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1、+500KV 变电站时间同步系统建议方案书目 录 500kv 变电站时间同步系统 建议方案书11 概述 22 对时方式介绍 23 系统方案 34 样本介绍55 引用标准 116 运行条件.117 技术参数.128 卫星同步时钟装置输出接口配置.159 屏柜结构 . 1510 本方案达到的目的.1611 附件171 概述 500kv 变电站时间同步系统 建议方案书2随着电网自动化水平的提高，电力系统对系统统一时钟的要求愈来愈迫切，特别是线路保护和故障录波装置尤其需要。有了统一时钟，就可以通过各开关动作的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。统一时钟是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重
2、要措施。因此，原国家电力公司在 1999年 10 月发布的微机母线保护装置通用技术条件(DL/T670-1999) 及部颁标准220KV500KV 电力系统故障动态记录装置检测要求 （DL/T663-1999）中，都明确要求采用外部 GPS 时钟对变电站装置进行校时。现在变电站大多采用不同厂家的自动化及微机保护、故障录波装置，各装置采用各自独立的时钟，而各个时钟都有较大的偏差，这样在事故分析中，失去了时间基准，无法分析各开关动作的先后顺序，给故障分析带来了困难；且变电站往往有不同的装置需要接收时钟同步信号，其接口类型繁多，如 RS-232/422/485 串行口、脉冲、IRIG-B 码、DCF
3、77 格式接口等；装置的数量也不等，所以在实际应用中常感到 GPS 装置的某些类型接口数量不够或缺少某种类型的接口，其结果就是该变电站中有些装置不能实现时钟同步，或者需要再增加一台甚至数台 GPS 装置，而这往往受到资金不足或没有安装位置等限制。2 对时方式介绍我公司开发生产的卫星同步时钟为变电站内各种自动化装置对时，提供以下各种对时方式：2.1 脉冲同步信号：装置的同步脉冲常用空接点方式输入。常用的脉冲信号有：1PPS -每秒钟发一次脉冲1PPM -每分钟发一次脉冲1PPH -每小时发一次脉冲 500kv 变电站时间同步系统 建议方案书3用途：对国产故障录波器、微机保护、雷电定位系统、行波测
4、距系统对时。故障录波装置分别由不同的厂家生产；保护装置国内以南自股份、南瑞、许继、阿继及四方公司的产品为主。2.2 串行口对时方式：装置通过串行口读取同步时钟每秒一次的串行输出的时间信息对时 。串行口又分为 RS232 接口和 RS422 接口方式。用途：对电量记费系统、自动化装置、控制室时钟对时。2.3 IRIGB 方式对时：IRIG-B 为 IRIG 委员会的 B 标准，是专为时钟的传输制定的时钟码。国外进口装置常使用该信号输入方式对时。每秒输出一帧按秒、分、小时、日期的顺序排列的时间信息。IRIG-B 信号有直流偏置(TTL)电平、1KHz 正弦调制信号、RS422 电平方式、RS232
5、 电平方式四种形式。用途：给某些进口保护或故障录波器对时。如 GE 公司的保护、ABB 公司的保护、HATHAWAY 的故障录波器、惠安公司的自动化装置、莱姆公司的BEN5000 故障录波器、SEL 公司的保护、西门子设备等。有了以上对时接口方式，可以将变电站内的所有具有对时功能的装置对时，达到统一时钟的目的。3 系统方案结合贵局的实际情况和我们以往的工程经验，我们提出组屏式 GPS 时钟统一系统对时方案。3.1 变电站各个继电保护室及控制室里分别安装一面 GPS 时间同步系统屏(见附件).主时钟完成 GPS 卫星信号的接收、处理，及向信号扩展装置提供标准同步时间信号（RS422 电平方式 I
6、RIG-B）基准，同时提供 TTL 电平测试口、 500kv 变电站时间同步系统 建议方案书4RS-232 串行口、空接点脉冲接口、IRIG-B 接口；同 时 具 有 接 收 IRIG-B 时间 功 能 和 内 部 守 时 功 能 。 扩展装置提供多路脉冲输出、多路 B 码输出、多路串口输出。3.2 时间同步系统屏配置的 GPS 卫星同步时钟提供各种时间同步信号用于实现变电站内计算机监控系统、保护装置、故障录波器 、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动 RTU 及各级能量管理系统、调度自动化系统、配电网自动化系统、用电负荷管理系统、通信网监控系统、电能量记费系统、电网频率按秒考核系统、功角测量
7、装置、线路故障行波测距装置、雷电定位装置、调度录音电话、各类信息管理系统 MIS 等的时间同步，使变电站内各设备具有统一的时间基准。3.3 主时钟的时间信号接收单元能接收 GPS 卫星发送的协调世界时（UTC）信号作为外部时间基准信号。正常情况下，主时钟的时间信号接收单元独立接收 GPS 卫星发送的时间基准信号；当某一主时钟的时间信号接收单元发生故障时，该主时钟能自动切换到另一台主时钟的时间信号接收单元接收到的时间基准信号，实现时间基准信号互为备用，切换时间小于 0.5 秒，切换时主时钟输出的时间同步信号不会出错。各主时钟接收的时间基准信号通过光缆实现互连。34 信号扩展装置的时间基准信号输入
