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[行业技术文章]WBB-型微机元件保护在变电所的应用
更新时间:2013-02-11 发布:www.1024sj.com


摘要:随着电力系统的飞速成长,微机庇护已获得了越来越普遍的运用,微机庇护在变电所的运用已有几年的历史。文中分析了传统元件庇护的性能与存在的问题,介绍了微机庇护的越性和63kV绥棱变电所在安装调试中碰着的问题及运行中的经验体味,希看以此为系统内更好地运用微机元件庇护有所扶助。

要害词:微机庇护变电所安装调试

63kV绥棱变电所位于绥棱县城北3km处,是绥棱县电网的电源进口,由绥棱甲乙双回输电线路与220kV海伦变相连,是一个区域枢纽变电所。自1984年投进运行至今,由于系统运行时间较长,装备已严重老化,技术性能和靠得住性已没法知足系统稳定和装备平安的要求。经由过程对传统元件庇护的性能分析和新老庇护原理的比力,连系省电力局"九五"双技精神,在对兄弟单元使用微机庇护进行考查调研的根蒂根基上,我们选择了阿城继电器厂生产的WBB-2型微机元件庇护。

1传统元件庇护运用情况和性能分析

传统变电所的元件庇护可以分为感应型、整流型、晶体管型和集成电路型庇护。感应型庇护作为我国早期产物,不管是从庇护原理仍是从装配的调试方面来说,今朝均已属淘汰产物,而整流型、晶体管型和集成电路型庇护今朝在系统内则仍年夜使用。绥棱变原采用的庇护为晶体管庇护,由因而早期生产装备有些易损元件已难以买到,同时管子漂移严重,特征已改变,没法顺应系统平安运行的要求。

1.1技术规范不严谨,许多特征中的技术参数只能是经验数据,并随着时间的推移,元件电性能和磁路导磁性能的变化,庇护技术性能都要发生一定的变化,不仅没法调整而且也无调整的依据。如变压器差动庇护中的制动特征的凹凸变化,往往会造成没法躲过砺磁涌流而误动。

1.2装配调试繁琐,坚苦。这类庇护的许多插件如复闭庇护插件、差动庇护插件等均需要进行10多个特征的调试。过的可变身分不仅与今朝减进增效提高现代化企水平不相顺应,而且也下降了装配的靠得住性,增加了庇护拒动、误动的可能性。

1.3这类庇护的许多插件的执行元件的出口继电器调整极为坚苦。这类继电器属于细密元件一般不答理调整,但在现实的工作中经常会泛起触点动作晦气落、接触不返回、触点距离不合适要求等情况,而新的备品也往往达不到要求,是以不能不进行调整。

1.4这类庇护微电部门抗干扰性较差,插件误动较多,选线时闭锁差,有时泛起开关连跳现象。

2微机元件庇护系统在63kV绥棱变电所中的运用

63kV绥棱变电所WBB-2型监测控制庇护系统采用模块化结构,使用灵活,简单靠得住,易于扩充,硬件和软件全数采用模块化结构,设计和运用十分利便。缓棱变电所自1999年4月投运以来,系统工作稳定靠得住。

2.1系统组成和装备选型

多CPU综合庇护屏用于主变压器庇护(如差动、后备、接地、瓦斯等),63、10kV线路庇护和电容器庇护为多CPU式,每台庇护一个CPU,每台庇护直接作用于出口中心继电器,互不影响,以提高整组的靠得住性。每台庇护由1个主插件(CPU插件,CPU8098),1~3个接口插件(内装变流器、变压器、出口继电器)组成,每面屏多可以装10台庇护。每面屏装设以下装备:

(1)庇护装备5~10台。

(2)治理单元(CPU8098)1台,负责带打印机,对各条线路进行自检,对庇护进行整定和与监控机通讯。

(3)打印机(9针80行)1台。

(4)庇护逆变(DC/AC)电源2台。

(5)辅助(中心、旌旗灯号)继电器若干个,如出口、防跳、位置、旌旗灯号等。

(6)人机接口单一,便携式,插在CPU插件面板上的插座中,可对庇护进行整定及进行传动实验。

(7)电流实验端子和切换片。

绥棱变电所庇护系统由主变压器庇护屏、63kV线路庇护屏、10kV线路庇护屏及电容庇护屏组成。

2.2系统的主要性能

庇护均为单片机庇护,采用的单片型号为INTEL8098。

用键盘(在人机接口或治理单元上)进行各整定值的调整和整定,其整定、校验利便,准确靠得住。

正常时由LED(数字)显示采样值(电流、电压),并可理睬呼唤显示庇护各段整定值,即那时的电流、电压现实有用值与故障前3个周波至后8个周波一段时间的电流、电压波形(数据)。

用人机接口和治理单元可对各庇护进行传动实验。

每种庇护都有自检功能,内部故障时自动显示、打印、报警,治理单元对每种庇护进行传动互检。

平均无故障工作时间MTBF>20000h;

