自动隔离（精选九篇）
自动隔离 篇1
馈线自动化就是监视馈线的运行方式和负荷。由于目前国内配电网自动化系统尚没有统一的模式，因此，不同设备、不同设计方案组成的配网自动化系统的馈线自动化实施方法就不同。本文以“手拉手”供电网为研究对象，就馈线自动化中故障自动隔离功能的解决方案进行分析探讨。
2 馈线自动化的基本功能
馈线自动化系统应具有如下功能：
(1) 遥测、遥信、遥控功能； (2) 故障处理：故障区域自动判断和自动隔离，故障消除后迅速恢复供电功能； (3) 负荷管理：根据配电网的负荷均衡程度合理改变配电网的运行方式； (4) 重合闸控制：当发生过电流并导致断路器跳闸时启动，并在断路器一侧电压恢复时开始延时计数，从而实现沿线从电源至末端依次重合，若一次重合失败则不再重合； (5) 对时功能； (6) 过电流记录功能； (7) 事件顺序记录 (SOE) 功能； (8) 定值的远方修改和召唤功能； (9) 停电后仍维持工作的功能。
3 线路故障区段查找的基本原理
馈线故障区段的定位：对于辐射状网、树状网和处于开环运行的环状网，在判断故障区域时，只须根据馈线沿线各断路器是否流过故障电流就可以判断故障区段。假设馈线上出现单一故障，显然故障区段位于从电源侧到线路末端方向最后一个经历了故障电流的断路器和第一个未经历故障电流的断路器之间。
事故跳闸断路器的定位：事实上，由于种种原因，线路故障时，未必是第一个经过故障电流的断路器跳闸，极有可能越级跳闸。例如图1中e点故障，分段断路器3没有跳开而是断路器2跳开。根据断路器位置不能判断故障区段，但根据是否流过了故障电流却能够做出正确判断 (断路器1、2、3经历了故障电流而断路器4却没有经历，从而得出故障区段在e段的结论) 。
为了确定各断路器是否经历了故障电流，需对安装于其上的各台FTU进行整定，由于从原理上不是通过对各台断路器整定值的差别，来隔离故障区段的，因此多台断路器可以采用同一定值。这样即使增加馈线上的分段数目也不会带来任何影响。
而故障区段隔离后，越级跳闸的断路器要复位，对于事故后跳闸断路器的准确定位是非故障区段自动恢复供电的关键。
断路器状态描述矩阵：我们可以用1维矩阵运算来判别断路器是否越级跳闸。矩阵编写原则为：若第i台断路器在合闸位置，矩阵第i元素置为1，反之为0。正常运行各断路器的状态可用矩阵A来描述，如图1正常运行时A：|11110111|。
对于上例，假设e点故障时断路器2跳开，断路器3未跳开，我们可用矩阵B来描述故障后的断路器状态，如B：|10110111|。
事故跳闸断路器定位矩阵：用事故前断路器状态信息矩阵A减去事故后断路器状态信息矩阵B，即可准确地识别事故跳闸断路器。对于上例可用事故跳闸断路器定位矩阵C来确定C=A-B=|01000000|。由于C矩阵中第2个元素值为1，则说明故障时是由断路器2跳闸切断故障电流的。根据前边计算可知，故障区段位于断路器3和4之间。故应自动恢复断路器2到合闸位置。
对于利用计算机系统实现的馈线自动化功能，从故障段查找、隔离、非故障段自动恢复，一般仅需要十几秒钟。
4 对“手拉手”供电线路分段、支线断路器的要求
(1) 线路“过流保护”保护范围内的故障，应由线路分段断路器跳闸切断故障电流，变电所出线断路器不动作； (2) 线路“速断保护”保护范围内的故障，应由变电所出线断路器跳闸切断故障电流，在进行一次重合闸，线路分段断路器不应动作； (3) 支线故障情况下，首先跳开支线断路器，不让故障越级到主干线路； (4) 支线断路器定值在满足运行条件下应尽可能的小，跳闸延时时间尽可能的短。
5“手拉手”供电线路分段断路器保护整定值的原则
(1) 线路分段断路器的过流值应比能和它相联的任何一个变电所出线断路器的过流定值小； (2) 线路分段断路器的过流延时时间应比变电所出线断路器延时时间短，但还要在时间上保证避开系统励磁涌流； (3) 形成“手拉手”供电的线路上所有分段断路器的定值和时间应设置成一样的； (4) 在系统和设备允许的情况下，应尽可能的将变电所出线断路器速断保护定值设置得大一些，以满足系统运行方式变化的需要。
摘要：馈线自动化是配电网自动化系统一个非常重要的功能, 在国内目前这方面的技术还不够成熟。本文探讨了配电网故障自动查找并隔离的方法。
自动隔离 篇2
本文设计了一种CNC自动绕线装置，专门用于机床隔离变压器线圈自动绕线。本装置的创新点在于：应用普通的车床CNC系统作为自动绕线机的控制编程单元，糅合了伺服马达和滚珠丝杠作排线机构和绕线机构。本机具有广泛的市场需求和工业应用前景。
【关键字】隔离变压器 自动绕线 CNC绕线装置
引言
隔离变压器绕线机主要应用于变压器线包初级和次级线圈的绕制工艺环节。目前行业上一般使用的绕线机90%以上都是普通绕线机，需要由人工来完成漆包线线头压紧和整齐排列漆包线这两个动作。本文提出一种能自动压紧线头，自动排线和通过调用程序直接实现换产品生产的CNC自动绕线装置。这种装置利用普通的车床数控系统作编程和控制单元，用CNC编程语言来实现动作，不必记住各种繁琐的参数设定，设备通用多款隔离变压的生产，能有效提高绕线工序的效率减轻工人劳动强度和对熟练工的依赖程度。
1.CNC自动绕线机的原理
CNC自动绕线装置利用GSK96普通车床CNC系统作为编程和动作控制单元，通过调用预先编好的程序实现不同产品的生产。由于绕线的线径，速度，排线距离等参数已经通过CNC程序编好，所以在自动绕线过程中，工人可以解放出来，干别的工序。自动绕线机的工作流程
2.CNC自动绕线机的结构
自动绕线机主要由自动绕线单元，自动排线单元，自动压线单元，CNC装置电箱单元和机架单元这五个单元组成。
2.1自动排线单元
排线单元主要由：广数80SJT伺服电机，滚珠丝杆，轴承，联轴器，直线导轨，导线轮组合，导线轮支撑架，松下PML53传感器等零部件组成。排线单元的工作原理是：利用电机的旋转运动通过滚珠丝杆变成直线运动，完成隔离变压器的准确排线动作。本自动绕线机的MAX最大排线距离为190mm，排线精度达±0.02mm，通过导线轮组的调整，可令漆包线达到要求的张紧力，以满足排线绕线之用。可广泛用于0.8kV，1.2kv，3kv，4kv，10kv等多款隔离变压器的生产，设备通用性强，排线质量优良。
2.2自动压紧单元
压紧单元主要由：气缸，可调支撑架，传感器和自动压紧机构等零部件组成。压紧机构的工作原理是：接收来自CNC系统的指令，气缸启动，自动压紧漆包线线头和固定工装，之后压紧机构上的传感器将压紧信息反馈给CNC系统，在CNC系统确认了到位后，设备压紧动作完成并通过CNC系统显示出准备自动绕线排线的信号。
2.3自动绕线单元
绕线单元主要由广数130SJT伺服电机，同步带，同步带轮，主轴，可方便更换工装等零部件组成。绕线单元的工作原理是：通过电机的转动，带动主轴和工装的旋转，因为漆包线线头通过压紧单元已经压紧在工装上，在缠绕力和摩擦力的作用下，漆包线就会按设计好的速度绕着工装进行自动绕线的动作。绕线单元通过接收来自CNC系统的指令，按预先编好的CNC程序完成绕线动作。
2.4机架单元
架单元主要由：操作面板，主体机架，漆包线放置架，电箱放置架，CNC系统放置架，安全防护罩，气压回路等零部件组成。它主要为绕线设备提供一个基座，方便各执行单元和控制单元的合理布置和固定。
2.5 CNC装置电箱单元
CNC装置电箱单元主要由：GSK96普通车床数控系统，广数SJT系列电机驱动器和各按钮开关等电器部件组成。我们利用CNC系统作为设备的控制，编程系统，柔性地控制了设备的动作和编程。优点是：操作工人只需简单的编程知识，输入常用的CNC代码就能控制整台设备，也能通过CNC显示屏达到人机交换互动的效果。该装置控制原理是：通过调用CNC程序，由CNC装置发出相应的信号给驱动器，驱动器再控制电机作相应的动作。
3.结束语
本文针对机床用隔离变压的绕线效率低，自动化程度不高，工人劳动量大，产品更换时人工输入调机调参数麻烦等问题。设计出一款结合了CNC系统，伺服电机和滚珠丝杆的高精度，操作简便的自动绕线机。本机通用性比较好，可通用于0.8kv-10kv的隔离变压器生产，操作简单，产品质量统一，提高生产效率和劳动强度明显。通过设备的小批量投产试验和在实际生产中的应用检验，得出的结果是：效率明显提升，质量稳定，对熟手工人的依赖程度降低，复杂动作和劳动量大的动作都交给了设备来完成。这对企业应对产品多样化，劳动力流动率大，产品质量统一等方面有比较好的帮助作用。
参考文献：
[1]赵晓东，董哲，王敏. 全自动绕线机的研制[J].电子工业专用设备.2010，39（11）：41-42.
