间隔层微机自动化装置

第二章变电站综合自动化系统构成原理第一节间隔层微机自动化装置一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法间隔层微机测控保护装置的硬件组成部分模拟量输入/输出系统微型机主系统开关量输入／输出系统人机对话通信接口电源模块硬件组成部分一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法1、模拟量输入/输出系统及测量算法电源板主板（CPU板）模入板（变换器板）输出板①EDCS-6000I型装置后视图（掉后盖板）2、EDCS-7000型（6U）装置背视图工作电源端子1B控制输出端子1A状态量接入端子2A控制输出端子2B直流输入及通信端子3A控制输出端子3B模拟量输入端子4②EDCS-6000I型装置后视图（掉后盖板）1、EDCS-7000型（6U）电源板控制部分电源部分③EDCS-7000板件简介3、EDCS-7000型（6U）主板直流信号输入部分通信及防雷部分控制输出部分装置CPU③EDCS-7000板件简介一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法1、模拟量输入/输出系统及测量算法电压形成回路模拟滤波回路采样保持(S/H)多路转换(MPX)模数转换(A/D)模拟量输入/输出系统组成部分一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法1、模拟量输入/输出系统及测量算法电压、电流变换器EDCS-7000型（6U）模拟量输入板一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法1、模拟量输入/输出系统及测量算法采样保持（S/H）电路作用是在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在模拟一数字转换器进行转换的期间内保持其输出不变。一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法1、模拟量输入/输出系统及测量算法采样保持（S/H）电路一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法1、模拟量输入/输出系统及测量算法模数转换的基本原理框图一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法1、模拟量输入/输出系统及测量算法三位转换器的二分搜索法示意图一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法保护测控装置所需测量参数电压U频率f电流I有功功率P无功功率Q功率因数cosφ一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法①电流、电压的测量算法

测量的电流、电压指的是有效测量值，根据有效值表达式T是工频周期一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法①电流、电压的测量算法当每工频周期采样N点时，上两式的算式为一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法①电流、电压的测量算法当i和u中含有谐波时，根据有效值表达式，测量到的有效值为一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法②P、Q、cosφ的测量算法两表法三表法一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法②P、Q、cosφ的测量算法A、两表法两表法测三相P和三相Q，通常用A相和C相电流，相应的接入AB相和CB相电压。◆P的测量算法一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法②P、Q、cosφ的测量算法A、两表法◆P的测量算法两表法测P、Q的向量关系基本测量回路——两表法一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法②P、Q、cosφ的测量算法A、两表法◆P的测量算法有功功率P为一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法②P、Q、cosφ的测量算法A、两表法◆Q的测量算法将IA、IC向超前方向移90°，得到I΄A、I΄C，于是两表法测得的有功功率为一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法②P、Q、cosφ的测量算法A、两表法◆Q的测量算法将电流IA、IC向滞后方向移3/4周期工频电角度，两表法测得的P值就是Q值，无功功率Q值的计算式为一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法②P、Q、cosφ的测量算法A、两表法◆cosφ的测量算法

P、Q算出后，cosφ的算式为一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法2、模拟量测量算法②P、Q、cosφ的测量算法B、三表法

取三相电流，接入相电压。P、Q的算式分别为基本测量回路——三表法一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、微型机主系统RAMMPUROM或FLASH定时器并行接口串行接口组成一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统-由微型机的并行接口(PIA或PlO)、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成，以完成各种保护的出口跳闸、信号、外部触点输入、人机对话及通信等功能。作用状态量输入部分控制输出部分EDCS-7000型（6U）开入、开出板一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统①开关量输入DI-主要用于识别运行方式、运行条件等，以便控制程序的流程。如重合闸方式、同期方式、收讯状态和定值区号等；而测控装置中的开关量输入则用于遥信采集。开

关

量

输

入

DI一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统①开关量输入DI接点状态(接通或断开)的输入类型：用于人机对话的键盘以及部分切换装置工作方式用的转换开关等从装置外部经端子排引入各种压板、转换开关和断路器、隔离开关辅助接点装在装置面板上一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统

①开关量输入DI

接点状态(接通或断开)的输入类型：防抖动双位置遥信问题一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统①开关量输入DI遥信采集注意的问题：一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统防抖动的解决方案：通常信号量的采集带有滤波回路，或可以在测控装置上进行遥信防抖确认时限的整定设置。遥信软件时序一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统①开关量输入DI双位置遥信：QF合闸位置信号为“主遥信”，跳闸位置信号为“副遥信”，通过这两个遥信状态组合来表示QF的三种状态，即：10——表示断路器在合位；01——表示断路器在分位；00、11——表示断路器处于异常状态；一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统②开关量输出DO开关量输出DO保护测控的跳合闸出口本地和中央信号通信接口打印机接口母线电压测量用电压变换器操作断路器出口用继电器防跳用继电器控制电源和控制回路检测用光隔接信号交换板用插头装置输出板2一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统②开关量输出DO遥控出口电路遥调出口图一、间隔层微机测控保护装置硬件原理及测量算法3、开关量(或数字量)输入／输出系统②开关量输出DO二、间隔层继电保护自动装置及测控装置配置案例1、工程建设规模某35KV变电站新建工程建设规模如下：1）主变压器：终期容量2×10MVA，本期容量为2×10MVA，采用低损耗三相自冷油浸式有载调压变压器，电压等级35/10kV。2）35kV出线：本期2回架空出线，终期2回架空出线，来自110kV变电站，采用单母线分段接线。二、间隔层继电保护自动装置及测控装置配置案例1、工程建设规模某35KV变电站新建工程建设规模如下：3）10kV出线：本期8回出线，终期12回出线，采用单母线分段接线，采用4回架空出线，本期4回电缆出线，终期8回电缆出线。4）无功补偿：每台主变压器10kV侧配置2Mvar无功补偿并联电容器，户外布置，本期总容量为4Mvar，终期总容量为4Mvar。二、间隔层继电保护自动装置及测控装置配置案例2、测控保护配置及选型①配置原则35KV及以下电压等级的电气间隔采用四合一装置：测

量控

制保

护通

信二、间隔层继电保护自动装置及测控装置配置案例2、测控保护配置及选型①配置原则主变压器保护：差动保护温度保护释压保护过负荷本体瓦斯保护有载调压瓦斯保护35kV及10KV侧复合电压闭锁过流保护二、间隔层继电保护自动装置及测控装置配置案例2、测控保护配置及选型①配置原则35KV及以下电压等级的电气间隔采用测量、控制、保护、通信四合一装置；主变压器主要包括差动保护、本体瓦斯保护，有载调压瓦斯保护，释压保护、温度保护、35kV及10KV侧复合电压闭锁过流保护、过负荷