配網(wǎng)自動(dòng)化DL-D800站所終端（DTU）
一、
概述
DL-D800配電自動(dòng)化站所終端是三遙集中式配電自動(dòng)化監控終端，主要應用于10kV環(huán)網(wǎng)柜、開(kāi)閉所、箱式變電站、開(kāi)關(guān)站等，對一次設備的實(shí)時(shí)監控，與配電自動(dòng)化主站、子站系統配合，實(shí)現多條線(xiàn)路的電量的采集和控制，檢測故障、故障區域定位、隔離及非故障區域恢復供電，提高供電可靠性。
二、
DTU的意義
DTU配網(wǎng)自動(dòng)化終端，一般配備一套獨立的通信電源集中組屏安裝，可直接采集配網(wǎng)實(shí)時(shí)運行數據并上送給配網(wǎng)自動(dòng)化系統，使上級主站系統能隨時(shí)監視配網(wǎng)運行情況并作出正確的決策。同時(shí)可以通過(guò)主站系統對配網(wǎng)設備遙控操作，從而縮短故障處理時(shí)間和降低人工維護成本。
三、
依據規范
本產(chǎn)品設計遵循以下標準：
GB/T13720 地區電網(wǎng)數據采集與監控系統通用技術(shù)條件
GB/T13729 遠動(dòng)終端設備
GB/T13730 地區電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統
GB/T14285 繼電保護和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規程
GB/T15153.1 遠動(dòng)設備及系統電源及電磁兼容性標準
GB/T17626 電磁兼容試驗和測量技術(shù)
DL451 循環(huán)式遠動(dòng)規約
DL516 電力調度自動(dòng)化系統運行管理規程
DL/T550 地區電網(wǎng)調度自動(dòng)化功能規范
DL/T599 城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導則
DL/T630 交流采樣遠動(dòng)終端技術(shù)條件
DL/T634.5-101遠動(dòng)設備及系統標準傳輸協(xié)議子集 第101部分
DL/T634.5-104遠動(dòng)設備及系統標準傳輸協(xié)議子集 第104部分
DL/T667 繼電保護設備信息接口配套標準
DL/T721 配電自動(dòng)化系統遠方終端
DL/T790 采用配電線(xiàn)載波的配電自動(dòng)化
DL/T814 配電自動(dòng)化系統功能規范
DL/T890 能量管理系統應用程序接口
DL/T1080 電力企業(yè)應用集成 配電管理的系統接口
DL/T5003 電力系統調度自動(dòng)化設計技術(shù)規程
DL/T5404 電力系統同步數字系列（SDH）光纜通信工程設計技術(shù)劃定
Q/GDW156 城市電力網(wǎng)規劃設計導則
Q/GDW212 電力系統無(wú)功補償配置技術(shù)原則
Q/GDW370 城市配電網(wǎng)技術(shù)導則
Q/GDW382 配電自動(dòng)化技術(shù)導則
GB/T 4208 外殼防護等級（IP代碼）
GB3047.1 面板、架和柜的基本尺寸系列
JB 616 電力系統二次電路用屏（臺）通用技術(shù)條件
GB191 包裝儲運圖示標志
四、
主要特點(diǎn)
n 強大的軟硬件平臺
采用4U標準機箱，流行的模塊化前插拔式結構，電路設計通用性強，互換性好，可維護性好，技術(shù)升級方便。軟件平臺采用已獲發(fā)明專(zhuān)利的冷火實(shí)時(shí)Linux系統，一塊主控板實(shí)現“算法”+“通訊”功能，系統架構簡(jiǎn)單可靠。
n 多種抗干擾措施
采用多級隔離和良好的屏蔽措施，從機箱到印制板的設計及器件的選擇上都充分考慮了各種抗干擾措施；成熟的表面貼裝技術(shù)的應用，生產(chǎn)過(guò)程嚴格遵循ISO9000:800版程序要求，使得整機具有優(yōu)異的電磁兼容性能，和現場(chǎng)運行的高可靠性，組屏不需任何外部抗干擾措施，簡(jiǎn)化了設計和運行維護。
n 豐富的三遙資源
在核心單元內，最大支持16回線(xiàn)路：每回線(xiàn)路含3路遙測、7路遙信、2 路遙控。
n 靈活可配的功能
