最新110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢設(shè)匯總

110KV變電站綜合自

動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢

設(shè)湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì)課題名稱(chēng)：110KV變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)：電力系統(tǒng)自動(dòng)化學(xué)生姓名：孫偉學(xué)號(hào)：202122030020班級(jí)：電力三班指導(dǎo)老師：朱雪雄時(shí)間：2021年12月、乙刖百變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù),對(duì)電網(wǎng)的平安和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用.為了提升變電站平安穩(wěn)定運(yùn)行水平,降低運(yùn)行維護(hù)本錢(qián),提升經(jīng)濟(jì)效益,向用戶(hù)提供高質(zhì)量電能效勞,變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始興起并得到廣泛應(yīng)用.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),通信技術(shù),檢測(cè)技術(shù)和限制技術(shù)等,將變壓器中傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng),測(cè)量系統(tǒng),限制系統(tǒng),調(diào)試系統(tǒng),信號(hào)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等多個(gè)獨(dú)立的功能系統(tǒng),經(jīng)濟(jì)化,組合為一套智能化的綜合系統(tǒng).這一技術(shù)的應(yīng)用,提升了對(duì)變電站電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視,限制和保護(hù)的自動(dòng)化,智能化水平,提升保護(hù),限制的可靠性和電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行水平,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著.此論文是以11OKV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主體的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究.限于作者水平有限,論文中難免存在錯(cuò)誤和不當(dāng)之處,敬請(qǐng)專(zhuān)家和讀者批評(píng)指正,作者不勝感謝.設(shè)計(jì)者：孫偉2021年12月第1章變電站綜合自動(dòng)化概論變電站綜合自動(dòng)化根本概念變電站綜合自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備〔包括測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等〕經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)限制和微機(jī)保護(hù),以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),即利用多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動(dòng)化系統(tǒng),代替常規(guī)的測(cè)量和監(jiān)視儀表,代替常規(guī)限制屏、中央信號(hào)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)屏,用微機(jī)保護(hù)代替常規(guī)的繼電保護(hù)屏,改變常規(guī)的繼電保護(hù)裝置不能與外界通信的缺陷.變電站綜合自動(dòng)化根本現(xiàn)狀變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),隨著電壓等級(jí)的提升,供電范圍的擴(kuò)大,輸電容量的增大,采用傳統(tǒng)的變電站及其限制技術(shù)越來(lái)越難滿足電力系統(tǒng)降低投資、提升效益的開(kāi)展要求.研制和開(kāi)發(fā)以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為根底的、各種電壓等級(jí)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),取代、更新和改造傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng),逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班和調(diào)度自動(dòng)化,以適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)治理模式的需求.今后變電站自動(dòng)化的運(yùn)行模式將從無(wú)人值班,有人值守逐步向無(wú)人值守過(guò)渡.因此遙視警戒技術(shù)〔防火、防盜、防漬、防水汽泄漏及遠(yuǎn)方監(jiān)視等〕將應(yīng)運(yùn)而生,并將得到迅速開(kāi)展.隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的開(kāi)展,站內(nèi)RTU幾TU或保護(hù)測(cè)控單元將直接上網(wǎng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)機(jī)〔上位機(jī)〕及工作站通信.取消傳統(tǒng)的前置處理機(jī)環(huán)節(jié),從而徹底消除通信“瓶頸〞現(xiàn)象.變電站綜合自動(dòng)化開(kāi)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和微機(jī)實(shí)時(shí)技術(shù)在電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用,為進(jìn)一步提升變電站的自動(dòng)化水平開(kāi)辟了新途徑.建立一個(gè)監(jiān)視限制自動(dòng)化、治理信息化、實(shí)時(shí)信息共享的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已成為開(kāi)展趨勢(shì)：(1)系統(tǒng)從集中限制、功能分散型向分散網(wǎng)絡(luò)型開(kāi)展.(2)設(shè)備安裝就地化、戶(hù)外化.(3)測(cè)量、限制設(shè)備向通用化、標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)展.(4)通訊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化.(5)系統(tǒng)信息交換、共享范圍進(jìn)一步擴(kuò)大.(6)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平安體系不斷升級(jí).第2章變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電氣主接線本文以電壓等級(jí)為110KV為例進(jìn)行變電站綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì),一次電氣主接線總體設(shè)計(jì)方案如下：綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)展過(guò)程與集成電路技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān).隨著這些高科技的不斷開(kāi)展,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也不斷發(fā)生變化,其性能和功能以及可靠性等也不斷提升.從國(guó)內(nèi)外變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)展過(guò)程來(lái)看,其結(jié)構(gòu)形式有集中式、分層分布式、和全分散式等三種類(lèi)型.集中式的結(jié)構(gòu)形式集中式結(jié)構(gòu)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng),指采用不同檔次的計(jì)算機(jī),擴(kuò)展其外圍接口電路,集中采集變電站的模擬量、開(kāi)關(guān)倆個(gè)和數(shù)字量等信息,集中進(jìn)行計(jì)算與處理,分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和一些自動(dòng)限制等功能,集中式結(jié)構(gòu)也并非指由一天計(jì)算機(jī)完成保護(hù)、監(jiān)控等全部功能.這種系統(tǒng)的主要功能即特點(diǎn)是：1〕能實(shí)時(shí)采集變電站中各種模擬量、開(kāi)關(guān)量,完成對(duì)變電站的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控、制表、打印、事件順序記錄等功能.2〕完成對(duì)變電站主要設(shè)備和進(jìn)出線的保護(hù)任務(wù).3〕集中式結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可大大減少占地面積.4〕造價(jià)低,尤其是對(duì)35kV或規(guī)模較小的變電站更為有利.集中式結(jié)構(gòu)最大的缺點(diǎn)是：1〕每臺(tái)計(jì)算機(jī)的功能較集中,如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)出故障,影響面大,因此必須采用雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)才能提升可靠性.2〕集中式結(jié)構(gòu),軟件復(fù)雜,修改工作量大,系統(tǒng)調(diào)試麻煩.3〕組態(tài)不靈活,對(duì)不同主線或規(guī)模不同的變電站,軟硬件都必須另行設(shè)計(jì),工作量大,因此影響了批量生產(chǎn),不利于推廣.4〕集中式保護(hù)與長(zhǎng)期以來(lái)采用一對(duì)一的常規(guī)保護(hù)相比,不直觀,不符合運(yùn)行和維護(hù)人員的習(xí)慣,調(diào)試和維護(hù)不方便,程序設(shè)計(jì)麻煩,只適合于保護(hù)算法比擬簡(jiǎn)單的情況.分層分布式的結(jié)構(gòu)形式在分層分布式結(jié)構(gòu)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,將整個(gè)變電站的一次、二次設(shè)備分為三層,即變電站層、間隔層、和設(shè)備層.在所分的三層中,變電站層稱(chēng)為2層,間隔層為1層,設(shè)備層位0層.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要位于1層和2層,即間隔層和變電站層.設(shè)備層主要指變電站內(nèi)的變壓器和斷路器、隔離開(kāi)關(guān)及其輔助觸點(diǎn),也包括電流互感器、電壓幅干起等一次設(shè)備.間隔層一般按斷路器間隔來(lái)劃分,具有測(cè)量、限制部件或繼電保護(hù)部件.測(cè)量、限制局部完成該單元的測(cè)量、監(jiān)視、操作限制、聯(lián)鎖及事件順序記錄等功能；保護(hù)部分完成該單元線路或變壓器或電容器的保護(hù)、故障記錄等功能.變電站層包括站級(jí)監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通信機(jī)等.變電站層設(shè)現(xiàn)場(chǎng)總線或局域網(wǎng),供各主機(jī)之間和監(jiān)控主機(jī)與間隔層之間交換信息.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要位于1層和2層.變電站層的有關(guān)自動(dòng)化設(shè)備一般安裝于限制室,而單元層的設(shè)備宜安裝于靠近現(xiàn)場(chǎng),以減少限制電纜長(zhǎng)度.分層分布式系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：1〕分層分布式的配置,系統(tǒng)采用按功能劃分的分布式多CPU系統(tǒng).這種分散模塊化結(jié)構(gòu)具有軟件相對(duì)簡(jiǎn)單、調(diào)試維護(hù)方便、組態(tài)靈活、系統(tǒng)整體可靠性高等特點(diǎn)；2〕繼電保護(hù)相對(duì)獨(dú)立；3〕具有與限制中央通信功能；4〕可靠性高；5)維護(hù)治理方便；6)需要電纜較多.全分散式的結(jié)構(gòu)形式硬件結(jié)構(gòu)為完全分散式的綜合自動(dòng)化系統(tǒng),是指以變壓器、斷路器、母線等一次主設(shè)備為安裝單位,將保護(hù)、限制、輸入/輸出、閉鎖等單元就地分散安裝在一次主設(shè)備的開(kāi)關(guān)屏上,安裝在主限制室內(nèi)的主控單元通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與這些分散的單元進(jìn)行通信,主控單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控主機(jī)聯(lián)系.這種完全分散型結(jié)構(gòu)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：(1)系統(tǒng)部件完全依主設(shè)備分散安裝.(2)節(jié)約限制室面積.(3)節(jié)約二次電纜.(4)綜合性強(qiáng).綜上所述,經(jīng)過(guò)三種綜合自動(dòng)化結(jié)構(gòu)形式的比照,本設(shè)計(jì)選擇分層分布式的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行詳細(xì)闡述,并充分利用其優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足系統(tǒng)的要求.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件配置綜合自動(dòng)化系統(tǒng)變電站主控室的結(jié)構(gòu)分為三類(lèi)：(1)模擬屏式：在主控室模擬屏前設(shè)微機(jī)臺(tái),臺(tái)內(nèi)裝微機(jī)及UPS電源,臺(tái)上放主機(jī)顯示器CRT,鍵盤(pán)和打印機(jī).模擬屏主接線圖上安裝儀表和操作把手.其他如保護(hù)

