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關(guān)鍵詞:電力通訊;自動(dòng)化設(shè)備;載波通訊;微波通訊;光纖通訊
一、電力通訊自動(dòng)化設(shè)備
(一)載波通訊設(shè)備
一個(gè)完整的載波通訊系統(tǒng),按功能劃分,大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。其中前四部分是載波機(jī)的主要組成。
1.載波機(jī)。電力線載波機(jī)概括起來由四部分組成:自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機(jī)類型不同,各自系統(tǒng)的構(gòu)成原理、實(shí)現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng):雙邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€(gè)邊帶加載頻信號,只要經(jīng)過一級調(diào)制即可將原始信號搬到線路頻譜;單邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號,一般要經(jīng)過兩級或三級調(diào)制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng):此系統(tǒng)的設(shè)置是為補(bǔ)償各種因素所引起的傳輸電平的波動(dòng)。在雙邊帶載波機(jī)中,載頻分量是常發(fā)送的,在接收端,將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進(jìn)行檢波、整流,而后去控制高載放大器的增益,即可實(shí)現(xiàn)此目的;單邊帶載波機(jī),設(shè)置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng),發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器,另一方面經(jīng)高頻調(diào)幅器的放大器送往載波通路,對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻,放大后,一方面送中頻解調(diào)器進(jìn)行同步解調(diào)另一方面作為導(dǎo)頻,經(jīng)整流后,再去控制收信支路的增益或衰減,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng):為保證調(diào)度通訊的迅速可靠,電力線載波機(jī)均設(shè)置樂自動(dòng)交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動(dòng)接續(xù)的任務(wù)。雙邊帶載波機(jī)是利用載頻分量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)呼叫,單邊帶載波機(jī)則設(shè)有專門的音頻振鈴信號。載供系統(tǒng):其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機(jī)中,發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要,一般設(shè)有中頻載頻和高頻載頻,而且收信端除設(shè)有一個(gè)高頻載頻振蕩器外,中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻,以實(shí)現(xiàn)載頻的“最終同步”。
2.音頻架、高頻架。在載波通訊中,如果調(diào)度所和變電站相距較遠(yuǎn),為了保證撥號的準(zhǔn)確性和通訊質(zhì)量,在調(diào)度所側(cè)安裝音頻架,而在變電站側(cè)安裝高頻架,兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機(jī)按音頻架、高頻架分架安裝后,用戶線很短,通訊質(zhì)量明顯提高,另外給遠(yuǎn)動(dòng)通路信號電平的調(diào)整也帶來方便。同時(shí),話音通路四線端亦在調(diào)度所,便于與交換機(jī)接口組成專用業(yè)務(wù)通訊網(wǎng)。
(二)微波通訊設(shè)備
根據(jù)微波站的作用,所承擔(dān)任務(wù)的不同,微波站分為不同類型。根據(jù)站型的不同,其設(shè)備也有所不同。但一般來說,包括以下設(shè)備:終端機(jī)、收發(fā)信機(jī)、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1.收、發(fā)信機(jī)。微波收、發(fā)信機(jī)的主要任務(wù)就是在群路信號與微波信號之間進(jìn)行頻率變換。在發(fā)信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往高處變(群路信號變?yōu)槲⒉ㄐ盘枺?,即上變頻。在收信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往低處變(微波信號變?yōu)槿郝沸盘枺?,即下變頻。
2.終端機(jī)。微波通訊系統(tǒng)中,必須有復(fù)用設(shè)備作為終端機(jī),其作用是:在發(fā)信端,將各用戶的話路信號,按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號;在收信端,將群頻話路信號,按相應(yīng)規(guī)律解出各個(gè)話路信號。
(三)光纖通訊設(shè)備
光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機(jī)和光中繼機(jī)以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設(shè)備。
1.光端機(jī)。光端機(jī)是光纖通訊系統(tǒng)中主要設(shè)備。它由光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機(jī)和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機(jī)由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機(jī)由光接收定時(shí)再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機(jī)中還有其他輔助電路,如公務(wù)、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實(shí)際應(yīng)用中,為了提高光端機(jī)的可靠性,往往采用熱備用方法,使系統(tǒng)在主備狀態(tài)下工作,正常情況下主用部分工作,當(dāng)主用部分發(fā)生故障時(shí),可自動(dòng)切換到備用部分工作,目前應(yīng)用較多的是一主一備方式。光端機(jī)各主要組成部分作用如下:輸入接口:將PCM綜合業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)送來的信號變成二進(jìn)制數(shù)字信號。光線路碼型變換:簡稱碼型變換,將輸入接口送來的普通二進(jìn)制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發(fā)送電路:包括光驅(qū)動(dòng)電路、自動(dòng)光功率控制電路和自動(dòng)溫度控制電路。光驅(qū)動(dòng)電路將碼型變換后的信號變換成光信號向?qū)Ψ絺鬏?。光接收電路:將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號,并進(jìn)行放大,均衡改善脈沖波形,清除碼間干擾。定時(shí)再生電路:由定時(shí)提出和再生兩部分組成,從均衡以后的信號流中抽取定時(shí)器,再經(jīng)定時(shí)判決,產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換:簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進(jìn)制信號流。光端機(jī)一般采用條架結(jié)構(gòu),單元框方式。不同速率下工作的光端機(jī),單元框的組成情況也不同。
2.光中繼機(jī)。在進(jìn)行長距離光傳輸時(shí),由于受發(fā)送光功率、接收機(jī)靈敏度、光纖線路衰耗等限制,光端機(jī)之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在50~60km的范圍,155Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在40~55km的范圍,若傳輸距離超過這些范圍,則通常須考慮加中繼機(jī),相當(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ?,這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機(jī)的作用可知,光中繼機(jī)應(yīng)由光接收機(jī)、定時(shí)、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下,可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機(jī)背靠背的相連。因此,光中繼機(jī)總的來說比光端機(jī)簡單,為了實(shí)現(xiàn)雙向傳輸,在中繼站,每個(gè)傳輸方向必須設(shè)置中繼,對于一個(gè)系統(tǒng)的光中繼機(jī)的兩套收、發(fā)設(shè)備,公務(wù)部分是公共的。
3.?dāng)?shù)字通訊設(shè)備。一般來說,數(shù)字通訊設(shè)備包括PCM基群和高次群復(fù)接設(shè)備。PCM基群設(shè)備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調(diào)制,變成數(shù)字信號,再通過數(shù)字復(fù)接技術(shù),將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信
號進(jìn)行傳送,以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程,還原成模擬的話音信號的一種設(shè)備。
二、電力通訊網(wǎng)絡(luò)的工作模式
通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式(如語音,圖像或文字等),但一般通訊系統(tǒng)的組成都可以概括為:信源是指信息的產(chǎn)生來源,這些信息都是非電信息,要轉(zhuǎn)換成電信號,需要一種變換器,即輸
入設(shè)備。交換設(shè)備是溝通輸入設(shè)備與發(fā)送設(shè)備的接續(xù)裝置。它可以經(jīng)濟(jì)地使用發(fā)信設(shè)備,提高發(fā)信設(shè)備的利用率。發(fā)送設(shè)備的任務(wù)是將各種信息的電信號經(jīng)過處理(如調(diào)制、濾波、放大等)使之滿足信道傳輸?shù)囊螅⒔?jīng)濟(jì)有效地利用信道。載波通訊中,載波機(jī)的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設(shè)備。信道是信息傳輸?shù)拿浇?,概括地講分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中,還會受到來自系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個(gè)噪聲源表示。接收設(shè)備和輸出設(shè)備的作用與發(fā)送設(shè)備和輸入設(shè)備作用相反,它們是接收線路傳輸?shù)男畔?,并把它恢?fù)為原始信息形式,完成通訊。在電力工業(yè)中,現(xiàn)已形成以網(wǎng)局及省局為中心的專用通訊網(wǎng),并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導(dǎo)地位。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,大電站、大機(jī)組、超高壓輸電線路不斷增加,電網(wǎng)規(guī)模越來越大;通訊技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn),裝備水平不斷提高,更新周期明顯縮短。數(shù)字微波、衛(wèi)星通訊、移動(dòng)通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴(kuò)展頻譜通訊、數(shù)字程控交換機(jī)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術(shù)在電力系統(tǒng)中會得以逐漸推廣與應(yīng)用。
三、結(jié)語
在合理規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,如何為電力系統(tǒng)提供種類繁多、質(zhì)量可靠的服務(wù),就成為擺在電力通訊部門面前的一個(gè)重要課題,而建立一個(gè)綜合、高效的電力系統(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問題的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程,具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]電力自動(dòng)化;設(shè)備運(yùn)行;監(jiān)控管理;應(yīng)用
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.45.073
現(xiàn)階段,計(jì)算機(jī)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于社會中的各行各業(yè),電力系統(tǒng)中電力自動(dòng)化設(shè)備在不斷更新發(fā)展,促使電力行業(yè)的業(yè)務(wù)量在不斷增加。當(dāng)前電力機(jī)械設(shè)備種類繁多,所具備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,不斷提高整個(gè)電力自動(dòng)化設(shè)備的綜合管理水平迫在眉睫。
1 電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行概況
在經(jīng)過不斷的改革及長時(shí)間的發(fā)展后,電力系統(tǒng)的功能在不斷完善,電力自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的種類在不斷豐富,相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)也得到了更有效的補(bǔ)充。這對于電力企業(yè)來說,能對現(xiàn)有的業(yè)務(wù)量進(jìn)行很大程度的增加,必須要保證好電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),這也就是電力企業(yè)長期有效發(fā)展的基礎(chǔ)力量。這需要結(jié)合電力自動(dòng)化設(shè)備所具備的不同性能,不同設(shè)備的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,制定綜合監(jiān)控管理電力系統(tǒng)的有效措施,不斷縮減處理故障的時(shí)間,培養(yǎng)具備實(shí)用工作技能的人員,不斷提高整個(gè)電力自動(dòng)化設(shè)備綜合監(jiān)控管理的水平。
