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GPS方案书

电厂2*30万机组GPS卫星时钟对时

方

案

书

山东正瑞电子有限公司

目录

1、综述3

2、系统结构3

2.12*30万机组系统结构图3

2.2一般电厂对时网络系统分项清单：

4

3、系统组成5

3.1GPS卫星主时钟5

3.2GPS卫星扩展时钟7

4、技术标准：

8

5、技术参数：

9

6、天线的安装10

7、材料清单11

1、综述

GPS卫星主时钟系统是专为大型电站设计的多时钟输出接口的冗余接收系统。

该系统接收GPS（全球定位系统）卫星发送的时间信号,经过冗余切换装置及信号分配系统向电力系统各种自动化装置（如故障滤波器、微机保护装置、RTU、各种微机监控系统、事件记录仪等）提供精确的时钟同步信号，能够统一发电厂、变电站、调度所的时间基准；在电力系统发生故障后,为分析故障的情况及开关动作的先后次序提供有力的时间依据。

GPS主时钟系统的特点有：

1）采用信号直观显示方式设计，对值班工作人员透明化，时间显示、卫星通道状态、对卫星的锁定状态、切换装置工作状态的指示一目了然。

2）各种报警继电器输出，报警全面。

3）多种对时规约：

脉冲空接点输出、IRIG-B输出、RS232广播输出、RS232召唤应答输出、RS485广播输出等。

4）脉冲空接点输出耐压达300VDC，精度1uS

5）多路脉冲输出，PPS（秒脉冲）/PPM（分脉冲）可灵活选择

6）内部高稳晶振，在少于3星未锁定状态下，通过内部ocxo仍能输出准确时间。

系统的所有时钟信号输出与内部均经过光电隔离，抗干扰能力强。

2、系统结构

2.12*30万机组系统结构图

备注：

如果2个机组共用一个电子间，扩展时钟屏可用一面。

方案为采用双机冗余系统，扩展箱与主机的连接采用双总线方式，扩展箱实现时钟信号的切换。

首先实现DCS、DEH的系统时钟统一，然后将对时扩展到其他系统。

2.2一般电厂对时网络系统分项清单：

系统

硬对时方式

软对时

网络对时

安装位置

接口数量

所接入的扩展箱

#1DCS系统

分对时

＃1机电子间

1个

#1

#2DCS系统

分对时

＃2机电子间

1个

#2

#3DCS系统

分对时

＃3机电子间

1个

#3

#4DCS系统

分对时

＃4机电子间

1个

#4

#1DEH系统

软对时

＃1机电子间

1个

#1

#2DEH系统

软对时

＃2机电子间

1个

#2

#3DEH系统

软对时

＃3机电子间

1个

#3

#4DEH系统

软对时

＃4机电子间

1个

#4

辅网系统

软对时

＃1机电子间

2个

#1

MIS/SIS

网络对时

＃1机电子间

1个

#1

#1发变组保护

秒对时

＃1机电子间

1个

#1

#2发变组保护

秒对时

＃2机电子间

1个

#2

#3发变组保护

秒对时

＃3机电子间

1个

#3

#4发变组保护

秒对时

＃4机电子间

1个

#4

#1机发变组故障录波器

秒对时

＃1机电子间

1个

#1

#2机发变组故障录波器

秒对时

＃2机电子间

1个

#2

#3机发变组故障录波器

秒对时

＃3机电子间

1个

#3

#4机发变组故障录波器

秒对时

＃4机电子间

1个

#4

NCS测控系统

秒对时

＃1机主控制室

2个

#1

＃1起备变保护

秒对时

＃1机电子间

1个

#1

＃2起备变保护

秒对时

＃3机电子间

1个

#3

升压站石陶甲、乙线

秒对时

220KV继电器小室

4个

#5

升压站石落甲、乙线

秒对时

220KV继电器小室

4个

#5

升压站石惠甲、乙线

秒对时

220KV继电器小室

4个

#5

升压站石惠正、乙线

秒对时

220KV继电器小室

4个

#5

升压站母差保护

秒对时

220KV继电器小室

4个

#5

升压站母联分段

秒对时

220KV继电器小室

4个

#5

升压站故障录波器

秒对时

220KV继电器小室

2个

#5

3、系统组成

3.1GPS卫星主时钟

GPS卫星主时钟前面板

a.时间日期转换显示按键，按下“时间／日期”转换按键，LED数码管会显示当前日期。

松开按键，则恢复为时间。

b.在开机状态下，LED数码管显示北京时间。

