TPT30C智能电源监控单元.docx
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TPT30C智能电源监控单元
TPT3.0-C智能电源监控单元
技术说明书
版本:
1.0
汕头市正诚电气科技有限公司
SHANTOUSHIZHENGCHENELECTRIC&TECHONOLOGYCO.,LTD
目录
第一章概述-1-
第二章引用标准-2-
第三章功能特点-3-
第四章技术指标-4-
第五章功能介绍-6-
第六章端子说明-9-
第七章通信协议-13-
第一章概述
TPT3.0-C智能电源监控单元是我公司根据变电站站用交流系统实行无人值守要求而开发的新产品,专门用于双电源切换开关ATS(自动转换开关)的监测和控制,并且集成了母线电量监测、电能计算、馈线监控等功能,功能强大、集成程度高;六种工作模式供用户自由选择,实现四遥功能,可方便接入综合自动化系统。
本监控集成了一些常见的保护功能,可以第一时间发现问题并进行保护操作,能有效降低站用电源故障的发生。
第二章引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本说明书中引用而构成本说明书的基本条文。
在本说明书出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本说明书的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
IEC439-1低压成套开关设备和控制设备
GB/T13729-2002远动终端设备
JB/T9568-2000电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件
DL/T478-2001静态继电器保护及安全自动装置通用技术条件
JB/T6214-92仪器仪表可靠性验证实验及测定试验(指数分布)导则
GB2900.1-1982电工名词术语基本名词术语
GB/T2423.1-1989电工电子产品基本环境试验规程
GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
GB/T14598.13-1998量度继电器及保护装置的电气干扰试验,1MHz-100KHz脉冲群干扰试验
GB/T14598.9-2001量度继电器及保护装置的电气干扰试验,辐射频电磁场辐射干扰试验
GB/T14598。
13-1998量度继电器及保护装置的电气干扰试验,静电放电干扰试验
第三章功能特点
v自带5寸数字TFT真彩色触摸屏,全中文菜单,在线帮助,操作简便;
v六种工作模式,可“本地/远程”操作,重要操作均有密码保护;
v具有接地保护、过流保护功能;
v具备RS485接口通信功能,采用MODBUS协议,实现四遥(遥测、遥信、遥控、遥调)功能;
v事件记录功能,事件分辨率为1ms,具有掉电保持功能,现场可以查询记录;可扩展故障录波功能,方便事故分析;
v具有自检功能,能够监测自身发生的故障并告警;
v设置启动继电器闭锁出口,保证动作的高可靠性;
v实时时钟,可软件对时;
v采用19”机箱,方便安装维护;
v具备扩展通信功能,可以扩展下层的开关监测模块和馈线监测模块;
v在线升级功能,软件可以在线升级,无需拆卸和开盖。
第四章技术指标
1、使用条件
1.1、电源
单相交流220V±20%,交流电压频率50Hz±10%;
1.2、环境
户内使用,设备运行的周围空气温度不低于-10ºC,不高于+45ºC,
存储条件下,周围空气温度不低于-25ºC,不高于+55ºC;
最大相对湿度:
45℃时平均湿度不大于50%,
常温下最高湿度不大于90%
海拔高度:
<1000m
防护等级:
IP30
运行地点无导电或爆炸尘埃,无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。
2、测量精度
2.1、电压:
90%~130%额定电压0.5%;
电流:
20%~100%额定电流0.5%
