二節(jié)單元的硬件結構、安裝、接線

·2-PAGE18··2-PAGE19·其次章裝置的結構、安裝、接線EDCS-7460系列電力系統(tǒng)綜合自動扮裝置采納通用硬件平臺。整個裝置由模擬量輸入電路、開關量輸入電路、開關量輸出電路、分合閘驅動電路、通信接口、人機界面電路及電源等幾大部分構成。模擬量輸入電路裝置可采集8個溝通模擬量,整個電路由信號變換電路、多路電子開關和A/D轉換器等幾部分構成。信號變換電路信號變換電路的功能是將系統(tǒng)送來的交、直流模擬信號變換成適合于A/D轉換的低電壓信號,并完成對信號的隔離。溝通電壓變換電路由電力系統(tǒng)TV二次側送來的溝通電壓信號，經(jīng)電壓變換器隔離并變換成0～4V、0~5V低電壓信號，電壓變換器變比采納100/4V、125/5V或150/4V。圖2-1b圖2-1b電流變換電路原理圖圖2-1a電壓變換電路原理圖溝通電流信號變換電路由電流互感器二次側送來的測量電流或保護電流信號，經(jīng)電流變換器隔離并變換成0～4V低電壓，電流變換器變比采納50A/4V或1A/4V。A/D轉換器裝置的數(shù)據(jù)采集由高牢靠性、高精度的A/D轉換器、多路開關及濾波回路組成，具有轉換速度快、采樣偏差小、功耗低及穩(wěn)定性高的特點.圖2-2模數(shù)轉換原理圖圖2-2模數(shù)轉換原理圖開關量輸入電路開關量輸入回路共有10路。當外部開關狀態(tài)監(jiān)視由被監(jiān)視設備供應空接點，裝置供應DC24V信號電源；當開關量信號為AC/DC220V時，開關量也可直接接入裝置但用戶需在訂貨時注明。圖2-3b開關量接線原理圖圖2-3b開關量接線原理圖圖2-3a開關量輸入電路原理圖圖2-3a開關量輸入電路原理圖掌握輸出電路開關量輸出回路共有6個開關量出口，輸出接點容量為DC24V/1A（若要驅動AC220V或DC220V的掌握對象，需外加中間繼電器）。分、合閘掌握回路由掌握電路和主電路兩大部分組成。掌握電路比較簡潔，本裝置的保護或操作分合閘出口直接驅動分合閘繼電器KTR與KCL的線圈。主電路則由驅動回路、防跳回路、手動與外部分合閘輸入回路、分合閘回路監(jiān)視電路與掌握電源監(jiān)視電路等幾部分組成.分合閘驅動電路原理如圖2-4所示，*：虛線框內為裝置內部設備*：虛線框內為裝置內部設備圖2-4分、合閘驅動回路原理圖人機對話模塊本模塊主要用于人機界面管理,由CPU、存貯器、實時時鐘及鍵盤操作等外圍電路構成，主要功能實現(xiàn)人機對話、信號指示、與調試計算機通訊等。通訊接口電源模塊電源模塊是一個寬穩(wěn)壓范圍、抗干擾能力強的開關電源,有4個不同的輸出5V/1.60A、±12V/0。30A、24V/0。42A,其中5V、±12V三組電源共地,24V電源單獨輸出,并且每組電源都具有輸出短路及過載保護的功能。在安裝裝置過程中，安裝人員可能會遇到緊挨裝置的開關或斷路器,應該對這些開關或斷路器做上相關標記或實行其它保障平安的措施.全部接線必須嚴格依據(jù)接線圖紙進行,依據(jù)導線電氣編號按挨次接線.一旦接線完成，嚴禁他人更改或觸碰端子。裝置的繼電器輸出涉及到斷路器分/合閘操作,因此需要特定的防范措施.裝置的安裝外形尺寸EDCS－7460裝置采納鋁合金箱體，裝置的外形尺寸結構如下：機箱外形尺寸為310（寬)×110(高)×152(深）mm3.面板布置如圖2—5所示，機箱結構圖如圖2—6所示，平面開孔圖如圖2-7所示.機箱背面面板布置圖如2—8所示。圖2-5正面面板布置圖圖2-5正面面板布置圖圖2-6機箱結構圖圖2-6機箱結構圖圖2-7屏面開孔圖圖2-7屏面開孔圖圖2-8機箱背面面板布置圖圖2-8機箱背面面板布置圖工作電源連接裝置允許電壓范圍AC165~265V、85～265V，DC80~200V、120～360V、200～360V。使用220V直流電源時，裝置最大工作電流為0。05A，考慮裝置上電瞬間的沖擊電流，應選保險絲容量為3A。必須在裝置工作電源回路安裝專用的空氣開關或保險絲,防止意外情況引起其它設備失電。若工作電源選擇溝通，將火線接入裝置的“Xa③”端子，將地線接入裝置“Xa⑤”端子.