【正文】 但 “ 電源 ” 、 “ 充電 ” 指示燈不受此切換開關(guān)控制，由裝置運(yùn)行狀態(tài)決定。 ? ③控制回路斷線。 ? ①硬件故障。在微機(jī)保護(hù)未能實(shí)現(xiàn)之前，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，為了尋找接地點(diǎn)，采用的是點(diǎn)滅法，即利用開關(guān)逐條切斷線路，直到故障消除為止。 1．饋線保護(hù)裝置的保護(hù)功能 ? (3) 重合閘 ? 重合閘為三相一次重合閘，啟動(dòng)方式有兩種：不對(duì)應(yīng)起動(dòng)和保護(hù)動(dòng)作起動(dòng)。低周減載配有低電壓閉鎖和滑差閉鎖功能，可分別用整定軟壓板的投退。 1．饋線保護(hù)裝置的保護(hù)功能 ? （ 1）電流保護(hù) ? 電流保護(hù)裝置設(shè)有三段電流保護(hù)，其中 I段為電流速斷保護(hù)； II段為帶時(shí)限電流速斷； III段為過流保護(hù)。裝置采用 RS232標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口，可與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控功能，完全實(shí)現(xiàn)配電所綜合自動(dòng)化。 （一）微機(jī)保護(hù)裝置的構(gòu)造形式 ? 一體化結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)裝置在變配電系統(tǒng)得到了廣泛的使用，一體化結(jié)構(gòu)的面板上一般配置了液晶顯示屏，可以直觀地顯示各種狀態(tài)信號(hào)；直接進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作值的整定及對(duì)開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)跳、合閘操作。 三、微機(jī)保護(hù)裝置舉例 （一）微機(jī)保護(hù)裝置的構(gòu)造形式 ? 對(duì)于比較復(fù)雜的多 CPU組成的微機(jī)保護(hù)裝置和早期的微機(jī)保護(hù)裝置，多采用模塊插件式結(jié)構(gòu)。 二、微機(jī)保護(hù)裝置的硬件結(jié)構(gòu) ? 一般為了提高保護(hù)裝置的容錯(cuò)水平，目前大多數(shù)保護(hù)裝置已采用多 CPU系統(tǒng)，尤其是較復(fù)雜的保護(hù)裝置，如：高壓電源進(jìn)線的主保護(hù)和后備保護(hù)、主變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)等，其主保護(hù)和后備保護(hù)都采用多CPU構(gòu)成相互獨(dú)立的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，任何一個(gè)保護(hù)的CPU或芯片損壞均不影響其他保護(hù)，以此提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。 ? 由硬件和軟件構(gòu)成的整個(gè)單片微機(jī)系統(tǒng)主要任務(wù)是完成數(shù)值測(cè)量、邏輯運(yùn)算及控制和記錄等智能化任務(wù)。該系統(tǒng)的作用是將模擬輸人量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)據(jù)量。 ? 每個(gè)保護(hù)單元應(yīng)有完善的故障自診斷功能，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有故障，能自動(dòng)報(bào)警，并能指明故障部位，以利于查找故障和縮短維修時(shí)間，對(duì)于關(guān)鍵部位故障，例如 A/D轉(zhuǎn)換器故障或存儲(chǔ)器故障，則應(yīng)自動(dòng)閉鎖保護(hù)出口。 （三）對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的要求 ? 。 （三）對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的要求 ? 。 （三）對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的要求 ? 。 （二）微機(jī)保護(hù)的功能 ? 一套完整的變電所微機(jī)保護(hù)應(yīng)具有 : ? ； ? ； ? ； ? ； ? ； ? ?？梢缘玫礁鞣N有用的數(shù)據(jù)。 ? ，微機(jī)保護(hù)可實(shí)現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)。微機(jī)保護(hù)的功能主要取決于軟件，對(duì)于同類型的保護(hù)裝置，只要程序相同，其保護(hù)性能必然一致，所以性能穩(wěn)定。例如：三段式的電流保護(hù)、重合閘和后加速跳閘等功能，只要保護(hù)軟件設(shè)計(jì)成同時(shí)具備這些功能，即可以通過同一套硬件裝置實(shí)現(xiàn)，這是傳統(tǒng)保護(hù)很難做到的。為了滿足無人值班的需要，也可通過通信接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方讀取和修改保護(hù)整定值。 ? 接收設(shè)備把接收到的信號(hào)進(jìn)行信道譯碼轉(zhuǎn)換，并傳給受信者，受信者再把接收到的信號(hào)進(jìn)行信源譯碼，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的信息。 （四）遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信的基本模型 （四）遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信的基本模型 ? 