课件：综自系统的五防和四遥

SHENZHENCLOUELECTRONICSCO.,LTD.综自监控系统的五防和四遥主讲人：侯亚兵第一节：综自监控系统的五防五防的含义五防的作用五防的分类五防的操作1、五防的含义所谓的“五防”是指防止电力系统刀闸操作中经常发生的五种恶性误操作事故：（1）防止误分合断路器；（操作指令和操作对象必须对应才能执行操作）（2）防止带负荷拉刀闸；（开关在合闸状态下不能操作刀闸）（3）防止带电合地刀或挂接地线；（只有开关在分闸状态才能合地刀/挂接地线）（4）防止带地刀或挂接地线合断路器/刀闸；（只有当地刀在分闸位置或接地线已拆除后，才能合刀闸，才能操作断路器）（5）防止误入带电间隔；（只有间隔不带电，才能开门进入间隔室）2、五防的作用五防系统是变电站防止误操作的主要设备，确保变电站安全运行，防止人为误操作的重要设备，任何正常倒闸操作都必须经过五防系统的模拟预演和逻辑判断，所以确保五防系统的完好和完善，能大大防止和减少电网事故的发生。随着电网的发展，用户用电量的日益增大，对用户供电的可靠性要求越来越高，五防系统的作用也变得更为重要。3、五防的分类现在站内常用的五防系统有模拟屏型和微机型3.1.模拟屏型以变电站的一次模拟屏为核心。在模拟屏工控机内预存了所有设备的刀闸操作程序，操作时将模拟预演正确的操作程序传输给电脑钥匙，从而对电气设备进行对应操作。随着微机保护的发展，模拟屏已经用的越来越少。模拟型五防监控系统3.2微机型在微机上安装五防系统，通过五防机与监控后台机通信进行数据交换，操作时在五防机上模拟预演，并传输操作票给后台机和电脑钥匙。监控系统遥控操作时根据操作票只对允许的对象进行操作，其他对象被五防闭锁。微机五防系统智能化程度高，功能齐全、操作简单，适用于主接线复杂的变电站。微机五防系统的实现方案有很多，通常可分为一体化监控五防系统、专用五防系统。3.2.1一体化监控五防系统：在监控系统内设置“五防工作站”。将五防系统与监控系统一体化配置。远方操作时，通过“五防工作站”实现全站防误闭锁功能，就地操作时有电脑钥匙和锁具来实现。再设控设备的操作回路中串接本间隔闭锁回路。3.2.2专用五防系统：配置独立于监控系统的专用微机五防系统。两者通过实时通信交换信息。远方操作时，通过专用五防系统实现传站防误闭锁功能，就地操作时由电脑钥匙和锁具来实现。但专用五防系统与监控系统应该共享采集的各种实时数据，不应独立采集信息。测控，保护4、五防的操作五防系统由五防专家系统、电脑钥匙、和锁具等几大部分组成。在五防系统中，已经输入了变电站一次主接线图和每一个设备的操作规则，并与监控系统实时通信。4.1系统正常运行时正常运行时，后台监控系统定时向五防系统传送现场设备的实际状态（开关、刀闸的状态等）。当运行人员需要进行倒闸操作时，首先在五防系统上进行模拟（也就是开操作票），并将操作票下传到电脑钥匙。4.2实际操作时实际操作时，当运行人员对任何一个设备进行遥控操作，监控系统向五防系统发遥控命令。五防系统根据预先编写好的操作票判断：如果操作步骤与操作票步骤一致，五防系统向监控系统发遥控运行命令，允许操作，并通过电脑钥匙回传设备状态；如果操作步骤与操作票不一致，五防系统向监控系统发遥控禁止命令，拒绝操作。这样就起到了防误的目的。若操作员工作站故障或监控网络同步异常，运行人员可将下载有正确操作票的电脑钥匙拿到现场，对开关、刀闸、地刀、网门等进行操作。“五防”的操作过程如下图所示通过电脑钥匙回传操作过程、设备状态第二节、综自监控系统的四遥监控系统是变电站综合自动化的核心系统。“四遥”也就是我们经常说的：遥测、遥信、遥控、遥调。“四遥”功能是监控系统最基本最重要的一块功能，和我们二次检修工作密不可分。1、遥测1.1遥测的采集方式整站的遥测量采集方式主要有两种：a．扫描方式：将站内所有遥测量每个扫描周期采集更新一次，并存入数据库。扫描周期为3~8s。b．越阈值方式：每个遥测量设定一个阈值，按扫描周期采集。如果一个遥测量与上次测量值的差大于阈值，则将该遥测量上传监控后台显示，并存入数据库。如果差小于阈值则不上传更新。这样扫描周期可缩短，一般不大于3s。1.2遥测的电压电流的采集外部电流电压模拟量经过CT/PT转换后，强电压、电流量转换为相应的弱电电压信号。经过低通滤波和A/D转换，进入CPU。经过CPU处理，按照一定的规约格式组成遥测量，通过通信口上送到监控后台。PT/CT低通滤波器A/DCPU监控后台1.3遥测越限对于一些重要的遥测数据，可以通过设置遥测越限进行重点监视。