[2]李国应.浅谈机械自动化技术的发展趋势及应用[J].科技风.2011，30（18）：21-23.
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[4]唐颖，孟宪松，刘军.自动环型绕线机的设计[J].林业机械与木工设备.2004， 32（6）：29-30.
[5]陈云霞.现代机械制造产业中的自动化技术[J].硅谷.2011，22（19）：18-19.
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配网自动化的故障隔离相关问题探讨 篇3
配电网故障定位的方法主要可以分为两大类:一类利用继电保护装置、配网监控系统和其它专门装置提供特定的信息;另一类不需要专门的装置, 而只利用用户打来的投诉电话的信息。第一类方法判断比较准确, 但需可观的硬件投入。第二类方法基本不用新的投资, 但利用故障电话的信息进行故障定位目前多采用专家系统的方法, 它需要获取专家知识, 这些知识只适合于一个特定的配电网络, 因而它的适应性不好, 而且建立和维护一个专家系统也是一个非常繁琐的任务。
目前, 利用继电保护装置、配网监控系统和其它专门装置提供特定的信息进行故障定位和隔离的算法主要有两类:一类是以图论知识为基础, 根据配电网的拓扑结构进行故障定位, 另一类是以人工智能为基础。分别讨论如下。
1.1 基于图论的故障定位算法
(1) 基于配电网络结构矩阵和配电网络故障矩阵的配电网故障区段判断和隔离算法, 它对各开关的故障信息状态采用异或计算, 经规格化处理后确定故障区段。这种算法采用故障电流判别法。该方法假定故障是单一的, 若流经故障电流开关的相邻开关中有一个未流经故障电流, 则认为这两个开关之间的设备即为故障设备。显然, 该方法对联络开关处的故障存在盲区, 对网络拓扑多变方式的适应能力差, 特别是所采集的实时信息中存在畸变时容易误判。
(2) 采用过热弧搜寻算法, 将配电网的馈线看作弧, 将开关看作顶点, 则馈线供出的负荷可以看作弧的负荷, 开关流过的电流可以看作是顶点的负荷。定义归一化负荷为弧负荷与额定负荷之比再乘以100, 则故障区段显然是归一化负荷远大于100的那些弧, 这些弧称为过热弧。因此故障区段的问题实际上就是过热弧的搜寻问题。
1.2 人工智能故障定位算法
(1) 基于遗传算法 (GA) 的故障定位和隔离, 能进行全局寻优求解, 并能对实时信息中的畸变进行纠错。它具有高容错性, 适用于网络拓扑多变的情形, 开放性强。但随着网络拓扑结构的变化, 必须修改评价函数;它的程序编制复杂且运算速度慢, 应用于实时系统还需要进一步的研究。
(2) 采用神经网络和模式识别算法, 通过神经网络训练识别, 计算时间长, 同时网络拓扑结构变化后又需重新训练。
综上所述, 目前常用的各类算法都有其优缺点和适用范围。例如, 对于一个自动化程度不高的网络, 使用故障电话的信息进行故障定位的方法, 就可以快速地找出故障位置, 如果使用继电保护装置、配网监控系统和其它专门装置提供特定的信息进行故障定位的方法, 定位的准确性就很难保证, 可能会扩大故障范围。
2 配电网简化模型的参数取值方式及信息存储
2.1 参数取值方式
(l) 网基结构矩阵D、源点分布矩阵M和T接点分布矩阵B根据配电网的线路建设结构构成, 事先定义在数据库中, 并可根据配网的发展而修改、删除和补充。
(2) 节点状态矩阵T中的元素取值来源于各开关的数据采集装置的上报信息。比如配电网的电源点位置由安装在主变电站的RTU的上报信息而得;配电线路柱上开关的位置由安装在柱上开关的FTU的上报信息而得;箱式配电变电站的低压出线开关位置由安装在箱式变内的TTU的上报信息而得。
(3) 负荷矩阵L中的对角线元素取值来源于各开关的F T U、R T U和T T U上报的流过相应开关的负荷电流信息;L中的其他元素, 是根据C和L中的对角线元素经过点弧变换得出。
2.2 信息存储
负荷分布矩阵是一个稀疏矩阵, 对于负荷未知或为0的顶点信息可以不必存储;另一方面, 该负荷分布矩阵的元素在计算过程中需要经常变动 (如通过计算使负荷顶点从未知变成已知时, 就需要对负荷分布矩阵动态追加信息) 。根据这些特点, 通过分析, 认为用十字链表存储该负荷分布矩阵的信息最为恰当。
稀疏矩阵的十字链表表示法是用多重链表来存储稀疏矩阵的。稀疏矩阵中的每一个非零元素用一个结点来表示。一般结点由5个域组成, 其中行 (row) 、列 (col) 、值域 (val) 分别表示某非零元素所在行号、列号和数值。向下指针 (down) 用以链接同一列中表示下一个非零元素的结点, 向右指针 (r妙t) 用以链接同一行中表示下一个非零元素的结点。这样, 表示每一行中非零元素的结点之间构成一个循环链表, 表示每一列中的非零元素的结点之间也构成一个循环链表。同时, 每行、每列的循环链接表都有一个表头结点, 以利于结点的插入和删除等操作。表头结点的行号、列号以及数值域都没有用。
3 配电网络的简化
对配电网络进行拓扑分析和故障定位处理时, 为简化分析, 假设。
(l) 主干馈线上各段的电压相等, 归一化值为1, 即等于相应电压等级的额定电压U N (k V) 。
(2) 各负荷点负荷功率因数近似相等。
(3) 假定三相平衡, 忽略馈线沿线的损耗, 可以采用一线图代替三线图描述配电网结构。
在配电网络基本简化条件下, 配电网的负荷矩阵可以用流过馈线沿线各开关的相电流和各段馈线供出负荷的相电流来描述, 显然此时的负荷矩阵是一个实数矩阵。配电网络基本简化条件下的配网故障判断和隔离结果可以有效地反映实际配网情况。
将配电网络看作是一种赋权图, 将线路上的柱上开关看作是节点 (Node) , 节点的权为流过该节点的负荷。将相邻两个节点间的配电馈线和配电变压器一起看作是图的边 (Edge) , 边的权为该条边上所有配电变压器供出的负荷之和, 这样处理之后即达到了简化节点数的目的。可以采用邻接矩阵或邻接表的形式来描述配电网。
参考文献
[1]林景栋, 曹长修, 张帮礼.基于分层模型的配电网故障定位优化算法[J].继电器, 2002.
