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你必須知道的電力自動化知識

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你必須知道的電力自動化知識

發布日期:2020-03-19 作者: 點擊:

你需要知道的電力自動化知識


饋線終端設備FTU

貴州工業電力自動化設備饋線自動化終端(FTU)是自動化係統與一次設備聯結的接口,主要用於配電係統變壓器、斷路器、重合器、分段器、柱上負荷開關、環網櫃、調壓器、無功補償電容器的監視和控製,與饋線主站通信,提供配電係統運行控製及管理所需的數據,執行主站給出的對配電設備的控製調節指令,以實現饋線自動化的各項功能。FTU實質上是介於遠方終端(RTU)與繼電保護之間的一種自動化終端。


包括以下幾個部分:開關操作控製電路、不間斷供電電源、饋線自動化控製器(測控模塊) 、通信接口終端(通信模塊)、控製箱體


FTU 是裝設在饋線開關旁的開關監控裝置。這些饋線開關指的是戶外的柱上開關,例如10kV線路上的斷路器、負荷開關、分段開關等。通常來說,1台FTU要求能監控1台柱上開關,主要原因是柱上開關大多分散安裝,若遇同杆架設情況,這時可以1台FTU監控兩台柱上開關。


配變終端設備(TTU)

TTU監測並記錄配電變壓器運行工況,根據低壓側三相電壓、電流采樣值,每隔1~2分鍾計算一回電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能等運行參數,記錄並保存一段時間(一周或一個月)和典型日上述數組的整點值,電壓、電流的大值、小值及其出現時間,供電中斷時間及恢複時間,記錄數據保存在裝置的不揮發內存中,在裝置斷電時記錄內容不丟失。配網主站通過通信係統定時讀取TTU測量值及曆史記錄,及時發現變壓器過負荷及停電等運行問題,根據記錄數據,統計分析電壓合格率、供電靠譜性以及負荷特性,並為負荷預測、配電網規劃及事故分析提供基礎數據。如不具備通信條件,使用掌上電腦每隔一周或一個月到現場讀取記錄,事後轉存到配網主站或其它分析係統。


TTU構成與FTU類似,由於隻有數據采集、記錄與通信功能,而無控製功能,結構要簡單得多。為簡化設計及減少成本,TTU由配變低壓側直接變壓整流供電,不配備蓄電池。在就地有無功補償電容器組時,為免重複投資,TTU要增加電容器投切控製功能。


開閉所終端設備(DTU)

貴州工業電力自動化設備DTU一般安裝在常規的開閉所(站)、戶外小型開閉所、環網櫃、小型變電站、箱式變電站等處,完成對開關設備的位置的信號、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量等數據的采集與計算,對開關進行分合閘操作,實現對饋線開關的故障識別、隔離和對非故障區間的恢複供電。部分DTU還具備保護和備用電源自動投入的功能。


RTU遠程終端控製係統

變電站是電力係統的一個重要組成部分,它的安全運行是電網安全經濟運行的根本保障。當前變電站正以分項自動化向著綜合自動化方向發展,綜合自動化的近期目標是把變電站的保護、測量、監控、遠動等融合為一體,取得數據共享,資源共享,大幅度升高自動化的作用。對於電力係統,為了進行現代化管理,往往實現電網調度自動化,雖然省、地、縣各級調度有不同的職能和責任,但其組成基本相同,一般是由主站和遠動終端(RTU)組成。遠動終端就是電網監視和控製係統中安裝在發電廠或變電站的一種遠動裝置,它負責采集所在發電廠或變電站電力運行狀態的模擬量和狀態量,監視並向調度中心傳送這些模擬量和狀態量,執行調度中心發往所在發電廠或變電站的控製和調度命令。然而,隨著煤礦現代化管理的速度快的發展,實施煤礦安全生產微機監控調度係統已是大勢所趨,該係統通過設置在礦調度室的主計算機能實時地監視煤礦井下生產環境安全參數和全礦重要機電設備的工況,從而對各生產環節進行控製和調節,使生產的指揮管理和控製融合為一體,成為礦井生產的中樞。由於礦調度室遠離生產現場,因此,礦井上下需要設置多個遠動分站。毋庸置疑,煤礦變電站是企業生產的主要和動力源泉,它關係著安全生產和人體安危。變電站的安全管理也是煤礦監控係統的一個重要環節。通常變電站與煤礦生產調度中心往往相距較遠,須采用遠動技術,在變電站設置遠動終端即RTU,與調度中心計算機通過信道相連接,RTU與調度中心之間通過遠距離信息傳輸完成RTU的遠方監控功能。RTU與主站配合可以實現三遙功能,即:遙測、遙信、遙控。