柜,變送器柜,電度表柜,監(jiān)控柜,交直流電源柜等均放在模擬屏后,或分置于其他房間.(2)限制臺(tái)式：再主控室前部設(shè)限制臺(tái),無(wú)模擬屏.在限制臺(tái)對(duì)面設(shè)保護(hù)柜,變送器柜,監(jiān)控柜,電度表柜和交直流電源柜等設(shè)備.限制臺(tái)上或旁邊放主機(jī)顯示器CRT.打印機(jī)和鍵盤(pán).模擬主接線,操作把手,必要的儀表和光字均安裝在限制臺(tái)面上.主控室主控室前部的

限制臺(tái)上面安裝顯示器,打印機(jī),

鍵盤(pán),模擬主接線,操作把

手,必要儀表OPPOSI保護(hù)柜,變送二器柜,監(jiān)控柜,電度表柜,電流柜(3)微機(jī)臺(tái)式：在主控室前部設(shè)微機(jī)臺(tái),無(wú)模擬憑,無(wú)限制臺(tái).主控室后部設(shè)保護(hù)柜,變送器柜,監(jiān)控柜,電度表柜,交直流電源柜等設(shè)備.微機(jī)臺(tái)內(nèi)裝主機(jī)和微機(jī)電源,微機(jī)臺(tái)上放CRT,打印機(jī)和鍵盤(pán).保護(hù)柜,變送器柜,監(jiān)控柜,電度表柜,交直流電流柜前部微機(jī)臺(tái)內(nèi)設(shè)有主機(jī)和微機(jī)電源,打印機(jī),鍵盤(pán)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要包括監(jiān)測(cè),監(jiān)控,遠(yuǎn)傳,保護(hù)四局部.監(jiān)測(cè)：綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)對(duì)變電站的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,處理,顯示和打印,使運(yùn)行人員了解變電站的運(yùn)行工況,并采取相應(yīng)的舉措.所采集的數(shù)據(jù)分為三大類(lèi)：模擬量,開(kāi)關(guān)量和脈沖量.(1)模擬量：變電站需要監(jiān)測(cè)的各種模擬量包括主變一次,二次和各線路的電流,各段母線及重要線路的電壓,各線路零序電流,母線零序電壓,主變溫度和室溫.(2)開(kāi)關(guān)量：變電站內(nèi)需要監(jiān)測(cè)的各種開(kāi)關(guān)量,包括各個(gè)開(kāi)關(guān),刀閘,變壓器分接頭,繼電保護(hù)動(dòng)作信息,開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài),交直流電源運(yùn)行狀態(tài),各微機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等.(3)脈沖量：變電站需要監(jiān)測(cè)的各種脈沖量,包括線路,主變一次和二次的有功電度量和無(wú)功電度量,電容器的無(wú)功電度量,所用電的有功電度量等.監(jiān)控：綜合自動(dòng)化系統(tǒng)提供方便可靠的人機(jī)對(duì)話,運(yùn)行人員利用鍵盤(pán)和顯示器操作開(kāi)關(guān),刀閘和變壓器分接頭.該系統(tǒng)還可以根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況自動(dòng)限制開(kāi)關(guān)或變壓器分接頭.所有操作的可靠性在軟硬件設(shè)計(jì)中都應(yīng)符合雙重化原那么.操作方式分為手動(dòng)操作和遙控執(zhí)行.手動(dòng)操作分為三種方式：鍵盤(pán)操作,把手操作,保護(hù)柜操作.正常時(shí)利用鍵盤(pán)操作,非正常時(shí)通過(guò)模擬屏把手操作或保護(hù)柜操作.保護(hù)柜操作可通過(guò)保護(hù)機(jī)鍵盤(pán)或柜上按扭實(shí)現(xiàn).遙控執(zhí)行：當(dāng)調(diào)度端發(fā)出遙控開(kāi)關(guān)或遙調(diào)變壓器分接頭的命令后,該系統(tǒng)能可靠的執(zhí)行.變電站監(jiān)控的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：(1):跳閘統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)開(kāi)關(guān)跳閘次數(shù).分為有事故跳閘次數(shù)和手動(dòng)跳閘次數(shù)兩種.(2):接地選相：對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)利用零序電壓,零序電流增量以及壓降可判斷接地線路及相別,也可以利用功率方向等其它方法來(lái)判別.也可利用功率方向法等其他方法來(lái)判別.為了保證可靠性,應(yīng)屢次采樣后才能確定.確定后,主機(jī)報(bào)警,并顯示和打印.運(yùn)行人員根據(jù)提示,用人工檢除方法跳開(kāi)開(kāi)關(guān)自動(dòng)重合,驗(yàn)證主機(jī)的判斷.(3):無(wú)功電壓自動(dòng)限制：根據(jù)電網(wǎng)無(wú)功,電壓計(jì)算和判斷是投切電容器,還是調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置.以使無(wú)功和電壓滿足要求.在變壓器.電容器.或電網(wǎng)故障時(shí)不應(yīng)該誤動(dòng).當(dāng)電容器檢修時(shí),不應(yīng)參與限制.遠(yuǎn)傳：當(dāng)變電站正常運(yùn)行或發(fā)生事故及報(bào)警等事件時(shí),遠(yuǎn)傳時(shí)機(jī)實(shí)時(shí)的向上級(jí)調(diào)度傳送該站信息,使調(diào)度人員了解該站的運(yùn)行情況.保護(hù)：微機(jī)保護(hù)不僅有較高的可靠性和靈敏性,而且使用方便.其特點(diǎn)：(1):用鍵盤(pán)和八段顯示器(LED)顯示采樣值(電流,電壓,和開(kāi)關(guān)狀態(tài))和整定值,并可修改整定值.(2):具有事故追憶功能.能夠記錄事故前后的線路電流和母線電壓.(3):具備實(shí)時(shí)自檢功能.能夠?qū)ΡＷo(hù)柜包括主機(jī)在內(nèi)的各元件進(jìn)行在線檢查.變電站保護(hù)分為以下幾種類(lèi)型：(1):線路保護(hù)：包括電流速斷保護(hù),定時(shí)限過(guò)電流保護(hù),方向性電流保護(hù),零序電壓,電流及方向保護(hù),反時(shí)限過(guò)流保護(hù),高頻保護(hù),距離保護(hù).雙回線方向橫差保護(hù)和低周減載保護(hù).