2.2、有功功率20%~100%额定电流时0.5%
2.3、频率±0.01Hz
2.4、电能有功电度:
1.0级,无功电度:
2.0级
3、输出继电器
触点容量:
交流250V/5A
4、开关信号输入
无源开关信号输入
5、结构参数
19英寸4U机箱,483×178×200
6、重量
小于5公斤
第五章功能介绍
1、交流电量采集
采样两路进线电压、频率;
采样母线电压、电流、频率、功率、功率因数和累计电能;
交流故障告警或动作,判断条件:
①交流欠压判断:
三相相电压最小值小于欠压定值。
②交流过压判断:
三相相电压最大值大于过压定值。
③交流缺相判断:
某一相电压电流小于设定值,频率超出测量有效范围。
④过负荷判断:
输出电流大于过负荷定值;
2、交流双路切换ATS控制和监测
两路交流进线切换管理,控制ATS的投切,监测ATS的工作状态,并显示工作状态;内建六种工作管理模式来操作ATS,方式如下:
①固定1路
在上电确认工作模式;在远程切换方式下远程选择“固定1路”;在本地切换方式下,选择“固定1路”;
执行逻辑:
不论进线电压如何,发出ATS开关合I位信号(保持时间3秒),使ATS开关合I位。
②固定2路
在上电确认工作模式;在远程切换方式下远程选择“固定2路”;在本地切换方式下,选择“固定2路”;
执行逻辑:
不论进线电压如何,发出ATS开关合II位信号(保持时间3秒),使ATS开关合II位。
③停止供电
在上电确认工作模式;在远程切换方式下远程选择“停止供电”;在本地切换方式下,选择“停止供电”;
执行逻辑:
不论进线电压如何,发出ATS开关合0位信号(保持时间3秒),使ATS开关合0位。
④一路优先
在上电确认工作模式;在远程切换方式下远程选择“一路优先”;在本地切换方式下,选择“一路优先”;
执行逻辑:
主供电为进线1路,备用供电为进线2路,具备自动切换,自动恢复功能。
任何时候,当进线1路正常,ATS开关合I位。
只有当进线1路异常,同时进线2路正常时,ATS开关合II位。
⑤二路优先
在上电确认工作模式;在远程切换方式下远程选择“二路优先”;在本地切换方式下,选择“二路优先”;
执行逻辑:
主供电为进线2路,备用供电为进线1路,具备自动切换,自动恢复功能。
任何时候,当进线2路正常,ATS开关合II位。
只有当进线2路异常,同时进线1路正常时,ATS开关合I位。
⑥二路自动
在上电确认工作模式;在远程切换方式下远程选择“二路自动”;在本地切换方式下,选择“二路自动”;
执行逻辑:
系统不区分进线主备供电,互为备用;具备自动切换,不具备自动恢复功能;自动选择正常的进线供电,当前供电回路故障立即切换到另外一路。
3、保护功能
小电流接地保护功能,监测母线零序电流,根据定值作出保护动作;
母线过流保护功能,监测母线电流,大于定值保护按设定时延动作;
4、事件和告警
实时记录告警事件,掉电不丢失,事件时间分辨率为1ms,可记录事件的产生时间、事件名称和相关电量数据;可以上传到综自系统,也可以在界面查看,可用于分析故障或事件产生的原因。
部分告警可以通过信号继电器输出,最多16路输出。
5、远程通信功能
具备标准的RS485接口,使用MODBUS协议可以直接接入综合自动化控制系统,在上位计算机中进行“四遥”操作。
在选择远程控制模式下,远程计算机可以对监控单元进行遥调和遥控;本地模式下,不允许远程遥控和遥调,但可以对时。
6、馈线管理
监控单元本身可以管理最多24路开关无源告警信号,通过独立的RS485口可以扩展若干个开关监测模块,采集馈线开关状态;预留每路馈线电流监测扩展接口。
第六章端子说明
1、电源接口
电源
1
L
2
N
3
地
接交流220V±20%电源。
2、后台通信口
通信口1
1
A
2
B
3
地
通信口2
1
A
2
B
3
地
通信口3
1
A
2
B
3
地
后台通信对下层通信保留
3、进线电压采样
进线电压
1
Ua1
2
Ub1
3
Uc1
4
Un1
5
Ua2
6
Ub2
7
Uc2
8
Un2
Ua1~Uc1为1路进线电压采样端子,Ua2~Uc2为2路进线电压采样端子.
