FOX-41B继电保护光纤通信接口装置说明书国内中文

FOX-41B型

继电保护光纤通信接口装置

技术说明书

FOX-4IB型继电保护光纤通信接口装置技术说明书

目录

1.概述..................................................................................1

1.1装置应用............................................................................1

1.2装置特点............................................................................1

2.技术参数.............3

2.1机械及环境参数......................................................................3

2.2额定电气参数........................................................................3

2.3主要技术指标........................................................................3

3.工作原理.............6

3.1装置原理及构成......................................................................6

3.2通信接口............................................................................6

3.3识别码..............................................................................8

3.4接收命令的延时展宽.................................................................10

3.5自检、报警与闭锁...................................................................10

3.6通道状态...........................................................................11

4.硬件原理说明.........13

4.1装置整体结构.......................................................................13

4.2装置面板布置.......................................................................14

4.3装置接线端子.......................................................................16

4.4结构与安装.........................................................................17

4.5各插件原理说明.....................................................................17

5.整定说明............................................................................24

5.1通信参数...........................................................................24

5.2设备参数定值.......................................................................25

5.3通道定值...........................................................................25

5.4功能软压板.........................................................................27

FOX-4IB型继电保护光纤通信接口装置技术说明书

1.概述

1.1装置应用

F0X-41B型继电保护光纤通信接口装置可与各种线路俣护或安全自动装置配合，在光纤通道上

传送八个独立的保护命令信息，

装置采用编码方式，以光纤通道作为传输媒质，传送64Kb/s或2048Kb/s速率同步编码信息。

装置可以采用专用光纤光缆作为通道，也可通过64Kb/s或2048Kb/s同向接口复接数字通信

（PCM,SDH微波/光纤等）设备。

FOX-41B型装置可与南京南瑞继保电气公司的LFP-900/RCS-900系列高压微机保护配合，并

可通过组屏设计使LFP-900/RCS-900装置与常规通道方式（专用收发信机、音频接口等）进行切换，

以便带旁路运行。在与LFP/RCS-902C型微机距离保护配合时，可以解决同杆双I可线路保护跨线故障

可靠选跳木线故障相的问题。

1.2装置特点

•装置采用了32位高性能的CPU和DSP、内部高速总线、智能I/O,硬件和软件均采用模

块化设计，灵活可配置，具有通用、易于扩展、易于维护的特点。

•采用高速率同步通信和HDLC通信协议，命令传送速度快，抗干扰能力强。

•同步通讯速率采用64Kb/s还是2048Kb/s,通道连接方式采用专用光纤连接还是数字复接，

均可通过人机界面中参数整定的方式来灵活方便地选择。

•支持与F0X-41A（R2.10及以上版本）光纤互通。

•装置具有接收误码检测与通道中断检测功能，当检出有误码时，废除该误码帧的信息。若

长时间误码或接收中断，则闭锁输出出口并发告警信号。

•具有接收、发送信号指示功能。

•装置中有4个命令接收具有延时展览输出功能，延时定值和展览定值可整定。

•完善的收发命令记录与报警信息。

•装置具有友好的人机界面，液晶为320x240点阵，可以通过整定选择中文或英文显示。

•灵活的后台通信方式，配有RS-485通信接口（可选双绞线、光纤）或以太网。

•支持三种对时方式：秒脉冲对时、分脉冲对时、IRIGB码对时。

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2.技术参数

2.1机械及环境参数

机箱结构尺寸：482mmx177mmx291mm；嵌入式安装

正常工作温度：。〜40c

极限工作温度：-10〜50匕

贮存及运输：-25〜70c

2.2额定电气参数

直流电源：220V,110V允许偏差：+15%,-20%

直流功耗：正常时V20W

收令输出时<30W

2.3主要技术指标

2.3.1光纤发送功率-12.0±2.0dBm

2.3.2传输波长1.3pm(单模)

2.3.3传输媒质9/125nm单模光纤

2.3.4光纤信号接收灵敏度—40dBm

2.3.5光纤连接器FC/PC型

2.3.6推荐传输距离专用光纤“0km(传输距离>40km时，需在订货时注明，按特

殊工程处理，配用1550nm激光器件)

2.3.7收令输出时间快速收令接点：5-8ms(64Kb/s),3-6ms(2048Kb/s)