若工作電源選擇直流，將電源正極性端子接入裝置“Xa③”端子，將電源負極性端接入裝置“Xa⑤”端子。注：建議用戶使用直流蓄電池屏輸出的直流電源給裝置供電。圖2-9工作電源連接圖圖2-9工作電源連接圖 裝置設有專用屏蔽接地端，因此“屏蔽接地”必須接大地,一根完好的低阻抗接地線是裝置防浪涌和瞬變脈沖干擾有效工作的保證,不能將開關柜面板連接軸作為接地回路，接地電阻應小于4Ω。溝通電壓輸入連接溝通電壓額定值裝置溝通電壓輸入額定值為100/V相—地電壓（相電壓）或100V相—相電壓（線電壓），能與國內常用的電壓互感器二次側額定輸出電壓相匹配。若用戶使用的電壓互感器二次側額定輸出電壓為其它值，則要在產(chǎn)品訂貨單中說明。電壓互感器的使用電壓互感器的性能直接影響裝置的數(shù)據(jù)采集精度，電壓互感器必須有好的線性度，并與電流互感器協(xié)作使得電壓、電流的相位差滿意肯定的角差要求，這樣才能保證裝置測量的電壓、功率、功率因數(shù)等達到精度要求。溝通電壓輸入接線圖2-10說明白溝通電壓輸入接線方法：三相完全星形接法。接線時注意溝通電壓輸入的各相和極性必須嚴格與要安裝的裝置相符。電壓互感器的一次側應該安裝空氣開關或保險絲進行保護,二次側在額定功率大于25W時也應該加裝保險絲。圖2-10交流電壓輸入連接：三相完全星形圖2-10交流電壓輸入連接：三相完全星形注：電壓互感器在一次側有電情況下，其二次側短路會產(chǎn)生很大的短路電流，將電壓互感器燒毀。因此在安裝或檢修設備時，必須實行平安防范措施，如斷開一次側或二次側保險絲等。溝通電流輸入連接裝置使用了安裝在一次系統(tǒng)各相的電流互感器二次側的輸出電流，因此電流互感器的選擇十分重要，會直接影響裝置的保護功能和測量精度。目前35kV及以下的電流互感器通常有兩個副邊繞組，這兩個繞組不能用錯，保護繞組接到測量回路會導致測量精度下降，測量繞組接到保護回路，將造成保護拒動。溝通電流額定值裝置相電流輸入額定值為5A,能與國內常用的電流互感器二次側額定輸出電流相匹配。若用戶使用的電流互感器二次側額定輸出電流為其它值,則要在產(chǎn)品訂貨單中進行說明。應該注意，選擇過大的過載能力倍數(shù)，將會影響裝置對保護電流的采集精度，因此應依據(jù)最大的故障電流來選擇保護電流過載能力倍數(shù).電流互感器的使用電流互感器二次側的負載能力必須大于3VA。電流互感器變比的選擇，應綜合考慮裝置的電流采集精度和過載能力。其它因素也可能影響裝置的電流采集精度。連接電流互感器的導線不能太長，線徑不能太細，太長太細的導線會降低測量精度。注：當電流互感器誤差不滿意要求時，可實行以下措施：增大二次電纜截面；串接備用電流互感器，允許負載增大一倍；改用伏安特性較高的二次繞組；提高電流互感器的變比.溝通電流輸入接線圖2-11說明白相電流輸入接線的方法。圖2-11交流電流輸入連接：三相三元件圖2-11交流電流輸入連接：三相三元件注:接線時注意溝通輸入的相序和極性必須嚴格與裝置的端子定義相符。電流互感器在一次側有電情況下,如果二次側開路將會產(chǎn)生很高的電壓，不但可能損壞二次繞組的絕緣，而且將嚴重危及人身平安。因此在安裝或檢修設備時，必須實行平安防范措施，電流互感器的二次回路中不能裝設熔斷器，二次回路一般不進行切換，若需要切換應有防開路的措施，如短接電流互感器二次側等。零序電流輸入連接EDCS-7460裝置配置了零序電流輸入，連接零序電流的電流互感器二次側額定值與過載倍數(shù)可獨立配置，不需要與相電流相同。當裝置用于小電流接地系統(tǒng)時，可選額定值為1A.圖2-12零序電流輸入連接圖2-12零序電流輸入連接零序電壓輸入連接EDCS—7460裝置配置了零序電壓輸入,一般用于測量電壓互感器的開口三角電壓。圖2-13零序電壓輸入連接圖2-13零序電壓輸入連接備注：電流互感器、電壓互感器的一、二側都有兩個引出端子，任何一側的引出端子接錯都會使二次電流或電壓的相位變化180°，影響測量儀表和繼電保護裝置的正確工作，因此必須對引也端子作出極性標記以防接線錯誤。