第一篇：淺談囊式定壓罐在空調冷凍水系統(tǒng)中的應用

淺談囊式定壓罐在空調冷凍水系統(tǒng)中的應用

韓玲

郭峰

李華

（山東泓奧電力科技有限公司）

摘要：囊式定壓罐是常用的閉式空調冷凍水系統(tǒng)定壓設備，本文分析了這類空調冷凍水系統(tǒng)的壓力特性，并詳細介紹了定壓罐的選用及應用中的注意事項。

關鍵詞：囊式定壓罐、空調冷凍水系統(tǒng)、壓力分析、選用及應用、注意事項

Introduction to the Application of Diaphragm Pressure Expansion Vessel in Air-conditioning Chilled Water System

Han Ling guofeng lihua

(Shandong Hongao Power Technology Co., LTD)

Abstract: Diaphragm pressure expansion vessel is the usual pressure equipment used in closed air-conditioning chilled water system, in this paper the pressure characteristic for closed air-conditioning chilled water system is analyzed, and then the selection of diaphragm pressure expansion vessel and the warning instruction in the application are also presented in detail.Keywords: diaphragm pressure expansion vessel, chilled water system, pressure analysis, selection and application, warning instruction

1.前言

囊式定壓罐，也稱膨脹罐或波動箱，是最常用的閉式水系統(tǒng)定壓設備。冷凍水空調系統(tǒng)，采用囊式定壓罐，不僅可以帶來封閉式水系統(tǒng)相對于開式系統(tǒng)的優(yōu)勢，還可以有效的防止水錘。本文所指的囊式定壓罐，包括囊式或隔膜式，詳見圖1和圖2。它是罐體為碳鋼或不銹鋼、內囊或隔膜為環(huán)保橡膠的壓力容器，不附帶其它動力裝置（如補水系統(tǒng)等）的簡單定壓設備。

充氣口充氣口

氮氣氮氣

中間隔膜 罐體

罐體水

水囊 水

接水口接水口

圖1 囊式定壓罐圖2 隔膜式定壓罐

上兩圖中所示狀態(tài)為正常工作狀態(tài)，當氮氣壓力大于或等于水系統(tǒng)壓力及未接水系統(tǒng)的非工作狀態(tài)時，定壓罐內的氮氣占滿整個定壓罐容積，水囊和隔膜緊貼在接水口處。

2.采用定壓罐的冷凍水系統(tǒng)的壓力分析 2.1定壓點的選擇：

定壓裝置在水系統(tǒng)中起的是定壓作用，就有一個定壓點的選擇。通常冷水機組和冷凍水泵安裝在水系統(tǒng)的最低點（以下分析皆以此為基礎），定壓點應選擇在冷凍水泵入口處。安裝有定壓罐的冷凍水系統(tǒng)簡圖如圖3。

自動放氣閥末端設備定壓罐安全閥溫度計溫度計冷水機組水壓表水壓表冷凍水泵補水系統(tǒng)圖3 冷凍水系統(tǒng)簡圖

2.2壓力分析：

當水泵不運行時，系統(tǒng)壓力最高點出現在最低位置點處，即水泵及冷水機組以及與其水平的管路上。當水泵運行時，壓力最高點為水泵出口處。在整個水系統(tǒng)使用期內，水溫度最低時，水系統(tǒng)內各點和水壓力最低；當水溫度最高時，水系統(tǒng)內各點壓力均最高。以理想的冷凍水系統(tǒng)模型為例，下面圖

4、圖5進行了此類水系統(tǒng)的壓力分析： 壓力壓力壓力壓力

PspPspPmax

水泵運行時壓力線水泵運行時壓力線水泵靜止時壓力線水泵靜止時壓力線Pmin末端設備冷水機組末端設備冷凍水泵冷凍水泵冷水機組簡化水系統(tǒng)中的管路或部件簡化水系統(tǒng)中的管路或部件定壓罐立管變水平管立管變水平管立管變水平管定壓罐定壓罐水平管變立管水平管變立管定壓罐水平管變立管圖4 水系統(tǒng)溫度最低時壓力分析圖圖5 水系統(tǒng)溫度最高時壓力分析圖從上兩圖可以看出：水系統(tǒng)最高壓力點出現在水溫最高時的水泵出口點，水系統(tǒng)最低壓力點出現在水溫最低時的最高位置處。最高壓力值Pmax必須不能超過水系統(tǒng)最大承壓值Psp，否則系統(tǒng)管路會出現泄漏危險；最低壓力值Pmin必須大于或等于大氣壓，如果低于大氣壓時，會導致空氣進入水系統(tǒng)。