通信的基本任務(wù)是將信息源進(jìn)行信源編碼后，傳給發(fā)送設(shè)備，再由發(fā)送設(shè)備將待發(fā)送信息進(jìn)行信道編碼，轉(zhuǎn)換成適合在通道中傳送的信號(hào)，送人通道。 ? 以往的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是按保護(hù)、監(jiān)控、故障記錄和其他的自動(dòng)控制等功能分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)有自己的輸人和輸出設(shè)備，造成設(shè)施重復(fù)，聯(lián)系復(fù)雜，這一方面是由于以前技術(shù)條件所限，另一方面也與各種功能發(fā)展過程中形成的管理體制和習(xí)慣有關(guān)。局域網(wǎng)適于一般作數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而現(xiàn)場(chǎng)總線是作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)， 要求方便地適應(yīng)多輸入、多輸出及各種類型的數(shù)據(jù)傳輸，要求滿足通信的周期性、實(shí)時(shí)性和可確定性 ， 并適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境。 ? 主要缺點(diǎn)是可靠性差，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的任一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障斷開時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 七、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 （ 2）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 星形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是 :網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)機(jī)器間的連接由于都是通過集線器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，所以即便某臺(tái)機(jī)器出現(xiàn)問題不能在網(wǎng)絡(luò)上工作，也不會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)上的其他機(jī)器。 七、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 （ 1）總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 總線形拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、布線容易、易于擴(kuò)展。下面，對(duì)其中使用最多的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作介紹。 （一）局域網(wǎng)絡(luò)通信 ? 。容量大、成本低、不怕電磁干擾是光纖的主要優(yōu)點(diǎn)。雙絞線既能用于傳輸模擬信號(hào)，也能用于傳輸數(shù)字信號(hào)。因此，目前在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，各測(cè)量單元、自動(dòng)裝置和保護(hù)單元中，常配有 RS485總線接口，以便聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)。 五、通信接口 五、通信接口 ? ? 由于 RS422A在全雙工通信時(shí)，需要 4根傳輸線，增加連接線，有時(shí)很不方便。為此，在 RS232C接口基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出了RS422/422A接口。 五、通信接口 ? ? EIARS232C是由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)，目前比較廣泛用于計(jì)算機(jī)與終端、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的就近連接。 三、數(shù)據(jù)通信的基本概念和工作方式 (二 )串行數(shù)據(jù)傳輸 ? 串行通信是指單個(gè)數(shù)據(jù)一位一位順序地傳送。 三、數(shù)據(jù)通信的基本概念和工作方式 (二 )串行數(shù)據(jù)傳輸 ? 其特點(diǎn)如下： ? ，故串行通信最大的優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)約傳輸線，特別是當(dāng)位數(shù)很多和遠(yuǎn)距離傳送時(shí)，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)更為突出，這不僅可以降低傳輸線的投資，而且簡(jiǎn)化了接線。 ? ，除了需要數(shù)據(jù)線外，往往還需要一組狀態(tài)信號(hào)線和控制信號(hào)線，數(shù)據(jù)線的根數(shù)等于并行傳輸信號(hào)的位數(shù)。 發(fā)送設(shè)備 接收設(shè)備數(shù)據(jù)流通道接收設(shè)備 發(fā)送設(shè)備數(shù)據(jù)流圖914 全雙工數(shù)字通信的傳輸方式三、數(shù)據(jù)通信的基本概念和工作方式 ? 四、數(shù)據(jù)通信的傳輸方式 ? 