[2]林景栋, 曹长修, 张帮礼.基于分层模型的配电网拓扑辨识[J].重庆大学学报, 2002.
[3]王红星, 于佳, 张秀然, 等.馈线自动化系统故障判断与隔离方法的研究[J].沈阳农业大学学报, 2004.
自动隔离 篇4
黄国栋是吉林省吉林市一家化工厂的投资者，某政府部门到他的公司“检查工作”，并有意刁难，黄国栋最后疏通了很多关系才把这一问题解决。他听人说有关于维护发展软环境、限制政府机关到企业“吃、拿、卡、要”的文件，于是到政府网站上去查，没有查到。他又到相关部门去找，也没有找到。最后托朋友终于找到了这份文件。
长春市华明律师事务所律师赵毅光告诉记者，在发生和政府行政部门的诉讼行为时，法庭上常常会出现这样的情况，对方拿出一份政府部门内部文件来证明其行为的合理性，而这些文件对于普通群众来说很难了解到，非常陌生。
吉林省政府办公厅文电处的有关工作人员透露,一些政府部门每年都要制定大量的文件,可这些政府部门文件有很多都被束之高阁,即使是政府部门本身,有时也未必能完全掌握。对于多数老百姓来说，真是听都没听说过,因此在办理相关事项以及维权时,经常会发生信息不对称和理解偏差的问题。很多群众到行政机关咨询相关事宜时,得到的答复常常是“这是内部机密”。
“阳光法案”考验官员“阳光意识”
5月1日开始正式实施的《政府信息公开条例》被称为“阳光法案”。记者采访中,无论政府官员、学者还是普通公民都认为,当前政府信息公开的程度还远远不够。由于信息公开的操作性不强,信息公开尚缺乏有效保障,“阳光法案”考验着政府官员的“阳光意识”。
河南省电子政务办公室主任张显勇介绍,条例的实施使政府工作面临重大挑战。从去年4月份条例颁布,到今年5月1日正式实施,一年多时间里,河南省各级政府及组成部门基本都建立了信息公开的渠道,制定了相关的制度,条例所要求的法律法规等重点政府信息,基本能在政府网站、档案馆或公共图书馆查阅到。
但张显勇也坦陈,“由于主要领导认识程度的差异,各地、各部门的信息公开的状况也不平衡。总体上看，目前只是基本建立起了政府信息公开的框架，多数部门信息公开仍停留在浅表层面。”
“目前的政府信息公开主要集中于结果公开、程序公开，而对过程公开基本上没有涉及。”郑州大学公共事业管理系主任胡扬博士认为，社会公众所期望的信息公开涉及面更宽，如官员财产情况，自然灾害、重特大事故、公共卫生事件和社会安全事件等突发事件的发生、处置过程等。
还有不少政府机关干部认为,条例操作性不强,尤其是信息公开和信息安全的界限还没有弄清楚,实施难度较大。
河南省某厅局办公室主任认为，条例虽具体规定了十几类信息是必须公开的，但仍给政府机关留有较大自由裁量的空间；要求信息公开的同时，又规定信息公开前要进行保密审查，送有关部门批准。
胡扬指出，信息公开是政府体制改革的基本要求，但涉及国家安全、社会安全的范围很广，哪些信息是可以公开的、哪些信息是不利于国家安全的，在理论上无法简单界定，特别是在社会转型期，各种矛盾凸显的形势下，二者之间的界限更难区分。
条例在执行中难以把握，这使得信息公开的程度取决于部门主要领导的“阳光意识”和心理承受能力。
信息公开“盲区”待破
尽管很多学者认为，条例的出台和实施，是政府社会管理水平提高的重大进步，但是一些“信息”是否公开仍处于“盲区”。
盲区一:级别较高的会议记录、领导批示。条例研究者认为,如果公民个人或组织想进一步了解会议记录、领导批示的情况,完全可以向有关部门提出公开申请。
“对于重大公共决策,过程的公开比结果的公开更重要。”参与条例制定的北京大学教授姜明安说。然而，事实上,对于这些相对敏感信息,重大决策过程因不属于法定必须主动公开的范畴,即便提出申请,这些信息能否公开、公开到何种程度,仍是未知数。
盲区二:人事、财务问题最隐秘部分能否公开。广西壮族自治区党校副教授盘世贵说,除了决策过程,中国行政运行最为隐秘和模糊的部分,应属“钱”和“人”。每年“两会”,各级政府给人大作的预算报告是公开的,但具体的预算文本并不发给代表,有的只给代表团团长掌握,代表只能借看。专家认为,现在公开的政府财务收支信息,太过粗略,“具体到差旅费多少,每笔都应该算清楚”。
另一敏感区就是“人事”问题，目前，政府网站公开领导简历、分管领域、办公电话等已比较普遍。而民众关心的领导人薪酬、人事任免中不同候选人比选的过程、人事调动原因等，都被作为内部信息不予公开。
盲区三：社会稳定问题如何把握。“危及社会稳定”会否成为行政机关“规避”公开的最大保护伞,值得观察。虽然条例规定除涉及国家秘密、商业秘密、个人隐私外,其余都可公开。但条例第八条同时规定:“行政机关公开政府信息,不得危及国家安全、公共安全、经济安全和社会稳定。”
“社会稳定的概念有很大的弹性。现在所有的事件都牵涉到人,一牵涉到人,就涉及稳定问题。因此,此类信息公开尺度如何把握是个难题。”盘世贵说。
更为严重的是,这些盲区的存在,还可能与一些行政机关的衙门作风、固步自封的陈旧思想相结合,给信息公开再添难度。一些官员们会以时间紧迫配套工作还没做好、信息还没收集齐全等借口拖延信息公开的进程,也可能怕承担责任推脱需要“请示领导”，甚至干脆直接回避责任,当场认定为“不可公开信息”。有的即便公开了,但公开的信息也没意义。
受访的多位专家认为，由于我国的信息长期处于为政府所垄断的现状，注定了信息公开不可能在短时期内就取得大的突破。在很多官员眼中,政府信息是一种公共资源，更是权力的象征,对这一公共资源的分配则往往能变现为部门利益和个人利益。“公开越多，做事会越难”,这种思维还停留在管制型政府的水平上,不符合服务型政府的职能转变。
阻碍信息畅通的误区
在条例公布和实施之前，已在全国各地推行多年的政务公开让政务信息为更多的群众认识和了解,但与群众的现实需要相比还存在着一定的距离。从记者调查了解的情况看,当前在确保政务信息畅通中还存在着三个误区,这同样成为了条例实施中遇到的误区。
误区一，随意扩大政府文件保密范围。很多政府部门在制定和印发文件的时候,出于谨慎,常常会有意扩大保密的范围,把一些不应当确定为秘密的事项确定为秘密事项。记者曾参加多次政府部门组织的会议,都遇到同样的情况:明明是一个并不涉密的会议,会议开完后,有关领导讲话的内容印发都要加密,这使得材料的復印和公开都具有一定困难。这就形成了一种矛盾:会议是公开的,可文件却成为内部机密。
误区二，重形式轻内容。随着政务信息公开越来越成为发展的大趋势,一些政府部门在政务信息公开中,被动地进行政务信息公开。对信息公开的内容,带有一定的选择性,很多公众迫切需要掌握、与自身利益密切相关的信息获取难。此外,在信息公开中,没有建立相应的信息分类和查询制度,缺少对信息的整理,在大量的信息中,公众想要找到自己需要的信息也很困难。记者进入了几家吉林省政府部门的网站,发现一些网站所公布的文件和信息甚至是几个月都没有更新,还有一些政府网站成了内部网,公布的都是政府内部各处室之间的工作动态。