二次回路電纜芯線和導線截面的選擇原則機械強度要求連接強電端子的導線截面不應小于1.5mm2,連接弱電端子的導線截面不應小于0.5mm2。按電氣性能要求在保護和測量儀表中，電流回路的導線載面不應小于2。5mm2;在保護裝置中,電流回路的導線截面還應依據(jù)電流互感器10％誤差曲線進行校核；在電壓回路中，應按允許的電壓降選擇電纜芯線或導線截面；在操作回路中，應按在正常最大負荷下，至各設備的電壓降不得超過其額定電壓的10％進行校核。EDCS—7460裝置具有通信的開放性與多樣性的特點，通信端口共配置有4個:CAN1、CAN2、RS-232、RS-485(也可配置成RS-232）。各端口配置情況如下表：通信口設置類型參數(shù)值或范圍1～63企業(yè)自編規(guī)約500k（距離≤90m）、250k(距離≤180m）、125k（距離≤300m250k）、（距離≤800m）、20k（距離≤2000m）1～63企業(yè)自編規(guī)約備注CAN口1節(jié)點號1～63通信規(guī)約企業(yè)自編規(guī)約波特率500k（距離≤90m）、250k(距離≤180m）、125k（距離≤300m）、（距離≤800m）、20k(距離≤2000m）簡略由現(xiàn)場情況決定CAN口2節(jié)點號1～63通信規(guī)約企業(yè)自編規(guī)約波特率500k（距離≤90m）、250k（距離≤180m）、125k（距離≤300m)、（距離≤800m）、20k（距離≤2000m）簡略由現(xiàn)場情況決定RS—232口1節(jié)點號1～64通信規(guī)約企業(yè)自編規(guī)約、IEC60870-103，MODBUS，部頒新標CDT除自編的訂貨需說明波持率1。2k、2.4k、4.8k、9.6kRS—485（232）口2節(jié)點號1~64通信規(guī)約企業(yè)自編規(guī)約、IEC60870—103,MODBUS,部頒新標CDT除自編的訂貨需說明波持率1.2k、2.4k、4.8k、9.6k以上通訊規(guī)約，除開企業(yè)自編規(guī)約是標準配置外,其他規(guī)約均需在訂貨時說明，裝置在出廠時端口的規(guī)約配置是唯一的,并已配置好，不行更改。凡在裝置功能設置中設置對用戶開放的通信口，均應經(jīng)通信設置設置網(wǎng)絡號(地址）、通信波特率后,才能正常通信。其通訊的網(wǎng)絡號具有唯一性，不允許重復，以及各裝置的波特率設置必須全都。其中，CAN1、CAN2口支持雙網(wǎng)通訊，主要用于與本公司后臺系統(tǒng)相聯(lián)組成系統(tǒng).CAN1口和CAN2口為相互獨立的通訊口，其網(wǎng)絡號只能共用裝置的網(wǎng)絡號，具有唯一性；兩端口的波特率可以依據(jù)各自的要求設置.系統(tǒng)通訊工作方式均采納主從方式，裝置工作在從機模式。兩端口在功能上完全相同，為對等模式.兩端口可以接入不同軟件的不同計算機后臺,也可以接入相同軟件的不同計算機后臺。RS—232口1主要用于現(xiàn)地調試及裝置功能的軟件二次配置。RS-485（232)口2主要用于與其它公司后臺系統(tǒng)組網(wǎng)，組網(wǎng)說明見后.為了保證信息通信的正確牢靠，用戶應認真閱讀并參考執(zhí)行下列推舉的通信連接方式。EDCS-7460保護監(jiān)控裝置采納CAN現(xiàn)場總線，通信媒介選用屏蔽雙絞線,通信端子位于裝置的后面，可插拔，接線方法如下:（CAN1，CAN2口都具有以下特點)。圖2-14CAN通訊連接示意圖圖2-14CAN通訊連接示意圖注：在一個系統(tǒng)的整個CAN通訊網(wǎng)中，裝置端只能裝接1只120Ω的電阻.由于通訊總線加匹配電阻可以使其成為回路，有效防止通訊總線上產(chǎn)生自激振蕩，進而不致影響通訊效果。通訊網(wǎng)絡中的屏蔽地G00不應與計算機的屏蔽地相接。上圖接線是以研華PCL-841CAN總線通信卡為例。CAN的信號傳輸采納短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個，因而傳輸時間短，受干擾的概率低。