智能產(chǎn)品介紹_西電集團(tuán)1西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司XIANXDHIGHVOLTAGEAPPARATUSCO.,LTD.西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司XIANXDHIGHVOLTAGEAPPARATUSCO.,LTD.西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司XIANXDHIGHVOL2

智能化產(chǎn)品介紹

西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司智能化產(chǎn)品介紹31概述1.1目前國(guó)內(nèi)外數(shù)字化變電站發(fā)展現(xiàn)狀1.2西開(kāi)有限智能化組件研發(fā)概況2西開(kāi)有限智能化產(chǎn)品介紹2.1西開(kāi)有限智能一次設(shè)備智能組件介紹2.2國(guó)網(wǎng)智能化變電站配置要求概述2.3西開(kāi)有限產(chǎn)品對(duì)于針對(duì)國(guó)網(wǎng)智能化變電站的解決方案2.4西開(kāi)有限各項(xiàng)智能化產(chǎn)品具體工程應(yīng)用介紹1概述1.1目前國(guó)內(nèi)外數(shù)字化變電站發(fā)展現(xiàn)狀2西開(kāi)有限智能41概述

2009年5月21日,國(guó)家電網(wǎng)公司明確提出建設(shè)“具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的智能電網(wǎng)”，計(jì)劃到2020年全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。

2010年3月5日，國(guó)務(wù)院總理溫家寶在十一屆全國(guó)人大三次會(huì)議上的政府工作報(bào)告中明確指出：“推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。智能電網(wǎng)建設(shè)首次在政府報(bào)告中出現(xiàn)，表明由我國(guó)電力企業(yè)率先倡導(dǎo)和實(shí)施的智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃得到了黨中央、國(guó)務(wù)院的高度重視，并從企業(yè)行為上升為國(guó)家戰(zhàn)略。在智能化開(kāi)關(guān)技術(shù)方面，雖然有國(guó)外同類先進(jìn)技術(shù)可以借鑒，但智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)，主要依靠自主創(chuàng)新和自主制造，智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備技術(shù)的突破，將為我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)提供強(qiáng)有力的設(shè)備支撐。1概述2009年5月21日,國(guó)家電網(wǎng)公司明51.1目前智能化變電站國(guó)內(nèi)外發(fā)展水平國(guó)外現(xiàn)狀：

上世紀(jì)末開(kāi)始了智能化變電站的理論研究，IECTC57技術(shù)委員會(huì),于1996年開(kāi)始著手建立變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)規(guī)約IEC61850。2004年正式發(fā)布了面向未來(lái)變電站內(nèi)通訊網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)IEC61850

，并由ABB、SIEMENS、AREVA、GE等公司投入智能化變電站系統(tǒng)的研發(fā)工作,同時(shí)進(jìn)行了變電站開(kāi)放通訊示范工程建設(shè)。

目前國(guó)際上智能化變電站的研究已從實(shí)驗(yàn)室階段進(jìn)入實(shí)際工程應(yīng)用階段。

1.1目前智能化變電站國(guó)內(nèi)外發(fā)展水平國(guó)外現(xiàn)狀：6

雖然國(guó)內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到初步的廣泛應(yīng)用，大大提高了變電站的自動(dòng)化水平，但目前存在諸多問(wèn)題。1)在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)變電站上，各個(gè)廠家間設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同、通訊協(xié)議不兼容、通訊方式多種多樣，站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息共享等問(wèn)題，導(dǎo)致在工程應(yīng)用中，常?；ㄙM(fèi)大量時(shí)間和精力于實(shí)現(xiàn)多種通信規(guī)約間的系統(tǒng)接入與測(cè)試。2)在傳統(tǒng)變電站運(yùn)行中，存在二次電纜過(guò)多，信號(hào)定義混亂，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)性和可靠性不高等問(wèn)題，增加了運(yùn)行維護(hù)的難度。3)現(xiàn)有傳統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)不同電壓等級(jí)變電站對(duì)功能和性能的不同要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)縫聯(lián)接，也無(wú)法滿足大電網(wǎng)、大系統(tǒng)分層分布式監(jiān)控的要求，成為阻礙電網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：雖然國(guó)內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到初步的廣泛應(yīng)7

隨著光纖通訊、以太網(wǎng)技術(shù)和智能電氣設(shè)備的不斷發(fā)展成熟，基于通用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的統(tǒng)一開(kāi)放的數(shù)字變電站自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的方向。IEC61850是基于通用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的唯一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它基于XML(擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)技術(shù)的變電站設(shè)備自描述文檔，提出在IED(智能電子設(shè)備)直接上網(wǎng)的新型電力系統(tǒng)構(gòu)架中,采用自描述文檔的設(shè)備管理方式，不僅用于變電站內(nèi)通信，而且用于變電站與調(diào)度控制中心通信，為變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備管理和擴(kuò)展提供了一種新的思路。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家，智能一次設(shè)備所配用的智能控制終端、合并單元及采集器，均由二次廠家研發(fā)提供，只是將一次設(shè)備與二次設(shè)備簡(jiǎn)單的結(jié)合，雖然可以實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的功能，但不是真正的“形神合一”的智能一次設(shè)備。

隨著光纖通訊、以太網(wǎng)技術(shù)和智能電氣設(shè)備的不斷8開(kāi)關(guān)智能控制單元智能化斷路器控制器合并單元其他處理單元保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)層（站控層）HMI變電站控制器間隔控制單元XCBR光纖間隔1：傳統(tǒng)設(shè)備（現(xiàn)存的）間隔2：帶新型傳感器的智能設(shè)備（智能化）TV/TAXCBRECT/EVT電纜電網(wǎng)調(diào)度中心XSWIXSWI傳統(tǒng)變電站組網(wǎng)與智能化變電站對(duì)比圖設(shè)備層智能組件開(kāi)關(guān)智智能化合并其他處理保護(hù)系統(tǒng)層HMI變電站控制器間隔控X9

西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱西開(kāi)有限）近年來(lái)通過(guò)不斷的努力，率先由一次廠家實(shí)現(xiàn)了智能一次設(shè)備的研發(fā)，真正做到了一次設(shè)備與二次設(shè)備的有機(jī)結(jié)合。目前在智能化產(chǎn)品的研發(fā)上已經(jīng)取得了重大突破，掌握了智能產(chǎn)品研發(fā)的核心技術(shù)，西開(kāi)有限公司開(kāi)發(fā)出的智能化產(chǎn)品主要包括智能斷路器和隔離開(kāi)關(guān)（包含智能終端），交、直流電子式電流互感器和電子式電壓互感器（包含采集器+合并單元）。

在戶外獨(dú)立式電子式電流、電壓互感器方面，西開(kāi)有限目前均已有成熟的產(chǎn)品推向了市場(chǎng)，正在進(jìn)一步研發(fā)與PASS、GIS和開(kāi)關(guān)柜等配套的各種電壓等級(jí)的互感器產(chǎn)品；在智能斷路器和隔離開(kāi)關(guān)方面，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基本功能的智能化，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的掛網(wǎng)運(yùn)行和自制供貨。

西開(kāi)有限目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了交、直流互感器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等產(chǎn)品一、二次設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，向產(chǎn)品的智能化邁進(jìn)了可喜的一步。目前智能化斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器逐步滿足用戶的需求，為國(guó)網(wǎng)公司實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)可靠的智能產(chǎn)品。1.2西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司智能化組件研發(fā)概況西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱西開(kāi)有限）近年102西開(kāi)有限智能化產(chǎn)品介紹2.1西開(kāi)有限智能一次設(shè)備智能組件介紹2.1.1電子式互感器產(chǎn)品

西開(kāi)有限公司的互感器一次設(shè)計(jì)技術(shù)在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，但是公司并不滿足于現(xiàn)狀，時(shí)刻跟蹤國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的二次設(shè)計(jì)技術(shù)，于2001年底開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)互感器的二次設(shè)備。2003年500kV電子電流互感器通過(guò)了型式試驗(yàn)并且已經(jīng)在多個(gè)工程上得以應(yīng)用，08年220kV電子式電流互感器研發(fā)成功、配GIS的126kV、252kV電子式電流互感器已經(jīng)在工程上大面積應(yīng)用。直流方面已經(jīng)有不同電壓等級(jí)的電子式互感器通過(guò)了型式試驗(yàn)，LELB-258kV直流電子式電流互感器2010年3月初在西北（寶雞）--華中（德陽(yáng)）直流聯(lián)網(wǎng)工程。2西開(kāi)有限智能化產(chǎn)品介紹2.1西開(kāi)有限智能一次設(shè)備智能11交流輸電系統(tǒng)中的電子式互感器交流輸電系統(tǒng)中的電子式互感器12110kV-500kV電子式電流互感器110kV-500kV電子式電壓互感器(正在試驗(yàn))110kV-500kV電子式電流電壓互感器(正在試驗(yàn))配GIS110kV-220kV電子式電流電壓互感器配PASS開(kāi)關(guān)的電子式電流互感器配罐式斷路器用的40.5kV-800kV電子式電流互感器110kV-500kV電子式電流互感器13電子式互感器原理框圖電纜SF6絕緣低壓側(cè)解決方案高壓側(cè)解決方案電子式互感器原理框圖電纜低壓側(cè)解決方案高壓側(cè)解決方案14

110kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖一般參數(shù)(1)設(shè)備最高運(yùn)行電壓：126kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：110kV頻率：50HZ額定一次電流：100-3000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)：20額定短路是熱電流：40kA(3s)額定動(dòng)穩(wěn)定電流：100kA額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S·保護(hù)級(jí)：5TPE(10)額定工頻耐受電壓：230kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：550kV110kV電15220kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：252kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：220kV頻率：50HZ額定一次電流：100-3000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)30額定短路是熱電流：50kA(3s)額定動(dòng)穩(wěn)定電流：125kA額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S·保護(hù)級(jí)：5TPE(10)額定工頻耐受電壓：460kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：1050kV220kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：252kV16330kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：363kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：330kV頻率：50HZ額定一次電流：100-3000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)30額定短路是熱電流：50kA(3s)額定動(dòng)穩(wěn)定電流：125kA額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S·保護(hù)級(jí)：5TPE(10)額定工頻耐受電壓：510kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：1175kV330kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：363kV17500kV電子式電流互感器外形圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：550kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：500kV頻率：50HZ額定一次電流：100-4000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)30額定短路是熱電流：50kA(3s)額定動(dòng)穩(wěn)定電流：125kA額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S·保護(hù)級(jí)：5TPE(10)額定工頻耐受電壓：740kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：1675kV500kV電子式電流互感器外形圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：550kV18110kV電子式電流互感器實(shí)物圖110kV電子式電流互感器19220kV電子式電流互感器實(shí)物圖220kV電子式電流互感器20330kV電子式電流互感器實(shí)物圖330kV電子式電流互感器21500kV電子式電流互感器實(shí)物圖500kV電子式電流互感器22配126kVGIS電子式電流電壓互感器設(shè)備最高運(yùn)行電壓：126kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：110kV頻率：50HZ額定一次電流：100-3000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)30額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S、0.2·保護(hù)級(jí)：5TPE、3P(10)額定工頻耐受電壓：230kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：550kV配126kVGIS電子式電流電壓互感器設(shè)備最高運(yùn)行電壓：123配PASS開(kāi)關(guān)用電子式電流互感器一次采集接線配置圖（A、B、C三相）配PASS開(kāi)關(guān)用電子式電流互感器24采集器合并單元IEC61850-9-2多模光纖配PASS開(kāi)關(guān)用電子式電流互感器采集器合并單元IEC61850-9-2多模光纖配PASS開(kāi)關(guān)25西開(kāi)有限XDMU系列合并器西開(kāi)有限XDMU系列合并器26根據(jù)電網(wǎng)要求和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，目前XDMU系列合并器具備以下自診斷能力：

1）采集器供電電壓異常自診斷功能（激光功率太或者太小，取能供電是否正常及其激光供電和取能供電的快速切換）；

2）采集器和合并器之間數(shù)據(jù)通信異常自診斷功能（光纖連接是否正常、是否有采集數(shù)據(jù)發(fā)送至合并器）；

3）同步信號(hào)異常自診斷功能（如同步信號(hào)丟失，合并器中線性差值算法會(huì)進(jìn)行同步計(jì)算，同步指示燈閃亮）；

4）IEC61850-9-2數(shù)據(jù)發(fā)送以太網(wǎng)通信是否正常（合并器自身是否有數(shù)據(jù)輸出，合并器和保護(hù)設(shè)備之間的通信是否正常）；

5）間隔內(nèi)A、B、C相的前端采集自診斷功能（每相采集是否正常，如有不正常前端面板告警燈常亮）；根據(jù)電網(wǎng)要求和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，目前XDMU系列合并器具備以下自27直流輸電系統(tǒng)中的電子式電流互感器直流輸電系統(tǒng)中的電子式電流互感器28閥廳極線直流濾波支路中性母線閥廳極線直流濾波支路中性母線29直流場(chǎng)電子式電流互感器產(chǎn)品LELB-800W4直流電子式電流互感器LELB-500直流電子式電流互感器LELBP-500直流電子式電流互感器LELB-258直流電子式電流互感器直流場(chǎng)電子式電流互感器產(chǎn)品30西開(kāi)有限電子式互感器的工程應(yīng)用情況西開(kāi)有限電子式互感器的工程應(yīng)用情況31交流電子式電流互感器工程應(yīng)用框圖交流電子式電流互感器工程應(yīng)用框圖321、500kV桂林變數(shù)字化試點(diǎn)科技項(xiàng)目（過(guò)程層數(shù)字采樣及繼電保護(hù)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)）

2010年2月在北京中國(guó)電力科學(xué)研究院西開(kāi)有限兩組電子式電流互感器LGBT-500WR，一組電壓互感器和一組智能終端通過(guò)了試驗(yàn)測(cè)試，各項(xiàng)參數(shù)滿足工程需要，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。參與本次試驗(yàn)的還有國(guó)內(nèi)南瑞、南自、四方和國(guó)外的阿海法。1、500kV桂林變數(shù)字化試點(diǎn)科技項(xiàng)目（過(guò)程層數(shù)字采樣及繼電33動(dòng)模試驗(yàn)配置圖（南方電網(wǎng)）動(dòng)模試驗(yàn)配置圖（南方電網(wǎng)）34西開(kāi)CT和PT采集器（動(dòng)模實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)）西開(kāi)CT和PT采集器（動(dòng)模實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)）35西開(kāi)有限有5臺(tái)LELB-258光CT運(yùn)行于±500kV西北（寶雞）－華中（德陽(yáng)）直流聯(lián)網(wǎng)工程。德陽(yáng)：2臺(tái)（分別運(yùn)行于極Ⅰ和極Ⅱ站）寶雞：3臺(tái)（極Ⅰ站一臺(tái)和極Ⅱ站兩臺(tái)）2、德寶工程西開(kāi)有限LELB-258光CT應(yīng)用情況西開(kāi)有限有5臺(tái)LELB-258光CT運(yùn)行于±500kV西北36西開(kāi)合并單元(1-4)西開(kāi)采集器(1-4)信號(hào)柱南瑞A系統(tǒng)B系統(tǒng)西開(kāi)258kV光CT現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行接線圖西開(kāi)合并單元(1-4)西開(kāi)采集器(1-4)信南瑞A系統(tǒng)B系統(tǒng)37LELB-258kV直流電子式電流互感器的各項(xiàng)指標(biāo)滿足工程參數(shù)要求，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。依托±500kV德陽(yáng)-寶雞直流輸變電工程,開(kāi)展華中電網(wǎng)直流變電站的試點(diǎn)工作,是一個(gè)良好的開(kāi)端,西開(kāi)有限LELB-258kV電子式電流互感器用于直流輸電系統(tǒng)直流濾波器支路上電容器不平衡電流測(cè)量的成功應(yīng)用為±800kV直流變電站換流站的建設(shè)打下了基礎(chǔ),為國(guó)家建設(shè)更趨科學(xué)、有序和可靠的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)提供了有力保障。LELB-258kV直流電子式電流互感器的各項(xiàng)指標(biāo)滿足38我們所開(kāi)發(fā)的ZNK1系列智能開(kāi)關(guān)設(shè)備控制單元位于過(guò)程層中，該智能控制單元具有按照IEC61850協(xié)議與間隔層通訊，配置斷路器參數(shù)，控制斷路器動(dòng)作等功能。2009年我們相繼完成了220KV、550KV用斷路器智能控制單元的研制任務(wù)。2.1.2