其它收令接点：在快速收令接点时间上约增加3ms。

2.3.8输出接点容量

收令输出接点容量

快速收令接点：允许长期接通电流1A,切断电流0.1A(DC220V.V/R1ms)

其它收令接点：允许长期接通电流5A,切断电流0.2A(DC220V.V/R1ms)

信号接点容量

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允许长期通过电流8A,切断电流0.3A(DC220V,V/R1ms)

2.3.9通信接口

六种通信插件型号可选，可提供RS-485通信接口(可选光纤或双绞线接口)，或以太网接口，通

信规约可选择为电力行业标准DL/T667-1999(idtIEC60870-5-103)规约或LFP(V2.0)规约，通信

速率可整定；

一个用于GPS对时的RS-485双绞线接口；

一个打印接口，可选RS-485或RS-232方式，通信速率可整定；

一个用于调试的RS-232接口(前面板)。

2.3.10电磁兼容

辐射电磁场干扰试验符合国标：GB/T14598.9的规定；

快速瞬变干扰试验符合国标：GB/T14598.10的规定；

静电放电试验符合国标：GB/T14598.14的规定；

脉冲群干扰试验符合国标：GB/T14598.13的规定；

射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标：GB"17626.6的规定；

工频磁场抗扰度试验符合国标：GB/T17626.8的规定：

脉冲磁场抗扰度试验符合国标：GB/T17626.9的规定；

浪涌(冲击)抗扰度试验符合国标：GB/T17626.5的规定。

2.3.11绝缘试验

绝缘试验符合国标：GB/T14598.3-936.0的规定；

冲击电压试验符合国标：GB/T14598.3-938.0的规定。

2.3.12对时方式

a.外部空接点秒对时、分对时或IRIGB码对时

b.RS-485方式的同步时钟秒对时、分对时或IRIGB码对时

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C.监控系统绝对时间的对时报文

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3.工作原理

3.1装置原理及构成

图3.1.1为F0X-41B型装置的原理框图，装置的硬件由主CPU,通信控制SCC,开关发令输

入，收令输出回路、光电变换接口以及人机界面、通讯打印接口等组成。

发

令

输

入

收

今

Ml出3”:好方出

图3.1.1F0X-41B原理祇图

发令输入主要是将外部保护输入的命令信号经光耦隔离变换成装置内部逻辑控制电位，进而转

换为数字信号经数字通道发送至对侧。收令输出回路主要是将所接收到命令信号变换成相应的接点

输出。装置的核心是主CPU和see串行通信控制器及外围芯片电路，其命令的编码、解码，命令

的发送和接收均由此部分进行处理。光电变换接口主要是进行光纤传输信号和电信号之间的变换。

装置间的通信采用64Kb/s或2048Kb/s速率编码，HDLC同步通信格式。

装置连续查询I/O□的发令输入部分的开关量状态，并将其状态信息通过SCC传送至编码电

路，编码成相应的数据码流，经过电/光变换后由光纤发送通道传送到对侧。同时，装置将光纤接收

通道上的数据码流经光/电变换并解码后，通过SCC传送给主CPU,主CPU再根据相应的数据输

出开关量收令。

3.2通信接口

FOX-41B的纵联通信采月光纤传输方式，通信交换数据采用64Kbit/S或2Mbit/s速率、同步通

信方式。通信速率为64Kbit/s或2Mbit/s两种，根据现场情况选择确定，并通过整定定值一通道定

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值菜单中整定控制字“同步通信速率2M”来设定：光纤口同步通信速率为2Mbit/s时整定为T；通信

