變配電所監(jiān)控技術(shù)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上主要內(nèi)容：1. 變配電所監(jiān)控技術(shù)及綜合自動化系統(tǒng)2. 配電網(wǎng)通訊技術(shù)3. RS485通訊接口技術(shù)及通訊特點4. 生產(chǎn)調(diào)試時的安全注意事項5. 電力系統(tǒng)用電安全1變配電所監(jiān)控技術(shù)一、變配電所監(jiān)控的基本概念變配電所的監(jiān)控分就地監(jiān)控和遠(yuǎn)方監(jiān)控。遠(yuǎn)方監(jiān)控在60年代初期就實現(xiàn)了，其采用設(shè)備是機電型繼電保護裝置和電子型遠(yuǎn)動裝置，來實現(xiàn)遠(yuǎn)方對變配電所電氣設(shè)備的監(jiān)控，80年代初期才得到廣泛的應(yīng)用。常規(guī)變配電所的二次部分主要由繼電保護、就地監(jiān)控和遠(yuǎn)動裝置組成。到了80年代，由于微處理器的普遍應(yīng)用，這些裝置都開始采用微機技術(shù)而成為微機繼電保護裝置、微機監(jiān)控和微機遠(yuǎn)動裝置。隨著計算機技術(shù)的

2、飛速發(fā)展，對變配電所的二次部分從技術(shù)和管理的綜合化方面進行了全微機化的優(yōu)化設(shè)計，形成了變配電所的綜合自動化。變配電所綜合自動化是將變配電所的二次設(shè)備(包括控制、信號、測量、保護、自動裝置及遠(yuǎn)動裝置等)利用計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設(shè)計，對變配電所執(zhí)行自動監(jiān)視、測量、控制和調(diào)節(jié)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。變配電所綜合自動化具有功能綜合化，操作、監(jiān)視微機化，結(jié)構(gòu)分布分層化，通信網(wǎng)絡(luò)光纖化及運行管理智能化的特征。他的出現(xiàn)為變配電所的小型化、智能化、擴大監(jiān)控范圍及變配電所安全可靠、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟運行提供了現(xiàn)代化和基礎(chǔ)保證。變配電所綜合自動化是自動化技術(shù)在變配電所應(yīng)用的一種集中體現(xiàn)，它可以收集到非

3、常齊全的數(shù)據(jù)和信息，有強大的計算機計算能力和判斷能力，還有巨大的數(shù)據(jù)儲存能力，可以極為放你不地監(jiān)視和控制變配電所的各種設(shè)備。實現(xiàn)綜合自動化的變配電所可有人值班，也可以無人值班，但兩者對綜合自動化的要求有較大的差異。前者的服務(wù)對象是變配電所內(nèi)的值班員，它以計算機的強大功能和人機系統(tǒng)的完備功能，非常及時地向值班員提供最詳細(xì)的信息，提供運行參數(shù)的參照值，各項操作的參考性意見，為變配電所的安全經(jīng)濟運行提供有力的保證措施。變配電所綜合自動化的最終目的是為了實現(xiàn)變配電所無人值班，實現(xiàn)“減人增效”，提高勞動生產(chǎn)率，促進變配電所的安全穩(wěn)定運行，推動生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。無人值班變配電所是指無固定值班人員在當(dāng)?shù)剡M行日

4、常監(jiān)視與操作的變配電所。對變配電所的操作和監(jiān)視由遠(yuǎn)方調(diào)度中心來進行。建設(shè)無人值班變配電所必須提供變配電所的基礎(chǔ)自動化水平，對于簡單、單項的操作由基礎(chǔ)自動化裝置自動完成，而復(fù)雜和涉及系統(tǒng)運行的操作則由遠(yuǎn)方調(diào)度中心來控制。變配電所綜合自動化是建立在以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)之上的，能對整個變配電所從負(fù)載的分配，主設(shè)備的工況監(jiān)視，主變壓器，無功補償設(shè)備，電力線路的投、切操作，直到有載調(diào)壓裝置的調(diào)節(jié)的全過程進行自動控制，并能夠快速地與調(diào)度中心進行實時數(shù)據(jù)通訊。變配電所綜合自動化一般包括計算機監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、消防計算機監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)。二、變配電所監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型變配電所采用的計算機監(jiān)控系統(tǒng)大

