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《微机集散监测系统 电工电能新技术 1999 01.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、研究简报330kV封闭式组合电器局部放电微机集散监测系统黄瑜珑 刘卫东 钱家骊(清华大学电机系,北京 100084)【摘要】本集散系统是为安康水电站330千伏变电站封闭式组合电器(GIS)局部放电(PD)的监测研制开发的。该系统已正常运行半年。系统具有自校验,数据采集、处理,数据通信等功能。模拟信号在现场完成AöD转换,再以数字信号方式送到位于控制室的主计算机。由于在RS2485总线上加入了光电隔离电路,主计算机和各个数据采集单元电气上完全隔离。系统具有较高的抗干扰能力和可靠性。【关键词】封闭式组合电器,局部放电,集散监测系统,MCS280c196单片机,RS
2、2485总线1 引 言分封闭式组合电器(GIS)具有占地小,运行可靠性高等突出优点,但随着运行台数增加,事故仍有发生。在各种事故中绝缘击穿故障占比例很高,而且后果十分严重,因此GIS的局部放电监测技术就应运而生,经过二十年的研究,试验和现场运行时日趋完善。国外一些公司已推出GIS局部放电实时监测系统,但价格十分昂贵。因此研制出国产的较低价格的GIS局部放电微机监测系统是十分必要的。本文所介绍的监测系统是为西北电管局安康水电厂330千伏GIS共同研制的。该组GIS为国产产品,共有九个间隔并带有460多米长的输电管道。运行单位要求采用微机集中监测,显示,数据统计
3、处理,局放定位,越限图1 集散监测系统的构成报警等。由于设备的分布范围很大,有的设备距收稿日期:1998204215·40·《电工电能新技术》©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.离控制室有几百米远。如果采用长距离的模如图2所示。拟信号传输会使信号严重衰减,在强烈的电用RS2485总线进行多站联网时,各个工磁场环境下,这种传输方式还会引进很大的作站的供电方式是一个应该注意的问题。如干扰。变电站需要监测的设备和参数很多,传果不同站之间的共模电压太高,可能损坏发输电缆的根数和电
4、缆的接头数目相应很多,送器和接收器接口芯片。本系统的解决方法因此使得系统维护困难,可靠性低。应用集散是:监测系统,可克服上述缺点。(1)所有工作站由接口箱提供220V交流电源,各个工作站再变压、整流、稳压产生2 集散监测系统的构成出两组直流工作电源:一组是:+5V[1],+系统各单元和连接如图1所示。6V[1],+12V[1],-12V[1],另一组是+211RS-485总线5V[2]。其中:在本系统中,选用了RS2485串行总线作[1]组电源供给MCS280c196及外围芯为主机与现场工作站的通信总线。片;RS2485是用于长距离多站互连有较大[2]组供给光
5、电隔离后级的RS2485接口噪音场地的通信总线,只需要两根信号线进芯片。[1],[2]两组电源在电源变压器上是隔行双向通信任务,采用的是平衡驱动和差分离的。接收方法,从根本上消除了信号地,抗干扰能(2)接口箱和工作站的RS2485接口部力强,适合于电磁干扰较强的高压变电站场分采用光电隔离电路。这种设计使得RS2485所应用。通信速度快。总线及接口芯片与主机及各个工作站、传感器在电气上完全隔离。由于采用了光电隔离器件,通信的速度有了一定的限制。本系统中选用TIL117光电隔离芯片,通信波特率可达9600bps。212 接口箱接口箱内部电路图如图3所示。图2RS2
6、485多站互连的典型应用电路图IBM2PC或其兼容机都配有RS2232串行通信接口,但它最大的传输距离只有15米,而且只能点对点连接,不能实现长距离通信和组成总线网。为了和长距离的工作站通信和组网,本系统采用了接口箱实现RS2232信号和RS2485信号的互相转换。在本系统中,由于选用了SN75176接口芯片,只用一对数据线,串行通信采用半双工方式。为解决总线控制和总线竞争问题,在某图3 接口箱内部电路图一时刻只允许一个工作站和主机通信,或主机向所有工作站传送相同的信息。平时各工 本系统选用了SN75176作为RS2485接作站总是处于接收状态。每一个工作站
7、都有口芯片。RS2485的多站互连的典型应用电路各自的站地址,主机先发送工作站地址,只有1999年第1期·41·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.被选中地址的工作站响应。主机发送命令,工(5)16MHz晶振。作站回答响应信息。具体工作过程如下:214 传感器及前置放大器(1)平时各工作站处于接收状态,RS2GIS局部放电传感器是监测系统的关键485总线处于空闲状态;技术。当前采用的主要有机械振动信号(加速(2)主机转为发送状态。主机向工作站度或超声式)和电信号两种方式。
8、本系统选用发送命令或数据。如果主机发送