误区三，重公开而轻参与。政府信息公开在很多人看来就是信息的简单发布。但吉林大学行政学院副教授刘厚军告诉记者，要真正实现政府部门和公众的顺畅交流,光有信息公开还不够,还应该探索更广泛的形式,可以让群众获得信息,并且能积极地参与到政府工作中来。比如可以探讨在不涉密的情况下,让公众旁听政府部门的一些会议。
信息公开贵在扎实推进
受访专家指出，现在群众之所以感觉政务信息不够畅通，关键在于政府部门还没有牢固地树立起“民生思维”，考虑问题往往从政府便利出发而不是从群众便利出发。因此，信息公开应探索拓展渠道，创新形式，倡导政务信息公开中的“民生思维”。
刘厚军认为，树立民生思维，要求政府不能简单地为公开信息而公开信息，应建立一整套的信息筛选和发布机制，建立相应的归类查询制度。在政府网站上，以专栏的形式，将群众急需的信息及时地向外发布。
政府信息公开条例只是为打造“阳光政府”迈出了第一步。中央党校教授叶笃初认为,事实上,如今许多事项距离阳光运行甚远。让权力在阳光下运行,无论从思想、行动到制度都非易事,这是一个不懈努力的长期过程。
自动隔离 篇5
一、10k V配电网中配电线路故障自动定位与隔离技术的应用分析
在配电网的实际运行中, 接地故障发生的频率通常都会比短路故障出现的频率高, 根据相关运行统计数据可以发现, 运行中的总故障中, 接地故障出现比例高达90%, 尤其是在遇到恶劣天气的时候, 配电网会存在更高的接地故障发生率。当10k V配电网出现以上两种故障的出现, 工作人员可以基于配电线路故障自动定位与隔离技术来进行线路故障的定位和解除, 这主要是利用一些量化的信息, 来分析并定位出发生故障的具体位置, 然后再将故障线路或者可疑线路与无故障线路进行有效分离, 这也就是在隔离故障线路或者可疑线路的同时确保其他无故障线路的正常供电, 并不受故障线路或者可疑线路的影响。10k V配电网中配电线路故障自动定位系统主要是在充分利用计算机和通讯技术的基础上加以实现的, 而故障自动隔离系统则是基于智能分界负荷开关加以实现的, 其智能分界负荷开关也就是所谓的看门狗开关。在实际应用中, 该技术的利用也得到令人满意的效果, 尤其是在巡线人工工作强度和故障查找时间这两个方面得到了有效缩减, 同时也保证了供电的可靠性, 虽然基于看门狗开关的故障走动隔离系统不能同配电线路故障定位系统一样实现全线路的覆盖, 但是因为其系统结构的简单可靠, 使其能够独立运行, 也不需要借助后台集成计算机的通讯信息系统也能实现其功能, 再加上其造价和运行维护技术要求都比较低, 所以广泛应用与农村的10k V配电网中, 而且对于农村中的一些地处偏远的分支线来说, 在遇到了恶劣天气的情况下, 这些分支线将成为10k V配电网中线路故障的易发点, 但即使是这样, 只要将看门狗开关安装在农村偏远的分支线上, 也能实现自动隔离故障点的功能, 进一步确保了广大用户的正常安全供电。
二、10k V配电网中配电线路故障自动定位系统
当前, 故障点检测的方式主要包括两类, 即线路故障指示器和线路FTU, 再利用线路FTU进行故障自动定位和隔离实现的时候, 往往会因为其投资成分很高, 因此想要大规模的推广这类故障定位和隔离技术是较为困难的, 而对于线路故障指示器来说, 它虽然能够进行线路故障的分段定位, 但是大多数的故障指示器自身的自动定位功能却较为缺乏, 所以即使在配电网中运用了线路指示器来进行故障点的检测, 在实际寻找具体故障点的时候还是需要借助人工的方式进行沿线的查询。而在结合GPRS通讯技术和故障指示器的基础上实现的线路故障监测系统则可以快速的完成线路故障的自动定位, 进而有效的提高10k V配电网的供电可靠性。配电线路故障自动定位系统通常运用在检测相间和单相接地短路故障环节中, 在开启了故障指示器的时候, 其指示灯会呈现出红色, 此时线路上的故障指示器会发出一个会被IPU所接受的无线调制编码信息, 然后经由IPU进行一系列的解调解码操作, 然后在综合了指示器所发出的的编码信息和其地址信息之后, 在发送至监控中心, 这样安装在监控中心的数据处理和转发系统会对IPU发送过来的信息加以接受, 随之进行解码处理, 然后再通过104规约接口向监控中心的计算机传送之前处理完成的信号, 在计算机接受以后在即使对其信息数据进行综合处理, 其中涉及对错误信息的校正以及逻辑判断的运算, 最后再根据综合处理结果将其故障通路定位标记在电子地图上, 这样维修人员就能够结合电子地图中展现出来的故障分析结构来完成对故障的处理和排除工作。
三、10k V配电网中配电线路故障自动隔离系统
在配电线路故障定位系统中, 快速定位故障点是其重要功能, 但是在故障发生后还是有可能出现全线停电现象, 进而不能有效自动隔离出故障线路。目前, 变电站10k V架空线路保护往往只配置了过流和重合闸保护等, 而在小电阻接地系统内也只在基础上新增了对两端零序保护配置, 但是为了有效保证继电保护的选择性和灵敏性, 那么就应该将整条线路设置在保护范围内, 这也就是为了满足发生线路末端故障的时候保护能具备足够的灵敏度。这样, 当一处故障发生的时候, 就会引发全线停电现象, 此时线路上下保护呈现阶梯性的相互配合状态, 在线路末端也已经不存在保护级差时间, 因此选择性故障跳闸失去就成为了唯一触发全线停电的条件。以此针对这一问题, 就可以进行智能分界负荷开关故障隔离系统的安装, 因为该系统具备通讯模块和微机保护测控模块, 所以对其的应用就能有效的处理好上述所描述的问题。而且在当前所采用的看门狗开关中型号多样, 并且根据对不同技术的利用, 有着不同的安装和应用要求, 但是从整体来看, 对自动隔离系统的实现都有着重要意义。
结语
总而言之, 随着人们逐渐提高了对电力资源的需求和要求, 电力企业在满足人们需求和要求的同时, 还要切实保证供电质量和安全可靠性, 并针对配电网中配电线路故障进行深入分析和研究, 通过对故障自动定位和隔离技术的研究与应用, 尤其是在一些偏远并且时常出现恶劣天气的地区, 更加要对这些技术进行运用, 以此才能不断提升供电效率和质量, 促进电力的发展。
摘要：随着社会经济的快速发展, 人们的生活和工作等各领域正在逐渐提升对电力资源的需求量, 同时对电力系统的安全稳定性提出了高要求, 作为电力系统中重要组成部分之一的10kV配电网对供电与电力输送有着十分重要的意义, 但是其中出现的配电线路故障则会对供电效率和配电网安全稳定运行造成严重影响, 为了确保供电可靠性, 就需要积极研究分析10kV配电线路故障自动定位与隔离技术, 以及时解除线路故障。
关键词：10kV配电网,线路故障,自动定义,隔离技术
参考文献
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[2]陈家韶.10kV配电网中配电线路故障自动定位与隔离技术的实践应用[J].科技风, 2015 (01) :79.