現(xiàn)階段,在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,主要運(yùn)用的設(shè)備類型有:交換型、數(shù)據(jù)采集型、電源型、安全防護(hù)型等其他類型。在這些不同設(shè)備類型中,自動(dòng)化交換系統(tǒng)中主要包括進(jìn)行調(diào)度的交換設(shè)備和中興行政交換設(shè)備;自動(dòng)化采集系統(tǒng)中主要包括一次SCADA數(shù)據(jù)采集裝置器和二次電量數(shù)據(jù)采集裝置器;自動(dòng)化電源系統(tǒng)主要包括電源的分配屏、逆變電源、不同設(shè)備的輸入輸出電源、蓄電池等;自動(dòng)化安全防護(hù)系統(tǒng)包括不同區(qū)域之間數(shù)據(jù)在傳輸過程中利用的網(wǎng)絡(luò)隔離裝置UPS等;其他自動(dòng)化系統(tǒng)還包括門禁系統(tǒng)、電力機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)、負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)、主站五防系統(tǒng)、一體化計(jì)算機(jī)平臺等。[1]
2 電力自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行維護(hù)過程中存在的問題
2.1 設(shè)備運(yùn)行維護(hù)耗費(fèi)的時(shí)間和精力較高
在電力系統(tǒng)不斷擴(kuò)大規(guī)模、相關(guān)電力自動(dòng)化設(shè)備不斷增加的現(xiàn)狀下,對于相關(guān)設(shè)備的維護(hù)更需要充足的時(shí)間和精力,只有在充足的時(shí)間條件下相關(guān)維護(hù)人員才能準(zhǔn)確地掌握到電力系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及實(shí)際業(yè)務(wù)的情況,這對于維護(hù)工作人員來說,所需要的時(shí)間投入和精力投入度都有所增加。
2.2 設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作的連續(xù)性不強(qiáng)
隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的問題越來越多,相關(guān)維護(hù)工作人員需要不斷提升自身的工作能力。由于對電力自動(dòng)化設(shè)備故障問題的定位需要一定的時(shí)間,為了保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全可能需要暫停電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn),所以恢復(fù)整個(gè)電力系統(tǒng)有時(shí)需要很長的時(shí)間,從而對電力業(yè)務(wù)的連續(xù)性產(chǎn)生了阻礙。[2]
2.3 對設(shè)備故障維護(hù)處理的質(zhì)量較低
對電力自動(dòng)化設(shè)備故障問題的出現(xiàn)缺乏事前的預(yù)防措施,基本上都是在問題產(chǎn)生之后進(jìn)行相關(guān)的處理,導(dǎo)致實(shí)際處理質(zhì)量并不高。加上在開發(fā)商、廠商、業(yè)務(wù)部及集成商等不同主體之間沒有進(jìn)行有效的協(xié)調(diào),從而增加了設(shè)備維修處理的難度。
3 電力自動(dòng)化設(shè)備綜合監(jiān)控管理的應(yīng)用
對于整個(gè)電力自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性的保障,必須實(shí)施全面的監(jiān)控管理。只有電力自動(dòng)化設(shè)備綜合監(jiān)控管理中產(chǎn)生良好的管理效用,才能避免在設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的電力事故,促進(jìn)整個(gè)供電企業(yè)整體效益的提高。對電力自動(dòng)化設(shè)備綜合監(jiān)控管理的應(yīng)用主要從以下兩方面進(jìn)行。
3.1 電力自動(dòng)化設(shè)備的綜合控制
在電力自動(dòng)化設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,一旦任何設(shè)備出現(xiàn)問題,綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)就會自動(dòng)發(fā)出報(bào)警,這時(shí)值班人員可以根據(jù)報(bào)警的情況進(jìn)行及時(shí)的處理,在短時(shí)間內(nèi)對出現(xiàn)的問題進(jìn)行控制,從而保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)正常。所以電力自動(dòng)化設(shè)備的綜合控制發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,能對電力系統(tǒng)中各個(gè)機(jī)房的不同設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性進(jìn)行集中管理,能隨時(shí)掌握機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)情況,進(jìn)行合理有效的控制,保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
具體來說,對電力系統(tǒng)中不同設(shè)備的監(jiān)控需要對安全防護(hù)設(shè)備及交換設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)測,接著促使相關(guān)數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)上進(jìn)行傳輸,過程中需要依據(jù)服務(wù)器的自動(dòng)保護(hù)功能和一定的處理功能,最終將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄C合監(jiān)控系統(tǒng)中,對電力自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行綜合性的管理及有效的控制,保證所提供的信息是及時(shí)的、全面的,為電力企業(yè)運(yùn)維人員的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.2 電力自動(dòng)化設(shè)備的監(jiān)控
在采集到相關(guān)信息之后需要進(jìn)行有序的整理,在實(shí)際工作中相關(guān)機(jī)房人員可以在機(jī)房圖紙及報(bào)警信息上進(jìn)行充分的分析比較,全面的在操作界面上顯示出相關(guān)的報(bào)警信息,包括一些顏色和聲音,這些信息對電力企業(yè)監(jiān)控工作者的工作具有重要的幫助,能及時(shí)了解到設(shè)備的運(yùn)行狀況,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在得到一定告警越限數(shù)據(jù)之后,利用數(shù)據(jù)交換設(shè)備、機(jī)房環(huán)境設(shè)備及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)等,可以實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)視,保證設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn),不斷提高整個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性,另外還要降低設(shè)備發(fā)生故障的情況,保證設(shè)備運(yùn)行的安全性。[3]
4 電力自動(dòng)化設(shè)備綜合監(jiān)控管理功能的實(shí)現(xiàn)
4.1 電力自動(dòng)化設(shè)備中監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)
(1)監(jiān)測中壓配電柜:監(jiān)測過程中可以有效地利用微機(jī)綜合保護(hù)裝置,利用通信方式,并借助網(wǎng)絡(luò)電力儀表,實(shí)時(shí)監(jiān)控微機(jī)綜合保護(hù)裝置、真空斷路器等,完整地記錄這些儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及其他信號。除此之外,在電力企業(yè)工作的管理者、操作者、工程師以及相關(guān)的瀏覽者,對其具體的操作權(quán)限進(jìn)行了細(xì)致的劃分。監(jiān)測過程中涉及的參數(shù)有:電壓、電流、電能、功率、頻率等。監(jiān)測過程中涉及狀態(tài)信號發(fā)出的設(shè)備部件有:斷路器和復(fù)合開關(guān)、儲能彈簧等。產(chǎn)生故障的狀況有:接地故障、跳閘故障、內(nèi)部故障、控制回路斷線故障等。位置信號的發(fā)出主要有斷路器的位置、接地刀的位置、隔離手車的位置等。
(2)監(jiān)測變壓器:監(jiān)測過程中主要利用的通信接口是RS485,在實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器恒溫器的過程中需要通過固定的現(xiàn)場總線,利用通信的方式,另外需要將監(jiān)測過程中得到的參數(shù)及信號傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)上,進(jìn)行合理的處理。在監(jiān)測過程中主要的參數(shù)是三相繞組的溫度變化,主要監(jiān)測的信號有超溫報(bào)警信號、故障報(bào)警信號、冷卻風(fēng)機(jī)停止及運(yùn)行信號。
(3)監(jiān)測直流屏:對直流屏的監(jiān)測方法類似于對變壓器的監(jiān)測,也需要保證實(shí)時(shí)監(jiān)測。監(jiān)測過程中涉及的參數(shù)有:輸出母線電壓、過電壓、儲電池電壓、電流、內(nèi)阻等。主要涉及的監(jiān)測信號有:失電報(bào)警、單體電池失效告警等。涉及的報(bào)警信號有:浮充、均充、預(yù)告警等。涉及的故障信號有:系統(tǒng)階段故障、直流故障、控制器故障、高頻開關(guān)電源模塊故障等。
4.2 電力自動(dòng)化設(shè)備中管理功能的實(shí)現(xiàn)
(1)監(jiān)控界面的實(shí)現(xiàn):通過有效地利用人機(jī)界面,能幫助相關(guān)人員對整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行了解,及時(shí)做出合理的處理,保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的正常。對于斷路器等其他配電設(shè)備實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài),還有一些設(shè)備故障的狀態(tài)顯示,都可以在監(jiān)控界面上清楚的觀察到,借助不同的顏色進(jìn)行了區(qū)別,不同用戶可以對相關(guān)參數(shù)隨時(shí)進(jìn)行查閱。
(2)用戶管理的實(shí)現(xiàn):具體的用戶通過分級進(jìn)行管理,主要有三個(gè)級別:系統(tǒng)管理員、一般操作員、工程配置員。其中系統(tǒng)管理員主要對相關(guān)運(yùn)行人員的操作權(quán)限進(jìn)行限制,具體利用用戶名和一定的口令進(jìn)行確認(rèn),最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)操作過程的安全及可靠。[4]
(3)事件報(bào)警的實(shí)現(xiàn):通過實(shí)時(shí)監(jiān)測相關(guān)的報(bào)警信號,準(zhǔn)確記錄報(bào)警信息的內(nèi)容,能及時(shí)對開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行中的故障、通信狀態(tài)的異常進(jìn)行合理的處理,在不同方面問題出現(xiàn)的時(shí)候報(bào)警系統(tǒng)會自動(dòng)彈出相應(yīng)的報(bào)警提示窗口,或者產(chǎn)生一定報(bào)警圖形。在相關(guān)維護(hù)人員對故障進(jìn)行有效的處理之后,這些故障圖形才會消失,在整個(gè)監(jiān)控畫面上表現(xiàn)正常。
(4)報(bào)警信息查詢的實(shí)現(xiàn):對相關(guān)報(bào)警信息進(jìn)行有效的查詢,能促使相關(guān)工作人員全面的了解到報(bào)警問題的類型、報(bào)警的對象、報(bào)警的具體內(nèi)容、報(bào)警的實(shí)際時(shí)間、報(bào)警的相關(guān)狀態(tài)等,依據(jù)這些信息能幫助工作人員對故障產(chǎn)生的事故進(jìn)行分析,對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行高效的維護(hù)。
(5)對故障細(xì)分管理的實(shí)現(xiàn):在電力系統(tǒng)中涉及的故障類型多種多樣,在開展實(shí)際的管理之前相關(guān)工作人員首先需要對故障的級別、類型、報(bào)警的具體方式等信息進(jìn)行分析,依靠實(shí)際監(jiān)控所得的信息,結(jié)合不同用戶的需求進(jìn)行合理的篩選工作,對故障問題進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,幫助工作人員做出合理有效的處理。除此之外,對故障進(jìn)行細(xì)分管理能夠幫助相關(guān)工作人員進(jìn)行一定的消缺分工任務(wù),直接傳達(dá)消缺分工任務(wù)到系統(tǒng)管理人員,減少了中間環(huán)節(jié)中浪費(fèi)的時(shí)間,能促使故障處理效率的提升,保證了整個(gè)維護(hù)工作的主動(dòng)性。
5 結(jié) 論
綜上所述,在電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大的現(xiàn)狀下,提高對電力自動(dòng)化設(shè)備的綜合監(jiān)控管理質(zhì)量,保證電力系統(tǒng)中設(shè)備的安全運(yùn)行迫在眉睫。在今后電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中需要相關(guān)工作人員不斷提高自身的工作技能,有效地利用一些通信設(shè)備,在保證一定監(jiān)控管理成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的有效監(jiān)督,努力消除電力自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中存在的安全隱患,保證電力企業(yè)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
參考文獻(xiàn):
[1]李曉碩.某基地附屬設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京:北方工業(yè)大學(xué),2010.
