变电站综合自动化系统间隔层装置

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1、第二章变电站综合自动化系统间隔层装置第一节间隔层装置简述一、间隔层装置配置间隔层装置是面向电气间隔的配置，即对应于一次系统的每一个电气间隔，分别布置有一个或多个智能电子装置来实现对该间隔的测量、控制、保护及其他任务，这就是间隔层装置。通常把断路器或电气元件(如主变压器、母线等)作为电气间隔划分的依据。一个典型高压变电站内主要包括线路间隔、母联间隔、主变压器问隔、电容(电抗)间隔、站用变压器间隔、母线间隔等。间隔层装置优点:装置故障产生的影响被限定在本间隔范围内，不会波及其他电气间隔；监控对象由整个变电站缩小为

2、某个电气间隔，减小了装置体积的同时也使装置安装方式更加灵活。间隔层装置功能：直接采集和处理现场的原始数据，通过网络传送给站控级后台计算机，同时接收站控层发出的控制操作命令；间隔层也可独立完成对断路器和隔离开关的控制操作。间隔层装置通常安装在各继电器小室。间隔层装置(或称为间隔层单元)即智能电子装置IED，大致可分成以下几类:(1)保护装置。主要完成对该电气间隔设备的保护任务，如输电线路保护装置、变压器保护装置、母线保护装置、断路器保护装置等。有的保护装置除了完成保护功能外，还具有其他功能，如重合闸功能、故障录

3、波及用于切除本线路的低频减载等功能。二、间隔层装置分类(2)测控装置。测控装置，主要完成该电气间隔的电气量的测量、设备控制(包括断路器、隔离开关、接地开关、有载调压变压器分接头调节等)等任务。(3)保护测控综合装置。一般用于中低压(110kV以下)系统中，例如输电线路保护测控装置、变压器后备保护测控装置、电容器保护测控装置等。它们主要用于完成相应的电气间隔中设备的保护、测量及断路器、隔离开关等的控制等，降低了装置成本并减少了二次电缆使用数量。对于高压和超高压间隔，为保证保护功能的可靠性，目前仍采用保护和测控功

4、能各自独立配置的模式。(4)公共间隔层装置。在变电站中有一些公共信号及其测量值，如直流系统故障信号、直流屏交流失压、所用电切换信号、通信电源故障、火灾报瞥动作信号、保安报警信号等。需要一个或几个装置来进行相关信号的采集和处理。(5)自动装置。如备用电源自动投人装置、电压无功控制装置等。(6)操作切换装置以及其他的智能设备和附属设备。随着CPU运算能力和超大规模集成电路制造水平的不断提高，保护和侧控功能相互融合是大势所趋，将来保护测控合一装置也会逐步在高压、超高压电气间隔得到应用。三、间隔层装置箱体保护与测控装

5、置采用机箱式结构，每套装置由一个或几个箱体组成。面板上一般设置有液晶显示器、信号灯、键盘、插座和信号复归按钮等。其中:液晶显示器可以用来显示装置的菜单、电气接线、运行参数、开关状态等信息;信号灯用于发出装置动作、重合闸动作、告警等信号;键盘可以进行参数设定、控制操作、事件查询等操作;信号复归按钮用来复归程序、信号等;面板上的插座是一串行通信接口.用来外接计算机。机箱背面设有接线端子排。用于机箱与外部的连接.例如:交流输入端子、直流电源输人端子、网络接口、状态量输入、控制信号输出等端子。装置的内部是由一个个印制

6、电路板组成的。在装置不带电的情况下，每个印制电路板一般可以插拔，因此把每个印制电路板也称为一个插件。装置内部各插件做成模块化，相互之间通过内部总线连接，实际应用中可以根据其体应用场合的需要增、减模块。同时软件功能也可灵活配置。为保证机械强度，提高电磁屏蔽能力和装置散热效果，保护、测控装置机箱一般都采用金属材质。由于铝合金具有质量轻、机械强度高、热传导效率高、成本低等优点，因此成为制造机箱的首选材料。例如保护、测控装置主要由主CPU模件、模拟量输入模件、开关量输入模件、开关量输出模件、人机接口模件(MMI)、电

7、源模件、母板模件、通信接口模件等组成。四、间隔层装置典型硬件结构(一)主CPU模件一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog、外围支持电路、输入/输出控制电路组成。主要完成数据采集及计算、数据处理、控制命令的接收与执行、逻辑闭锁、GPS对时等。(二)模拟量输入/输出模件来自变电站测控对象的电压、电流信号等是模拟量信号，即随时间连续变化的物理量。微机系统是一种数字电路设备，只能接受数字脉冲信号，所以就需要将这一类模拟信号转换为数字信号。同时。为了实现对变电站的监控，有时还需要输出模拟信号，去驱动模拟

8、调节执行机构工作。这就需要模拟量输出回路。(三)开关量输入/输出模件开关量输入/输出模件由并行口、光电耦合电路及有接点的中间继电器等组成，主要用于人机接口、跳合闸信号、动作信号、告警信号以及闭锁信号等。(四)人机对话接口模件人机对话接口模件主要包括显示、键盘及信号灯、打印、音响或语言告警等，其主要功能用于人机对话。(五)通信模件通信回路的功能主要是完成自动化装置间通信及信息远传调度（或控制）中心。(