山东兄弟变压器有限公司

车站电力远动终端（FTU）性能要求

FTU箱体采用2MM厚不锈钢板冲压、焊接、拉毛等多道工序生产，具有足够的机械强度以保证设备安装后无晃动、无变形，完全满足IPⅩ4防护等级的要求；在箱体内部配有操作面板，可方便的就地、远方操作； *FTU与信号采用智能仪表（带通信接口）的连接采用航空插头连接方式（航空插头针的定义在设计联络时，与断路器生产厂家协商决定），箱体内的接线端子在出厂时需与配置在FTU箱体上的航空插头接线完毕，在现场安装时只需要将航空插头插入拧紧即可。   

FTU采用美国Hathaway公司研制的配网自动化监控单元，主要芯片应为国外进口工业级芯片，采用表面贴装技术生产；整机需经过严格的老化试验和出厂检验，能够适应-40～+85℃恶劣的户外运行环境；所有的输入输出接口都应采取光电隔离措施，其抗干扰性及适应能力完全满足工业控制环境及电气化铁路运营环境的要求；应完全满足线路自动化功能的要求；FTU面板上应装有遥控、遥信指示灯、就地/远方转换开关、手动操作按钮、蓄电池开关等。FTU主要配置包括：电源系统（包含交流充电电源、切换电路、智能充电器、免维护蓄电池）、通信接口部分（含通信口、维护口、iSBX扩展口、LonWorks口）、开关量输出接口、开关量输入接口、模拟量输入接口。

1.FTU的主要特点

除监视测量正常负荷状态下的电压、电流、有功、无功、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度、频率外，还需能测量零序电流、负序电流、电压及电流的16次谐波值。

应能进行短路故障检测，记录故障电流及方向、故障距离、故障发生时间及历时，能够满足故障分析、故障定位及隔离的需要。

能记录小电流接地系统单相接地故障时的线路暂态零序电流有效值，具有单相接地故障检测功能。

可对装置的开关量输出（DO）进行可编程逻辑控制（PLC），以控制开关进行当地自动故障分段。 

能够通过测量谐波分析电能质量，具体包括测量一次回路的电压中谐波、电压波动、闪变等参数。

* 配有通信转发接口，可作为数据转发节点实现当地的变压器监测仪等电子智能装置与监控主站之间的数据转发。

* 装置设计有维护通信口。把该口与PC机相连时，程序及配置方式字可手动下装至不挥发内存中。通过该口亦可监视装置的实时运行状态和对装置进行检查维护。

装置带有高压开关操作方式选择开关。可选择手动、远方操作或闭锁操作。

* 装置的充电电源除对蓄电池进行浮充电外，还能提供一路稳压的12V/24V电压输出。

* 带有免维护可充电蓄电池组，在没有交流供电电源时，能够维持装置不少于24个小时的工作需要。

选用具有良好低温特性的芯片及器件，使装置能够适应-40℃～+85℃的环境温度变化。箱体采用不锈钢箱体，具有很好的防雨、防晒及防腐蚀性能；控制箱体上有散热通风孔以保持箱内温度不超标，潮气不发生凝露。