[2]王秋平.綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京:北京交通大學(xué),2014.
Key Words: power communication; automation equipment; carrier communication; microwave communication; optical fiber communication
中圖分類號:F407.61文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
論文摘要:電力通訊涉及的專業(yè)資源龐大而復(fù)雜,包括線路資源和設(shè)備資源,智能資源和非智能資源,物理資源和邏輯資源;另外隨著電力通訊系統(tǒng)的迅速發(fā)展,傳輸干線的數(shù)目大幅度增加,傳輸系統(tǒng)容量越來越龐大,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理、電路調(diào)度工作的難度和復(fù)雜度增加。鑒于此,文章對電力通訊自動(dòng)化設(shè)備與工作模式進(jìn)行了探討。
一、電力通訊自動(dòng)化設(shè)備
(一)載波通訊設(shè)備 一個(gè)完整的載波通訊系統(tǒng),按功能劃分,大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。其中前四部分是載波機(jī)的主要組成。 1.載波機(jī)。電力線載波機(jī)概括起來由四部分組成:自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機(jī)類型不同,各自系統(tǒng)的構(gòu)成原理、實(shí)現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng):雙邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€(gè)邊帶加載頻信號,只要經(jīng)過一級調(diào)制即可將原始信號搬到線路頻譜;單邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號,一般要經(jīng)過兩級或三級調(diào)制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng):此系統(tǒng)的設(shè)置是為補(bǔ)償各種因素所引起的傳輸電平的波動(dòng)。在雙邊帶載波機(jī)中,載頻分量是常發(fā)送的,在接收端,將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進(jìn)行檢波、整流,而后去控制高載放大器的增益,即可實(shí)現(xiàn)此目的;單邊帶載波機(jī),設(shè)置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng),發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器,另一方面經(jīng)高頻調(diào)幅器的放大器送往載波通路,對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻,放大后,一方面送中頻解調(diào)器進(jìn)行同步解調(diào)另一方面作為導(dǎo)頻,經(jīng)整流后,再去控制收信支路的增益或衰減,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng):為保證調(diào)度通訊的迅速可靠,電力線載波機(jī)均設(shè)置樂自動(dòng)交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動(dòng)接續(xù)的任務(wù)。雙邊帶載波機(jī)是利用載頻分量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)呼叫,單邊帶載波機(jī)則設(shè)有專門的音頻振鈴信號。載供系統(tǒng):其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機(jī)中,發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要,一般設(shè)有中頻載頻和高頻載頻,而且收信端除設(shè)有一個(gè)高頻載頻振蕩器外,中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻,以實(shí)現(xiàn)載頻的“最終同步”。 2.音頻架、高頻架。在載波通訊中,如果調(diào)度所和變電站相距較遠(yuǎn),為了保證撥號的準(zhǔn)確性和通訊質(zhì)量,在調(diào)度所側(cè)安裝音頻架,而在變電站側(cè)安裝高頻架,兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機(jī)按音頻架、高頻架分架安裝后,用戶線很短,通訊質(zhì)量明顯提高,另外給遠(yuǎn)動(dòng)通路信號電平的調(diào)整也帶來方便。同時(shí),話音通路四線端亦在調(diào)度所,便于與交換機(jī)接口組成專用業(yè)務(wù)通訊網(wǎng)。
(二)微波通訊設(shè)備 根據(jù)微波站的作用,所承擔(dān)任務(wù)的不同,微波站分為不同類型。根據(jù)站型的不同,其設(shè)備也有所不同。但一般來說,包括以下設(shè)備:終端機(jī)、收發(fā)信機(jī)、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。 1.收、發(fā)信機(jī)。微波收、發(fā)信機(jī)的主要任務(wù)就是在群路信號與微波信號之間進(jìn)行頻率變換。在發(fā)信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往高處變(群路信號變?yōu)槲⒉ㄐ盘枺?,即上變頻。在收信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往低處變(微波信號變?yōu)槿郝沸盘枺聪伦冾l。 2.終端機(jī)。微波通訊系統(tǒng)中,必須有復(fù)用設(shè)備作為終端機(jī),其作用是:在發(fā)信端,將各用戶的話路信號,按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號;在收信端,將群頻話路信號,按相應(yīng)規(guī)律解出各個(gè)話路信號。
(三)光纖通訊設(shè)備 光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機(jī)和光中繼機(jī)以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設(shè)備。 1.光端機(jī)。光端機(jī)是光纖通訊系統(tǒng)中主要設(shè)備。它由光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機(jī)和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機(jī)由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機(jī)由光接收定時(shí)再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機(jī)中還有其他輔助電路,如公務(wù)、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實(shí)際應(yīng)用中,為了提高光端機(jī)的可靠性,往往采用熱備用方法,使系統(tǒng)在主備狀態(tài)下工作,正常情況下主用部分工作,當(dāng)主用部分發(fā)生故障時(shí),可自動(dòng)切換到備用部分工作,目前應(yīng)用較多的是一主一備方式。光端機(jī)各主要組成部分作用如下:輸入接口:將PCM綜合業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)送來的信號變成二進(jìn)制數(shù)字信號。光線路碼型變換:簡稱碼型變換,將輸入接口送來的普通二進(jìn)制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發(fā)送電路:包括光驅(qū)動(dòng)電路、自動(dòng)光功率控制電路和自動(dòng)溫度控制電路。光驅(qū)動(dòng)電路將碼型變換后的信號變換成光信號向?qū)Ψ絺鬏?。光接收電路:將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號,并進(jìn)行放大,均衡改善脈沖波形,清除碼間干擾。定時(shí)再生電路:由定時(shí)提出和再生兩部分組成,從均衡以后的信號流中抽取定時(shí)器,再經(jīng)定時(shí)判決,產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換:簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進(jìn)制信號流。光端機(jī)一般采用條架結(jié)構(gòu),單元框方式。不同速率下工作的光端機(jī),單元框的組成情況也不同。 2.光中繼機(jī)。在進(jìn)行長距離光傳輸時(shí),由于受發(fā)送光功率、接收機(jī)靈敏度、光纖線路衰耗等限制,光端機(jī)之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在50~60km的范圍,155Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在40~55km的范圍,若傳輸距離超過這些范圍,則通常須考慮加中繼機(jī),相當(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ?,這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機(jī)的作用可知,光中繼機(jī)應(yīng)由光接收機(jī)、定時(shí)、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下,可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機(jī)背靠背的相連。因此,光中繼機(jī)總的來說比光端機(jī)簡單,為了實(shí)現(xiàn)雙向傳輸,在中繼站,每個(gè)傳輸方向必須設(shè)置中繼,對于一個(gè)系統(tǒng)的光中繼機(jī)的兩套收、發(fā)設(shè)備,公務(wù)部分是公共的。
3.?dāng)?shù)字通訊設(shè)備。一般來說,數(shù)字通訊設(shè)備包括PCM基群和高次群復(fù)接設(shè)備。PCM基群設(shè)備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調(diào)制,變成數(shù)字信號,再通過數(shù)字復(fù)接技術(shù),將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信 號進(jìn)行傳送,以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程,還原成模擬的話音信號的一種設(shè)備。
(1)電氣自動(dòng)化設(shè)備。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,電氣自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用能在各個(gè)領(lǐng)域中,例如開關(guān)、飛機(jī)等都是電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用,從某種程度上看,只要是和電氣自動(dòng)化工程相關(guān)的系統(tǒng)或者涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等的產(chǎn)品,都可以統(tǒng)稱為電氣自動(dòng)化設(shè)備。
(2)電氣自動(dòng)化技術(shù)。
隨著電氣信息科學(xué)的發(fā)展,逐漸興起一門名為"電氣自動(dòng)化技術(shù)"的學(xué)科,電氣自動(dòng)化技術(shù)可以稱為工業(yè)企業(yè)電氣自動(dòng)化,電氣自動(dòng)化技術(shù)和人們的日常生活、生產(chǎn)有很大的聯(lián)系,我國的電氣自動(dòng)化技術(shù)雖然起步比較晚,但隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電氣自動(dòng)化技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展,并且在國民經(jīng)濟(jì)中的地位也越來越高。
(3)設(shè)備管理信息系統(tǒng)。
對于設(shè)備管理信息系統(tǒng),其實(shí)就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、管理技術(shù)等為設(shè)備管理人員提供信息服務(wù)及輔助管理的集成化系統(tǒng),設(shè)備管理信息系統(tǒng)具有涉及面廣、集成度高等特點(diǎn),影響設(shè)備管理信息系統(tǒng)的因素有很多,為確保設(shè)備管理信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行,在設(shè)計(jì)設(shè)備管理信息系統(tǒng)時(shí),必須保證其具有良好的安全性、易用性,同時(shí)還要保證設(shè)備管理信息系統(tǒng)的高度集成。
2當(dāng)前電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題
近年來,我國的電氣自動(dòng)化學(xué)科已經(jīng)進(jìn)入相對成熟的階段,但人們過于重視電氣自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展,忽略了電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的重要性,導(dǎo)致我國當(dāng)前電氣自動(dòng)化設(shè)備管理設(shè)計(jì)還存在一定的問題,例如管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理不到位、管理系統(tǒng)無法滿足實(shí)際需求、管理系統(tǒng)智能化程度比較低等,這就對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的發(fā)展造成一定影響。
(1)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)不到位。
隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展,人們對電氣自動(dòng)化的要求也越來越高,這就需要設(shè)計(jì)出更加復(fù)雜的電氣自動(dòng)化設(shè)備,這就對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)提出了更高的要求,在新環(huán)境下,如何對復(fù)雜的電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行高效的管理,成為設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的關(guān)鍵。就目前而言,電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)僅僅局限于原始技術(shù)的開發(fā)、利用,這就導(dǎo)致電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)跟不上電氣自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展步伐,從而對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理水平的提高造成很大的影響。
(2)管理系統(tǒng)無法滿足實(shí)際需求。
電氣自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展越來越快,而電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)仍停留在初始階段,這就導(dǎo)致在實(shí)際管理工作中,電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)無法滿足日常管理需求,電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫無法得到及時(shí)的更新,極大的影響了電氣自動(dòng)化設(shè)備管理工作的開展。
(3)管理系統(tǒng)智能化程度低。
在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備管理時(shí),如果僅僅依靠人為管理或者文檔管理,就會對極大的增加管理人員的勞動(dòng)量,降低設(shè)備管理效率,因此,依靠設(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備管理是十分重要的。但就目前而言,管理人員在開展電氣自動(dòng)化設(shè)備管理時(shí),雖然利用了設(shè)備管理系統(tǒng),但設(shè)備管理系統(tǒng)智能化水平很低,設(shè)備管理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,對管理人員的依賴性很高,這就對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理質(zhì)量的提高造成很大影響。
3電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
雖然當(dāng)前的電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)還存在一定的不足,但設(shè)計(jì)人員要充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù),根據(jù)實(shí)際情況,以電氣自動(dòng)化設(shè)備管理的數(shù)字化、智能化、現(xiàn)代化為目標(biāo),對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)化、合理化設(shè)計(jì),從而滿足電氣自動(dòng)化設(shè)備管理需求。
(1)電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)架構(gòu)。
在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員可以采用C/S體系架構(gòu),這樣設(shè)備管理人員就能通過對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行控制,來對電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行智能化管理。在C/S體系架構(gòu)中,管理人員能在實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化設(shè)備管理的基礎(chǔ)上,管理者還能具有一定程度的獨(dú)立性,管理人員不需要局限于一種系統(tǒng)操作平臺,這樣就能極大的提高管理人員對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理的靈活性,這對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理水平的提高有很大幫助。同時(shí)管理人員還能將電氣自動(dòng)化設(shè)備的各種屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中,這樣管理系統(tǒng)就能對電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行高效的管理,這不僅減少了設(shè)備管理對管理人員的依賴程度,還極大的提高了電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的智能化程度,提高了電氣自動(dòng)化設(shè)備的管理質(zhì)量。
(2)電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)功能模塊的劃分。
在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),可以對管理系統(tǒng)進(jìn)行功能模塊劃分,這樣就能為電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供良好的依據(jù)。在電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)中,可以將其換分為數(shù)據(jù)輸入功能模塊、查詢修改功能模塊、系統(tǒng)服務(wù)功能模塊等三個(gè)子系統(tǒng),其中數(shù)據(jù)輸入模塊主要負(fù)責(zé)將各種電氣自動(dòng)化設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)輸入管理系統(tǒng)中,并對每個(gè)電氣自動(dòng)化設(shè)備設(shè)立一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫,并對電氣自動(dòng)化設(shè)備正常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,這就能為電氣自動(dòng)化設(shè)備故障排除提供有力的數(shù)據(jù)支持。查詢修改功能模塊的主要功能是負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)輸入模塊的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改,在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,很有可能投入新的電氣自動(dòng)化設(shè)備,而舊的電氣自動(dòng)化設(shè)備則退出運(yùn)行,這就需要對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行更新,這樣才能保證電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的有效性。系統(tǒng)服務(wù)功能模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)維護(hù)等,系統(tǒng)服務(wù)功能模塊是實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化設(shè)備智能化管理的重要部分。通過對電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)功能模塊劃分,能明確各個(gè)功能模塊的作用,為電氣自動(dòng)化設(shè)備管理的正常運(yùn)行提供保障,因此,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要注重系統(tǒng)功能模塊的劃分。
4結(jié)語
[關(guān)鍵詞]智能變電站 自動(dòng)化設(shè)備 故障排除
中圖分類號:TP 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)24-0032-01
1.概述
近年來,隨著我國電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展,越來越多的自動(dòng)化設(shè)備在變電站中得到應(yīng)用。如何做好自動(dòng)化設(shè)備的日常維護(hù),如何對自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)的問題及時(shí)分析和處理,保障變電站運(yùn)行的可靠性,成為變電站日常維護(hù)工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)。下面我們就變電站自動(dòng)化設(shè)備的日常維護(hù)工作進(jìn)行討論,并對變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的常見故障和解決方法進(jìn)行簡單的介紹。
2.變電站自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)
保障變電站自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行,延長設(shè)備的使用壽命,做好日常維護(hù)是關(guān)鍵。
首先,對設(shè)備應(yīng)進(jìn)行周期性檢查,按照規(guī)定時(shí)間進(jìn)行定期巡檢;
此外,由于高溫、潮濕、雷電等惡劣的氣候環(huán)境對自動(dòng)化設(shè)備的影響較大,當(dāng)夏季氣溫較高或者出現(xiàn)雷雨天氣時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)備的巡檢力度。
設(shè)備巡檢過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)有:
(1)站內(nèi)服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)無報(bào)警信息,系統(tǒng)監(jiān)測正常;
(2)各自動(dòng)化設(shè)備儀表的各指示燈正常,無報(bào)警指示;
(3)室內(nèi)溫度在40到70℃之間,濕度保持在90%以下;
(4)自動(dòng)化裝置外觀整潔,無破損;
(5)裝置內(nèi)部無異味,沒有異常響動(dòng),裝置長時(shí)間運(yùn)行中無過熱現(xiàn)象發(fā)生;
(6)網(wǎng)絡(luò)接頭連接可靠、無松動(dòng),光纖電纜呈自然彎曲,無折痕和破損情況;
(7)裝置二次接線端子無松動(dòng),設(shè)備輔助觸頭接觸良好,沒有腐蝕現(xiàn)象發(fā)生;(8)智能設(shè)備的動(dòng)作機(jī)構(gòu)靈活,無遲滯、抖動(dòng)現(xiàn)象存在。
對于在日常巡檢過程中發(fā)現(xiàn)問題的,要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析和處理,并及時(shí)排除故障。[1]
3.變電站自動(dòng)化設(shè)備的常見故障及處理方法
3.1 網(wǎng)絡(luò)通訊故障
(1)站內(nèi)單個(gè)保護(hù)或測控設(shè)備出現(xiàn)通訊中斷。
此類故障引發(fā)的原因大都由于模塊本身通訊接口故障或者通訊線松動(dòng)、斷開導(dǎo)致。
首先,我們應(yīng)該根據(jù)通信管理機(jī)的面板和指示燈信息判斷是通訊設(shè)備本身故障還是外部故障。當(dāng)不能排除外部故障時(shí),應(yīng)按照順序檢查通訊接頭是否緊固、完好,通訊線是否有折斷的情況。當(dāng)線路故障排除以后,則應(yīng)進(jìn)行重啟操作,若故障不能排除可進(jìn)行通訊模塊更換。[2]
(2)站內(nèi)出現(xiàn)大面積網(wǎng)絡(luò)通訊中斷。
此類故障大都是保護(hù)管理機(jī)、通訊交換機(jī)或者主干網(wǎng)絡(luò)通訊線出現(xiàn)問題。當(dāng)出現(xiàn)通訊問題的設(shè)備比較多時(shí),首先應(yīng)確認(rèn)故障設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)。對于單獨(dú)一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)問題的,應(yīng)首先檢查該區(qū)域的主干網(wǎng)線有沒有出現(xiàn)松動(dòng)和斷開的現(xiàn)象,檢查區(qū)域交換機(jī)和管理機(jī)是否存在問題,重啟或者及時(shí)更換備件。對于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的,則要從站內(nèi)總交換機(jī)和線路入手檢查,按照從大到小、從近到遠(yuǎn)的順序依次檢查。對于有問題的設(shè)備應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或者更換。
3.2 數(shù)據(jù)采集故障
在站內(nèi)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通訊正常的情況下,可能還會出現(xiàn)服務(wù)器數(shù)據(jù)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)不一致的情況。
例如:控制指令發(fā)出后,智能斷路器不動(dòng)作或者動(dòng)作不到位,現(xiàn)場設(shè)備實(shí)際已經(jīng)動(dòng)作到位,電壓、電流數(shù)據(jù)明顯失真等。對于此類故障,我們首先應(yīng)判斷服務(wù)器是否出現(xiàn)死機(jī)或者系統(tǒng)軟件存在問題,此時(shí)大都可以通過服務(wù)器重啟來解決?,F(xiàn)場設(shè)備的通訊模塊出現(xiàn)問題也會出現(xiàn)這種情況,此時(shí)我們則應(yīng)對相關(guān)模塊進(jìn)行修復(fù)或者更換。此外,我們還應(yīng)檢查現(xiàn)場設(shè)備輔助觸點(diǎn)是否出現(xiàn)接觸不良,反饋線是否有松動(dòng)的現(xiàn)象,以及現(xiàn)場設(shè)備是否已經(jīng)損壞。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況排除故障、更換備件。
3.3 誤報(bào)警、誤動(dòng)作