當節(jié)點嚴重錯誤時，具有自動關閉的功能，以切斷該節(jié)點與總線的聯(lián)系，使總線上的其他節(jié)點及通信不受影響，故具有較強的抗干擾能力。CAN可以多主方式工作，網(wǎng)絡上任意節(jié)點均可以在任意時刻主動地向總線上的其它節(jié)點發(fā)送信息,這就可以構成多主機系統(tǒng)?，F(xiàn)場調試及維護通信連接（RS—232）RS—232是PC機與通信工業(yè)中應用最廣泛的一種串行接口，它被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS—232實行不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。RS—232是為點對點（即只用一對收、發(fā)設備)通訊而設計的,其驅動器負載為3—7kΩ.所以RS-232適合本地設備之間的通信。EDCS-7460的通信接口在裝置的后面，PC機的通信口可用計算機配置的任何一個RS—232接口,若PC機僅有USB接口應加接轉換器，將USB接口轉換成標準9芯RS—232接口，此種方式通信對通信電纜無特殊要求。注:簡略接線方式見第五章圖附(一）和圖附(二）。RS-485組網(wǎng)的通信連接EDCS-7460網(wǎng)通信可采納RS-485，通信協(xié)議采納IEC60870—103、部頒CDT、Modbus或其它通信協(xié)議.RS-485的傳輸介質為屏蔽雙絞線,通信距離可達1200米，當一條線路上連接的RS—485設備很多，或者使用波特率較高時通信距離就會相應縮短。EDCS—7000系列一般在系統(tǒng)中作為從機,上位機可以是PC機，通信管理器等設備。如果上位機不帶RS-485接口而只有RS—232接口,可通過RS-232/485轉換器(一種用于RS-232與RS-485接口電平轉換的設備）連接。實際應用中RS-485組網(wǎng)有多種拓撲結構，以下圖2—15研華RS—422/485通信卡（PCL—745）為例。圖中Rt為防反射電阻.反射電阻值的大小必須與所用電纜的阻抗相匹配。圖2-15RS-485通訊線形連接示意圖圖2-15RS-485通訊線形連接示意圖為提高通信質量,有如下幾點建議供用戶參考:優(yōu)質的屏蔽雙絞線是格外重要的，推舉使用AWG22(0。6mm2）或更粗線徑的線，兩條絞線為不同顏色.必須注意屏蔽層的單點接地問題,所謂單點接地就是指一條通信線路上屏蔽層有且僅有一點接大地.如果兩端接地,將會在屏蔽線上產(chǎn)生地環(huán)流,從而在通信電纜上感應出干擾噪聲.一條通信線路上每臺設備的RS—485通信接口必須是A（+）接A（+),B（-）接B（-）,不行接反.通信線路的輔設要盡量遠離強電信號等電磁干擾源。以下圖2—18a為EDCS—7460X裝置端子定義圖，2-18b為EDCS—7460X裝置接線示意圖。XaXa端子號名稱類型1屏蔽地工作電源2空3工作電源正4空5工作電源負6空724V電源正824V電源負Xc端子號名稱類型29斷路器常開開關量輸入回路30斷路器常閉31母線側隔離開關32線路側隔離開關33外部閉鎖134備用開入35外部合閘輸入36外部分閘37外部閉鎖238站用交流電39空40Xc端子eq\o\ac(○，29）~eq\o\ac（○，39）公共端XXd端子號名稱類型41電壓回路4243444546零序電壓NXXf端子號名稱類型55控制回路5657合閘繼電器線圈控制端585960控制母線正61空62合閘回路檢測63分閘回路檢測64空65裝置操作合閘輸入66裝置操作分閘輸入67空68屏蔽地XXb端子號名稱類型9操作合閘通訊及開關量輸出回路10操作分閘11保護分閘出口1213故障信號出口1415重合閘出口1617事故信號出口1819空201路CAN通訊低211路CAN通訊高222路CAN通訊低232路CAN通訊高242526RS—232通信地2728XXe端子號名稱類型47電流回路4849電流B相輸入進線5051電流C相輸入進線5253零序電流輸入進線54圖2圖2—18aEDCS-7460X裝置端子定義圖圖2-18bEDCS-7460X裝置接線示意圖圖2-18bEDCS-7460X裝置接線示意圖以下圖2—19a為EDCS-7460T裝置端子定義圖，2-19b為EDCS-7460T裝置接線示意圖。