控控控控6控控控控7控控C控控控控控1控控控控2控控控控3控控控控4控控控控5控控控控6控控控控7控控101.6177控控控控控控控2控控控4控控控6控控控8控控控控465482.8
442.8图4-1-1 DTI806/F结构示意图
281.4D T I – 8 0 6/S 控控控控控控控 控GS控控SV控控控 控控控控控控控控控控控控1控控控3控控控5控控控7控控控9控控控控控控控控控控控控控控控控控2控控控控控控控控控控控控控控控控控控1控控控3控控控控控控控控控控控控1控控控控2控控控控3控控控控4控控控控5控控控控6控控控控7控控控控控控控控控1控控控控2控控控控3控控控控4控控控控5控控控控6控控控控7控控101.6177控控控控控控控2控控控4控控控6控控控8控控控控465482.8
图4-1-2 DTI806/S结构示意图
4.2 告警灯示意
a). “运行”灯为绿灯,装置正常运行时常亮;
b). “告警”灯为红灯,正常运行时熄灭,当装置异常或告警(硬件或软件自检或内部通讯异常)时点亮;
c). “网络异常”灯为红灯,正常运行时熄灭,当过程层网接收报文异常(中断或格式不正确、不对应)时点亮;
d). “GS检修”为黄红灯,正常运行时熄灭,当GS检修压板投入时点亮,退出时熄灭;
e). “对时异常”灯为红灯,正常运行时熄灭,当对时信号中断时点亮,恢复正常后熄灭;
11
f). “SV检修”为黄红灯,正常运行时熄灭,当SV检修压板投入时点亮,退出时熄灭;
g). “采集异常”灯为红灯,当任一路配置的采集器接收异常时点亮,所有配置的采集器接收正常时熄灭;
h). “采集器1~9”灯为绿灯,当第n路采集器接收正常时点亮,接收不正常时熄灭;
i). “切为1~3母”灯为绿灯,当装置实现切换功能时,指示目前的电压取自n母;
j). “跳A”“跳B”“跳C”“合A”“合B”“合C”灯为红灯,正常运行时熄灭,一一对应继电器接点,当装置接收到保护GOOSE命令断路器出口时点亮并保持,通过复归命令或按键熄灭,当某保护做传动实验时,对应指示灯闪烁(用于三相装置时,该灯为保护跳和保护合,机制和分相一致);
k). “测控操作”为红灯,正常运行时熄灭,当装置接收到测控GOOSE命令断路器或刀闸出口时点亮,命令消失后自动熄灭。当某测控做传动实验时,对应指示灯闪烁;
l). “电缆直跳”为红灯,正常运行时熄灭,当有需要通过传统电缆方式进行跳闸时点亮并保持,通过复归命令或按键熄灭;
m). “手动操作”为红灯,正常运行时熄灭,当手动分合断路器时点亮,手动操作终止后自动熄灭;
n). “断路器合(A/B/C相合位)”灯为红灯,当开入插件上对应的开入投入时点亮,退出时熄灭;
o). “断路器分(A/B/C相分位)”灯为绿灯,当开入插件上对应的开入投入时点亮,退出时熄灭;
p). “刀闸1~7合”灯为红灯,当各相刀闸合位时点亮,任一相为低电平时熄灭;
q). “刀闸1~7分”灯为绿灯,当各相刀闸跳位时点亮,任一相为低电平时熄灭。
4.3 背端子示意图
17#1615131214#####11#10#9#8#7#6#5#4#3#2#1#控控控控3控控控控2控控控控1控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控SV控SV控控控控/控控控控控控CPU控控控控控控控控控控控控控控
图4-3-1 装置背视图
12
Sv 6/7#控控5#B控控控控控控控CPU控控4#控控控控3#2控控控控控控控控RX1468RX21012141618TX12022控控控控(控控3)2#1IA’1IB’1IC’2IA’2IB’2IC’1IA1IB1IC2IA2IB2IC1Ua1Ub1Un1Uc2Ua2Ub2Un2Uc81224控控控控(控控2)2#1IA’1IB’1IC’2IA’2IB’2IC’ICA’ICB’1IA1IB1IC2IA2IB2ICICAICBUaUbUnUc81224控控控控(控控1)2#1IA’1IB’1IC’1IL’1IJ’2IA’2IB’2IC’3IA’3IB’3IC’Ux+1IA1IB1IC1IL1IJ2IA2IB2IC3IA3IB3ICUx-45678910GND111213DC1+DC1-DC2+DC2-141516控控-控控+控控控控控控控1#控控控控控控控控控DC+
