FOX41A型继电保护光纤通信接口装置技术说明书.docx

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1、FOX-41A型继电保护光纤通信接口装置技术说明书1 .概述11.1 装置应用11.2 装置特点12 .技术参数22.1 机械及环境参数22.2 额定电气参数22.3 主要技术指标23 .工作原理43.1 装置原理及构成43.2 通信接口43.3 纵联码63.4 接收命令的延时展宽73.5 自检、报警与闭锁73.6 通道状态84 .硬件原理说明94.1 装置整体结构94.2 装置面板布置104.3 装置接线端子114.4 结构与安装124.5 各插件原理说明125 .整定说明215.1 装置参数215.2 通道定值225.3 网络参数231.概述1.1装置应用F0X-41A型继电保护光纤通信接

2、口装置可与各种线路保护或安全自动装置配合，在光纤通道上传送八个独立的保护命令信息。装置采用编码方式，以光纤通道作为传输媒质，传送64Kbs或2048Kbs速率同步编码信息。装置可以采用专用光纤光缆作为通道，也可通过64Kbs或2048Kbs同向接口复接数字通信（PCM,SDH微波/光纤等）设备。F0X-41A型装置可与南京南瑞继保电气公司的1FP-900/RCS-900系列高压微机保护配合，并可通过组屏设计使ITP-900/RCS-900装置与常规通道方式（专用收发信机、音频接口等）进行切换，以便带旁路运行。在与1FP/RCS-902C型微机距离保护配合时，可以解决同杆双回线路保护跨线故障可靠

3、选跳本线故障相的问题。1.2装置特点 装置采用高性能单片机Inte180296SA作为控制单元，并配合相应的专用串行通信控制芯片，集成度高，智能化设计。 采用高速率同步通信和HD1C通信协议，命令传送速度快，抗干扰能力强。 同步通讯速率采用64Kbs还是2048Kbs,通道连接方式采用专用光纤连接还是数字复接，均可通过人机界面中参数整定的方式来灵活方便地选择。 装置具有接收误码检测与通道中断检测功能，当检出有误码时，废除该误码帧的信息。若长时间误码或接收中断，则闭锁输出出口并发告警信号。 具有接收、发送信号指示功能。 装置中有4个命令接收具有延时展宽输出功能，延时定值和展宽定值可整定。 完善的

4、收发命令记录与报警信息。 友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。 灵活的后台通信方式，配有RS-485通信接口（可选双绞线、光纤）或以太网。 支持三种对时方式：秒脉冲对时、分脉冲对时、IRIGB码对时。 支持电力行业标准D1T667-1999（IEC60870-5-103标准）的通信规约。 装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。2.技术参数2.1机械及环境参数机箱结构尺寸：482mmX177mmX291mm；嵌入式安装正常工作温度：040极限工作温度：TO50贮存及运输：-25702.2额

5、定电气参数直流电源：220V,I1OV允许偏差：+15%,-20%直流功耗：正常时V20W收令输出时V30W2.3主要技术指标2.3.1光纤发送功率2.3.2传输波长2.3.3传输媒质2.3.4光纤信号接收灵敏度2.3.5光纤连接器2.3.6推荐传输距离2.3.7收令输出时间-7dBm-12dBm(由EO插件的跳线控制)1. 3m(单模)9/125Um单模光纤35dBmFC/PC型专用光纤65km,复用通道快速收令接点：5-8ms(64Kbs),3-6ms(2048Kbs)其它收令接点：在快速收令接点时间上约增加3mso2. 3.8输出接点容量收令输出接点容量快速收令接点:允许长期接通电流1A

6、,切断电流0.1A(DC220V,V/R1ms)其它收令接点:允许长期接通电流5A,切断电流0.2A(DC220V,V/R1ms)信号接点容量允许长期通过电流8A,切断电流0.3A(DC220V,V/R1ms)3. 3.9通信接口六种通信插件型号可选，可提供RS-485通信接口(可选光纤或双绞线接口)，或以太网接口，通信规约可选择为电力行业标准D1T667T999(idtIEC60870-5T03)规约或1FP(V2.0)规约，通信速率可整定；一个用于GPS对时的RS-485双绞线接口；一个打印接口，可选RS-485或RS-232方式，通信速率可整定；一个用于调试的RS-232接口(前面板)。

7、2.3.10电磁兼容辐射电磁场干扰试验符合国标：GB/T14598.9的规定；快速瞬变干扰试验符合国标：GB/T14598.10的规定；静电放电试验符合国标：GB/T14598.14的规定；脉冲群干扰试验符合国标：GB/T14598.13的规定；射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标：GB/T17626.6的规定;工频磁场抗扰度试验符合国标：GB/T17626.8的规定；脉冲磁场抗扰度试验符合国标：GB/T17626.9的规定；浪涌（冲击）抗扰度试验符合国标：GB/T17626.5的规定。2.3.11绝缘试验绝缘试验符合国标：GB/T14598.3-936.0的规定；冲击电压试验符合国标：GB

8、/T14598.3-938.0的规定。2.3.12对时方式a.外部空接点秒对时、分对时或IR1GB码对时b.RS-485方式的同步时钟秒对时、分对时或IRIGB码对时c.监控系统绝对时间的对时报文3.工作原理3.1 装置原理及构成图3.1.1为F0X-41A型装置的原理框图，装置的硬件由主CPU,通信控制SCC,开关发令输入，收令输出回路、光电变换接口以及人机界面、通讯打印接口等组成。发令输入主要是将外部保护输入的命令信号经光耦隔离变换成装置内部逻辑控制电位，进而转换为数字信号经数字通道发送至对侧。收令输出回路主要是将所接收到命令信号变换成相应的接点输出。装置的核心是主CPU和SCC串行通信控

