PCS2000系列微機變電站綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)說明書

1、.NARI集團 PCS-2000系列技術(shù)闡明書南京西格曼自動化實業(yè) PAGE ：.；PAGE 10第一章系統(tǒng)概述PCS-2000型分層分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)是在總結(jié)以往勝利投運200多個變電站的5000多個單元設(shè)備的根底上，汲取國內(nèi)外微機維護和綜合自動化技術(shù)之長，開發(fā)的新一代高性價比的變電站綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)安照分層、分布式控制系統(tǒng)的設(shè)計原那么，符合國際電工委員會IEC/TC-57電力系統(tǒng)控制與通訊技術(shù)委員會對變電站監(jiān)控系統(tǒng)的分層建議，符合我國無人值班變電站設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T5103-1999和變電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范要求。PCS-2000型分層分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)廣泛適用于11

2、0Kv及以下電壓等級變電站的新建及改造工程。11 PCS-2000系統(tǒng)的分層、分布、分散式構(gòu)造如下：分層：該系統(tǒng)分成兩層：間隔層和站控層。層與層之間相對獨立，經(jīng)過具有冗余構(gòu)造的前置層設(shè)備銜接通訊。間隔層設(shè)備包括維護設(shè)備、數(shù)據(jù)采集、控制設(shè)備及指示/顯示部分等。PCS-2000系統(tǒng)的間隔層由獨立的維護測控單元安裝組成，經(jīng)過CAN網(wǎng)絡互聯(lián)，并與站控層通訊。PCS-2000系統(tǒng)的站控層由站級計算機構(gòu)成，也可由多機組成網(wǎng)絡，站控層經(jīng)過通訊管理機與間隔層通訊，實現(xiàn)站級協(xié)調(diào)、優(yōu)化控制和當?shù)乇O(jiān)控功能；同時實現(xiàn)與遠方調(diào)度中心的通訊。 由于采用了先進的當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)，取代了模擬控制屏，使一切操作更平安、可靠。同時也

3、取消了中央信號控制屏，在相應單元安裝上加上相應開關(guān)的就地操作和位置指示信號，作為開關(guān)后備操作與監(jiān)視。 分布：PCS-2000的間隔層以站內(nèi)一次設(shè)備如一臺主變或一條線路間隔為對象，面向?qū)ο?，綜合分析變電站對信息的采集控制要求，分布式配置小型化、高可靠性的微機維護測控單元安裝。各間隔單元完全獨立，經(jīng)過先進的CAN網(wǎng)絡互聯(lián)。在功能分配上，凡可以在本間隔單元就地完成的功能，不依賴通訊網(wǎng)。由于采用維護、測控一體化、小型化設(shè)計，屏柜的數(shù)量較傳統(tǒng)設(shè)計大為減少。 分散：PCS-2000系統(tǒng)對35KV及以下電壓等級的二次維護和監(jiān)控單元設(shè)備，可選擇就地分散安裝在開關(guān)柜上，做到地理位置上的分散。對于無人值班的35K

4、V及以下變電站，根據(jù)用戶的需求，站控層的設(shè)備也可移到調(diào)度中心或集控站，變電站內(nèi)不設(shè)當?shù)乇O(jiān)控而只留接口，當維護人員進入變電站時，運用便攜機即可替代后臺機。這樣的分層、分布和分散式系統(tǒng)與集中式系統(tǒng)相此，具有明顯優(yōu)點：提高了系統(tǒng)可靠性，任一部分設(shè)備有缺點時，只影響部分；站內(nèi)減少了大量二次電纜和屏柜，節(jié)省了投資，也簡化了施工與維護；提高了系統(tǒng)可擴展性和靈敏性，既適用于新建變電站，也適用于老站改造；運轉(zhuǎn)維護方便，為變電站的現(xiàn)代化、無人值班管理提供了必要條件。1.2 PCS-2000系統(tǒng)中的維護與監(jiān)控 由于繼電維護的特殊重要性，綜合自動化系統(tǒng)絕不降低維護的可靠性，在PCS-2000系統(tǒng)中根據(jù)繼電維護設(shè)計原