(2):變壓器保護(hù)：包括差電流速斷保護(hù),帶二次諧波制動(dòng)的比例差動(dòng)保護(hù).本體保護(hù)(重瓦斯,輕瓦斯,有載重瓦斯,有載輕瓦斯等),過(guò)流保護(hù)(包括低壓?jiǎn)?dòng),復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)),過(guò)負(fù)荷保護(hù).零序保護(hù),高壓側(cè)備用電源自投和低壓側(cè)備電源自投.(3):電容器保護(hù)：包括電流速斷保護(hù),過(guò)流保護(hù),反時(shí)限過(guò)流保護(hù),相間過(guò)電壓保護(hù),相間低電壓保護(hù)和零序過(guò)電壓保護(hù).(4)：母線保護(hù)：包括完全電流差動(dòng)母線保護(hù)和電流比相式2.4分層分布式變電站綜合自動(dòng)化工程應(yīng)用本文所采用的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分為變電站層和間隔層,這兩層之間建立了基于以太網(wǎng)的站內(nèi)通信網(wǎng),問(wèn)隔層設(shè)備間建立CAN總線通信網(wǎng).如圖2-5所示,變電站層包括前置機(jī)通信單元和后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)單元,這些構(gòu)成了上位機(jī)系統(tǒng).間隔層也就是下位機(jī)系統(tǒng),按斷路器間隔劃分,包括主變監(jiān)控保護(hù)單元、主變后備保護(hù)單元、線路監(jiān)控保護(hù)單元、電容器保護(hù)單元等.系統(tǒng)變電站層間隔層變電站系統(tǒng)變電站層間隔層變電站綜合自動(dòng)化前置通信單元上位機(jī)系統(tǒng)后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)下位機(jī)系統(tǒng)圖2-5變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)框圖RCS--9000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)RCS-9000是新一代的,集保護(hù)、限制、監(jiān)視、測(cè)量和其他自動(dòng)化功能于一體的35kV-500kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng).它分為三層的體系結(jié)構(gòu).RCS-900配分布式系統(tǒng),配置有一系列單元監(jiān)控裝置.這些裝置可以安裝在變電站的間隔里,長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行在高溫、強(qiáng)電磁干擾和潮濕的惡劣環(huán)境中.通信層采用標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約,可以方便地實(shí)現(xiàn)不同廠家的設(shè)備互連.為保證通信可靠性采用雙網(wǎng)通信方式.變電站層主要是位于變電站限制室里的總控單元.可以同時(shí)用不同的規(guī)約向兩個(gè)或多個(gè)調(diào)度所或集控站發(fā)送報(bào)文.系統(tǒng)功能強(qiáng)大,用戶(hù)界面友好,可以很好地滿足變電站自動(dòng)化的要求.單元監(jiān)控裝置將保護(hù)、測(cè)控和其他功能按對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì),可以就地安裝在開(kāi)關(guān)柜里,通過(guò)通信電纜或光纜和總控單元聯(lián)系,從而取消了接往限制室的大量信號(hào)、測(cè)量、限制、保護(hù)和其他電纜,提升了系統(tǒng)的可靠性,也節(jié)約了投資.RCS總線采用電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999(IEC60870-5-103)通信規(guī)約,用于站內(nèi)保護(hù)和測(cè)控的綜合通信,實(shí)時(shí)性強(qiáng),可靠性高,具有不同廠家同種規(guī)約產(chǎn)品的互操作性.為所有裝置提供兩個(gè)獨(dú)立的通信網(wǎng).兩網(wǎng)可以都用于通信,從而提升通信的可靠性.也可以將兩網(wǎng)分別用于通信和故障錄波.以GPS寸時(shí)網(wǎng)絡(luò)為系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備進(jìn)行時(shí)間同步.為此,GPSg置只需提供一副觸點(diǎn),預(yù)防了以往為每臺(tái)設(shè)備提供一副觸點(diǎn)和一對(duì)接線的麻煩.監(jiān)控系統(tǒng)采取開(kāi)放式、模塊化設(shè)計(jì)；基于WindowsNT通過(guò)不同設(shè)置實(shí)現(xiàn)各種監(jiān)控功能,工作可靠,平安；可以提供保護(hù)和錄波分析的全部信息.RCS--9000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要功能有：數(shù)據(jù)采集和處理、超高壓線路和低壓饋線保護(hù)及測(cè)控、備自投、低頻減載、自動(dòng)同期、電壓無(wú)功限制等自動(dòng)限制功能；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理,例如電量統(tǒng)計(jì)、電壓合格率統(tǒng)計(jì)以及主變負(fù)荷率計(jì)算等；異常和事故報(bào)警及處理、保護(hù)及故障信息治理和處理.上位機(jī)系統(tǒng)上位機(jī)系統(tǒng)相對(duì)于下位機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于主站,主要是對(duì)下位機(jī)各測(cè)控、保護(hù)單元進(jìn)行監(jiān)控；相對(duì)于遠(yuǎn)方的調(diào)度部門(mén)來(lái)說(shuō),又相當(dāng)于子站,上傳變電站的運(yùn)行信息,同時(shí)執(zhí)行該調(diào)度的限制和調(diào)節(jié)命令,完成相應(yīng)的功能.后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)主要作用是完成當(dāng)?shù)乇O(jiān)控的功能.除了要完成變電站正常運(yùn)行時(shí)主設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和處理的任務(wù)外；還要對(duì)不正常運(yùn)行狀態(tài)和事故狀態(tài)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理與數(shù)據(jù)收集(SCADA;同時(shí)還要完成保護(hù)定值的修改與下發(fā)、調(diào)度命令的隨時(shí)解釋和下達(dá)執(zhí)行等等.具體說(shuō)來(lái)其功能可以分成以下幾個(gè)方面：(1)收集并存儲(chǔ)變電站下位機(jī)各檢測(cè)保護(hù)單元采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),錄入并保存反映變電站和各一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的離線數(shù)據(jù).(2)運(yùn)行系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件,處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),下發(fā)限制、調(diào)節(jié)命令,對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)、繪圖、打印和輸出等處理,為系統(tǒng)運(yùn)行治理提供科學(xué)依據(jù).(3)提供報(bào)警提示.報(bào)警分為計(jì)算機(jī)圖形報(bào)警、文字報(bào)警和語(yǔ)音告警三種；報(bào)警類(lèi)型分為事故告警、變位報(bào)警和越限報(bào)警三種.當(dāng)各設(shè)備出現(xiàn)故障,包括斷路器跳閘、保護(hù)裝置動(dòng)作等故障,以及各種不正常事件,如設(shè)備變位、狀態(tài)異常、模擬量越限以及下位機(jī)各間隔單元狀態(tài)異常的情況時(shí),后臺(tái)監(jiān)控主時(shí)機(jī)發(fā)出相應(yīng)的提示.(4)給操作人員提供各種形式的信息顯示界面,其中包括以地圖為背景的實(shí)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行工況圖.(5)事故記錄和事故追憶.變電站運(yùn)行的各種事件被分別登錄到狀態(tài)變化、遙測(cè)越限和SOE(事件順序記錄儀)登錄表中.將事故前M分鐘和事故后N分鐘的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù).本方案中上位機(jī)的后臺(tái)主機(jī)為監(jiān)控主機(jī).作為調(diào)度、運(yùn)行及保護(hù)等各個(gè)專(zhuān)業(yè)人員的人機(jī)交互窗口,該監(jiān)控主機(jī)以圖形顯示、報(bào)表打印、語(yǔ)音報(bào)警等各種方式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、對(duì)可控裝置進(jìn)行限制調(diào)節(jié)等,并協(xié)助調(diào)度中央完成“四遙〞功能.2.4.7下位機(jī)監(jiān)測(cè)、限制和保護(hù)單元單元可分為以下幾種裝置：通用測(cè)控裝置NSD20Q線路測(cè)控裝置NSD10Q保護(hù)測(cè)控裝置NSR60嚇位機(jī)監(jiān)測(cè)、限制和保護(hù)單元由三個(gè)功能模塊組成：采集保護(hù)模塊、主CPU模塊和通信模塊.為了提升系統(tǒng)的運(yùn)行速度,減輕單個(gè)CPU運(yùn)行負(fù)荷,每個(gè)模塊單元均采用雙CPU結(jié)構(gòu)：一片CPU完成模擬量采集和處理、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出和人機(jī)接口等功能；另一片CPU完成與CAN總線接口的通信任務(wù).應(yīng)用雙口RAM,以便使兩CPU之間的數(shù)據(jù)順利交換.電力系統(tǒng)的保護(hù)單元裝置中,現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)在進(jìn)入保護(hù)功能處理程序之前,要進(jìn)行一系列的預(yù)處理.從電力系統(tǒng)中輸入到繼電保護(hù)裝置的模擬信號(hào)主要有兩類(lèi)：來(lái)自PT或CT的交流電壓、電流信號(hào),來(lái)自分壓器或分流器的直流電壓電流信號(hào).這些信號(hào)首先被轉(zhuǎn)換成與微型計(jì)算機(jī)相匹配的電平,通過(guò)模擬濾波削去其中的高頻成分,然后由采樣保持環(huán)節(jié)將連續(xù)信號(hào)離散化.由于輸入的信號(hào)往往不止一個(gè),不可能要A/D轉(zhuǎn)換器與這些輸入信號(hào)一一對(duì)應(yīng).所以,設(shè)置一臺(tái)多路轉(zhuǎn)換器,由它逐一限制輸入信號(hào)的采集,并把它們按一定規(guī)律傳給A/D轉(zhuǎn)換器,A/D轉(zhuǎn)換器接著把它們一一轉(zhuǎn)換成數(shù)字量.這些數(shù)字量還應(yīng)在存儲(chǔ)器中按先后順序排列,以方便處理程序的調(diào)用.通信模塊主要負(fù)責(zé)測(cè)控保護(hù)單元與CAN總線的接口白包括從CAN總線接收數(shù)據(jù)和向CAN總線發(fā)送數(shù)據(jù).為了保證系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行獨(dú)立性,通信模塊由一片專(zhuān)門(mén)的CPUZ(80C196負(fù)責(zé),與測(cè)控保護(hù)模塊分開(kāi),互不影響.任何一個(gè)模塊出錯(cuò)不會(huì)影響另一模塊的正常運(yùn)行.下位機(jī)與CAN總線接口的通信,總^線限制器可完成CAN通信協(xié)議所要求的大局部功能,包括數(shù)據(jù)的組幀、解幀、幀校驗(yàn)等.在本系統(tǒng)中,選用PHILIPS公司生產(chǎn)的獨(dú)立CAN總線限制器SJA100Q總線收發(fā)器是CANg制器與物理總線間的接口,系統(tǒng)中選用PHILIPS公司生產(chǎn)的芯片PCA82C25O它可以提供對(duì)總線的差動(dòng)收發(fā)水平.各測(cè)控保護(hù)單元采用雙CPU吉構(gòu),一塊用于保護(hù),另一塊用于通信.這兩個(gè)CPU?選用為80C196KB它擁有一套效率高、執(zhí)行速度快的指令系統(tǒng).2.5微機(jī)保護(hù)硬件的一般結(jié)構(gòu)：微機(jī)保護(hù)的硬件類(lèi)型分為三種：高壓線路微機(jī)保護(hù),微機(jī)元件繼點(diǎn)保護(hù),低壓線路的微機(jī)保護(hù).①高壓線路微機(jī)保護(hù)：目前我國(guó)的高壓線路微機(jī)保護(hù)裝置的原理,性能,主要指標(biāo)以及制造工藝方面以到達(dá)了國(guó)際先進(jìn)水平,微機(jī)保護(hù)的動(dòng)作正確率也已經(jīng)超過(guò)了常規(guī)保護(hù).對(duì)于高壓和超高壓輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置,多單片機(jī)構(gòu)成的多CPU硬件結(jié)構(gòu)已成為現(xiàn)行的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn).這種類(lèi)型的微機(jī)保護(hù)裝置的根本特點(diǎn)是：電壓頻率轉(zhuǎn)換原理的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為整套裝置的公共局部,其頻率輸出信號(hào)分別傳送給各個(gè)保護(hù)插件,再由各個(gè)保護(hù)插件完成相應(yīng)的測(cè)頻,采樣值標(biāo)度變換,保護(hù)功能計(jì)算.3個(gè)保護(hù)CPU分別完成高頻保護(hù),距離保護(hù),零序保護(hù)功能.監(jiān)控CPU主要負(fù)責(zé)人機(jī)接口,保護(hù)定值治理.通信限制,保護(hù)CPU運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等功能.3個(gè)保護(hù)插件啟動(dòng)元件按三取二的原那么啟動(dòng)各套保護(hù)裝置的出口回路,從而大大的提升了保護(hù)裝置的可靠性.但是這種多CPU微機(jī)保護(hù)裝置采用了不完全冗余技術(shù).保護(hù)輸入和輸出通道不采用冗余技術(shù),而只是在信號(hào)處理器局部采用.