PRS-7000 型数字变电站自动化系统 过程层设备技术使用说明书 Ver 1.02 编写： 孙一民 周俊峰 审核： 侯 林 陈远生 批准： 徐成斌 深圳南瑞科技有限公司 二〇〇九年五月 本说明书由深圳南瑞科技有限公司编写并发布，并具有对相关产品的最终解释权。 相关产品的后续升级可能会和本说明书有少许出入，说明书的升级也可能无法及时告知阁下，对此我们表 示抱歉！请注意实际产品与本说明书描述的不符之处。 更多产品信息，请访问互联网： 技术支持电线 欢迎拨打免费客户服务电线 1.2 主要性能特点2 1.3 技术参数2 1.4 站控层通讯接口4 2 PRS-7390 型合并单元 5 2.1 概述5 2.2 功能及原理5 2.3 数据及记录6 2.4 硬件说明8 【附图2-1 】 PRS-7390-1 端子排接线.1 概述12 3.2 数据及记录12 3.3 硬件说明13 【附图3-1 】 PRS-7391 端子排接线.2 配置及整定16 4.3 数据及记录17 4.4 硬件说明17 【附图4-1 】 PRS-7392 端子排接线.2 功能及原理20 5.3 数据及记录21 5.4 硬件说明22 【附图5-1 】 PRS-7393 端子排接线 6.1 概述25 6.2 功能及原理25 深圳南瑞科技有限公司 - I - 目录 6.3 配置及整定28 6.4 数据及记录32 6.5 硬件说明35 【附图6-1 】 PRS-7361 端子排接线 【附图6-3 】 PRS-7761 端子排接线 7.2 功能及原理42 7.3 配置及整定44 7.4 数据及记录45 7.5 硬件说明46 【附图7-1 】 PRS-7389 端子排接线 功能及原理51 8.3 配置及整定52 8.4 数据及记录53 8.5 硬件说明55 【附图8-1】 PRS-7789 面板图和插件图57 【附图8-2】 PRS-7789 端子排接线 附录A 装置使用说明 59 A.1 面板布置与显示59 A.2 菜单界面操作说明60 附录B 装置调试与投运 67 B.1 调试资料准备67 B.2 通电前检查67 B.3 上电检查67 B.4 整机调试67 B.5 装置投入运行操作步骤68 B.6 注意事项68 附录 C 辅助功能 69 C.1 信号系统69 C.2 事故分析与过程记录69 - II - 深圳南瑞科技有限公司 目录 附录D IEC61850-9-1 采样值报文说明 74 D.1 通信栈74 D.2 物理层74 D.3 链路层74 D.4 应用层75 附录E 半层装置外形及安装开孔尺寸图 81 附录F 整层装置外形及安装开孔尺寸图 82 深圳南瑞科技有限公司 - III - 过程层设备概述 1 过程层设备概述 1.1 过程层设备及其组网 过程层数字化是基于 IEC61850 标准数字化变电站实施的重点，包括： 模拟采样数字化和网络传输。 通过过程层 I/O 的 GOOSE 网络传输，实现保护跳合闸命令、开关状态信息和保护间的配合信号的 数字化和网络化。 过程层数字化将大大简化过程层设备间的联接关系，降低传统信号电缆成本，同时解决信号电缆的电 磁干扰问题，提高了系统的总体可靠性。 过程层设备主要包括： 型号 名称 功能简介 PRS-7390-1 间隔合并单元 接入数字互感器，按 IEC61850-9-1/2 格式输出，用于间隔单元 PRS-7390-3 电压合并单元 接入电压数字互感器，按 IEC61850-9-1/2 格式输出，实现电压并列。 