3.如何正確選用囊式定壓罐 3.1 緩沖容積的計算：

首先根據系統(tǒng)工作期間溫度變化及水系統(tǒng)水容量計算水容積變化Vc。此容積為緩沖罐內允許變化的容積。注意Vc不是定壓罐的容積名義值，很多設計者直接把Vc值作為選擇定壓罐的容積名義值是錯誤的。Vc值計算按如下公式：

Vc=0.0006*(t2-t1)*V(L)式中：t2為水系統(tǒng)使用期間最高水溫，t1為水系統(tǒng)使用期間最低水溫，V為水系統(tǒng)管路總的水容積。3.2 定壓罐內工作壓力的確定：

最佳的選擇是當水系統(tǒng)水溫最低時，定壓罐內恰好沒有一點水進入，但要注意，此時系統(tǒng)水壓與定壓罐內氣壓應相等，即為供貨狀態(tài)原始壓力Pr。注意系統(tǒng)水壓不能比罐內氣壓小，此時系統(tǒng)水雖也不會進入定壓罐，但計算起來沒有基準。另一個條件是Pr≥H0（靜壓），以防止系統(tǒng)最高點在水泵不運行時出現負壓。而當水系統(tǒng)水溫為最高溫度時，罐內氣體壓縮后壓力為Pgmax，以此為定壓值，水泵工作后，水泵后為最大壓力點（定壓罐到水泵入口處會有一段壓力降，但很小，如果不

水平管變立管立管變水平管能計算出來，建議直接把定壓罐壓力值當成水泵入口壓力進行計算）。此時水泵后的出口壓力Pmax則可用下式計算得出：

Pmax=Hb+H0+Pgmax

式中，Hb為水泵揚程，H0為靜壓。

根據上面2.2章節(jié)的要求，Pmax≤Psp，則得出Pgmax≤Psp-Hb-H0，由此確定出Pgmax的最大值。3.3 定壓罐容積的確定：

由上面得到了Pgmax和Vc，并且知道定壓罐的供貨原始壓力Pr，因為水系統(tǒng)壓力一般都低于10Bar，可以近似采用克拉伯龍方程得出關于定壓罐名義容積Vn的公式：

Pr*Vn=Pgmax*(Vn-Vc)進而導出Vn計算公式：

說明：上式中壓力值應采用絕對壓力進行計算。

為了安全起見，選取容積時建議取計算值的1.2倍，用戶也可自己選擇安全系數。然后根據計算結果選出最近規(guī)格的定壓罐Vnc，選定規(guī)格應大于確定的計算值。

3.4 優(yōu)化：通過調整Pr值，得出最理想的Vnc及系統(tǒng)壓力。必要時可不按供貨Pr值，自己設定定壓罐的原始壓力，得到想要的結果，但安裝前要把定壓罐的原始壓力Pr調整好后再安裝。

4． 如何正確使用囊式定壓罐 4.1 自動放氣閥：

對于這類冷凍水系統(tǒng)，必須在水系統(tǒng)中設置自動放氣閥，并且所有集氣死點都要設置。

4.2 壓力過低的安全維護：

如果定壓罐充注的氮氣泄漏，水系統(tǒng)壓力會降低，可能導致空氣進入水系統(tǒng)。因此可以采用兩種方法進行維護：一是設置自動壓力保護報警設備，報警值根據設置位置確定；二是人工方法進行日常維護，把系統(tǒng)施工后定壓點的正常壓力與水溫的對應表列出來，日常巡檢時觀察水泵入口附近的壓力表值，發(fā)現壓力異常及時處理。4.3 安全閥的設置：

