智能变电站辅助系统综合监控平台解决方案

1、智能变电站辅助系统综合监控平台解决方案一、简介智能变电站辅助系统综合监控平台是把原有变电站相对独立的各个辅助子系统进行了有效地整合，在一体化综合监控平台上完成了多个系统的权限统一控制、资源统一共享、数据统一管理。实现了多系统的统一管理和联动。智能变电站辅助监控系统配备温湿度传感器、水浸探测器、红外感应器等仪器，通过网络接入，应用视频监控、安全警卫报警、门禁监控、环境监控、灯光控制和火灾报警等系统组成工作站，将传感器、控制器、设备和人相联，具有智能化识别、灯光控制、远程监控、环境监测等功能。二、适用范围1、可广泛应用于各电压等级变电站/所、换流站、开闭站/所、配电站/所等场所。2、可满足以下环境

2、要求：（1）海拔高度：5000；（2）环境温度：-35+55（户外），-25+40（户内）；（3）相对湿度：5%95%；（4）抗震能力：地面水平加速度 0.30，垂直加速度 0.15同时作用，安全系数不小于1.6；（5）电磁干扰能力：产品通过EMC 级检测3、系统主要角色和用例角色名称主要用例描述系统管理员1、数据服务和平台配置，包括：用户权限管理区域设置系统参数维护站端设备的添加和配置管理开关量输入和输出设置告警联动策略设置其他决策人员数据查询监控调阅巡检任务制定自定义的其他管理功能运维人员数据查询监控调阅告警信息处理巡检任务执行报表处理三、系统组成 智能变电站辅助系统综合监控平台遵循智能变

3、电站一体化监控系统功能规范进行设计，系统采用IEC61850标准统一建模。该系统除了强调各个子系统之间的信息共享和信息互动之外，还支持分层、分区的分布式结构及多级系统构建，同时可实现与智能变电站一体化监控系统的信息交互，可随时满足智能变电站对辅助生产系统提出的新需求。 智能变电站辅助系统综合监控平台可接入视频监控系统、安全防范系统、环境监控系统、智能门禁系统、火灾自动报警系统、设备温度监测系统等辅助生产系统，各子系统的规模及设备数量可灵活配置，根据实际情况该平台同时可接入其他的第三方系统或自动化设备。 智能变电站辅助系统综合监控平台主要由系统后台主机、传输设备、辅助控制主机及各类辅助生产子系统

4、组成。整个系统以后台主机为核心，完成对各类子系统的高度整合。在维持现有各子系统相对独立运行和自动闭环控制的前提下，后台主机保持与各子系统通信，通过各子系统实现对变电站现场各种生产信息的采集、处理、监控等功能。 智能变电站辅助监控系统以标准的IEC61850协议上传一体化监控系统，所有生产辅助信息可通过以太网通道或2M通道上传主站系统。 物联网智能主机是针对各种辅助生产设备的监测、控制而设计的一款产品。他通过TCP/IP网络接入系统后台主机，可远程采集各种设备的状态、告警信息及实时数据，并可对现场设备进行远程控制。辅助控制主机提供4路RS485接口、1个以太网接口、24路开关量输入接口、24路开

5、关量输出接口、6路模拟量接口。可接入安全防范系统、环境监控系统、火灾自动报警系统等系统或设备。辅助控制主机可通过网络进行远程参数配置、远程管理及远程固件升级。辅助控制主机能够脱机运行，在网络断线、服务器故障等情况下依然能够实现正常运行、联动报警、设备控制以及记录存储等。四、产品功能1、智能辅助系统以“智能控制”为核心，对全站主要电气设备、关键设备 安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视和智能控制，以满足电力系统安全生产的要求。 2、系统以网络通信（IEC61850协议）为核心，完成站端音视频、环境数据、火灾报警信息、SF6、门禁以及防盗报警等数据的采集和监控，并远传到监控中心或调度中心。 3

6、、系统把视频、门禁、环境、SF6、火灾消防、防盗报警等所有监控量 在监控系统主界面进行一体化显示和控制，而不是分系统孤立显示和控制。系统监控提供电子地图监控和图表监控两种监控模式，电子地图可以实现省、市以及变电站的分级分层显示。4、所有站端设备能够脱机运行，在网络断线、服务器故障等情况下站端设备依然能够实现正常运行、联动报警、设备控制以及记录存储等。5、站端设备全部采用嵌入式设备作为主机，不允许采用工控机、服务器以及个人电脑等作为主机。站端可放置电脑作为客户端，但客户端电脑关闭时不得对系统运行产生任何影响。 6、系统可以设置系统内的八大子系统之间进行联动；还可以和站内自动化系统进行联动，包括现

