微機綜保在新中心變電所的應用

湯燕

摘要：科技水平的發展，伴隨著計算機技術的廣泛應用，電力遠程監視控制系統在電力行業的深入配置，使電力工作更加智能，操作更加安全可靠。微機綜合保護系統正在廣播電視臺變電所發揮著越來越重要的作用。

關鍵詞：遠程監控；CBZ-8000；事件記錄；高壓安全；可靠

1概述

安徽廣播電視臺中心變電所是省廣電中心的供配電中心，有兩路35KV的專用市電引入，供電設計總容量為40000KVA，供電性質為I級負荷。為了能安全控制35KV的高壓用電，能反應供電系統中工作的電氣元件發生運行故障或是非正常運行等狀態，能夠使斷路器動作跳閘或發出信號，提示故障所在位置，這就需要在供配電系統中設置繼電保護系統。它的基本任務就是遠程控制高壓配電柜，確保人員生命財產安全；并且在故障時跳閘，不正常運行時向控制值班機房發出聲光報警信號。

微機綜合自動化保護系統利用單片機代替機械繼電器，具備快速性、靈敏性和可靠性的特點。它可完全利用和充分發揮計算機的儲能功能和記憶、邏輯判斷力和數據運算等信息處理功能，在應用軟件的支持下，具有良好的分析能力和良好的邏輯判斷能力，抗人為干擾能力強，較人腦可靠性高；可以通過計算機分析實現自動識別故障類別，保證設備的動作特性和功能可以自主選擇，還具有調試方便，具有較強的靈活性。同時，微機綜保還具有相對較完善的通訊功能，便于把采集到的各種信息傳送到后臺，構成綜合的自動化系統，最終達到管理員可在遠方監控機房，實現設備現場無人值班。

2微機綜保系統的設計思路

2.1系統結構

在高壓控制室建立計算機系統監控，高壓測控、保護裝置采用許繼電氣公司生產的CBZ-8000變電站自動化系統，各個測控和信號采集裝置通過屏蔽連接，共同組成變電站綜合自動化系統。

2.2系統配置

1）后臺監控主機

配置一臺配電系統運行工作站，安放在機房。工作站對全所的各種實時數據進行組織管理，承擔全所的實時數據處理、歷史數據記錄和事件順序記錄等任務，對設備運行狀況進行安全監視。系統軟件采用全中文Windows操作平臺，標準SQL數據庫系統。

2）通訊柜

通訊屏由2臺串口通訊服務器GBH830A-354交換機組成。承擔全所的實時數據采集，數據實時處理，設備控制，與運行工作站、調度、繼電保護裝置、自動裝置及間隔層的測控單元進行通信等。

2.3主要硬件設備功能介紹

2.3.1測控裝置

CBZ-8000變電站自動化系統是根據中國電力系統的需求而研制和生產的產品。主要由站控層、間隔層和通訊網絡組成，站控層為變電所值班人員、調度人員提供變電站監視、控制和管理功能，界面友好，便于操作。監控層按照不同的電壓等級、不同的電氣間隔單元、不同的控制對象分散在各個保護裝置中，間隔層設備包括保護裝置、測控裝置、自動裝置、操作切換裝置和附屬設備。

2.3.2圖形組態系統

本圖形系統名稱為AutopVision圖形組態軟件，它是CBZ8000變電站自動化系統后臺監控操作員站重要組成部分。AutopVision圖形組態軟件把圖形的編輯，實時監控緊密地結合在一起，構成了這個裝置使用了現在廣泛應用的電子計算機技術，自動化控制技術，遠程數據通信技術等。包括了對設備的檢測、監控、遠程控制、事件記錄等功能?？梢苑奖愕匕惭b和使用，是構成電力系統綜合自動化系統的理想智能終端裝置。一個通用的基礎組態軟件，因此，它不僅可以應用于監控系統，而且可以運用在于其他需要圖形支持的系統。在運行態主要是簡單的菜單操作方式，這主要考慮到在監控界面操作少，大部分時間都用于顯示監控頁面，一個簡潔的菜單條使用戶能夠有更大的空間顯示監控畫面。