8、包括两路 IRIG-B（RS-422）输入。当信号扩展装置只接一路 IRIG-B（RS-422）输入时，该路输入可以是 IRIG-B 输入 1，也可以是 IRIG-B 输入 2。信号扩展装置接入两路 IRIG-B（RS422）时码输入时，以 IRIG-B（RS422）输入 1 作为该扩展装置的外部时间基准，IRIG-B（DC）输入 2 作为后备。 500kv 变电站时间同步系统 建议方案书53.5 主时钟及扩展装置具有内部守时功能。当接收到外部时间基准信号时，被外部时间基准信号同步；当接收不到外部时间基准信号时，切换到内部守时，保持一定的走时准确度，使主时钟或扩展装置输出的时间同步信号仍能保持
9、一定的准确度。当外部时间基准信号接收恢复时，自动切换到正常状态工作，切换时间小于 0.5S，切换时时钟输出的时间同步信号不会出错。3.6 输出的时间同步信号可满足秒(1PPS)、分(1PPM)、时(1PPH)、IRIG-B、DCF77 以及串行口等方式。3.7 主时钟及信号扩展装置所有时间同步信号输出时，各路输出在电气上均相互隔离。3.8 主时钟及信号扩展装置具有工作状态指示、告警显示和告警信号输出功能。告警信号的电接口类型为继电器空接点，接点耐压250V DC。3.9 具有时间显示功能，运行状态下显示年、月、日、时、分、秒。3.10 采用两路电源供电，任何一路电源消失，主时钟仍保持正常工3
10、.11 组屏式结构可以根据用户需要比较方便地扩展时间信号输出口数量，而且不会影响整个系统的正常工作。 . 4 样本介绍针对本方案，我公司提供三种型号的时间同步装置供选择。4.1 主时钟 T-GPS-B14.1.1 用 途 及 特 点 ：主 时 钟 T-GPS-B1(以 下 简 称 T-GPS-B1)主 要 用 来 接 收 GPS（ 全 球 定 位系 统 ） 卫 星 信 号 或 接 收 IRIG-B（ RS422） 时 间 基 准 信 号 ， 并 向 信 号 扩 展 装置 提 供 时 间 基 准 信 号 。 T-GPS-B1 具 有 TTL 脉 冲 电 平 测 试 口 和 内 部 守 时 功 能
11、 。如 果 GPS 信 号 不 足 时 ， 可 以 使 用 外 接 IRIG-B 信 号 来 获 得 时 间 信 息 ， 如 果 这 500kv 变电站时间同步系统 建议方案书6两 种 信 息 都 不 正 确 ， 本 装 置 通 过 内 部 时 钟 来 输 出 时 间 信 号 。4.1.2 装 置 的 输 出 节 点 ： 1） 8 路 脉 冲 输 出 节 点 ， 可 以 将 输 出 节 点 分 组 设 置 为 秒 脉 冲 (1PPS)、 分 脉冲 （ 1PPM） 、 时 脉 冲 （ 1PPH） ；2） 2） 4 路 RS232 串 行 口 ， 串 行 信 息 的 波 特 率 可 以 通 过 前
12、 面 板 上 的 按 键 调整 ；3） IRIG-B 码 输 出 ， 4 路 正 弦 调 制 的 IRIG-B 和 8 路 RS422 电 平 的 IRIG-B.4） 监 视 本 机 运 行 状 态 的 告 警 接 点 输 出 ， 包 括 电 源 消 失 告 警 、 GPS 信 号 消失 告 警 、 IRIG-B 信 号 消 失 告 警 以 及 本 装 置 自 检 异 常 告 警 。4.1.3 装 置 的 结 构1） 装 置 的 前 面 板 （ 见 下 图 ） GPS信 号 异 常确 认+项 目 淄 博 科 汇 电 气 有 限 公 司卫 星电 源 指 示 IRG-B信 号 异 常1输 入 信
13、号 监 视时 间 信 号 来 源本 机 状 态 指 示图 1 T-GPS-B1 前 面 板 示 意 图本 机 运 行 时 前 面 板 上 的 数 码 管 显 示 当 前 时 间 或 状 态 ， 按 键 可 以 对 输 出进 行 设 置 。主 时 钟 前 面 板 上 有 下 列 工 作 状 态 指 示 ： 本 机 状 态 指 示 ： 含 “电 源 指 示 ”、 “1PPS”脉 冲 指 示 灯 ， 装 置 接 通 电 源 时 ，“电 源 指 示 ”灯 亮 ， 正 常 运 行 时 “1PPS”脉 冲 指 示 灯 闪 烁 。 时 间 基 准 信 号 来 源 ： 指 示 本 机 当 前 时 间 基 准
14、信 号 来 源 ， 包 括 “GPS 卫 星 ”、“IRIG-B”两 个 指 示 灯 。 如 果 “GPS 卫 星 ”指 示 灯 亮 ， 说 明 本 机 当 前 是 500kv 变电站时间同步系统 建议方案书7接 收 GPS 卫 星 信 号 来 获 取 时 间 信 息 ， 如 果 “IRIG-B”指 示 灯 亮 ， 说 明 本机 当 前 是 接 收 IRIG-B 信 号 来 获 取 时 间 信 息 ， 如 果 两 个 灯 都 不 亮 ， 则 本 机是 靠 内 部 时 钟 来 维 持 时 间 信 息 。 输 入 信 号 监 视 ： 监 视 本 机 接 收 时 间 信 号 是 否 正 常 ， 如 果 “GPS信 号 异 常 ”指 示 灯 亮 ， 则 说 明 本 机 未 接 收 到 同 步 后 的 GPS卫 星 信 号 ， 如 果 “IRIG-B信 号 异 常 ”指 示 灯 亮 ， 则 说 明 本 机 未 正 确 接 收 到 IRIG-B卫 星 信 号 。2） 装 置 的 后 面 板开 关 保 险 RS42RS23RS23脉 冲 B脉 冲 C脉 冲 AIRG-B DCAIRG-B
