【正文】 控制單元（以下簡稱 ZNK或裝置）適用于一個(gè)完整的單跳閘線圈的斷路器間隔 —— 最大容量雙母線帶旁母接線形式： 1 個(gè)斷路器和 6 個(gè)刀閘。 1) 適用范圍 ZNK系列開關(guān)智能控制器 ZNK系列開關(guān)智能控制器應(yīng)用連接圖 2) 裝置功能詳細(xì)介紹 a 開入功能 裝置開入功能提供 32路經(jīng)光電隔離的空觸點(diǎn)開入，用于本間隔內(nèi)斷路器、刀閘的位置和一次設(shè)備告警信息的采集和監(jiān)視。 裝置除了硬接點(diǎn)開入外，還支持符合 DL/T 標(biāo)準(zhǔn)的 GOOSE 服務(wù)，滿足過程層和間隔層智能設(shè)備之間開關(guān)量和控制數(shù)據(jù)交換。 b 開出功能 裝置提供 15 路硬開出接點(diǎn)。 為了保證控制出口的安全性，裝置除了提供具有公共端的合閘分閘接點(diǎn)外，還提供獨(dú)立的接點(diǎn)控制開出的電源，有確保裝置異常時(shí)，分合開出的可靠性。簡稱 GOOSE 開出。 其中防斷路器跳躍回路和閉鎖回路可根據(jù)用戶的選擇靈活取消。目前電力系統(tǒng)使用的防誤閉鎖裝置主要有：機(jī)械聯(lián)鎖、電氣聯(lián)鎖、機(jī)械程序鎖、微機(jī)式。 d 對(duì)時(shí)功能 支持 SNTP對(duì)時(shí)方式。 e 通訊功能 裝置適用于符合 IEC 61850 規(guī)范的全數(shù)字化變電站， 開關(guān)量數(shù)據(jù)和控制命令以 GOOSE機(jī)制在過程層設(shè)備和間隔層設(shè)備之間雙向傳遞，通過定制服務(wù)，實(shí)現(xiàn)過程層網(wǎng)絡(luò)中智能設(shè)備之間的信息共享。部分可配置參數(shù)如： 以太網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)識(shí)（ APPID）、控制塊標(biāo)記（ GoCBRef）、數(shù)據(jù)集標(biāo)記（ DatSet）應(yīng)用標(biāo)記（ GoID）、源 MAC地址、目的 MAC地址、配置版本號(hào)（ ConfRev），測(cè)試模式（ Test）、通道數(shù)（ NumDatSetEntry）等。 (2)異常告警記錄，詳細(xì)記錄裝置自檢告警信息。 h 裝置自檢功能 裝置自檢功能包括開出回路、定值、程序、電源等自檢項(xiàng)目。 變電站全數(shù)字化改造后，光纖網(wǎng)絡(luò)報(bào)文取代了傳統(tǒng)電纜。根據(jù)告警信息可快速定位故障，提高維護(hù)效率。如圖示， ZNK系列開關(guān)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置由主控制器和傳感器組成。主控制器都通過光纖以太網(wǎng)和站控層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，本主控器以 IEC61850服務(wù)器模式來為站控層服務(wù)器提供服務(wù)，保證站內(nèi)監(jiān)控服務(wù)器能夠?qū)⒏髦骺仄鞯臄?shù)據(jù)以及判斷結(jié)果收集起來方便站內(nèi)管理人員的查看。通過對(duì)線圈電流的監(jiān)測(cè)可以了解斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況。根據(jù)斷路器自身參數(shù)范圍，比較判斷操動(dòng)機(jī)構(gòu)是否出現(xiàn)鐵芯空行程、彈簧卡澀、匝間短路等故障。儲(chǔ)能傳感器是由金屬彈性體、電阻應(yīng)變片和檢測(cè)電路構(gòu)成。其厚度很小 (912mm)，安裝在彈簧底座上。 3) 彈簧 儲(chǔ)能 在線監(jiān)測(cè) 圖 214彈簧狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器原理圖 4) SF6氣體微水、密度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè) SF6氣體的密度、微水、溫度、壓力、露點(diǎn)、監(jiān)測(cè)是否有氣體泄露或者壓力變小。 氣體密度溫度監(jiān)測(cè)裝置 氣體微水監(jiān)測(cè)裝置 儲(chǔ)能狀態(tài)，氣體密度監(jiān)測(cè) 顯示 ZNK系列開關(guān)設(shè)備智能控制器中的的隔離開關(guān)在線監(jiān)測(cè)裝置可以對(duì)隔離開關(guān)使用過程中的幾個(gè)關(guān)鍵的模擬量進(jìn)行測(cè)量，如通過測(cè)量電機(jī)輸出軸的扭矩，獲得連桿機(jī)構(gòu)的扭矩，通過無線測(cè)量溫度模塊，測(cè)量觸頭溫度等。 