9、制器及外围芯片电路，其命令的编码、解码，命令的发送和接收均由此部分进行处理。光电变换接口主要是进行光纤传输信号和电信号之间的变换。装置间的通信采用64Kbs或2048Kbs速率编码，H)1C同步通信格式。装置连续查询I/O口的发令输入部分的开关量状态，并将其状态信息通过SCC传送至编码电路，编码成相应的数据码流，经过电/光变换后由光纤发送通道传送到对侧。同时,装置将光纤接收通道上的数据码流经光/电变换并解码后，通过SCC传送给主CPU,主CPU再根据相应的数据输出开关量收令。3.2 通信接口F0X-41的纵联通信采用光纤传输方式，通信交换数据采用64Kbits或2Mbits速率、同步通信方式。

10、通信速率为64Kbit/s或2Mbits两种，根据现场情况选择确定，并通过整定定值一通道定值菜单中整定控制字“同步通信速率2M”来设定：光纤口同步通信速率为2Mbits时整定为“1”；通信速率为64Kbits时整定为“0”。当装置通过专用纤芯通信时，两种方式均能正常工作，但须注意两侧装置通讯速率整定一致。FOX-41A发送和接收数据采用各自的时钟，分别为发送时钟和接收时钟。F0X-41A的接收时钟固定从接收码流中提取，保证接收过程中没有误码和滑码产生。发送时钟可以有两种方式，1、采用内部晶振时钟；2、采用接收时钟作为发送时钟。采用内部晶振时钟作为发送时钟常称为内时钟（主时钟）方式，采用接收时钟

11、作为发送时钟常称为外时钟（从时钟）方式。两侧装置的运行方式可以有三种方式：1、两侧装置均采用从时钟方式；2、两侧装置均采用内时钟方式；3、一侧装置采用内时钟，另一侧装置采用从时钟（这种方式会使整定定值更复杂，故不推荐采用）。FOX-41A通过整定控制字“内部时钟”来决定通信时钟方式。控制字“内部时钟”置为1,装置自动采用内时钟方式；反之，自动采用外时钟方式。对于64kbits的通信速率，其“内部时钟”控制字整定如下：1. F0X-41A通过专用纤芯通信时，两侧F0X-41A的“内部时钟”控制字都整定成：T;2. F0X-41A通过PCM机复用通信时，两侧F0X-41A的“内部时钟”控制字都整定

12、成：0;对于2048kbits的通信速率，其“内部时钟”控制字整定如下：1. F0X-41A通过专用纤芯通信时，两侧F0X-41A的“内部时钟”控制字都整定成：T;2. F0X-41A通过复用通道传输时，两侧F0X-41A的“内部时钟”控制字按如下原则整定：a.当命令信息直接通过同轴电缆接入SDH设备的2048kbits板卡，同时SDH设备中2048kbits通道的“重定时”功能关闭时,两侧FOX-41A的“内部时钟”控制字置1（推荐采用此方式）；b.当命令信息直接通过同轴电缆接入SDH设备的2048kbits板卡，同时SDH设备中2048kbits通道的“重定时”功能打开时，两侧FOX-41

13、A的“内部时钟”控制字置0；c.当命令信息通过通道切换等装置接入SDH设备的2048kbits板卡，两侧FOX-41A的“内部时钟”控制字的整定需与其它厂家的设备配合。图3.2.1专用光纤直连方式图3.2.2通信设备复接方式在某些特殊应用场合，数据为单向传送，即两侧FOX装置一侧仅发送数据，不接收,另一侧装置仅接收对侧数据，不向对侧发送，如图3.2.3所示（以光纤直连为例），MfW：,:FX41A*独T1.FnY4IA图3.2.3单向收发方式（专用光纤）在这种情况下，相关收发定值整定如下:控制字：单收控制字：单发M侧（单收侧）10N侧（单发侧）013. 两侧装置双向收发时，控制字“单收”、“单

14、发”均整定为“0”4. 3纵联码FOX装置通过数字通讯网传送保护命令时,为防止数字信号串扰，确保装置接收到报文系对侧FOX所发，引入纵联码识别机制。保护定值中，相关定值如下：定值1：”本侧纵联码”定值2：“对侧纵联码”全网同类型接口装置均唯一性地指定纵联识别码，具体到某台FOX装置，需整定本装置的纵联识别码，同时整定本线路对侧相应通讯接口装置的纵联识别码。发往对侧报文中,包含了本侧的纵联识别码信息；接收报文时，同样解析对侧装置的纵联识别码，并与本装置定值“对侧纵联码”相比较，若相等，则认可所接收报文的收令信息；若不等，说明接收到的报文并非对侧通讯接口装置所发，为异常报文，丢弃报文中的收令信息，

15、并延时告警。在装置检修等情况下，有可能将通讯接口装置通道自环（单装置收发互联）。此时可将定值“对侧纵联码”整定为与“本侧纵联码”相等，可顺利通过纵联码校验，收令报文有效。4.4 接收命令的延时展宽FOX数字通道可用于传送远方跳闸命令等信号，此类命令对传输的快速性无特别要求,强调高可靠性，因此FOX通讯接口装置可实现将接收报文中的开关命令进行延时后输出收令接点。本装置的收令1收令4为常规收令，收令不经任何处理即输出。收令5收令8具有延时展宽功能，即将收令进行延时、展宽后输出，这4个收令的延时定值和展宽定值可分别独立整定。若某收令的延时、展宽定值均整定为0,则该收令即为常规收令（同收令1收令4）o收令输出逻辑如图3.4.1所示。收令1收令1输出收令5ATde1ay5Text5IIA收令5输出收令2收令2输出