PRS-7391 全站时钟源 提供全站采样同步信号 PRS-7392 级联合并单元 提供 IEC61850-9-1/2 报文的合并和预处理，用于系统保护 PRS-7393 模拟量合并单元(DAU) 接入传统互感器信号或弱电模拟小信号，按 IEC61850-9-1/2 格式输出 PRS-7394 弱模采集及合并单元 接入弱电模拟微分小信号，完成信号采集并按 IEC61850-9-1/2 格式输出 PRS-7361 本体操作箱 110KV 及以下，提供 IO，完成主变本体信号采集以及开出控制 PRS-7761 本体操作箱 220KV 及以上，提供 IO，完成主变本体信号采集以及开出控制 PRS-7389 智能操作箱 110KV 及以下三相操作，提供 IO，完成状态信号采集以及开出控制 220KV 及以上，提供 IO，完成状态信号采集以及开出控制，完成 GIS 开 PRS-7789 智能操作箱 关的模拟量采集。 若全站采用深圳南瑞设备，建议间隔合并单元的过程层组网采用点对点的联接方式，GOOSE 网采用交 换机双网组网。对 220kV 及以上电压等级，GOOSE 网采用按电压等级交换机双网分别组网以增强系统安 全性。 图 1-1 过程层组网示意图 深圳南瑞科技有限公司 第 1 页 过程层设备概述 1.2 主要性能特点 采用当今先进的软、硬件技术，装置整体性能高。适用于数字化变电站系统的需求。 采用 32 位高性能 CPU，运算与逻辑功能强大。单元化设计、软件、硬件均采用模块化结构，灵 活性高、可扩充性强。 采用百兆光纤以太网，实时性强，可靠性高。 采用通讯行业标准 2mm 端子，可带电热插拔。 内部IO 采用 LVDS 差分总线控制技术，传输速度快、功耗低，抗干扰强。 合并单元数据输出格式支持数字化变电站开放式 IEC61850 标准，满足互操作性要求。 合并单元支持 IEC60044-8 ECT 光纤接口方式。 支持双通道秒脉冲全站同步方式，支持 IEEE1588 插值同步方式。 以高可靠性工业级器件为主体，采用自动监测、补偿技术提高硬件电路稳定性、可靠性。 封闭、加强型单元机箱，多层屏蔽等抗振动、强干扰设计，特别适应于恶劣环境。可分散安装于 开关场端子箱运行。 1.3 技术参数 1.3.1 机械及环境参数 整层机箱结构尺寸： 482.6mm ×177.0mm×283.0mm （宽×高×深） 半层机箱结构尺寸： 258.9mm ×177.0mm×283.0mm （宽×高×深） 正常工作温度： -10℃～50℃ 极限工作温度： -20℃～60℃ 贮存及运输： -25℃～70℃ 相对湿度： 5%～95% 大气压力： 86～106KPa 1.3.2 额定电气参数 频率： 50Hz 交流电流： 5A 或 1A （额定电流In ） 直流工作电源： 220V/110V ， 允许偏差：-20 ％～+15 ％ 数字系统工作电压： +5V ， 允许偏差：±0.15V 继电器回路工作电压： +24V ， 允许偏差：±2V 功耗： 交流电流回路 每相不大于 0.5VA 直流电源回路 不大于 30W 保护回路过载能力： 交流电流回路 2 倍额定电流， 连续工作 10 倍额定电源， 允许 10s 40 倍额定电流， 允许 1s 直流电源回路 80～115%额定电压，连续工作 装置经受上述的过载电压/ 电流后，绝缘性能不下降。 第 2 页 深圳南瑞科技有限公司 过程层设备概述 1.3.3 主要技术指标 . 数字量输出 计量精度： 0.2 级 保护精度： 5P 缺省额定测量电流： 2D41H 缺省额定保护电流： 01CFH 缺省额定电压： 2D41H 支持采样率： 24 、48 、96、100、120、192，200 ，离线设定. . 操作动作时间 接收第一个有效控制命令到出口继电器接点闭合的时间小于 10ms。 . 输出接点容量 装置出口和信号接点单接点时最大允许接通功率为 150W 或 1250VA，单副节点最大允许长期接通电 流 5A，多副接点并联时接通功率和电流可以适当提高。 . 实时时钟 掉电不停计时的实时时钟。该实时时钟具备万年历功能，能接收微机监控系统的校时。装置内部实时 时钟在装置掉电时自动切换为由时钟芯片内部锂电池供电；在电池无短路及异常情况下，后备电池工 作时间不少于 10 年。 . 电磁兼容 静电放电抗扰度： GB/T 17626.4-2 IV 级 射频电磁场辐射抗扰度： GB/T 17626.4-3 III 级（网络 IV 级） 电快速瞬变脉冲群抗扰度： GB/T 17626.4-4 IV 级 浪涌（冲击）抗扰度： GB/T 17626.4-5 IV 级 射频场感应的传导骚扰抗扰度： GB/T 17626.4-6 III 级 工频磁场抗扰度： GB/T 17626.4-8 IV 级 脉冲磁场抗扰度： GB/T 17626.4-9 V 级 阻尼振荡磁场抗扰度： GB/T 17626.4-10 V 级 振荡波抗扰度： GB/T 17626.4-12 II 级（信号端口） . 绝缘试验 绝缘试验符合： GB/T14598.3-93 6.0 冲击电压试验符合： GB/T14598.3-93 8.0 1.3.4 光纤接口 光纤参数： 多模光纤，ST 接口，光波长 850nm( 串口)/1310nm( 网络) 发送功率： 大于等于-15dbm 接收灵敏度： 小于等于-30dbm 与 ECT 间传送距离： 小于 2km 深圳南瑞科技有限公司 第 3 页 过程层设备概述 与二次设备间传送距离： 小于 2km 1.4 站控层通讯接口 装置对外提供的通信接口有：三个 TCP/IP 以太网接口（100Base-TX 或 100Base-FX），三个RS485 接 口，一个 100Base-TX 调试口，一个串行打印口，一路 GPS 接口（差分输入或空接点输入，对秒脉冲、分 脉冲及 IRIG-B 编码三种校时方式自适应）。 通信规约采用 IEC61850 通信协议，同时保留传统的 IEC 60870-5-103 规约接口。 注：对于如 PRS-7390 、PRS-7391 、PRS-7392 等部分装置，其站控层通讯接口是选配的。 第 4 页 深圳南瑞科技有限公司 PRS-7390型合并单元 2 PRS-7390 型合并单元 2.1 概述 PRS-7390 型合并单元是数字化变电站数据合并单元。可以采集来自电子式互感器的数字信号及来自其 它合并单元的数字信号，进行同步和处理后通过以太网接口（光纤或双绞线）给保护、测控、数字式电度 表、数字式录波仪等多个二次设备提供采样信息。合并单元数据输出格式符合数字化变电站 IEC61850 标 准。 PRS-7390-1 为间隔合并单元，可以采集多路来自电子式互感器的数字信号及 1 路来自电压合并单元的 数字信号，并进行同步处理和合并，通过以太网接口（光纤或双绞线）给二次设备提供采样信息。 PRS-7390-3 为电压合并单元。可以采集多路来自电子式互感器的电压信号及 1 路来自对侧电压合并单 元的数字信号，并进行并列处理，通过以太网接口（光纤或双绞线）给二次设备提供并列前及并列后的电 压信息。 型 号 功 能 简 介 采集多路互感器数字信号及接收电压合并单元数字信号，完成间隔电流数字量 PRS-7390-1 型间隔合并单元 同步及合并功能。 采集母线电压及接收对侧母线电压，采集两段 PT 刀闸及分段开关状态自动完 PRS-7390-3 型电压合并单元 成两段母线电压并列及解列功能。 2.2 功能及原理 2.2.1 数据同步 在数字化变电站系统中，数据的同步是保证系统稳定性和可靠性的关键。对于合并单元，同步是保证 采样数据可靠的关键环节。 PRS-7390 型合并单元的同步不依赖 GPS 时钟，装置提供有互为备用的同步时钟光纤接收口，接收来 自全站同步时钟源的稳定的同步信号。双通道冗余切换技术确保了同步信号的可靠性。程序处理方面采用 了专有的晶振补偿技术，使晶振的稳定性达到 0.1PPM 。通过采用渐进式补偿技术进行同步微调，保证了 采样间隔的一致性和稳定性。 PRS-7390 型合并单元的以太网接口可以接收 IEEE1588 时钟同步报文，采用软件插值实现同。