4、母线采样端子
母线采样
1
Uam
2
Ubm
3
Ucm
4
Unm
5
Iam+
6
Iam-
7
Ibm+
8
Ibm-
9
Icm+
10
Icm-
11
I0+
12
I0-
Uam~Unm为母线3相电压采样端子,三相三线时相线B接到Unm上,Iam+~Icm-为母线3相电流采样端子,I0+和I0-为零序电流采样端子。
5、控制和遥信输出端子
ATS控制
1
K1+
合位置I
2
K1-
3
K2+
合位置II
4
K2-
5
K3+
合位置0
6
K3-
7
K4+
分1#进线
8
K4-
9
K5+
分2#进线
10
K5-
信号输出2
1
S11+
2
S11-
3
S12+
4
S12-
5
S13+
6
S13-
7
S14+
8
S14-
9
S15+
10
S15-
11
S16+
12
S16-
13
S17+
14
S17-
15
S18+
16
S18-
信号输出1
1
S1+
监控器故障
2
S1-
3
S2+
系统故障
4
S2-
5
S3+
母线异常
6
S3-
7
S4+
进线异常
8
S4-
9
S5+
馈线跳闸
10
S5-
11
S6+
ATS-I位状态
12
S6-
13
S7+
ATS-II位状态
14
S7-
15
S8+
ATS-0位状态
16
S8-
ATS控制部分为5路无源常开触点信号,可以控制ATS或者其他电操机构,信号输出1和2也是无源常开触点信号,信号输出1的8路触点已经固定了输出名称,信号输出2的8路触点可以根据客户定制输出内容,也可定义为控制输出使用。
6、开关信号和遥信输入
信号输入1
1
COMM
公共端
2
IN1
ATS-I位状态
3
IN2
ATS-II位状态
4
IN3
ATS-0位状态
5
IN4
闭锁切换
6
IN5
7
IN6
8
IN7
9
IN8
10
IN9
11
IN10
12
IN11
13
IN12
14
IN13
15
IN14
16
IN15
信号输入2
1
COMM
2
IN16
3
IN17
4
IN18
5
IN19
6
IN20
7
IN21
8
IN22
9
IN23
10
IN24
11
IN25
12
IN26
13
IN27
14
IN28
15
IN29
16
IN30
30路无源开关量采集接口,其中4路已经固定,其余信号可以有客户自定义配置,可在现场修改。
第七章通信协议
1、范围
起始位
1位
数据位
8位
停止位
1位
本协议规定了本监控单元与上位机的通信规约。
本说明书内的协议为基础协议,随着软硬件版本升级,可能会有变化,请参考最新的产品随机资料,作为编程依据。
信息传输采用标准异步RS485半双工模式,无奇偶校验位。
2.报文
2.1地址码
地址码为每次通讯传送的第一个字节,范围01-FEH。
该字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。
每个从机都具有唯一的地址码,并且响应回送均以各自的地址码开始。
主机发送的地址码表明将发送到的从机地址,而从机发送的地址码表明回送的从机地址。
2.2功能码
功能码是每次通讯传送的第二个字节。
范围为01-7FH,本协议利用其中的一部分功能码。
作为主机请求发送,通过功能码告诉从机执行什么动作;作为从机响应,从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样,并表明从机已响应主机进行操作。
代码(HEX)
含义
操作
01H
读取动作信息
读取一组动作线圈状态
02H
读取输入信息
读取一组离散输入状态
03H
读保持寄存器数值
读取一个或更多保持寄存器值
04H
读输入寄存器数值
读取一个或更多输入寄存器值
05H
预置单一寄存器位
把设置的二进制值写入单一寄存器位
10H
重置多个寄存器
把设置的二进制值写入连续寄存器
2.3数据长度
本报文数据区总字数,2个字节,高位在前,低位在后。
不包括装置地址、功能码、数据长度、CRC校验码5个字节,范围00-FBH。
注意:
对上位机发送指令结构数据长度为2个字节,高位始终为00H。
2.4数据区
数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息。
对于不同的从机,地址和数据信息都不相同。
2.5校验码
主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。
由于电子噪声或其它一些干扰,信息在传输过程中有时会发生细微的变化,错误校验码保证了主机或从机对在传送过程中出错的信息不起作用。
这样增加了系统的安全和效率。
错误校验采用CRC-16校验方法。
注意:
校验码发送时低位在前!
