FOX-41B繼電保護光纖通信接口裝置說明書國內(nèi)中文

FOX-41B型

繼電保護光纖通信接口裝置

技術(shù)說明書

FOX-4IB型繼電保護光纖通信接口裝置技術(shù)說明書

目錄

1.概述..................................................................................1

1.1裝置應(yīng)用............................................................................1

1.2裝置特點............................................................................1

2.技術(shù)參數(shù).............3

2.1機械及環(huán)境參數(shù)......................................................................3

2.2額定電氣參數(shù)........................................................................3

2.3主要技術(shù)指標(biāo)........................................................................3

3.工作原理.............6

3.1裝置原理及構(gòu)成......................................................................6

3.2通信接口............................................................................6

3.3識別碼..............................................................................8

3.4接收命令的延時展寬.................................................................10

3.5自檢、報警與閉鎖...................................................................10

3.6通道狀態(tài)...........................................................................11

4.硬件原理說明.........13

4.1裝置整體結(jié)構(gòu).......................................................................13

4.2裝置面板布置.......................................................................14

4.3裝置接線端子.......................................................................16

4.4結(jié)構(gòu)與安裝.........................................................................17

4.5各插件原理說明.....................................................................17

5.整定說明............................................................................24

5.1通信參數(shù)...........................................................................24

5.2設(shè)備參數(shù)定值.......................................................................25

5.3通道定值...........................................................................25

5.4功能軟壓板.........................................................................27

FOX-4IB型繼電保護光纖通信接口裝置技術(shù)說明書

1.概述

1.1裝置應(yīng)用

F0X-41B型繼電保護光纖通信接口裝置可與各種線路俁護或安全自動裝置配合，在光纖通道上

傳送八個獨立的保護命令信息，

裝置采用編碼方式，以光纖通道作為傳輸媒質(zhì)，傳送64Kb/s或2048Kb/s速率同步編碼信息。

裝置可以采用專用光纖光纜作為通道，也可通過64Kb/s或2048Kb/s同向接口復(fù)接數(shù)字通信

（PCM,SDH微波/光纖等）設(shè)備。

FOX-41B型裝置可與南京南瑞繼保電氣公司的LFP-900/RCS-900系列高壓微機保護配合，并

可通過組屏設(shè)計使LFP-900/RCS-900裝置與常規(guī)通道方式（專用收發(fā)信機、音頻接口等）進行切換，

以便帶旁路運行。在與LFP/RCS-902C型微機距離保護配合時，可以解決同桿雙I可線路保護跨線故障

可靠選跳木線故障相的問題。

1.2裝置特點

?裝置采用了32位高性能的CPU和DSP、內(nèi)部高速總線、智能I/O,硬件和軟件均采用模

塊化設(shè)計，靈活可配置，具有通用、易于擴展、易于維護的特點。

?采用高速率同步通信和HDLC通信協(xié)議，命令傳送速度快，抗干擾能力強。

?同步通訊速率采用64Kb/s還是2048Kb/s,通道連接方式采用專用光纖連接還是數(shù)字復(fù)接，

均可通過人機界面中參數(shù)整定的方式來靈活方便地選擇。

?支持與F0X-41A（R2.10及以上版本）光纖互通。

?裝置具有接收誤碼檢測與通道中斷檢測功能，當(dāng)檢出有誤碼時，廢除該誤碼幀的信息。若

長時間誤碼或接收中斷，則閉鎖輸出出口并發(fā)告警信號。

?具有接收、發(fā)送信號指示功能。

?裝置中有4個命令接收具有延時展覽輸出功能，延時定值和展覽定值可整定。

?完善的收發(fā)命令記錄與報警信息。

?裝置具有友好的人機界面，液晶為320x240點陣，可以通過整定選擇中文或英文顯示。

?靈活的后臺通信方式，配有RS-485通信接口（可選雙絞線、光纖）或以太網(wǎng)。

?支持三種對時方式：秒脈沖對時、分脈沖對時、IRIGB碼對時。

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2.技術(shù)參數(shù)

2.1機械及環(huán)境參數(shù)

機箱結(jié)構(gòu)尺寸：482mmx177mmx291mm；嵌入式安裝

正常工作溫度：。?40c

極限工作溫度：-10?50匕

貯存及運輸：-25?70c

2.2額定電氣參數(shù)