出現4.2節(jié)的意外，如果沒有及時發(fā)現，且系統(tǒng)有自動補水功能，當水溫升高時還可能使水系統(tǒng)承壓超標，應在最高壓力點附近設置安全閥來泄壓。注意安全閥的壓力設定值，應保證正常工作時不能超過安全閥動作的設定點。4.4施工壓力Pi的選擇：

在選定了定壓罐后，往往在施工時水系統(tǒng)不是水溫最高或最低狀態(tài)，此時水溫為t，在注水時水系統(tǒng)定壓點的壓力Pi需要計算一下，以此作為水系統(tǒng)注水停止時的基準。施工壓力同樣可以用克拉伯龍方程等導出（同樣計算時壓力值均采用絕壓）：

施工壓力和水溫都可以通過定壓點附近的水壓表和溫度計讀出來，注意根據施工壓力注水操作時水泵不運行，但在進行此操作前應運行水泵排除水系統(tǒng)內的空氣。

5.結論：囊式定壓罐是一種簡便而且有效的定壓設備，但一定要正確的選擇和應用，才能達到理想的應用效果。

參考文獻：

1.潘云鋼.高層民用建筑空調設計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1999：196—200.2.任秀宏，吳鳳英.空調水系統(tǒng)的壓力分析及定壓點的選擇[J].低溫與超導，38（6），2007：49，50，65.3.REFLEX（瑞弗萊）.Installation, operating and maintenance instructions.

第二篇：幾種典型空調水系統(tǒng)中水處理方法

中央空調 幾種典型空調水系統(tǒng)中水處理方法

鈉離子交換軟化：利用置換原理，將水中的Ca+和Mg+用其他不形成硬度的陽離子(如Na+)來置換，使水中的鈣鎂鹽類變成鈉鹽以除去水中硬度。

靜電場阻垢處理：在一定強度的靜電作用下產生極化作用，使水中難溶鹽的正負離子難以結合，結晶，結垢。特點為有一定的殺菌滅菌作用，無緩蝕及過濾作用。電子水處理器：水經過處理后，其物理結構發(fā)生變化，水中溶解鹽類的離子及帶電離子間靜電引力減弱，不能相互聚集，防止結垢。特點同靜電場阻垢處理。投放阻垢分散劑：投放阻垢分散劑后提高水介質自身的溶碳酸鈣硬度，同時改變碳酸鈣晶體晶格，難以聚集成垢，從而達到阻垢目的。特點為阻垢效果較好，但對銅有腐蝕，也部適用于水溫較高的冷卻水系統(tǒng)。

強磁水處理：利用流動的水經過強磁場的磁力線切割后水的物理化學性質發(fā)生變化，活性，溶解度大大提高來解決防垢，殺菌，除銹，滅藻。缺點是價格昂貴。藥物處理：投放殺生劑和純化劑等藥物，防止細菌和水藻繁殖。分為氧化劑和非氧化劑兩大類。常見的氧化劑型有氯，次氯酸鈣，二次氯酸鈣(以上為價廉)，氯胺(效用持久)；常見的非氧化劑型有季胺鹽類，氯酚類，烯醛類等。

Y型管道過濾器：基本上市場上常見的閥門廠都生產，安裝在精密控制閥門或設備的進口段，用于清除介質中的雜質，以保護閥門和設備的正常使用。

直流電子水處理器：分高頻電子水處理器，強磁水處理器，離子棒等方式。旁流水處理器：以平行安裝于總管的安裝方式得名。目前市場上常見的廠家有同濟益水和杭州安康兩家。同濟益水前身是同濟大學的附屬企業(yè)，現已脫勾。其產品設計為2003年設計原型。同濟水處理器分空調水和冷卻水兩種型式。檢測報告為97年版本，特別指出的是其具有軍團菌的抑菌實驗報告(2002年)。產品采用疊加脈沖的低壓電場原理，工作電壓小于36V，水頭損失為4-7米，適用于循環(huán)水系統(tǒng)殺菌滅藻除垢處理并去除水中懸浮物。選型安裝依據：與系統(tǒng)輸送總管通徑一致，在系統(tǒng)水泵進出水總管旁路安裝，無需增加水泵，僅旁流系統(tǒng)流量的1-3%。目前產品價格偏低。需要指出的是同濟水處理器不具備過濾的功能，只能通過去除水中懸浮物實現過濾雜質的功能，遠不能達到μ的級別。