5、體上可分為集中式計算機監(jiān)控系統(tǒng)和分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)。(一) 集中式計算機監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)這種方案是按變配電所的規(guī)模配置相應(yīng)容量、功能的微機保護裝置和微機遠(yuǎn)動裝置，他們安裝在變配電所主控制室內(nèi)。主變壓器、各進出線路以及所內(nèi)主要電氣設(shè)備的運行參數(shù)通過電流互感器、電壓互感器或變送器，經(jīng)電纜傳送到主控制室的微機保護裝置和微機遠(yuǎn)動裝置，經(jīng)初步顯示后送到前置機進行預(yù)處理，并與調(diào)度端的主計算機進行數(shù)據(jù)通訊。當(dāng)?shù)妆O(jiān)控計算機完成顯示、控制和制表打印功能。特點：能實時采集各主要設(shè)備的模擬量、脈沖量和開關(guān)量，并建立實時數(shù)據(jù)庫，通過處理產(chǎn)生各種所需要的信息。系統(tǒng)信息集中處理，需敷設(shè)大量電纜，投資和工程量大。裝置調(diào)試麻

6、煩，維護工作量大，擴容靈活性較差。(二) 分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、總線形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特征是各種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)都具有自治性、模塊性和并形性。(1) 不同電氣設(shè)備均單獨安裝對應(yīng)的微機保護裝置和微型控制裝置，其任一裝置出現(xiàn)故障，均不會影響系統(tǒng)的正常運行;(2) 系統(tǒng)為多CPU工作方式，各裝置都具有一定數(shù)據(jù)處理能力，從而大大減輕了主控制機的負(fù)擔(dān);(3) 系統(tǒng)擴充靈活、方便;(4) 實時檢測數(shù)據(jù)和保護信息分別存放在數(shù)據(jù)庫中，調(diào)度中心直接從前置機中獲取，為無人化建立了可靠的自動化監(jiān)控系統(tǒng);(5) 系統(tǒng)自診斷能力強，能自動對系統(tǒng)內(nèi)所有裝置進行巡減，發(fā)現(xiàn)故

7、障能自動檢出，并加以隔離，可診斷到每塊板;(6) 具有事件順序記錄功能，分辨率可打1ms,為事故分析提供了有效的數(shù)據(jù)。三、變配電所計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能變配電所的計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能對全所主要電氣設(shè)備進行控制，對所有設(shè)備的運行情況進行全面監(jiān)控，能準(zhǔn)確可靠地接收和處理工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)和消防計算機監(jiān)控系統(tǒng)等的上送信息，并能夠?qū)崿F(xiàn)與上級調(diào)度中心之間的通信。(一) 數(shù)據(jù)采集變配電所的數(shù)據(jù)采集量有開關(guān)量、模擬量、脈沖量及數(shù)字量。1.開關(guān)量主要指斷路器和隔離開關(guān)狀態(tài)，分接頭的開關(guān)位置及一些信號量(電源消失、故障信號)等一些狀態(tài)量的采集。2.模擬量、脈沖量主要指有功、無功功率、電流、電壓等還有一些非電量模擬

8、量，例如主變壓器溫度等。3.數(shù)字量主要指裝置發(fā)送的數(shù)字信息，如微機測量裝置的測量值，微機保護發(fā)送的定值，故障動作信息等。(二) 數(shù)據(jù)處理(1) 對主要設(shè)備功況參數(shù)巡回檢測的數(shù)據(jù)進行實時數(shù)據(jù)庫更新、越限復(fù)位檢查。(2) 對某些重要的模擬量(如變壓器的溫度)，除監(jiān)視其數(shù)值外，還要監(jiān)視其變化趨勢，進行梯度值越限檢查。(3) 對全所主要設(shè)備的狀態(tài)、繼電保護動作狀態(tài)以及各種事件和故障信號等開關(guān)量進行監(jiān)視，通過定時掃查和中斷響應(yīng)兩種方式記錄的變化順序和事件發(fā)生的時間，形成事件順序記錄，并按規(guī)定產(chǎn)生報警和報告。(4) 在變配電所發(fā)生事故后，監(jiān)控系統(tǒng)將組織與該事故相關(guān)的若干模擬量在事故前和事故后一段事件內(nèi)的數(shù)

