1、引言

    隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)的運(yùn)行方式越來越復(fù)雜，對自動(dòng)化水平的要求越來越高，從而促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展。微機(jī)保護(hù)、故障錄波器、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)調(diào)度自動(dòng)化等都已成功運(yùn)用到電力系統(tǒng)中。與自動(dòng)化程度相適應(yīng)，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的要求也隨之提高。目前傳統(tǒng)的電工式繼電保護(hù)測試裝置已很難對繼電保護(hù)裝置的各方面特性進(jìn)行**測試，不再適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。為避免重復(fù)投資，提高信息資源共享的水平，須對變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的信息采集、處理、傳輸加以規(guī)范，對站內(nèi)功能配置予以綜合考慮。目前變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一般采用以SCADA為基礎(chǔ)的站端計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過綜合設(shè)計(jì)，減少了二次設(shè)備的重復(fù)配置，減少了二次回路，減少了電流互感器及電壓互感器的負(fù)荷，從而簡化了二次回路設(shè)計(jì)，并保證了數(shù)據(jù)的一致性，在可靠性的基礎(chǔ)上盡可能做到了軟硬資源的共享，提高了變電站的運(yùn)行及管理水平，達(dá)到變電站減人增效，提高**運(yùn)行水平的目的。

    2、三相多功能電能表校驗(yàn)儀的功能設(shè)計(jì)原則

    2.1繼電保護(hù)功能

    變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)要具備常規(guī)變電站系統(tǒng)保護(hù)及元件保護(hù)設(shè)備的全部功能，而且要獨(dú)立于監(jiān)控系統(tǒng)，即當(dāng)該系統(tǒng)網(wǎng)各軟、硬件發(fā)生故障退出運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)單元仍然正常運(yùn)行。微機(jī)保護(hù)除了所具有的繼電保護(hù)功能外，還需具有其它功能。

    (1)模擬量的顯示功能。系統(tǒng)應(yīng)能顯示電流、電壓、有功、無功、電度等模擬量參數(shù)，當(dāng)通信網(wǎng)退出運(yùn)行時(shí)仍能滿足運(yùn)行監(jiān)視。

    (2)故障記錄功能。系統(tǒng)應(yīng)能顯示故障時(shí)間、電流、電壓大小、開關(guān)變位、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)等。

    (3)能儲存多套定值，并能當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ岛惋@示定值。

    (4)與監(jiān)控系統(tǒng)通信，能接收監(jiān)控系統(tǒng)命令，選擇并修改定值，發(fā)送故障信息、保護(hù)動(dòng)作情況、當(dāng)時(shí)整定值及自診斷信號等。

    除當(dāng)?shù)赝?，還需能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方查詢和整定保護(hù)定值，此功能還具有遠(yuǎn)方/就地閉鎖，操作權(quán)限閉鎖等措施。

    (5)系統(tǒng)內(nèi)各插件具有自診斷功能。

    2.2信息采集功能

    分布式自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站，信息由間隔層I/O單元采集。常規(guī)四遙功能的變電站，信息由RTU采集。電能量的采集宜用單獨(dú)的電能量采集裝置。系統(tǒng)對**運(yùn)行中必要的信息進(jìn)行采集，主要包括以下幾個(gè)方面。

    2.2.1遙測量

    (1)主變壓器：各側(cè)的有功功率、無功功率、電流，主變壓器上層油溫等模擬量，模擬量均采用交流采樣，以提高精度。主變壓器有載分接開關(guān)位置(當(dāng)用遙測方式處理時(shí))。

    (2)線路：有功功率、無功功率、電流。

    (3)母線分段斷路器相電流。

    (4)母線：母線電壓、零序電壓。

(5)電容器：無功功率、電流。

    (6)消弧線圈零序電流。

    (7)直流系統(tǒng)：浮充電壓、蓄電池端電壓、控制母線電壓、充電電流。

    (8)所用變：電壓。

    (9)系統(tǒng)頻率，功率因數(shù)，環(huán)境溫度等。

    2.2.2遙信量

    (1)斷路器閘刀位置信號。

    (2)斷路器遠(yuǎn)方/就地切換信號。

    (3)斷路器異常閉鎖信號。

    (4)保護(hù)動(dòng)作、預(yù)告信號，保護(hù)裝置故障信號。

    (5)主變壓器有載分接開關(guān)位置(當(dāng)用遙信方式處理時(shí))，油位異常信號，冷卻系統(tǒng)動(dòng)作信號。

    (6)自動(dòng)裝置(功能)投切、動(dòng)作、故障信號，如：電壓無功綜合控制、低周減載、備用電源裝置等。(7)直流系統(tǒng)故障信號。

    (8)所用變故障信號。

    (9)其它有全站事故總信號、預(yù)告總信號；各段母線接地總信號；各條出線小電流接地信號；重合閘動(dòng)作信號；遠(yuǎn)動(dòng)終端下行通道故障信號；消防及**防范裝置動(dòng)作信號等。