中央空調

第三篇：全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電站中應用（精選）

全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電站中應用全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電站中應用

摘要：本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)是完全可行的。通過遼寧丹東電業(yè)局白云66kV變電所設備配置運行情況分析，證明全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)，特別值得在城農網中推廣應用，符合變電站向小型化發(fā)展方向。

關鍵詞：微機保護監(jiān)控 戶外 端子箱 變電站 自動化系統(tǒng) 小型化

0、引言

長期以來，我國在變電站自動化系統(tǒng)建設中，一直存在著一種觀念，不管變電站規(guī)模如何，微機保護監(jiān)控裝置均集中組屏安裝于主控制室，盡管目前分散式微機保護測控裝置大量裝于開關上，但對于開關為戶外開關的保護監(jiān)控裝置，仍然采用集中組屏安裝于主控制室；導致這一觀念的原因是，大家一直擔心微機保護監(jiān)控裝置安裝于戶外端子箱運行可靠性和通信網絡在戶外鋪設運行可靠性；擔心微機保護監(jiān)控裝置在戶外運行受溫度、惡劣環(huán)境等影響，微機保護監(jiān)控裝置不能長期運行和可靠動作；擔心產品使用壽命縮短和運行維護困難等。基于以上原因，微機保護監(jiān)控裝置大量安裝于戶外端子箱上，一直沒有大量推廣應用；導致采用以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎變電站自動化系統(tǒng)，二次電纜并未減少，電纜溝施工工作量同選用電磁型繼電保護情況完全一樣，主控制室面積仍未縮小甚至取消，全分散式戶外微機變電站自動化系統(tǒng)優(yōu)越性能未得到充分發(fā)揮，嚴重影響變電站向小型化方向發(fā)展。本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述和實際應用舉例，說明滿足選型原則微機保護監(jiān)控裝置及變電站自動化系統(tǒng)均可應用于戶外變電站，有利于變電站小型化。

1、全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)選型原則

1．1一般原則

全分散式戶外變電站綜合自動化系統(tǒng)，分為三層： 間隔設備層、通信網絡層、站控監(jiān)控層；間隔設備層完成線路、電容器、變壓器等設備現場控制、監(jiān)測及保護功能，裝于戶外端子箱上；通信網絡層主要完成各種設備通信功能及各種智能設備、自動裝置等通信接口功能；站控監(jiān)控層主要完成全站數據采集與處理、斷路器控制等監(jiān)控功能。整個自動化系統(tǒng)可完成變電站遙控、遙信、遙測、遙調等功能，實現變電站無人值班或少人值班。

1． 2微機保護監(jiān)控裝置選型原則

1、微機保護監(jiān)控裝置必須為全分散式設計，即保護監(jiān)控裝置功能按一次設備間隔設計，保護監(jiān)控裝置可下放到戶外端子箱安裝。

2、微機保護監(jiān)控裝置結構必須為全密封結構，以提高裝置抗惡劣環(huán)境能力（如潮濕、溫度、灰塵、有害氣體等）。

3、硬件標準化且完全通用，有利于運行維護。

4、微機保護監(jiān)控裝置獨立完成各設備的保護、測量、控制、信號功能，能同調度或后臺配合，完成“四遙”功能，且保護動作不依賴通信網絡。

5、微機保護監(jiān)控裝置出口最好為獨立出口、帶獨立信號，具有獨立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器，以提高保護監(jiān)控裝置可靠性和符合我國運行習慣。

