微机综保在新中心变电所的应用

汤燕

摘要：科技水平的发展，伴随着计算机技术的广泛应用，电力远程监视控制系统在电力行业的深入配置，使电力工作更加智能，操作更加安全可靠。微机综合保护系统正在广播电视台变电所发挥着越来越重要的作用。

关键词：远程监控；CBZ-8000；事件记录；高压安全；可靠

1概述

安徽广播电视台中心变电所是省广电中心的供配电中心，有两路35KV的专用市电引入，供电设计总容量为40000KVA，供电性质为I级负荷。为了能安全控制35KV的高压用电，能反应供电系统中工作的电气元件发生运行故障或是非正常运行等状态，能够使断路器动作跳闸或发出信号，提示故障所在位置，这就需要在供配电系统中设置继电保护系统。它的基本任务就是远程控制高压配电柜，确保人员生命财产安全；并且在故障时跳闸，不正常运行时向控制值班机房发出声光报警信号。

微机综合自动化保护系统利用单片机代替机械继电器，具备快速性、灵敏性和可靠性的特点。它可完全利用和充分发挥计算机的储能功能和记忆、逻辑判断力和数据运算等信息处理功能，在应用软件的支持下，具有良好的分析能力和良好的逻辑判断能力，抗人为干扰能力强，较人脑可靠性高；可以通过计算机分析实现自动识别故障类别，保证设备的动作特性和功能可以自主选择，还具有调试方便，具有较强的灵活性。同时，微机综保还具有相对较完善的通讯功能，便于把采集到的各种信息传送到后台，构成综合的自动化系统，最终达到管理员可在远方监控机房，实现设备现场无人值班。

2微机综保系统的设计思路

2.1系统结构

在高压控制室建立计算机系统监控，高压测控、保护装置采用许继电气公司生产的CBZ-8000变电站自动化系统，各个测控和信号采集装置通过屏蔽连接，共同组成变电站综合自动化系统。

2.2系统配置

1）后台监控主机

配置一台配电系统运行工作站，安放在机房。工作站对全所的各种实时数据进行组织管理，承担全所的实时数据处理、历史数据记录和事件顺序记录等任务，对设备运行状况进行安全监视。系统软件采用全中文Windows操作平台，标准SQL数据库系统。

2）通讯柜

通讯屏由2台串口通讯服务器GBH830A-354交换机组成。承担全所的实时数据采集，数据实时处理，设备控制，与运行工作站、调度、继电保护装置、自动装置及间隔层的测控单元进行通信等。

2.3主要硬件设备功能介绍

2.3.1测控装置

CBZ-8000变电站自动化系统是根据中国电力系统的需求而研制和生产的产品。主要由站控层、间隔层和通讯网络组成，站控层为变电所值班人员、调度人员提供变电站监视、控制和管理功能，界面友好，便于操作。监控层按照不同的电压等级、不同的电气间隔单元、不同的控制对象分散在各个保护装置中，间隔层设备包括保护装置、测控装置、自动装置、操作切换装置和附属设备。

2.3.2图形组态系统

本图形系统名称为AutopVision图形组态软件，它是CBZ8000变电站自动化系统后台监控操作员站重要组成部分。AutopVision图形组态软件把图形的编辑，实时监控紧密地结合在一起，构成了这个装置使用了现在广泛应用的电子计算机技术，自动化控制技术，远程数据通信技术等。包括了对设备的检测、监控、远程控制、事件记录等功能。可以方便地安装和使用，是构成电力系统综合自动化系统的理想智能终端装置。一个通用的基础组态软件，因此，它不仅可以应用于监控系统，而且可以运用在于其他需要图形支持的系统。在运行态主要是简单的菜单操作方式，这主要考虑到在监控界面操作少，大部分时间都用于显示监控页面，一个简洁的菜单条使用户能够有更大的空间显示监控画面。

整个系统分为四大部分，包括运行模块、界面组态模块、数据维护模块以及web发布模块。其中界面模块和运行模块是整个系统的主要模块，他们完成了整个系统的大部分功能。Web发布模块完成图形界面、应用系统实时数据及历史数据的对外发布任务。这个装置使用了现在广泛应用的电子计算机技术，自动化控制技术，远程数据通信技术等。包括了对设备的检测、监控、远程控制、事件记录等功能。可以方便地安装和使用，是构成电力系统综合自动化系统的理想智能终端装置。在电力系统由于我们绘制的一般是电力物理系统的示意图，而且其中的诸多物理实体的示意图行业内都有规范，因此面向电力系统应用我们有必要预定义这些图元来规范最终用户的使用。这些图元包括发电机、变压器、断路器、开关刀闸、接地、补偿装置及其他符号。

1）CBZ-8000变电站自动化系统测控装置工作原理

硬件系统见图1：

WFB-800A微机变压器保护装置由交直流变换插件，CPU插件，扩展插件，信号插件，通讯管理插件及稳压电源插件等构成。主控板插件由微机保护测控装置、保护装置插件、保护装置液晶面板构成。继电器板插件由分、合继电器，保持继电器，信号继电器等构成。面板按键的设计简洁明了便于操作。

