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数字化张家界电力变压器自动化系统的结构

作者:张家界电力变压器厂  发布日期:2019-11-12  


  在张家界电力变压器自动化领域中,智能化电气的发展,特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备(shèbèi)的出现,张家界电力变压器自动化技术进入了数字化的新阶段。在高压和超高压张家界电力变压器中,保护装置(device)、测控装置、故障(fault)录波及其他自动装置的I/O单元,如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将割列出来作为智能化一次设备的一部分。反言之,智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置、测控等装置的I/O部分;而在中低压张家界电力变压器则将保护、监控装置小型化、紧凑化,完整地安装在开关柜上,实现了张家界电力变压器机电一体化设计(Design)。
  数字化张家界电力变压器自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备(shèbèi)和网络化的二次设备;在逻辑(Logic)结构上可分为三个层次,根据IEC6185A通信协议草案定义,这三个层次分别称为 ;过程层 ;、 ;间隔层 ;、 ;站控层 ;。
  1、过程层
  过程层是一次设备与二次设备的结合面,或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类:(1)电力运行实时的电气量检测;(2)运行设备的状态参数(parameter)检测;(3)操作控制执行与驱动。
  (1)电力运行的实时电气量检测。试验张家界电力变压器采用单框芯式铁芯结构。初级绕组绕在铁芯上,高压绕组在外,这种同轴布置减少了漏磁通,因而增大了绕组间的耦合。
  与传统的功能一样,主要是电流(Electron flow)、电压、相位以及谐波分量的检测(jiǎn cè),张家界电力变压器综合测试台符合主要是对张家界电力变压器,张家界电力变压器的空载、负载特性进行试验,也可对被试张家界电力变压器进行倍频感应及工频耐压试验。高压试验张家界电力变压器特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。其他电气量如有功、无功、电能量可通过间隔层的设备(shèbèi)运算得出。与常规方式相比所不同的是传统的电磁式电流互感器、电压互感器被光电电流互感器、光电电压互感器取代;采集传统模拟量被直接采集数字量所取代,这样做的优点是抗干扰性能(xìng néng)强,绝缘和抗饱和特性好,开关装置实现了小型化、紧凑化。
  (2)运行设备的状态参数在线检测与统计。
  张家界电力变压器需要进行状态参数检测(jiǎn cè)的设备主要有张家界电力变压器、断路器、刀闸、母线、电容器、电抗器以及直流电源(power supply)系统。在线检测的网站内容主要有温度(temperature)、压力(pressure)、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据(data)。
  (3)操作(operate)控制的执行与驱动(Driver)。
  操作控制的执行与驱动包括张家界电力变压器分接头调节控制,电容、电抗器投切控制,断路器(circuit-breaker)、刀闸合分控制,直流电源充放电控制。试验张家界电力变压器采用单框芯式铁芯结构。初级绕组绕在铁芯上,高压绕组在外,这种同轴布置减少了漏磁通,因而增大了绕组间的耦合。过程(process)层的控制执行与驱动大部分是被动的,即按上层控制指令而动作,比如接到间隔层保护装置的跳闸指令、电压无功控制的投切命令、对断路器的遥控开合命令等。在执行控制命令时具有智能性,能判别命令的真伪及其合理性,还能对即将进行的动作精度进行控制,能使断路器定相合闸,选相分闸,在选定的相角下实现断路器的关合和开断,要求操作时间限制在规定的参数内。又例如对真空开关的同步操作要求能做到开关触头在零电压时关合,在零电流时分断等。
  2、间隔层
  间隔层设备的主要功能是:(1)汇总本间隔过程层实时数据(data)信息;(2)实施对一次设备保护控制(control)功能;(3)实施本间隔操作闭锁功能;(4)实施操作同期及其他控制功能;(5)对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制;(6)承上启下的通信功能,即同时高速完成与过程层及站控层的网络(Network)通信功能。必要时,上下网络接口具备双口全双工方式,以提高信息通道的冗余度,保证网络通信的可靠性。
  3、站控层
  站控层的主要任务是:(1)通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;(2)按既定规约将有关数据信息送向调度或控制(control)中心;(3)接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;(4)具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;(5)具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警,甚至图像,声音等多媒体功能;(6)具有对间隔层、过程层诸设备(shèbèi)的在线维护(Maintain)、在线组态,在线修改参数的功能;(7)具有(或备有)张家界电力变压器故障(fault)自动分析(Analyse)和操作培训(作用:知识传递、技能传递、标准传递)功能。

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