3、CRC-16校验方法说明
错误校验
冗余循环码(CRC)包含2个字节,即16位二进制。
CRC码由发送设备计算,放置于发送信息的尾部。
接收设备再计算接收到信息的CRC码,比较计算的CRC码是否与接收的相符,如果不符,则表明出错。
注意:
参加CRC-16校验的为CRC码之前所有字节内容。
计算CRC码的步骤为:
1.预置16位寄存器为十六进制数0FFFFH(既全为1),称此寄存器为CRC寄存器;
2.把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRC寄存器;
3.把寄存器的内容右移一位(朝低位),用0填补最高位,检查最低位;
4.如果最低位为0,重复第3步(再次移位);
如果最低位为1,CRC寄存器与十六进制数0A001H(1010000000000001)进行异或;
5.重复步骤3和4,直到右移8次,这样整个8位数据全部进行了处理;
6.重复步骤2到步骤5,进行下一个8位数据的处理;
7.最后得到的CRC寄存器数值即为CRC码。
4、具体功能码说明
4.1遥信
4.1.1动作信号读取
·上位机发送指令格式:
从机地址
功能码
起始地址
数据长度(位数)
CRC校验字
低字节
高字节
XX
01H
0000H
0010H
XXH
XXH
·装置响应帧格式:
从机地址
功能码
数据长度(字节数)
数据内容
CRC校验字
1字节
2字节
低字节
高字节
XX
01H
02H
XXH
XXH
XXH
XXH
1字节定义(故障动作信号)
76543210
装置故障
装置动作
零序过流动作
母线故障
备用1
备用2
备用3
有SOE
2字节定义(预告信号)
76543210
电源1电压异常
电源2电压异常
母线电压异常
过负荷
备用1
备用2
备用3
备用4
4.1.2开入遥信读取
·上位机发送指令格式:
从机地址
功能码
起始地址
数据长度(位数)
CRC校验字
低字节
高字节
XX
02H
0000H
0020H
XXH
XXH
·装置响应帧格式:
从机地址
功能码
数据长度(字节数)
数据内容
CRC校验字
1字节
。
。
。
4字节
低字节
高字节
XX
02H
04H
XXH
XXH
XXH
XXH
第1字节遥信定义(合=1,分=0):
76543210
遥信2位置
遥信1位置
闭锁切换状态
#2进线位置
#1进线位置
ATS-0位置
ATS-2位置
ATS-1位置
第2字节遥信定义(合=1,分=0):
76543210
遥信9位置
遥信8位置
遥信7位置
遥信6位置
遥信5位置
遥信4位置
遥信3位置
第3字节遥信定义(合=1,分=0):
76543210
遥信17位置
遥信16位置
遥信15位置
遥信14位置
遥信13位置
遥信12位置
遥信11位置
遥信10位置
第4字节遥信定义(合=1,分=0):
76543210
遥信24位置
遥信23位置
遥信22位置
遥信21位置
遥信20位置
遥信19位置
遥信18位置
4.2遥控遥调
4.2.1远方修改定值(除“本地/远程”修改外,其余均需远程方式下才能修改)
为保证安全,每次只允许修改一个定值。
起始地址<60H。
·上位机发送指令格式:
从机地址
功能码
起始地址
数据长度(字数)
数据长度(字节数)
数据内容
CRC校验字
低字节
高字节
XX
10H
00xxH
0001H
02H
xxhxxh
XXH
XXH
装置响应帧格式:
从机地址
功能码
起始地址
数据长度
CRC校验字
低字节
高字节
XX
10H
00xxH
0001H
XXH
XXH
注意1:
采样精度系数属于调试整定参数,不能执行远程修改!
注意2:
通信地址、通信波特率,不能执行远程修改!
注意3:
运行模式修改在此功能码下执行!
