保护装置通用硬件平台需求规格说明书.pdf

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1、WJQWJQ 保护装置保护装置通用硬件平台通用硬件平台需求规格说明书需求规格说明书文件编号保密级别总 页 数编制变更日志变更日志编号版本修改内容修改人修改日期1V1.00发布目目 录录1引言.11.1目的.11.2背景.11.3定义.11.41.4 参考资料.12概述.22.1目标.22.2业务场景.22.3用户的特点.42.4假定和约束.43硬件需求.53.1输入接口.52.1.1电源输入.52.1.2交流量输入.52.1.3开关量输入.52.1.4交流量输入.52.1.5数字量输入.53.2输出接口.53.2.1开关量输出.53.3通讯接口.53.4人机接口.52.4.1按键输入.52.4

2、.2LED 输出.62.4.3人机界面.62.4.4人机对话.63.5硬件平台.63.6结构需求.63.6.1箱体结构.63.6.2插件方式.63.6.3端子方式.63.6.4面板结构.64功能需求.74.1主要功能.74.2辅助功能.73.2.1数据记录.73.2.2设备自检.74.3通讯功能.75技术参数及性能.85.1额定参数.84.1.1工作电源.84.1.2额定交流.84.1.3功率消耗.84.1.4出口容量.84.1.5开入电平.85.2技术指标.84.2.1保护元件.84.2.2保护时间.94.2.3测量精度.95.3过载能力.95.4环境条件.95.5绝缘性能.95.6耐湿热性

3、能.105.7机械性能.105.8电磁兼容.105.9型式试验.115.10测控性能.11WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书11 1引言引言1.11.1目的目的本文档是对 WJQ 保护装置通用硬件平台的要求进行详细分析和讨论后得出的需求规格说明书，旨在明确客户对 WJQ 保护装置通用硬件平台需求。通过本需求规格说明书，可以了解到 WJQ 保护装置通用硬件平台的开发背景、设计要求、功能需求等。本文档面向的读者是：WJQ 保护装置通用硬件平台项目开发负责人、评审人员1.21.2背景背景项目名称：WJQ 保护装置通用硬件平台该项目是在充分的市场调研后，

4、由公司副总工提出项目建议，由研发中心硬件部组织组织开展具体研发工作的，项目有着很好的市场前景。1.31.3定义定义以下列出本报告中专门术语的定义、英文缩写词的原词组和意义、项目组内达成一致意见的专用词汇，同时继承全部的先前过程中定义过的词汇。词汇名称词汇名称词汇含义词汇含义备注备注起动时间过长保护电机起动时间超过设定值后，保护动作起动过流（堵转）保护电机启动过程中，出现的最大电流超过设定值，保护动作短路（堵转）保护电机出现了大于设定电流值时，保护动作过载保护电机运行过程中，负载大于 200%时，保护按反时限曲线动作欠载保护电机负载小于设定值时，保护动作电流不平衡保护电机的三相电流不平衡度大于设

5、定值时，保护动作1.41.41.41.4 参考资料参考资料编号编号资料名称资料名称说明说明1WJQ-600 V1.00 系列保护测控装置2WJQ-700 V1.20 系列保护测控装置WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书22 2概述概述2.1目标目标WJQ 保护装置通用硬件平台要能够满足我们目前的 WJQ-600，WJQ-700，WJQ-700R 的硬件需求。2.2业务场景业务场景总 线 板电源交流输入开入/开出操作电路/控制出口DSP高速AD（可选配）FLASHRAM&FRAM液晶显示通讯CPLDGPSAI/AODI/DO硬件测频硬件告警出口检测W

6、JQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书3WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书42.3用户的特点用户的特点该装置需要具有相关的专业知识，并对装置功能有充分了解的人员操作。2.4假定和约束假定和约束项目周期约为 4 个月，开发人员能力、经验有限，按时完成项目的挑战较大。装置是在已有硬件的基础上修改得来的，之前的硬件需要满足 EMC 三级试验要求，目前需要满足EMC 四级试验要求，可能存在风险。WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书53 3硬件需求硬件需求3.1输入接口

7、输入接口2.1.12.1.1 电源输入电源输入共 3 个端子：2 个为电源输入，1 个大地。2.1.22.1.2 交流量输入交流量输入使用目前在用的电源板。2.1.32.1.3 开关量输入开关量输入开入板保留现有 14 路遥信输入在无开入板的装置上，主板可选 10 路遥信输入。2.1.42.1.4 交流量输入交流量输入可选保留现有 2 路交流量输入。2.1.52.1.5 数字量输入数字量输入1 路 24V 的 GPS 对时脉冲开入。3.2输出接口输出接口3.2.1开关量输出开关量输出1)1)操作电路模块操作电路模块使用现在已有的操作模块2)2)PTPT 并列模块并列模块出口板位置使用现在已有的