运行中监控系统后台遥测数据超过越限设定值后，经过整定延时后，计算机报越限告警。通常变电站的母线电压、直流电压、主变温度、主变功率、重要线路的功率等都应该设置遥测越限监视。2、遥信遥信，即状态量，是为了将开关、刀闸、中央信号等位置信号上送到监控后台。综自系统应采集的遥信包括：开关状态、刀闸状态、变压器分接头信号、一次设备告警信号、保护跳闸信号、预告信号等。2.1遥信的分类a．实遥信、虚遥信大部分遥信采用光电隔离方式输入系统，通过这种方式采集的遥信称为“实遥信”。保护闭锁告警、保护装置异常、直流屏信号等重要设备的故障异常信号，必须通过实遥信方式输出。另一部分通过通信方式获取的遥信称为“虚遥信”。比如一些合成信号、计算遥信。b．全遥信和变位遥信全遥信：如果遥信状态没有发生变化，测控装置每隔一定周期，定时向监控后台发送本站所有遥信状态信息。这就是全遥信的含义。变位遥信：当某遥信状态发生改变，测控装置立即向监控后台插入发送变位遥信的信息。后台收到变位遥信报文后，与遥信历史库比较后发现不一致，于是提示该遥信状态发生改变。这就是变位遥信的含义。c．单位置遥信、双位置遥信、计算遥信单位置遥信：从开关辅助装置上取一对常开接点，值为1或0的遥信。比如刀闸位置。双位置遥信：从开关辅助装置上取两对常开/常闭接点，值为10、01、00、11的遥信。分为主遥信、副遥信，如断路器状态。计算遥信：通过通过遥测、遥信量的混合计算发出的遥信。比如：PT断线，判别条件为母线PT任一线电压低于额定电压的80%，则报PT断线遥信。主遥信副遥信开关状态10分01合00开关异常或控制断线11开关异常2.2遥信的采集光电隔离遥信输入原理图如图所示，接点闭合，光耦二极管导通，光信号转换成数字信息发送给CPU。为了取得良好的抗干扰性能，信号量的开入通常采用DC220/110V直流电压强电输入2.3遥信防抖的概念遥信输入是带时限的，就是说某一状态变位后，在一定时限内不应再发生变位，如果短时间内发生变为将不被确认。这是为了防止遥信受干扰发生瞬时变位，导致遥信误报。这就是防抖的概念。防抖时限一般设为20~40ms。防抖时限设得太短，易造成误报，设得太长，可能导致遥信丢失。需要注意的是，对于“开关控制回路断线”信号，防抖时间不可以设得太短。因为控回断线信号由HWJ、TWJ常闭接点串联而成。开关在分合过程中总有一个交叠时间，TWJ、HWJ都处于闭合状态，若防抖时限小于这个交叠时间，就会误报“控回断线”。2.4遥信中的SOE的概念SOE即事件顺序记录。为了分析系统故障，需要掌握遥信变位动作的先后顺序及准确时间。SOE由测控装置产生，遥信发生变位时，测控装置确认遥信变位，通过报文的形式将该信息上送到监控后台。报文包含了遥信变位的具体时刻，精确到秒。这就是SOE的概念，对监控系统非常重要。3.遥控3.1遥控的含义遥控由监控后台发布命令，要求测控装置合上或断开某个开关或刀闸。3.2遥控返校“遥控返校”。遥控操作是一项非常重要的操作，为了保证可靠，通常需要反复核对操作性质和操作对象，这就是遥控返校。开关遥控的操作回路如下图所示3.3遥控操作的几个主要步骤a．首先监控后台向测控装置发送遥控命令。遥控命令包括遥控操作性质（分/合）和遥控对象号；b．测控装置收到遥控命令后不急于执行，而是先驱动遥控性质继电器，并根据继电器动作判断遥控性质和对象是否正确；c．测控将判断结果回复给后台校核；d．监控后台在规定时间内，如果判断收到的遥控返校报文与原来发的遥控命令完全一致，就发送遥控执行命令；e．规定时间内，测控装置收到遥控执行命令后，驱动遥控执行继电器动作。f．如果二次回路与开关操作机构正确连接，则完成遥控操作。为了直观理解整个操作过程，下面这个图供大家参考。3.4遥控失败的原因在步骤c中，如果监控后台未收到返校报文，经延时提示“遥控超时”；如果返校报文不正确，提示“遥控返校出错”。在步骤d中，如果测控装置规定时间内未收到执行命令，则使以动作的遥控性质继电器返回，取消本次遥控操作，并清除原遥控命令。在遥控操作中，如果报遥信超时，应重点检查监控后台到相应测控装置间的通信是否正常；如果遥控返校正确而无法出口，应重点检查外部回路（如遥控压板、切换开关）是否正确；如果遥控返校报错，应重点检查相应测控装置出口板或电源板是否故障。4.遥调遥调是监控后台向测控装置发布变压器分接头的调节命令。一般认为遥调对可靠性的要求不如遥控高，所以遥调大多不进行返送校核。因此变电站改造时需要确保监控后台上的主变档位遥控对象号正确。遥调原理同遥控类似谢谢大家！May.20th2006，Wuhan