2.FTU的主要技术参数

1) FTU电源系统主要由交流充电电源、切换电路、智能充电器和免维护蓄电池等组成。

交流充电电源引自杆上开关PT，一般采用两路220V交流电源用于FTU供电，两路电源互为备用，由FTU自动切换电路完成切换任务；能保证FTU的可靠供电。

免维护蓄电池采用台湾赛特蓄电池，在交流电源失电的情况下，能够维持FTU及通信等附属设备正常工作24小时以上，开关分合3次以上。

2) 能对本身的电源系统进行实时监测，并将电池、输入电源等的实际工作状态上传至调度主站供远方监视。

3) 电源系统技术指标如下：

额定输入电压：   24V DC/220V AC 50HZ

容差：            ≥±20%

纹波系数          ≤±5%

额定功耗：        ＜4W

额定交流电压输入过载能力:200%连续

  3.FTU通信接口

FTU的通信接口应主要包括主通信口、当地维护口、iSBX扩展口、LonWorks口等。

通信接口技术指标如下：

通信口：    1个RS232（300~19.2kbps）

维护口：    1个RS232（300~19.2kbps自识别）

Echelonâ LonTalkÔ 口：  RS-485电平或变压器隔离（FTT自由拓扑方式）

1) 主通信口主要完成与主站的通信功能，传输速率300bps～19.2kbps可选。

2) 维护口能与笔记本电脑通信，完成运行参数整定、程序维护以及状态监视等功能。维护通信的速率：300bps～19.2kbps（自动识别）。

3) iSBX扩展口：利用iSBX口可以扩展2路EIA/RS-232接口，以转发就近其他自动化装置的数据（由卖方提供扩展所需的2路EIA/RS-232接口）。

4) LonWorks口为现场总线通信口，通过该口可多台FTU、STU或FTU与STU组成局域网，利用一条通道与主站进行通信，优化通道，提高通道的利用率，节省投资。

5) FTU的各通讯口均采用隔离防干扰措施确保各通信口工作可靠。

4.开关量输出接口

1) FTU应由8个常开继电器接点输出，接点额定值为5A@48VDC，对外隔离电压1.5KV。可通过当地/远方接线端子选择接通或断开内部+5V继电器供电电源，以便在检修调试时闭锁继电器接点输出回路。

2) 所有继电器均接在一个下拉锁存驱动器上，8个继电器分为两组，分别接在两个上拉开关三极管上。每组继电器都应设定为两对具有操作前预选择（SBO）安全措施的分/合闸输出。其中一组继电器应设定为四个相互独立的接点开关量输出。

3) 开关量输出技术指标如下：

8路继电器接点输出

标准：     4路SBO

可选：     2路SBO，4路数字量输出

可靠性：     软硬件操作选择（SBO）

接点输出容量：   5A @ 48VDC 

5.开关量输入接口

1) FTU的数字输入电路应可以监视12路干接点输入的数字量，装置内部的DC/DC转换器输出隔离的24VDC为干接点提供输入回路驱动电源。所有的12个接点输入均经过光电隔离转换成逻辑信号，FPGA的逻辑电路自动检测输入接点状态的变化，并向主CPU申请中断，由主CPU读出FPGA逻辑电路锁存的变位信息，以进一步防抖动处理、报警和通信。

2) 开关量输入接口技术指标如下：

开关量输入：           12路光隔离（1500VDC）

开关变位分辨率:        1ms

防抖动时间：           软件设置，4～1024ms

输入类型：             接点状态、SOE,或电度脉冲量

接点输入电源：         24VDC，内部/外部可选择

6. 模拟量输入接口

1) 模拟量输入接口最多可外接15个50/60Hz交流模拟量和4个直流模拟量的输入，交流模拟量分为三组，所有的交流模拟输入量都经变压器隔离，直流模拟输入量使用光电耦合器、固态继电器（经过飞电容）实现隔离。

2) 交流模拟输入量电路应能适应来自电压互感器（PTs）、电流互感器(CTs)、线杆传感器（LPSs）的不同的信号电平，且能够准确分析谐波和故障。

3) 模拟量输入具体技术指标如下：

额定交流电压输入：100V/220V（由电压互感器输入）

额定交流电流输入： 1A 或5A（由电流互感器输入）

交流电流输入过载能力：400%连续，4000% 1秒

交流电压输入过载能力：200%连续，250% 10秒 

交流电压输入功耗：     < 0.5VA

交流电流输入功耗：     < 0.5VA

直流量输入：           4路

额定直流输入：         12VDC  10mA

A/D转换分辨率：       16位

采样速度：             128点/工频周波

测量量精度：           0.5%满量程值（25℃）

计算量精度：           1%满量程值（25℃）

二次CT回路≤0.5VA每相,二次电压回路≤0.5VA每相

时钟同步子系统

FTU能接收主站系统的对时命令，对时精度≤10ms。

7.其他基本功能

1) 故障检测功能：

   FTU在检测到故障之后，经计算生成故障信息，记录相关的故障测量信息和故障特征信息。故障测量信息包括故障前、故障起始、故障结束以及故障后的电压、电流幅值。故障特征信息包括故障方向、故障发生时间及持续时间等。

2) 短路故障检测

FTU能够自动检测配电网的各种短路故障，记录故障数据，并且根据具体的通讯规约向主站报告。

3) 能实现单相接地故障检测和高压断相故障检测。