自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中,誤動(dòng)作的情況難免發(fā)生。這是由于運(yùn)行參數(shù)或者保護(hù)參數(shù)設(shè)置不正確而導(dǎo)致的。應(yīng)根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況,重新進(jìn)計(jì)算,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)重新設(shè)定參數(shù)。由于數(shù)據(jù)堆積,將以前故障上報(bào)系統(tǒng)服務(wù)器的,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,參考報(bào)警時(shí)間進(jìn)行分析。確認(rèn)為數(shù)據(jù)堆積誤報(bào)的,則可直接將故障排除,并注童及時(shí)清理內(nèi)存。對于電磁干擾引起的誤動(dòng)作,則應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行電磁隔離,做好自動(dòng)化設(shè)備的接地。[3]
3.4 設(shè)備兼容性問題
不同廠家的設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)行過程中,可能會發(fā)生裝置異常、設(shè)備死機(jī)和通訊中斷等現(xiàn)象,其大都是由于設(shè)備之間的兼容性低造成的。出現(xiàn)這種問題時(shí),首先應(yīng)聯(lián)系廠家對設(shè)備軟件進(jìn)行升級,加裝系統(tǒng)補(bǔ)丁;對于兼容性問題難以解決的,則應(yīng)考慮根據(jù)市場應(yīng)用反饋,選擇兼容性好的產(chǎn)品進(jìn)行替代。
3.5 常規(guī)問題
對于日常維護(hù)中發(fā)現(xiàn)的螺絲接頭松動(dòng)的,要及時(shí)緊固;對于設(shè)備污損的,斷電后要及時(shí)清理;對于外殼損壞的,要進(jìn)行保護(hù)性處理;對于嚴(yán)重影響使用的,要及時(shí)進(jìn)行更換;對于動(dòng)作不靈活的操作機(jī)構(gòu)要及時(shí)修復(fù)或更換;對于站內(nèi)溫度過高時(shí),要及時(shí)通風(fēng)、換氣。
4.結(jié)語
提高變電站自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的可靠性,保障變電站的穩(wěn)定運(yùn)行,必須有條理地做好設(shè)備的日常維護(hù)工作,防患于未然。做到提前發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,避免問題的擴(kuò)大化。同時(shí),在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,故障也難免發(fā)生。這時(shí)我們則應(yīng)沉著應(yīng)對,根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷和處理,快速地找出故障原因并排除故障,使系統(tǒng)恢復(fù)正常。此外,在實(shí)際工作過程中,應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、做好歸類分析,以期提高檢修水平和故障排除能力。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳莉莉,蘇乃明.變電站運(yùn)行維護(hù)工作的現(xiàn)狀與完善措施研究[J].河南科技,2012(06).
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù)設(shè)備;自動(dòng)化;可靠性
1 引言
電力能源是我國的一種主要能源,它在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們的生活水平方面起著舉足輕重的作用。目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)一步加速發(fā)展,對于電力系統(tǒng)的可靠性也提出了更高的要求,需要有關(guān)部門將電力系統(tǒng)的可靠性作為一項(xiàng)重要的指標(biāo)來抓。通常情況下,一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,就會對生產(chǎn)和生活造成十分巨大的影響,因此關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備可靠性的研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,對于改善目前的復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境下的電力系統(tǒng)整體可靠性至關(guān)重要。
2 繼電保護(hù)裝置的性能評價(jià)體系
所謂電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置可靠性指的是繼電保護(hù)裝置在預(yù)定的時(shí)間范圍內(nèi),其能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定功能的一種能力。在可靠性的分析過程中,通常會涉及到有關(guān)繼電保護(hù)設(shè)備元件數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)以及對系統(tǒng)整體性能的評估。具體而言,電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置可靠性就是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),能夠按照預(yù)先的設(shè)置作出正確的判斷,以避免出現(xiàn)更大范圍的故障。在目前的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性分析過程中,其主要的性能評價(jià)指標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面:(1)繼電保護(hù)設(shè)備的正確動(dòng)作率。指在特定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi),繼電保護(hù)設(shè)備的正確動(dòng)作與總的動(dòng)作之比,該指標(biāo)也是在目前的繼電保護(hù)設(shè)備可靠性評價(jià)指標(biāo)中的主要內(nèi)容;(2)繼電保護(hù)設(shè)備可靠度。所謂可靠度指的是一旦確定設(shè)備的初始正常時(shí)刻,則在某段時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)故障的概率。因此設(shè)備的可靠度關(guān)注的是設(shè)備從正常運(yùn)行到下一次故障的時(shí)間間隔;(3)繼電設(shè)備可用率。指的是設(shè)備從某一正常工作時(shí)刻開始到下一個(gè)時(shí)刻的時(shí)間間隔內(nèi)不發(fā)生故障的概率。可用率與可靠度的重要區(qū)別在于可用率的衡量條件是繼電設(shè)備在該段時(shí)間內(nèi)需要連續(xù)運(yùn)行;(4)繼電設(shè)備無故障運(yùn)行時(shí)間。指的是從繼電設(shè)備的修復(fù)時(shí)刻到下一次發(fā)生故障時(shí)刻的時(shí)間間隔;(5)繼電設(shè)備修復(fù)率。指的是設(shè)備在發(fā)生故障的條件下,從某個(gè)時(shí)刻開始實(shí)現(xiàn)修復(fù)的概率;(6)繼電設(shè)備修復(fù)時(shí)間。指的是繼電設(shè)備修復(fù)所需要的平均時(shí)間。
3 繼電保護(hù)設(shè)備自動(dòng)化可靠性研究
電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備目的在于有效的保證相關(guān)電氣設(shè)備的安全性,同時(shí)改善電力系統(tǒng)的整體可靠性。一旦電力系統(tǒng)或者繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障,繼電保護(hù)裝置能夠迅速的發(fā)現(xiàn)并且判斷問題,同時(shí)向外部發(fā)出警報(bào),并且能夠在極短的時(shí)間內(nèi)切斷通電電路,進(jìn)而達(dá)到保護(hù)用電設(shè)備、預(yù)防電力系統(tǒng)故障擴(kuò)散的目的。目前的繼電保護(hù)設(shè)備通常由一套甚至多套處于獨(dú)立工作狀態(tài)的設(shè)備組成,以更好的保護(hù)設(shè)備安全。
電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化裝置對于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到重要的作用,其主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)相關(guān)性能參數(shù)的檢測,以及完成必要的自動(dòng)化操作。繼電保護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化是目前主流的發(fā)展方向,其自動(dòng)化的性能直接決定著整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠性,在目前的電力系統(tǒng)繼電設(shè)備自動(dòng)化評價(jià)指標(biāo)中主要涉及到無故障工作時(shí)間、設(shè)備修復(fù)時(shí)間以及設(shè)備有效度等三大指標(biāo)。在分析電力系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)裝置的可靠性時(shí),主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。
首先,需要對繼電保護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化裝置及其初始設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行分析。在目前的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備中,其自動(dòng)化裝置一般結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜,而且設(shè)備初始狀態(tài)的設(shè)置對于設(shè)備的運(yùn)行有著重要影響,因此在進(jìn)行分析時(shí)需要充分掌握自動(dòng)化裝置的相關(guān)結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)置。
其次,需要對相應(yīng)的自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并且結(jié)合設(shè)備的特點(diǎn)其運(yùn)行的規(guī)律,并且對可能存在的漏洞進(jìn)行分析。在對電力系統(tǒng)的繼電設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí),需要按照科學(xué)的方法對可能存在的漏洞進(jìn)行分析,以更好的提升繼電設(shè)備的可靠性能。通常情況下,自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后都會出現(xiàn)不同的設(shè)備問題,因此需要定期對相關(guān)的繼電設(shè)備進(jìn)行檢查,以更好的改善繼電設(shè)備的自動(dòng)化水平和系統(tǒng)可靠性。
同時(shí),電力系統(tǒng)的更新也會對繼電保護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化可靠性產(chǎn)生影響。在繼電設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程中,要充分考慮到電力系統(tǒng)的升級改造對設(shè)備自動(dòng)化性能產(chǎn)生的影響,同時(shí)在繼電保護(hù)設(shè)備的選用過程中,還需要選擇原理不同、廠家不同的設(shè)備,以更好的增強(qiáng)繼電保護(hù)設(shè)備的整體自動(dòng)化可靠性能。
4 提升繼電保護(hù)設(shè)備可靠性的對策
根據(jù)對目前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性的分析,結(jié)合繼電保護(hù)設(shè)備的檢修經(jīng)驗(yàn),提出以下進(jìn)一步提升繼電保護(hù)設(shè)備可靠性的對策:
首先,在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的檢修過程中需要注意以下問題:在整個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備的檢測過程中,需要將回路升流、升壓試驗(yàn)放在最后環(huán)節(jié)完成,同時(shí)在后續(xù)的定期檢測中,當(dāng)設(shè)備處于熱狀態(tài)或者是無負(fù)荷狀態(tài)時(shí),不能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行負(fù)荷向量采集和打印。
其次,注重對繼電保護(hù)設(shè)備的常規(guī)性檢查工作。常規(guī)檢查通常是十分容易被忽視的,然而常規(guī)檢查在繼電保護(hù)設(shè)備的檢修過程中卻發(fā)揮著十分重要的作用。通常,常規(guī)性檢查主要包括設(shè)備的清潔、連接部件加固、焊點(diǎn)虛焊等。在目前的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備中,其設(shè)備的零部件較多,因此在長途的搬運(yùn)過程中難免出現(xiàn)螺絲松動(dòng)等現(xiàn)象。在設(shè)備進(jìn)行安裝和調(diào)試時(shí),需要按照科學(xué)的步驟對設(shè)備進(jìn)行檢查。
同時(shí),要嚴(yán)格設(shè)備檢查記錄規(guī)范。在繼電設(shè)備的檢查過程中,一定要對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)的記錄,并且根據(jù)設(shè)備的具體情況整理成較為完善的技術(shù)文檔,這對于提高以后的繼電設(shè)備日常檢修效率是十分有效的。而且在記錄問題的同時(shí)還需要對問題的處理和解決方法進(jìn)行記錄,以更好的縮短解決故障的時(shí)間。
5 結(jié)束語
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性直接決定著電力系統(tǒng)的性能,因此需要根據(jù)設(shè)備的具體情況制定相應(yīng)的定期檢修制度,以更好的降低設(shè)備的故障率,提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體可靠性。
參考文獻(xiàn):
[1]柳麗萍.電流系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2011(9).