2）装置的主要保护原理

a.二段定时限过流保护：

在保护压板投入时，当任一相电流I大于整定值时，保护动作。I>Izdl，保护经过时间T1后动作，跳开断路器；I>Izd2，保护经过时间T2后动作，跳开断路器，其保护逻辑见图2。

b.过负荷保护：

在保护压板投入时，当任一项电流I大于整定值时，保护动作。I>Iz4，保护经过时间Tzd4后动作，保护出口。保护逻辑见图3：

2.4微机综保的软件功能设计思路

系统结构图：

3中心变电所微机综保的功能实现

3.1硬件功能实现

1）中心变电所内CBZ-8000变电站自动化系统微机保护控装置进行信息采集。运行模塊以图形化的方式表达被监控设备的信息及状态，并且在图形界面上提供触发点，方便用户控制操作，另外本模块提供了丰富的信息提示功能，提示设备状态或者可控点的操作。在运行模块，用户可以实时监测系统装置及设备信息，通过这些信息判断其状态是否正常。按照接线方案，连接好设备，从而实现保护、测量、控制、监视、通讯等多功能于一体。具有高精度测量电流、电压、功率、功率因数、频率、零序电流、零序电压、计算电度等。

2）和一般的监控系统类似，在运行状态，通过已经定义的动态点和触发点，接收或读取外部实时数据，从而达到监测各设备的状态和进行相关的控制操作功能。这是本系统作为监控系统支持模块的主要任务。变电所里的各个低压柜通过监控系统，实现远程监视，控制，直接接至微机的并行接口（图5）。如果在初始化时定义图中可编程的并行口的PA为输入。则CPU就可以通过软件查询，随时查询外部接点K的状态信息。

3.2软件功能实现

1）主监控显示功能

INT-SCADA监控系统能对变电所运行状态进行24小时监视，包括电流，电压等。根据中心高压配电一次系统图绘制出监控显示图（图6、图7），图中可显示：主线线路电压，各个分线路电压，主线路电流和个分线路电流，功率等。

在重要的播出工艺电源都设置了监控点，监控系统可以显示电流、电压和功率，让值班人员可以实时了解各重要负荷的运行情况。此监控系统还可以对监控对象进行电源开关的分合闸操作。对变压器有载调压，电容器投切，保护信号复归，电压切换，设备运行检修等。

2）报表、曲线记录打印功能

此监控系统可以接收智能单元所提供的数据，存储数据，并可按一定的格式打印各种报表，历史记录数据内容，各种负荷曲线等事项。由于一幅画面可能往往对应于具体的物理单元，为了保证信息的完整性或统一管理，用户可能希望一幅画面能够容纳下所有的信息，而一幅画面能够同时显示的信息是有限的，这种情况下用户就可以使用图层来控制信息的分层显示。

另外图层控制的意义还在于以下几点：一是信息按某种约定如重要程度分层显示；二是用户编辑时可以分层编辑画面，简化了编辑工作。使设备管理和值班的人员可轻松设计出各种规格的、满足电力系统要求的报表。

3）报警显示功能

设备正常运行时可以停留在任何界面，但当设备发生报警时，此系统都会跳出当前的界面，把正在发生的报警显示出来，如果接通了音响设备，还伴有语音提示、报警警铃，这时候，值班人员如果不在监控设备上确认报警事件，那报警的声响会一直不停，同时显示器上的提示会不停的闪烁。报警显示按级别不同，显示为红色和黄色；报警分先后，显示也是按时间先后顺序对排队，并且所有报警信息都保存在事件记录中，作为对该报警的事后分析和检查依据。

4）事件信息功能

综保系统另一个重要功能是，能显示和记录变电站中所有动作事件。事件包括：设备发生过的报警信号；设备进行的合闸、分闸操作；设备的通讯状况，设备的运行状况；设备的整定更改和数据读取等。主控软件内设有事件的记录和查看，可通过检索日期查看保存在数据库中的事件记录。列表中列出查询到的所有记录的事件，不同类型的事件表示以不同的颜色显示，方便操作人员快速找到报警还是故障，或是运行操作。

4微机综保系统在中心变电所的应用

中心变电所微机综保已经安全运行了近4年时间，在这4年时间里发挥了明显的效果。

1）过去设备需要定期的巡检，定期对继电保护需要整定，我们的检修人员不管什么天气情况都要到现场进行，现在我们的检修人员只要通过计算机，远程控制监控设备，可以对设备快速进行巡检，在技术上比较数据，很容易就能对照出不一样的历史数据，发现问题，及时通知检修人员立即解决。

2）在突发事件和有计划的停电、送电过程中，远程遥控操作不仅增加了操作的安全性，同时操作出现的误动作和不动作现象几乎没有出现过。有效地提高了单位供电安全的可靠性，降低了操作人员现场操作可能出现的各种危险事件。

3）工作人员可以在值班机房，通过计算机操作界面显示的运行状态，及时掌握各设备的负载电压、实时电流、功率补偿等情况，做到人在机房，仍然能全局在胸。

4）值班人员还可以根据计算机发出的报警和故障信号，及时查看报警情况，合理处理紧急问题；或根据故障报告情况跟维护人员联系，及时对设备故障进行维修。

以上是微机综合保护在中心变电所运行过程中的几例具体实例。充分体现了它的快速性、灵敏性和可靠性的特点，通过数据的及时传输，故障类型的准确判断，大大减轻维护和值班人员的工作量。工作人员可以通过计算机提示的信息，及时处置各种故障，提升了中心变电所的事故处置能力，从而提高了广电中心安全供电的可靠性。

5结束语

科技水平的发展，计算机技术的广泛应用，在经过近4年的实践檢验，微机综合保护系统在安徽广播电视电力管理使用中愈发显示出它不可缺少的价值。