7、场设备操作联动视频、综合自动化系统告警联动门禁视频等。并可以根据变电站现场需求，完成自动的闭环控制和告警，如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭排水系统等。 7、系统所有操作以及报警确认，都保留详细的日志并生成相应报表。功能类别功能名称功能描述环境数据采集温度监测1、监测采集数据，并将数据上传到系统平台湿度监测气体监测水位监测设备联动控制空调1、根据设定的数据阀值，自动控制设备。2、根据采集到的监测数据，联动设备。风机除湿机水泵灯光视频和音频监控视频监控现场音视频监控音频监控远程巡检巡检路径1、设定巡检设备点，形成巡检路线2、展示设备数据，巡检人员操作确认，形成记录巡检记录设

8、备信息管理用户管理系统日志备份恢复设备列表 视频展示 告警功能 系统配置数据库管理数据库设置和管理设备信息管理现场设备信息的设置和管理用户管理用户权限管理系统日志系统日志记录备份恢复系统数据备份和恢复设备列表设备列表用于查看各设备终端采集数据状态，以及视频预览，提供系统总体状态及告警信息视频展示多画面全屏预览多个画面全屏预览，可设置自动切换告警功能短信/语音告警异常数据短信告警告警记录告警事件记录五、主要核心技术与系统优势1.智能识别算法及预警技术基于模糊逻辑、神经网络和进化计算等理论与方法，结合鲁棒控制、自适应控制、变结构控制等现代控制理论，我公司联合中国科大研发了智能识别和控制算法。通过对

9、前端各种传感器数据的集中采集分析，能够在站端实现消防、安防、电缆火灾、配电、变压器、仪表等设备的预警，实现对变电站、基站等场所的监测、预警和自动控制，大大降低人为因素带来的损失。2.iBS智能软件总线技术独创的iBS软件智能总线技术把各个进程之间的通信协议标准化、规范化，可以实现进程间每秒可达数万次的服务调用，适合用于大型系统内部的消息总线，是巨量级的并发量的技术保证。3.嵌入式组件架构技术优良的跨平台嵌入式组件架构技术，支持多种操作系统和CPU平台；划分组件，面向接口开发，提高开发效率；组件重用，实现积木式的系统开发方法；提供各种强大的子系统，以不断丰富产品特性；支持RPC，可以实现分布式应

10、用。4.IEC61850标准通讯规约转换技术：目前已成功与南瑞、南自、许继、四方、长园深瑞等二次厂家系统实现互联互通。5、增强性UIP协议栈和以太网模块存储器管理技术，保证了其代码的通用性和结构的稳定性，并具有抗网络风暴的功能。设备可以提供两个网络接口，实现不同网络分区的通信功能，保障系统的安全性。6、系统兼容性优势：通过超过六百个智能变电站的成功案例，已经兼容全部电力协议和大部分行业内主流产品协议。项目兼容协议及品牌电力标准协议IEC61850、CDT、DNP3.0、IEC103/IEC104、国网A/B接口视频设备协议海康、大华、科达、安讯士、南自、天地伟业等消防厂家协议海湾、依爱、赋安、

11、互易、利达华信、TX3607、安吉斯、NOTIFIER、泛海三江、泰和安等空调英维克、HCX-CS221T、CPT2020、格力多联机空调等电子围栏上海优周，广拓G5T7，深圳兰星等无线电缆测温国瑞电子、屹高电气以及昆仑海岸等厂家电池探测冠军、艾默生等UPS以及艾默生电池组其它V8智能温控、欧齐智能温控、AC86电量仪等更多设备兼容持续开发中.7、物联网智能主机的高集成度和脱机式独立工作优势：电科恒钛HT500系列，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。8、集中监控和统一调度优势：

12、统一界面下视频、门禁、环境、SF6、火灾消防、安全防范所有状态的监控。统一的设备配置管理、故障调度 附录资料：不需要的可以自行删除 电机绕组的绕制与嵌线项目二 电机绕组的绕制与嵌线实现目标通过对电机绕组的绕制和嵌线拆除，进一步了解电机的基本结构与原理，掌握绕制嵌线步骤、工艺规范及注意事项，学会正确的使用专业工具。主要内容1.定子绕组展开图的绘制。2.绕组的绕制。3.绕组的嵌放和接线。教学方法1、项目引导法2、启发式教学3、现场教学实施场景实训室、多媒体教室教学工具PPT、三相异步电动机、绕线嵌线工具总学时12应知绕组展开图原理、步骤和方法；嵌线的工艺方法。应会1.绕组的绕制；2.绕组展开图的绘