9、值形成追憶記錄，以供分析事故使用。(三)安全監(jiān)控和實時報警監(jiān)控系統(tǒng)通過人機接口向運行人員提供全所的運行情況，并產(chǎn)生報警，運行人員可通過人機接口對主要設(shè)備進行控制。1.控制與操作閉鎖(1)所有的控制操作均能就地控制和遠(yuǎn)方控制，就地和遠(yuǎn)方切換相互閉鎖，自動和手動相互閉鎖。(2)操作管理權(quán)限分層(級)原則管理。監(jiān)控系統(tǒng)必須設(shè)置專用密碼的操作口令，使調(diào)度員，遙控、遙跳操作員，系統(tǒng)維護員和一般人員能夠按權(quán)限分層(級)操作和控制。(3)對斷路器、電動隔離開關(guān)進行分合控制，主變壓器分接頭開關(guān)調(diào)節(jié)，消弧線圈接頭開關(guān)調(diào)節(jié)。(4)無功、電壓控制。(5)直流母線電壓控制。(6)繼電保護投入或退出、保護定值切換等。(

10、7)現(xiàn)場操作防誤閉鎖，其閉鎖應(yīng)滿足“五防”要求：防止誤合斷路器;防止帶負(fù)荷合隔離開關(guān);防止帶電掛(合)接地線(隔離開關(guān));防止帶接地線合斷路器(隔離開關(guān));防止誤入帶電間隔。2.實時報警當(dāng)發(fā)生某些特定情況，如開關(guān)量變化、保護動作等，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實時報警;方式：驅(qū)動音響裝置，在屏幕上推出畫面、報警行、閃光裝置、信息操作提示。(四)統(tǒng)計與制表在采集各設(shè)備的運行情況和參數(shù)的基礎(chǔ)上，進一步完成統(tǒng)計制表等一些工作。建立全所運行日志及各種表，包括事故表、故障表、狀態(tài)表等。對事故與操作次數(shù)的統(tǒng)計及跳合閘次數(shù)。(五)遠(yuǎn)動功能通過遠(yuǎn)動裝置將所內(nèi)主要設(shè)備的運行參數(shù)和有關(guān)信息實時傳送到調(diào)度中心，并接受調(diào)度中心的命令控

11、制和操作。遠(yuǎn)動功能主要是指遙測、遙信、遙調(diào)、遙控四遙功能。2.配電網(wǎng)的通信技術(shù)隨著通信技術(shù)的發(fā)展，目前采用的通信手段有多種，但沒有任何一種單一的通信手段能夠全面滿足各種規(guī)模的配電網(wǎng)自動化的需要，因此多種通信方式在配電網(wǎng)混合使用?，F(xiàn)主要介紹以下三種方式：一、電力載波通信：傳輸介質(zhì)：電力架空線路的某相導(dǎo)線傳輸原理及過程：將發(fā)送端的數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)動信號經(jīng)調(diào)制變換成適合電力線傳輸?shù)母哳l信號，再經(jīng)高頻電纜，結(jié)合濾波器和耦合電容器送到電力線上傳輸。在接收端再將傳輸?shù)男盘柦?jīng)過耦合電容，結(jié)合濾波器、高頻電纜進入電力線載波終端設(shè)備，再由相應(yīng)頻帶的收信濾波器取出高頻信號，通過解調(diào)還原為送端的遠(yuǎn)動和數(shù)據(jù)信號。特點：此種通