5、那么的要求，保證了繼電維護功能的獨立性： 1繼電維護以被維護的一次設(shè)備為對象，分別獨立設(shè)置，直接由相關(guān)的維護CT與PT輸入電氣量，動作后由接點輸出，直接作用于相應斷路器的跳閘線圈。 2繼電維護絕不依賴通訊網(wǎng)，只是在維護動作后經(jīng)過通訊網(wǎng)向站控中心報告動作信息。 3對于110KV以下的設(shè)備，維護與測控功能綜合于一個單元機箱內(nèi)，稱為維護測控單元，但不會因此而降低維護安裝的可靠性：維護功能與測控功能軟件相互獨立，或硬、軟件均相互獨立2C系列，單元安裝內(nèi)沒有添加維護安裝硬件的復雜性，并經(jīng)過站內(nèi)通訊網(wǎng)供監(jiān)控和運動運用。這樣絕不影響維護的速動性。2C系列設(shè)備的維護功能那么由獨立的公用CPU完成。維護的電流量

6、接維護CT，丈量用電流量接儀表CT，維護和丈量各具獨立的交流采樣回路，既保證了維護所要求的抗飽和性能，又滿足了丈量精度要求；遙信和遙控的執(zhí)行元件也在相應的單元安裝中裝設(shè)；維護出口與遙控出口分別有獨立地繼電器輸出，保證絕對的可靠。 中、低壓系統(tǒng)的維護和測控的綜合是當今計算機技術(shù)開展的典例。由一個維護測控單元獨立完成一個間隔的維護、丈量、信號、控制等全部功能是國內(nèi)外各大繼電維護制造商在90年代后期推出的新一代中、低壓系統(tǒng)維護、測控一體化產(chǎn)品，也是變電站綜合自動化系統(tǒng)的開展方向。 4在110KV以上高壓和超高壓系統(tǒng)中，維護和測控安裝機箱獨立配置，以更符合“冗余要求。也就是采用高壓線路成套微機維護安裝

7、，再配以單獨的測控單元。1.3 PCS-2000系統(tǒng)的可靠性PCS-2000綜合自動化系統(tǒng)及各單元維護測控安裝在設(shè)計上采用了多項新技術(shù)，符合國標GB14285-93繼電維護和平安自動安裝技術(shù)規(guī)程以及有關(guān)反事故措施技術(shù)要求，并以可靠、適用、簡單、價廉為目的。 1系統(tǒng)構(gòu)造上采用面向?qū)ο箝g隔的分層分布式構(gòu)造，這是提高全站任務可靠性的重要要素。任一部分的缺點只影響部分，即使發(fā)生了站內(nèi)通訊網(wǎng)完全癱瘓情況，各間隔仍能正常任務，保證延續(xù)可靠的平安運轉(zhuǎn)：繼電維護及自動安裝的功能完全獨立于通訊網(wǎng)，獨立地監(jiān)護電網(wǎng)的平安運轉(zhuǎn)。各維護測控單元安裝均有大屏幕漢字液晶顯示，不延續(xù)顯示維護運轉(zhuǎn)工況、丈量電流、電壓等數(shù)值，保

8、證了通訊網(wǎng)中斷或后臺計算機“死機的情況下，運轉(zhuǎn)人員依然可監(jiān)視。保管了簡易的強電控制功能。在各個單元就每個斷路器設(shè)置了對應的“分、“合操作開關(guān)和遠方/就地操作轉(zhuǎn)換，作為后備操作或檢修操作手段，保證了在通訊網(wǎng)癱瘓甚至后臺計算機“死機的情況下，運轉(zhuǎn)人員依然可操作；同時保證了本級操作時，其他級操作處于閉鎖形狀，符合分層操作控制的要求。保管了強電中央事故和告警接點，啟動事故音響和預告音響，保證了通訊網(wǎng)中斷或后臺計算機“死機的情況下發(fā)生缺點時運轉(zhuǎn)人員依然能聽到音響信號。 因此，即使在計算機系統(tǒng)徹底癱瘓時，仍可以經(jīng)過單元安裝實現(xiàn)就地人工操作和監(jiān)視聽。 2 引進了國際先進的德國Bosch公司CAN現(xiàn)場測控總線

