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无局放试验变压器技术分析


 0 引言
  无局放试验变压器技术分析,具有3个主要特点:基于数字通讯网络的现场总线式控制系统;面向一次设备的一体化分层分布式设计思想;灵活丰富的硬、软件组态功能。JD2000系统采用了多项新的计算机技术,综合了国内外继电保护研究的新成果及算法,形成了新一代变电站综合自动化系统。
  1 功能概述
  本系统的基本任务是:将变电站运行的状态信息,迅速、准确、**地进行采集,实现继电保护功能,且把相关信息可靠地传送到县调主站端计算机系统,由计算机系统进行处理,通过人机对话方式在图形显示终端上显示,将处理和运算的结果及时告知调度员,以便及时作出有关决策或采取相应的措施,实现无人值班要求。为此本系统提供了数据采集、继电保护、开关遥控、事故追忆和事件顺序记录、人机对话、语言报警等功能。
  1.1 数据采集
  本系统能对银田变电站进行实时数据采集、处理、转发、事故处理。
  1.2 继电保护功能
  实现10kV线路的速断、限时速断、过流的三段式电流保护,三相一次重合闸及后加速;主变低压侧开关的三段式电流保护等。
  1.3 遥控操作
  利用县调显示器上的显示画面,直接选择控制操作对象,进行遥控操作。操作员设置操作员口令字后,系统及时进行返送校核操作,然后方可进行实际操作,力保控制操作正确无误。
  1.4 事故处理
  事故发生时,先调终端显示器上及时推出相应事故厂站画面,显示事故发生的时间、事故的名称、状态、事故电流数值;并且根据事故的性质产生事故报警音响或预告报警音响;同时还将事故记录下来便于日后查询。
  1.5 广播时钟
  由县调向银田变各单元箱广播时钟,使系统时钟取得一致,避免在事故处理、事件顺序记录等方面因主、分站的时间误差而发生错误。本系统每5min向各单元箱广播1次。
  2 主要技术特点
  2.1 无局放试验变压器技术分析
  系统采用模块化、分层分布式开放结构,确保各控制保护功能的可靠性与可升级性。
  该综合自动化系统分全站控制级(站控层)和现地控制级(间隔层)2层结构,2层之间通过网络互联。本系统在功能分配上采用尽量下放的原则,凡是在现地控制级能够实现的功能绝不依赖通讯网。即使在通讯网完全退出的情况下,各子系统继续完成本间隔保护、测量和显示,同时开关的操作可由站内保留的简易手动操作开关进行。
  如系统配置图1所示,整个变电站二次系统结构非常清晰,所有设备仅由微机线路保护测控单元、微机主变保护测控单元等组成,面向设备的交流采样微机保护测控装置等构成现地控制级,由远方县调监控系统实现全站集中控制。2级之间通过网络互联,实现无人值班。
  2.2 面向一次设备的一体化综合保护测控装置
  所谓一体化装置,就是将一次设备某一间隔单元的保护、测量、控制、通讯等功能集中在一个微机装置内来实现。充分发挥计算机的软硬件的通用性和灵活性,实现资源共享,综合利用,以达到提高效率、运行可靠、维护方便的要求。

  各间隔单元的硬件结构标准化、规格化、互换性好,采用汇编语言编程,软件实现模块化、结构化、组态化,保护功能主要由CPU所运行的软件决定,而为软件提供运行平台的硬件系统都相同。
  以银田35kV站为例,其10kV出线保护测控装置具有以下功能:
  a.本线路有关模拟量IAIBICUaUbUc和有关开关量的采集。
  b.正常运行时本线路电流、电压及功率的计算。
  c.各种保护功能如速断、过流、重合闸及低周减载等。
  d.电能脉冲计量功能。
  e.经通讯网络传输各种测量计算结果及开关变位、保护动作报告及信息存储。
  f.接受远方县调下达的断路器分合闸操作命令等。由于装置集成度的提高及CPU功能的增强,该装置只有6种模件:交流模件、保护CPU模件、逻辑模件、出口模件、电源模件、人机对话通讯模件、底板。这给生产和调试带来了方便。
  2.2.1交流量输入插件
  该插件用于将系统电压互感器、电流互感器的二次侧强电信号转换成保护装置所需的弱电信号,电流量、电压量经电流互感器变为小电流信号,再经电压形成回路变为电压量,经低通滤波和限幅后输出。同时有电磁隔离的抗干扰作用。本模件使用进口大电流端子,可有效防止TA回路开路,能带电插拔。
  2.2.2 保护CPU模件
  该模件是一个完整的微机系统。主要功能:12路开关量输入、8路开关量输出、14路模拟量输入、串行口通信功能、频率跟踪功能、看门狗自复位功能。  输入模拟量经模数转换后,由微机处理器进行运算并与定值比较,当某项保护动作时,则通过I/O口驱动信号、出口回路。
  该模件具有完整、严格的抗干扰措施:
  a.可抑制由电源线串入的干扰。
  b.采用MAXIM公司电源管理及看门狗芯片,结合80C196芯片自身的监视定时器,使CPU在电源电压不稳、强大电磁干扰下程序出格、硬件损坏等情况下,能够复位CPU,使之恢复正常。同时闭锁保护出口电源,在连续复位失败时发出告警信号。
  c.软件具有完善的动态自检功能,保护运行时定时对模数转换器、程序存贮器、数据存贮器、定值存贮器、出口驱动光耦等进行检查,发现故障可及时报警,并闭锁保护出口电源。

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