整個系統分為四大部分，包括運行模塊、界面組態模塊、數據維護模塊以及web發布模塊。其中界面模塊和運行模塊是整個系統的主要模塊，他們完成了整個系統的大部分功能。Web發布模塊完成圖形界面、應用系統實時數據及歷史數據的對外發布任務。這個裝置使用了現在廣泛應用的電子計算機技術，自動化控制技術，遠程數據通信技術等。包括了對設備的檢測、監控、遠程控制、事件記錄等功能?？梢苑奖愕匕惭b和使用，是構成電力系統綜合自動化系統的理想智能終端裝置。在電力系統由于我們繪制的一般是電力物理系統的示意圖，而且其中的諸多物理實體的示意圖行業內都有規范，因此面向電力系統應用我們有必要預定義這些圖元來規范最終用戶的使用。這些圖元包括發電機、變壓器、斷路器、開關刀閘、接地、補償裝置及其他符號。

1）CBZ-8000變電站自動化系統測控裝置工作原理

硬件系統見圖1：

WFB-800A微機變壓器保護裝置由交直流變換插件，CPU插件，擴展插件，信號插件，通訊管理插件及穩壓電源插件等構成。主控板插件由微機保護測控裝置、保護裝置插件、保護裝置液晶面板構成。繼電器板插件由分、合繼電器，保持繼電器，信號繼電器等構成。面板按鍵的設計簡潔明了便于操作。

2）裝置的主要保護原理

a.二段定時限過流保護：

在保護壓板投入時，當任一相電流I大于整定值時，保護動作。I>Izdl，保護經過時間T1后動作，跳開斷路器；I>Izd2，保護經過時間T2后動作，跳開斷路器，其保護邏輯見圖2。

b.過負荷保護：

在保護壓板投入時，當任一項電流I大于整定值時，保護動作。I>Iz4，保護經過時間Tzd4后動作，保護出口。保護邏輯見圖3：

2.4微機綜保的軟件功能設計思路

系統結構圖：

3中心變電所微機綜保的功能實現

3.1硬件功能實現

1）中心變電所內CBZ-8000變電站自動化系統微機保護控裝置進行信息采集。運行模塊以圖形化的方式表達被監控設備的信息及狀態，并且在圖形界面上提供觸發點，方便用戶控制操作，另外本模塊提供了豐富的信息提示功能，提示設備狀態或者可控點的操作。在運行模塊，用戶可以實時監測系統裝置及設備信息，通過這些信息判斷其狀態是否正常。按照接線方案，連接好設備，從而實現保護、測量、控制、監視、通訊等多功能于一體。具有高精度測量電流、電壓、功率、功率因數、頻率、零序電流、零序電壓、計算電度等。

2）和一般的監控系統類似，在運行狀態，通過已經定義的動態點和觸發點，接收或讀取外部實時數據，從而達到監測各設備的狀態和進行相關的控制操作功能。這是本系統作為監控系統支持模塊的主要任務。變電所里的各個低壓柜通過監控系統，實現遠程監視，控制，直接接至微機的并行接口（圖5）。如果在初始化時定義圖中可編程的并行口的PA為輸入。則CPU就可以通過軟件查詢，隨時查詢外部接點K的狀態信息。

3.2軟件功能實現

1）主監控顯示功能

INT-SCADA監控系統能對變電所運行狀態進行24小時監視，包括電流，電壓等。根據中心高壓配電一次系統圖繪制出監控顯示圖（圖6、圖7），圖中可顯示：主線線路電壓，各個分線路電壓，主線路電流和個分線路電流，功率等。