維護工具軟件提供裝置通道配置、定值參數設置、轉發(fā)點(diǎn)表配置三大配置功能。通過(guò)三大配置功能，各種工程應用都可以通過(guò)組態(tài)完成，不需修改程序，大大提高了裝置的可靠性。
n 良好的可維護性
維護工具軟件分為公用、工程、生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)四大部分，對不同角色的人員都提供了全面的維護功能。其中公用包括：遙測數據、線(xiàn)路遙信、板卡遙信、采樣零漂、裝置日志、裝置信息、裝置維護模塊；工程包括：裝置通道配置、定值參數修改、轉發(fā)點(diǎn)表配置、GPRS設置、工程備份、工程恢復、遠動(dòng)測試、報文監視模塊；生產(chǎn)包括：裝置升級、單板測試（主板測試、開(kāi)出板測試、開(kāi)入板測試等）、整機測試模塊；開(kāi)發(fā)包括：裝置板卡配置、裝置類(lèi)型配置、規約測試、錄波數據分析、文件傳輸、規約分析、幅值調整等模塊。
n 完善的故障錄波功能
支持64組以上錄波循環(huán)儲存，故障錄波時(shí)錄取故障前4個(gè)周波和故障后8個(gè)周波，錄波點(diǎn)數為128點(diǎn)/周波，可同時(shí)完成2個(gè)回路的錄波。錄波功能啟動(dòng)條件包括過(guò)流故障、線(xiàn)路失壓、零序電壓、零序電流突變等，可遠方及就地設定啟動(dòng)條件參數。錄波精度及格式滿(mǎn)足國網(wǎng)規范要求。
n 高分辨率人性化人機界面
160×160圖形式全中文顯示界面，人機界面友好，顯示內容豐富。
五、
技術(shù)參數
5.1環(huán)境條件
n 正常工作大氣條件
配電自動(dòng)化終端設備滿(mǎn)足在如下環(huán)境中正常工作：
a) 環(huán)境溫度范圍：-40℃～+75℃；
b) 環(huán)境溫度最大變化率：1.0℃/min；
c) 濕度：5％～100％；
d) 最大絕對濕度：35g/m
3；
e) 大氣壓力：70～106KPa。
n 周?chē)h(huán)境要求
a) 無(wú)爆炸危險，無(wú)腐蝕性氣體及導電塵埃，無(wú)嚴重霉菌存在，無(wú)劇烈振動(dòng)沖擊源。場(chǎng)地
安全要求應符合GB/T 9361中的規定。
b) 接地電阻應小于4Ω。
n 貯存、運輸極限環(huán)境溫度
設備的貯存、運輸極限的環(huán)境溫度-40℃～+75℃，不出現異常情況。
5.2電源要求
交流電壓：100V，220V (額定電壓 Un)；50Hz
交流電流：5A，1A(額定電流 In)；50Hz
直流電源：24V， 允許偏差: ±20％
開(kāi)關(guān)量和狀態(tài)量輸入電壓： DC24V，啟動(dòng)電壓（60%～75%）Ue
5.3主要技術(shù)性能指標
n 速斷保護
a) 整定值范圍
電流：0.1In ～20In
時(shí)間：0s ～ 99.99s
b) 整定值允許誤差
電流：±3%或±0.02In
注：In為T(mén)A二次額定電流，以下同
c) 時(shí)間誤差：電流為1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
n 過(guò)流保護
a) 整定值范圍
電流：0.1In ～20In 時(shí)間：0s ～ 99.99s
b) 整定值允許誤差
電流：±3%或±0.02In
c) 時(shí)間誤差：電流為1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
n 二段零序過(guò)流保護
a) 整定值范圍
電流：0.02In ～ 20In
零序Ⅰ段時(shí)間范圍：0s ～ 99.99s
零序Ⅱ段時(shí)間范圍：0.1s～99.99s
b) 整定值允許誤差
電流：±3%或±0.02In
c) 時(shí)間誤差：電流為1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
5.4 測量精度
測量電流、電壓： 0.2級
功率及功率因數：0.5級
事件分辨率： ≤2ms
頻率： 0.01Hz
5.5 開(kāi)出接點(diǎn)容量
250VAC：允許長(cháng)期通過(guò)電流8A，切斷電流5A。
48VDC：允許長(cháng)期通過(guò)電流8A，切斷電流0.7A。
24VDC：允許長(cháng)期通過(guò)電流8A，切斷電流3A。
5.6 功率消耗
交流電壓：<0.5VA/相
交流電流：<0.5VA/相