6、微機保護監(jiān)控裝置交直流通用，裝置電源范圍寬。

7、具有事故記錄、故障錄波等功能。

8、由于裝于戶外端子箱上，顯示部分最好選用數碼管。

9、微機保護監(jiān)控裝置抗電磁干擾能力強，具有抗共模、差模、靜電、輻射電磁場、快速瞬變等干擾能力。

11、微機保護監(jiān)控裝置具有較高絕緣水平和較高耐壓水平，以保證保護監(jiān)控裝置長期可靠運行。

12、微機保護監(jiān)控裝置對變電所接地電阻無特殊要求，無需抗干擾端子。

1． 3通信網絡選型原則

1、通信網絡選用總線型通信網絡，如CAN總線、LON總線等，滿足標準規(guī)約，直接構成分布式系統(tǒng)；

2、通信網絡具有高可靠性，抗強電磁干擾能力強，具有非破壞性總線裁決技術，即當一臺保護監(jiān)控裝置通信故障時，不能影響整個通信網絡運行，有故障保護監(jiān)控裝置自動切斷同通信網絡聯系，同時將故障信息送向監(jiān)控主機或調度；

3、通信網絡實時性能強，即當現場發(fā)生事故時，保證在重載情況下各種數據安全可靠傳輸到監(jiān)控系統(tǒng)，不死機。

4、通信網絡具有很完整自檢功能。

5、斷路器控制必須能實現遠方遙控跳合閘，遙控跳合閘執(zhí)行正確率必須為100%，開關就地必須保留手動的強電控制回路。

6、通信電纜選用屏蔽雙絞線。

7、通信網絡對接地電阻無特殊要求。

1． 4站控監(jiān)控層選型原則

1、站控監(jiān)控層分為帶主機模式和不帶監(jiān)控主機模式，帶主機模式，可建一小控制室，面積為10平方。不帶監(jiān)控主機模式，可以不建主控制室。

2、同調度連接可通過監(jiān)控主機或網絡管理單元連接，最好選用網絡管理單元同調度相連，監(jiān)控主機只做當地監(jiān)控功能。

3、監(jiān)控主機或網絡管理單同保護監(jiān)控裝置通過通信網絡聯絡，監(jiān)控主機只作日常管理和監(jiān)視工作；監(jiān)控主機或數據通信控制裝置可通過POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等規(guī)約通調度相連，實現遠方調度集中監(jiān)控。

4、監(jiān)控軟件必須全部漢化，必須具有完整密碼功能。

5、監(jiān)控軟件功能必須完整。

1． 5戶外端子箱選型原則

1、采用雙層結構，外層為材料為不銹鋼，內層選用負離鋅板材。

2、全面考慮戶外端子箱的防雨、防潮、抗高溫、低溫能力，能達IP5級。

3、合理設計端子箱布置，合理考慮檢修、運行方便性。

4、所有端子箱盡量設計標準、統(tǒng)一。

2、全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在白云變電所應用情況

2．1白云變電所情況

白云66kV變電所位于遼寧丹東市東港開發(fā)區(qū)內，1999年05月01日投運，現有31.5MVA主變壓器1臺，有載調壓，17個檔位,10kV出線6回。白云66kV變電所是一座小型化、戶外型的綜合自動化變電所，全部設備戶外布置。

2．2自動化系統(tǒng)特點

2．2．1白云變電所自動化系統(tǒng)特點

白云變電所的綜合自動化部分采用北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司生產的DVPS-600F系統(tǒng).該系統(tǒng)最顯著的特點是可在惡劣的環(huán)境下(如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行，適合東北惡劣的氣候環(huán)境。

北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限生產的DVPS－600F系統(tǒng)，是目前國內比較先進的適合惡劣氣候特點的綜合自動化系統(tǒng)，是白云變電所所有設備的核心。

DVPS－600F是專門為變電站進行成套設計的面向用戶的開放式軟硬件系統(tǒng)、分布式安裝變電站綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為變電站層、間隔層、通信網絡層；系統(tǒng)突出解決了變電站間隔層微機保護監(jiān)控裝置（DVP600系列微機保護監(jiān)控裝置）在惡劣環(huán)境下（如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行問題；突出解決了變電站綜合自動化系統(tǒng)中變電站層和間隔層之間通訊網絡的可靠性、快速性和多種規(guī)約的兼容性問題。突出解決了變電站綜合自動化系統(tǒng)同地區(qū)電網調度自動化系統(tǒng)之間通訊的可靠性、快速性和多種規(guī)約的兼容性問題。