220/110DC- 220/110控控控控控1T1R1控控控ICC’ICC控控T2控控控R22PPS控控控控控24控控TX20-5v控4-20ma0-5v控4-20ma控控TX3ETH控控控控11#控控控控9#控控控控10#17181920控控控1控控1控控控2控控2控控控3控控3控控控4控控4控控控5控控5控控控6控控6控控控7控控7控控控8控控8控控控9控控9控控控10控控122控控控控控控控控1控控控控1控控控控2控控控控2控控控控3控控控控3控控控控4控控控控4控控控控5控控控控5控控控控6控控控控6控控控控7控控控控7控控控控16控控控控8#/12#2控控1控控2控控3控控4控控5控控6控控7控控8控控9控控10控控11控控12控控13控控14控控15控控16控控17控控18控控19控控20控控21控控控控控控控13#2控控控1控控控1控控控1
控控控2控控控2控控控2
控控控3控控控3控控控3
控控控4控控控4控控控4控控控5控控控5控控控5控控控6控控控6控控控6控控控7控控控7控控控7控控17控控18控控19控控20控控21控控控控控控控3 17#17181920控A控控控控A控控控控控控控控控控控2 16#17181920控控控控控控控控控控控控1234567控控控控1 15#控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控A控控控控B控控控控C控控控控控控控控控控控14#17181920控控控1HHJ控控控控控控控2控控控控控控控2控控控A控控控控控控A控控控控控控B控控控控控控B控控控控控控C控控控控控控C控控控+KMT控A控控控ATZ‘控B控控控BTZ‘控C控控控CTZ‘+ KMT控控控3控控控控控控控4控控4控控控5控控5控控控6控控控控1控控控7控控控控2控控控8控控控控3控控控9控控控控4控控控10控控控控5+ KMH控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控控A控TQ控控控控B控TQ控控控控C控TQ控控控控A控HQ控控控控B控HQ控控控控C控HQ控控控控ZJ1ZJ2控控7控控8控控9控控10控控11控控12控控13控控14控控15控控16控控17控控18SV控控控控控控控控GS控控控控控控控控控控控控控控控89122控控控控A控控控控B控控控控C控控控控控控控控控控控A控控控控控B控控控控控C控控控控控控控控控控控控控A控控控控控控AHZ‘控B控控控控B控控控控控控控BHZ‘控C控控控控c控控控控控控控CHZ‘+KMH-KMH控控控B控控控控控C控控+ WMH+ KM-KM- KM
图4-3-2 装置端子图
注1:图上所示的端子定义为DTI806/F型号,当使用DTI806/S型号装置时,只需把13#开入插件的
13
前六个端子的定义一次修改为断路器分位、断路器合位、开入3、开入4、开入5、开入6即可,操作回路中采用A相操作回路为三相断路器的操作回路。
4.4 插件说明
4.4.1 电源插件(1#插件)
电源插件具有宽温,85 VDC~300 VDC宽范围输入,83%高效率,抗干扰性极强,并允许交流输入。
其中n01-n02端子为电源输出的失电告警常闭空触点,n03-n04端子为装置异常告警常开节点,n13-n14端子为直流测量1的输入端子,n15-n16为直流测量2的输入端子,直流采集的电压和电流类型选择可通过插件的跳线选择。
LED(+5 V)常亮时表示电源5 V输出正常;LED(+24 V)常亮时表示电源24 V输出正常。
4.4.2 交流插件(2#插件)
交流插件有三种选型,分别为:选型一可接入2组保护电流、1组测量电流、1路零序电流、1路间隙电流、1路抽取电压,选型二可接入2组保护电流、1组测量电流、1组电压,选型三可接入1组保护电压、1组保护电流、1组测量电压、1组测量电流。