12、訊方式不用單獨架設(shè)和維護線路而且架空電力線路結(jié)構(gòu)牢固、運行可靠、使用方便尤其現(xiàn)在電力線載波終端設(shè)備一般都具有遠(yuǎn)動和電話復(fù)用功能，技術(shù)成熟可靠二、音頻電纜通信：傳輸介質(zhì)：郵電部門的電話電纜，或自行架設(shè)專線。傳輸原理及過程：可直接通過調(diào)制解調(diào)器將變配電所的遠(yuǎn)動裝置或數(shù)據(jù)傳送裝置與調(diào)度控制中心計算機系統(tǒng)連接起來。特點：構(gòu)成簡單，具有較高的抗干擾和穩(wěn)定性但費用較高，且線路的維護比較困難一般應(yīng)用于調(diào)度或控制中心距離較近的無人值班變電所。三、光纖通信：傳輸介質(zhì)：光導(dǎo)纖維傳輸原理及過程：在發(fā)送端直接把遠(yuǎn)動和數(shù)據(jù)信號調(diào)制在光波上通過光纖傳送到接收端，接收端直接用光檢測器將光信號還原為電信號特點：1.輸入與輸出

13、之間電隔離，不怕電磁干擾;2.傳輸頻帶很寬，通信容量大，功能價格高;3.傳輸衰耗小，適合長距離傳輸;4.體積小，質(zhì)量輕，可繞性強，安裝維護方便簡單;5.抗腐蝕，抗酸堿，且光纖可直接埋于地下。以上幾種通信方式都有各自的優(yōu)、缺點，變配電所應(yīng)根據(jù)實際情況和重要性確定采用某單一通信方式或組合通信方式。3.RS485通訊接口技術(shù)及通訊特點綜合自動化和計算機監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)就是計算機，因為信息的采集和控制信息的發(fā)送都是計算機完成的，而計算機(微機)的核心就是CPU(中央處理器)，主要完成信息的處理。CPU同樣要與外部設(shè)備、存儲器連接和進行數(shù)據(jù)交換，這些就是通過接口設(shè)備來實現(xiàn)的。前者稱為I/O接口，后者稱為存

14、儲器接口。I/O接口又可分為并行接口、串行接口等。一、并行接口并行接口是指8位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送。特點：速斷快;但傳送的線路長度不能太長，因為長度越長，干擾就會增加，容易出錯。二、串行接口串行接口是指數(shù)據(jù)和控制信息是一位一位串行的傳送。特點：傳送速度慢一些，但它的傳送距離比并口要長。因此適合長距離傳輸。三、RS485串行通訊時，要求雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便的連接起來進行通訊。RS485是一種串行數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn)，它只對接口的電氣特性作出規(guī)定，不涉及接插件、電纜或協(xié)議。RS485采用差分傳輸模式，也稱為平衡傳輸。特點：1.電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(26)

15、V表示。邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(26)V表示。2.最高傳輸速率為10Mbps。3.最大傳輸距離1200多m，實際上可達3000m。隨著距離的增加，傳輸速率會降低。4.RS485接口在總線上允許連接多個收發(fā)器(32)，這樣用戶可利用單一的RS485接口方便的建立網(wǎng)絡(luò)。5.抗噪聲干擾性強。4.生產(chǎn)調(diào)試時的安全事項一、 人員安全：1. 安全使用烙鐵。在進行印制板或?qū)Ь€的焊接時，一定不要使正處于高溫的烙鐵頭燙傷自己。而且在進行焊接時，需要將烙鐵頭上的錫甩去時，一定要注意不要甩到自己其他人身上。2. 在調(diào)試臺上調(diào)試或做試驗時，如果需要用調(diào)壓器加入交流電壓時，為確保人身安全，一定要按下列步驟進行：