遙測(YC,Tele-measurement)

交流電壓遙測(AI輸入)

交流電流遙測(AI輸入)

直流電流遙測(AI輸入)


遠程量測值。RTU將采集到的廠站運行參數按規約傳送給調度中心(上傳)。包括:P、Q、U、I、檔位、溫度等,容量達幾十到上百個(路)。另外還包括2類單獨YC: 


a) 數字值(Digital Measured Value):RTU以數字量的形式直接接收後上傳。如頻率、水庫水位等。


b) 記數脈衝(Counter Pulse):單獨的采集(電路)板。主要指RTU采集的反映電能量的脈衝記數。容量可達幾十路電度量。


遙信(YX,Tele-indication, Tele-signalization)


遙信輸入(DI輸入)

遠程狀態信號。RTU將采集到的廠站設備運行狀態按規約傳送給調度中心(上傳)。包括:斷路器和隔離刀閘的位置的信號、繼電保護和自動裝置的位置的信號、發電機和遠動設備的運行狀態等。容量達幾十到幾百個。


遙控(YK,Tele-command)

直流電流遙調(AO輸出)

遙控輸出(DO輸出)


遠程命令。調度中心發給RTU的改變設備運行狀態的命令。包括:操作廠站各電壓回路的斷路器、投切補償電容器和電抗器、發電機組的啟停等。容量可達幾十個設備。


遙調(YT,Tele-adjusting)

遠程調節命令。調度中心發給RTU的調整設備運行參數的命令。包括:改變變壓器分接頭位置(調壓)、改變發電機組P或Q的整定值(調節出力)、自動裝置整定值的設定等。容量可達幾個到十幾個設備。


電壓合格率公式

電壓合格率(%)=(1-電壓超限時間/電壓監測總時間)*100%


三相不平衡度:

指三相電力係統中三相不平衡的程度,用電壓或電流負序分量與正序分量的方 均根值百分比表示。電壓或電流不平衡度分別用或表示。


正序分量 Positive-sequence component

將不平衡的三相係統的電量按對稱分量法分解後,其正序對稱係統中的分量。

負序分量 negative-sequence component

將不平衡的三相係統的電量按對稱分量法分解後,其負序對稱係統中的分量。


諧波

諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數倍的電量,一般是指對周期性的非正弦電量進行傅裏葉級數分解,其餘大於基波頻率的電流產生的電量。從廣義上講,由於交流電網有效分量為工頻單一頻率,因此其他與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波,這時“諧波”這個詞的的意義已經變得與原意有些不符。正是因為廣義的諧波概念,才有了“分數諧波”、“間諧波”、“次諧波”等等說法。


諧波監控裝置產生的原因:由於正弦電壓加壓於非線性負載,基波電流發生畸變產生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。


分類

諧波是正弦波,每個諧波都具有不同的頻率,幅度與相角。   


諧波頻率是基波頻率的整倍數,根據法國數學家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明,重複的波形都可以分解為含有基波頻率和一係列為基波倍數的諧波的正弦波分量。   


根據諧波頻率的不同,可以分為:


奇次諧波

貴州工業電力自動化設備額定頻率為基波頻率奇數倍的諧波,被稱為“奇次諧波”,如3、5、7次諧波


偶次諧波

額定頻率為基波頻率偶數倍的諧波,被稱為“偶次諧波”,如2、4、6、8次諧波。


一般地講,奇次諧波引起的危害比偶次諧波多大。


貴州工業電力自動化設備

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