13、制；3.应用专用工具嵌线。项目评价总结能否正确绘制绕组展开图，能否绕制绕组，能否熟练嵌线项目实施过程设计项目导入从上一节的内容可以看出电机绕组的绕制和嵌线都是按照一定的规律排布和设置的。定子绕组的这种绕制和嵌线方法能够有利于电动机内部产生旋转磁场，提出问题，学生思考：绕组的绕制和嵌放是按照什么规律设置的？我们是否可以重新绕制定子绕组并嵌放到电动机内部呢？从而引入本节内容。项目实施1绕线专用工具介绍（实物展示、PPT演示、视频） (1)绕线机。在工厂中绕制线圈都采用专用的大型绕线机。对于普通小型电机的绕组，可用小型手摇绕线机。 (2)绕线模。绕制线圈必须在绕线模上进行，绕线模一般用质地较硬的木质

14、材料或硬塑料制成，不易破裂和变形。 (3)划线板。由竹子或硬质塑料等制成，如图3-6所示，划线端呈鸭嘴形或匕首形，划线板要光滑，厚薄适中，要求能划入槽内23处。 (4)压线板。一般用黄铜或低碳钢制成，形状如图37所示，当嵌完每槽导线后，就利用压线板将蓬松的导线压实，使竹签能顺利打入槽内。 2定子绕组展开图的绘制(PPT演示、模型展示、挂图) 现以4极24槽单层绕组的三相笼式异步电机为例来说明定子绕组展开图的绘制过程。什么是展开图呢?设想用纸做一个圆筒来表示定子的内圆，用画在圆筒内表面上的相互平行的直线表示定子槽内的线圈边，用数字标明槽的号数，如图38(a)所示。然后，沿1号槽与最末一个槽之问的

15、点划线剪开，如图38(b)所示。展开后就得到如图38(c)所示的平面图，把线圈和它们的连接方法画在这个平面图上，就是展开图。 (1)定子绕组展开图的绘制步骤。 画槽标号。在纸上等距离地把所修电动机的定子槽画成平行线。因电动机定子为24槽，故画24根平行线代表槽数，并标明每个槽的序号，如图3-9(a)所示。 定极距(分极性)。从第一槽的前半槽起，至最末一槽的后半槽画长线，线的长度代表电动机的总电角度。再按电动机的磁极数来等分，每一等份代表一个极距，相当于180。电角度，然后依次标出极性。极性的排列为N、S、N、S，如图3-9(b)所示。 标电流方向。按照同一极性下导线的电流方向相同，不同极性下导

16、线的电流方向相反的原则画出电流方向。在图3-9(b)中设N极下各线圈边的电流方向都向上，则S极下各线圈边的电流方向都向下。分相带。将每一极划分为3等份，即60度相带，在图3-9(b)中每一相占两槽；假如第l槽为u相的首端，则l、2、7、8、13、14、19、20槽均属于u相。V相首端应与u相首端相差120。电角度，即5、6、11、17、18、23、24槽均属V相，其他槽属于w相。最后在每一个三等份(即60度相带)上依次重复地标出相序号u、V、w。 分别连接各相绕组。按照采用的绕组类型及线圈节距，安置和连接每相线圈组。在上图中，先将u相的两个线圈顺着电流方向连接成线圈组，再依照电流方向将U相各线

17、圈连起来组成u相绕组，如图3-9(c)所示。根据三相间隔120电角度的原则，U相、V相和W相绕组的首端应依次各移过l20电角度，即移过一个极距的23；如u相首端是从第一槽开始，那么，v相的首端就从第5槽开始，w相的首端就从第9槽开始，再按上述方法将V相和w相的各线圈组串接起来，组成V相和W相绕组，这样就构成了一个完整的三相定子绕组展开图，如图3-9(d)所示。图中所示为24槽4极的定子绕组展开图，其极距P为： P=Q2P=244=6(槽) 相应的电度角为180O；U、V相问间隔l20电角度；每极下相占60O相带。 用上述方法画出的各相绕组在定子槽中的位置和所占的槽数清晰明了，可以清楚地看出各相

18、绕组的连接方式和端部接线的方法，因此展开图是嵌线的重要依据。掌握上述的基本概述及绘制步骤后，就可以着手画展开图了。画展开图时，最好用3种不同颜色的笔来画，这样就能更清楚、更容易地区别各相绕组定子槽内的分布情况、安置位置以及连接方法。(2)绕组的连接方法。三相24槽4极电机的单链绕组有短节距和全节距之分。图310为单层链式短节距绕组展开图。画图时先将u相绕组画出，U相绕组的有效边分别安置在线槽l6、712、1318、1924之中，然后再将各线圈连接起来，如图311所示。可以设定任意一个线槽为U相的首端。 图310三相24槽4极电动机的单链(短节距)绕组展开图 同理，W相和V相绕组的安置和连接方法