8、并列模块。开入板位置使用的并列模块提供两路并列刀闸投入、PT 并列等开关量输出及 5 路开入量输入。配有两段母线并列功能，能够实现 3 路相线、1 路零序电压的并列。该功能可通过当地的控制开关由开入量启动或通过遥控接点启动，控制信号为脉冲信号。并列出口自保持，装置断电后不影响状态。3.3通讯接口通讯接口2 个 RS485 接口：2 芯插接端子。2 个 CAN 借口：2 芯接插端子。2 个以太网接口：RJ45 端子。RS485 与 CAN 共用接插端子，内部通过跳线实现切换3.4人机接口人机接口2.4.12.4.1 按键输入按键输入9 个菜单操作键：上、下、左、右、加、减、确认、复归、取消。WJ

9、QWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书62.4.22.4.2 LEDLED 输出输出使用现在装置面板2.4.32.4.3 人机界面人机界面使用现有装置面板。2.4.42.4.4 人机对话人机对话人机对话默认采用中文菜单，WJQ-700 可以提供英文菜单，便于以后向国外扩展。3.5硬件平台硬件平台硬件平台采用 32 位的 TI 工控 DSP（TMS320F28335）作为保护测控通讯处理中心同时完成人机界面的工作。采用 DSP 内置的 12 位高速 AD 完成 13 路交流量的采集的测量。硬件平台不采用离散的逻辑芯片，而选用工业级别的 CPLD 完成逻辑控

10、制、出口闭锁、总线隔离，以及实现在 DSP 故障不工作时输出告警信息。3.6结构需求结构需求3.6.1箱体结构箱体结构箱体采用整体拉伸工艺生产的型材，插件导轨和壳体一次拉伸形成，上下导轨板和两侧板件螺丝连接。箱体高度为标准 5U 尺寸。表面喷漆处理。3.6.2插件方式插件方式PCB 板件连接方式采用总线板在前，功能插件后插接方式。电源交流板带一块底板，其他插件共用一块底板。总线板固定在前面板上。前面板通过螺丝固定在箱体上。每个插件带一个助力把手,方便产品维护。3.6.3端子方式端子方式交流端子采用直通方式，端子螺丝固定在插件上。其他端子都选用欧式端子，插座焊接在每个插件上，插头螺丝连接引线,采

11、用插接方式(不需要螺丝固定)。3.6.4面板结构面板结构面板铸件方式，表面喷漆，螺丝固定在整体箱体上，总线板以及液晶模块和按键为一个整体，固定在面板铸件上，面板和总线板连接为一个整体。要求面板能够同时适用于 196*64 和 320*160 的液晶屏。WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书74 4功能需求功能需求4.1主要功能主要功能满足现有 WJQ-600 所有功能；4.2辅助功能辅助功能3.2.13.2.1 数据记录数据记录(1)满足现有 WJQ-600 数据记录要求(2)可选配 1M 位的故障录波深度：采用铁电存储芯片，存储速度快，数据保存可靠

12、，每个录波事件可以记录所有保护电量和开入开出状态的数据。每个事件记录故障启动前 4 个、启动后 2 个、保护动作后 6 个共 12 个波形。可以记录 22 个事件，只记录保护动作事件，扰动不记录。3.2.23.2.2 设备自检设备自检(1)上电自检设备上电时自检 RAM、FLASHRAM、程序烧写代码(2)实时自检实时自检 AD、RAM 参数存储区，FRAM（铁电）定值存储区，出口光偶(3)闭锁功能在发现设备硬件故障、程序跑飞以及 CPU 彻底不工作的情况下，闭锁保护出口。4.3通讯功能通讯功能(1)RS485 接口：运行查询方式的 IEC103 规约。(2)CAN 接口：运行查询方式的 IE

13、C103 规约。(3)以太网接口：基于 UDP 实现查询方式的 IEC103 协议及双网突发式通讯规约；WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书85 5技术参数及性能技术参数及性能5.1额定参数额定参数4.1.14.1.1 工作电源工作电源(1)输入范围:85264Vac/4763Hz,或 85264Vdc，允许偏差：-20%+15%(2)额定功耗：静态不大于 25W，动态不大于 30W。4.1.24.1.2 额定交流额定交流(1)交流电压：3/100V（L-N），100V（L-L）(2)交流电流：5A 或 1A，用于小电流时，20/200mA(3)额