開(kāi)關(guān)設(shè)備智能組件產(chǎn)品介紹ZNK1系列智能開(kāi)關(guān)設(shè)備控制單元具有2個(gè)獨(dú)立的100Mbit/s以太網(wǎng)口,按IEC618502821標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)測(cè)控裝置通信,支持GOOSE雙網(wǎng)配置，可選配操作回路,就地安裝在開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)。智能控制器與一次設(shè)備之間采用硬接線連接。智能控制單元與間隔層保護(hù)測(cè)控裝置之間通過(guò)面向通用對(duì)象的變電站事件(GOOSE)實(shí)時(shí)傳送信號(hào)量。間隔層保護(hù)裝置的跳閘命令以及測(cè)控裝置的跳合閘命令,按不同的GOOSE優(yōu)先級(jí)傳送到智能控制單元,由智能控制單元通過(guò)硬接線輸出到一次設(shè)備,達(dá)到取消屏間硬連接線的要求?，F(xiàn)階段保護(hù)測(cè)控裝置的開(kāi)入和開(kāi)出部分,按數(shù)字化變電站系統(tǒng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.1.2.1ZNK1系列開(kāi)關(guān)控制單元（控制功能單元）我們所開(kāi)發(fā)的ZNK1系列智能開(kāi)關(guān)設(shè)備控制單元位于過(guò)程層中，該39開(kāi)關(guān)智能控制單元外形圖開(kāi)關(guān)智能控制單元外形圖40ZNK系列智能開(kāi)關(guān)控制單元作為數(shù)字化變電站三層結(jié)構(gòu)中過(guò)程層的典型設(shè)備，主要擔(dān)負(fù)一個(gè)間隔內(nèi)一次設(shè)備位置和狀態(tài)告警信息的采集和監(jiān)視，對(duì)設(shè)備的智能控制，并具有防誤操作功能。按照不同類型的一次設(shè)備，可配合我公司40.5-550KV各個(gè)電壓等級(jí)的斷路器產(chǎn)品使用。ZNK系列斷路器智能控制單元（以下簡(jiǎn)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。ZNK系列智能開(kāi)關(guān)控制單元的應(yīng)用，光纜徹底取代了電纜，各類信息全部通過(guò)光纜交互，將傳統(tǒng)斷路器改造為滿足數(shù)字化需求的智能一次設(shè)備。1)適用范圍ZNK系列智能開(kāi)關(guān)控制單元作為數(shù)字化變電站三層41ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器應(yīng)用連接圖ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器應(yīng)用連接圖422)裝置功能詳細(xì)介紹a開(kāi)入功能裝置開(kāi)入功能提供32路經(jīng)光電隔離的空觸點(diǎn)開(kāi)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。信號(hào)采集回路具有防止接點(diǎn)抖動(dòng)的能力。裝置除了硬接點(diǎn)開(kāi)入外，還支持符合DL/T860.72-2004標(biāo)準(zhǔn)的GOOSE服務(wù)，滿足過(guò)程層和間隔層智能設(shè)備之間開(kāi)關(guān)量和控制數(shù)據(jù)交換。簡(jiǎn)稱GOOSE開(kāi)入。b開(kāi)出功能裝置提供15路硬開(kāi)出接點(diǎn)。其中第DO1、DO2路作為保護(hù)用斷路器的分合控制，第DO3-DO15路作為通用控制。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(kāi)出的電源，有確保裝置異常時(shí)，分合開(kāi)出的可靠性。裝置除了硬接點(diǎn)開(kāi)出外，而且還通過(guò)GOOSE機(jī)制采集的信息或自身通過(guò)邏輯判斷出的信息傳送給過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，供需要這些信息的智能設(shè)備選用。簡(jiǎn)稱GOOSE開(kāi)出。2)裝置功能詳細(xì)介紹a開(kāi)入功能裝置除了硬接點(diǎn)開(kāi)出外，而43c機(jī)構(gòu)操作箱控制回路功能操作回路適用于具有單跳閘線圈三相的斷路器控制操作，包含分合閘回路、分合閘保持回路、防斷路器跳躍回路、壓力閉鎖回路、SF6及其他閉鎖回路、位置監(jiān)視回路、信號(hào)回路。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。c邏輯閉鎖功能防誤措施是保證刀閘操作正確實(shí)施的重要措施之一，不但操作人員的安全意識(shí)加強(qiáng)，必要的設(shè)備防誤措施也是非常重要的。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。本裝置內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)可靠的硬件邏輯閉鎖功能。d對(duì)時(shí)功能支持SNTP對(duì)時(shí)方式。對(duì)時(shí)精度：≤1ms。e通訊功能裝置適用于符合IEC61850規(guī)范的全數(shù)字化變電站，開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)和控制命令以GOOSE機(jī)制在過(guò)程層設(shè)備和間隔層設(shè)備之間雙向傳遞，通過(guò)定制服務(wù)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)中智能設(shè)備之間的信息共享。c機(jī)構(gòu)操作箱控制回路功能c邏輯閉鎖功能d對(duì)時(shí)功能44f智能開(kāi)關(guān)控制單元GOOSE報(bào)文配置功能如上圖所示，ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器除提供用于操作斷路器的GOOSE服務(wù)外，按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，還提供從外部進(jìn)行配置的通訊服務(wù)，可以通過(guò)以太網(wǎng)對(duì)智能斷路器控制器內(nèi)部GOOSE收發(fā)參數(shù)進(jìn)行配置。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。下圖即為GOOSE配置界面圖：f智能開(kāi)關(guān)控制單元GOOSE報(bào)文配置功能45

ZNK開(kāi)關(guān)智能控制器GOOSE配置界面ZNK開(kāi)關(guān)智能控制器GOOSE配置界面46g記錄功能(1)事件順序記錄，按時(shí)間順序記錄通用開(kāi)入變位、來(lái)自過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)的GOOSE開(kāi)入信息。(2)異常告警記錄，詳細(xì)記錄裝置自檢告警信息。(3)記錄容量，可循環(huán)記錄200次事件和告警信息。h裝置自檢功能裝置自檢功能包括開(kāi)出回路、定值、程序、電源等自檢項(xiàng)目。當(dāng)在出現(xiàn)異常時(shí)，設(shè)備輸出告警燈點(diǎn)亮，同時(shí)發(fā)送GOOSE告警信號(hào)，并根據(jù)其嚴(yán)重程度決定是否閉鎖裝置功能，防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。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。復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文給調(diào)試維護(hù)工作帶來(lái)了不便，因此裝置提供了詳盡GOOSE報(bào)文記錄和網(wǎng)絡(luò)自檢機(jī)制。根據(jù)告警信息可快速定位故障，提高維護(hù)效率。g記錄功能472.1.4斷路器設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置（狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能單元）

斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)圖根據(jù)國(guó)網(wǎng)導(dǎo)則要求，我們將各個(gè)不同監(jiān)測(cè)功能匯總到一臺(tái)IED裝置。如圖示，ZNK系列開(kāi)關(guān)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置由主控制器和傳感器組成。每臺(tái)斷路器都配有一個(gè)主控器，每個(gè)主控器通過(guò)后端的電纜分別和傳感器相連接。主控制器都通過(guò)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(lái)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(lái)方便站內(nèi)管理人員的查看。2.1.4斷路器設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置（狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能單元）斷路481)在線監(jiān)測(cè)裝置功能介紹通過(guò)安裝的各種傳感器和輔助觸點(diǎn)的在線測(cè)量，得到開(kāi)關(guān)的機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)的位移信號(hào)和電氣操動(dòng)器件的電流信號(hào)，具體包括：分閘、合閘過(guò)程中動(dòng)觸頭的行程—時(shí)間曲線分/合閘線圈電流波形儲(chǔ)能電機(jī)的電流波形輔助觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)量離線試驗(yàn)開(kāi)關(guān)斷口狀態(tài)量溫濕度告警狀態(tài)檢測(cè)SF6氣體的密度、微水的參量2)分合閘線圈電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)操作線圈電流，繪制電流—時(shí)間曲線，有效地分析判斷操動(dòng)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。通過(guò)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)測(cè)得的電流波形計(jì)算操動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)間、線圈通電時(shí)間等。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。1)在線監(jiān)測(cè)裝置功能介紹2)分合閘線圈電流實(shí)時(shí)監(jiān)49采用彈簧儲(chǔ)能傳感器將彈簧儲(chǔ)能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。儲(chǔ)能傳感器是由金屬?gòu)椥泽w、電阻應(yīng)變片和檢測(cè)電路構(gòu)成。它具有較高的精度、較好的線性特性以及可靠的抗干擾能力。其厚度很小(9-12mm)，安裝在彈簧底座上。檢測(cè)電路使用惠斯登電橋，可以抑制溫度變化的影響和干擾，比較方便的解決補(bǔ)償平衡加權(quán)問(wèn)題等，工藝采用獨(dú)特的電路屏蔽技術(shù)，使其具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的可靠性，可在電磁干擾環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。3)彈簧儲(chǔ)能在線監(jiān)測(cè)圖2-14彈簧狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器原理圖采用彈簧儲(chǔ)能傳感器將彈簧儲(chǔ)能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。儲(chǔ)能傳感器是由金504)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。通過(guò)帶有變送裝置的傳感器把斷路器的SF6狀態(tài)引入系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。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512.1.5智能隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)裝置ZNK系列開(kāi)關(guān)設(shè)備智能控制器中的的隔離開(kāi)關(guān)在線監(jiān)測(cè)裝置可以對(duì)隔離開(kāi)關(guān)使用過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵的模擬量進(jìn)行測(cè)量，如通過(guò)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(guò)無(wú)線測(cè)量溫度模塊，測(cè)量觸頭溫度等。裝置將這些信號(hào)匯總后，以基于IEC61850的接口的報(bào)文的形式通過(guò)光纖以太網(wǎng)發(fā)送給站控層主機(jī)。2.1.5智能隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)裝置ZN52