自动隔离 篇6
随着互联网技术及计算机技术的迅速发展, 网络管理及自动化管理在我国电网中的应用越来越广泛, 电网自动化水平不断提高, 电网调度自动化系统已经从传统的SCADA实时动态监控系统发展到提高电网整体运行水平的负荷预测、调度管理、无功电压优化等智能功能系统。同时, 随着我国经济的快速发展, 国民生活水平大幅提高, 客户对电网的服务质量和供电可靠性、安全性都提出了更高的要求。调度自动化系统作为电网运行管理的核心, 为电能的输送和分配提供了技术保障。然而, 调度自动化系统功能的进一步完善也带来了许多安全隐患, 其主要问题就是由于调度自动化系统承载的信息量增多而带来的信息安全问题, 即调度自动化系统受到网络攻击和破坏。因此, 网络安全技术已被越来越多的学者所重视, 加强调度自动化网络安全技术的研究也势在必行。
1 调度自动化网络安全隐患分析
当前, 电网调度自动化系统存在的安全隐患主要是通过非法途径使系统的通信中断, 或篡改系统传输的信息以改变系统的运行方式, 这不仅直接威胁着电网调度自动化系统的安全, 而且也对整个电网的安全造成了严重的影响。另外, 还有一些计算机病毒, 如特洛伊木马、计算机蠕虫等, 也会破坏系统运行的稳定性。调度自动化网络安全隐患主要表现在以下2个方面: (1) 网络自身的安全隐患。由于MIS系统与SCADA系统的连接是通过WEB服务直接完成的, 因此WEB服务器具有身份认证的功能, 但其只能对系统进行简单的隔离, 无法保证整个网络的安全连接, 如果黑客顺利地进入了MIS系统, 就会很容易地窃取管理员的口令, 从而进入SCADA系统, 同时也可通过SPD-NET来达到控制SCADA系统的目的。 (2) 网络病毒隐患。由于电网调度自动化系统中的MIS系统与外界直接相连, 因此受到网络病毒感染的可能性非常大。一旦病毒侵入调度自动化系统的MIS系统, 就会在电网调度自动化系统中广泛传播, 直接影响SCADA系统的正常运行, 从而为电网的安全生产带来了巨大隐患。
2 物理隔离技术的概念和作用
物理隔离技术是保证电网调度自动化系统网络安全的重要手段。所谓物理隔离技术, 是指内部网络不直接与公共网络进行连接, 在物理结构上保证内部网络与公共网络的隔离。物理隔离技术的主要目的是保护路由器、网络服务器及工作站等硬件和通信通道等免受自然及人为的破坏。只有进行内部网络和公共网络之间的物理隔离, 才能保证企事业单位的内部网络不会遭受黑客的攻击。此外, 物理隔离技术也为内部网络的划分提供了明确的界限, 增强了网络的可控性, 同时便于进行内部管理。
物理隔离技术的出现有效地解决了网络诸多安全隐患, 如防病毒系统、防火墙等的缺陷, 从根本上完成了对内部网络的安全隔离, 保证了内部网络的信息不会泄漏, 起到了屏蔽保护的作用。在电网调度自动化系统中, 应用物理隔离技术可以达到对电气设备进行有效防护的目的, 主要表现在隔断网络的逻辑连接, 以非网络的方式传送原始数据, 确保相同设备不被两个网络同时覆盖。另外, 物理隔离装置也具备审查数据的功能, 保障了数据的无害性和非攻击性, 对数据形成强大的控制和管理。因此, 物理隔离作为电网调度自动化系统专用网络的保护屏障, 能够确保其信息不被破坏和泄漏, 对整个电力系统的安全稳定运行具有重要的作用。
3 物理隔离的原理
通过物理连接和逻辑连接, 计算机网络实现了不同主机之间的信息共享。物理隔离隔断了网络的所有连接, 实际上就隔断了网络的连通。当网络被阻断后, 两个独立的主机系统之间仍然可以通过数据复制、数据镜像等多种方式进行交换, 同样可完成数据共享和传输。
在物理隔离技术中, 网络的外部主机是通过物理隔离设备与内部主机进行连接的, 物理隔离设备剥离了外部主机全部的TCP/IP协议, 通过存储介质存储原始数据, 以文件拷贝等多种更可靠的方式导入内部主机, 从而实现了信息的交换。在任意时刻, 物理隔离设备都只能与一个主机建立TCP/IP协议的数据连接, 即当物理隔离设备与内部网络进行连接时, 其与外部网络必须处于断开状态, 反之亦然, 这样才能保证外部网络和内部网络不通过物理隔离设备形成信息传输通路。在物理隔离技术中, 最重要的是其对数据的存储和转发, 任何形式的数据都是不能穿透物理隔离设备的, 只能是暂时将数据存储在物理隔离设备中。当内部网络与物理隔离设备之间、物理隔离设备与外部网络直接无数据交换时, 三者是相互断开的, 不构成逻辑和物理的连接。
数据存储至物理隔离设备的过程:物理隔离设备主动向服务器发出数据存储请求, 当收到“写”的请求时, 数据服务器将“写”开关合上, 同时剥夺所有的通信协议, 将原始数据写入相关的存储介质, 在写入之前还会对数据的安全性及完整性进行检查, 一旦完成数据的写入就立即打开开关, 使物理隔离设备与内部网络的连接中断。
完成外部网络至物理隔离设备的数据传输后, 物理隔离存储介质内的数据就会导向专网的服务器中, 按照TCP/IP通信协议来对数据进行重新封装, 当服务器收到“读”的命令后即开始数据的复制, 这样就完成了从物理隔离设备到内部网络的数据交换。
从以上对物理隔离技术分析中可以发现, 每一次数据交换物理隔离设备都经历了数据的写入和读出, 并且同一时刻只能由一个TCP/IP通信协议与物理隔离设备建立连接。因此, 在电网调度自动化系统中, 应用物理隔离技术将整个数据传输分为独立的两个部分, 这样有助于提高信息传输的准确性。
4 调度自动化系统网络安全物理隔离的实现
根据配电网的要求, 结合物理隔离技术单向传输的特点, 采用df8900系统设计了物理隔离系统。首先建立两套基本的df8900系统, 其中一套的主要功能是进行实时数据的调度采集, 另一套的主要功能是供WEB服务器及MIS系统。实时数据通过调度采集系统转发, 实现了历史数据、参数表和文件的存储, 进而实现了电网调度自动化网络安全的物理隔离。
5 结语
随着计算机科学技术和网络应用技术的不断发展, 电网调度自动化系统的网络安全问题正受到越来越多的关注和重视。构建更加可靠和安全的调动自动化系统是一项复杂的工程, 不但要采取综合管理措施并应用现代高科技, 而且也要保证其发展的可持续性。
参考文献
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自动化控制系统在水隔离泵上的应用 篇7
自动控制是应用控制装置自动地、有目的地控制或调节机器设备或生产过程, 使之按照人们规定的或者是希望的性能指标运行。可编程控制器, 又称可编程逻辑控制器 (Programmable Logic Controller) , 简称PLC, 是以微处理器为基础, 综合计算机技术、自动控制技术和通信技术, 用面向控制过程、面向用户的“自然语言”编程, 适应工业环境, 简单易懂, 操作方便, 可靠性高的新一代通用工业控制装置。