直流電源：220V,110V允許偏差：+15%,-20%

直流功耗：正常時V20W

收令輸出時<30W

2.3主要技術(shù)指標(biāo)

2.3.1光纖發(fā)送功率-12.0±2.0dBm

2.3.2傳輸波長1.3pm(單模)

2.3.3傳輸媒質(zhì)9/125nm單模光纖

2.3.4光纖信號接收靈敏度—40dBm

2.3.5光纖連接器FC/PC型

2.3.6推薦傳輸距離專用光纖“0km(傳輸距離>40km時，需在訂貨時注明，按特

殊工程處理，配用1550nm激光器件)

2.3.7收令輸出時間快速收令接點：5-8ms(64Kb/s),3-6ms(2048Kb/s)

其它收令接點：在快速收令接點時間上約增加3ms。

2.3.8輸出接點容量

收令輸出接點容量

快速收令接點：允許長期接通電流1A,切斷電流0.1A(DC220V.V/R1ms)

其它收令接點：允許長期接通電流5A,切斷電流0.2A(DC220V.V/R1ms)

信號接點容量

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F0X-41B型繼電保護光纖通信接口裝置技術(shù)說明書景!.：

允許長期通過電流8A,切斷電流0.3A(DC220V,V/R1ms)

2.3.9通信接口

六種通信插件型號可選，可提供RS-485通信接口(可選光纖或雙絞線接口)，或以太網(wǎng)接口，通

信規(guī)約可選擇為電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999(idtIEC60870-5-103)規(guī)約或LFP(V2.0)規(guī)約，通信

速率可整定；

一個用于GPS對時的RS-485雙絞線接口；

一個打印接口，可選RS-485或RS-232方式，通信速率可整定；

一個用于調(diào)試的RS-232接口(前面板)。

2.3.10電磁兼容

輻射電磁場干擾試驗符合國標(biāo)：GB/T14598.9的規(guī)定；

快速瞬變干擾試驗符合國標(biāo)：GB/T14598.10的規(guī)定；

靜電放電試驗符合國標(biāo)：GB/T14598.14的規(guī)定；

脈沖群干擾試驗符合國標(biāo)：GB/T14598.13的規(guī)定；

射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗符合國標(biāo)：GB"17626.6的規(guī)定；

工頻磁場抗擾度試驗符合國標(biāo)：GB/T17626.8的規(guī)定：

脈沖磁場抗擾度試驗符合國標(biāo)：GB/T17626.9的規(guī)定；

浪涌(沖擊)抗擾度試驗符合國標(biāo)：GB/T17626.5的規(guī)定。

2.3.11絕緣試驗

絕緣試驗符合國標(biāo)：GB/T14598.3-936.0的規(guī)定；

沖擊電壓試驗符合國標(biāo)：GB/T14598.3-938.0的規(guī)定。

2.3.12對時方式

a.外部空接點秒對時、分對時或IRIGB碼對時

b.RS-485方式的同步時鐘秒對時、分對時或IRIGB碼對時

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C.監(jiān)控系統(tǒng)絕對時間的對時報文

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3.工作原理

3.1裝置原理及構(gòu)成

圖3.1.1為F0X-41B型裝置的原理框圖，裝置的硬件由主CPU,通信控制SCC,開關(guān)發(fā)令輸

入，收令輸出回路、光電變換接口以及人機界面、通訊打印接口等組成。

發(fā)

令

輸

入

收

今

Ml出3”:好方出

圖3.1.1F0X-41B原理祇圖

發(fā)令輸入主要是將外部保護輸入的命令信號經(jīng)光耦隔離變換成裝置內(nèi)部邏輯控制電位，進而轉(zhuǎn)

換為數(shù)字信號經(jīng)數(shù)字通道發(fā)送至對側(cè)。收令輸出回路主要是將所接收到命令信號變換成相應(yīng)的接點

輸出。裝置的核心是主CPU和see串行通信控制器及外圍芯片電路，其命令的編碼、解碼，命令

的發(fā)送和接收均由此部分進行處理。光電變換接口主要是進行光纖傳輸信號和電信號之間的變換。

裝置間的通信采用64Kb/s或2048Kb/s速率編碼，HDLC同步通信格式。

裝置連續(xù)查詢I/O□的發(fā)令輸入部分的開關(guān)量狀態(tài)，并將其狀態(tài)信息通過SCC傳送至編碼電

路，編碼成相應(yīng)的數(shù)據(jù)碼流，經(jīng)過電/光變換后由光纖發(fā)送通道傳送到對側(cè)。同時，裝置將光纖接收

通道上的數(shù)據(jù)碼流經(jīng)光/電變換并解碼后，通過SCC傳送給主CPU,主CPU再根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸

出開關(guān)量收令。

3.2通信接口

FOX-41B的縱聯(lián)通信采月光纖傳輸方式，通信交換數(shù)據(jù)采用64Kbit/S或2Mbit/s速率、同步通

信方式。通信速率為64Kbit/s或2Mbit/s兩種，根據(jù)現(xiàn)場情況選擇確定，并通過整定定值一通道定

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值菜單中整定控制字“同步通信速率2M”來設(shè)定：光纖口同步通信速率為2Mbit/s時整定為T；通信

速率為64Kbit/s時整定為“0”。當(dāng)裝置通過專用纖芯通信時，兩種方式均能正常工作，但須注意兩側(cè)

裝置通訊速率整定一致。

FOX-41B發(fā)送和接收數(shù)據(jù)采用各自的時鐘，分別為發(fā)送時鐘和接收時鐘。FOX-41B的接收時

鐘固定從接收碼流中提取，保證接收過程中沒有誤碼和滑碼產(chǎn)生。發(fā)送時鐘可以有兩種方式，1、采用

內(nèi)部晶振時鐘；2、采用接收時鐘作為發(fā)送時鐘。采用內(nèi)部晶振時鐘作為發(fā)送時鐘常稱為內(nèi)時鐘（主時鐘）

方式，采用接收時鐘作為發(fā)送時鐘常稱為外時鐘（從時鐘）方式。兩側(cè)裝置的運行方式可以有三種

方式：

1.兩側(cè)裝置均采用從時鐘方式；

2.兩側(cè)裝置均采用內(nèi)時鐘方式；

3.一側(cè)裝置采用內(nèi)時鐘，另一側(cè)裝置采用從時鐘（這種方式會使整定定值更復(fù)雜，故不推薦

采用）。

FOX-4IB通過整定控制字“內(nèi)部時鐘”來決定通信時鐘方式?？刂谱帧皟?nèi)部時鐘”置為I,裝置自動

采用內(nèi)時鐘方式；反之，自動采用外時鐘方式。

對于64kbit/s的通信速率，其“內(nèi)部時鐘”控制字整定如下：

FOX⑷B通過專用纖芯通信時，兩側(cè)FOX-41B的“內(nèi)部時鐘”控制字都整定成：T；

FOX-41B通過PCM機復(fù)用通信時，兩側(cè)FOX-41B的“內(nèi)部時鐘”控制字都整定成：O；

對于2048kbit/s的通信速率，其“內(nèi)部時鐘”控制字整定如下：

FOX-41B通過專用纖芯通信時，兩側(cè)FOX-41B的“內(nèi)部時鐘”控制字都整定成：T；

FOX-41B通過復(fù)用通道傳輸時，兩側(cè)FOX-41B的“內(nèi)部時鐘”控制字按如下原則整定:

a.當(dāng)命令信息直接通過同軸電纜接入SDH設(shè)備的2048kbit/s板卡，麗SDH設(shè)備中2048kbit/s

通道的“重定時”功能關(guān)閉時，兩側(cè)FOX-41B的吶部時鐘”控制字置1（推薦采用此方式）；

b.當(dāng)命令信息直接通過同軸電纜接入SDH設(shè)備的2048kbit/s板卡，同時SDH設(shè)備中2048kbit/s

通道的“重定時”功能打開時，兩側(cè)FOX-41B的“內(nèi)部時鐘”控制字置.0；

c.當(dāng)命令信息通過通道切換等裝置接入SDH設(shè)備的2048kbit/s板卡，兩側(cè)FOX-41E的“內(nèi)部

時鐘”控制字的整定需與其它廠家的設(shè)備配合。

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圖3.2.1專用光纖直連方式

圖3.2.2通信設(shè)備復(fù)接方式

在某些特殊應(yīng)用場合，數(shù)據(jù)為單向傳送，即兩側(cè)FOX裝置一側(cè)僅發(fā)送數(shù)據(jù)，不接收，另一側(cè)裝