如果模擬輸入通道和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)生故障,那麼輸入3個(gè)CPU插件的故障數(shù)據(jù)將不在準(zhǔn)確,整套裝置不能正確工作；跳閘出口通道發(fā)生故障,整套裝置同樣不能正確工作.因此整個(gè)保護(hù)裝置并不由于采用了多CPU技術(shù)而使可靠性大幅度的提升.多CPU微機(jī)保護(hù)裝置除完本錢(qián)線路的繼電保護(hù)功能外,同時(shí)還必須完成相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)功能.廣泛的使用多CPU微機(jī)保護(hù)裝置中,距離保護(hù)三段和零序保護(hù)三段,都具有遠(yuǎn)后備的功能.在距離保護(hù)CPU插件或者零序保護(hù)CPU插件發(fā)生故障時(shí),即使線路的主保護(hù)可以正常工作,仍將失去遠(yuǎn)方后備保護(hù)的功能.由于以上的原因,在高壓和超高壓輸變電線路中,不但主保護(hù)必須雙重化配置,后備保護(hù)也必須雙重化配置.②微機(jī)元件繼電保護(hù)：微機(jī)元件保護(hù)的種類(lèi)很多,硬件結(jié)構(gòu)也各有特色,根本的類(lèi)型有單片機(jī)型和工控機(jī)型微機(jī)元件保護(hù).許多廠家得宜于線路微機(jī)保護(hù)的成功開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中的成功經(jīng)驗(yàn),推出了許多與微機(jī)線路保護(hù)硬件結(jié)構(gòu)相似的單片機(jī)型微機(jī)元件保護(hù).比方采用了高壓線路保護(hù)類(lèi)似的VFC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和高性能單片機(jī)構(gòu)成的雙CPU系統(tǒng),變壓器主保護(hù)與變壓器各側(cè)的后備保護(hù)分別采用不同的CPU完成保護(hù)功能.為適合變電站自動(dòng)化的開(kāi)展,新型微機(jī)變壓器保護(hù)也提供了基于現(xiàn)場(chǎng)總線的通信接口功能.采用工控機(jī)實(shí)現(xiàn)的微機(jī)保護(hù),具有小型化,低本錢(qián),高可靠性等優(yōu)點(diǎn).工控機(jī)總線接口簡(jiǎn)單,模塊化程度高,容易結(jié)合,使用維護(hù)方便,系統(tǒng)功能容易擴(kuò)展.可以大大縮短微機(jī)保護(hù)裝置的開(kāi)發(fā)周期,實(shí)現(xiàn)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,便于運(yùn)行部門(mén)的運(yùn)行維護(hù),必將在微機(jī)保護(hù)的開(kāi)展中發(fā)揮重要的作用.③低壓線路的微機(jī)保護(hù)：這種類(lèi)型的保護(hù)裝置可以分為兩種：一種為?對(duì)一〞方式,即一套裝置實(shí)現(xiàn)一條線路的保護(hù)；另一種為j對(duì)N'方式,即一套裝置實(shí)現(xiàn)多條線路保護(hù).采用對(duì)一：實(shí)現(xiàn)時(shí),一套裝置負(fù)責(zé)一條線路或一臺(tái)變壓器的測(cè)量,保護(hù)和限制.使用乙對(duì)N'方式實(shí)現(xiàn)時(shí),一套裝置負(fù)責(zé)多條線路或變壓器的測(cè)量,保護(hù)和限制.它具有分布式結(jié)構(gòu)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)而且又便于設(shè)計(jì)安裝及運(yùn)行維護(hù).為中低壓變電站廣為采用.2.4.4110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)測(cè)控裝置詳細(xì)配置2.4,4(1)110kv側(cè)保護(hù)測(cè)控裝置配置本設(shè)計(jì)采用RCS-9700cg列測(cè)控裝置.系統(tǒng)概述RCS-9700c系列測(cè)控裝置是為將測(cè)控功能分散實(shí)現(xiàn)而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中充分考慮了裝置惡劣的運(yùn)行條件.裝置具有良好的電磁兼容性能,抗電磁干擾水平強(qiáng),功耗低,工作溫度范圍寬.RCS-9700c系列測(cè)控裝置綜合考慮變電站對(duì)數(shù)據(jù)采集、處理的要求,以計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、限制、信號(hào)等功能.該裝置完全根據(jù)分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,在信息源點(diǎn)安裝小型的高可靠性的單元測(cè)控裝置,采用工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)與安裝于限制室的中央設(shè)備相連接,實(shí)現(xiàn)全變電站的監(jiān)控.該系列裝置除完成常規(guī)的數(shù)據(jù)采集外,還可實(shí)現(xiàn)豐富的測(cè)量、記錄、監(jiān)視、限制功能,取代了其它常規(guī)的專(zhuān)門(mén)測(cè)量?jī)x表.因此,這種系統(tǒng)充分滿足各種電壓等級(jí)的變電站對(duì)實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化和無(wú)人值班的要求.裝置在設(shè)計(jì)的過(guò)程中充分考慮了運(yùn)行的平安性,限制系統(tǒng)中的各種閉鎖、開(kāi)放控制電路的設(shè)置,高可靠性連接元件的選用,通信技術(shù)的應(yīng)用,新型大節(jié)點(diǎn)容量繼電器的使用,出口繼電器檢驗(yàn),保證了裝置能更平安可靠的接地運(yùn)行.RCS-9700c系列測(cè)控裝置采用新型的ARM+DSP件平臺(tái),14位并行AD轉(zhuǎn)換器,160*240圖形點(diǎn)陣液晶,100M以太網(wǎng)雙網(wǎng),工業(yè)用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了大容量、高精度的快速、實(shí)時(shí)信息處理,裝置支持主接線圖顯示圖形可網(wǎng)絡(luò)下載,裝置具備完善間隔層聯(lián)鎖功能,聯(lián)鎖邏輯可網(wǎng)絡(luò)下裝.RCS-9702CRCS-9703CRCS-9705GRCS-9706CRCS-9709CRCS-9701CM提供硬件邏輯閉鎖接點(diǎn)輸出.2.主要功能RCS-9700c系列測(cè)控裝置主要包括交直流測(cè)量單元、獨(dú)立遙控單元、狀態(tài)量采集單元、脈沖累計(jì)計(jì)算單元、網(wǎng)絡(luò)接口.各局部功能如下：1〕測(cè)量單元現(xiàn)場(chǎng)CT、PT來(lái)的5A和1A、100V的交變波形經(jīng)高精度的變換器轉(zhuǎn)換成適合計(jì)算機(jī)采集的小信號(hào),經(jīng)濾波后送入A/D變換成數(shù)字信號(hào),最后進(jìn)入CPU!行計(jì)算.本裝置按每個(gè)周波采集32點(diǎn),對(duì)CTPT和直流變送器進(jìn)行交直流采樣,并按N次等間隔采樣的離散表達(dá)式計(jì)算電流、電壓、有功、無(wú)功、有功電度、無(wú)功電度、功率因素、頻率等交流值和溫度、電流、電壓等直流測(cè)量值.2〕遙信單元信號(hào)以空節(jié)點(diǎn)方式引入,經(jīng)過(guò)光電隔離后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入裝置,從而取得狀態(tài)信號(hào),變位信號(hào).信號(hào)量的采集帶有濾波回路,裝置每0.625毫秒查詢(xún)一次信號(hào)狀態(tài),有變位即進(jìn)行記錄,信號(hào)采集具有預(yù)防接點(diǎn)抖動(dòng)的水平.此外每一信號(hào)的采集帶有現(xiàn)場(chǎng)可整定的時(shí)限,以保證信號(hào)功能的準(zhǔn)確性.3〕限制單元限制操作由調(diào)度或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控下達(dá)命令,裝置接收此命令并返回校核無(wú)誤,即輸出此命令對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行跳/合操作.該限制受開(kāi)放限制電路的限制,每一對(duì)象的遙控輸出都受雙CPU勺限制,操作步驟為：選擇、返校、執(zhí)行三局部,實(shí)現(xiàn)繼電器出口校驗(yàn),保證了遙控能平安、可靠地執(zhí)行.4〕脈沖計(jì)數(shù)功能脈沖電度表發(fā)出的脈沖信號(hào)經(jīng)光電隔離轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),經(jīng)去抖過(guò)程后進(jìn)入脈沖計(jì)數(shù)功能.5〕通訊接口裝置支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999〔IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)的通訊規(guī)約,配有以太網(wǎng),雙網(wǎng),100Mbps,超五類(lèi)線或光纖通訊接口.6〕人機(jī)接口160*240大屏幕點(diǎn)陣液晶顯示及薄膜式鍵盤(pán),能方便地實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話.圖形化人機(jī)接口,主接線圖、開(kāi)關(guān)、刀閘及模擬量的顯示,菜單及圖形界面可編輯,并可通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)直接下載.7〕當(dāng)?shù)夭僮骺稍谥鹘泳€圖上,直接對(duì)開(kāi)關(guān)、刀閘進(jìn)行就地操作,減少誤操作的可能性.8〕邏輯閉鎖功能當(dāng)裝置邏輯閉鎖功能投入時(shí),裝置能夠接受邏輯閉鎖編程,當(dāng)遠(yuǎn)方遙控或就地操作時(shí),裝置自動(dòng)啟動(dòng)邏輯閉鎖程序,以決定是否允許操作.CPU?主要功能主CPUK以32位ARM+DSP核心,CPLDEPROM,RAM外圍接口芯片支持,構(gòu)成-最根本的單片機(jī)系統(tǒng),主管一下任務(wù)：A.遙測(cè)數(shù)據(jù)采集及計(jì)算；B.遙信采集及處理〔變位及SO日言息的記錄及發(fā)送〕；C.遙脈采集及計(jì)算〔累計(jì)〕；D.遙控命令的接受與執(zhí)行；E.檢同期合閘；F.邏輯閉鎖；G.與顯示板通訊,支持人機(jī)界面；H.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口將信息讀入或發(fā)出；I.GPS對(duì)時(shí)；J.對(duì)關(guān)鍵芯片的定時(shí)自檢.遙測(cè)采集及計(jì)算遙測(cè)量通過(guò)PT/CT將強(qiáng)電壓、電流量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的弱電電壓信號(hào)后,由A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)入主CPU可輸入四個(gè)電壓和三個(gè)電流.本裝置測(cè)量采用32點(diǎn)采樣.本裝置對(duì)頻率進(jìn)行跟蹤計(jì)算,調(diào)整采樣周期后進(jìn)行等間隔采樣.遙測(cè)采用三表法.遙信測(cè)量遙信輸入采用光耦進(jìn)行隔離,以預(yù)防外部干擾的闖入.CPUM遙信的掃描時(shí)間為0.625ms,并加有軟件去抖動(dòng)算法,其時(shí)序如圖,遙控輸出限制單元主要負(fù)責(zé)完成接受命令并根據(jù)命令輸出相應(yīng)的限制信息,為了保證遙控輸出的可靠性,每一對(duì)象的遙控都由三個(gè)繼電器完成,輸出都由兩個(gè)CPUM行,并增加了一閉鎖限制電路,由限制電路來(lái)限制遙控的輸出.對(duì)象操作嚴(yán)格根據(jù)選擇、校核、執(zhí)行三步驟,實(shí)現(xiàn)出口繼電器校驗(yàn).另外本裝置具有硬件自檢閉鎖功能,以預(yù)防硬件損壞導(dǎo)致誤出口.GPS寸時(shí)本裝置可與GPS對(duì)時(shí),實(shí)現(xiàn)裝置時(shí)鐘與天文時(shí)鐘同步.通信通信規(guī)約符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL-T677-1999(IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)),配有以太網(wǎng),雙網(wǎng),100Mbp6超五類(lèi)線或光纖通訊接口..測(cè)控裝置結(jié)構(gòu)和安裝圖RCS-9700系列C型測(cè)控裝置均為后插式結(jié)構(gòu),110KV側(cè)變壓器本體保護(hù)采用RCS-9703CW空裝置,它是二分之一的6U機(jī)箱..RCS-9703C測(cè)控裝置典型應(yīng)用及功能RCS-9703C測(cè)控裝置主要用于站內(nèi)主變本體及低壓側(cè)測(cè)控,裝置擁有單斷路器測(cè)控、分接頭的調(diào)節(jié)、地刀的限制及與用于溫度、直流系統(tǒng)測(cè)量的常規(guī)變送器的接口.1.主要功能有：56路開(kāi)關(guān)量變位遙信,開(kāi)工量輸入為220V/110V光電隔離輸入；一組電壓、一組電流的模擬量輸入,其根本內(nèi)容有電流、電壓、電度計(jì)算、頻率、功率及功率因素；8路變送器接口單元；15次諧波測(cè)量；5)遙控輸出可配置為16路遙控分合,遙控出口為空接點(diǎn),遙控分合閘無(wú)公共點(diǎn),出口動(dòng)作保持時(shí)間可程序設(shè)定；6)1路檢同期合閘；7)分接頭測(cè)量與調(diào)節(jié)；4路脈沖累加單元,空接點(diǎn)開(kāi)入；9)遙控事件記錄及事件SOE10)支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999(IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn))標(biāo)準(zhǔn)的通訊規(guī)約,配有以太網(wǎng),雙網(wǎng),100Mbps超五類(lèi)線或光纖通訊接口；11)邏輯閉鎖功能,閉鎖邏輯可編程；12)大屏幕液晶,圖形化人機(jī)接口,主接線圖、開(kāi)關(guān)、刀閘及模擬量的顯示,菜單及圖形界面可編輯,并可通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)直接下載..硬件結(jié)構(gòu)本裝置主要包括：AC板,交流輸入；CPUS;DC板：電源,遙信輸入；Yx接口板：遙信；ZL板：變送器接口、遙信輸入；Yk1接口板：遙控；Yk2接口板：遙控；.技術(shù)指標(biāo)1)容量測(cè)量：8路變送器一組CT加一組PT遙信：56路遙控：16路

