間隔層微機自動化裝置

第二章變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理第一節(jié)間隔層微機自動化裝置一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法間隔層微機測控保護裝置的硬件組成部分模擬量輸入/輸出系統(tǒng)微型機主系統(tǒng)開關(guān)量輸入／輸出系統(tǒng)人機對話通信接口電源模塊硬件組成部分一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法1、模擬量輸入/輸出系統(tǒng)及測量算法電源板主板（CPU板）模入板（變換器板）輸出板①EDCS-6000I型裝置后視圖（掉后蓋板）2、EDCS-7000型（6U）裝置背視圖工作電源端子1B控制輸出端子1A狀態(tài)量接入端子2A控制輸出端子2B直流輸入及通信端子3A控制輸出端子3B模擬量輸入端子4②EDCS-6000I型裝置后視圖（掉后蓋板）1、EDCS-7000型（6U）電源板控制部分電源部分③EDCS-7000板件簡介3、EDCS-7000型（6U）主板直流信號輸入部分通信及防雷部分控制輸出部分裝置CPU③EDCS-7000板件簡介一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法1、模擬量輸入/輸出系統(tǒng)及測量算法電壓形成回路模擬濾波回路采樣保持(S/H)多路轉(zhuǎn)換(MPX)模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)模擬量輸入/輸出系統(tǒng)組成部分一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法1、模擬量輸入/輸出系統(tǒng)及測量算法電壓、電流變換器EDCS-7000型（6U）模擬量輸入板一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法1、模擬量輸入/輸出系統(tǒng)及測量算法采樣保持（S/H）電路作用是在一個極短的時間內(nèi)測量模擬輸入量在該時刻的瞬時值，并在模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換的期間內(nèi)保持其輸出不變。一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法1、模擬量輸入/輸出系統(tǒng)及測量算法采樣保持（S/H）電路一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法1、模擬量輸入/輸出系統(tǒng)及測量算法模數(shù)轉(zhuǎn)換的基本原理框圖一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法1、模擬量輸入/輸出系統(tǒng)及測量算法三位轉(zhuǎn)換器的二分搜索法示意圖一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法保護測控裝置所需測量參數(shù)電壓U頻率f電流I有功功率P無功功率Q功率因數(shù)cosφ一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法①電流、電壓的測量算法

測量的電流、電壓指的是有效測量值，根據(jù)有效值表達式T是工頻周期一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法①電流、電壓的測量算法當(dāng)每工頻周期采樣N點時，上兩式的算式為一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法①電流、電壓的測量算法當(dāng)i和u中含有諧波時，根據(jù)有效值表達式，測量到的有效值為一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法②P、Q、cosφ的測量算法兩表法三表法一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法②P、Q、cosφ的測量算法A、兩表法兩表法測三相P和三相Q，通常用A相和C相電流，相應(yīng)的接入AB相和CB相電壓。◆P的測量算法一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法②P、Q、cosφ的測量算法A、兩表法◆P的測量算法兩表法測P、Q的向量關(guān)系基本測量回路——兩表法一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法②P、Q、cosφ的測量算法A、兩表法◆P的測量算法有功功率P為一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法②P、Q、cosφ的測量算法A、兩表法◆Q的測量算法將IA、IC向超前方向移90°，得到I?A、I?C，于是兩表法測得的有功功率為一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法②P、Q、cosφ的測量算法A、兩表法◆Q的測量算法將電流IA、IC向滯后方向移3/4周期工頻電角度，兩表法測得的P值就是Q值，無功功率Q值的計算式為一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法②P、Q、cosφ的測量算法A、兩表法◆cosφ的測量算法

P、Q算出后，cosφ的算式為一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法2、模擬量測量算法②P、Q、cosφ的測量算法B、三表法

