無(wú)局放試驗(yàn)變壓器技術(shù)分析
0 引言
無(wú)局放試驗(yàn)變壓器技術(shù)分析，具有3個(gè)主要特點(diǎn)：基于數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)總線式控制系統(tǒng)；面向一次設(shè)備的一體化分層分布式設(shè)計(jì)思想；靈活豐富的硬、軟件組態(tài)功能。JD2000系統(tǒng)采用了多項(xiàng)新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，綜合了國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)研究的新成果及算法，形成了新一代變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
1 功能概述
本系統(tǒng)的基本任務(wù)是：將變電站運(yùn)行的狀態(tài)信息，迅速、準(zhǔn)確、**地進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能，且把相關(guān)信息可靠地傳送到縣調(diào)主站端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，通過(guò)人機(jī)對(duì)話方式在圖形顯示終端上顯示，將處理和運(yùn)算的結(jié)果及時(shí)告知調(diào)度員，以便及時(shí)作出有關(guān)決策或采取相應(yīng)的措施，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班要求。為此本系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)采集、繼電保護(hù)、開(kāi)關(guān)遙控、事故追憶和事件順序記錄、人機(jī)對(duì)話、語(yǔ)言報(bào)警等功能。
1.1 數(shù)據(jù)采集
本系統(tǒng)能對(duì)銀田變電站進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理、轉(zhuǎn)發(fā)、事故處理。
1.2 繼電保護(hù)功能
實(shí)現(xiàn)10kV線路的速斷、限時(shí)速斷、過(guò)流的三段式電流保護(hù)，三相一次重合閘及后加速；主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)的三段式電流保護(hù)等。
1.3 遙控操作
利用縣調(diào)顯示器上的顯示畫(huà)面，直接選擇控制操作對(duì)象，進(jìn)行遙控操作。操作員設(shè)置操作員口令字后，系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行返送校核操作，然后方可進(jìn)行實(shí)際操作，力?？刂撇僮髡_無(wú)誤。
1.4 事故處理
事故發(fā)生時(shí)，先調(diào)終端顯示器上及時(shí)推出相應(yīng)事故廠站畫(huà)面，顯示事故發(fā)生的時(shí)間、事故的名稱、狀態(tài)、事故電流數(shù)值；并且根據(jù)事故的性質(zhì)產(chǎn)生事故報(bào)警音響或預(yù)告報(bào)警音響；同時(shí)還將事故記錄下來(lái)便于日后查詢。
1.5 廣播時(shí)鐘
由縣調(diào)向銀田變各單元箱廣播時(shí)鐘，使系統(tǒng)時(shí)鐘取得一致，避免在事故處理、事件順序記錄等方面因主、分站的時(shí)間誤差而發(fā)生錯(cuò)誤。本系統(tǒng)每5min向各單元箱廣播1次。
2 主要技術(shù)特點(diǎn)
2.1 無(wú)局放試驗(yàn)變壓器技術(shù)分析
系統(tǒng)采用模塊化、分層分布式開(kāi)放結(jié)構(gòu)，確保各控制保護(hù)功能的可靠性與可升級(jí)性。
該綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分全站控制級(jí)（站控層）和現(xiàn)地控制級(jí)（間隔層）2層結(jié)構(gòu)，2層之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。本系統(tǒng)在功能分配上采用盡量下放的原則，凡是在現(xiàn)地控制級(jí)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能絕不依賴通訊網(wǎng)。即使在通訊網(wǎng)完全退出的情況下，各子系統(tǒng)繼續(xù)完成本間隔保護(hù)、測(cè)量和顯示，同時(shí)開(kāi)關(guān)的操作可由站內(nèi)保留的簡(jiǎn)易手動(dòng)操作開(kāi)關(guān)進(jìn)行。