扭矩測(cè)量曲線圖1)隔離開(kāi)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)扭矩測(cè)量曲線圖1)隔離開(kāi)關(guān)與操作機(jī)構(gòu)的連桿扭矩的實(shí)時(shí)在線53

通過(guò)ZNK系列開(kāi)關(guān)設(shè)備智能控制器附帶的隔離開(kāi)關(guān)在線監(jiān)測(cè)裝置可以對(duì)隔離開(kāi)關(guān)連桿扭矩實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。裝置通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上安裝一臺(tái)扭矩傳感器的方式來(lái)測(cè)量系統(tǒng)扭矩，同時(shí)傳送信號(hào)到控制箱內(nèi)部進(jìn)行處理，最后通過(guò)RS485或以太網(wǎng)線將扭矩測(cè)量值輸出到上位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如圖所示，通過(guò)系統(tǒng)的測(cè)量隔離開(kāi)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。根據(jù)特定型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)，設(shè)定一從開(kāi)位到關(guān)位和從關(guān)位到開(kāi)位的扭矩正常范圍。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。這樣就降低了隔離開(kāi)關(guān)維護(hù)成本，方便了后期維護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)了在線檢修。通過(guò)ZNK系列開(kāi)關(guān)設(shè)備智能控制器附帶的隔離開(kāi)542)隔離開(kāi)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2)隔離開(kāi)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55

如圖所示，在隔離開(kāi)關(guān)觸頭附近安裝一臺(tái)無(wú)線測(cè)溫模塊對(duì)觸頭位置的溫度進(jìn)行測(cè)量。無(wú)線測(cè)溫模塊發(fā)送攜帶觸頭溫度信息的無(wú)線射頻信號(hào)到隔離開(kāi)關(guān)控制箱，在控制箱內(nèi)部有接收模塊與之相對(duì)，它只接收特定測(cè)溫模塊發(fā)來(lái)的溫度信息。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?。控制箱?nèi)的接收模塊將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化后以數(shù)字量的形式輸出給控制箱的主控制器，主控制器最后再通過(guò)RS485或以太網(wǎng)線將溫度測(cè)量值輸出到上位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)這種解決方法可實(shí)現(xiàn)永久測(cè)量隔離開(kāi)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℃。該測(cè)量系統(tǒng)是一種可以提高隔離開(kāi)關(guān)壽命和可靠的檢測(cè)危險(xiǎn)點(diǎn)的高安全系統(tǒng)。

配合隔離開(kāi)關(guān)智能控制器對(duì)刀閘位置及電機(jī)狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量的監(jiān)測(cè)，該解決方案可實(shí)現(xiàn)隔離開(kāi)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(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可為用戶提供滿意的隔離開(kāi)關(guān)在線監(jiān)測(cè)解決方案。如圖所示，在隔離開(kāi)關(guān)觸頭附近安裝一臺(tái)無(wú)線測(cè)溫56我公司研發(fā)的智能化產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)：1)我公司可成套提供自主研發(fā)的電子式互感器（合并器），智能斷路器（智能控制單元,智能在線監(jiān)測(cè)單元），智能PASS開(kāi)關(guān)等設(shè)備。由于我公司前身為一次廠家，有著多年一次開(kāi)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(kāi)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。2)對(duì)于智能開(kāi)關(guān)設(shè)備的數(shù)字接口，目前尚無(wú)國(guó)標(biāo)發(fā)布。我公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和型式試驗(yàn)嚴(yán)格按IEC62271-3《高壓開(kāi)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(kāi)普實(shí)驗(yàn)研究院通過(guò)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。2.1.6西開(kāi)有限研發(fā)系列智能化產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)我公司研發(fā)的智能化產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)：2.1.6西開(kāi)有限研發(fā)系列智572.2智能化變電站配置要求概述智能化變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐。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(guó)網(wǎng)編寫了《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》。其中蘊(yùn)涵了積極創(chuàng)新變電站建設(shè)理念，著力推廣新技術(shù)，探索新型運(yùn)營(yíng)管理模式的思想，力求充分展現(xiàn)智能變電站技術(shù)的前瞻、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境友好、資源節(jié)約等先進(jìn)性，引領(lǐng)智能變電技術(shù)發(fā)展方向。智能變電站的體系結(jié)構(gòu)分為設(shè)備層、系統(tǒng)層。設(shè)備層由變壓器、斷路器、互感器等多設(shè)備對(duì)象組成，完成能量傳輸及測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量等功能·。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。每個(gè)設(shè)備可以是如下形式之一：2.2智能化變電站配置要求概述智能化變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重58a）獨(dú)立運(yùn)行的電力功能元件加上外置的一個(gè)或多個(gè)智能綜合組件。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。c）電力功能元件加上內(nèi)嵌的智能綜合組件。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)。其中，SCADA、操作閉鎖、同步相量采集、電能量采集、備自投、低壓/低頻解列、故障錄波、保護(hù)信息管理等各項(xiàng)功能應(yīng)高度集成一體化。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。a）獨(dú)立運(yùn)行的電力功能元件加上外置的一個(gè)或多個(gè)智能綜合組件。59系統(tǒng)層設(shè)備層智能綜合組件電力功能元件智能綜合組件電力功能元件智能綜合組件電力功能元件站域保護(hù)站域保護(hù)系統(tǒng)層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一設(shè)備二設(shè)備三服務(wù)器/工作站服務(wù)器/工作站外部通訊站智能變電站體系結(jié)構(gòu)圖MMS等系統(tǒng)層設(shè)備層智能綜合電力功能元件智能綜合電力功能元件智能綜合602.3.1智能PASS開(kāi)關(guān)設(shè)備解決方案在該方案中，通過(guò)ZNK系列智能控制器裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)ZHW4系列PASS開(kāi)關(guān)的智能化控制，將PASS開(kāi)關(guān)專用LENVQB系列電子式電流互感器和ZNK系列智能控制器功能有機(jī)整合后形成專用的智能組件控制柜放置于PASS開(kāi)關(guān)本體旁，通過(guò)專用交換機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)上位按IEC61850標(biāo)準(zhǔn)與系統(tǒng)層通訊。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(guò)程接口單元，采集狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)信號(hào)，通過(guò)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。在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了控制系統(tǒng)的安全性，各種閉鎖、開(kāi)放控制電路的設(shè)置，高可靠性連接元件的選用，新型大接點(diǎn)容量繼電器的使用，出口繼電器校驗(yàn)等措施，保證了裝置能更安全可靠地運(yùn)行。2.3西開(kāi)有限產(chǎn)品對(duì)于針對(duì)國(guó)網(wǎng)智能化變電站的解決方案2.3.1智能PASS開(kāi)關(guān)設(shè)備解決方案在該方61采集器合并單元IEC61850-9-21個(gè)LPCT測(cè)量線圈1個(gè)羅氏保護(hù)線圈多模光纖PASS開(kāi)關(guān)間隔內(nèi)支持電子式互感器的智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備解決方案