2〕測(cè)量脈沖量2〕測(cè)量脈沖量：4路輸入信號(hào)范圍0-120%In輸入方式CT3〕信息速率測(cè)量刷新周期信號(hào)刷新周期0-120%UnUn=100VIn=5A/1A、PT隔離01秒01秒4〕信號(hào)事件分辨率信號(hào)輸入方式5〕網(wǎng)絡(luò)接口接口標(biāo)準(zhǔn)<2Ms無(wú)源節(jié)點(diǎn)以太網(wǎng)支持DL/T667-1999(IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)〕6〕工作電源輸入電壓220V,110V允許偏差+15%,-20%功耗<25W7〕父流參數(shù)電壓100V或100/1.732V電流5A,1A

頻率50Hz電壓功耗<0.5VA/相電流功耗<1VA/相〔Is=5A〕<0.5VA/相〔Is=1A〕8〕物理特性正常工作溫度-25C-60C抗干擾滿足IEC255—22—4濕度和壓力滿足DL478以太網(wǎng)接口雙絞線以太網(wǎng)或光纖以太網(wǎng)可選擇支持IEC61850、DL/T667-1999103:1997)〔idtIEC60870-5-對(duì)時(shí)接口標(biāo)準(zhǔn)EIA-RS-485接口,支持秒脈沖和IRIG-B差分信號(hào)輸出形式空接點(diǎn)接點(diǎn)抖動(dòng)時(shí)間<1ms事件分辨率<2ms信號(hào)輸入方式無(wú)源接點(diǎn)電流輸入范圍4-20mA電壓輸入范圍0?10V或0-250V精度<0.2%滿刻度值U、I測(cè)量誤差0.2%P、Q、S、Cos測(cè)量誤差0.5%系統(tǒng)側(cè)頻率測(cè)量誤差士0.01Hz線路側(cè)頻率測(cè)量誤差士0.01Hz相角差測(cè)量誤差<1°輸入信號(hào)范圍0?120%UnUn=100V0?200%InIn=5A/1A輸入方式PT、CT隔離采樣頻率1600Hz額定電壓(Un)110V,220V輸入范圍80%Un?120%Un靜態(tài)功耗<15W動(dòng)作時(shí)功耗<25WC型測(cè)控裝置同期參數(shù)的設(shè)置、測(cè)控裝置同期和無(wú)壓具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程.檢同期關(guān)鍵過(guò)程：首先,需要指令啟動(dòng)同期檢測(cè)過(guò)程.其次,裝置沒(méi)有發(fā)現(xiàn)母線電壓PTDX,線路電壓PTDX不會(huì)影響同期檢測(cè)過(guò)程.最后,等參與同期的兩側(cè)電壓的壓差、相角、頻差均小于定值并且兩側(cè)電壓均不低于低壓閉鎖定值時(shí),合閘出口.否那么,將在同期復(fù)歸時(shí)間之后,退出同期檢測(cè)過(guò)程,宣告檢同期失敗..檢無(wú)壓關(guān)鍵過(guò)程：首先,需要指令啟動(dòng)無(wú)壓檢測(cè)過(guò)程.其次,裝置沒(méi)有發(fā)現(xiàn)母線或者線路電壓PTDXo最后,參于檢無(wú)壓的兩側(cè)電壓中任何一側(cè)電壓小于無(wú)壓定值,合閘出口.否那么,將在同期復(fù)歸時(shí)間之后,退出無(wú)壓檢測(cè)過(guò)程,宣告檢無(wú)壓失敗.RCS9700c型測(cè)控同期定值廳P定值名稱(chēng)一定值廳p一定值名稱(chēng)定值1低壓閉鎖值UBS7同期復(fù)歸時(shí)問(wèn)TRS2壓差閉鎖值DelU8線路電壓類(lèi)型Utyp3頻差閉鎖值一DelF9［線路補(bǔ)償角0?360°4頻差加速度閉鎖Dfdt10不檢方式BJ5開(kāi)關(guān)動(dòng)作總時(shí)問(wèn)Tdq11檢無(wú)壓力式Jwy6允許合閘角Dazd12:檢同期方式JTQ13檢無(wú)壓比率0~100%說(shuō)明：.線路電壓類(lèi)型中“0?5〞分別代表所用線路電壓采用Ua,Ub,Uc,Uab,Ubc,Uca.例：線路電壓類(lèi)型整定為0,即參于同期的電壓相別是A相,所有與電壓有關(guān)的定值如低壓、壓差、無(wú)壓都以相電壓為基準(zhǔn).如果線路電壓類(lèi)型整定為3,即參于同期的電壓相別是AB相,所有與電壓有關(guān)的定值如低壓、壓差、無(wú)壓都以線電壓為基準(zhǔn)..低壓閉鎖值：當(dāng)參與檢同期判別的兩個(gè)電壓中任一個(gè)電壓小于該定值時(shí),不允許合閘..壓差閉鎖值：當(dāng)參與檢同期判別的兩個(gè)電壓的差值大于該定值時(shí),不允許合閘..頻差閉鎖值：當(dāng)參與檢同期判別的兩個(gè)電壓的頻率差值大于該定值時(shí),不允許合閘..頻差加速度閉鎖：當(dāng)參與檢同期判別的兩個(gè)電壓的頻率差的速度大于該定值時(shí),不允許合閘..開(kāi)關(guān)動(dòng)作總時(shí)間：發(fā)出合閘脈沖到開(kāi)關(guān)合上所花費(fèi)的時(shí)間,用于計(jì)算合閘導(dǎo)前角,即提前下令合閘,等開(kāi)關(guān)合上時(shí),兩側(cè)電壓正好到達(dá)同期點(diǎn).7,允許合閘角：當(dāng)參與檢同期判別的兩個(gè)電壓的相角大于該定值時(shí),不允許合閘.例：線路電壓類(lèi)型整定為0,參于同期檢測(cè)的相別就為A相,母線A相電壓和線路電壓之間的相位角即為合閘角,在測(cè)控單元中可看到該角度的實(shí)際值Vxmo同期〔無(wú)壓〕復(fù)歸時(shí)間：指同期檢測(cè)或是無(wú)壓檢測(cè)的最長(zhǎng)時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi)如果同期條件或無(wú)壓條件仍得不到滿足,那么退出檢測(cè)過(guò)程,宣告檢同期〔檢無(wú)壓〕失敗.在不檢方式,檢無(wú)壓和檢同期方式這三個(gè)限制字中,“0〞代表退出,1'代表投入.三種方式原那么上只能投入一種,由此決定一般遙控和就地合閘的電壓檢測(cè)方式.需要說(shuō)明的是監(jiān)控后臺(tái)遙控時(shí)可選擇檢同期、檢無(wú)壓或不檢方式,它的優(yōu)先級(jí)高于測(cè)控裝置上的相應(yīng)設(shè)置.線路補(bǔ)償角：檢同期的時(shí)候,將母線電壓的相角加上該角度后再與線路電壓的相角比擬,例：主變兩側(cè)同期合閘,正常運(yùn)行時(shí),同是A相電壓,就有30.的角差,用于此類(lèi)情況的角度校正.老版本的測(cè)控裝置中,檢無(wú)壓方式中的無(wú)壓定值,固定為30V.當(dāng)參與判別的兩個(gè)電壓中線路電壓小于30V或者母線電壓三相均小于30V時(shí),判斷為無(wú)壓.新版本的測(cè)控裝置中,增加檢無(wú)壓比率定值.當(dāng)該參數(shù)設(shè)定好一個(gè)定值后,在進(jìn)行檢無(wú)壓判斷時(shí)候根據(jù)測(cè)控裝置監(jiān)控參數(shù)中【母線電壓二次值】和【線路電壓二次值】乘以該定值得到檢無(wú)壓的門(mén)檻值,再分別對(duì)母線電壓和線路電壓進(jìn)行無(wú)壓判斷.注意：.測(cè)控裝置中【參數(shù)設(shè)置】—＞【監(jiān)控參數(shù)】—＞【線路電壓二次值】需要根據(jù)實(shí)際輸入的線路電壓來(lái)設(shè)置.如果設(shè)置的是100V,且線路電壓類(lèi)型為0~2〔Ua、Ub、Uc〕時(shí),裝置會(huì)對(duì)測(cè)量到的Ux除以,3再進(jìn)行檢同期或檢無(wú)壓過(guò)程.但電壓類(lèi)型選擇3~5時(shí),無(wú)論【線路電壓二次值】怎樣設(shè)定,裝置都默認(rèn)把Ux直接與母線上對(duì)應(yīng)的線電壓進(jìn)行比擬..測(cè)控裝置對(duì)母線電壓的PTDX檢測(cè),條件是負(fù)序電壓大于一個(gè)門(mén)檻或者開(kāi)關(guān)有流且正序電壓小于一個(gè)門(mén)檻.如果母線PTDXffi警,將閉鎖檢同期和檢無(wú)壓過(guò)程..測(cè)控裝置對(duì)線路電壓的PTDX檢測(cè),條彳是開(kāi)入5為1,即重新定義開(kāi)入5為線品&PTDX信號(hào)輸入,如果線路PTDXffi警,將閉鎖檢同期和檢無(wú)壓過(guò)程.〔該功能只在福建省使用,其他地區(qū)并無(wú)該功能〕三、現(xiàn)場(chǎng)例子：福建某地區(qū),作測(cè)控裝置的同期試驗(yàn).初始同期參數(shù)中不檢方式0檢同期1檢無(wú)壓1不加外部交流量,進(jìn)行檢無(wú)壓合閘操作,裝置報(bào)TQ失敗.查看同期復(fù)歸參數(shù)為1秒,擔(dān)憂太短,整定20秒后再試,仍然失敗.參加交流電壓,使電壓條件滿足檢同期的條件,合閘操作成功.經(jīng)過(guò)仔細(xì)查看,裝置的線路PTDX信號(hào)〔開(kāi)入5〕始終為1,因此閉鎖了檢無(wú)壓過(guò)程.使人迷惑的是,該線路PTDX信號(hào)只閉鎖檢無(wú)壓合閘而不影響檢同期合閘.查閱?RCS9705c同期判斷流程圖?,便能加深對(duì)檢同期過(guò)程的理解.2.4,4〔2〕35KV側(cè)保護(hù)測(cè)控裝置配置35KV側(cè)線路保護(hù)采用RCS-9707CW控裝置1,應(yīng)用范圍：主要用于35KV側(cè)線路單元的限制2.主要功能：