工藝設(shè)備主要分類為:一是只需要起??刂频脑O(shè)備,包括皮帶運(yùn)輸機(jī)、除塵器和攪拌電機(jī)等。保證正常順序開停車以及故障,或非正常狀況下的連鎖停是其車控制目的。二是需要調(diào)速的設(shè)備,包括風(fēng)機(jī)類、泵類和給料機(jī)等設(shè)備。參與到流量、液位和壓力等的閉環(huán)控制中來保持運(yùn)行工況的穩(wěn)定性是其控制目的。三是自成系統(tǒng)的設(shè)備,比如球磨機(jī)、破碎機(jī)和陶瓷過濾機(jī)等。這類設(shè)備信息主要是用于監(jiān)測或加入少量的控制且相對較為獨(dú)立。對于前兩類設(shè)備來說與之相連的直接控制設(shè)備,是軟起動(dòng)器、變頻器和馬達(dá)保護(hù)器等控制器。這些控制器通過DP總線發(fā)出的指令,接收PLC同時(shí)又將設(shè)備運(yùn)行或故障信息反饋給PLC,并顯示這些狀態(tài)在上位機(jī)監(jiān)控畫面。上位機(jī)畫面包括設(shè)備起停操作界面、趨勢曲線、運(yùn)行狀態(tài)信息等豐富的信息,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和處理要通過對數(shù)據(jù)庫信息,還可以得到生產(chǎn)設(shè)備的臺時(shí)、歷史曲線、整機(jī)效率計(jì)算和電量水量統(tǒng)計(jì)等在上位機(jī)中,實(shí)現(xiàn)工廠設(shè)備管理及過程數(shù)據(jù)可視化??傊O(shè)備控制順序是:上位機(jī)—PLC—控制器一現(xiàn)場設(shè)備。
2控制器與現(xiàn)場設(shè)備
對現(xiàn)場設(shè)備的電氣控制分為兩種方式,即:就地和總線。當(dāng)就地控制時(shí)現(xiàn)場設(shè)備起停,主要依賴于動(dòng)力站的軟起動(dòng)器、變頻器和馬達(dá)保護(hù)器等控制器,在發(fā)出的信號:遠(yuǎn)程控制時(shí),通過接收安裝在設(shè)備近旁的就地操作箱上的起停按鈕或頻率給定裝置??刂破魍ㄟ^DP總線接收的上位機(jī)畫面發(fā)給PLC的指令是設(shè)備起停的保障。這兩種無論哪種控制方式,控制器中存放的設(shè)備運(yùn)行或故障狀態(tài)PLC都可以通過DP總線讀到。要使設(shè)備平穩(wěn)的保持原有狀態(tài),就地和總線切換過程中這種保持除了像軟起和馬達(dá)保護(hù)器,對于正在以某個(gè)頻率運(yùn)行的變頻設(shè)備這些工頻運(yùn)行的設(shè)備不能因轉(zhuǎn)換而停車或啟動(dòng)外,還要維持運(yùn)行頻率在切換時(shí)不變,即無擾切換。在外部電路及參數(shù)設(shè)置方面,由于總線控制的加入對切換電路予以充分考慮,使得更加可靠,尤其是就地和總線無擾切換比用DCS方式。在沒有采用FCS之前的無擾切換電路設(shè)計(jì),遠(yuǎn)程就地切換瞬間設(shè)備啟動(dòng)回路或運(yùn)行回路,其不斷電主要通過遠(yuǎn)程就地切換繼電器與主回路接觸器通斷的時(shí)間差來保證的。換言之要保證切換過程中,主回路接觸器線圈失電和觸點(diǎn)斷開的時(shí)間要比切換繼電器線圈得電和觸點(diǎn)閉合的時(shí)間大。FCS系統(tǒng)中充分考慮切換的順暢,是從電路及程序上。以變頻回路為例,總線/就地切換開關(guān)對就地啟動(dòng)繼電器的動(dòng)作不影響,通過總線/就地停止繼電器,以及變頻器運(yùn)行輸出繼電器來保持給變頻器的啟動(dòng)信號維持切換之前的狀態(tài)。配合以智能操作器可以保持變頻器切換前后頻率不變,此操作器可顯示變頻器的頻率反饋值MV和頻率給定值SV。無論總線還是就地則MV都對應(yīng)于變頻器的實(shí)際頻率反饋值。就地時(shí)SV則不同,操作器給變頻器的頻率設(shè)定值由SV顯示;總線時(shí),SV與此時(shí)PLC通過總線設(shè)置給變頻器的頻率給定值基本一致并且顯示的是MV通過操作器自身變送輸出的值。PLC在就地切換到總線的瞬間,將頻率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸給變頻器作為頻率給定信號是通過總線;利用操作器自身的無擾切換功能在總線切換到就地的瞬間操作,操作器接收轉(zhuǎn)換信號后。將顯示的SV的值輸出給變頻器,瞬間作為給定頻率,雙方向的可靠的無擾切換得以實(shí)現(xiàn)。
3PLC與控制器
控制器主要包括軟起動(dòng)器、變頻器和馬達(dá)保護(hù)器等。設(shè)置控制器參數(shù)是為實(shí)現(xiàn)總線控制。除了基本的額定頻率、電壓和電流以及功率因數(shù)和總線地址等,這些設(shè)置外,還需要設(shè)置變頻器的起停模式、控制信號源、加減速時(shí)間和頻率源等;需要設(shè)置軟起動(dòng)器起停模式、限流倍數(shù)、保護(hù)類別、升降壓時(shí)間和輸入輸出功能等;需要設(shè)置馬達(dá)保護(hù)器操作模式、保護(hù)設(shè)置和控制設(shè)置等。通過控制器本身的鍵盤完成初始設(shè)置。進(jìn)行設(shè)置和修改也可以由PLC通過DP總線對控制器參數(shù),并進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測與控制針對控制器的特性。PLC中設(shè)置統(tǒng)一的電機(jī)控制變量就是對不同控制方式的電機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理,其包括電機(jī)控制類型、控制字、狀態(tài)字、頻率設(shè)定、頻率反饋、電機(jī)電流、故障代碼和電機(jī)功率。在電機(jī)控制類型中,顯示變頻器控制、電機(jī)保護(hù)器控制、軟起動(dòng)器控制和普通電機(jī)控制等信息。控制字中包括:起停電機(jī)和故障復(fù)位。狀態(tài)字包括:運(yùn)行/停止、故障和急停、總線/就地、合閘/分閘等信息。變頻器對應(yīng)頻率設(shè)定和頻率反饋,所有總線控制設(shè)備對應(yīng)電機(jī)電流、功率和故障代碼。故障代碼可以對現(xiàn)場裝置進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷是FCS較DCS優(yōu)勢之處,PLC通過總線讀取故障代碼后快速判斷故障原因并進(jìn)行故障排查。
4上位機(jī)與PLC
采用DAServer作為接口進(jìn)行上位機(jī)與PLC的通訊。DAServer根據(jù)設(shè)定時(shí)間來讀寫需要與PLC交互的數(shù)據(jù),比如1000ms。這些數(shù)據(jù)信息的讀寫以事件形式讀取接口中的數(shù)據(jù)是上位機(jī)。對應(yīng)到特定位需要上位機(jī)進(jìn)行解碼及編碼。在上位機(jī)畫而的顯示實(shí)現(xiàn)PLC中控制字及狀態(tài)字。對于如球磨機(jī)等設(shè)備的自成系統(tǒng)。通過通訊讀取需要特別關(guān)注的參數(shù)由于自身存在很完備的監(jiān)控系統(tǒng)以顯示在畫面中。
5上位機(jī)與服務(wù)器
畫面可以獲得設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過上位機(jī)與PLC之間的通訊。從服務(wù)器中獲得數(shù)據(jù)可以達(dá)成生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)或關(guān)鍵的性能指標(biāo)。與生產(chǎn)密切相關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)存儲到服務(wù)器是各PLC設(shè)備將總線傳輸?shù)模櫳a(chǎn)信息并對信息進(jìn)行分析計(jì)算和處理需要上位機(jī),利用ActiveFactory分析報(bào)表工具讀取服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)以得到生產(chǎn)設(shè)備的歷史曲線、臺時(shí)、整機(jī)效率、耗電量、用水量等。管理人員在工廠過程數(shù)據(jù)可視化后可以在詳細(xì)的數(shù)據(jù)趨勢及信息基礎(chǔ)上,生成數(shù)據(jù)報(bào)表及設(shè)備管理報(bào)表采取行動(dòng)優(yōu)化生產(chǎn)過程以此提高生產(chǎn)績效。
6結(jié)語
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動(dòng)化;繼電保護(hù)設(shè)備;可靠性
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、自動(dòng)化設(shè)備和繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的基本特征
在電力系統(tǒng)出現(xiàn)諸如過載運(yùn)行、短路等電力系統(tǒng)故障時(shí),為了可以及時(shí)將對應(yīng)的信號發(fā)送出去,操作電氣設(shè)備及時(shí)切除電氣設(shè)備故障點(diǎn),要確保繼電保護(hù)設(shè)備動(dòng)作的可靠性。而在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,出現(xiàn)故障的概率會比較小,繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作也不會很頻繁。通常情況下,繼電保護(hù)裝置主要有誤動(dòng)故障和拒動(dòng)故障兩種,其中誤動(dòng)故障指的是繼電保護(hù)設(shè)備因?yàn)樽陨淼膭?dòng)作性能不好,或者受到了其他干擾因素的影響,在系統(tǒng)沒有出現(xiàn)故障的時(shí)候,出現(xiàn)了誤動(dòng)的情況,會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,拒動(dòng)故障指的是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),繼電保護(hù)裝置不能及時(shí)、可靠地動(dòng)作,如果繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的故障,會引起電力系統(tǒng)崩潰的情況出現(xiàn)。自動(dòng)化裝置主要是用來控制和監(jiān)測電力系統(tǒng)中的運(yùn)行參數(shù)。對于自動(dòng)化裝置來說,常見的故障形式主要是無法保證運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)、測量、控制和傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
二、自動(dòng)化和繼電保護(hù)設(shè)備可靠性分析
電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備是確保相關(guān)電氣設(shè)備安全的關(guān)鍵,也是提高整個(gè)電力系統(tǒng)可靠性的重要條件。當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候,繼電保護(hù)設(shè)備能快速發(fā)現(xiàn)故障并且判斷故障發(fā)生區(qū)域,同時(shí)發(fā)出警報(bào),盡快切斷電路以保護(hù)用電設(shè)備和防止故障范圍擴(kuò)大。當(dāng)前,繼電保護(hù)設(shè)備一般都是由一套或者多套設(shè)備組成,這些設(shè)備都是獨(dú)立工作的,這樣在保護(hù)設(shè)備安全上更加可靠。電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化裝置對于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有發(fā)揮著重要作用。自動(dòng)化裝置主要是對系統(tǒng)中的參數(shù)進(jìn)行檢測,同時(shí)完成自動(dòng)化操作的。設(shè)備自動(dòng)化是當(dāng)前的一個(gè)主要趨勢,自動(dòng)化的性能可以說是對電力系統(tǒng)可靠性起著決定性作用的。在對電力系統(tǒng)中自動(dòng)化和繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性研究的問題上,應(yīng)從下面幾點(diǎn)進(jìn)行。