16、(1)將調(diào)壓器調(diào)至0V;(2)將調(diào)壓器的電壓輸出線(首端套有線夾)夾住所要試驗的電壓輸入端子;(3)將調(diào)壓器的電源輸入端(帶有電源插頭)接通電源;(4)調(diào)節(jié)調(diào)壓器至所需要的電壓值。在電壓試驗完畢之后，為確保設(shè)備和人身的安全，一定再按下列步驟進行：(1)將調(diào)壓器調(diào)至0V;(2)斷開調(diào)壓器的電源;(3)將調(diào)壓器的電壓輸出線從所要試驗的電壓輸入端子上移去。3. 在調(diào)試臺上調(diào)試或做試驗時，如果用調(diào)壓器加入交流電壓時，看到調(diào)壓器出現(xiàn)了“冒煙”現(xiàn)象且伴隨有異味，一定要迅速切斷調(diào)壓器的電源輸入線或者迅速將調(diào)壓器調(diào)至0V。禁止用手移去帶線夾的電壓輸出線，以免造成人身觸電事故。然后檢查調(diào)壓器是否已被損壞。4.

17、在調(diào)試保護裝置時，裝置上電后，出現(xiàn)以下幾種情況：(1) 聞到異味或刺激性氣味;(2) 正在調(diào)試的印制板上出現(xiàn)了“冒煙”現(xiàn)象，即某個元器件正處于積聚發(fā)熱狀態(tài);(3) 電源指示燈閃亮且亮度微弱或不亮;(4) 某個芯片發(fā)熱厲害，溫度很高;必須迅速先將裝置的電源輸入線切斷(如拔去電源插頭)，以免造成更嚴(yán)重的后果，然后再去查找出現(xiàn)此故障的原因。5. 在調(diào)試保護裝置時，如果印制板上的極性電容發(fā)生爆炸，一定要迅速先離開現(xiàn)場，然后迅速切斷裝置的電源輸入線。6. 車間內(nèi)的一些用電設(shè)備發(fā)生故障時，如日光燈等，必須先操作其電源開關(guān)切斷其電源，然后進行維修，禁止在沒有切斷設(shè)備電源的情況下去進行維修，否則容易發(fā)生觸電事

18、故。7. 生產(chǎn)調(diào)試時，如果需要用萬用表測量交流或直流電壓時，一定不要用手去接觸表筆的金屬部分。8. 在調(diào)試保護裝置時，如果將某一通道校驗完畢，必須將電流退去，再去校驗其它通道。如果電流沒有退下去，直接將調(diào)試臺的電流端子接入其它通道，會對人身造成傷害。9. 保護裝置生產(chǎn)裝配完畢之后，將其拿入高溫老化室進行通電老化。將裝置通電，在將裝置電源接插頭同老化室里的接插頭進行接插時，一定要觀察接插頭是否有問題，在確認(rèn)沒有問題后，然后小心進行接插。10. 對于正在高溫老化室通電運行的保護裝置，如果需要將其拿出進行調(diào)試或質(zhì)檢時，一定注意不要碰觸裝置的電源端子。11. 本公司保護裝置的B型、D型殼體，棱角比較鋒

19、利，容易劃傷皮膚。在進行這兩種殼體裝置的裝配時，或者由于工作情況需要拆卸這兩種殼體時，一定要非常小心，注意不要被殼體劃傷皮膚。12. 在生產(chǎn)過程中，如果由于操作不當(dāng)造成短路而停電時，一定要先將漏電斷路的復(fù)位按鈕按下去，然后將電源開關(guān)、漏電斷路器合上去。13. 在使用一些比較鋒利的工具時，如刀片，鋸調(diào)等，一定注意不要劃傷自己或者傷害帶到其他人。二、 設(shè)備安全：1. 在進行焊接時，一定經(jīng)?！氨ｐB(yǎng)”烙鐵頭，如此將會延長烙鐵頭的使用時間，而且也易于焊接。2. 車間內(nèi)的工具，要注意愛惜，輕拿輕放，不能惡意使用工具，造成工具的損壞。3. 車間的所有用電設(shè)備，包括電烙鐵，日光燈，調(diào)壓器，電動螺絲刀，毫秒計等