19、与u相是一样的，只不过w和V相绕组的首端相对第一相绕组的首端依次移过l20的电角度，即移过一个极距的23。如果u相绕组的首端U1从第6号线槽引出，移过一个极距的23，也就是4槽(623)。因此，w相绕组的首端W1应从第2号线槽内引出，V相绕组的首端V1应从第l0号线槽内引出。注意w相绕组的各线圈的连接方向应与另外两相绕组相反，这样可使三相绕组的6根首尾端引出线比较集中，便于和电动机接线板连接。 线圈与线圈的连接方法有反串联和顺串联两种。当每相绕组中线圈组的数目等于电动机磁极数时，每相绕组中各线圈之问的连接次序就是首端接首端，尾端接尾端，即反串联；当每相绕组中线圈组的数目等于电动机磁极数的一半时

20、，每相绕组中各线圈之间的连接次序是首端接尾端，即顺串联。这两种方法是绝大多数电动机同一相绕组中各线圈组问的连接规律。 图312为单层链式全节距绕组展开图。图中每两只线圈连绕成一个线圈组，每相共有两个线圈组，正好等于电动机磁极数的一半，因而绕组的连接为顺串联。这个规律对于任何类型的绕组、不同槽数与极数的电动机都是适用的。 图312三相24槽4极电动机的单链绕组(全节距)展开图3绕组的绕制方法（互动方法、学生参与，现场教学） (1)绕线模尺寸的确定。在线圈嵌线过程中，有时线圈嵌不下去，或嵌完后难以整形；线圈端部凸出，盖不上端盖，即便勉强盖上也会使导线与端盖相碰触而发生接地短路故障。这些都是因为绕线

21、模的尺寸不合适造成的。绕线模的尺寸选得太小会造成嵌线困难；太大又会浪费导线，使导线难以整形且绕组电阻和端部漏抗都增大，影响了电动机的电气性能。因此，绕线模尺寸必须合适。 选择绕线模的方法：在拆线时应保留一个完整的旧线圈，作为选用新绕组的尺寸依据。新线圈尺寸可直接从旧线圈上测量得出。然后用一段导线按已决定的节距在定子上先测量一下，试做一个绕线模模型来决定绕线模尺寸。端部不要太长或太短，以方便嵌线为宜。 (2)绕线注意事项。 新绕组所用导线的粗细、绕制匝数以及导线面积，应按原绕组的数据选择。 检查一下导线有无掉漆的地方，如有，需涂绝缘漆，晾干后才可绕线。 绕线前，将绕线模正确地安装在绕线机上，用螺

22、钉拧紧，导线放在绕线架上，将线圈始端留出的线头缠在绕线模的小钉上。 摇动手柄，从左向右开始绕线。在绕线的过程中，导线在绕线模中要排列整齐、均匀、不得交叉或打结，并随时注意导线的质量，如果绝缘有损坏应及时修复。 若在绕线过程中发生断线，可在绕完后再焊接接头，但必须把焊接点留在线圈的端接部分，而不准留在槽内，因为在嵌线时槽内部分的导线要承受机械力，容易被损坏。 将扎线放入绕线模的扎线口中，绕到规定匝数时，将线圈从绕线槽上取下，逐一清数线圈匝数，不够的添上，多余的拆下，再用线绳扎好。然后按规定长度留出接线头，剪断导线，从绕线模上取下即可。 采用连绕的方法可减少绕组间的接头。把几个同样的绕线紧固在绕线

23、机上，绕法同上，绕完一把用线绳扎好一把，直到全部完成。按次序把线圈从绕线模上取下，整齐地放在搁线架上，以免碰破导线绝缘层或把线圈搞脏、搞乱，影响线圈质量。 绕线机长时间使用后，齿轮啮合不好，标度不准，一般不用于连绕；用于单把绕线时也应即时校正，绕后清数，确保匝数的准确性。4嵌线的基本方法（互动方法、学生参与，现场教学） (1)绝缘材料的裁制。为了保证电动机的质量，新绕组的绝缘必须与原绕组的绝缘相同。小型电动机定子绕组的绝缘，一般用两层0.12mm厚的电缆纸，中间隔一层玻璃(丝)漆布或黄蜡绸。绝缘纸外端部最好用双层，以增加强度。槽绝缘的宽度以放到槽口下角为宜，下线时另用引槽纸，如图313所示。