9、作為站內(nèi)通訊網(wǎng)。該網(wǎng)絡技術(shù)曾經(jīng)以其高度可靠、運用方便而著稱，具有很高的抗干擾性能，在強電磁干擾、惡劣條件下能可靠任務。 3 構(gòu)成分布式系統(tǒng)的維護、測控單元安裝的CPU主板采用ALL IN ONE 設(shè)計原那么，并采取了隔離、軟硬件濾波、看門狗電路、抗干擾編碼、智能診斷、各種開放、閉鎖控制電路、抗震動、抗干擾的新型構(gòu)造設(shè)計等多種軟硬件方面的措施，提高了單元安裝的整體可靠性，進一步保證了全系統(tǒng)的可靠。即使系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生硬件損壞或軟件缺點時，也保證不會出現(xiàn)控制命令誤出口問題。1.4 PCS-2000系統(tǒng)的靈敏性 PCS-2000變電站綜合自動化系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮姆謱臃植际綐?gòu)造設(shè)計，決議了系統(tǒng)控制方便、靈敏

10、、極大地方便了變電站的擴建和改造。 PCS-2000系統(tǒng)設(shè)計了系列化的單元測控安裝、微機維護安裝和一體化的維護測控安裝。對于任何具有不同規(guī)模、不同一次接線、不同要求的變電站均可實現(xiàn)綜合自動化，可以方便的運用這些面向?qū)ο笤O(shè)計的單元安裝，把它們象“搭積木一樣配置在一根雙絞線構(gòu)成的CAN網(wǎng)絡上，并可以根據(jù)一次系統(tǒng)的變化，恣意增、減或改動系統(tǒng)中的單元安裝到達改造和擴建的目的。1.5 PCS-2000系統(tǒng)的開放性PCS-2000系統(tǒng)提供了多種網(wǎng)絡接口和規(guī)約轉(zhuǎn)換安裝，如CAN、RS232、RS422、RS485等，可將其他單位提供的各種智能安裝接入本系統(tǒng)，如數(shù)字式電度表、微機智能直流屏等。1.6 PCS-

11、2000系統(tǒng)的通訊網(wǎng)站內(nèi)通訊網(wǎng)是銜接間隔層每一個面向?qū)ο螵毩⒃O(shè)置的智能單元安裝的網(wǎng)絡，并向上與站控層的計算機組成使系統(tǒng)協(xié)同任務的有機整體。1.6.1 先進的網(wǎng)絡技術(shù)CANBUS網(wǎng)絡 PCS-2000系統(tǒng)采用國際先進的CANController Area Network現(xiàn)場總線技術(shù)，它是德國Bosch公司為分布式系統(tǒng)在強電磁干擾、惡劣任務條件下能可靠任務而開發(fā)的網(wǎng)絡技術(shù)，是一種支持分布式和實時控制的串行通訊網(wǎng)絡，具有很高的實時處置才干，與以住Bitbus或RS485等通訊網(wǎng)相比具有許多優(yōu)點：網(wǎng)上任一節(jié)點可在任一時辰向其他接點發(fā)信，而不分主從，實現(xiàn)真正的多主式系統(tǒng)；采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當兩個