4.4.3 采集插件(3#插件)
采集插件采集交流变换插件输出的小电压信号,保护通道通过两路完全独立的采样回路采样,测量通道采用高精度的模拟回路采样,采样后的数据通过格式为4的FT3传送给CPU插件,分别对应装置的采集器7和采集器8。插件同时提供一路光口接入RX1,支持曼码和FT3协议,对应于装置的采集器9。其中采集器7和采集器8与交流插件模拟量通道的对应关系如下表所示。
表一 采集器7对应的模拟量通道
通道号 0 1 2 3 4 5 6 7
Ux
Ua
8
IL
Ub
9
IL
Ub
10
IJ
Uc
11
IJ
Uc
12
×
×
选型1 1Ia 1Ia 1Ib 1Ib 1Ic 1Ic Ux
选型2 1Ia 1Ia 1Ib 1Ib 1Ic 1Ic Ua
选型3 1Ua 1Ua 1Ub 1Ub 1Uc 1Uc 2Ua 2Ua 2Ub 2Ub 2Uc 2Uc ×
表二 采集器8对应的模拟量通道
通道号 0
选型1 ×
选型2 ×
选型3 ×
1
×
×
×
2
×
×
×
3
×
×
×
4 5 6 7 8 9 10 11 12
2Ia 2Ia 2Ib 2Ib 2Ic 2Ic CIa CIb CIc
2Ia 2Ia 2Ib 2Ib 2Ic 2Ic CIa CIb CIc
1Ia 1Ia 1Ib 1Ib 1Ic 1Ic CIa CIb CIc
14
4.4.4 CPU插件(4#插件)
提供两路光串口输入,用于接入B码或光秒脉冲,灯1、2分别指示两个输入的状态;提供2路光纤以太网口:光口0和光口1,ST接口,均支持IEC 61588对时,灯3、4分别指示两个网口的状态,分别对应配置中的eth0和eth1;另1路电网口作为调试配置用,对应于配置中的eth10;提供一个PPS测试口,5V电压输出;提供9路FT3输入接口,其中后3路为备用接口,前6路为可用接口,分别对应装置的采集器1~6。
4.4.5 网络插件(5#插件)
网络插件最大提供8路GOOSE数据点对点端口,满足保护等间隔装置的点对点采样要求,对应于配置中的eth2~eth9。
4.4.6 SV插件(6#、7#插件)
SV插件提供6路SV数据发送端口,满足保护等间隔装置的点对点采样要求,也可接入过程层网络,对应于配置中的点对点发送口。
4.4.7 开入插件(8#、9#、12#、13#插件)
每块插件可提供19路开入,工作电压为DC220 V或DC110 V(插件上有电压规格的标注),当开入电压<额定工作电压的55 %时,开入保证为0,当开入电压>额定工作电压的70 %时,开入保证为1。
其中有些开入有固定定义,不可随意更改,如:断路器位置、刀闸位置、检修压板等,详见4-3-2 装置端子图。
4.4.8 扩展插件(10#、14#插件)
10#插件提供独立10副常闭触点,用于7台刀闸逻辑闭锁的,该功能投退由逻辑闭锁压板控制:逻辑闭锁压板投入后,才可以驱动逻辑闭锁开出。
14#插件提供独立10副常开触点,其中开出1为HHJ合后信号触点输出;开出2为重合闸放电信号触点输出,放电逻辑如图4-4-1;开出3为装置异常信号触点输出(同时面板告警灯亮),开出4~5备用,开出6~10对应goose控制中的备用开出1~5。
保护闭锁重合闸GOOSE保护跳闸GOOSE (TJR)保护跳闸GOOSE (TJF)操作回路_电缆直跳(ZTJ)操作回路_手合信号(SHJ)操作回路_手跳信号(STJ)智能单元初上电0500ms000000>=10触点:重合闸放电GOOSE:重合闸放电
图4-4-1 重合闸放电逻辑图
15
4.4.9 出口插件(11#插件)
提供14副常开触点,其中每一对分合触点共公共端,用于7台刀闸分合控制,并且提供电源控制回路。
4.4.10 操作插件(15#、16#、17#插件)
3块插件组成,用于分相断路器操作控制,提供手动跳合闸功能、保护跳合闸功能、跳合闸自保持功能、跳合闸压力闭锁功能、控制回路监视功能、合后监视功能。