速率为64Kbit/s时整定为“0”。当装置通过专用纤芯通信时，两种方式均能正常工作，但须注意两侧

装置通讯速率整定一致。

FOX-41B发送和接收数据采用各自的时钟，分别为发送时钟和接收时钟。FOX-41B的接收时

钟固定从接收码流中提取，保证接收过程中没有误码和滑码产生。发送时钟可以有两种方式，1、采用

内部晶振时钟；2、采用接收时钟作为发送时钟。采用内部晶振时钟作为发送时钟常称为内时钟（主时钟）

方式，采用接收时钟作为发送时钟常称为外时钟（从时钟）方式。两侧装置的运行方式可以有三种

方式：

1.两侧装置均采用从时钟方式；

2.两侧装置均采用内时钟方式；

3.一侧装置采用内时钟，另一侧装置采用从时钟（这种方式会使整定定值更复杂，故不推荐

采用）。

FOX-4IB通过整定控制字“内部时钟”来决定通信时钟方式。控制字“内部时钟”置为I,装置自动

采用内时钟方式；反之，自动采用外时钟方式。

对于64kbit/s的通信速率，其“内部时钟”控制字整定如下：

FOX⑷B通过专用纤芯通信时，两侧FOX-41B的“内部时钟”控制字都整定成：T；

FOX-41B通过PCM机复用通信时，两侧FOX-41B的“内部时钟”控制字都整定成：O；

对于2048kbit/s的通信速率，其“内部时钟”控制字整定如下：

FOX-41B通过专用纤芯通信时，两侧FOX-41B的“内部时钟”控制字都整定成：T；

FOX-41B通过复用通道传输时，两侧FOX-41B的“内部时钟”控制字按如下原则整定:

a.当命令信息直接通过同轴电缆接入SDH设备的2048kbit/s板卡，丽SDH设备中2048kbit/s

通道的“重定时”功能关闭时，两侧FOX-41B的呐部时钟”控制字置1（推荐采用此方式）；

b.当命令信息直接通过同轴电缆接入SDH设备的2048kbit/s板卡，同时SDH设备中2048kbit/s

通道的“重定时”功能打开时，两侧FOX-41B的“内部时钟”控制字置.0；

c.当命令信息通过通道切换等装置接入SDH设备的2048kbit/s板卡，两侧FOX-41E的“内部

时钟”控制字的整定需与其它厂家的设备配合。

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图3.2.1专用光纤直连方式

图3.2.2通信设备复接方式

在某些特殊应用场合，数据为单向传送，即两侧FOX装置一侧仅发送数据，不接收，另一侧装

置仅接收对侧数据，不向对侧发送，如图3.2.3所示（以光纤直连为例），

图3.2.3单向收发方式（专用光纤）

在这种情况下，相关收发定值整定如下:

控制字：单收控制字：单发

M侧（单收侧）10

N侧（单发侧）01

两侧装置双向收发时，控制字“单收”、“单发”均整定为“0”

3.3识别码

FOX装置通过数字通讯网传送保护命令时，为防止数字信号串扰，确保装置接收到报文系对侧

FOX所发，引入识别码识别机制。

保护定值中，相关定值如下:

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定值1：“本侧识别码”

定值2：“对侧识别码”

全网同类型接口装置均唯一性地指定纵联识别码，具体到某台FOX装置，需整定本装置的纵联识

别码，同时整定本线路对侧相应通讯接口装置的纵联识别码。发往对侧报文中，包含了本侧的纵联识别

码信息；接收报文时，同样解析对侧装置的纵联识别码，并与本装置定值“对侧识别码”相比较，若相等，

则认可所接收报文的收令信息；若不等，说明接收到的报文并非对侧通讯接口装置所发，为异常报

文，丢弃报文中的收令信息，并延时告警。

在装置检修等情况下，有可能将通讯接口装置通道自环（单装置收发互联）。此时可将定值“对

侧识别码”整定为与“本侧识别码”相等，可顺利通过识别码校验，收令报文有效。

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3.4接收命令的延时展宽

FOX数字通道可用于传送远方跳闸命令等信号，此类命令对传输的快速性无特别要求，强调高

可靠性，因此FOX通讯接口装置可实现将接收报文中的开关命令进行延时后输出收令接点。

本装置的收令1〜收令4为常规收令，收令不经任何处理即输出。收令5〜收令8具有延时展

宽功能，即将收令进行延时、展宽后输出，这4个收令的延时定值和展宽定值可分别独立整定。若

某收令的延时、展宽定值均整定为0,则该收令即为常规收令（同收令1〜收令4）o收令输出逻辑

如图3.4.1所示。

Tdelay5Text5

收令1——--收令1输出收令5---------►11f收令5输出

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收令4----►收令4轴出收令8---------A11f收令8输出