12、節(jié)點同時向網(wǎng)上發(fā)信時，優(yōu)先級別低的信息自動停發(fā)，而不影響優(yōu)先級別高的信文發(fā)送。保證在網(wǎng)絡負載很重時，不會導至網(wǎng)絡癱瘓；CAN節(jié)點在嚴重錯誤情況下，具有自動封鎖總線的功能，使總線上其他節(jié)點不受影響；通訊速率可達1Mbps，通訊間隔 可達10KM；可支持110個節(jié)點，2032種數(shù)據(jù)幀；通訊介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖。CAN網(wǎng)在通訊上的總體優(yōu)勢使得它在中、低壓系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛運用，也可用于220KV變電站的間隔層網(wǎng)絡站控層用以太網(wǎng)。1.6.2 通訊介質(zhì)CAN網(wǎng)的通訊介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖，也可以采用光纖和雙絞線混合的方式，如：在相距較遠的間隔單元之間設(shè)光纜，而在光纜銜接

13、的兩端范圍，再用雙絞線連成總線網(wǎng)，這樣既利用光纖不怕干擾的優(yōu)點，用作遠間隔 傳輸，又利用雙絞線容易銜接的優(yōu)點，既濟經(jīng)又可靠。1.7 PCS-2000的系統(tǒng)構(gòu)造PCS-2000按分層分布式構(gòu)造設(shè)計，變電站層為站級計算機，實現(xiàn)當?shù)乇O(jiān)控主站和遠動主站等功能，間隔層以間隔為對象，按回路表達功能，維護、測控功能單元化。一個微機維護、測控單元實現(xiàn)對一個變壓器、電容器或一回線路的維護和控制。這樣一個變電站的維護、控制系統(tǒng)便由假設(shè)干個線路維護測控單元，假設(shè)干個電容器維護測控單元，一個或數(shù)個變壓器維護、測控單元組成。這樣的設(shè)計的系統(tǒng)，運轉(zhuǎn)和維護都非常方便、靈敏。系統(tǒng)構(gòu)造表示圖如圖1-7-1所示： 以太網(wǎng)或其他網(wǎng)

14、絡 MODEM當?shù)乇O(jiān)控 調(diào)度中心/集控中心 其他設(shè)備模擬屏電度采集直流電源接地選線缺點錄波微機五防通訊管理機GPSCAN BUS公共測控單元備用電源自投單元電壓無功投切單元后備維護測控單元差動維護單元測控單元線路維護測控單元電容維護測控單元圖1-7-1 PCS-2000型微機變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)造表示圖第二章技術(shù)參數(shù)及產(chǎn)品分類2.1 技術(shù)參數(shù)：2.1.1 額定參數(shù)1 額定直流電壓 220V或110V訂貨注明2 額定交流數(shù)據(jù)A相電壓 100/3 VB線路抽取電壓100V或100/3 VC交流電流 5A或1A訂貨注明 D額定頻率 50Hz3 功率耗費 A直流回路 不大于30W B交流額定電壓值1

15、00V時交流電壓回路 不大于0.3VA/相 交流額定電壓值100/3 V時交流電壓回路 不大于0.1VA/相 C交流電流5A時交流電流回路 不大于0.3VA/相 交流電流1A時交流電流回路 不大于0.1VA/相4 接點容量 A信號回路接點載流容量 5A B電壓切換回路接點載流容量 5A C信號回路接點斷弧容量 60VA直流220V D電壓切換回路接點斷弧容量 60VA直流220V5 跳合閘電流自順應于各種跳、合閘電流回路，不需改換繼電器，不需跳線2.1.2 主要技術(shù)性能1 采樣回路準確任務范圍 維護：電流 0.2In-20In小接地選線零序電流為0.051.0A 電壓 1V-120V(后備維護

16、的零序過壓為1V200V) 丈量：電流 0.1In-1.2In 電壓 1V-120V 2 丈量模擬量精度 電流、電壓 0.3%(不含主CT、PT誤差) 功率 0.5% 頻率 0.01Hz 功率因數(shù) 0.013 維護模擬量精度 電流、電壓綜合誤差 3% 頻率誤差 0.02HZ 4 過載才干： 交流回路 接受15倍額定電流，沖擊間 隔2分鐘，沖擊繼續(xù)5秒 交流電壓回路 2倍額定電壓延續(xù)任務 直流電源回路 70%-130%額定電壓延續(xù)任務5 整組動作時間包括繼電器固有時間 不大于30毫秒速斷，2Iset6 允許任務環(huán)境 監(jiān)控系統(tǒng) -4-50 繼電維護 運轉(zhuǎn)溫度-5-45 極根任務溫度-25-55 相