第一,對繼電保護(hù)設(shè)備自動(dòng)化裝置和初始狀態(tài)進(jìn)行分析。當(dāng)前,繼電保護(hù)設(shè)備中的自動(dòng)化裝置較為復(fù)雜,設(shè)備的初始狀態(tài)設(shè)置對其運(yùn)行影響重大。因而,在對其進(jìn)行分析中對裝置的結(jié)構(gòu)以及參數(shù)設(shè)置電力系統(tǒng)中自動(dòng)化與繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性要充分了解。
第二,統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)和規(guī)律,對可能出現(xiàn)的漏洞加以分析。檢修繼電保護(hù)設(shè)備的過程中,應(yīng)以科學(xué)的方法對有可能存在的漏洞進(jìn)行嚴(yán)格的分析,以確保設(shè)備的可靠性。一般情況下,自動(dòng)化裝置運(yùn)轉(zhuǎn)了一段時(shí)間之后都會有設(shè)備問題,因而定期對設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù),利于改善設(shè)備的自動(dòng)化水平及可靠性。
第三,在對電力系統(tǒng)進(jìn)行更新的過程中,繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性也會相應(yīng)的受到影響。在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)設(shè)備自動(dòng)化時(shí)應(yīng)對電力系統(tǒng)升級可能對自動(dòng)化性能的影響加以考慮。同時(shí),在選擇繼電保護(hù)設(shè)備時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況選擇不同原理和不同廠家的設(shè)備,這樣對于提高設(shè)備的整體自動(dòng)化可靠性有很好的效果。
三、研究電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性
(一)整定值錯(cuò)誤
整定值錯(cuò)誤是導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng)的主要因素,只有控制好自動(dòng)化裝置和繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量關(guān),做好整個(gè)施工環(huán)節(jié)的控制和監(jiān)督,才可以有效地對自動(dòng)化裝置和繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性,同時(shí)也有效保證了安裝和設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性,才可以對繼電保護(hù)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行提升。此外,整定值出現(xiàn)錯(cuò)誤,會使繼電保護(hù)設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備在投入使用后,出現(xiàn)各種不可預(yù)知的問題,影響繼電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
(二)使用設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
在繼電保護(hù)設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)的過程中,一些生產(chǎn)廠家為了節(jié)約生產(chǎn)成本,使用一些質(zhì)量比較差的材料進(jìn)行自動(dòng)化裝置的電磁器、繼電器零部件的生產(chǎn),不能達(dá)到規(guī)定的精度要求,影響了繼電保護(hù)設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備的可靠性,另外,個(gè)別繼電保護(hù)設(shè)備沒有經(jīng)過運(yùn)行測試檢測就投入使用,晶體管波保護(hù)裝置中的元件存在比較大的差異性或者元件的質(zhì)量比較差都導(dǎo)致自動(dòng)化裝置和繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)運(yùn)行不協(xié)調(diào)的情況,導(dǎo)致拒動(dòng)和誤動(dòng)的情況頻繁出現(xiàn)。這就要求在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)商要具有良好的技術(shù)支持,樹立良好的社會責(zé)任心,在生產(chǎn)的過程中對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。
(三)操作不正確
電源操作對繼電保護(hù)和自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的安全性有直接的影響,尤其對于一些逐漸老化的電解電容和儲能裝置來說,在繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障后,如果無法將電源立即切斷,在蓄電池出現(xiàn)電流不穩(wěn)等問題時(shí),會極大降低自動(dòng)裝置和繼電保護(hù)裝置的可靠性。此外,由于互感器自身質(zhì)量不好,經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行后,磨損程度會逐漸增加,影響自動(dòng)化設(shè)備和繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。
(四)環(huán)境對可靠性的影響
當(dāng)繼電保護(hù)設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備工作環(huán)境溫度不斷升高時(shí),各種發(fā)電物質(zhì)和雜質(zhì)會在四周的空氣中漂浮,加快了自動(dòng)化裝置和繼電保護(hù)裝置的老化,降低了設(shè)備的有效性,同時(shí)電源插頭和插線板插反也會使有害物質(zhì)侵蝕,導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)接觸不良和老化的情況,使得繼電器保護(hù)設(shè)備原有的功能喪失。
四、提高自動(dòng)化裝置和繼電保護(hù)裝置可靠性的方法
(一)優(yōu)化冗余設(shè)計(jì)的方法
為了使繼電保護(hù)系統(tǒng)的容錯(cuò)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,可以使用硬件冗余的方法對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。冗余技術(shù)指的是即使繼電器器中某個(gè)保護(hù)裝置出現(xiàn)了錯(cuò)誤的動(dòng)作,也不會對系統(tǒng)造成比較大的影響,通過使用硬件冗余的方法,可以有效地對拒動(dòng)率和可用度等指標(biāo)進(jìn)行改善,主要包含了備用切換、并聯(lián)、多數(shù)表決等,即使誤動(dòng)率出現(xiàn)了惡化,也可以利用硬件冗余將其顯示出來,在實(shí)際使用的過程中,冗余方式的選擇要和繼電器保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況結(jié)合起來,達(dá)到系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)的要求,利用硬件冗余的優(yōu)化達(dá)到使用最小數(shù)量的裝置、最小金額投資達(dá)到管理目標(biāo)的目的。
(二)做好繼電保護(hù)裝置的維護(hù)工作
在進(jìn)行日常管理的時(shí)候,要將繼電保護(hù)裝置的維護(hù)工作做好,對系統(tǒng)工作的可靠性進(jìn)行提升,需要做到以下幾方面的管理:
1、定期查評和檢修繼電保護(hù)裝置,主要需要對二次設(shè)備元件標(biāo)志、名稱的齊全性、查看各種開關(guān)動(dòng)作和按鈕的動(dòng)作,確保其靈活性,將接點(diǎn)壓力不足或者被燒傷的情況解決,對指示中的紅綠指示燈泡和光字牌進(jìn)行檢查,確保其完好性,對各種繼電器、盤柜上表計(jì)、接線端子螺釘松動(dòng)故障進(jìn)行排查,然后對電流互感器和電壓互感器的二次引線端子故障進(jìn)行排查,對配線進(jìn)行檢查,查看是否有固定卡子脫落的情況。
2、對各個(gè)斷路器操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)的問題進(jìn)行排查,將繼電器保護(hù)裝置的查評工作完成后,根據(jù)設(shè)備具體的運(yùn)行情況進(jìn)行分類,要保證一類設(shè)備無缺陷運(yùn)行、對系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行保護(hù),二類設(shè)備允許部分零件存在部分缺陷,整體設(shè)備完好,不能危及到設(shè)備和人身的安全,三類設(shè)備如果有比較嚴(yán)重的問題出現(xiàn)時(shí),會直接對系統(tǒng)的可靠性和安全性造成影響,在檢查和維護(hù)時(shí),對于此類問題,如果出現(xiàn)要及時(shí)進(jìn)行處理將隱患排除,并做好故障維修記錄,為以后的檢修工作提供一定的參考資料。
(三)提高繼電保護(hù)裝置的可靠性
在進(jìn)行繼電器可靠性運(yùn)行管理的過程中,要保證繼電裝置各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算的合理性和準(zhǔn)確性,在對繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的正確率進(jìn)行計(jì)算時(shí),要將區(qū)外故障正確的動(dòng)作包含進(jìn)來,在進(jìn)行繼電保護(hù)和自動(dòng)回路中,主要使用繼電保護(hù)輔助配套設(shè)施進(jìn)行保護(hù),此輔助設(shè)備會對整個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行造成直接的影響,因此不可以輕視輔助設(shè)備管理的可靠性,要使用多種措施對可靠性進(jìn)行保證。
五、結(jié)語
電力系統(tǒng)對社會、經(jīng)濟(jì)和人們的生活有至關(guān)重要的影響。自動(dòng)化和繼電保護(hù)裝置是電網(wǎng)系統(tǒng)中的重點(diǎn)保護(hù)裝置,其可靠性對于整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行影響重大。在提高自動(dòng)化和繼電保護(hù)設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)上,才能提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。因而,研究電力系統(tǒng)中自動(dòng)化和繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性有著積極的意義,值得重視。
參考文獻(xiàn):
[1]黃為婷.電力系統(tǒng)中自動(dòng)化與繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性[J].電子制作,2013,24:246.