在重要的播出工藝電源都設置了監控點，監控系統可以顯示電流、電壓和功率，讓值班人員可以實時了解各重要負荷的運行情況。此監控系統還可以對監控對象進行電源開關的分合閘操作。對變壓器有載調壓，電容器投切，保護信號復歸，電壓切換，設備運行檢修等。

2）報表、曲線記錄打印功能

此監控系統可以接收智能單元所提供的數據，存儲數據，并可按一定的格式打印各種報表，歷史記錄數據內容，各種負荷曲線等事項。由于一幅畫面可能往往對應于具體的物理單元，為了保證信息的完整性或統一管理，用戶可能希望一幅畫面能夠容納下所有的信息，而一幅畫面能夠同時顯示的信息是有限的，這種情況下用戶就可以使用圖層來控制信息的分層顯示。

另外圖層控制的意義還在于以下幾點：一是信息按某種約定如重要程度分層顯示；二是用戶編輯時可以分層編輯畫面，簡化了編輯工作。使設備管理和值班的人員可輕松設計出各種規格的、滿足電力系統要求的報表。

3）報警顯示功能

設備正常運行時可以停留在任何界面，但當設備發生報警時，此系統都會跳出當前的界面，把正在發生的報警顯示出來，如果接通了音響設備，還伴有語音提示、報警警鈴，這時候，值班人員如果不在監控設備上確認報警事件，那報警的聲響會一直不停，同時顯示器上的提示會不停的閃爍。報警顯示按級別不同，顯示為紅色和黃色；報警分先后，顯示也是按時間先后順序對排隊，并且所有報警信息都保存在事件記錄中，作為對該報警的事后分析和檢查依據。

4）事件信息功能

綜保系統另一個重要功能是，能顯示和記錄變電站中所有動作事件。事件包括：設備發生過的報警信號；設備進行的合閘、分閘操作；設備的通訊狀況，設備的運行狀況；設備的整定更改和數據讀取等。主控軟件內設有事件的記錄和查看，可通過檢索日期查看保存在數據庫中的事件記錄。列表中列出查詢到的所有記錄的事件，不同類型的事件表示以不同的顏色顯示，方便操作人員快速找到報警還是故障，或是運行操作。

4微機綜保系統在中心變電所的應用

中心變電所微機綜保已經安全運行了近4年時間，在這4年時間里發揮了明顯的效果。

1）過去設備需要定期的巡檢，定期對繼電保護需要整定，我們的檢修人員不管什么天氣情況都要到現場進行，現在我們的檢修人員只要通過計算機，遠程控制監控設備，可以對設備快速進行巡檢，在技術上比較數據，很容易就能對照出不一樣的歷史數據，發現問題，及時通知檢修人員立即解決。

2）在突發事件和有計劃的停電、送電過程中，遠程遙控操作不僅增加了操作的安全性，同時操作出現的誤動作和不動作現象幾乎沒有出現過。有效地提高了單位供電安全的可靠性，降低了操作人員現場操作可能出現的各種危險事件。

3）工作人員可以在值班機房，通過計算機操作界面顯示的運行狀態，及時掌握各設備的負載電壓、實時電流、功率補償等情況，做到人在機房，仍然能全局在胸。

4）值班人員還可以根據計算機發出的報警和故障信號，及時查看報警情況，合理處理緊急問題；或根據故障報告情況跟維護人員聯系，及時對設備故障進行維修。

以上是微機綜合保護在中心變電所運行過程中的幾例具體實例。充分體現了它的快速性、靈敏性和可靠性的特點，通過數據的及時傳輸，故障類型的準確判斷，大大減輕維護和值班人員的工作量。工作人員可以通過計算機提示的信息，及時處置各種故障，提升了中心變電所的事故處置能力，從而提高了廣電中心安全供電的可靠性。

5結束語

科技水平的發展，計算機技術的廣泛應用，在經過近4年的實踐檢驗，微機綜合保護系統在安徽廣播電視電力管理使用中愈發顯示出它不可缺少的價值。