PLC具有以下基本特点: (1) 可靠性高, 抗干扰能力强。 (2) 通用性强, 使用方便。 (3) 功能强。 (4) 采用模块化结构, 使系统组合方便。 (5) 编程评议简单、易学, 便于掌握。 (6) 系统设计周期短。 (7) 对生产工艺改变适应性强。 (8) 安装简单、调试方便、维护工作量小。
本文阐述基于PLC的自动化控制系统在水隔离泵上的应用, 及对提高劳动生产率、降低生产成本、减轻劳动强度、改善工作环境的作用。
1 现状分析
多年来一直采用传统的油隔离泵将尾矿浆输送到尾矿库。由于尾矿浆量在120~240 m3/h之间, 波动大, 而油隔离泵工作输送量为80 m3/h, 为了避免储液池的尾矿浆被打空或溢出, 操作人员需要及时调整油隔离泵的运行台数及调整输送管线。由于手工操作, 劳动强度大, 调整复杂, 加上在使用过程中的油耗大、配件消耗大、维修率高、维修难度大等一系列的问题, 一直困扰着尾液的正常输送。2010年公司引进了1台由沈阳大学浆体输送研究所设计制造的水隔离浆体泵, 所采用的变频技术及模拟显示等应用效果较好, 但也是人工操作控制, 存在耗水量、调整困难等问题。2011年公司又引进3台水隔离泵, 根据使用单位的要求增加了自动化控制系统, 并对前面1台进行自动化改造, 经半年的试用达到预期的使用效果, 解决了油隔离泵在使用过程中的一系列问题, 有效地保证了生产。
2 自动化控制系统
2.1 系统设备简介
水隔离浆体泵系统由高压清水泵、隔离工作罐、供浆系统 (高位仓) 、电磁阀液压站、阀门液压站、控制台、变频柜、渣浆泵及辅助装置组成。水隔离浆体泵型号为LSGB-150, 额定流量为150 m3/h, 压力为2.5 MPa。水隔离浆体泵是一种大流量、高扬程、高效率、高寿命、低成本的浆体输送设备, 它的性能优势依赖于自动化控制系统的应用。尾液输送的工艺过程是:渣浆泵将尾液从尾液储料池输送到高位仓, 尾液通过自重流至水隔泵, 再由水隔离泵输送到尾矿坝。尾液输送工艺流程如图1所示。
2.2 自动控制系统工作原理
水隔离泵的自动化控制系统是基于PLC的自动控制系统, 具有可靠性高、抗干扰能力强、使用和维护方便等优点。自动化控制系统由控制部分、检测部分、执行部分组成。水隔离浆体泵自动控制系统主要由工业计算机PC-610、可编程控制器 (PLC) FP-X60R、信号变送器、中间继电器、安全栅等组成, 主要完成对信号的变换、放大, 并由PLC运算、判断根据编好的程序发出各种控制信号, 监控水隔离泵的运行工况。自动控制系统结构如图2所示。
水隔离浆体泵工作原理:水隔离浆体泵自动控制系统根据隔离罐上的浮球位置传感器的信号, 控制6台由液压站驱动的液压清水阀以及自动启闭的6台矿浆止回阀联合完成。3个隔离罐内的浮球交替工作, 同时不间断地实现供浆与排浆过程, 从而实现矿浆的连续、均匀、平稳输送。
2.3 系统运行控制
在水隔泵运行过程中, 自动控制系统 (即测控管一体化设计) 能根据回水池的液位自动调整电动补水阀开度保持回水池的液位, 保持回水池的液位。自动控制系统能根据尾液储料的液位自动调整渣浆的泵运行频率控制吸浆量来保持尾液储料池的液位在设定的高度, 避免矿浆的打空和溢出, 节约用水量。自动控制系统能根据高位仓的尾矿浆的液位自动调整清水泵的运行频率来调整输送量, 来维持物料的平衡。避免高位仓的矿浆打空和溢出。水隔泵工作原理如图3所示。
自动控制系统的显示器有监控中心画面、水隔泵隔离球实时曲线画面及其历史画面、流量曲线、历史曲线。
1—高位仓2—液位计3—隔离罐4—逆止阀5—位置传感器6—浮球7—液压阀8—压力变送器9—清水泵10—清水池
监控中心画面实时显示水隔泵工艺流程和设备模拟图及重要技术, 操作人员能清晰看到水隔泵系统的运行情况, 能监视和控制水隔泵的运行。在运行过程中, 当运行不正常, 参数超过设定的极限时, 就会发出警报声及参数闪动, 及时提醒操作人员及维修人员对症检查维修。
水隔泵隔离球实时曲线表示浮球在罐内运动的实时情况, 在历史曲线画面上, 记录和显示3个罐内的浮球的运动历史趋势情况。流量曲线显示3个罐的吸浆、排浆的实时流量, 历史曲线记录和显示3个罐的吸浆、排浆的历史流量。
3 结语
(1) 通过对自动化控制水隔泵运行和油隔泵运行比较, 自动化控制水隔泵运行有以下的优点:自动化程度高, 操作简单, 运行稳定;故障率低, 维修简便, 易损件更换周期长, 运行费用低;尾液输送平稳, 噪声小, 无油污染, 工作环境好。 (2) 通过自动化控制水隔泵的应用, 公司提高了生产效率, 降低了生产成本。自动化控制水隔泵和油隔泵在同比的运行情况下, 每台每年可节约生产成本20万元以上。同时大大减少了尾矿液溢流现象, 降低了对环境的污染。
摘要：介绍了基于PLC的自动化控制系统在水隔离泵上应用的基本工作原理, 阐述了自动化控制系统在水隔离泵上应用的控制过程及使用效果。
关键词：PLC,控制系统,水隔离泵,应用
参考文献
[1]初航.三菱FX系列PLC编程及应用[M].北京:电子工业出版社, 2011
[2]中国机械工业教育协会组编.电力拖动与控制[M].北京:机械工业出版社, 2001
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自动隔离 篇8
在水电站计算机监控系统、公用设备控制系统、机组在线监测系统等自动化控制系统中, 需要监视测量一些模拟量信号, 包括电量模拟量 (如电流、电压、功率等) 和非电量模拟量 (如压力、水位、流量等) 。电量模拟量信号由变送器提供, 一般可以输出隔离的4～20 mA模拟信号, 不需要外加信号隔离器。非电量模拟量传感器工作电源一般取自自动化系统设备提供的DC24V电源模块, 且多数不隔离。为实现各控制、监测子系统相关模拟量传感器供电电源安全、稳定和相对独立, 避免因某个模拟量传感器工作电源回路外部短路, 造成电源模板击穿或烧毁概率, 避免在同一系统中某些模拟量传感器因工作电源来自不同系统的供电模块而引起模拟量输入信号电源共正或共负, 烧毁模拟量采集模块的可能, 危及相关设备自动化系统运行安全, 特别是对于哪些用于过程控制中需实施越限报警、动作停机和重要设备退出运行操作的模拟量传感器使用信号隔离器是有益的选择, 否则有引起误动作的可能, 不利于电站安全稳定运行, 甚至造成不必要损失。在控制系统模拟量的采集和处理中, 对于非电量模拟量传感器的测量精度、抗干扰能力以及传感器电源问题等也日益受到电站设计、建设和运行单位的高度重视。
