【正文】 7360 座，此外全國鄉(xiāng)級電管站（ 35KV以下）有 萬個。我國從 1999 年開始啟動城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程，在今后的幾年里國家將注入 3000 億的專項基金，再加上各地方自籌資金，僅國內(nèi)市場需求將達到 5000 億。另外國家鼓勵國產(chǎn)產(chǎn)品的開發(fā)和應用，更為國內(nèi)生產(chǎn)廠 家注入無限商機。 社會經(jīng)濟效益 隨著變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用和推廣，我國的變電站將實現(xiàn)無人值班，大大減少了人為誤操作；實時的交流采樣技術，準確、豐富的數(shù)據(jù)全部實現(xiàn)共享；自動生成報表和自動打印功能，提高了供電企業(yè)工作效率；微機保護算法的應用提高了保護動作的準確性、可靠性；從而提高整個電力系統(tǒng)供電質量。另外，我公司綜合自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)了資源共享，給電力系統(tǒng)綜合調(diào)度提供了可靠的依據(jù)，提高了供電效率。 隨著我公司的發(fā)展壯大，將為本地區(qū)創(chuàng)造較好的經(jīng)濟效益和一定的就業(yè)機會。公司在規(guī)?；a(chǎn)當年， 既可實現(xiàn)銷售收入 億元，利潤 8100萬元，三年內(nèi)實現(xiàn)銷售收入 億元，利潤 億元。 推廣應用領域 我公司變電站綜合自動化系統(tǒng)首先將應用于 110KV 及以下電壓等級的變電站，通過一段時間成熟完善期以后，下一步推廣到 220KV 及以上電壓等級的變電站。同時，成熟的計算機控制技術也可推廣用于水電站綜合自動化系統(tǒng)、發(fā)電廠自動化系統(tǒng)等大型過程控制系統(tǒng)。 達到的技術水平 我公司研制開發(fā)的變電站綜合自動化系統(tǒng)各項技術指標均達到了國內(nèi)領先水平，某些方面技術（如平等網(wǎng)等）已經(jīng)達到了國際領先 水平。 在經(jīng)濟發(fā)展中的作用 公司不斷地調(diào)整戰(zhàn)略目標，以適應國家產(chǎn)業(yè)政策和技術發(fā)展的需要，生產(chǎn)出適銷對路、國際領先的產(chǎn)品。公司在形成規(guī)模的第一年度將實現(xiàn)銷售收入 億元，利潤 8100 萬元。同時，將推動本地區(qū)相關產(chǎn)業(yè)，如機械產(chǎn)品加工業(yè)、印制板加工業(yè)、元器件銷售業(yè)的發(fā)展，增加本地區(qū)的就業(yè)機會，還可通過與本地區(qū)大專院校開展不同方式的技術交流，互相提高相關方面的學術水平。在占領國內(nèi)市場的同時，打向國際市場。 四、實施方案 技術特點、關鍵技術、關鍵工藝： 技術特點 采用國際先 進的 .25 技術芯片， 低電壓，縮小了系統(tǒng)體積、降低了系統(tǒng)功耗。出口采用高密度驅動芯片、輔以 CPU 高速輸出，提高了系統(tǒng)出口可靠性。子系統(tǒng)采用了自適應溫度調(diào)節(jié)，可根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)節(jié)液晶對比度、補償交流采樣偏差。系統(tǒng)還采用了“直流掉電”保護措施，直流停電情況下，亦可準確、快速切斷故障線路。子系統(tǒng)算法精簡，如：傅氏算法，設計為“半波出口”方式，提高了系統(tǒng)切斷故障的速度、系統(tǒng)響應速度和 CPU 的資源利用率。 系統(tǒng)為多 CPU 冗余結構，相互冗余，提高系統(tǒng)的可靠性、處理并行多發(fā)事件的能力。