17、對濕度 95% 大氣壓力 86-106Kpa 2.1.3 絕緣性能31 絕緣電阻 安裝的帶電部分和非帶電部分及外殼之間以及電氣上無聯(lián)絡的各電路之間用開路電壓500V的兆歐表丈量其絕緣電阻，正常實驗大氣條件下，各等級的回路絕緣電阻不小于100兆歐。32 介質(zhì)強度 在正常實驗大氣條件下，安裝能接受頻率為50HZ，電壓為2000V歷時1分鐘的工頻耐壓實驗而無擊穿閃絡景象。實驗過程中，任一被試回路施加電壓時其他回路等電位互銜接地。33 沖擊電壓 在正常實驗大氣條件下，安裝的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出接點回路對地以及回路之間，能接受1.2/50s的規(guī)范雷電波的短時沖擊電壓實驗，開路實驗電壓為500

18、0V。34 耐濕熱性能 安裝能接受GB7261第21章規(guī)定的濕熱實驗。最高實驗溫度+55度、最大濕度為95%，實驗時間為48小時，每一周期歷時24小時的交變濕熱實驗，在實驗終了前兩小時內(nèi)根據(jù)3.1條的要求丈量各導電電路對外露非帶電金屬部分及外殼之間、電氣上不聯(lián)絡的各回路之間的絕緣電阻不小于1.5兆歐。介質(zhì)耐壓強度不低于3.2條規(guī)定的介質(zhì)強度實驗電壓幅值的75%。2.1.4 電磁兼容性能41 靜電放電抗干擾度 經(jīng)過GB/T17626.2-1998規(guī)范、靜電放電抗干擾3級實驗。42 射頻電磁輻射抗干擾度 經(jīng)過GB/T17626.3-1998規(guī)范、射頻電磁輻射電抗干擾3級實驗。43 快速瞬變脈沖群抗

19、干擾度 經(jīng)過GB/T17626.4-1998規(guī)范、電快速瞬變脈沖群抗干擾3級實驗44 浪涌沖擊抗干擾度 經(jīng)過GB/T17626.5-1998規(guī)范、浪涌沖擊抗干擾3級實驗45 射頻場感應的傳導騷擾度 經(jīng)過GB/T17626.6-1998規(guī)范、射頻場感應的傳導騷擾度3級實驗46 工頻磁場抗干擾度 經(jīng)過GB/T17626.8-1998規(guī)范、工頻磁場抗干擾度5級實驗2.1.5 機械性能51 振動 經(jīng)過GB/T7261中16.3規(guī)定的嚴酷等級為I級的振動才干實驗。52 沖擊 經(jīng)過GB/T7261中17.5規(guī)定的嚴酷等級為I級的沖擊才干實驗。53 碰撞 經(jīng)過GB/T7261中18章規(guī)定的嚴酷等級為I級的碰撞實驗。216 安裝面板和反面端子表示圖NARI 南京西格曼自動化圖21單元機箱正面布置圖 圖22單元機箱反面端子排布置圖如圖：機箱正面為液晶顯示屏。任務指示燈和操作鍵盤。機箱反面為輸入輸出端子排。2.2產(chǎn)品分類： 1.線路維護測控單元：PCS-2611 A.二相式線路維護測控單元：PCS-2611A B.三相式線路維護測控單元：PCS-2611B2. 分段維護測控單元：PCS-2612 A.二相式分段維護測控單元：PCS-2612AB.三相式分段維護測控單元：PCS-2612B3. 短線路差動維護測控單元：PCS-26134.電容器維護測控單元：PCS-2620 A.