置僅接收對側(cè)數(shù)據(jù)，不向?qū)?cè)發(fā)送，如圖3.2.3所示（以光纖直連為例），

圖3.2.3單向收發(fā)方式（專用光纖）

在這種情況下，相關(guān)收發(fā)定值整定如下:

控制字：單收控制字：單發(fā)

M側(cè)（單收側(cè)）10

N側(cè)（單發(fā)側(cè)）01

兩側(cè)裝置雙向收發(fā)時，控制字“單收”、“單發(fā)”均整定為“0”

3.3識別碼

FOX裝置通過數(shù)字通訊網(wǎng)傳送保護命令時，為防止數(shù)字信號串?dāng)_，確保裝置接收到報文系對側(cè)

FOX所發(fā)，引入識別碼識別機制。

保護定值中，相關(guān)定值如下:

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定值1：“本側(cè)識別碼”

定值2：“對側(cè)識別碼”

全網(wǎng)同類型接口裝置均唯一性地指定縱聯(lián)識別碼，具體到某臺FOX裝置，需整定本裝置的縱聯(lián)識

別碼，同時整定本線路對側(cè)相應(yīng)通訊接口裝置的縱聯(lián)識別碼。發(fā)往對側(cè)報文中，包含了本側(cè)的縱聯(lián)識別

碼信息；接收報文時，同樣解析對側(cè)裝置的縱聯(lián)識別碼，并與本裝置定值“對側(cè)識別碼”相比較，若相等，

則認可所接收報文的收令信息；若不等，說明接收到的報文并非對側(cè)通訊接口裝置所發(fā)，為異常報

文，丟棄報文中的收令信息，并延時告警。

在裝置檢修等情況下，有可能將通訊接口裝置通道自環(huán)（單裝置收發(fā)互聯(lián)）。此時可將定值“對

側(cè)識別碼”整定為與“本側(cè)識別碼”相等，可順利通過識別碼校驗，收令報文有效。

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3.4接收命令的延時展寬

FOX數(shù)字通道可用于傳送遠方跳閘命令等信號，此類命令對傳輸?shù)目焖傩詿o特別要求，強調(diào)高

可靠性，因此FOX通訊接口裝置可實現(xiàn)將接收報文中的開關(guān)命令進行延時后輸出收令接點。

本裝置的收令1?收令4為常規(guī)收令，收令不經(jīng)任何處理即輸出。收令5?收令8具有延時展

寬功能，即將收令進行延時、展寬后輸出，這4個收令的延時定值和展寬定值可分別獨立整定。若

某收令的延時、展寬定值均整定為0,則該收令即為常規(guī)收令（同收令1?收令4）o收令輸出邏輯

如圖3.4.1所示。

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收令1——--收令1輸出收令5---------?11f收令5輸出

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收令4----?收令4軸出收令8---------A11f收令8輸出

圖3.4.1FOX-41B收令輸出邏輯示意圖

圖3.4.1中，

Tdelay5為收令5延時定值，Text5為收令5展寬定值；

Tdelay6為收令6延時定值，Text6為收令6展寬定值；

Tdelay7為收令7延時定值，Text7為收令7展寬定值：

Tdelay8為收令8延時定值，Text8為收令8展寬定值；

3.5自檢、報警與閉鎖

FOX繼電保護光纖通信接口裝置具備完善的自檢功能，在裝置異?；蛲庀蚵樊惓Ｇ闆r下，裝置

自動檢測到異常情況并發(fā)報警信號。

3.5.1通道異常判別

數(shù)據(jù)接收中，若無法正常接收報文，或在接收到的報文中檢出幀格式、CRC校驗、接收數(shù)據(jù)校

驗等錯誤，便廢棄本幀報文。連續(xù)多次出現(xiàn)錯幀或接收中斷時，清除接收報文的收令內(nèi)容，并延時

100ms報“接收中斷'裝置告警）

正確接收報文情況下，解析對側(cè)裝置的縱聯(lián)識別碼，并與本裝置定值“對側(cè)識別碼”相比較，若相

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等，則認可所接收報文的收令信息：若不等，說明接收到的報文并非對側(cè)通訊接口裝置所發(fā)，為異