扭矩測(cè)量曲線圖 1) 隔離開關(guān)與操作機(jī)構(gòu)的連桿扭矩的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè) 通過 ZNK系列開關(guān)設(shè)備智能控制器附帶的隔離開關(guān)在線監(jiān)測(cè)裝置可以對(duì)隔離開關(guān)連桿扭矩實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。如圖所示，通過系統(tǒng)的測(cè)量隔離開關(guān)與操作機(jī)構(gòu)的連桿扭矩可以發(fā)現(xiàn)任何情況下顯現(xiàn)的連桿故障。對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)量的扭矩曲線進(jìn)行判斷，當(dāng)高于或低于正常扭矩范圍則認(rèn)為連桿系統(tǒng)異常，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。 2) 隔離開關(guān) 設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置（狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能單元） 觸頭溫度測(cè)量原理圖 如圖所示，在隔離開關(guān)觸頭附近安裝一臺(tái)無線測(cè)溫模塊對(duì)觸頭位置的溫度進(jìn)行測(cè)量。射頻信號(hào)采取多重加密校驗(yàn)，保證了信號(hào)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴Ｍㄟ^這種解決方法可實(shí)現(xiàn)永久測(cè)量隔離開關(guān)的溫度，用戶可根據(jù)具體使用條件，設(shè)定溫度報(bào)警極限，如標(biāo)準(zhǔn)橙色預(yù)警 60℃ ，橙色預(yù)警 70℃ 。 配合隔離開關(guān)智能控制器對(duì)刀閘位置及電機(jī)狀態(tài)等開關(guān)量的監(jiān)測(cè)，該解決方案可實(shí)現(xiàn) 隔離開關(guān)刀閘實(shí)時(shí)監(jiān)控，操作監(jiān)控，操作的安全，和危險(xiǎn)點(diǎn)報(bào)警等功能，同時(shí)還具有安裝和維護(hù)簡單，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可為用戶提供滿意的隔離開關(guān)在線監(jiān)測(cè)解決方案。由于我公司前身為一次廠家，有著多年一次開關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)一次斷路器各項(xiàng)特性開發(fā)智能控制器單元和在線監(jiān)測(cè)裝置單元，保證了運(yùn)行的可靠性。我公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和型式試驗(yàn)嚴(yán)格按 IEC622713《 高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 —基于 IEC61850的數(shù)字接口 》 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在許昌開普實(shí)驗(yàn)研究院通過所有型式試驗(yàn)，保證了整個(gè)智能設(shè)備系統(tǒng)的可靠性。按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)”的原則，國網(wǎng)編寫了 《 智能變電站技術(shù)導(dǎo)則 》 。 智能變電站的體系結(jié)構(gòu)分為設(shè)備層、系統(tǒng)層。在設(shè)備層中，智能綜合組件是靈活配置的物理設(shè)備，包括如下邏輯單元： a ）通訊單元 b）測(cè)量單元、控制單元、保護(hù)單元、計(jì)量單元、狀態(tài)檢測(cè)單元中的一個(gè)或幾個(gè)單元 外置的智能綜合組件的形態(tài)可以是狀態(tài)檢測(cè)的智能附件、測(cè)控裝置、保護(hù)裝置。 b）電力功能元件加上內(nèi)嵌的包含狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元的智能綜合組件加上外置的一個(gè)或多個(gè)智能綜合組件。 