數(shù)據(jù)通信的傳輸方式與其工作方式是兩個(gè)不同的概念，數(shù)據(jù)通信的傳輸方式是指單個(gè)數(shù)據(jù)流通的方式，而數(shù)據(jù)通信的工作方式是指信息源和受信者之間的信息交換方式，與通道有直接的關(guān)系，當(dāng)采用雙通道時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信工作方式，從而提高通信的速度。 ? 單工通信是指信息只能按一個(gè)方向傳送的工作方式，如圖所示。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，信息源和受信者的角色并不是固定不變的，它們有時(shí)互換角色 ? 通信的實(shí)現(xiàn)需要信息源和受信者共同遵守某些通信規(guī)約。 ? （ 4）故障時(shí)的故障錄波，帶時(shí)標(biāo)的擾動(dòng)記錄的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)量大，傳輸時(shí)占用時(shí)間長(zhǎng)，也不必立即傳送； ? （ 5）控制命令、升降命令、繼電保護(hù)和自動(dòng)設(shè)備的投人和退出命令，修改定值命令的傳輸不是固定的，傳輸?shù)臅r(shí)間間隔比較長(zhǎng)； ? （ 6）隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在高壓電氣設(shè)備內(nèi)裝設(shè)的智能傳感器和智能執(zhí)行器，高速地和自動(dòng)化系統(tǒng)間隔層的設(shè)備交換數(shù)據(jù)，這些信息的傳輸速率取決于正常狀態(tài)時(shí)對(duì)模擬量的采樣速率，以及故障情況下快速傳輸?shù)臓顟B(tài)量。 ? （ 1）對(duì)變電所運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，需要采集母線電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、零序電壓、頻率等參數(shù)，這類信息需要經(jīng)常傳送，響應(yīng)時(shí)間需滿足 SCADA系統(tǒng)（ Supervisory Control and Date Acquistion System）的要求，一般不宜大于 1～ 2s。通信系統(tǒng)的分層造就了分層分布式結(jié)構(gòu)的變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)的各層次又各自具有特殊的應(yīng)用條件和性能要求，因此每一層都要有合適的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)是連續(xù)運(yùn)行的，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)也必須連續(xù)運(yùn)行，通信網(wǎng)絡(luò)的故障和非正常運(yùn)行會(huì)影響整個(gè)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐稍O(shè)備和人身事故、造成很大的損失，因此變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信系統(tǒng)必須保證很高的可靠性。 ? 。 (一 )綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的變電所內(nèi)部通信 ? ? 變電所層不同設(shè)備之間的通信要根據(jù)各設(shè)備的任務(wù)和功能的特點(diǎn)，傳輸所需的測(cè)量信息、狀態(tài)信息和操作命令等。 (一 )綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的變電所內(nèi)部通信 ? ? 間隔層和變電所層的通信內(nèi)容很豐富，概括起來有以下三類。 ? (單元層 )間的信息交換 ? 間隔層的設(shè)備有控制、測(cè)量、保護(hù)等單元，或者是這些功能的合成單元，間隔層需要從設(shè)備層通過電壓和電流互感器采集電壓值和電流值，采集設(shè)備的狀態(tài)信息和故障診斷信息，這些信息包括：斷路器和隔離開關(guān)位置、主變壓器分接頭位置，變壓器、互感器、避雷器的診斷信息以及斷路器操作信息等。 一、概述 (一 )綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的變電所內(nèi)部通信 ? 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的變電所內(nèi)部通信，主要解決自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部各單元與上位機(jī) (監(jiān)控主機(jī) )和各單元間的數(shù)據(jù)通信和信息交換問題，它們的通信范圍是變電所內(nèi)部。 ? 微機(jī)型電能計(jì)量?jī)x表，它由單片機(jī)和集成電路構(gòu)成，通過采樣電壓和電流量，由軟件計(jì)算出有功電能和無功電能，因?yàn)檫@種裝置是專門為計(jì)算電能量而設(shè)計(jì)的，所以不僅可以保證計(jì)量的準(zhǔn)確度比較高，而且還能保存電能值，方便地實(shí)現(xiàn)分時(shí)統(tǒng)計(jì)，并且具有串行通信功能。電能是模擬量，但與電流電壓有所區(qū)別，需要經(jīng)過一定的計(jì)算才能得到結(jié)果。 ? 對(duì)于隔離開關(guān)狀態(tài)和分接頭位置等開關(guān)信號(hào)，不必采用中斷輸人方式，可以用定期查詢方式讀人計(jì)算機(jī)進(jìn)行判斷。而圖 911 (b)的情況則相反， S打開時(shí)， U02輸出為低電平； S合下時(shí)， U02輸出為高電平。 二、開關(guān)量的處理 ? 如圖 99所示。為了保證測(cè)量的精度，一個(gè)周期內(nèi)，必須保證有足夠的采樣點(diǎn)數(shù)，因此要求 A/D有足夠的轉(zhuǎn)換速度。