①86路開(kāi)關(guān)量變位遙信,開(kāi)關(guān)量輸入為220V/110V光電隔離輸入；②一組電壓、一組電流的模擬量輸入,其根本內(nèi)容有電流、電壓、電度計(jì)算、頻率、功率、功率因素；③15次諧波分量；④遙控輸出可配置為8路遙控分合,遙控出口為空接點(diǎn),遙控分合閘無(wú)公共點(diǎn),出口動(dòng)作保持時(shí)間可程序設(shè)定；⑤I路檢同期合閘；⑥遙控事件記錄及事件SOE支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999〔IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)〕標(biāo)準(zhǔn)的通訊規(guī)約,配有以太網(wǎng),雙網(wǎng),100Mbps超五類(lèi)線或光纖通訊接口；邏輯閉鎖功能,閉鎖邏輯可編程；大屏幕液晶,圖形化人機(jī)接口,主接線圖、開(kāi)關(guān)、刀閘及模擬量的顯示,菜單及圖形界面可編輯,并可通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)直接下載.3.技術(shù)參數(shù)物理特性正常工作溫度-25C—60C抗干擾滿足IEC255—22—4濕度和壓力滿足DL478電氣參數(shù)工作電源輸入電壓輸入電壓220V,110V允許偏差+15%,-20%<25W技術(shù)指標(biāo)容量測(cè)量：8路變送器一組CT加一組PT遙信：56路遙控：16路脈沖量：4路測(cè)量輸入信號(hào)范圍0-120%UnUn=100V0-120%InIn=5A/1A輸入方式CT、PT隔離信息速率測(cè)量刷新周期01秒信號(hào)刷新周期01秒信號(hào)事件分辨率<2Ms信號(hào)輸入方式無(wú)源節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接口接口標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)支持DL/T667-1999〔IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)〕2.4,4(3)10KV側(cè)保護(hù)測(cè)控裝置配置本設(shè)計(jì)采用RCS-9705蹤列測(cè)控裝置,其主要監(jiān)控對(duì)象為變電站內(nèi)的開(kāi)關(guān)單元,裝置組屏安裝.本裝置功能配置同RCS-900原列的測(cè)控裝置.性能特征RCS-9705c系列裝置采用整體式結(jié)構(gòu),強(qiáng)弱電嚴(yán)格分開(kāi),全密封機(jī)箱設(shè)計(jì),加上精心設(shè)計(jì)的抗干擾組件,使抗振水平,抗電磁干擾水平強(qiáng).本裝置采用全漢化大屏幕液晶顯示,其樹(shù)形菜單,分合閘報(bào)告,SOE艮告,模擬量,開(kāi)關(guān)量,定值整定,限制字整定等都在液晶上有明確的漢字標(biāo)識(shí),現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試人員操作方便.裝置內(nèi)部的任何狀態(tài)變化都能在液晶上反映,包括開(kāi)入開(kāi)出,所有電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因素以及頻率的有效值等等.本裝置采用了高精度的并行14位A/D轉(zhuǎn)換器,采樣精度高,通信規(guī)約支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC-61850,本裝置根本免調(diào)驗(yàn).技術(shù)數(shù)據(jù)1.裝置根本參數(shù)及根本性能指標(biāo)測(cè)量一組CT,一組PT遙信64路遙控標(biāo)配8路,最多16路一遙測(cè)精度U、I0±0.2%遙測(cè)精度P、Q0±0.5%頻率0±0.01HzSO附辨率<0.1Ms2,環(huán)境條件

遵循標(biāo)準(zhǔn)GB/T13729-2002(IDTIEC60255-6:1988)正常工作溫度范圍-10C—+55c極限工作溫度范圍-25C—+55C貯存運(yùn)輸溫度范圍-40C—+55C相對(duì)濕度5395%設(shè)備內(nèi)部不應(yīng)凝露,結(jié)冰大氣壓力70Kpa,106Kpa3.交流電流額定頻率50Hz±5Hz相序ABC額定電流1A5A線性范圍20A100A連續(xù)過(guò)載水平2A10A10S過(guò)載水平10A50A1S過(guò)載水平40A200A動(dòng)穩(wěn)定電流〔半波值〕］250A1250A額定電流卜的功耗<0.2VA/相<0.5VA/相4.交流電壓YH系列電壓互感器額定電壓Vn100/1.732V110/1.732V100V,110V線性范圍106V173V連續(xù)過(guò)載水平120V120V/10SSaig力200V200V/額定電壓卜的功耗］<0.2VA/相<0.5VA/相TV系列新型電壓互感器額定電壓Vn100/1.732V110/1.732V100V,110V線性范圍|106V173V連續(xù)過(guò)載水平160V150V10SSaig力200V200V