n1718n1719+KMHn1711n1709至A相HQ,不经防跳-KMH合闸操作电源合闸输出合闸保持防跳+KMTn1601跳闸操作电源RHBAJHBAJTBAJTBJVATBJVAn1710至A相HQn1612TBAJTBJVAn1712至B相HQ,不经防跳跳闸回路监视跳闸回路监视Rn1613R合闸输出合闸保持防跳合闸输出R合闸保持R防跳R+KMHn1606n1714n1614跳闸回路监视闭锁跳闸输出合闸操作电源HBBJHBBJTBBJTBJVBTBJVBn1713至B相HQ1YJJn1603TBBJTBJVBn1717n1715至C相HQ,不经防跳合闸回路监视n1615HBCJHBCJTBCJTBJVCTBJVCn1716至C相HQTBCJTBJVC合闸回路监视n1616合闸回路监视n1617n1701+KMTTBAJn1703跳闸操作电源TBAJn1702至A相TQ3YJJ注1n1605闭锁合闸输出跳闸保持/跳闸输出+KMTn1601n1620跳闸操作电源-KM1YJJn1607n1705TBBJTBBJn1704至B相TQ跳闸保持/跳闸输出压力降低禁止跳闸压力降低禁止操作3YJJ压力降低禁止合闸2YJJZJ备用ZJ压力降低禁止重合闸压力监视回路n1610n1707TBAJTBAJn1706至C相TQ跳闸保持/跳闸输出n1609n1608+KM-KMn1522操作电源操作电源监视注2n1611n1520RCKHJn1503n1521SHJSTJn1618n1619手动合闸注1:如果使用本体闭锁回路,为安全起见,需将n1601和1603短接,n1606和n1605短接备用CKTJn1502手动跳闸注2:虚框内为本体提供的常开触点,且必须提供常开触点n1501RZTJ电缆直跳
控控控n1516BHAJBHBJn1517n1518n1519控控控n1512BTAJBTBJn1513n1514n1515控控控n1508SHJSHJn1509n1510n1511控控控n1504ZTJSTJZTJSTJZTJSTJn1507n1506n1505BHCJBTCJSHJ
图4-4-2 操作回路原理图
16
操作回路_A相跳闸回路监视操作回路_B相跳闸回路监视操作回路_C相跳闸回路监视操作回路_A相合闸回路监视操作回路_B相合闸回路监视操作回路_C相合闸回路监视000000>=10&0GOOSE:三相不一致>=10
000000图4-4-3 三相不一致逻辑图(仅适用于DTI806/F)
操作回路_A相跳闸回路监视操作回路_A相合闸回路监视操作回路_B相跳闸回路监视操作回路_B相合闸回路监视操作回路_C相跳闸回路监视操作回路_C相合闸回路监视>=101000ms200msGOOSE:A相控回断线000000>=101000ms200msGOOSE:B相控回断线000000>=101000ms200msGOOSE:C相控回断线
图4-4-4 控制回路断线逻辑图
断路器A相跳位断路器B相跳位断路器C相跳位HHJ为1保护跳断路器>=10000000&0200ms1000msGOOSE:事故总>=10
图4-4-5 事故总逻辑图
17
5 附录A 配置工具使用说明
装置使用NDIman配置工具,可实现装置配置、装置报告读取功能。
5.1 配置工具连接
首先,通过网线把装置调试电口(前面板或装置CPU面板)和电脑网口连接起来,打开NDIman,在网络窗口里显示装置的信息,如图所示,其中应用程序信息中plat为平台版本及CRC,ap为应用程序版本号及CRC,FPGA为fpga的程序版本及CRC。如果看不到装置信息,请检查网络是否连接,装置是否下载过程序。
其中,ETH2和ETH3为装置调试电口的信息,修改电脑的IP与ETH2(ETH3)在一个网段,就可以进行相关操作了。在此窗口可以对网络参数进行配置,双击某一个网口参数,就会弹出网络配置页面,在该页面可以对装置的网络参数进行配置。
5.2 装置配置
NDIman启动后会自动打开该装置的配置窗口,如果不小心关闭了该窗口,可通过点击网络窗口上面的按钮,重新打开。配置窗口有两个页面,分别为配置页面和配置操作页面。
5.2.1 配置页面