14、定频率：50Hz 或 60Hz4.1.34.1.3 功率消耗功率消耗(1)交流电流功率：每相 0.5VA（5A 时）；每相 0.1VA（1A 时）；(2)交流电压功率：每相 0.5VA4.1.44.1.4 出口容量出口容量(1)信号出口容量：1250VA、150W(2)动作出口容量：2000VA、150W(3)操作回路出口容量：2000VA、150W4.1.54.1.5 开入电平开入电平(1)GPS 脉冲：DC24V(2)遥信开入：DC/AC 220V（100V），DC24V5.2技术指标技术指标4.2.14.2.1 保护元件保护元件(1)测量电流范围：0.02IN2IN，（IN为额定电流）；

15、级差：0.001A误差：0.2(2)保护电流范围：0.05IN20IN，（IN为额定电流）；0.0220A（灵敏电流）级差：0.01A误差：2(3)保护电压范围：0.5V120 V（相/线电压），0.5V200 V（零序）WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书9级差：0.1V误差：2(4)角度误差：34.2.24.2.2 保护时间保护时间(1)瞬时动作误差1.2 倍额定值：40ms5.0 倍额定值：20 ms(2)延时动作误差：20 ms4.2.34.2.3 测量精度测量精度(1)电流、电压误差：0.2%(2)有功功率误差：0.5%(3)无功功率误差

16、：1.0%(4)频率分辨率：0.01 Hz(5)遥信分辨率：2ms(6)有功电度误差：0.5%(7)无功电度误差：1.0%(8)模拟量输入准确度：1(9)模拟量输出准确度：15.3过载能力过载能力(1)交流电流过载能力：2 倍额定电流连续工作20 倍额定电流连续工作 10 秒40 倍额定电流连续工作 1 秒(2)交流电压过载能力：1.2 倍额定电压连续工作，1.4 倍额定电压连续工作 10 秒。5.4环境条件环境条件(1)工作温度：-10+55；(2)贮存温度：-40+80。5.5绝缘性能绝缘性能绝缘电阻绝缘电阻各电气上无联系的导电回路对地、各电气上无联系的导电回路之间，用开路电压为 500V

17、 的兆欧表测量它们之间的绝缘电阻值，电阻值均不小于 20M。WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书10介质强度介质强度在正常试验大气条件下，装置能承受频率为 50Hz，历时 1min 的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象，试验电压施加情况如下：施加部位施加部位施加电压施加电压交流回路之间2000V交流回路对地2000V出口接点对地2000V直流电源对地2000V冲击电压冲击电压各输入、输出端子分别对地能承受 5kV（峰值）的标准雷电波冲击检验交流回路和直流回路之间能承受 5kV（峰值）的标准雷电波冲击检验交流电流回路和交流电压回路之间能承受 5

18、kV（峰值）的标准雷电波冲击检验5.6耐湿热性能耐湿热性能绝缘电阻绝缘电阻各电气上无联系的导电回路对地、各电气上无联系的导电回路之间，用开路电压为 500V 的兆欧表测量它们之间的绝缘电阻值，电阻值均不小于 1.5M。介质强度介质强度不小于正常情况下规定的试验电压的 75。5.7机械性能机械性能振动装置能承受国标 GB 7261 中规定的严酷等级为 I 级的振动耐久和响应试验冲击装置能承受国标 GB 7261 中规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久和响应试验碰撞装置能承受国标 GB 7261 中规定的严酷等级为 I 级的碰撞试验5.8电磁兼容电磁兼容静电放电通过 GB/T 14598.14199

19、8（idt IEC 60255-22-2:1996）规定的 4 级试验辐射电磁场骚扰通过 GB/T 14598.92002（IEC 60255-22-3:2000，IDT）规定的 3 级试验快速瞬变干抗通过 GB/T 14598.102007（idt IEC 60255-22-4:1992）规定的 A 级试验WJQWJQ 保护装置通用硬件平台需求规格说明书保护装置通用硬件平台需求规格说明书111MHz 脉冲群干扰通过 GB/T 14598.131998（eqv IEC 60255-22-1:1988）规定的 3 级试验浪涌（冲击）抗扰度通过 GB/T 17626.51999（idt IEC 6

20、1000-4-5:1995）规定的 4 级试验射频场感应的传导骚扰的抗扰度通过 GB/T 14598.17-2005 规定的 3 级试验工频磁场抗扰度通过 GB/T 17626.82006(IEC 61000-4-8)规定的 5 级试验脉冲磁场抗扰度通过 GB/T 17626.91998 规定的 5 级试验阻尼振荡磁场抗扰度通过 GB/T 17626.101998 规定的 5 级试验电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度通过 GB/T17626.11-2008(IEC 61000-4-11)规定的最严酷级标准5.9型式试验型式试验符合 DL/T 478-2001，静态继电保护及安全自动装置通用技术条件符合 GB/T 7261-2008，继电器及装置基本实验方法5.10测控性能测控性能符合 DL/T 630-1997，交流采样远动终端技术条件