通信方式為片內(nèi)通信方式，數(shù)據(jù) 批量交換，徹底解決通信、運算處理能力的瓶頸問題。 站內(nèi)通信網(wǎng)采用的總線型網(wǎng)為一平等網(wǎng)絡。網(wǎng)上每一個節(jié)點都能與任一其他節(jié)點直接通信，從而從根本上消除了主從方式中的瓶頸現(xiàn)象。該項技術達到了國際先進水平。 關鍵技術 采用國際上先進的可編程邏輯器件來代替系統(tǒng)分立元器件，內(nèi)部邏輯可在線修改，真正實現(xiàn)了硬件軟化，軟件硬化，使整個系統(tǒng)功耗小，性能可靠，集成度高。 在存儲器方面，采用 SST29EE010，特點是大容量 Flash 存儲器件，可讀寫，斷電后內(nèi)容不會丟失，亦可進行軟件加密。 系統(tǒng)軟件編程方面使用結構化直接訪 問文件機制對數(shù)據(jù)庫進行操作，使得實時控制信息反應速度加快。 變電站綜合自動化系統(tǒng)的后臺軟件采用面向對象的開放式設計，符合ISO 開放式系統(tǒng)設計要求。使用 WINDOWS 98/NT 中一些先進的“控件”，界面美觀、反應速快。 系統(tǒng)采用先進的繼電保護算法，在保證可靠動作的同時實現(xiàn)故障錄波功能。 關鍵工藝 所用芯片精密貴重，對焊接工藝要求很高，表面貼裝芯片，應使用貼片機，貼片機應由熟練人員操作。 本系統(tǒng)對調(diào)試人員的操作水平要求很高，調(diào)試人員需要過硬的專業(yè)知識和專門的技術培訓，培訓工作需持之以恒。 產(chǎn)品外觀形 狀圖、結構圖和原理圖 詳見： 附圖表 1：產(chǎn)品外觀形狀圖 附圖表 2：產(chǎn)品結構圖 附圖表 3：產(chǎn)品原理圖 實施的具體內(nèi)容和技術路線 主要技術論述 本系統(tǒng)為分層、分布式、多 CPU 的綜合自動化系統(tǒng)，包括繼電保護、監(jiān)視、測量、控制、遠動、故障錄波等功能，系統(tǒng)可采用集中組屏安裝或就地分散安裝，組態(tài)靈活，由后臺機，前置機，若干子系統(tǒng)組成。 功能特點 （ 1）保護、控制、測量功能 保護、控制、測量子系統(tǒng)是以控制對象為配置原則。 一條線路的保護、控制、測量由一個子系統(tǒng)完成。 一組電容器的保護、控制、測量由一個子系統(tǒng)完成。 一臺主變的保護、控制、測量由主保護子系統(tǒng)、中壓側子系統(tǒng)、低壓側子系統(tǒng)四個子系統(tǒng)完成。 母聯(lián)或分段開關的保護、控制、測量由一個子系統(tǒng)完成。 每個子系統(tǒng)均由模擬量輸入模件、ＣＰＵ模件、繼電器輸入輸出模件和電源模件組成一個完整的計算機控制系統(tǒng)，保護的配置及各種保護整定范圍誤差和測量的精度均可滿足要求。 系統(tǒng)還可依據(jù)用戶要求實現(xiàn)備自投功能。 （ 2）電能計量功能 采用脈沖計數(shù)、積分計算或直接與電度表通訊等方式。 （ 3）故障錄波和事件順序記錄功能 突 破傳統(tǒng)機電式故障錄波模式，運用微機對所有電氣元件的電壓、 電流等，在故障時進行錄波，從故障前四個周波連續(xù)錄波到故障后幾百個周波，可在微機上快速分析， 同時利用事件順序記錄功能，可將故障時各元件的開關、保護動作按先后順序記錄下來，事件分辨率不大于２ ms。 （ 4）小電流接地選線功能 １０ＫＶ小電流接地系統(tǒng)中，當任一條出線或元件單相接地后，系統(tǒng)告警，并在后臺機上選中接地出線或相別接地。 （ 5）保護整定功能 保護定值由后臺機鍵盤和子系統(tǒng)鍵盤直接輸入，定值整定直觀、方便、準確、可實現(xiàn)了保護定值的在線修改。 （ 6）中央 信號功能 具備傳統(tǒng)的中央信號功能，在故障時，有事故音響、燈光信號和告警畫面。 （ 7）遠方查詢功能 可在線遠方查詢、修改、下發(fā)保護定值，可查詢設備運行狀態(tài)和各種實時、歷史數(shù)據(jù)。 （ 8）即時打印和定點打印圖表功能 各種班報、日報、月報均可根據(jù)現(xiàn)場要求設定格式，可即時打印，也可設置定點打印。對于系統(tǒng)參數(shù)，系統(tǒng)圖、錄波圖、事件順序記錄、定值表均可直接輸出打印。 （ 9）裝置內(nèi)元件故障、自動定位告警功能 當裝置內(nèi)元件故障、損壞時，計算機馬上檢測定位到芯片，并即時告警，支持帶電熱插撥、更換插件。 本系 統(tǒng)除以上的主要功能外，還具有如下特點 ： （ 1）易操作性 良好的人機界面，全部漢字提示，操作均采用下拉菜單方式，盡量少的定義有效按鍵，方便運行操作。 對于普通值班人員均可很快熟練操作。 （ 2）組態(tài)靈活，易擴展性 電壓、電流接口／繼電器輸出控制箱、微機箱采用國際 IEEE961 機械標準推薦的結構，同時每個子系統(tǒng)相對獨立，組態(tài)非常靈活，擴展性好，子系統(tǒng)、前置機、后臺機均可實現(xiàn)熱備份、雙重化。 （ 3）易維護性 保護定值修改非常簡單，校驗不需調(diào)校繼電器，只要在相應端子加上電壓，電流即可進行校驗。 在插件有故障告 警情況下，不需停電即可插撥、更換有問題的插件，可最大限度不影響供電。 （ 4）提高整個系統(tǒng)可靠性 保護、控制、測量采用一對一方式，使子系統(tǒng)之間相互不影響；同時在各子系統(tǒng)的操作回路中設計了手動控制按鈕，可滿足在后臺機退出運行時，系統(tǒng)仍具有完善的控制操作功能。 （ 5）增強系統(tǒng)輸入輸出的抗干擾性 在軟件方面：全部保護均采用付氏算法，有效地進行數(shù)字濾波。 在硬件方面：模擬通道采用低通濾波，并加雙向穩(wěn)壓管，有效地防止過高電壓，以確保元器件的安全可靠工作。開關量輸入采用光隔措施，并進行一級弱電／強電隔離（從電回路 上隔離）轉換，有效地防止外部干擾。所有的開關量輸出采用雙光隔串聯(lián)，由 CPU 控制導通條件，嚴格防止誤動。 各單元功能 （ 1） 主變主保護子系統(tǒng) 主要實現(xiàn)變壓器縱聯(lián)差動主保護，瓦斯保護、故障錄波及各模擬量的測量功能。 差動保護 電流元件精工測量范圍： ～ 20In 差動元件最小整定電流： 動作誤差：不超過177。 3% 動作時間：在 倍動作電流下不大于 20ms（整組出口動作時間） 二次諧波制動比大于 時，可靠閉鎖差動保護 調(diào)整系數(shù)： 為消除由于 CT 變化選擇所造成的不平衡電流，設有對中、低 壓側電流回路的調(diào)整系數(shù)。 重要保護信號，如重瓦斯、壓力釋放等作為開關量直接引入繼電器輸出回路，根據(jù)要求跳閘或發(fā)出信號 軟件實現(xiàn) CT、 PT 回路監(jiān)視、線路故障監(jiān)測、閉鎖、告警功能 故障錄波 根據(jù)用戶要求完成故障錄波參數(shù)配置、錄波個數(shù)、優(yōu)先級等的設定 （ 2） 高壓側保護監(jiān)控裝置 主要實現(xiàn)變壓器高壓側后備保護： U、 I、 P、 Q、溫度測量、斷路器、電動刀閘的控制、位置監(jiān)測。 復合電壓啟動的三相過流保護 可整定為高壓側復合電壓啟動，可帶方向 負序電壓整定范圍： 0～ 50V，誤差 不超過177。 3% 低電壓整定范圍： 30～ 90V，誤差不超過177。 3% 靈敏角： 30? ， 45? ， 60? 可選 功率方向元件動作區(qū) 75? 177。 5? 零序保護 三段中性點零序保護及零序過壓保護，間隙放電、零序過流保護，零序Ⅰ、Ⅱ段均設有兩個時限，可分別整定跳分段及本變，零序過流Ⅲ段啟動聯(lián)跳及其它變回路， 零序過壓及間隙放電零序過流可單獨出口跳本變 零序電壓整定范圍 0～ 150V 或 0～ 300V 時間元件整定范圍 0～ 22S 故障錄波 （ 3）中壓側保護監(jiān)控裝置 中壓側主要實現(xiàn)變壓器中壓側后備保護、測量、控制等功能。 