在系統(tǒng)層中，包括網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)、站域保護(hù)、對(duì)外通訊系統(tǒng)等子系統(tǒng)。根據(jù)變電站的電壓等級(jí)和復(fù)雜程度，可以集成在一臺(tái)計(jì)算機(jī)或嵌入式裝置，也可以發(fā)布在多臺(tái)計(jì)算機(jī)或嵌入式裝置。本方案完全按照分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，就地安裝在過程接口單元，采集狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)信號(hào)，通過以太網(wǎng)與安裝在控制室的系統(tǒng)設(shè)備相連接，實(shí)現(xiàn)全變電站的智能化。 采集器 合并單元 IEC6185092 1個(gè) LPCT測(cè)量線圈 1個(gè)羅氏保護(hù)線圈 多模光纖 PASS開關(guān)間隔內(nèi)支持電子式互感器的智能化開關(guān)設(shè)備解決方案 ECT的特點(diǎn) 1）電子式電流互感器（ ECT）采用 Rogowski和低功耗 LPCT線圈實(shí)現(xiàn)大電流傳變，使其具有無磁飽和、頻率響應(yīng)范圍寬、精度高、暫態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn)。 3）合并器提供同步信號(hào)輸入通道，可以接收變電站同步信號(hào)進(jìn)行采樣（秒脈沖）。硬件、軟件模塊化，通用靈活。裝置內(nèi)部具有完善的自檢功能。支持過程層采用 GOOSE方式進(jìn)行保護(hù)跳合閘信號(hào)及保護(hù)間配合信號(hào)的傳輸。在裝置可內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠的間隔內(nèi)邏輯閉鎖功能和全站邏輯閉鎖功能。 總之，通過 ZNK1型開關(guān)控制單元可為本間隔 PASS開關(guān)設(shè)備提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基于 IEC61850的數(shù)字接口，并實(shí)現(xiàn)一些閉鎖控制等控制功能，實(shí)現(xiàn)了 PASS設(shè)備控制和狀態(tài)采集的就地智能化，數(shù)字化。在斷路器內(nèi)或旁邊采用匯控的方式，將各個(gè)功能單元模塊作為附件的形式組成“一次斷路器 +智能綜合組件”的模式。我公司產(chǎn)品完全符合國網(wǎng)對(duì)智能綜合附件可以集成，可以分散可以外掛等任意組合靈活架構(gòu)的要求。 ZNK1型開關(guān)智能控制器支持符合 DL/T 標(biāo)準(zhǔn)的 GOOSE 服務(wù)，滿足智能組件內(nèi)部數(shù)據(jù)的交換。 常規(guī)變電站的數(shù)字化改造解決方案 目前正在運(yùn)行的大多數(shù)常規(guī)變電站都不是智能化變電站，為了滿足客戶對(duì)在原有變電站基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字化變電站改造的需求，我們特別提供了對(duì)常規(guī)變電站改造的解決方案。同時(shí)控制及保護(hù)裝置再將這些信息通過以太網(wǎng)送往上面的站控層。 同時(shí)加裝在線監(jiān)測(cè)裝置，在合適的情況下對(duì)開關(guān)設(shè)備的各個(gè)狀態(tài)量進(jìn)行檢測(cè)。采集器將采集到的電流電壓信號(hào)通過串行接口轉(zhuǎn)換成光信號(hào)由光纖輸出。最后，再與其他智能附件一起構(gòu)成智能組件，實(shí)現(xiàn)智能化改造。 不存在供電和光纖密封等問題。這種改造成本較低，改造周期短，我們只需要按智能組件的要求進(jìn)行智能終端和合并器配置調(diào)試即可。尤其對(duì)于老站改造，本方案更具有其它方案無可比擬的優(yōu)點(diǎn)： 1）一次設(shè)備無須更換，投資少，易于工程實(shí)施； 2）便于以后升級(jí)，只需將模擬式輸入合并單元改換為數(shù)字式輸入合并單元即可，站控層設(shè)備無需更換； 3）變電站數(shù)字化水平較高。參與本次試驗(yàn)的還有國內(nèi)南瑞、南自、四方和國外的阿海法。 500kV直流輸電系統(tǒng)直流濾波器支路上作電容器不平衡電流測(cè)量