配置页面包含相关操作、采集器配置、合并器配置、GOOSE接收配置、GOOSE发送配置、对时配置等6个页面。
a.相关操作
点击配置窗口左边的列表里的相关操作,进入配置操作页面,如图所示,其中打开为打开已有的配置,检查为检查配置的合法性,下载为把已打开的配置导入装置,获取为从装置获取配置,另存为保存该配置。
b.采集器配置
点击配置窗口左边的列表里的采集器配置,进入采集器配置页面,如图所示,其中
18
可通过采集器标识列表查看已添加的采集器,通过添加按钮添加新的采集器,通过删除按钮可删除选定的采集器,通过修改按钮可修改已添加采集器的参数(采集器描述、采样点数),对于通过采集器标识列表选定的采集器,下面的列表和属性均为改采集器的属性,可通过修改这些属性对采集器进行修改。
c.合并器配置
点击配置窗口左边的列表里的合并器配置,进入合并器配置页面,如图所示,其中合并器公共配置中的母线电压选择必须选择无母线电压切换并列;合并单元配置为smv配置,可实现smv通道、smv标识、固定延时、绑定网口、映射采集器通道等配置。
d.GOOSE接收配置
点击配置窗口左边的列表,点击GOOSE接收配置进入GOOSE接收配置,如图所示,在该页面可通过添加、删除、修改按钮配置GOOSE接收组,可以为每一组GOOSE关联不同的网口。其中开关量通道号为装置GOOSE接收配置表里的虚端子号。
19
e. GOOSE发送配置
点击配置窗口左边的列表,点击GOOSE发送配置进入GOOSE发送配置,如图所示,在该页面可通过添加、删除、修改按钮配置GOOSE发送组,可以为每一组GOOSE关联不同的网口。其中开关量通道号为装置GOOSE发送配置表里的虚端子号。
F.对时配置
点击配置窗口左边的列表,点击对时配置进入对时配置,如图所示,在该页面首先先选择对时方式,当选择需要设置的对时方式时,对应的设置区域变为可用状态,可对对时参数进行配置。
5.3 装置报告
工具还提供装置报告功能,主要包括报告读取、报告保存、报告导入和清除报告功
20
能。在窗口的下方点击报告信息进入报告功能页面,如图所示。上面的工具按钮功能依次为报告读取,报告导入、保存报告和清除报告。
21
6 附录B 过程层配置表
该配置使用NDIman配置工具,其中灰色阴影部分由工程人员根据虚端子描述,对应输入输出相匹配的GOOSE报文信息:包括APPID、MAC地址、数据类型等。
6.1 GOOSE接收配置
ID
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
保护合A(仅适用DTI806/F)
保护三跳(TJF)
保护三跳(TJR)
保护三跳(TJQ)
端子描述
保护跳A
(仅适用DTI806/F)
ID
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
测控跳闸
保护闭锁重合闸
(仅适用DTI806/F)
保护三合
端子描述
保护合A(仅适用DTI806/F)
保护合B
(仅适用DTI806/F)
ID
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
端子描述
合刀闸2
ID
490
491
492
493
494
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499
500
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511
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513
514
515
516
517
518
519
端子描述
刀闸5逻辑闭锁
刀闸6逻辑闭锁
刀闸7逻辑闭锁
备用逻辑闭锁8
备用逻辑闭锁9
备用逻辑闭锁10
备用出口1控制
备用出口2控制
备用出口3控制
备用出口4控制
备用出口5控制
装置复归
分刀闸3
保护跳B
(仅适用DTI806/F)
合刀闸3
保护合C
(仅适用DTI806/F)
分刀闸4
保护跳C
(仅适用DTI806/F)
合刀闸4
分刀闸5
合刀闸5