復合電壓啟動的過流保護 零序電壓保護 故障錄波 （ 4） 低壓側保護監(jiān)控裝置 主要實現(xiàn)變壓器低壓側后備保護、測量、控制，有載調(diào)壓功能 過電流調(diào)壓閉鎖 零序電壓保護 有載調(diào)壓自動、手動調(diào)壓 故障錄波 （ 5） 線路保護監(jiān)控裝置 主要實現(xiàn)線路單元的保護、測量、監(jiān)控功能 三段三相方向過流保護。其中速斷可整定成低 電壓啟動，三段均可整 定為方向閉鎖 電流元件整定范圍： 1～ 100A 電壓元件整定范圍： 30～ 90V 時間元件整定范圍： 0～ 22S 過電流元件整組動作時間≤ 30mS 過流功率方向元件動作區(qū)： 170? ～ 150? 功率方向最大靈敏角： 30? ， 45? ， 60? 可選 重合閘 設有三相一次重合閘， 采用不對應啟動原則，具有檢無壓、檢同期功能，設有重合閘后加速及手合加速過流保護功能，后加速可用軟件切換片整定，加速具有單獨的過流元件及時間元件，均可整定，技術指標同過流保護。 低周 頻率整定范圍為 ～ ，誤差不超過 低電壓閉鎖整定范圍為 30～ 90V 低電流閉鎖整定范圍為 0～ 5A 滑差閉鎖整定范圍為 0～ 10Hz/S，誤差不超過 ? 5% 時間元件整定范圍： ～ 22S 零序電流保護 故障錄波 （ 6） 電容器保護監(jiān)控裝置 主要實現(xiàn)對電容器的保護 、測量及控制功能。 三相三段過流保護 過壓保護 失壓保護 零序過壓保護 電容分組自動投切 故障錄波 （ 7） PT 切換及斷線監(jiān)視子系統(tǒng) PT 手 /自動切換 PT 斷線監(jiān)視 （ 8）中央信號子系統(tǒng) 測量：站用變電壓、直流電壓、直流電流、環(huán)境溫度 信號：輸入輸出信號不屬于任何單元的位置信號 （ 9）前置機部分 前置機主要完成數(shù)據(jù)及命令的轉發(fā)功能 通過互為備用的雙 RS485 總線與各子系統(tǒng)通訊 通過 RS485 總線或 RS232 總線與后臺機通訊 通過 RS232 口或經(jīng)調(diào)制解調(diào)器與調(diào)度通訊 GPS 衛(wèi)星同步校時 主站對時 具有十六個 RS485 通訊接口，四個 RS232 通訊口 /RS485/20mA 電流環(huán) 后臺機功能 （ 1） 對變電站的運行情況進行全面監(jiān)視和記錄，包括： 系統(tǒng)主接線圖 運行參數(shù)表 設備運行狀態(tài)圖 定值管理、存檔、打印 日負荷曲線、電壓曲線，電壓、負荷棒圖 故障時的錄波曲線 模擬量越限告警 開關變位告警 保護動作告警 歷史參數(shù)（模擬量、電度量、時間順序記錄、開關的保護、重合閘動作統(tǒng)計數(shù)據(jù)）的召喚顯示。 （ 2） 具有自動報表功能： 運行參數(shù)的定時及召喚打印 電度量報表的定時及召喚打印 電壓合格率的統(tǒng)計報表 實時及召喚打印事件記錄報表 母線電壓不合格率統(tǒng)計 設備管理不當?shù)恼賳敬蛴? 主接線圖、電壓 ,負荷曲線等的打印 實時數(shù)據(jù)報表 歷史數(shù)據(jù)日、月報表 電度量報表 （ 3） 繼電保護定值的在線修改，操作密碼的修改。 （ 4） 進行斷路器“分”、“合”操作。當控制回路故障時，發(fā)報警信號。 （ 5） 電流接地選線功能 當 10KV 小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，后臺機自動告警并自動調(diào)圖在回路圖上顯示出接地的線路及相別。 （ 6） 調(diào)壓與無功補償綜合調(diào)節(jié)功能。 （ 7）后臺機畫面更新速度＜ 1 秒 數(shù)據(jù)