24、如果是双层绕组，则上下层之间的绝缘一定要垫好，层间绝缘宽度为槽中间宽度的1.7倍，使上下层导线在槽内的有效边严格分开。为了方便，不用引槽纸也可以，只要将绝缘纸每边高出铁心内径2530mm即可，如图314所示。我们用0.2mm厚的绝缘纸（复合纸）长度=槽长+52=90+10=100mm，宽度=槽深22=1522=60mm。 图3-13伸出槽外的绝缘 图3-14绝缘的大小线圈端部的相间绝缘可根据线圈节距的大小来裁制，保持相间绝缘良好。(2)嵌线方法。单链短节距绕组的嵌线的方法(线圈展开图参见图310)。 a先将第一个线圈的一个有效边嵌入槽6中，线圈的另一个有效边暂时还不能嵌入1槽中。因为线圈的另一

25、个有效边要等到线圈十一和十二的一个有效边分别嵌入槽2、槽4中之后，才能嵌到槽l中去。为了防止未嵌入槽内的线圈边和铁心角相磨破坏导线绝缘层，要在导线的下面垫上一块牛皮纸或绝缘纸。嵌线示意图如图3-15所示。 空一槽暂暂时不嵌入槽内 时不嵌线 第l号线槽 第3号线槽 （a） （b） 图315三相24槽4极电动机的单链绕组嵌线程序示意图 b空一个槽(7号槽)暂时不下线，再将第二个线圈的一个有效边嵌入槽8中。同样，线圈二的另一个有效边要等线圈十二的一个有效边嵌入槽4以后才能嵌入槽3中，如图315(a)所示。然后，再空一个槽(9号槽)暂不嵌线，将线圈三的一个有效边嵌入槽l0中。这时，由于第一、二线圈的有

26、效边已嵌入槽6和槽8中去了，所以，第三个线圈的另一个有效边就可以嵌入槽5中。接下来的嵌法和第三个线圈一样，依次类推，直到全部线圈的有效边都嵌入槽中后，才能将开始嵌线的线圈一和线圈二的另一个有效边分别嵌入槽1和槽3中去，如图315(b)所示。 单链全节距绕组的嵌线方法(线圈展开图参见图312)。全节距线圈的嵌线方法和上面介绍的嵌线方法基本相同，不同的是每两只线圈连绕一起作为一个线圈组。所以在嵌线时要将第一组的两只线圈的有效边分别嵌入槽7和槽8中，第一组线圈的另外两只有效边暂时不嵌入槽l和槽2中；然后，空两个槽(9、10)不嵌线；再嵌另一组的两只线圈的有效边(4个有效边都可以嵌入槽ll、12及5、

27、6内)；然后，再空两个槽(13、14)不嵌线，再将另一组的两只线圈的有效边嵌入槽15、16及9、10中；依次类推，将全部线圈的有效边都嵌入槽内，最后将第一组线圈的两个有效边嵌入槽l、2中。 (3)嵌线的主要工艺要求。嵌线是电机装配中的主要环节，必须按特定的工艺要求进行。 嵌线。嵌线前，应先把绕好线圈的引线理直，并套上黄蜡管，将引槽纸放入槽内，但绝缘纸要高于槽口2530mm，在槽外部分张开。为了加强槽口两端绝缘及机械强度，绝缘纸两端伸出部分应折叠成双层，两端应伸出铁心1Omm左右。然后，将线圈的宽度稍微压缩，使其便于放入定子槽内。 嵌线时，最好在线圈上涂些蜡，这样有利于嵌线。然后，用手将导线的一边疏散开，用手指将导线捻成一个扁片，从定子槽的左端轻轻顺入绝缘纸中，再顺势将导线轻轻地从槽口左端拉入槽内。在导线的另一边与铁心之间垫一张牛皮纸，防止线圈未嵌入的有效边与定子铁心摩擦，划破导线绝缘层。若一次拉入有困难，可将槽外的导线理好放平，再用划线板把导线一根一根地划入槽内，如图316所示。 嵌线时要细心。嵌好一个线圈后要检查一下，看其位置是否正确，然后，再嵌下一个线圈。导线要放在绝缘纸内，若把导线放在绝缘纸与定子槽的中问，将会造成线圈接地或短路。注意，不能过于用力把线圈的两端向下按，以免定子槽的端口将导线绝缘层划破。 压导线。嵌完线圈，如槽内导线太满，可用压线板沿定子槽来回地压几