    根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)及確保**運(yùn)行需要，可增加相應(yīng)的特殊信號或?qū)σ恍┻b信量進(jìn)行合并。

    (1)斷路器分、合。

    (2)主變壓器有載分接開關(guān)位置調(diào)整。

    (3)主變壓器中性點(diǎn)接地閘刀分、合。

    (4)保護(hù)及**自動(dòng)裝置信號的遠(yuǎn)方復(fù)歸。

    (5)有條件的變電站高壓側(cè)備用電源遠(yuǎn)方投停。

    (6)有條件的變電站電壓無功綜控的遠(yuǎn)方投停。

    (7)有條件的變電站直流充電裝置的遠(yuǎn)方投停。

    2.2.4電能量

    (1)主變壓器各側(cè)有功電能量、無功電能量及其分時(shí)電能量。

    (2)各饋電線有功電能量、無功電能量。

    (3)用戶專用線有功電能量、無功電能量及其分時(shí)電能量和*大需量。

    (4)所用變有功電能量。

    2.3設(shè)備控制及閉鎖功能

    (1)對斷路器和刀閘進(jìn)行開合控制。

    (2)投、切電容器組及調(diào)節(jié)變壓器分接頭。

(3)保護(hù)設(shè)備的檢查及整定值的設(shè)定。

    (4)輔助設(shè)備的退出和投入(如空調(diào)、照明、消防等)。

    以上控制功能可以由運(yùn)行人員通過CRT屏幕進(jìn)行操作。三相多功能電能表校驗(yàn)儀的功能設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)上保留了手動(dòng)操作手段，并具有遠(yuǎn)方/就地閉鎖開關(guān)，保證在微機(jī)通信系統(tǒng)失效時(shí)仍能夠運(yùn)行和操作，包括可手動(dòng)準(zhǔn)同期和捕捉同期操作。在各間隔的每個(gè)斷路器設(shè)置按鈕或開關(guān)式的一對一“分”、“合”操作開關(guān)和簡易的強(qiáng)電中央事故和告警信號。

    為了防止誤操作，操作閉鎖主要包括：

    ①操作出口具有跳、合閉鎖功能和具有并發(fā)性操作閉鎖功能。

    ②CRT屏幕操作閉鎖功能，只有輸入正確的操作命令和監(jiān)控命令，才有權(quán)進(jìn)行操作控制。

    ③當(dāng)站內(nèi)通信網(wǎng)退出運(yùn)行時(shí)，能滿足非CRT屏幕操作、五防閉鎖功能和適應(yīng)一次設(shè)備現(xiàn)場維修操作的五防閉鎖功能。

    ④根據(jù)一次設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)操作閉鎖功能。2.4自動(dòng)裝置功能

    (1)根據(jù)系統(tǒng)潮流進(jìn)行無功自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，也可人工控制(人工操作可就地、可遠(yuǎn)方)。自動(dòng)控制時(shí)可根據(jù)電壓、潮流和無功負(fù)荷、變壓器抽頭位置信號由裝置進(jìn)行自動(dòng)控制調(diào)節(jié)變壓器抽頭位置或投退電容器組。

    (2)低周減載。110kV、10kV線路可由各自的保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，不用單獨(dú)配置低周減載裝置。整定值由各條線路裝置自行整定。

    (3)同期檢測和同期分閘。同步檢測斷路器兩側(cè)電壓的幅值、相位和頻率，并發(fā)出同期合閘啟動(dòng)或閉鎖信號。此功能可進(jìn)行檢無壓同期，亦能進(jìn)行手動(dòng)準(zhǔn)同期和捕捉同期。既能滿足正常運(yùn)行方式下的同期，亦能滿足系統(tǒng)事故時(shí)的同期。

    同期功能有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式供選擇，同期裝置與通信網(wǎng)相互獨(dú)立。

    (4)小電流接地選線功能?？赏ㄟ^采取3I0、3U0及其增量來判斷是否有接地故障，也可用5次諧波方式分析接地故障，小電流接地選線功能與通信網(wǎng)相互獨(dú)立，不依賴通信網(wǎng)的后臺機(jī)檢測。否則當(dāng)通信網(wǎng)故障時(shí)該功能即失去檢測報(bào)警功能。而規(guī)程規(guī)定小電流系統(tǒng)當(dāng)單相接地后允許2h帶故障運(yùn)行，2h后要立即切除故障線路。

    據(jù)有關(guān)綜合自動(dòng)化站的運(yùn)行記錄，在雷雨季節(jié)時(shí)雷擊曾擊壞過站內(nèi)的通信網(wǎng)。若此時(shí)雷擊又同時(shí)造成10kV線路單相接地，則運(yùn)行人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路單相接地故障。時(shí)間長了，若不及時(shí)處理，則有可能造成故障線路由單相接地發(fā)展成為兩相或三相接地短路故障。因此，小電流接地選線功能要獨(dú)立于通信網(wǎng)。