变电站安全预警系统

变电站安全预警系统变电站安全预警系统 1 概述概述 1 1 意义 随着电力系统体制改革的深入 电力系统普遍开展了 减人 增效 提高供电水平和供电质量 创一流企业 的工作 无 论是减人增效还是创一流企业 变电站都涉及了一个核心任务 变电站应实现无人值守 这样 变电站必须解决以下几个问题 如何保证设备运行的可靠性问题 如何解决变电站无人值守后的安全管理问题 如何实现无人值守变电站的远程监视问题 各种电压等级的变电站在运行过程中 现场安全成了十分 突出的问题 特别是火灾 烟雾 非正常进入 电缆沟进水 小动物侵入电缆沟等关系到变电站安全运行的监控问题 靠操 作队人员的正常巡视难以实现 必须建立一个安全稳定的运行 环境 对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的 因素如 设备异常 火灾 水灾 过热 绝缘状况 局部放电 等实现在线检测 使故障信息能够早期发现并得到及时处理 使成立后的操作队运行人员实时掌握设备运行工况 解决操作 队巡视周期内的监控空白 加强对变电设备的监控 无人值守变电站安全预警系统就是针对当前情况而开发的 一整套使变电站安全运行的综合系统 该系统把监控对象落实 到每一监护设备 由微机综合自动化系统负责电网的安全运行 变电站安全预警系统负责监视变电站的安全运行及环境状况 实时监测变电站的运行环境 对变电站各种设备的运行状态及 影响变电站安全运行的因素如 环境温度 湿度 设备异常 火灾 水灾 过热 绝缘状况 局部放电等实现在线监测 当 有异常情况发生时 终端装置采集到该实时信息后 立即记下 此信息 进行校对 分析 处理 当确认为报警信号时 以声 和光的方式发出预警信息和报警信号 使故障信息能够早期发 现并得到及时处理 能够给变电站的运行提供真正的安全保障 变电站安装 quot 变电站安全预警系统 后 有效的实现了 将事故后报警改为事故前预警 将正常的 3 4 天一次的巡视变为 24 小时实时监控 将运行人员的现场目测巡视检查变为自动化监视 将分散的巡视检查变为集中监控 减轻了操作队人员 车辆来回奔波的辛苦 解决了变电站 尤其是无人值守变电站变电设备安全运行如何实现可控 在控 的问题 从而使变电站完全具备了无人值守的要求 操作队成 为了真正意义上的监控中心 1 2 系统组成 变电站安全预警系统 由变电站安全预警终端 变电站安 全预警主站 包括服务器 安全预警系统显示屏 组成 安全 预警终端主要完成实时数据的采集 判断和处理 将处理结果 由通信网络发送至变电站运行监控中心 或变电站操作队 安全预警终端应安装在变电站中 安全预警服务器对安全预警 终端上传的数据进行处理 如果出现报警故障 则要求安全预 警终端和安全预警服务器都要进行报警 安全预警服务器还要 能记录报警类型和时间 以便查询 分析 能与运行工作站 调度 自动装置等进行通信 安全预警服务器可安装在调度所 操作队等处 其数据应在整个电力部门通信网络内共享 安全 预警系统显示屏主要完成故障显示 可声光报警 使运行监控 人员能够非常明显的看到事故发生地点及类型 变电站安全预警系统 结构非常灵活 安全预警系统可以 独立组成系统 也可以和电网调度自动化 scada 系统集成 或者和远程监控系统集成 其系统结构图如图 1 所示 4 1 调度中心到操作队数据传输方式可以为以太网 tcp ip 协议或 rs232 转发 2 从终端到调度中心的传输通道可以是 光纤 载波通 道 专线 3 变电站安全预警终端 可以通过 rs232 接口单独使用 可以与变电站的 rtu 配合使用 与 rtu 集中组屏 将报警信号 通过 rtu 转发给调度主站 实施报警 这样可不占用信号传输 通道 2 无人值守变电站安全预警主站无人值守变电站安全预警主站 yj2000 2 1 体系结构 4 无人值守变电站安全预警主站系统 yj2000 是基于客户机 服务器体系结构的开放式系统 服务器系统的基本任务是数据 维护和数据处理 并响应客户机的请求向客户机传送格式化的 数据信息 客户机系统则负责提供用户界面 如图形 声音 动画等 yj2000 的服务器是功能服务器 不同于传统的文件服 务器 在功能服务器上可同时运行各种功能软件 服务器系统 和客户机系统可以运行在各自的硬件平台上 也可以运行在同 一台机器上 服务器和客户机通过网络进行数据交换 2 2 硬件平台 无人值守变电站安全预警系统主站系统在硬件上应由服务 器 前置机 客户机 通道柜 大屏幕显示屏组成 服务器是 yj2000 安全预警主站系统的核心 前置机完成系 统和现场数据的接口任务 系统其他各种工作站均是客户机 根据需要可以配备多台 系统服务器可选用一般微机或专用服务器 cpu 为 