采集器合并單元IEC61850-9-21個(gè)LPCT測(cè)量線圈多62ECT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(wú)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)。電流互感器測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá)0.2S級(jí)，保護(hù)可達(dá)5TPE級(jí)；2）ECT一次傳感部分具備一保護(hù)和一測(cè)量傳感元件，每個(gè)傳感元件由兩路獨(dú)立的采樣系統(tǒng)進(jìn)行采樣互為備用，大大提高了一次采樣的穩(wěn)定性;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）。如果變電站同步信號(hào)丟失，合并器采用插值法進(jìn)行同步；4）ECT具備完備的自檢功能，若出現(xiàn)通訊故障或采樣異常，保護(hù)裝置將會(huì)因收到錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)或收不到校驗(yàn)正確的數(shù)據(jù)而可以直接判斷出互感器異常,合并器前面板上會(huì)發(fā)出告警指示；5）合并單元滿足6路正常輸入，1路備份和至少2路以太網(wǎng)輸出；6）合并單元同時(shí)支持IEC60044-8(GB20840.8)和IEC61850-9-2等規(guī)約，在工程應(yīng)用時(shí)能靈活配置；ECT的特點(diǎn)1）電子式電流互感器（ECT）采用Rogows63PASS開(kāi)關(guān)用ZNK系列智能開(kāi)關(guān)控制裝置針對(duì)我公司生產(chǎn)的PASS開(kāi)關(guān)研制，同時(shí)也可以與其他廠家生產(chǎn)的PASS開(kāi)關(guān)配合使用。硬件、軟件模塊化，通用靈活。具有高性能、一體化程度高，高安全性、高可靠性的特點(diǎn)。裝置內(nèi)部具有完善的自檢功能。全面支持?jǐn)?shù)字化變電站分層分布式應(yīng)用。支持過(guò)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。對(duì)于ZHW4-126(L)/T3150-40型復(fù)合式組合電器在一個(gè)間隔內(nèi)一個(gè)斷路器和兩組三工位隔離開(kāi)關(guān)的典型配置，可使用ZNK1型開(kāi)關(guān)控制單元通過(guò)開(kāi)入功能采集間隔中斷路器及三工位開(kāi)關(guān)位置信息，全站狀態(tài)信息（位置和狀態(tài)信息）可以通過(guò)GOOSE定制服務(wù)得到，同時(shí)通過(guò)開(kāi)出功能實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔內(nèi)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作的控制。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。裝置設(shè)置有邏輯閉鎖壓板，可作為邏輯閉鎖功能投退使用。總之，通過(guò)ZNK1型開(kāi)關(guān)控制單元可為本間隔PASS開(kāi)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。PASS開(kāi)關(guān)用ZNK系列智能開(kāi)關(guān)控制裝置針641斷路器分閘位置2斷路器合閘位置3控制回路斷線4事故總信號(hào)5就地位置6遠(yuǎn)方位置7手動(dòng)操作8手跳閉鎖備投9絕緣氣體壓力低10邏輯閉鎖邏輯壓板11檢修閉鎖壓板12三工位1/隔離合位狀態(tài)13三工位1/隔離分位狀態(tài)14三工位1/接地合位狀態(tài)15三工位1/接地分位狀態(tài)16三工位2/隔離合位狀態(tài)17三工位2/隔離分位狀態(tài)18三工位2/接地合位狀態(tài)19三工位2/接地分位狀態(tài)20電機(jī)過(guò)流過(guò)時(shí)故障1保護(hù)跳閘輸出2斷路器分閘輸出3斷路器合閘輸出4三工位1/隔離合5三工位1/隔離分6三工位1/接地合7三工位1/接地分8三工位2/隔離合9三工位2/隔離分10總報(bào)警信號(hào)輸出11邏輯硬輸出112邏輯硬輸出213邏輯硬輸出3PASS開(kāi)關(guān)部分開(kāi)入開(kāi)出信號(hào)列表開(kāi)入量開(kāi)出量1斷路器分閘位置2斷路器合閘位置3控制回路斷線4事故總信號(hào)5652.3.2對(duì)AIS支持電子式互感器的智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備智能綜合組件匯控解決方案

間隔內(nèi)支持電子式互感器的智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備智能組件解決方案斷路器ZNK1型開(kāi)關(guān)智能控制單元XDMU01型合并單元ZNK系列在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元ZNK1型控制單元保護(hù)裝置其他附件斷路器,其他開(kāi)關(guān)智能綜合組件一次設(shè)備2.3.2對(duì)AIS支持電子式互感器的智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備智能綜合66如圖所示，在AIS間隔內(nèi)的設(shè)備層智能開(kāi)關(guān)設(shè)備是采用支持電子式互感器的智能開(kāi)關(guān)設(shè)備解決方案。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。LENVQB系列電子式PT/CT，ZNK系列智能開(kāi)關(guān)設(shè)備控制器，ZNK系列在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元都作為各功能單元附件。我公司產(chǎn)品完全符合國(guó)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。我公司XDMU01型支持IEC618509-2方式SMV報(bào)文傳輸?shù)暮喜⑵饕灾С挚偩€方式的SMV采集報(bào)文。ZNK1型開(kāi)關(guān)智能控制器支持符合DL/T860.72-2004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。變電站所有裝置的交流采樣數(shù)據(jù)通過(guò)與MU合并單元通信獲得，各種測(cè)量與保護(hù)裝置的交流采樣部分全部取消，通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸智能組件內(nèi)部的跳合閘和保護(hù)間配合信號(hào)，智能組件與系統(tǒng)層使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MMS等報(bào)文格式進(jìn)行信息交互。如圖所示，在AIS間隔內(nèi)的設(shè)備層智能開(kāi)關(guān)設(shè)備是采用支持電子式672.3.3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。如圖所示在傳統(tǒng)常規(guī)的變電站的配置圖中，間隔層保護(hù)測(cè)控裝置與開(kāi)關(guān)設(shè)備及一次互感器線圈通過(guò)電纜進(jìn)行連接，保護(hù)測(cè)控裝置采集到電流電壓信號(hào)后進(jìn)行保護(hù)運(yùn)算處理，再得到保護(hù)處理信號(hào)如保護(hù)跳等操作指令，直接通過(guò)電纜控制開(kāi)關(guān)設(shè)備動(dòng)作。同時(shí)控制及保護(hù)裝置再將這些信息通過(guò)以太網(wǎng)送往上面的站控層。開(kāi)關(guān)設(shè)備控制及保護(hù)裝置（間隔層）站控層電纜以太網(wǎng)電磁式互感器電纜改造前常規(guī)變電站結(jié)構(gòu)2.3.3常規(guī)變電站的數(shù)字化改造解決方案目68開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁式互感器開(kāi)關(guān)智能控制器系統(tǒng)層設(shè)備合并單元電纜電纜光纖光纖采集器（信號(hào)轉(zhuǎn)換）改造后數(shù)字化變電站結(jié)構(gòu)其他附件在線監(jiān)測(cè)裝置智能組件系統(tǒng)層設(shè)備層改造后的方案如圖所示，改造后的開(kāi)關(guān)設(shè)備仍采用傳統(tǒng)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)，我們通過(guò)給其加裝ZNK系列智能控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)分合閘進(jìn)行控制，及對(duì)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息的采集。開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁式互感器開(kāi)關(guān)智能控制器系統(tǒng)層設(shè)備合并單元電纜電纜69同時(shí)加裝在線監(jiān)測(cè)裝置，在合適的情況下對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的各個(gè)狀態(tài)量進(jìn)行檢測(cè)。在我公司的所有互感器產(chǎn)品中選擇適合電壓等級(jí)的XDSU系列采集器，通過(guò)采集器對(duì)傳統(tǒng)互感器的電流信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理變?yōu)楣庑盘?hào)送入XDMU合并單元。采集器將采集到的電流電壓信號(hào)通過(guò)串行接口轉(zhuǎn)換成光信號(hào)由光纖輸出。合并單元主要用于接收采集單元的數(shù)字信號(hào)，對(duì)這些信號(hào)合并、處理后按照IEC61850-9標(biāo)準(zhǔn)輸出到光纖以太網(wǎng)。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。本改造方案工程實(shí)施方式：本改造方案是在傳統(tǒng)一次設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，對(duì)原電站總體結(jié)構(gòu)上不需要大的改動(dòng)，對(duì)電磁式互感器在底座位置就地增加采集器（轉(zhuǎn)換模塊），采集處理電流信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)送入合并單元。不存在供電和光纖密封等問(wèn)題。對(duì)于斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，只需在常規(guī)斷路器基礎(chǔ)上，將其硬件連線接至ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器和在線監(jiān)測(cè)裝置，再通過(guò)開(kāi)關(guān)智能控制器的光纖以太網(wǎng)口接收和發(fā)送報(bào)文信息。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。同時(shí)加裝在線監(jiān)測(cè)裝置，在合適的情況下對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的各個(gè)狀態(tài)量進(jìn)70總之，通過(guò)模擬式輸入合并單元和智能控制單元及其它附件將常規(guī)互感器和一次設(shè)備組成設(shè)備層，將傳統(tǒng)的變電站改造為智能化變電站，這將是近幾年變電站發(fā)展的主流。尤其對(duì)于老站改造，本方案更具有其它方案無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)：

1）一次設(shè)備無(wú)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(wú)需更換；

3）變電站數(shù)字化水平較高。智能產(chǎn)品介紹_西電集團(tuán)712.4西開(kāi)有限智能化產(chǎn)品工程化應(yīng)用2.4.1500kV桂林變數(shù)字化試點(diǎn)科技項(xiàng)目（過(guò)程層數(shù)字采樣及繼電保護(hù)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)）

2010年2月在北京中國(guó)電力科學(xué)研究院西開(kāi)有限兩組電子式電流互感器LGBT-500WR，一組電壓互感器和一組智能終端通過(guò)了試驗(yàn)測(cè)試，各項(xiàng)參數(shù)滿足工程需要，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。參與本次試驗(yàn)的還有國(guó)內(nèi)南瑞、南自、四方和國(guó)外的阿海法。2.4.2西北（寶雞）--華中（德陽(yáng)）直流聯(lián)網(wǎng)工程 西開(kāi)有限5臺(tái)LELB-258直流電子式互感器2010年3月9日成功掛網(wǎng)運(yùn)行（本產(chǎn)品用于±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)量用）。2.4西開(kāi)有限智能化產(chǎn)品工程化應(yīng)用2.4.1500kV桂72圖2-21