取三相電流，接入相電壓。P、Q的算式分別為基本測量回路——三表法一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、微型機主系統(tǒng)RAMMPUROM或FLASH定時器并行接口串行接口組成一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)-由微型機的并行接口(PIA或PlO)、光電隔離器件及有觸點的中間繼電器等組成，以完成各種保護的出口跳閘、信號、外部觸點輸入、人機對話及通信等功能。作用狀態(tài)量輸入部分控制輸出部分EDCS-7000型（6U）開入、開出板一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)①開關(guān)量輸入DI-主要用于識別運行方式、運行條件等，以便控制程序的流程。如重合閘方式、同期方式、收訊狀態(tài)和定值區(qū)號等；而測控裝置中的開關(guān)量輸入則用于遙信采集。開

關(guān)

量

輸

入

DI一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)①開關(guān)量輸入DI接點狀態(tài)(接通或斷開)的輸入類型：用于人機對話的鍵盤以及部分切換裝置工作方式用的轉(zhuǎn)換開關(guān)等從裝置外部經(jīng)端子排引入各種壓板、轉(zhuǎn)換開關(guān)和斷路器、隔離開關(guān)輔助接點裝在裝置面板上一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)

①開關(guān)量輸入DI

接點狀態(tài)(接通或斷開)的輸入類型：防抖動雙位置遙信問題一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)①開關(guān)量輸入DI遙信采集注意的問題：一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)防抖動的解決方案：通常信號量的采集帶有濾波回路，或可以在測控裝置上進行遙信防抖確認時限的整定設(shè)置。遙信軟件時序一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)①開關(guān)量輸入DI雙位置遙信：QF合閘位置信號為“主遙信”，跳閘位置信號為“副遙信”，通過這兩個遙信狀態(tài)組合來表示QF的三種狀態(tài)，即：10——表示斷路器在合位；01——表示斷路器在分位；00、11——表示斷路器處于異常狀態(tài)；一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)②開關(guān)量輸出DO開關(guān)量輸出DO保護測控的跳合閘出口本地和中央信號通信接口打印機接口母線電壓測量用電壓變換器操作斷路器出口用繼電器防跳用繼電器控制電源和控制回路檢測用光隔接信號交換板用插頭裝置輸出板2一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)②開關(guān)量輸出DO遙控出口電路遙調(diào)出口圖一、間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入／輸出系統(tǒng)②開關(guān)量輸出DO二、間隔層繼電保護自動裝置及測控裝置配置案例1、工程建設(shè)規(guī)模某35KV變電站新建工程建設(shè)規(guī)模如下：1）主變壓器：終期容量2×10MVA，本期容量為2×10MVA，采用低損耗三相自冷油浸式有載調(diào)壓變壓器，電壓等級35/10kV。2）35kV出線：本期2回架空出線，終期2回架空出線，來自110kV變電站，采用單母線分段接線。二、間隔層繼電保護自動裝置及測控裝置配置案例1、工程建設(shè)規(guī)模某35KV變電站新建工程建設(shè)規(guī)模如下：3）10kV出線：本期8回出線，終期12回出線，采用單母線分段接線，采用4回架空出線，本期4回電纜出線，終期8回電纜出線。4）無功補償：每臺主變壓器10kV側(cè)配置2Mvar無功補償并聯(lián)電容器，戶外布置，本期總?cè)萘繛?Mvar，終期總?cè)萘繛?Mvar。二、間隔層繼電保護自動裝置及測控裝置配置案例2、測控保護配置及選型①配置原則35KV及以下電壓等級的電氣間隔采用四合一裝置：測

量控

制保

護通

信二、間隔層繼電保護自動裝置及測控裝置配置案例2、測控保護配置及選型①配置原則主變壓器保護：差動保護溫度保護釋壓保護過負荷本體瓦斯保護有載調(diào)壓瓦斯保護35kV及10KV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護二、間隔層繼電保護自動裝置及測控裝置配置案例2、測控保護配置及選型①配置原則35KV及以下電壓等級的電氣間隔采用測量、控制、保護、通信四合一裝置；主變壓器主要包括差動保護、本體瓦斯保護，有載調(diào)壓瓦斯保護，釋壓保護、溫度保護、35kV及10KV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護、過負荷