图3.4.1FOX-41B收令输出逻辑示意图

图3.4.1中，

Tdelay5为收令5延时定值，Text5为收令5展宽定值；

Tdelay6为收令6延时定值，Text6为收令6展宽定值；

Tdelay7为收令7延时定值，Text7为收令7展宽定值：

Tdelay8为收令8延时定值，Text8为收令8展宽定值；

3.5自检、报警与闭锁

FOX继电保护光纤通信接口装置具备完善的自检功能，在装置异常或外向路异常情况下，装置

自动检测到异常情况并发报警信号。

3.5.1通道异常判别

数据接收中，若无法正常接收报文，或在接收到的报文中检出帧格式、CRC校验、接收数据校

验等错误，便废弃本帧报文。连续多次出现错帧或接收中断时，清除接收报文的收令内容，并延时

100ms报“接收中断'装置告警）

正确接收报文情况下，解析对侧装置的纵联识别码，并与本装置定值“对侧识别码”相比较，若相

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等，则认可所接收报文的收令信息：若不等，说明接收到的报文并非对侧通讯接口装置所发，为异

常报文，丢弃报文中的收令信息，并延时1S告警。

3.5.2发令♦收令异常判别

保护通讯接口装置正常运行时，收发命令不可能长时间为1。但由于二次接线错误等原因，经

光耦插件引入装置的发令开入可能长时间为1,因此本装置监测发令开入（发令1〜发令8）：任一

发令输入连续为1大于20S,装置报“常开入告警”。

相对应的，若对侧接口装置发令开入常1,本装置接收报文的开关收令（收令1〜收令8）亦会

常为1,本装置同时检测收令输入：任一收令输入连续为1大于20S,装置报“常收令告警"。

3.5.3装置本体异常判别

装置运行过程中，对本装置状态实时自检。如装置发生内部故障（RAM出错，程序出错，定值

出错）、直流电源异常、出口回路异常的任一种情况，闭锁木装置。

装置光耦电源（+24V）异常情况下装置延时1S告警，光耦电源恢复正常10S后，“光耦电源异

常”告警返回。

3.5.4装置告警与闭锁的处理

发生如RAM出错，程序出错，定值出错、直流电源异常、出口回路异常等严重故障时装置会

自动闭锁：装置面板“运行”灯灭，装置故障闭锁继电器BSJ输出接点闭合。

装置故障闭锁继电器BSJ,输出接点BSJ-1（端子001〜002）、BSJ-2（端子004〜005）均为

常闭接点，装置故障情况下闭合。

装置闭锁时，在可选接收中断扩展插件上输出常闭的接收中断接点。通道异常、开入或收令异

常、装置光耦电源异常等情况下，装置发告警信号：装置面板“报警”灯亮，装置异常告警继电器BJJ

动作。

装置异常告警继电器BJJ,其输出接点BJJ-1（端子001〜003）、BJJ-2（端子004〜006）均

为常外接点，装置告警情况卜BJJ继电黯动作，接点闭合。

3.6通道状态

保护命令信息是否能及时、准确地传至对侧装置取决于通道状态是否良好。在FOX-41B的“通

道状态”菜单里可以看至『‘对侧以别码”、“对侧装置类型”、“通道延时”、“误帧总数”、“丢帧总数”、“报

文异常数”、“对侧异常数”、“严重误帧秒”几项统计数据，下面详细说明各项显示的具体含义。

对侧识别码：显示对侧装置的识别码信息；如果出现'接收中断”告警，则显示“•

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对侧装置类型：用来描述对侧装置类型，如1表示差动保护装置，2表示901、902XF等高频

不分相保护装置，3表示902C等高频分相保护装置，5表示FOX-41B等通信接口装置。如果出现“接

收中断”告警，则显示“一一二

通道延时：显示测量的通道延时。

误帧总数：接收到错误帧（通不过CRC校验）时累加。

丢帧总数：约定时间内接收不到帧时累加。

报文异常数：由于通道的异常原因引起的帧接收错误时累加。

对侧异常数：对侧装置接收不到正确的帧时累加。

严重误帧秒：连续1s内超过7帧报文通不过CRC校验报警或丢帧，1s累加一次。

当两侧装置通道良好且连接无误时，经过一段时间的观察，“误帧总数”、“丢帧总数”、"报文异常

数”、“对侧异常数”、“严重误帧秒”的各计数器应该都维持不变（如果使用复用通道，长时间后，可能

会有小的增加）。

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4.硬件原理说明

4.1装置整体结构

图4.1.1为F0X-41B装置的整体结构图。

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