動(dòng)模試驗(yàn)配置圖（南方電網(wǎng)）圖2-21動(dòng)模試驗(yàn)配置圖（南方電網(wǎng)）73謝謝各位領(lǐng)導(dǎo)、專家！謝謝各位領(lǐng)導(dǎo)、專家！74XSWI：隔離開(kāi)關(guān)邏輯接點(diǎn)XCBR:斷路器邏輯接點(diǎn)TV/TA:傳統(tǒng)電磁式電流/電壓互感器ECT/EVT:電子式電流/電壓互感器XML:擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言IED:智能電子設(shè)備GOOSE：面向?qū)ο蟮淖冸娬就ㄓ檬录MV：采樣映射值報(bào)文PT/CT：電壓/電流互感器GPS：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)CRC：循環(huán)冗余校驗(yàn)MU：合并單元SU：采集器ZNK：智能開(kāi)關(guān)控制器，我公司命名型號(hào)RS485：差分串行總線接口SNTP：簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議名詞注解：XSWI：隔離開(kāi)關(guān)邏輯接點(diǎn)名詞注解：75智能產(chǎn)品介紹_西電集團(tuán)76西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司XIANXDHIGHVOLTAGEAPPARATUSCO.,LTD.西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司XIANXDHIGHVOLTAGEAPPARATUSCO.,LTD.西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司XIANXDHIGHVOL77

智能化產(chǎn)品介紹

西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司智能化產(chǎn)品介紹781概述1.1目前國(guó)內(nèi)外數(shù)字化變電站發(fā)展現(xiàn)狀1.2西開(kāi)有限智能化組件研發(fā)概況2西開(kāi)有限智能化產(chǎn)品介紹2.1西開(kāi)有限智能一次設(shè)備智能組件介紹2.2國(guó)網(wǎng)智能化變電站配置要求概述2.3西開(kāi)有限產(chǎn)品對(duì)于針對(duì)國(guó)網(wǎng)智能化變電站的解決方案2.4西開(kāi)有限各項(xiàng)智能化產(chǎn)品具體工程應(yīng)用介紹1概述1.1目前國(guó)內(nèi)外數(shù)字化變電站發(fā)展現(xiàn)狀2西開(kāi)有限智能791概述

2009年5月21日,國(guó)家電網(wǎng)公司明確提出建設(shè)“具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的智能電網(wǎng)”，計(jì)劃到2020年全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。

2010年3月5日，國(guó)務(wù)院總理溫家寶在十一屆全國(guó)人大三次會(huì)議上的政府工作報(bào)告中明確指出：“推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。智能電網(wǎng)建設(shè)首次在政府報(bào)告中出現(xiàn)，表明由我國(guó)電力企業(yè)率先倡導(dǎo)和實(shí)施的智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃得到了黨中央、國(guó)務(wù)院的高度重視，并從企業(yè)行為上升為國(guó)家戰(zhàn)略。在智能化開(kāi)關(guān)技術(shù)方面，雖然有國(guó)外同類先進(jìn)技術(shù)可以借鑒，但智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)，主要依靠自主創(chuàng)新和自主制造，智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備技術(shù)的突破，將為我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)提供強(qiáng)有力的設(shè)備支撐。1概述2009年5月21日,國(guó)家電網(wǎng)公司明801.1目前智能化變電站國(guó)內(nèi)外發(fā)展水平國(guó)外現(xiàn)狀：

上世紀(jì)末開(kāi)始了智能化變電站的理論研究，IECTC57技術(shù)委員會(huì),于1996年開(kāi)始著手建立變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)規(guī)約IEC61850。2004年正式發(fā)布了面向未來(lái)變電站內(nèi)通訊網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)IEC61850

，并由ABB、SIEMENS、AREVA、GE等公司投入智能化變電站系統(tǒng)的研發(fā)工作,同時(shí)進(jìn)行了變電站開(kāi)放通訊示范工程建設(shè)。

目前國(guó)際上智能化變電站的研究已從實(shí)驗(yàn)室階段進(jìn)入實(shí)際工程應(yīng)用階段。

1.1目前智能化變電站國(guó)內(nèi)外發(fā)展水平國(guó)外現(xiàn)狀：81

雖然國(guó)內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到初步的廣泛應(yīng)用，大大提高了變電站的自動(dòng)化水平，但目前存在諸多問(wèn)題。1)在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)變電站上，各個(gè)廠家間設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同、通訊協(xié)議不兼容、通訊方式多種多樣，站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息共享等問(wèn)題，導(dǎo)致在工程應(yīng)用中，常常花費(fèi)大量時(shí)間和精力于實(shí)現(xiàn)多種通信規(guī)約間的系統(tǒng)接入與測(cè)試。2)在傳統(tǒng)變電站運(yùn)行中，存在二次電纜過(guò)多，信號(hào)定義混亂，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)性和可靠性不高等問(wèn)題，增加了運(yùn)行維護(hù)的難度。3)現(xiàn)有傳統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)不同電壓等級(jí)變電站對(duì)功能和性能的不同要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)縫聯(lián)接，也無(wú)法滿足大電網(wǎng)、大系統(tǒng)分層分布式監(jiān)控的要求，成為阻礙電網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：雖然國(guó)內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到初步的廣泛應(yīng)82

隨著光纖通訊、以太網(wǎng)技術(shù)和智能電氣設(shè)備的不斷發(fā)展成熟，基于通用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的統(tǒng)一開(kāi)放的數(shù)字變電站自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的方向。IEC61850是基于通用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的唯一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它基于XML(擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)技術(shù)的變電站設(shè)備自描述文檔，提出在IED(智能電子設(shè)備)直接上網(wǎng)的新型電力系統(tǒng)構(gòu)架中,采用自描述文檔的設(shè)備管理方式，不僅用于變電站內(nèi)通信，而且用于變電站與調(diào)度控制中心通信，為變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備管理和擴(kuò)展提供了一種新的思路。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家，智能一次設(shè)備所配用的智能控制終端、合并單元及采集器，均由二次廠家研發(fā)提供，只是將一次設(shè)備與二次設(shè)備簡(jiǎn)單的結(jié)合，雖然可以實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的功能，但不是真正的“形神合一”的智能一次設(shè)備。

隨著光纖通訊、以太網(wǎng)技術(shù)和智能電氣設(shè)備的不斷83開(kāi)關(guān)智能控制單元智能化斷路器控制器合并單元其他處理單元保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)層（站控層）HMI變電站控制器間隔控制單元XCBR光纖間隔1：傳統(tǒng)設(shè)備（現(xiàn)存的）間隔2：帶新型傳感器的智能設(shè)備（智能化）TV/TAXCBRECT/EVT電纜電網(wǎng)調(diào)度中心XSWIXSWI傳統(tǒng)變電站組網(wǎng)與智能化變電站對(duì)比圖設(shè)備層智能組件開(kāi)關(guān)智智能化合并其他處理保護(hù)系統(tǒng)層HMI變電站控制器間隔控X84

西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱西開(kāi)有限）近年來(lái)通過(guò)不斷的努力，率先由一次廠家實(shí)現(xiàn)了智能一次設(shè)備的研發(fā)，真正做到了一次設(shè)備與二次設(shè)備的有機(jī)結(jié)合。目前在智能化產(chǎn)品的研發(fā)上已經(jīng)取得了重大突破，掌握了智能產(chǎn)品研發(fā)的核心技術(shù)，西開(kāi)有限公司開(kāi)發(fā)出的智能化產(chǎn)品主要包括智能斷路器和隔離開(kāi)關(guān)（包含智能終端），交、直流電子式電流互感器和電子式電壓互感器（包含采集器+合并單元）。

在戶外獨(dú)立式電子式電流、電壓互感器方面，西開(kāi)有限目前均已有成熟的產(chǎn)品推向了市場(chǎng)，正在進(jìn)一步研發(fā)與PASS、GIS和開(kāi)關(guān)柜等配套的各種電壓等級(jí)的互感器產(chǎn)品；在智能斷路器和隔離開(kāi)關(guān)方面，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基本功能的智能化，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的掛網(wǎng)運(yùn)行和自制供貨。

西開(kāi)有限目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了交、直流互感器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等產(chǎn)品一、二次設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，向產(chǎn)品的智能化邁進(jìn)了可喜的一步。目前智能化斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器逐步滿足用戶的需求，為國(guó)網(wǎng)公司實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)可靠的智能產(chǎn)品。1.2西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司智能化組件研發(fā)概況西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱西開(kāi)有限）近年852西開(kāi)有限智能化產(chǎn)品介紹2.1西開(kāi)有限智能一次設(shè)備智能組件介紹2.1.1電子式互感器產(chǎn)品