c.卫星状态显示区，显示当前卫星数量

d.显示当前运行状态：

GPS锁定灯闪烁表示未锁定卫星，此时时间为内部时间；常亮表示已锁定卫星此时为GPS卫星时间。

B码锁定灯闪烁表示没有外部B码输入，常亮表示有外部B码输入；

GPS运行灯和B码运行灯之一常亮表示已切换到当前常亮的为基准，GPS信号和外部B码输入互备，两者自动切换。

e.信号指示区：

1PPS灯指示内部PPS状态；

GPS发送指示串口发送状态；

B码发送指示外部B码输入状态；

f.电源开关及指示区，电源指示灯在前面板右侧电源开关上方，指示灯亮，表示卫星时钟电源正常。

GPS卫星主时钟的后面板

A、电源接入：

AC220V或DC220V

B、报警输出/外部B码输入/B码输出：

报警输出为内部继电器接点输出，220VAC/50mA

外部B码输入为标准IRIG-B码TTL电平，B码输出为为标准IRIG-B码TTL电平；

C、PPS/PPM空接点为光耦二次CE输出，300V/50mA。

D、RS485串口：

符合EIA-RS232标准，2脚正3脚负，5脚地。

报文格式，ASCII码：

<01>20080420102024A,N3601.028,E11920.37808

<01>起始符

20080420102024：

年月日时分秒，2008年4月20日10时20分24秒

A该报文有效

N3601.028,E11920.378：

位置经纬度

：

回车换行

08：

有效卫星数量

E、总线输出：

用于级联扩展；

F、IRIG-B码（DC）：

TTL电平，符合IRIG-B标准；

3.2GPS卫星扩展时钟

GPS卫星扩展时钟的前面板

a.时间日期转换显示按键，按下“时间／日期”转换按键，LED数码管会显示当前日期。

松开按键，则恢复为时间。

b.在开机状态下，LED数码管显示北京时间。

c.卫星状态显示区，显示当前卫星数量

d.显示当前运行状态：

B码锁定灯闪烁表示没有无IRIG-B码输入，常亮表示有外部IRIG-B码输入；

B码1运行灯和B码2运行灯之一常亮表示已切换到当前常亮的为基准，B码1输入和B码2输入互备，两者自动切换。

e.信号指示区：

1PPS灯指示内部PPS状态；

GPS发送指示串口发送状态；

B码发送指示外部B码输入状态；

f.电源开关及指示区，电源指示灯在前面板右侧电源开关上方，指示灯亮，表示卫星时钟电源正常。

GPS扩展时钟后面板

扩展时钟外部时钟源为两路B码，互为备用；接口形式同主时钟，增加两个网口用于网络对时；

4、技术标准：

除技术规范书中规定的技术参数和要求外，其余均按照最新版本的电力行业标准（DL）、国家标准（GB）和IEC标准及国际单位制（SI）等要求执行。

标准号

标准名称

DL/T5136

2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定

GB11920

89电站电气部分集中控制装置通用技术规范书

DL411

91镶嵌电力调度模拟屏通用技术规范书

GB/17621.1

1998电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论

GB/17621.2

1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/17621.3

1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/17621.4

1998电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/17621.5

1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/17621.6

1998电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/17621.8

1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/17621.10

1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验

GB/17621.11

1998电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

GB/17621.12