请注意安全。
定值数据定义:
定值起始地址
(16进制)
定值内容
备注
0000H
当前运行模式
固定电源1/固定电源2/自动电源1/自动电源2/自动切换/停止供电,必须在远程模式下才能通信修改。
0001H
切换操作模式
远程/本地
0002H
切换动作延时
以整定值的100倍传送
0003H
自复动作延时
以整定值的100倍传送
0004H
零序过流功能投退
0005H
零序过流跳进线投退
0006H
零序过流定值
以整定值的100倍传送
0007H
零序过流动作延时
以整定值的100倍传送
0008H
过电压报警定值
以整定值的100倍传送
0009H
低电压报警定值
以整定值的100倍传送
000AH
过负荷报警定值
以整定值的100倍传送
000BH
CT一次额定值
以整定值的100倍传送
000CH
CT二次额定值
以整定值的100倍传送
000DH
#1进线A相电压精度系数
以整定值的100倍传送
000EH
#1进线B相电压精度系数
以整定值的100倍传送
000FH
#1进线C相电压精度系数
以整定值的100倍传送
0010H
#2进线A相电压精度系数
以整定值的100倍传送
0011H
#2进线B相电压精度系数
以整定值的100倍传送
0012H
#2进线C相电压精度系数
以整定值的100倍传送
0013H
母进线A相电压精度系数
以整定值的100倍传送
0014H
母进线B相电压精度系数
以整定值的100倍传送
0015H
母进线C相电压精度系数
以整定值的100倍传送
0016H
母进线A相电流精度系数
以整定值的100倍传送
0017H
母进线B相电流精度系数
以整定值的100倍传送
0018H
母进线C相电流精度系数
以整定值的100倍传送
0019H
零序电流精度系数
以整定值的100倍传送
001AH
通信地址
01-99
001BH
通信波特率代号
00:
9600,01:
4800,02:
2400
03:
1200,04:
600,
001CH
速断保护功能投退
001DH
速断保护跳闸投退
001EH
速断保护电流定值
以整定值的100倍传送
001FH
速断保护动作延时
以整定值的100倍传送
0020H
过流保护功能投退
0021H
过流保护跳闸投退
0022H
过流保护电流定值
以整定值的100倍传送
0023H
过流保护动作延时
以整定值的100倍传送
0024H
过负荷功能投退
0025H
过负荷跳闸投退
0026H
过负荷电流定值
以整定值的100倍传送
0027H
过负荷动作延时
以整定值的100倍传送
遥控工作模式整定值含义如下:
(注意:
母线故障、进线故障时不能执行自动电源I、自动电源II、自动切换模式选择)
=0001H(十六进制)----固定电源I
=0002H(十六进制)----固定电源II
=0003H(十六进制)----自动电源I
=0004H(十六进制)----自动电源II
=0005H(十六进制)----自动切换
=0006H(十六进制)----停止供电
切换操作模式整定值含义如下:
=0001H(十六进制)----本地
=0002H(十六进制)----远程
投退整定值含义如下:
=0001H(十六进制)----投入
=0002H(十六进制)----退出
4.2.2远程复归动作信号
·上位机发送指令格式:
从机地址
功能码
写地址
写内容
CRC校验字
低字节
高字节
XX
05H
0000H
0000H
XXH
XXH
装置响应帧格式:
从机地址
功能码
写地址
写内容
CRC校验字
低字节
高字节
XX
05H
0000H
0000H
XXH
XXH
4.3遥测
4.3.1远方召唤定值
·上位机发送指令格式:
从机地址
功能码
起始地址
数据长度(字数)
CRC校验字
低字节
高字节
XX
03H
0000H
0010H
XXH
XXH
从机地址
功能码
起始地址
数据长度(字数)
CRC校验字
低字节
高字节
XX
03H
0020H
0010H
XXH
XXH
从机地址
功能码
起始地址
数据长度(字数)
CRC校验字
低字节
高字节
XX
03H
0040H
0010H
XXH
XXH
装置响应帧格式:
从机地址
功能码
数据长度(字节数)
数据内容
CRC校验字
低字节
高字节
XX
03H
20H
XXXXH
XXH
XXH
注意:
数据内容以字为单位,字内字节先高后低。
4.3.2召唤电量值
·上位机发送指令格式:
从机地址
功能码
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- TPT30C 智能 电源 监控 单元
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