分刀闸6
合刀闸6
分刀闸7
合刀闸7
测控合闸 刀闸1逻辑闭锁
分刀闸1 刀闸2逻辑闭锁
合刀闸1
分刀闸2
刀闸3逻辑闭锁
刀闸4逻辑闭锁
TJQ:启动重合,启动失灵
TJR:不启动重合,启动失灵
TJF:不启动重合,不启动失灵
注:对应DTI806/S装置,分相跳合的虚端子无效。
22
6.2 GOOSE发送配置
硬开入信号(注:三相装置断路器相关信号取A相相关信号)
ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述
540 断路器A相分位
541 断路器A相合位
542 断路器B相分位
543 断路器B相合位
544 断路器C相分位
545 断路器C相合位
546 13#插件开入7
547 13#插件开入8
548 13#插件开入9
549 13#插件开入10
550 13#插件开入11
551 13#插件开入12
552 13#插件开入13
553 13#插件开入14
554 13#插件开入15
555 13#插件开入16
556 13#插件开入17
557 13#插件开入18
558 SV检修压板
559 复归开入
560 GS检修压板
561 12#插件开入1
562 12#插件开入2
563 12#插件开入3
564 12#插件开入4
565 12#插件开入5
566 12#插件开入6
567 12#插件开入7
568 12#插件开入8
569 12#插件开入9
570 12#插件开入10
571 12#插件开入11
572 12#插件开入12
573 12#插件开入13
574 12#插件开入14
575 12#插件开入15
576 12#插件开入16
577 12#插件开入17
578 12#插件开入18
579 12#插件开入19
580 12#插件开入20
581 12#插件开入21
582 保护分A相出口
583 保护分B相出口
584 保护分C相出口
585 保护合A相出口
586 保护合B相出口
587 保护合C相出口
588
589
测控跳闸出口
测控合闸出口
600 闭锁重合2YJJ
601 闭锁合闸3YJJ
602 闭锁操作4YJJ
603 HHJ合后常开
604
605
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
STJ信号
SHJ信号
刀闸1分位
刀闸1合位
刀闸2分位
刀闸2合位
刀闸3分位
刀闸3合位
刀闸4分位
刀闸4合位
刀闸5分位
刀闸5合位
刀闸6分位
刀闸6合位
刀闸7分位
刀闸7合位
630 8#插件开入4
631 8#插件开入5
632 8#插件开入6
633 8#插件开入7
634 8#插件开入8
635 8#插件开入9
636 8#插件开入10
637 8#插件开入11
638 8#插件开入12
639 8#插件开入13
640 8#插件开入14
641 8#插件开入15
642 8#插件开入16
643 8#插件开入17
644 8#插件开入18
645 8#插件开入19
646 8#插件开入20
647 8#插件开入21
648
649
606 逻辑闭锁压板
590 A相跳闸回路监视
591 B相跳闸回路监视
592 C相跳闸回路监视
593 A相合闸回路监视
594 B相合闸回路监视
595 C相合闸回路监视
596
597
598
599
电缆直跳ZTJ
操作电源监视
备用ZJ
闭锁跳闸1YJJ
621 9#插件开入16
622 9#插件开入17
623 9#插件开入18
624 9#插件开入19
625 9#插件开入20
626 9#插件开入21
627 8#插件开入1
628 8#插件开入2
629 8#插件开入3
双点位置信息
ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述
679 刀闸5位置
680 刀闸6位置
681 刀闸7位置
ID 端子描述
650 断路器A相位置
651 断路器B相位置
652 断路器C相位置
ID
64
端子描述