【關(guān)鍵詞】電子通訊設(shè)備 動(dòng)力環(huán)境 電磁抗干擾
信息化建設(shè)的基本要求是實(shí)現(xiàn)信息的高效能、高質(zhì)量傳輸,為此,必須加大對電子通訊設(shè)備相關(guān)技術(shù)的研發(fā),使其能夠適應(yīng)更為廣泛的工作環(huán)境。現(xiàn)代的電子通訊設(shè)備整體上來講朝著兩個(gè)方向發(fā)展,一是設(shè)備的功能越來越強(qiáng)大,出現(xiàn)了高集成、一體化的發(fā)展態(tài)勢;二是應(yīng)用范圍越來越廣,突破了傳統(tǒng)通訊領(lǐng)域的束縛,在現(xiàn)代的各種行業(yè)中,幾乎都能見到樣式不同的通訊設(shè)備。通過相關(guān)研究報(bào)道可知,動(dòng)力環(huán)境中的電磁干擾非常嚴(yán)重,為了保證電子通訊設(shè)備能夠正常工作,必須對其抗干擾能力進(jìn)行深入的研究。
一、動(dòng)力環(huán)境概述
由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及人民生活的實(shí)際需要,現(xiàn)今社會存在著大量的動(dòng)力環(huán)境,根據(jù)抗電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)可以將這些動(dòng)力環(huán)境歸納為兩種類型。
(一)種類型較多出現(xiàn)在人們的生活中,主要集中在居住區(qū)、商業(yè)區(qū)以及輕工業(yè)生產(chǎn)區(qū),這些區(qū)域的供配電網(wǎng)通常是由公用電網(wǎng)向低壓電網(wǎng)進(jìn)行集中的供電,在供電過程中形成了電磁干擾相對較弱的動(dòng)力環(huán)境。
(二)種動(dòng)力環(huán)境對于電子設(shè)備的電磁干擾能力較強(qiáng),主要集中在工業(yè)環(huán)境中,例如醫(yī)療機(jī)構(gòu)、重工業(yè)基地等,這些區(qū)域有一個(gè)共同點(diǎn)特點(diǎn)就是大電感、大電容的更換頻率相對頻繁,或者是長時(shí)間通過強(qiáng)電流并伴有強(qiáng)力磁場。
在工業(yè)動(dòng)力環(huán)境中有一類情況值得重點(diǎn)關(guān)注,即配電站、變電站或者電廠等,在這些區(qū)域所形成的電磁干擾通常非常嚴(yán)重,并且頻率較寬,最低在直流電水平,最高可達(dá)千兆赫茲級別,甚至在某些特殊情況下其嚴(yán)酷級別可以達(dá)到X等級。除了要考慮到電磁干擾的強(qiáng)度較大之外,還應(yīng)注意電磁干擾的形式,由于工業(yè)環(huán)境的電磁形式復(fù)雜多樣,為電子通訊設(shè)備抗干擾能力的提升設(shè)置了一定的阻礙。
二、動(dòng)力環(huán)境下的電磁干擾特征
無論是哪一種動(dòng)力環(huán)境,通常都會出現(xiàn)大功率裝置以及電力設(shè)備的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等情況,在這種背景下,地線就能夠發(fā)揮干擾耦合通道的作用。在雷擊情況下,公共地阻抗耦合極大地促進(jìn)電位反擊狀況的發(fā)生,由于動(dòng)力環(huán)境周圍的電力設(shè)備通常情況不存在共地互聯(lián),就會嚴(yán)重干擾這些電力設(shè)備相互之間的回路感應(yīng)。
在EMC測試中造成B級標(biāo)準(zhǔn)失效的主要因素為動(dòng)力環(huán)境中會產(chǎn)生一定的間歇性電磁干擾,由此導(dǎo)致震蕩波的出現(xiàn),并且這種震蕩波出現(xiàn)的時(shí)間很難把握。
由于動(dòng)力環(huán)境中電磁干擾的強(qiáng)度和形式都不同于常規(guī)環(huán)境,很難判定干擾源的位置,因此在進(jìn)行排除電磁波干擾的加固過程中有必要加強(qiáng)接口濾波或者對接地技術(shù)進(jìn)行大幅度的改進(jìn),確保起隔離作用能夠發(fā)揮實(shí)際的效用。
三、強(qiáng)化電力通訊設(shè)備在動(dòng)力環(huán)境中的電磁抗擾性改進(jìn)措施
(一)加強(qiáng)電磁干擾測試強(qiáng)度
進(jìn)行電磁干擾測試是提升電子設(shè)備電磁抗擾能力的前提保證,因此要在現(xiàn)有條件下最大程度地加強(qiáng)測試強(qiáng)度。第一,要找出傳導(dǎo)抗電磁干擾以及輻射抗電磁干擾項(xiàng)目中對于電磁抗性極限以及解決對應(yīng)故障的實(shí)施依據(jù);第二,在進(jìn)行浪涌項(xiàng)目的檢測中,要加強(qiáng)對其抗電磁干擾極限以及對策的研究,與此同時(shí)還要在相關(guān)設(shè)施出現(xiàn)接地效果不良的狀況下運(yùn)用合理的技術(shù)進(jìn)行測試。此外,在制定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮浪涌實(shí)驗(yàn)所具有的破壞性;第三,要根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況對快速瞬變脈沖群和B類項(xiàng)目進(jìn)行探索。判據(jù)B類項(xiàng)目的同時(shí)進(jìn)行A類判據(jù)的應(yīng)力強(qiáng)度測試,在此基礎(chǔ)上掌握判據(jù)下的故障狀況,提出解決措施。
(二)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行極限測試
由于大部分的動(dòng)力環(huán)境管理模式屬于電磁兼容性管理,在進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)牽涉到各種類型的電子通訊設(shè)備,并且這些設(shè)備的使用基本上都是在強(qiáng)電磁環(huán)境下工作的。因此在進(jìn)行電子通訊設(shè)備的研發(fā)和設(shè)計(jì)時(shí),就應(yīng)該將電磁極限測試作為其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然后將測試的結(jié)果作為提升設(shè)備電磁抗性的主要依據(jù)。
(三)實(shí)行多途徑測試
由于電子設(shè)備的工作環(huán)境復(fù)雜多樣,并且很多產(chǎn)品現(xiàn)場的條件在電磁干擾承受范圍之外,因此要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行非常規(guī)的測試,這種測試通常不具有既定的模式,但是對于問題的解決具有很大的作用。此外還要注意現(xiàn)場測試的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)室條件很難對現(xiàn)場進(jìn)行全方位的模擬,因此為了加強(qiáng)產(chǎn)品的適用性,應(yīng)運(yùn)用現(xiàn)場測試的方式。
四、結(jié)論
提升動(dòng)力環(huán)境下電子通訊設(shè)備的電磁抗性既是實(shí)現(xiàn)電子通訊設(shè)備安全可靠運(yùn)行的基本保障,同時(shí)也是滿足動(dòng)力環(huán)境自身建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需求。在目前的技術(shù)環(huán)境中,使電子通訊設(shè)備的抗擾能力得到大幅度提升仍是一個(gè)科研難題,這需要相關(guān)人員對電磁兼容性有較為全面的把握,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境逐步完善設(shè)計(jì)方案,在根本上實(shí)現(xiàn)電子通訊設(shè)備在動(dòng)力環(huán)境中抗磁能力的提升。
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