西開(kāi)有限公司的互感器一次設(shè)計(jì)技術(shù)在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，但是公司并不滿足于現(xiàn)狀，時(shí)刻跟蹤國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的二次設(shè)計(jì)技術(shù)，于2001年底開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)互感器的二次設(shè)備。2003年500kV電子電流互感器通過(guò)了型式試驗(yàn)并且已經(jīng)在多個(gè)工程上得以應(yīng)用，08年220kV電子式電流互感器研發(fā)成功、配GIS的126kV、252kV電子式電流互感器已經(jīng)在工程上大面積應(yīng)用。直流方面已經(jīng)有不同電壓等級(jí)的電子式互感器通過(guò)了型式試驗(yàn)，LELB-258kV直流電子式電流互感器2010年3月初在西北（寶雞）--華中（德陽(yáng)）直流聯(lián)網(wǎng)工程。2西開(kāi)有限智能化產(chǎn)品介紹2.1西開(kāi)有限智能一次設(shè)備智能86交流輸電系統(tǒng)中的電子式互感器交流輸電系統(tǒng)中的電子式互感器87110kV-500kV電子式電流互感器110kV-500kV電子式電壓互感器(正在試驗(yàn))110kV-500kV電子式電流電壓互感器(正在試驗(yàn))配GIS110kV-220kV電子式電流電壓互感器配PASS開(kāi)關(guān)的電子式電流互感器配罐式斷路器用的40.5kV-800kV電子式電流互感器110kV-500kV電子式電流互感器88電子式互感器原理框圖電纜SF6絕緣低壓側(cè)解決方案高壓側(cè)解決方案電子式互感器原理框圖電纜低壓側(cè)解決方案高壓側(cè)解決方案89

110kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖一般參數(shù)(1)設(shè)備最高運(yùn)行電壓：126kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：110kV頻率：50HZ額定一次電流：100-3000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)：20額定短路是熱電流：40kA(3s)額定動(dòng)穩(wěn)定電流：100kA額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S·保護(hù)級(jí)：5TPE(10)額定工頻耐受電壓：230kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：550kV110kV電90220kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：252kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：220kV頻率：50HZ額定一次電流：100-3000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)30額定短路是熱電流：50kA(3s)額定動(dòng)穩(wěn)定電流：125kA額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S·保護(hù)級(jí)：5TPE(10)額定工頻耐受電壓：460kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：1050kV220kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：252kV91330kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：363kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：330kV頻率：50HZ額定一次電流：100-3000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)30額定短路是熱電流：50kA(3s)額定動(dòng)穩(wěn)定電流：125kA額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S·保護(hù)級(jí)：5TPE(10)額定工頻耐受電壓：510kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：1175kV330kV電子式電流互感器結(jié)構(gòu)圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：363kV92500kV電子式電流互感器外形圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：550kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：500kV頻率：50HZ額定一次電流：100-4000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)30額定短路是熱電流：50kA(3s)額定動(dòng)穩(wěn)定電流：125kA額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S·保護(hù)級(jí)：5TPE(10)額定工頻耐受電壓：740kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：1675kV500kV電子式電流互感器外形圖設(shè)備最高運(yùn)行電壓：550kV93110kV電子式電流互感器實(shí)物圖110kV電子式電流互感器94220kV電子式電流互感器實(shí)物圖220kV電子式電流互感器95330kV電子式電流互感器實(shí)物圖330kV電子式電流互感器96500kV電子式電流互感器實(shí)物圖500kV電子式電流互感器97配126kVGIS電子式電流電壓互感器設(shè)備最高運(yùn)行電壓：126kV設(shè)備額定運(yùn)行電壓：110kV頻率：50HZ額定一次電流：100-3000A額定準(zhǔn)確限值系數(shù)(Kalf)30額定二次輸出：數(shù)字信號(hào)·測(cè)量級(jí)：2D41H·保護(hù)級(jí)：01CFH(9)準(zhǔn)確級(jí)·測(cè)量級(jí)：0.2S、0.2·保護(hù)級(jí)：5TPE、3P(10)額定工頻耐受電壓：230kV(11)額定雷電沖擊耐受電壓：550kV配126kVGIS電子式電流電壓互感器設(shè)備最高運(yùn)行電壓：198配PASS開(kāi)關(guān)用電子式電流互感器一次采集接線配置圖（A、B、C三相）配PASS開(kāi)關(guān)用電子式電流互感器99采集器合并單元IEC61850-9-2多模光纖配PASS開(kāi)關(guān)用電子式電流互感器采集器合并單元IEC61850-9-2多模光纖配PASS開(kāi)關(guān)100西開(kāi)有限XDMU系列合并器西開(kāi)有限XDMU系列合并器101根據(jù)電網(wǎng)要求和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，目前XDMU系列合并器具備以下自診斷能力：

1）采集器供電電壓異常自診斷功能（激光功率太或者太小，取能供電是否正常及其激光供電和取能供電的快速切換）；

2）采集器和合并器之間數(shù)據(jù)通信異常自診斷功能（光纖連接是否正常、是否有采集數(shù)據(jù)發(fā)送至合并器）；

3）同步信號(hào)異常自診斷功能（如同步信號(hào)丟失，合并器中線性差值算法會(huì)進(jìn)行同步計(jì)算，同步指示燈閃亮）；

4）IEC61850-9-2數(shù)據(jù)發(fā)送以太網(wǎng)通信是否正常（合并器自身是否有數(shù)據(jù)輸出，合并器和保護(hù)設(shè)備之間的通信是否正常）；

5）間隔內(nèi)A、B、C相的前端采集自診斷功能（每相采集是否正常，如有不正常前端面板告警燈常亮）；根據(jù)電網(wǎng)要求和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，目前XDMU系列合并器具備以下自102直流輸電系統(tǒng)中的電子式電流互感器直流輸電系統(tǒng)中的電子式電流互感器103閥廳極線直流濾波支路中性母線閥廳極線直流濾波支路中性母線104直流場(chǎng)電子式電流互感器產(chǎn)品LELB-800W4直流電子式電流互感器LELB-500直流電子式電流互感器LELBP-500直流電子式電流互感器LELB-258直流電子式電流互感器直流場(chǎng)電子式電流互感器產(chǎn)品105西開(kāi)有限電子式互感器的工程應(yīng)用情況西開(kāi)有限電子式互感器的工程應(yīng)用情況106交流電子式電流互感器工程應(yīng)用框圖交流電子式電流互感器工程應(yīng)用框圖1071、500kV桂林變數(shù)字化試點(diǎn)科技項(xiàng)目（過(guò)程層數(shù)字采樣及繼電保護(hù)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)）

2010年2月在北京中國(guó)電力科學(xué)研究院西開(kāi)有限兩組電子式電流互感器LGBT-500WR，一組電壓互感器和一組智能終端通過(guò)了試驗(yàn)測(cè)試，各項(xiàng)參數(shù)滿足工程需要，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。參與本次試驗(yàn)的還有國(guó)內(nèi)南瑞、南自、四方和國(guó)外的阿海法。1、500kV桂林變數(shù)字化試點(diǎn)科技項(xiàng)目（過(guò)程層數(shù)字采樣及繼電108動(dòng)模試驗(yàn)配置圖（南方電網(wǎng)）動(dòng)模試驗(yàn)配置圖（南方電網(wǎng)）109西開(kāi)CT和PT采集器（動(dòng)模實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)）西開(kāi)CT和PT采集器（動(dòng)模實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)）110西開(kāi)有限有5臺(tái)LELB-258光CT運(yùn)行于±500kV西北（寶雞）－華中（德陽(yáng)）直流聯(lián)網(wǎng)工程。德陽(yáng)：2臺(tái)（分別運(yùn)行于極Ⅰ和極Ⅱ站）寶雞：3臺(tái)（極Ⅰ站一臺(tái)和極Ⅱ站兩臺(tái)）2、德寶工程西開(kāi)有限LELB-258光CT應(yīng)用情況西開(kāi)有限有5臺(tái)LELB-258光CT運(yùn)行于±500kV西北111西開(kāi)合并單元(1-4)西開(kāi)采集器(1-4)信號(hào)柱南瑞A系統(tǒng)B系統(tǒng)西開(kāi)258kV光CT現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行接線圖西開(kāi)合并單元(1-4)西開(kāi)采集器(1-4)信南瑞A系統(tǒng)B系統(tǒng)112LELB-258kV直流電子式電流互感器的各項(xiàng)指標(biāo)滿足工程參數(shù)要求，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。依托±500kV德陽(yáng)-寶雞直流輸變電工程,開(kāi)展華中電網(wǎng)直流變電站的試點(diǎn)工作,是一個(gè)良好的開(kāi)端,西開(kāi)有限LELB-258kV電子式電流互感器用于直流輸電系統(tǒng)直流濾波器支路上電容器不平衡電流測(cè)量的成功應(yīng)用為±800kV直流變電站換流站的建設(shè)打下了基礎(chǔ),為國(guó)家建設(shè)更趨科學(xué)、有序和可靠的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)提供了有力保障。LELB-258kV直流電子式電流互感器的各項(xiàng)指標(biāo)滿足113我們所開(kāi)發(fā)的ZNK1系列智能開(kāi)關(guān)設(shè)備控制單元位于過(guò)程層中，該智能控制單元具有按照IEC61850協(xié)議與間隔層通訊，配置斷路器參數(shù)，控制斷路器動(dòng)作等功能。2009年我們相繼完成了220KV、550KV用斷路器智能控制單元的研制任務(wù)。2.1.2