圖2-19aEDCS-7460T裝置端子定義圖圖2-19aEDCS-7460T裝置端子定義圖Xa端子號名稱類型1屏蔽地工作電源2空3工作電源正4空5工作電源負6空724V電源正824V電源負Xc端子號名稱類型29斷路器常開開關量輸入回路30斷路器常閉31母線側隔離開關32溫度過高33外部閉鎖34備用開入35外部合閘/對側斷路器常開36外部分閘/對側斷路器常閉37輕瓦斯38重瓦斯39空40Xc端子eq\o\ac(○,29)～eq\o\ac(○,39)公共端Xd端子號名稱類型41電壓回路4243444546零序電壓NXe端子號名稱類型47電流回路4849電流B相輸入進線5051電流C相輸入進線5253零序電流輸入進線54Xf端子號名稱類型55控制回路5657合閘繼電器線圈控制端585960控制母線正61空62合閘回路檢測63分閘回路檢測64空65裝置操作合閘輸入66裝置操作分閘輸入67空68屏蔽地Xb端子號名稱類型9本側操作合閘通訊及開關量輸出回路10本側操作分閘11保護分本側出口1213故障信號出口1415保護分對側出口1617事故信號出口1819空201路CAN通訊低211路CAN通訊高222路CAN通訊低（備用）232路CAN通訊高（備用）242526RS-232通信地（備用）2728（對側無斷路器時）Xb端子號名稱類型9本側操作合閘開關量輸出回路10本側操作分閘（保護分本側出口）11保護分對側出口（對側操作分閘出口）1213故障信號出口1415對側操作合閘出口1617事故信號出口18（對側有斷路器時）圖2-19bEDCS-7460T裝置接線示意圖圖2-19bEDCS-7460T裝置接線示意圖以下圖2-20a為EDCS-7460C裝置端子定義圖,2—20b為EDCS—7460C裝置接線示意圖。圖2-20aEDCS-7460C裝置端子定義圖Xa圖2-20aEDCS-7460C裝置端子定義圖Xa端子號名稱類型1屏蔽地工作電源2空3工作電源正4空5工作電源負6空724V電源正824V電源負Xc端子號名稱類型29斷路器常開開關量輸入回路30斷路器常閉31母線側隔離開關32電容側隔離開關33外部閉鎖34備用開入35外部合閘36外部分閘37瓦斯、壓力釋放38溫度過高39空40Xc端子eq\o\ac(○,29)～eq\o\ac(○,39)公共端Xd端子號名稱類型41電壓回路4243444546零序（不平衡）電壓NXe端子號名稱類型47電流回路4849電流B相輸入進線5051電流C相輸入進線525354Xf端子號名稱類型55控制回路5657合閘繼電器線圈控制端585960控制母線正61空62合閘回路檢測63分閘回路檢測64空65裝置操作合閘輸入66裝置操作分閘輸入67空68屏蔽地Xb端子號名稱類型9操作合閘通訊及開關量輸出回路10操作分閘11保護分閘出口1213故障信號出口1415禁止合閘出口1617事故信號出口1819空201路CAN通訊低211路CAN通訊高222路CAN通訊低（備用）232路CAN通訊高（備用）242526RS-232通信地（備用）2728圖2-20bEDCS-7460C裝置接線示意圖圖2-20bEDCS-7460C裝置接線示意圖以下圖2-21a為EDCS—7460M裝置端子定義圖,2-21b為EDCS-7460M裝置接線示意圖。圖2-21aEDCS-7460M裝置端子定義圖Xa圖2-21aEDCS-7460M裝置端子定義圖Xa端子號名稱類型1屏蔽地工作電源2空3工作電源正4空5工作電源負6空724V電源正824V電源負Xc端子號名稱類型29斷路器常開開關量輸入回路30斷路器常閉31母線側隔離開關32電動機側隔離開關33外部閉鎖34備用開入35外部合閘36外部分閘37工藝聯(lián)鎖分閘38溫度過高39空40Xc端子eq\o\ac(○,29)～eq\o\ac(○,39)公共端Xd端子號名稱類型41電壓回路4243444546零序電壓NXe