pentium iii 450 mhz 以上 内存不少于 64 m 最好 128m 硬盘 4 3 gb 以上 系统客户机 可选用能运行 windows nt 或 win95 98 的微机或者 risc 工程工作站 推荐选配 100 mhz 以 上 cpu 内存不少于 32 m 硬盘 1 2 gb 以上 2 3 软件平台 yj2000 安全预警主站系统以 windows nt 操作系统作为网 络运行平台 以商用数据库系统作为系统的数据库平台 理论 上 用户可以选择使用 ms sql server sybase oracle foxpro 等任何一种数据库系统 但是从性能价格比和易维护性等多种 因素综合考虑 推荐使用 ms sql server version 7 0 以上版本 系统服务器应安装 ms sql server 数据库管理系统 2 4 系统软件主要功能 数据采集与处理 语音报警 推画面报警 报警信息记录 实时画面显示 历史记录查询 数据库分权限管理 与 scada ems 等接口功能 3 安全预警终端安全预警终端 3 1 原理框图 2 3 2 功能与指标 数据采集和处理功能 遥测量采集 yc 室内温 湿度 电缆温度等 遥信量采集 yx 非法入院 非法入室 门 禁 电缆沟小动物入侵 电缆沟进水 烟雾 明火 空调异常 报警等 检测功能 空调运行状态 设备绝缘在线监测 设备运行 状态监测等 报警功能 超限报警 异常报警 报警方式 声 光 语 音 历史记录存储 预警功能 模糊智能判断 多重报警 消除误报 故障定位功能 可对各种故障进行定位 控制输出 可控制报警音箱和警示灯电源 探测器直流电 源 交流接触器电源 开关量输入 2 路 模拟量输入 4 路 开关量输出 3 路 通信 3 个 rs232 口 1 个 rs485 口 波特率 600 4800 bit s 可选 通信规约 部颁 cdt 通道 电力载波 光纤 电缆等 温度测量范围 25 80 湿度测量范围 10 99 非法入院探测器最大探测距离 30 60 90m 三种选择 非法入室探测器最大探测距离 10 m 视角 110 啊 26 埃幻 骰鹛讲馄魈讲饩嗬耄 10 m 火焰高度 7 cm 探测角度 120 埃谎涛硖讲馄鞅 龋 3 4 减光度 水位探测器报警 高度 50 mm 测量精度 温度 1 湿度 10 事件分辩率 30 ms 遥测刷新率 3 s 3 3 模拟量采集 yc 将传感器输出的信号经过滤波 采样保持 多路开关选择 通道 信号放大后采集 再进行数字滤波 通过查表后 算出 测量值 进行上传或显示 测量电路如图 3 所示 3 4 遥信测量 yx yx 输入采用光电耦合芯片进行隔离 以免外部干扰的串入 原理如图 4 所示 外部 yx 输入需要一对常开或常闭的开关辅助空接点 无人 值守变电站安全预警终端装置提供 12 v 隔离供电电源 cpu 对 yx 的扫描时间为 150 ms 并加有软件去抖动算法 3 5 遥控或空接点输出 yk 有两种功能 一是遥控或控制警示灯 排气扇 3 6 串口通 讯 1 3 波特率 600 1200 2400 4800 可选择 数据格式 数据位 8 位 起始位 1 位 停止位 1 位 无校 验 二进制码 串行口按部颁 cdt 规约发送遥信 遥测数据 16 进制 每秒钟发送一次报文 定义如下 3 6 1 遥信 遥信内容包括非法入院 非法入室 烟雾 火灾 水灾 空调等 若有其他内容 另行说明 其中 eb90eb90eb90 为同步 头 71f4 为控制字 详细说明如下 0ebh 90h 0ebh 90h 0ebh 90h 71h 0f4h 01h 00h 01h bch 码 0f0h data1 data2 data3 data4 bch 码 data 的 bit7 bit0 为报警位 0 表示正常 1 表示报警 3 6 2 遥测 遥测内容包括温度测量和湿度测量 若有其他测量 另行 说明 eb90eb90eb90 为同步头 7161 为控制字 现举一帧 报文详细说明如下 0ebh 90h 0ebh 90h 0ebh 90h 71h 61h 02h 00h 01h bch 码 00h dl1 dh1 dl2 dh2 bch 码 01h dl3 dh3 dl4 dh4 bch 码 其中 00 01 为发送序号 dn 为数据 它由 dl 和 dh 两 部分组成 dl1 室外温度低 8 位 dh1 室外温度高 8 位 dl2 室内温度低 8 位 dh2 室内温度高 8 位 dl3 室外湿度低 8 位 dh3 室外湿度高 8 位 dl4 室内湿度低 8 位 dh4 室内湿度高 8 位 4 结束语结束语 目前 我国的变电站安全预警系统仍处于起始阶段 但各 电力企业都