CPU板温度
674 断路器总位置1
682 断路器总位置2
683 断路器总位置3
684 断路器总位置4
模拟量信息
ID 端子描述
675 刀闸1位置
676 刀闸2位置
677 刀闸3位置
678 刀闸4位置
ID 端子描述
65 CPU板湿度 66 直流测量1 67 直流测量2
其他信号(注:1300~1450为接收goose反馈信号,不在表里体现)
23
ID
25
端子描述
采集器异常
ID 端子描述 ID 端子描述 ID 端子描述
700
过程层网络异常
701 备用
702 对时异常
703 装置异常
704 网口0中断
705 网口1中断
706 网口2中断
707 网口3中断
708 网口4中断
709 网口5中断
710 网口6中断
711 网口7中断
712 网口8中断
713 网口9中断
714 保护跳断路器
715 保护合断路器
716 保护跳A
717 保护跳B
718 保护跳C
719 保护三跳TJQ
720 保护三跳TJR
721 保护三跳TJF
722 保护合A
723 保护合B
724 保护合C
725 保护三合
726
测控操作断路器
727 测控操作刀闸
728 保护测试跳
729 保护测试合
730
测控测试操作断路器
731
测控测试操作刀闸
732 把手分断路器
733 把手合断路器
734 三相不一致
735 A相控回断线
736 B相控回断线
737 C相控回断线
738 HHJ合后(常闭)
739 重合闸放电
740 事故总信号
741
256 采集器1置维修
257 采集器2置维修
258 采集器3置维修
259 采集器4置维修
260 采集器5置维修
261 采集器6置维修
262 采集器7置维修
263 采集器8置维修
264 采集器9置维修
265 采集器10置维修
266 备用
267 备用
278 切为1母
279 切为2母
280 切为3母
281
切换刀闸同时动作
282
切换刀闸同时返回
7 附录C IEC61850-9-2LE规约
国际上主流电力供应商在执行IEC61850-9-2标准过程中,形成的实例化标准,即IEC61850-9-2LE。
7.1 输出帧格式
24
其中优先级标记中 TPID=0x8100
以太网类型为 88-BA
APPID = 0x4001~0x7fff
Length:包括以APPID开始的以太网类型PDU在内的八位位组的数目。
APDU:映射提供在APDU被递交到传输缓冲区以前将若干个ASDU连接成一个APDU的性能。被连接为一个 APDU 的 ASDU 的数目是可以配置的,并与采样速率有关。
下面是连接了8个ASDU的APDU帧结构示意图:
25
7.2 SMV系数整定
根据IEC61850-9-2LE规约要求合并单元输出的SMV INT型数据,数据代表一次电流电压的大小。
输出数据格式如下:
MSB 231 230~ 20 LSB
最高位
符号位,0:+,1:- 数据区:0~
2147,483,648 最低位
如上表所示,每个SMV通道所能表示电流的范围为-2147kA到+2147kA,数值精确到1mA;所能表示的电压范围为-21474kV到+21474kV,数值精确到10mV。
合并单元输出一次电流电压的大小是通过整定通道系数来实现,整定方式如下:
1) 保护用电流通道:如电子式电流互感器的一次额定电流为 I1e=600A(有效值),额定输出为
0x01CF=463;则系数co = (600*1000)/463=1295.89633(小数点精确后5位)。
2) 测量用电流通道:如电子式电流互感器的一次额定电流为 I1e =600A(有效值),额定输出为
0x2D41=11585;则系数co = (600*1000)/11585=51.79111(小数点精确后5位)。
3) 电压通道:如电子式电压互感器的一次额定电流为 U1e =110kV/3
(有效值),额定输出为
0x2D41=11585;则系数co = [(110*1000*100)/
3
]/11585=548.19620
(小数点精确后5位)。
26