平均故障修复时间MTFR<2h。

2.3系统的基来源根基理

2.3.1硬件组成

本庇护系统由庇护、接口、治理单元及电源组成。每一个庇护单元与响应接口单元组成一种庇护,完成一种庇护功能,每8~10套庇护组成一个系统。每一个系统由8~10套庇护加上治理单元及2台电源组成,每台打印机,装在一面屏上。治理单元经由过程通讯总线与所有庇护单元通讯,以完成定值整定、理睬呼唤显示定值、巡回检测、故障报警、显示采样值。庇护动作后在打印机上打印出动作的庇护种类、段数、整定值、现实采样值、动作时间和故障前后一段时间的电流、电压波形。系统设有在线自动检测功能,在泛起故障时自动闭锁庇护出口并发出灯光和远方旌旗灯号。每种庇护零丁出口,互不影响,任一庇护退出或故障不影响其他庇护工作。治理单元还可以经由过程串行口与监控计较机联网通讯。

(1)接口单元。内装弱电用电流、电压变换器和小型辅助中心继电器,其功能是将输进庇护的电流和电压隔离,变换为弱电电压(正比例于输进电流、电压,峰值小于5V),送进庇护单元。将输进的强电开关旌旗灯号隔离转换成弱电开关旌旗灯号送给庇护单元,并将庇护单元经由过程光电耦合输出的开关旌旗灯号用继电器隔离输出,动作于出口中心继电器实现跳闸、重合闸或旌旗灯号报警。

(2)庇护单元。采用INTEL8098单元机作为CPU,主频达12M,EPROM容为16K,RAM容为8K,用于寄存整定值的EEPROM容为2K,模拟输进通道8路,开关输进2路,开关输出为4路,多达20个中断源,1个串行通讯口,两个16位按时器和1个监视按时器。

本单元模拟输进范围 5V。模拟经由过程多路转换开关后再经整流电路接至8098两个A/D通道。其中1个通道转换正旌旗灯号,另外一个通道转换经过整流的负旌旗灯号,因而将8098的10位A/D转换提高至11位,提高了转换精度。

板上还有故障报警线路,当CPU失效不能自检、自恢复时,硬件线路自动发生报警旌旗灯号并闭锁出口,避免误动作。

(3)治理单元。有键盘和CED显示器组成,具有有串行通讯和打印等功能,所有庇护单元的整定值都可经由过程治理单元用键盘进行整定,各庇护单元的定值也能够经由过程治理单元理睬呼唤显示并打印。任一个庇护单元动作时,治理单元都将庇护单元的旌旗灯号、故障类型、故障时间、故障值和故障前后一段时间共7个周波的波形数据经由过程打印机打印出来。

(4)电源。电源插件输进为直流220V,输出为±5、±12、±24V。每一个电源插件经由过程电源母线向5个庇护单元和响应接口单元供电。一旦其中一个电源插件故障,运行人员可经由过程电源总线联络开关将两个电源母线毗连起来,由一台电源给全数庇护供电。

2.3.2软件组成

软件主要由整定法式、庇护功能法式、串行通讯中断法式与自检法式4部门组成。

整定法式将定值固化在EEPROM中,可由WBB-2治理单元的键盘和LED显示器进行定值整定,也可用插头外接的键盘显示插件进行。

庇护功能法式(中断采样法式)主要完成数据收集、实时计较、故障判定处置与发出动作旌旗灯号。

串行通讯中断法式是响应8098单片机内的串行中断,完成指定功能的。

自检法式包括静态自检和动态自检,含CPU、EPROM、EEPROM的自检。

3WBB-2型微机庇护在63kV绥棱变电所中的调试情况和体现出的点

3.1调试情况

我们在主变压器庇护、线路庇护和电容器庇护的调试时,依照说明书和调试陈述的要求进行了逐项调试。经由过程调试感到这类庇护性能良,动作靠得住;庇护整定利便简单;易于维护和治理。除年夜纲要求外,我们又进行了两项实验。

3.1.1直流电源拉合实验。庇护正常运行时往往会由于直流系统切换或直流故障跳闸而泛起庇护直流断电现象,庇护不因直流短时消失而动作。经直流拉合实验,庇护系统无异常和误动发生。

3.1.2庇护装配的抗干扰实验。集成电路庇护和微机庇护的抗干扰问题一直是一个难题。做实验时在庇护屏四周,划分在屏体门打开和关闭时使用高频对讲机,庇护均未泛起误动及异常,说明庇护抗干扰性能秀。

3.2体现的点

凭据我们对装配的调试情况,将该庇护回纳起来有以下点:

3.2.1该装配采用了许多良的庇护原理和计较方式,年夜年夜提高了庇护性能。经由过程调试我们发现不管是庇护定值仍是庇护特征曲线都很是切确,误差一般在2范围内,甚至不到1。

3.2.2工艺水平高,插件集成化,免维护、免检定,每一个功能模块相对自力

3.2.3有完善的自检功能、在线视功能和自动报警功能,便于实时发现装配故障。

3.2.4系统易于扩充和治理,功能丰硕,便于运行人员掌控。

4竣事语

微机技术在电力系统中已获得越来越普遍的运用,虽然微机庇护还存在一些不足,可是微机庇护是电力系统庇护的成长标的目的,我们要在现实运行中不竭堆集和总结经验,使其为电力系统的平安靠得住稳定经济运行阐扬越来越年夜的作用。

(注:本文获秀论文三等奖)

董永黑龙江省绥棱县电局(152200)

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