20、，在每天下班時，如果沒有特殊情況，一律將其電源斷開。4. 調(diào)試臺在不使用時，一定要將調(diào)試臺電源斷開，而且調(diào)試臺所用調(diào)壓器一定將其調(diào)至0V。5. 在調(diào)試保護裝置過程中，持續(xù)加入大電流(超過10A的電流)的時間不能過長，否則滑動變阻器長時間發(fā)熱，導(dǎo)致滑動變阻器燒壞。如果加入40A以上的電流時，電流的持續(xù)時間要更短。6. 保護裝置裝配完畢之后，在接入裝置的電源接線時，一定要看清裝置上的電源端子，一定不能接錯。否則會造成電源的短路或者燒壞裝置內(nèi)部的某些元器件。7. 由于某種原因，需要拆卸印制板上的元器件時，一定不要將焊盤損壞，焊盤一定不能脫離印制板。遇到某些多管腳器件，如繼電器、互感器、運放等，一定要

21、與其他人合作進行拆卸，否則容易造成焊盤的脫落。8. 在調(diào)試臺上調(diào)試或做試驗時，將調(diào)壓器的電壓輸出線(首端套有線夾)夾住所要試驗的電壓輸入端子時，兩線夾一定不能距離太近，否則會造成短路而將調(diào)壓器燒壞。9. 在生產(chǎn)調(diào)試微機電動機綜合保護功能中的低電壓保護時，一定要正確選擇電壓輸入點，必須經(jīng)過56K的電阻加電壓，如果不注意將電壓輸入點接錯，將會燒壞電壓互感器。10. 萬用表使用完畢之后，一定要將其檔位調(diào)至“OFF”檔位。11. 酒精、天那水、洗板水等一些易揮發(fā)的物質(zhì)，使用之后一定要牢記緊蓋瓶蓋。5.電力系統(tǒng)用電安全1. 安全電流安全電流，是人體觸電后最大的擺脫電流。我國一般取30mA(50HZ交流)

22、為安全電流值。但是觸電時間按不超過1s，因此這安全電流值也成為30mA.s。如果通過人體電流不超過30mA.s時，對人身不會有損傷;如果通過人體電流達到50mA.s時，對人就有致命危險。如果通過人體電流達到過100mA.s時，則一般要致人死亡。2. 安全電壓和人體電阻安全電壓，是指不致使人直接致死或致殘的電壓。實際上，從電氣安全的角度來說，安全電壓于人體電阻有關(guān)。從人身安全的角度考慮，人體電阻一般取下限值1700，由于安全電流取30mA，而人體電阻取1700，因此人體允許持續(xù)接觸的安全電壓為50V，這50V(50HZ交流有效值)稱為一般正常環(huán)境條件下允許出現(xiàn)接觸的“安全特低電壓”。6.繼電保護

23、及自動裝置現(xiàn)場安全注意事項1. 在現(xiàn)場工作過程中遇到異常情況(如直流系統(tǒng)接地等)或斷路器跳閘時，不論與本身工作是否有關(guān)，應(yīng)立即停止工作，保持現(xiàn)狀，待找出原因或確定與本工作無關(guān)后，方可繼續(xù)工作。上述異常若為從事現(xiàn)場繼電保護工作的人員造成，應(yīng)立即通知運行人員，以便有效處理。2. 在一次設(shè)備運行而停用部分保護進行工作時，應(yīng)特別注意斷開不經(jīng)連接片的跳、合閘線及與運行設(shè)備安全有關(guān)的連線。3. 在進行試驗接線前，應(yīng)了解試驗電源的容量和接線方式;配備適當(dāng)?shù)娜蹟嗥?，特別要防止總電源熔斷器越級熔斷;試驗用刀閘必須帶罩。禁止從運行設(shè)備上直接取得試驗電壓。在試驗接線工作完畢后，必須經(jīng)第二人檢查，方可通電。4. 在帶電的電流互感器二次回路上工作時應(yīng)采取下列安全措施：1) 嚴(yán)禁將電