開(kāi)關(guān)設(shè)備智能組件產(chǎn)品介紹ZNK1系列智能開(kāi)關(guān)設(shè)備控制單元具有2個(gè)獨(dú)立的100Mbit/s以太網(wǎng)口,按IEC618502821標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)測(cè)控裝置通信,支持GOOSE雙網(wǎng)配置，可選配操作回路,就地安裝在開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)。智能控制器與一次設(shè)備之間采用硬接線連接。智能控制單元與間隔層保護(hù)測(cè)控裝置之間通過(guò)面向通用對(duì)象的變電站事件(GOOSE)實(shí)時(shí)傳送信號(hào)量。間隔層保護(hù)裝置的跳閘命令以及測(cè)控裝置的跳合閘命令,按不同的GOOSE優(yōu)先級(jí)傳送到智能控制單元,由智能控制單元通過(guò)硬接線輸出到一次設(shè)備,達(dá)到取消屏間硬連接線的要求?，F(xiàn)階段保護(hù)測(cè)控裝置的開(kāi)入和開(kāi)出部分,按數(shù)字化變電站系統(tǒng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.1.2.1ZNK1系列開(kāi)關(guān)控制單元（控制功能單元）我們所開(kāi)發(fā)的ZNK1系列智能開(kāi)關(guān)設(shè)備控制單元位于過(guò)程層中，該114開(kāi)關(guān)智能控制單元外形圖開(kāi)關(guān)智能控制單元外形圖115ZNK系列智能開(kāi)關(guān)控制單元作為數(shù)字化變電站三層結(jié)構(gòu)中過(guò)程層的典型設(shè)備，主要擔(dān)負(fù)一個(gè)間隔內(nèi)一次設(shè)備位置和狀態(tài)告警信息的采集和監(jiān)視，對(duì)設(shè)備的智能控制，并具有防誤操作功能。按照不同類型的一次設(shè)備，可配合我公司40.5-550KV各個(gè)電壓等級(jí)的斷路器產(chǎn)品使用。ZNK系列斷路器智能控制單元（以下簡(jiǎn)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。ZNK系列智能開(kāi)關(guān)控制單元的應(yīng)用，光纜徹底取代了電纜，各類信息全部通過(guò)光纜交互，將傳統(tǒng)斷路器改造為滿足數(shù)字化需求的智能一次設(shè)備。1)適用范圍ZNK系列智能開(kāi)關(guān)控制單元作為數(shù)字化變電站三層116ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器應(yīng)用連接圖ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器應(yīng)用連接圖1172)裝置功能詳細(xì)介紹a開(kāi)入功能裝置開(kāi)入功能提供32路經(jīng)光電隔離的空觸點(diǎn)開(kāi)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。信號(hào)采集回路具有防止接點(diǎn)抖動(dòng)的能力。裝置除了硬接點(diǎn)開(kāi)入外，還支持符合DL/T860.72-2004標(biāo)準(zhǔn)的GOOSE服務(wù)，滿足過(guò)程層和間隔層智能設(shè)備之間開(kāi)關(guān)量和控制數(shù)據(jù)交換。簡(jiǎn)稱GOOSE開(kāi)入。b開(kāi)出功能裝置提供15路硬開(kāi)出接點(diǎn)。其中第DO1、DO2路作為保護(hù)用斷路器的分合控制，第DO3-DO15路作為通用控制。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(kāi)出的電源，有確保裝置異常時(shí)，分合開(kāi)出的可靠性。裝置除了硬接點(diǎn)開(kāi)出外，而且還通過(guò)GOOSE機(jī)制采集的信息或自身通過(guò)邏輯判斷出的信息傳送給過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，供需要這些信息的智能設(shè)備選用。簡(jiǎn)稱GOOSE開(kāi)出。2)裝置功能詳細(xì)介紹a開(kāi)入功能裝置除了硬接點(diǎn)開(kāi)出外，而118c機(jī)構(gòu)操作箱控制回路功能操作回路適用于具有單跳閘線圈三相的斷路器控制操作，包含分合閘回路、分合閘保持回路、防斷路器跳躍回路、壓力閉鎖回路、SF6及其他閉鎖回路、位置監(jiān)視回路、信號(hào)回路。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。c邏輯閉鎖功能防誤措施是保證刀閘操作正確實(shí)施的重要措施之一，不但操作人員的安全意識(shí)加強(qiáng)，必要的設(shè)備防誤措施也是非常重要的。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。本裝置內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)可靠的硬件邏輯閉鎖功能。d對(duì)時(shí)功能支持SNTP對(duì)時(shí)方式。對(duì)時(shí)精度：≤1ms。e通訊功能裝置適用于符合IEC61850規(guī)范的全數(shù)字化變電站，開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)和控制命令以GOOSE機(jī)制在過(guò)程層設(shè)備和間隔層設(shè)備之間雙向傳遞，通過(guò)定制服務(wù)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)中智能設(shè)備之間的信息共享。c機(jī)構(gòu)操作箱控制回路功能c邏輯閉鎖功能d對(duì)時(shí)功能119f智能開(kāi)關(guān)控制單元GOOSE報(bào)文配置功能如上圖所示，ZNK系列開(kāi)關(guān)智能控制器除提供用于操作斷路器的GOOSE服務(wù)外，按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，還提供從外部進(jìn)行配置的通訊服務(wù)，可以通過(guò)以太網(wǎng)對(duì)智能斷路器控制器內(nèi)部GOOSE收發(fā)參數(shù)進(jìn)行配置。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。下圖即為GOOSE配置界面圖：f智能開(kāi)關(guān)控制單元GOOSE報(bào)文配置功能120

ZNK開(kāi)關(guān)智能控制器GOOSE配置界面ZNK開(kāi)關(guān)智能控制器GOOSE配置界面121g記錄功能(1)事件順序記錄，按時(shí)間順序記錄通用開(kāi)入變位、來(lái)自過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)的GOOSE開(kāi)入信息。(2)異常告警記錄，詳細(xì)記錄裝置自檢告警信息。(3)記錄容量，可循環(huán)記錄200次事件和告警信息。h裝置自檢功能裝置自檢功能包括開(kāi)出回路、定值、程序、電源等自檢項(xiàng)目。當(dāng)在出現(xiàn)異常時(shí)，設(shè)備輸出告警燈點(diǎn)亮，同時(shí)發(fā)送GOOSE告警信號(hào)，并根據(jù)其嚴(yán)重程度決定是否閉鎖裝置功能，防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。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。復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文給調(diào)試維護(hù)工作帶來(lái)了不便，因此裝置提供了詳盡GOOSE報(bào)文記錄和網(wǎng)絡(luò)自檢機(jī)制。根據(jù)告警信息可快速定位故障，提高維護(hù)效率。g記錄功能1222.1.4斷路器設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置（狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能單元）

斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)圖根據(jù)國(guó)網(wǎng)導(dǎo)則要求，我們將各個(gè)不同監(jiān)測(cè)功能匯總到一臺(tái)IED裝置。如圖示，ZNK系列開(kāi)關(guān)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置由主控制器和傳感器組成。每臺(tái)斷路器都配有一個(gè)主控器，每個(gè)主控器通過(guò)后端的電纜分別和傳感器相連接。主控制器都通過(guò)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(lái)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(lái)方便站內(nèi)管理人員的查看。2.1.4斷路器設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置（狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能單元）斷路1231)在線監(jiān)測(cè)裝置功能介紹通過(guò)安裝的各種傳感器和輔助觸點(diǎn)的在線測(cè)量，得到開(kāi)關(guān)的機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)的位移信號(hào)和電氣操動(dòng)器件的電流信號(hào)，具體包括：分閘、合閘過(guò)程中動(dòng)觸頭的行程—時(shí)間曲線分/合閘線圈電流波形儲(chǔ)能電機(jī)的電流波形輔助觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)量離線試驗(yàn)開(kāi)關(guān)斷口狀態(tài)量溫濕度告警狀態(tài)檢測(cè)SF6氣體的密度、微水的參量2)分合閘線圈電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)操作線圈電流，繪制電流—時(shí)間曲線，有效地分析判斷操動(dòng)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。通過(guò)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)測(cè)得的電流波形計(jì)算操動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)間、線圈通電時(shí)間等。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。1)在線監(jiān)測(cè)裝置功能介紹2)分合閘線圈電流實(shí)時(shí)監(jiān)124采用彈簧儲(chǔ)能傳感器將彈簧儲(chǔ)能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。儲(chǔ)能傳感器是由金屬?gòu)椥泽w、電阻應(yīng)變片和檢測(cè)電路構(gòu)成。它具有較高的精度、較好的線性特性以及可靠的抗干擾能力。其厚度很小(9-12mm)