直 流：≤20VA
5.7 過(guò)載能力
電流回路：2倍額定電流，連續工作
20倍額定電流，允許1s
電壓回路：1.2Un，連續工作
5.8 絕緣性能
n 絕緣電阻
裝置的各帶電的導電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無(wú)聯(lián)系的各帶電的導電電路之間，用開(kāi)路電壓為500V的測試儀器測定其絕緣電阻應不小于100MΩ。
n 介質(zhì)強度
裝置的各帶電的導電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無(wú)聯(lián)系的各帶電的導電電路之間，應能承受2.5kV（額定絕緣電壓＞63V）、500V（額定絕緣電壓≤63V）（有效值）、50Hz的交流試驗電壓，歷時(shí)1min，而無(wú)擊穿或閃絡(luò )現象。
n 沖擊電壓
裝置的各帶電的導電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無(wú)聯(lián)系的各帶電的導電電路之間，應能承受沖擊電壓波形為標準雷電波，峰值為1kV（額定絕緣電壓≤63V）或5kV（額定絕緣電壓＞63V）的試驗電壓，此后無(wú)絕緣損壞。
n 耐濕熱性能
裝置應能承受GB/T 2423.9規定的濕熱試驗。試驗溫度為+40℃±2℃、相對濕度(93±3)％，試驗時(shí)間為48h，在試驗結束前2h內根據2.4.1的要求，測量各導電電路對外露導電金屬部分及外殼之間、電氣上不聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻應不小于1.5MΩ，介質(zhì)耐壓強度不低于2.4.2規定的介質(zhì)強度試驗電壓幅值的75％。
5.9 機械性能
設備應能承受頻率f為2～9Hz，振幅為0.3mm及f為9Hz～500Hz，加速度為1m/s2的振動(dòng)。振動(dòng)之后，設備不應發(fā)生損壞和零部件受振動(dòng)脫落現象。
5.10 電磁兼容
電壓突降和電壓中斷適應能力 按 GB/T15153.1 中的有關(guān)規定執行。
抗高頻干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關(guān)規定執行。
抗快速瞬變脈沖群干擾的能力 按 GB/T17626.4 中的有關(guān)規定執行。
抗浪涌干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關(guān)規定執行。
抗靜電放電的能力 按 GB/T15153.1 中的有關(guān)規定執行。
抗工頻磁場(chǎng)和阻尼振蕩磁場(chǎng)干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關(guān)規定執行。
抗輻射電磁場(chǎng)干擾的能力 按 GB/T17626.3 中的有關(guān)規定執行。
5.11通信接口
a) 兩個(gè)RS-232通信接口，通信速率可以整定。
b) 兩個(gè)RS-485通信接口，通信速率可以整定。
c) 兩個(gè)標準的10M/100M以太網(wǎng)接口（可選RJ45或光纖以太網(wǎng)接口）。
d) 支持DL/T 634.5101-2002（IEC60870-5-101）、DL/T634.5104-2002（IEC60870-5-104）、MODBUS等多種通信規約，并可按需要進(jìn)行擴充。
六、
裝置結構硬件
6.1裝置結構
裝置采用符合IEC60297-3的高度為4U、19英寸機箱。裝置為整體嵌入式安裝，前接線(xiàn)方式。，安裝開(kāi)孔尺寸見(jiàn)圖6-1
圖6-1 安裝開(kāi)孔尺寸
6.2裝置功能組件說(shuō)明
裝置擁有12個(gè)插槽，從右到左編號依次為0#～11#。插件布置見(jiàn)圖6-2。
圖6-2 裝置插件布置圖
配網(wǎng)自動(dòng)化系統一般由下列層次組成：配電主站、配電子站（常設在變電站內，可選配）、配電遠方終端（FTU、DTU、TTU等）和通信網(wǎng)絡(luò )。配電主站位于城市調度中心，配電子站部署于110kV/35kV變電站，子站負責與所轄區域DTU/TTU/FTU等電力終端設備通信，主站負責與各個(gè)子站之間通信。