1 非电量模拟量传感器种类及常规接线方式
在水电站自动化控制系统中用于机组、辅机及公用设备自动控制及监测的非电量模拟量传感器一般有蜗壳进口压力、尾水管进口压力、尾水管出口压力、尾水管压力脉动、顶盖压力、轴承冷却水进水管压力、推力、水导轴承外循环油流、轴承油槽液位、轴承油槽油混水、导叶位移、检修密封气压力、主轴密封水压力、流量、轴承冷却水流量、顶盖液位、技术供水总排水管流量、机组制动气源压力、机组压力油罐压力、油位、回油箱和漏油箱油混水、机组制动气源压力、主变压器油面和线圈温度、油位、主变冷却器冷却水压力、温度以及进水口快速事故门液压系统压力和回油箱温度、闸门开度、进水口快速事故门前、后水位、库前水位、尾水水位、厂房渗漏、检修集水井水位、盘形阀操作廊道水位、空压机储气罐压力、大坝闸门启闭机液压系统压力、开度、调压井水位等传感器。其中相关压力、流量、温度传感器信号直接关系到机组开停机和事故停机动作, 或关系到辅机、公用设备启、停操作, 传感器供电电源的安全、可靠、稳定和相对独立以及其测量精度、抗干扰能力是确保电站机组安全运行的基础。
这些非电量传感器分为2线制、3线制、4线制接线方式, 均需外部提供工作电源, 为保证电源的安全性一般采用DC24V, 最常用的方式是采用由相关控制系统设备提供DC24V电源。全厂计算机监控系统厂家由于需监测的传感器数量多, 关注其重要性以及确保现地控制单元运行安全, 一般提供独立的DC24V电源模块。辅机及公用设备控制系统厂家由于各子系统需监测的传感器数量少, 一般采用与其子控制系统共用DC24V电源模块, 只在各电源输出回路设置空开或熔断器。
按照常规接线方式, 对于2线制传感器:在控制系统屏上直接用屏蔽电缆从电源模块输出回路DC24V“+”端子排上引出1芯, 从模拟量输入回路“+”端端子排上引出1芯 (该通道模拟量输入回路“-”端直接与电源模块输出回路DC24V-端子连接) 接到各现地安装的传感器电源回路上, 完成传感器工作电源供电和模拟量信号输入, 如蜗壳进口压力、尾水管进口压力、尾水管出口压力、尾水管压力脉动传感器等;对于3线制传感器:在控制系统屏上直接用屏蔽电缆从电源模块输出回路DC24V“+”端子排上引出1芯, 从模拟量输入回路端子排上引出2芯接到各现地安装的传感器电源回路上, 完成传感器工作电源供电和模拟量信号输入, 如流量传感器等;对于4线制传感器:在控制系统屏上直接用屏蔽电缆从电源模块输出回路DC24V“+”、“-”端子排上引出2芯, 从模拟量输入回路端子排上引出2芯 (按二次接线规范要求一般各采用1根屏蔽电缆) 接到各现地安装的传感器电源输入和信号输出回路上, 完成传感器工作电源供电和模拟量信号输入, 如电磁流量计传感器等。
以上接线由于传感器工作电源和模拟量信号输入未采用有效的隔离措施, 其最大的弊病及可能造成的危害是, 当电缆或传感器现地接头发生短路故障时, 或户外安装的传感器受到雷击过电压时, 将危及控制、监测系统屏上电源模块和模拟量采集模块的运行安全, 可能会造成模板击穿或烧毁, 严重的会影响到控制、监测系统运行, 甚至死机。同时对于2线制或3线制传感器, 电源和信号采用同根电缆, 由于无有效隔离其测量精度和抗工频电磁干扰能力大大降低, 即使对于4线制传感器也因信号输入回路无有效隔离, 其测量精度和抗干扰能力也将受到影响。
近几年国内多个大中型水电站已在非电量模拟量传感器电源和信号回来中采用信号隔离器的接线方式解决和避免出现上述问题, 实践证明该方式投资少, 隔离强度高、负载能力强、安装接线简单、运行稳定、安全可靠。
2信号隔离器在非电量模拟量传感器接线中的应用
信号隔离器的隔离方式主要分为:变压器隔离、光电隔离, 均具有隔离、配电、转换、分配和报警识别功能, 隔离器的输入对输出对电源对地四端三重全隔离通道间均具有2 000 V AC耐压水平。其特点是变压器隔离:性能稳定、寿命长、负载能力强、隔离强度高, 但电路复杂, 制作工艺要求更高, 如EW系列信号隔离器;光电隔离:性能稳定、抗干扰能力强、线路简单、成本低廉、寿命和隔离强度略低于变压器隔离, 如BETIC系列信号隔离器;这2种隔离方式的信号隔离器近几年在许多水电站工程都有大量使用, 有效解决水电站环境下自动控制、监测系统传感器工作电源和模拟量信号输入隔离, 抗工频电磁干扰和雷击过电压的危害, 确保传感器测量精度和系统安全稳定、可靠运行。
信号隔离器为端子排型, 体积比常规接线端子略大, 可密集导轨安装, 输入/输出与电源端子在不同侧, 有效防止短路。目前使用较多且行之有效的接线方式是:控制屏内DC24V电源模块输出回路经屏内专用端子接信号隔离器电源端子, 供隔离器工作电源, 隔离器的1对输入信号端子接2线制传感器 (并带有DC24V电源) , 隔离器的1对输出信号端子输出4～20 mA模拟量接屏内模拟量模块输入端子。对于3线制传感器, 隔离器3线输入信号端子接传感器 (带DC24V+、公共端 (DC24V-) 及模拟信号输入) , 隔离器的1对输出信号端子输出4～20 mA模拟量接屏内模拟量模块输入端子。对于4线制传感器, 隔离器不能提供经隔离的DC24V电源, 一般采用由控制屏电源模块提供独立的DC24V电源, 传感器输出的4～20 mA模拟量信号接隔离器信号输入端子, 隔离器的1对输出信号端子输出4～20 mA模拟量接屏内模拟量模块输入端子。以上2、3线制传感器通过控制屏内隔离器均能完成传感器工作电源和模拟量信号输入的有效的隔离, 4线制传感器通过控制屏内隔离器完成模拟量信号输入的有效的隔离。信号隔离器完全可以实现对水电站现场各有源模拟量 (传感器自身带工作电源, 输出4～20 mA模拟量) 和无源模拟量 (传感器需外部提供工作电源且与信号输出共同构成输入/输出回来) 的隔离, 由于信号隔离器的高强度隔离、配电、转换、分配和报警识别功能, 有效地保证了控制屏内电源模块和模拟量采集模块的运行安全, 避免了可能会造成的模板击穿或烧毁概率, 其测量精度得到提高, 抗工频电磁干扰和雷击过电压的危害降到最低。
对于某些电站水轮机现场非电量传感器安装条件的限制, 其模拟量输出信号需扩展, 才能解决1个4～20 mA模拟量信号同时传输给2套不同控制和监测系统, 如蜗壳进口压力、尾水管出口压力、尾水管进口压力脉动、顶盖压力、机组净水头即要供全厂计算机监控系统, 又要供机组状态监测系统使用时, 以及一些单个4～20 mA电量模拟量需扩展出2-3路4～20 mA输出的均可采用信号隔离器进行扩展, 即1路4～20 mA电量和非电量模拟量输入, 经隔离器输出2路或3路4～20 mA模拟量, 它有效地实现了电站控制、监测不同独立系统的需求, 减少了投资、简化了二次接线、解决了电站现场传感器安装带来的问题。