額定電壓卜的功耗<0.2VA/相<0.4VA/相5,直流電源輸入額定電壓Vn110/125VDC][220/250VDC輸入范圍88—144VDC176—288VDC紋波按GB/T8376-1987(IEC60255-11:1979,EQV最大為直流值的12%直流中斷按GB/T8376-1987(IEC60255-11:1979,EQV直流中斷20Ms,不會(huì)導(dǎo)致裝置重啟靜態(tài)功耗動(dòng)作時(shí)功耗<15W<25W啟動(dòng)時(shí)間<10s6,開(kāi)關(guān)量輸入額定電壓110V220V動(dòng)作電壓77V「54V返回電壓60.5V121V最大允許電壓150V300V額定電流2.2mA[2.2mA耐壓水平2KVac2KVac7,開(kāi)關(guān)量輸出輸出形式繼電器無(wú)源節(jié)點(diǎn)〔DSR1電器〕繼電器無(wú)源節(jié)點(diǎn)〔ST繼電器〕繼電器無(wú)源節(jié)點(diǎn)〔DSP/S接點(diǎn)并聯(lián)〕額定電壓250Vac/dc250Vac/dc250Vac/dc接通電流5A8A13A過(guò)載水平(1s)30A35A35A動(dòng)作時(shí)間<5ms<10ms<5ms接點(diǎn)抖動(dòng)時(shí)間1ms1ms1ms)斷弧水平|(L/R=40msat250Vdc)0.2A0,4A0.4A

8.機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)械尺寸【寬＞高X深〕(1/2)6U機(jī)箱,213.2mrriX261mmX291mm［安裝尺寸(寬><)嵌入式安裝〔開(kāi)關(guān)柜/組屏〕開(kāi)孔尺寸：215mmX267mm,M5螺絲顏色銀灰「裝置質(zhì)量約4Kg防護(hù)等級(jí)IEC60529前面板IP51、箱體側(cè)面IP30、后面板IP209.電氣絕緣性能絕緣電阻GB/T14598.3-2006(IDTIEC60255-5:2000)用500V兆歐表下述端口之間絕緣電阻不小于100MO,所有端口對(duì)地之間、電源及開(kāi)人開(kāi)出回路對(duì)交流電壓電流回路之間、電源及開(kāi)人回路對(duì)開(kāi)出回路之間］匚耐壓GB/T14598.3-2006(IDTIEC60255-5:2000)在下述端口之問(wèn)加2KV交流或2.8KV直流1分鐘,泄漏電流小于10mA所以端口對(duì)地之間、電源及開(kāi)人開(kāi)出回路對(duì)交流電流電壓回路之間、電源及開(kāi)入回路對(duì)開(kāi)出回路之間,無(wú)擊穿和閃絡(luò)沖擊電壓GB/T14598.3-2006(IDTIEC60255-5:2000)在下述端口之間加前沿時(shí)間為1.2us±30%至半峰時(shí)間為50us±20%勺短時(shí)沖擊電壓5KY所有端口對(duì)地之間、電源及開(kāi)人開(kāi)出回路對(duì)交流電流電壓回路之間、電源及開(kāi)入回路對(duì)開(kāi)出回路之問(wèn),無(wú)擊穿和閃絡(luò)］2.4.4〔4〕主變壓器保護(hù)側(cè)控裝置配置本設(shè)計(jì)采用RCS-9679嘎壓器保護(hù)裝置.應(yīng)用范圍RCS-9679吸壓器保護(hù)裝置由多微機(jī)實(shí)現(xiàn)的變壓器保護(hù),適用于110KV及以下電壓等級(jí)的變壓器保護(hù)..保護(hù)配置和功能1〕保護(hù)配置①差動(dòng)速斷保護(hù)；②比率差動(dòng)保護(hù)〔經(jīng)二次諧波制動(dòng)〕；高、低側(cè)復(fù)壓過(guò)流保護(hù)〔各三段〕；過(guò)負(fù)荷發(fā)信,過(guò)載閉鎖有載調(diào)壓,過(guò)負(fù)荷啟動(dòng)風(fēng)冷和零序過(guò)電壓報(bào)警等功能；⑤8路非電量保護(hù),其中4路可以直接跳閘〔通過(guò)選配F3插件,可到10路非電量保護(hù),6路可以直接跳閘〕；裝置還有3路不按相操作斷路器的獨(dú)立的跳合閘操作回路.4.2.1變壓器后備保護(hù)〔1〕：三段式復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)：配有三段共九時(shí)限〔每段三時(shí)限〕的復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù),每段都有獨(dú)立的電流定值,時(shí)間定值和方向定值.通過(guò)定植的整定,每段過(guò)流保護(hù)可以選擇是否經(jīng)過(guò)復(fù)壓元件閉鎖,是否經(jīng)過(guò)方向元件閉鎖以及方向元件的設(shè)定.復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的復(fù)壓閉鎖元件,有本側(cè)復(fù)壓閉鎖和外部接入的復(fù)壓開(kāi)入閉鎖或門(mén)構(gòu)成.外部接入的復(fù)壓開(kāi)入閉鎖方式配合復(fù)壓出口功能,可實(shí)現(xiàn)各側(cè)復(fù)合電壓的并聯(lián)方式.在PT斷線期間,可以選擇復(fù)壓閉鎖或不閉鎖.(2):三段式零壓閉鎖零序過(guò)流保護(hù)：配有三段共九時(shí)限(每段三時(shí)限)的零壓閉鎖零序過(guò)流保護(hù),作為變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式下的接地保護(hù).每段可獨(dú)立投退,并且保護(hù)可以選擇是否經(jīng)過(guò)零壓元件閉鎖,是否經(jīng)過(guò)方向元件閉鎖以及方向元件的設(shè)定.零壓閉鎖元件的零序電壓,采用三相電壓計(jì)算自產(chǎn)零序電壓3Uz零序電流可選擇取自變壓器中性點(diǎn)零序電流或三相電流計(jì)算自產(chǎn)零序電流.(3):二段式間隙零序過(guò)流保護(hù)：配有二段兩時(shí)限間隙零序電流保護(hù).作為變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式下的接地保護(hù),每段都可以獨(dú)立投退.(4):過(guò)復(fù)合保護(hù)：包括過(guò)復(fù)合警告,啟動(dòng)風(fēng)冷,閉鎖有載調(diào)壓,各一段一時(shí)限.每個(gè)時(shí)限都可獨(dú)立投退,采用最大相電流判別.啟動(dòng)風(fēng)冷,過(guò)負(fù)荷告警觸點(diǎn)為常開(kāi)觸點(diǎn).閉鎖有載調(diào)壓可選擇常開(kāi)或常閉觸點(diǎn).(5):復(fù)合電壓出口功能：為實(shí)現(xiàn)各側(cè)復(fù)合電壓并聯(lián)的方式,本裝置配有復(fù)合電壓出口功能,有獨(dú)立的低電壓和負(fù)序電壓定值,當(dāng)復(fù)合電壓滿足條件,接通復(fù)壓出口觸點(diǎn),并異常告警.(6):PT斷線告警：三相電壓均小于16V,某相電流大于002A,判為三相失壓.三相電壓和大于8V,最大線電壓小于16V,判為二相PT斷線.三相電壓和大于8V,最大線電壓和最小線電壓差大于16V,判為單相PT斷恢復(fù)正常以后,告警自動(dòng)消失.2.4.5網(wǎng)絡(luò)適配器上位機(jī)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)適配器在變電站層里相當(dāng)于前置通信單元,擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)傳輸和規(guī)約轉(zhuǎn)換的任務(wù).為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和限制功能,上位機(jī)需要與下位機(jī)交換數(shù)據(jù).不同的下位機(jī)可能采集不同的數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)不同的功能、有不同的通信協(xié)議.為此,上位機(jī)如果要取得變電站運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和下達(dá)遙控、遙調(diào)命令時(shí),必須得經(jīng)過(guò)前置通信單元的解釋、整理和傳送.當(dāng)上位機(jī)想得到下面的實(shí)時(shí)信息時(shí),網(wǎng)絡(luò)適配器從下位機(jī)那里取得數(shù)據(jù),進(jìn)行解釋、整理后,然后上發(fā)給上位機(jī)；上位機(jī)在下達(dá)遙控、遙調(diào)命令時(shí),先將指令發(fā)到網(wǎng)絡(luò)適配器,網(wǎng)絡(luò)適配器再根據(jù)下位機(jī)的協(xié)議下發(fā)到指定單元,從而實(shí)現(xiàn)這些命令.網(wǎng)絡(luò)適配器主要有以下三方面的功能：一是提供CAN總線的接口；二是提供PC機(jī)即當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機(jī)的接口；另外還要與調(diào)度中央的通信接口,即與MODEM接.本系統(tǒng)采用了NSC20朦列網(wǎng)絡(luò)適配器.它可以采用單機(jī)和雙機(jī)冗余這兩種配置方式.第3章變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)展：目前,國(guó)內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)用的通信網(wǎng)絡(luò)主要是總線式網(wǎng)絡(luò).該系統(tǒng)最初使用RS-232總線,后來(lái)用到RS-485總線.近年來(lái)隨著新型現(xiàn)場(chǎng)總線CANBUS和LONWORKS的推出,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信得到了新的開(kāi)展,新型現(xiàn)場(chǎng)總線CANBUS是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)性?xún)r(jià)比最好的一種.RS-232RS-42卻口RS-485總線：RS-232串口通信標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)于1969年公布的,該標(biāo)準(zhǔn)定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間按位用行傳輸?shù)慕涌谕ㄐ?通常用于近距離傳輸,此時(shí)可將兩臺(tái)具有RS-232接口的通信設(shè)備直接相連,如果要進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,可以再加調(diào)制器即可.RS-422為全雙工,可以同時(shí)接收和發(fā)送.采用RS-422標(biāo)準(zhǔn),可以削弱干擾的影響,獲得更長(zhǎng)的傳輸距離和允許更大的信號(hào)衰減.采用RS-422標(biāo)準(zhǔn)通信時(shí)位率可到達(dá)10Mbi/s.RS-485為半雙工通信方式,在某一時(shí)刻,一個(gè)發(fā)送一個(gè)接受,當(dāng)用于多站互連時(shí),可節(jié)省信號(hào)線,便于高速遠(yuǎn)距離的傳送.LONWORKS、線LONWORKS是美國(guó)Echeton公司推出的一種新型現(xiàn)場(chǎng)總線.它的根本思想是將限制系統(tǒng)按局域網(wǎng)絡(luò)的方式構(gòu)造,用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)代替局域網(wǎng)中的工作站,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安裝在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng),直接于各種傳感器和限制器相連.LONWORKS總線的技術(shù)特性有以下9點(diǎn)：(1):開(kāi)放性.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開(kāi)放,對(duì)任何用戶(hù)平等.(2):通信介質(zhì)開(kāi)放.可以在任何通信介質(zhì)條件下通信,包括雙絞線,電力線,光纖,同軸電纜,射線電纜,紅外線等,并且多種介質(zhì)可以在同一網(wǎng)絡(luò)中混合使用.(3):互操作性.Lonworks通信協(xié)議符合OSI模型,任何制造商的產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)互操作.(4):Lonworks通信采用了網(wǎng)絡(luò)變量〞,使網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化成為參數(shù)設(shè)置增加了通信技術(shù)的可靠性.(5):它的通信每楨有效字節(jié)可以到達(dá)0到228個(gè)字節(jié).(6):它的通信速度可達(dá)1.25Mb倒s,此時(shí)的有效距離為130m(7):Lonworks技術(shù)的一個(gè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)32000個(gè).(8):Lonworks直接通信距離長(zhǎng)達(dá)2700m(9):Lonworks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片.該芯片內(nèi)部裝有3個(gè)微處理器；MAC處理器完成介質(zhì)訪問(wèn)限制.網(wǎng)絡(luò)處理器完成OSI的3-6層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議.應(yīng)用處理器完成用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)限制應(yīng)用.它們之間通過(guò)公共存儲(chǔ)器傳遞數(shù)據(jù).CANBUSK場(chǎng)總線CANBUS德國(guó)BOSCH公司設(shè)計(jì)的,它是一種基于優(yōu)先級(jí)的高速.抗干擾水平強(qiáng)并具有檢錯(cuò)功能的現(xiàn)場(chǎng)總線,可采用多種媒體通信,比方光纜和雙絞線.CANBUS通信設(shè)備本身又具有較低的造價(jià),從而它的應(yīng)用范圍很廣,特別是在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域.CANBUS的主要技術(shù)特性如下：(1):CANBUS可以多主方式工作,網(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)接點(diǎn)均可以在任何時(shí)刻主動(dòng)向其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息,而不分主從,通信方式靈活.(2):CANBUS網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)可分為不同的優(yōu)先級(jí),并可滿足不同的實(shí)時(shí)要求.(3):CANBUS采用非破壞性總線裁決技術(shù),當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)時(shí),優(yōu)先級(jí)別低的自動(dòng)的主動(dòng)停止數(shù)據(jù)發(fā)送,而優(yōu)先級(jí)高的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不受任何影響繼續(xù)傳送數(shù)據(jù),大大的節(jié)省了總線沖突裁決時(shí)間.(4):CANBUS可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn),一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)全局播送幾種方式傳送接收數(shù)據(jù).(5):CANBUS直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km,CANBUS的通信速率最高可達(dá)1Mbit/s.(6):CANBUS上的節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際上可達(dá)110個(gè),理論上可達(dá)2000多個(gè).(7):CANBUS采用短砧結(jié)構(gòu),每一砧的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè),這樣傳輸時(shí)間短,受干擾的概率低,重新發(fā)送時(shí)間短,尤其適合在強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境下工作.(8):CANBUS每砧信息都有CRC校驗(yàn)及其它檢驗(yàn)舉措,保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低.(9):CANBUS節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下,具有自動(dòng)關(guān)閉總線的功能,切斷它和總線的聯(lián)系,以使總線的其操作不受影響.(10):NZR編碼/解碼方式,并采用位填充技術(shù).各種總線技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)RS-232總線通信速度快,距離短.RS-422和RS-485雖然在傳輸速度和距離上有所提升,但存在以下缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)上只能有一個(gè)主節(jié)點(diǎn),無(wú)法構(gòu)成多主冗余系統(tǒng),系統(tǒng)可靠性差,數(shù)據(jù)通信方式為命令響應(yīng)方式,從節(jié)點(diǎn)只有在接到主節(jié)點(diǎn)命令后才能響應(yīng),重要信息得不到及時(shí)傳送,致使靈活性和實(shí)時(shí)性差,糾錯(cuò)水平差.LONWORKS總線性能較強(qiáng),但系統(tǒng)復(fù)雜,造價(jià)較高.因而實(shí)用性較差.CANBUS總線是基于優(yōu)先級(jí)的多主從節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu),具有較強(qiáng)的糾錯(cuò)水平,克服了RS-422,和RS-485總線的缺點(diǎn),而與LONWORKS總線相比,具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此CANBUS是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的一種性?xún)r(jià)比最優(yōu)的選擇.現(xiàn)場(chǎng)總線在變電站綜合自動(dòng)化內(nèi)部網(wǎng)的應(yīng)用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部通信網(wǎng)主要可以分為三種：LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)方案,嵌入式以太網(wǎng)方案,基于CANBUS總線的通信系統(tǒng)方案.LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)方案：如下圖,變電站內(nèi)部有兩個(gè)LONWORKS網(wǎng)絡(luò),分別為監(jiān)控網(wǎng)和錄波網(wǎng).監(jiān)控網(wǎng)用來(lái)傳送各種限制和狀態(tài)信息.錄波網(wǎng)那么傳送電力系統(tǒng)故障錄波信息.網(wǎng)絡(luò)的通信速率為78kb/s,最大通信距離為2km.通信介質(zhì)為屏蔽雙絞線或光纖.每個(gè)保護(hù)裝置都帶有LONWORKS網(wǎng)絡(luò)接口,后臺(tái)機(jī),工程師站,遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)等pc機(jī)上均有PCLTA卡,于是保護(hù)裝置和PC機(jī)就可以連接到LONWORKS網(wǎng)絡(luò)上.這種方案適用于中低壓變電站自動(dòng)化系統(tǒng),當(dāng)用于220KV及以上的大型高壓變電站時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)增多,網(wǎng)絡(luò)流量增大,網(wǎng)絡(luò)帶寬就顯得不夠了,特別是當(dāng)多個(gè)保護(hù)共同動(dòng)作時(shí),網(wǎng)上沖突加劇,重發(fā)次數(shù)增多,通信效率降低,因此這種方案只使用于中小變電站自動(dòng)化系統(tǒng).嵌入式以太網(wǎng)方案:如圖2所示,同陽(yáng)*1m?nIV'2以太網(wǎng)J.011科門(mén)觸網(wǎng)相結(jié)合廳案系統(tǒng)配置國(guó)站內(nèi)有3個(gè)相互獨(dú)立的光纖以太網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)1,2為監(jiān)控網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)3為錄波網(wǎng).將站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)分為兩層.間隔以上和間隔內(nèi)部.間隔以上用10MB/S的嵌入式以太網(wǎng)構(gòu)成站內(nèi)通信的主干網(wǎng)絡(luò),負(fù)責(zé)后臺(tái)機(jī),遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)等PC機(jī)和各間隔進(jìn)行通信.在間隔內(nèi)部使用LONWORKS總線,網(wǎng)上的信息通過(guò)間隔層的測(cè)控單元上傳到主干網(wǎng)上.最低層的各種設(shè)備保護(hù)可不做任何改動(dòng),保持了向下的兼容性.這種方案實(shí)際上是將嵌入式以太網(wǎng)和LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)相結(jié)合,發(fā)揮了各自的優(yōu)勢(shì).測(cè)控單元是整個(gè)方案的核心和關(guān)鍵.圖3中詳細(xì)的介紹了測(cè)控單元的工作原理.

