1. 概述
1.1 用途
随着变电站综合自动化技术以及数字化变电站的不断发展,变电站自动化水平不断提高及面向对象的智能设备的大量使用,使智能设备及系统间的数据交换显得越来越重要,因此连接和管理各设备及系统间的数据通信机成了变电站综合自动化系统的不可缺少的重要设备。以前的单一网络、单一规约的通信机已不能适应现在变电站综 合自动化技术的发展,因此发展多串口、多网络、多规约的通信管理机已成为必然。
4s16 通信管理机是一种具有多串口、多网络、多规约及可扩充性好等特点和具有高可靠性的通信管理机。通信管理机是各智能设备及系统之间进行数据交换的通信枢纽,是综合自动化系统、数字化变电站不可缺少的重要设备之一。装置能实现规约转换, 并按后台指定的规约(CDT、101、104、DNP)送出,尤其是能满足IEC61850规约转换 要求。装置具备多种通讯介质(以太网、RS232/485)收集信息及多种介质送出信息。
1.2 技术特点
4s16 通信管理机是基于嵌入式技术、无风扇、无硬盘、高可靠性的硬件系统和软件系统设计的。硬件上使用基于 MPC8306 内核的 16/32 位 RISC 嵌入式微处理器,主要面向高性价比,低功耗的应用。运行的频率可以达到 400MHz。MPC8306 有两个协处理器。通过合理的分层分布软件设计达到长期稳定运行的要求。
采用先进的工业级芯片,电气隔离和电磁屏蔽设计符合国际标准,所有通信口 防雷击设计,提供 2500 VDC 浪涌保护,装置的硬件系统具有极高的抗干扰能力和工作可靠性;
多样灵活的通信接口:提供 5 路以太网;2 路 CAN;16 路一体串口(232\422\485一体带光隔、浪涌抗干扰保护);1 路调试口;2 路强电开入;2 路开出;B 码对时,还提供一副失电告警接点。为装置接入及与 ECS、DCS、MIS、SIS,NCS,厂矿自动化监控等系统提供充足的通信方式选择;
丰富的规约库,支持目前常见的通信规约,规约库采用动态库设计,可以根据 实际情况快速方便自动加载扩展(现已集成国内智能装置大部份规约);支持 IEC61850 标准。可进行二次开发,提供完整的协议开发包,可定制各种协议。
采用硬件和软件两种对时方式,确保系统内各装置之间的时钟同步误差小于 1 毫秒,为现场提供两种解决方案。
具有双机热备冗余无扰切换功能 :在通信主机工作时,热备冗余主机对运行主机进行实时监视,当发现运行主机故障时,立即将热备冗余主机投入运行。
标准的 1U 机箱,造型美观,组屏方便。
2. 技术性能及指标
2.1 额定电气参数
2.1.1 电源直流电源
l 额定电压:220V、110V;允许偏差:-20% ~ +15%;
l 波纹系数:不大于 5%。交流电源
l 额定电压:220V;
l 允许偏差:-10% ~ +10%;
l 波纹系数:不大于 5%。尺寸与重量
l 1U 标准机箱,机架式安装。宽与高 310mm*44mm
l 重量<2kg
2.2 环境条件
l 正常工作环境温度:-25℃~+55℃;
l 装置的贮存、运输允许的环境温度为-40℃~+70℃
l 正常工作相对湿度:5%~95%;(产品内部不凝露,不结冰);
l 正常工作大气压力:66kPa~110kPa。
2.3 功率消耗
当正常工作时,不大于 15W;
2.4 绝缘性能
l 绝缘电阻
正常环境下,装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间,以及 电气上无联系的各回路之间,用 500V 的兆欧表测量其绝缘电阻值,不小于 100 MΩ。
l 介质强度
在正常环境下,装置能承受 50Hz、2000V 历时 1min 的工频耐压试验,无击穿闪络及元件损坏现象(试验过程中,任一被试验回路施加电压时其余回路应互联接地)。
l 冲击电压
装置的直流输入回路,应能承受 1.2/50µs 的标准雷电波的短时冲击电压试验。当额定绝缘电压大于 60V 时,开路试验电压为 5kV;当额定绝缘电压不大于 60V 时,开路试验电压为 1kV。试验后,装置无绝缘损坏。
2.5 耐湿热性能
装置能承受 GB/2423.9 第 21 章规定的湿热试验。试验温度+40℃±2℃、相对湿度(93±3)%,试验时间为 48h,在试验结束前 2h 内,用 500V 直流兆欧表,测量各外引带电回路部分对外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于 1.5MΩ;介质强度不低于表 1 规定的介质强度试验电压值的 75%。
2.6 电磁兼容性
2.6.1 静电放电抗扰度
l 装置能承受 GB/T 17626.2-1998 中第 5 章规定的试验等级为 4 级的静电放电抗扰度试验。
2.6.2 射频电磁场辐射抗扰度
l 装置能承受 GB/T 17626.3-1998 中第 5 章规定的试验等级为 3 级的射频电磁场辐射抗扰度试验。
2.6.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度
l 装置能承受 GB/T 17626.4-1998 中第 5 章规定的试验等级为 4 级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。
2.6.4 浪涌(冲击)抗扰度
l 装置能承受 GB/T 17626.5-1998 中第 5 章规定的试验等级为 3 级的浪涌(冲击) 抗扰度试验。
2.6.5 射频场感应的传导骚扰抗扰度
l 装置能承受 GB/T 17626.6-1998 中第 5 章规定的试验等级为 3 级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验。
2.6.6 工频磁场抗扰度
l 装置能承受 GB/T 17626.8-1998 中第 5 章规定的试验等级为 5 级的工频磁场抗扰度试验。
2.6.7 脉冲磁场抗扰度
l 装置应能承受 GB/T 17626.9-1998 中第 5 章规定的试验等级为 5 级的脉冲磁场抗扰度试验。
2.6.8 阻尼振荡磁场抗扰度
l 装置能承受 GB/T 17626.10-1998 中第 5 章规定的试验等级为 5 级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
2.6.9 振荡波抗扰度
l 装置应能承受 GB/T 17626.12-1998 中第 5 章规定的试验等级为 4 级的振荡波抗扰度试验。2.6.10 辐射发射限制l 装置能通过 GB 9254-1998 规定的辐射发射限值 A 类试验。
2.7 机械性能
2.7.1 振动(正弦)l 振动响应
装置能承受 GB/T 11287-2000 中 3.2.1 规定的严酷等级为 1 级的振动响应试验
l 振动耐久
装置能承受 GB/T 11287-2000 中 3.2.2 规定的严酷等级为 1 级的振动耐久试验2.7.2 冲击l 冲击响应
装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.2.1 规定的严酷等级为 1 级的冲击响应试验
l 冲击耐久
装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.2.2 规定的严酷等级为 1 级的冲击耐久试验2.7.3 碰撞l 装置能承受 GB/T 14537-1993 中 4.3 规定的严酷等级为 1 级的碰撞试验。