DTU一般安裝在常規的開(kāi)閉所（站）、戶(hù)外小型開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜、小型變電站、箱式變電站等處，完成對開(kāi)關(guān)設備的位置信號、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、電能量等數據的采集與計算，對開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合閘操作，實(shí)現對饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)的故障識別、隔離和對非故障區間的恢復供電，部分DTU還具備保護和備用電源自動(dòng)投入的功能
FTU 是裝設在饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)旁的開(kāi)關(guān)監控裝置。這些饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)指的是戶(hù)外的柱上開(kāi)關(guān)，例如10kV線(xiàn)路上的斷路器、負荷開(kāi)關(guān)、分段開(kāi)關(guān)等。一般來(lái)說(shuō)，1臺FTU要求能監控1臺柱上開(kāi)關(guān)，主要原因是柱上開(kāi)關(guān)大多分散安裝，若遇同桿架設情況，這時(shí)可以1臺FTU監控兩臺柱上開(kāi)關(guān)。
TTU監測并記錄配電變壓器運行工況，根據低壓側三相電壓、電流采樣值，每隔1～2分鐘計算一次電壓有效值、電流有效值、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、有功電能、無(wú)功電能等運行參數，記錄并保存一段時(shí)間（一周或一個(gè)月）和典型日上述數組的整點(diǎn)值，電壓、電流的最大值、最小值及其出現時(shí)間，供電中斷時(shí)間及恢復時(shí)間，記錄數據保存在裝置的不揮發(fā)內存中，在裝置斷電時(shí)記錄內容不丟失。配網(wǎng)主站通過(guò)通信系統定時(shí)讀取TTU測量值及歷史記錄，及時(shí)發(fā)現變壓器過(guò)負荷及停電等運行問(wèn)題，根據記錄數據，統計分析電壓合格率、供電可靠性以及負荷特性，并為負荷預測、配電網(wǎng)規劃及事故分析提供基礎數據。如不具備通信條件，使用掌上電腦每隔一周或一個(gè)月到現場(chǎng)讀取記錄，事后轉存到配網(wǎng)主站或其它分析系統。TTU構成與FTU類(lèi)似，由于只有數據采集、記錄與通信功能，而無(wú)控制功能，結構要簡(jiǎn)單得多。為簡(jiǎn)化設計及減少成本，TTU由配變低壓側直接變壓整流供電，不配備蓄電池。在就地有無(wú)功補償電容器組時(shí)，為避免重復投資，TTU要增加電容器投切控制功能。
RTU（Remote Terminal Unit）是一種遠端測控單元裝置，負責對現場(chǎng)信號、工業(yè)設備的監測和控制。與常用的可編程控制器PLC相比，RTU通常要具有優(yōu)良的通訊能力和更大的存儲容量，適用于更惡劣的溫度和濕度環(huán)境，提供更多的計算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU產(chǎn)品在SCADA系統中得到了大量的應用?！ ∵h程終端設備（RTU）是安裝在遠程現場(chǎng)的電子設備，用來(lái)監視和測量安裝在遠程現場(chǎng)的傳感器和設備。RTU將測得的狀態(tài)或信號轉換成可在通信媒體上發(fā)送的數據格式。它還將從中央計算機發(fā)送來(lái)得數據轉換成命令，實(shí)現對設備的功能控制。
主要區別：DTU是SOCKET連接的客戶(hù)端。因此只有DTU是不能完成數據的無(wú)線(xiàn)傳輸的，還需要有后臺軟件的配合一起使用。FTU與RTU有以下區別：FTU體積小、數量多，可安置在戶(hù)外饋線(xiàn)上，設有變送器，直接交流采樣，抗高溫，耐嚴寒，適應戶(hù)外惡劣的環(huán)境；而RTU安裝在戶(hù)內，對環(huán)境要求高；FTU采集的數據量小，通信速率要求較低，可靠性要求較高；而RTU采集的數據量大，通信速率較高，可靠性要求高，有專(zhuān)用通道。TTU則是單一功能單元，僅對配電變壓器的信息采集和控制。