1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验

DL/Z713

2000500kV变电所保护和控制设备抗扰度要求

5、技术参数：

技术性能要求

序号

技术项目

提供值

GPS系统

1

接收频率

1575.42MHz

2

接收灵敏度

捕获〈-130dBm；跟踪〈-130dBm

3

卫星跟踪

正常8—12颗；冷启动不小于4颗；热启动不小于1颗

4

捕获时间

冷启动<20min

热启动<2min

5

内部时钟准确度

≤7*10-8秒

6

尺寸

标准N*U工业机箱

7

电源

交流220V±20

频率50Hz±1Hz

直流220V±20

8

功耗

<15W

9

天线馈线

≥60米

时间同步信号

1

脉冲输出信号

1.1

1PPS（TTL电平）

上升沿，时间≤50ns，准确度≤1μs，脉冲宽度20ms~200ms

1.1.1

空接点

上升沿，时间≤100ns

准确度≤1μs，脉冲宽度20ms~200ms

1.2

1PPM（TTL电平）

上升沿，时间≤100ns

准确度≤1μs，脉冲宽度20ms~200ms

1.2.1

空接点

上升沿，时间≤100ns

准确度≤3μs脉冲宽度20ms~200ms

1.3

1PPH（TTL电平）

上升沿，时间≤1μs

准确度≤3μs脉冲宽度20ms~200ms

1.3.1

空接点

上升沿，时间≤1μs

准确度≤3μs脉冲宽度20ms~200ms

2

IRIG-B（DC）时码

上升沿准确度≤2μs

P50-P58位应含有年份信息

3

IRIG-B（2.4.1.C）时码

调制比2：

1~6：

1连续可调，典型调制比为3：

1准确度≤5μs

4

时间日期报文

时间、日期，报文起始结束及其他信息标志，用户指定内容。

5

SCII码或BCD码或16进制码

数据位：

8位，起始位：

2位，校验位：

无校验，停止位：

2位。

速率1200、2400、4800、9600、19200bps可选。

每秒输出。

1

电接口

时间信号输出在电气上相互隔离

1.1

静态空接点（光隔离）输出

外接250V，凤凰端子连接

1.2

L（光隔离）电平输出

负载50殴，驱动：

HCMOS凤凰端子连接

1.3

接口RS-232

电气特性符合GB/T6107-2000,9针D型小型公插座连接

1.4

接口RS-422

电气特性符合GB-11014-90凤凰端子连接

1.5

IRIG-B（DC），接口（光隔离）TTL

负载：

50欧；驱动：

HCMOS输出：

TTL电平；凤凰端子连接

1.6

IRIG-B（2.4.1.C）调制信号接口

输出阻抗：

600欧变压器隔离输出。

凤凰端子连接

GPS设备布置

1

用光缆连接互为备用

2

光缆连接输出所需信号

3

通信方式

IRIG-B（DC）方式、IRIG-B（2.4.1.C）方式、串口RS232方式、1PPM方式（空接点）、1PPS方式（空接点）、1PPM方式（24V有源接点）、差分方式

5

设备与功角测量装置采用光脉冲秒对时

6

有守时功能

6、天线的安装

主时钟系统配有2条50M长的天线。

天线通过GPS2U卫星时钟后面板的天线端子供电和接收信号。

天线设计成易于安装的形式，有源天线头被密封在直径约90mm高约50mm的塑料体内。

天线头要求安装在视野开阔的地方，以使卫星时钟接收最多数量的卫星信号。

如汽机房房顶或网控室房顶等视野开阔的地方。

7、材料清单

名称

规格

单位

数量

单价

总价

备注

GPS主时钟屏

800*600*2260

面

1

GPS主时钟

GPS2U

台

2

GPS扩展时钟

GPS4U

台

1

光缆终端盒

1U8路

个

1

（包括尾纤和熔接费等）

光电转换器

双路

个

2

GPS扩展时钟屏

800*600*2260

面

1-2

GPS扩展时钟

GPS4U

台

2

光缆终端盒

1U8路

个

2

（包括尾纤和熔接费等）

光电转换器

双路

个

2

线材

光缆

8芯

米

1000

屏蔽双绞线

2芯

米

600

超五类屏蔽线

防水

米

300

根据贵方要求另加的设备和附件

工程费

合计

报价：

如果整个系统使用2面屏大致报价在10万稍多一些；如果使用三面屏报价在15万左右。