CPULonWoriuM^IOMUjCPUK培iirnn■—>芯Lun片三叫以太瑞ur*圖3測(cè)控單元示意圖其中Neuron芯片作為CPU的通信處理器完成了LONWORKS網(wǎng)絡(luò)的通信任務(wù),利用它可和保護(hù)裝置通信.CPU采用32b單片機(jī),CPU局部采用了嵌入式軟件設(shè)計(jì),利用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)及TCP/IP模塊,完成以太網(wǎng)的通信和測(cè)控任務(wù)第4章繼電保護(hù)設(shè)備和綜自設(shè)備的設(shè)置35KV開(kāi)關(guān)柜智能保護(hù)單元本變電站中35KV開(kāi)關(guān)柜采用的是ABB公司的SF6開(kāi)關(guān)柜ZX2,它的保護(hù)和限制單元柜為柜上安裝的REF542plus它由主機(jī)和作為限制單元的人機(jī)接口HMI兩局部組成,HMI可于一個(gè)運(yùn)行WINDOWSNT的PC機(jī)相連接.REF542plus具有保護(hù),測(cè)量,限制,監(jiān)測(cè)的功能.REF542plus中的數(shù)字處理器DSP執(zhí)行測(cè)量和保護(hù)的功能,電流傳感器適用于距離保護(hù)和差動(dòng)保護(hù).10KV開(kāi)關(guān)柜智能保護(hù)單元本變電站10KV開(kāi)關(guān)柜選用的是LG公司的LV1真空開(kāi)關(guān),配置的是SIEMENS系列產(chǎn)品NSP7系列保護(hù)及測(cè)控裝置.4.2.2電容器保護(hù)(1)：三相式相間電流保護(hù)：裝置設(shè)三段相間電流保護(hù),每段均可獨(dú)立投退.三段相間電流保護(hù)可以反映的故障類(lèi)型有：電容器組引接母線,電流互感器,放電線圈電壓互感器,用聯(lián)電抗器等回路發(fā)生相問(wèn)短路.或者電容器本身元件全部擊穿形成相間短路.H1IaH1Ia>It.setIb>It.setIc>It.setIa>It.setIb>It.setIc>It.setIa>It.setIb>It.setIc>It.set三段式相間電流保護(hù)原理圖(2):過(guò)電壓保護(hù)：為預(yù)防使用相電壓在單相接地時(shí)引起過(guò)電