如系統(tǒng)配置圖1所示，整個(gè)變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常清晰，所有設(shè)備僅由微機(jī)線路保護(hù)測(cè)控單元、微機(jī)主變保護(hù)測(cè)控單元等組成，面向設(shè)備的交流采樣微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置等構(gòu)成現(xiàn)地控制級(jí)，由遠(yuǎn)方縣調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全站集中控制。2級(jí)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班。
2.2 面向一次設(shè)備的一體化綜合保護(hù)測(cè)控裝置
所謂一體化裝置，就是將一次設(shè)備某一間隔單元的保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊等功能集中在一個(gè)微機(jī)裝置內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的軟硬件的通用性和靈活性，實(shí)現(xiàn)資源共享,綜合利用,以達(dá)到提高效率、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便的要求。
各間隔單元的硬件結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、互換性好，采用匯編語(yǔ)言編程，軟件實(shí)現(xiàn)模塊化、結(jié)構(gòu)化、組態(tài)化，保護(hù)功能主要由CPU所運(yùn)行的軟件決定，而為軟件提供運(yùn)行平臺(tái)的硬件系統(tǒng)都相同。
以銀田35kV站為例，其10kV出線保護(hù)測(cè)控裝置具有以下功能：
a.本線路有關(guān)模擬量IA，IB，IC，Ua，Ub，Uc和有關(guān)開(kāi)關(guān)量的采集。
b.正常運(yùn)行時(shí)本線路電流、電壓及功率的計(jì)算。
c.各種保護(hù)功能如速斷、過(guò)流、重合閘及低周減載等。
d.電能脈沖計(jì)量功能。
e.經(jīng)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸各種測(cè)量計(jì)算結(jié)果及開(kāi)關(guān)變位、保護(hù)動(dòng)作報(bào)告及信息存儲(chǔ)。
f.接受遠(yuǎn)方縣調(diào)下達(dá)的斷路器分合閘操作命令等。由于裝置集成度的提高及CPU功能的增強(qiáng)，該裝置只有6種模件：交流模件、保護(hù)CPU模件、邏輯模件、出口模件、電源模件、人機(jī)對(duì)話通訊模件、底板。這給生產(chǎn)和調(diào)試帶來(lái)了方便。
2.2.1交流量輸入插件
該插件用于將系統(tǒng)電壓互感器、電流互感器的二次側(cè)強(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成保護(hù)裝置所需的弱電信號(hào)，電流量、電壓量經(jīng)電流互感器變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)，再經(jīng)電壓形成回路變?yōu)殡妷毫?，?jīng)低通濾波和限幅后輸出。同時(shí)有電磁隔離的抗干擾作用。本模件使用進(jìn)口大電流端子，可有效防止TA回路開(kāi)路，能帶電插拔。
2.2.2 保護(hù)CPU模件
該模件是一個(gè)完整的微機(jī)系統(tǒng)。主要功能：12路開(kāi)關(guān)量輸入、8路開(kāi)關(guān)量輸出、14路模擬量輸入、串行口通信功能、頻率跟蹤功能、“看門狗”自復(fù)位功能。 輸入模擬量經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由微機(jī)處理器進(jìn)行運(yùn)算并與定值比較，當(dāng)某項(xiàng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，則通過(guò)I/O口驅(qū)動(dòng)信號(hào)、出口回路。
該模件具有完整、嚴(yán)格的抗干擾措施：
a.可抑制由電源線串入的干擾。
b.采用MAXIM公司電源管理及“看門狗”芯片，結(jié)合80C196芯片自身的監(jiān)視定時(shí)器，使CPU在電源電壓不穩(wěn)、強(qiáng)大電磁干擾下程序出格、硬件損壞等情況下，能夠復(fù)位CPU，使之恢復(fù)正常。同時(shí)閉鎖保護(hù)出口電源，在連續(xù)復(fù)位失敗時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。
c.軟件具有完善的動(dòng)態(tài)自檢功能，保護(hù)運(yùn)行時(shí)定時(shí)對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序存貯器、數(shù)據(jù)存貯器、定值存貯器、出口驅(qū)動(dòng)光耦等進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障可及時(shí)報(bào)警，并閉鎖保護(hù)出口電源。