3 结 语
以上非电量模拟量传感器采用信号隔离器的接线方式, 在贵州乌江流域和北盘江流域多个水电站和缅甸太平江水电站自动化系统中已采用, 取得了良好效果, 目前正在四川泸定水电站和锦屏一、二级及官地水电站应用, 对提高水电站自动化控制、监测系统将起到良好的示范作用。
参考文献
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自动隔离 篇9
1 刀闸操作闭锁逻辑分析
目前的综自站大多采取如下刀闸防误闭锁策略[1,2,3,4,5,6,7]:同一间隔内的闭锁采取电气闭锁+监控闭锁的方式,不同间隔之间的闭锁只采取监控后台闭锁的方式。这种闭锁策略取消了电气横向闭锁,可以大幅简化电气闭锁回路,改善其闭锁可靠性,同时也降低了由于非本间隔接点的动作不到位造成的“误闭锁”现象。
在综自站中,要求倒闸操作在监控后台完成。实际上,监控后台(或集控中心)的遥控操作的执行流程就包含了监控后台、测控装置和现场操作机构这些环节,若监控后台能够遥控成功,则表明整个操作回路都是正常的。在不考虑机械闭锁的情况下,如果把测控装置(含操作箱)、操作机构中的(远方/就地)把手等直接驱动分合闸线圈的电气中继回路均视为“硬闭锁”,把监控后台用逻辑与或关系实现的闭锁视为“软闭锁”,则刀闸设备操作的流程如图1所示。具体的实现方法多种多样,可在间隔内装置中安装脚本引擎、配合后台的脚本五防规则实现[8]。
本文不考虑图1中的“硬闭锁”环节,即假设测控装置的“联锁/解锁”和现场操作机构的“远方/就地”操作把手位置正确、不存在刀闸接点状态与一次设备位置不对应、操作电源和分合闸回路故障等非正常的情况。
对于一个规模较大的变电站,其一次接线方式相对复杂,横向闭锁涉及的间隔较多,逻辑闭锁条件容易遗漏,如果只是将每个刀闸设备的闭锁看成是一个个独立的闭锁单元,则很容易出错,给调试和传动工作带来额外的工作量。因此,科学的操作闭锁逻辑不仅关系到实现过程的简繁,更涉及到闭锁的可靠性。下面从刀闸的功能和操作目的出发,分析刀闸闭锁逻辑的特点。为了叙述方便,将隔离开关及其附属的接地开关分别简称为“主刀”和“地刀”,对于“地刀”再根据其逻辑属性,又分为“母线地刀”、“线路地刀”和“设备地刀”3种。
从电气功能上来看,“主刀”不具有切断负荷电流的能力(不计及运行规程允许的拉合空载变压器和空载线路的情况),其主要作用就是为一次设备单元(如变压器、线路、母线、电容器等)接入系统做好准备或将其与系统可靠分离,具体的接入和分离功能由断路器实现;“地刀”的核心功能则是保证其所连接的一次设备处于可检修的状态。可见,“主刀”和“地刀”的操作目的是有明显差别的,以调度术语中规定的4种标准设备状态可以将断路器、主刀、地刀的功用解释如图2所示。
从图2中可以看出,“主刀”是“热备用”和“冷备用”之间状态切换的操作媒介,“地刀”是“冷备用”和“检修”之间状态切换的操作媒介。即“主刀”的分合操作要求其所连接的设备不能处于“运行”状态或“检修”状态,“地刀”的分合操作要求其所连接的设备不能处于“运行”状态或“热备用”状态。用卡诺图的方式[9]可以表达如表1所示。
表1中,断路器x1、主刀x2、地刀x3在合闸位置取值为“1”、在分闸位置取值为“0”,若设备状态y为“真”时取值为“1”、设备状态为“假”时取值为“0”,则不难得出“地刀”的允许操作逻辑条件为
其中,下标dd为地刀,jx为检修,lby为冷备用。式(1)表明,“地刀”允许操作的条件就是“与其相关的所有断路器和主刀均处于分闸位置”。同理可得“主刀”的允许操作逻辑条件为
其中,下标zd为主刀,rby为热备用。式(2)表明,“主刀”允许操作的条件就是“与其相关的所有断路器和地刀均处于分闸位置”。
值得注意的是,上述刀闸允许操作逻辑隐含的条件是将断路器视为可靠的隔离设备而得到的闭锁策略;如果不将其视为有效的隔离设备(基于隔离开关具有可见的明显断开点、而断路器没有这种可见断开点的考虑),同时,再引入线路或母线的状态判断,则可以将刀闸闭锁逻辑完善如图3所示。
需要特别指出的是,上述的“主刀”和“地刀”闭锁逻辑,均把断路器视为一段连通的导体;而且,在图3所示的闭锁策略中用到了模拟量判据,这进一步完善了原有的开关量闭锁逻辑,提高了闭锁的严密性。
鉴于变电站的一次系统接线可以方便地用离散数学中的无向图来表示(如图4所示),其中,设备间的连接导线和不具有明显断开点的设备(如变压器、串联补偿电容器、断路器等)用“中间节点”表示,对于那些具有明显断开点的设备(譬如:隔离开关、接地刀闸)用“叶子节点”表示,“节点”之间用“无向边”连接成“图”。譬如,在图4中,需要对260137接地刀闸执行状态转移操作时,就等效于对图4(b)中的节点5作隔离或接入操作。考虑到节点5的设备属性为“地刀”,则以节点5为“根节点”、按照深度优先或广度优先的算法遍历此“根节点”的所有属性为“主刀”的“节点”,然后将遍历出的节点集合{节点3,节点9,节点10}的当前值代入式(1),fn5=x軃n7·x軃n3·x軃n9·x軃n10,再根据计算结果判断允许条件能否得到满足,最后决定是否闭锁该操作。
在数据库技术的支撑下,可以考虑采取基于拓扑结构的闭锁条件自动生成方式,这样可以大幅提高监控系统后台数据库的维护效率,减少人为的输入失误,保证人工输入的闭锁逻辑式与既定的闭锁策略相吻合。
2 闭锁逻辑在不同接线方式中的应用
这里以某500 k V变电站为例,说明刀闸操作的具体逻辑闭锁过程。变电站的一次接线如图5所示。图中的500 k V部分为3/2接线方式、220 k V部分为双母线接线方式、35 k V部分为单母线接线方式。下面分别将“主刀”、“线路地刀”、“母线地刀”和“设备地刀”的操作闭锁逻辑举例如下(假定220 k V正、负母线分别只有2把地刀、只有2613一条220 k V出线):
文献[10-15]显示,借助现场总线、网络功能和通用协议可以进一步完善闭锁逻辑,实现本站内、甚至集控站层面的防误闭锁功能。但是,一般而言,逻辑的严密性总是与其复杂性密切相关,当要求的闭锁条件越完善,其闭锁的条件数也越多,逻辑关系也复杂,而复杂的系统其可靠性会有所降低,这与闭锁防误系统的初衷是有冲突的;因此,应该适度强调逻辑的完整性,避免贪大求全,最终适得其反。
3 结语