常報文，丟棄報文中的收令信息，并延時1S告警。

3.5.2發(fā)令?收令異常判別

保護通訊接口裝置正常運行時，收發(fā)命令不可能長時間為1。但由于二次接線錯誤等原因，經(jīng)

光耦插件引入裝置的發(fā)令開入可能長時間為1,因此本裝置監(jiān)測發(fā)令開入（發(fā)令1?發(fā)令8）：任一

發(fā)令輸入連續(xù)為1大于20S,裝置報“常開入告警”。

相對應(yīng)的，若對側(cè)接口裝置發(fā)令開入常1,本裝置接收報文的開關(guān)收令（收令1?收令8）亦會

常為1,本裝置同時檢測收令輸入：任一收令輸入連續(xù)為1大于20S,裝置報“常收令告警"。

3.5.3裝置本體異常判別

裝置運行過程中，對本裝置狀態(tài)實時自檢。如裝置發(fā)生內(nèi)部故障（RAM出錯，程序出錯，定值

出錯）、直流電源異常、出口回路異常的任一種情況，閉鎖木裝置。

裝置光耦電源（+24V）異常情況下裝置延時1S告警，光耦電源恢復(fù)正常10S后，“光耦電源異

常”告警返回。

3.5.4裝置告警與閉鎖的處理

發(fā)生如RAM出錯，程序出錯，定值出錯、直流電源異常、出口回路異常等嚴重故障時裝置會

自動閉鎖：裝置面板“運行”燈滅，裝置故障閉鎖繼電器BSJ輸出接點閉合。

裝置故障閉鎖繼電器BSJ,輸出接點BSJ-1（端子001?002）、BSJ-2（端子004?005）均為

常閉接點，裝置故障情況下閉合。

裝置閉鎖時，在可選接收中斷擴展插件上輸出常閉的接收中斷接點。通道異常、開入或收令異

常、裝置光耦電源異常等情況下，裝置發(fā)告警信號：裝置面板“報警”燈亮，裝置異常告警繼電器BJJ

動作。

裝置異常告警繼電器BJJ,其輸出接點BJJ-1（端子001?003）、BJJ-2（端子004?006）均

為常外接點，裝置告警情況卜BJJ繼電黯動作，接點閉合。

3.6通道狀態(tài)

保護命令信息是否能及時、準(zhǔn)確地傳至對側(cè)裝置取決于通道狀態(tài)是否良好。在FOX-41B的“通

道狀態(tài)”菜單里可以看至『‘對側(cè)以別碼”、“對側(cè)裝置類型”、“通道延時”、“誤幀總數(shù)”、“丟幀總數(shù)”、“報

文異常數(shù)”、“對側(cè)異常數(shù)”、“嚴重誤幀秒”幾項統(tǒng)計數(shù)據(jù)，下面詳細說明各項顯示的具體含義。

對側(cè)識別碼：顯示對側(cè)裝置的識別碼信息；如果出現(xiàn)'接收中斷”告警，則顯示“?

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對側(cè)裝置類型：用來描述對側(cè)裝置類型，如1表示差動保護裝置，2表示901、902XF等高頻

不分相保護裝置，3表示902C等高頻分相保護裝置，5表示FOX-41B等通信接口裝置。如果出現(xiàn)“接

收中斷”告警，則顯示“一一二

通道延時：顯示測量的通道延時。

誤幀總數(shù)：接收到錯誤幀（通不過CRC校驗）時累加。

丟幀總數(shù)：約定時間內(nèi)接收不到幀時累加。

報文異常數(shù)：由于通道的異常原因引起的幀接收錯誤時累加。

對側(cè)異常數(shù)：對側(cè)裝置接收不到正確的幀時累加。

嚴重誤幀秒：連續(xù)1s內(nèi)超過7幀報文通不過CRC校驗報警或丟幀，1s累加一次。

當(dāng)兩側(cè)裝置通道良好且連接無誤時，經(jīng)過一段時間的觀察，“誤幀總數(shù)”、“丟幀總數(shù)”、"報文異常

數(shù)”、“對側(cè)異常數(shù)”、“嚴重誤幀秒”的各計數(shù)器應(yīng)該都維持不變（如果使用復(fù)用通道，長時間后，可能

會有小的增加）。

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4.硬件原理說明

4.1裝置整體結(jié)構(gòu)

圖4.1.1為F0X-41B裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

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