它能避免直流采樣中整流、濾波環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)大的影響，因此在微機(jī)保護(hù)中必須采用交流采樣。 ? (2)直流采樣因經(jīng)過整流和濾波環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)，因此抗干擾能力較強(qiáng)。 ? 由于一次系統(tǒng)的電流和電壓都是大電流或高電壓的信號(hào)，不能直接送至 A/D轉(zhuǎn)換器，必須將變電所電壓互感器或電流互感器輸出的強(qiáng)電信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)小電壓互感器或小電流互感器，變換成 A/D轉(zhuǎn)換器所能接受的電壓信號(hào)。 5V，即當(dāng)被測(cè)功率為正時(shí)，變送器的輸出為 0～ +5V；若被測(cè)功率為負(fù)時(shí)，輸出為 0～ 5V。如圖 97 所示。經(jīng)過 D/A轉(zhuǎn)換器得到的模擬信號(hào)，一般要經(jīng)過低通濾波器，使其輸出波形平滑，同時(shí)為了能驅(qū)動(dòng)受控設(shè)備，可以采用功率放大器作為模擬量輸出的驅(qū)動(dòng)電路。模擬量在這個(gè)通道的最后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后，就變換成了計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字量。 位數(shù) 分辨率（分?jǐn)?shù)） 位數(shù) 分辨率（分?jǐn)?shù)） 4 1/24=1/16 12 1/212=1/4096 8 1/28=1/256 16 1/216=1/65536 10 1/210=1/1024 一、模擬量數(shù)據(jù)處理 ? （一）變電所的數(shù)據(jù)通道結(jié)構(gòu) ? 所謂模擬量，指的是變電所的進(jìn)線電壓、電流、有功功率、無功功率和各段母線電壓，主變壓器電流、有功功率和無功功率，電容器的電流、無功功率，饋出線的電流、電壓、功率以及頻率、相位、功率因數(shù)、主變壓器油溫、直流電源電壓、交流電流、電壓、功率、直流母線的電壓等有數(shù)值變化的參數(shù)。 A/D轉(zhuǎn)換器的分辯率可以以位數(shù)表示，位數(shù)越高分辯率越高。 ? 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理包含兩方面的任務(wù)：數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理。 第三節(jié) 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 ? 變電所的二次系統(tǒng)需要采集大量的數(shù)據(jù)，用來完成對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量、控制等功能。 ? ，組態(tài)靈活，檢修方便。由于配電線路的保護(hù)和測(cè)控單元，分散安裝在各開關(guān)柜內(nèi)，因此主控室內(nèi)減少了保護(hù)屏，加上采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)后，原先常規(guī)的控制屏、中央信號(hào)屏和所內(nèi)模擬屏可以取消，因此使主控室面積大大縮小，也有利于實(shí)現(xiàn)無人值班。 三、全分散式結(jié)構(gòu)形式 ? （一）全分散式結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? 全分散式結(jié)構(gòu)將每個(gè)電網(wǎng)元件 (包括高壓、低壓線路、變壓器、電容器 )的測(cè)量、保護(hù)、控制設(shè)計(jì)成和高壓設(shè)備在同一機(jī)箱中，并分散安裝在各個(gè)開關(guān)柜中，然后由監(jiān)控主機(jī)通過光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)，對(duì)它們進(jìn)行管理和交換信息，這就是全分散式的結(jié)構(gòu)。 （一）分布分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式 （二）分布分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)越性 ? 1. 10～ 35kV饋線保護(hù)采用分散式結(jié)構(gòu)，在開關(guān)柜中就地安裝二次設(shè)備，通過現(xiàn)場(chǎng)總線與主控室的保護(hù)管理機(jī)交換信息，可以節(jié)約控制電纜。對(duì)于 6～ 35kV的配電線路，可以將這個(gè)一體化的保護(hù)、測(cè)量、控制單元分散安裝在各個(gè)開關(guān)柜中，然后由監(jiān)控主機(jī)通過光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)，對(duì)它們進(jìn)行管理和交換信息，這就是分散式的結(jié)構(gòu)。 （二）分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) ? 這種結(jié)構(gòu)形式的主要缺點(diǎn)是安裝時(shí)需要的控制電纜相對(duì)較多，增加了電纜及其輔助投資。 （二）分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) ? ? 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)本身已具有對(duì)模擬量、開關(guān)量、電能脈沖量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的功能，也具有收集繼電保護(hù)動(dòng)作信息、事件順序記錄等功能，因此不必另設(shè)獨(dú)立的 RTU裝