白云變電站綜合自動化系統(tǒng)主機和縣調主機之間數據由調制解調器再通過光纜連接在一起；變電站綜合自動化層又由主機和對應于現場間隔的微機保護監(jiān)控通過實時通訊網絡（CAN網）連接在一起。

整個自動化系統(tǒng)的基礎成員是DVP－600系列微機保護監(jiān)控裝置和DVP－611分散式微機監(jiān)控裝置。微機保護裝置、微機監(jiān)控裝置由多微機協調工作，雙重化硬件配置，每臺一次設備單元對應于一個獨立微機保護裝置，專責于設備的保護、測量、控制、信號；所有微機監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上，脈沖電度表脈沖數接入保護監(jiān)控裝置電度接口；保護監(jiān)控裝置動作和運行不依賴通訊網和監(jiān)控主機；事故音響信號和預告音響信號由DVP－601微機中央信號監(jiān)控裝置獨立構成，即變電站中央信號系統(tǒng)不依賴監(jiān)控主機；變電站間隔層（微機保護監(jiān)控裝置和微機監(jiān)控裝置）通過實時通訊網（CAN網）同監(jiān)控主機相連。監(jiān)控主機通過CAN網從變電站間隔層微機保護監(jiān)控裝置、微機監(jiān)控裝置獲取信息，監(jiān)控主機只負責全變電站日常管理工作和實現變電站遠方監(jiān)控；改變以前必須將微機保護監(jiān)控裝置、微機監(jiān)控裝置、RTU裝置集中組屏放于主控制室的傳統(tǒng)做法，從而極大減化變電站的二次接線，縮小變電站的占地面積，節(jié)約投資，提高整個綜合自動化運行情況。所有遙控、遙測、遙信、遙調均通過調度完成，實現變電所為無人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自動化系統(tǒng)特點 典型的分布式系統(tǒng)

系統(tǒng)縱向分為三層，即站控層、間隔層及通信網絡層。間隔層設備在橫向按變電站一次設備分布式布置，相互獨立。僅通過屏蔽雙絞線構成總線式CAN通信網相聯，其功能齊全、配置靈活、具有極高的可靠性，被認為是綜合自動化技術的發(fā)展趨勢。

微機保護監(jiān)控裝置全戶外安裝

微機保護監(jiān)控裝置不集中組柜安裝于主控制室，所有微機保護監(jiān)控裝置全部安裝于戶外端子箱上，取消

變電所主控制室，只設一間10平方米工具間。小間供安裝通信設備及直流屏用。不用修建電纜溝，幾乎沒

有二次電纜，變電站土建工程大為減少，極大降低工程造價。且運行維護十分方便。

系統(tǒng)抗環(huán)境溫度及電磁干擾能力強

系統(tǒng)保護監(jiān)控裝置裝于端子箱上已經經過環(huán)境溫度－30℃低溫和環(huán)境溫度為＋40℃高溫多年運行考驗，系

統(tǒng)穩(wěn)定運行，通信網絡可靠，無任何拒動和誤動記錄。

自動化程度高、可靠性高

采用本系統(tǒng)可以取消常規(guī)模擬屏、常規(guī)操作控制臺。間隔層設備保護、監(jiān)控及自動裝置由現場就地獨立完成，間隔層設備同站控監(jiān)控系統(tǒng)僅通過通信網絡連接。保護動作、自動裝置動作、備用電源自投不依賴通信網絡，間隔層設備同過普通屏蔽雙絞線CAN網絡同站控主機相連，站控制主機只做監(jiān)控管理工作。

交直流兩用

整個自動化系統(tǒng)交直流兩用，既可以用交流操作電源，又可以用直流操作電源。使用十分方便。采用成熟的現場總線技術

站級層采用工業(yè)現場控制總線---CAN總線。由CAN總線構成的變電站綜合自動化系統(tǒng)，是一種總線式網絡

系統(tǒng)，具有擴展方便，抗強電磁干擾能力強，傳輸速率高，無數據瓶頸，溫度適應范圍寬等優(yōu)點，特別適合

變電站惡劣的工作環(huán)境。

開放式、易擴展性系統(tǒng)設計

通過采用DVP－602微機數據通信控制裝置所帶國 際國內公認的標準規(guī)約及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的與其他公司相關的智能設備相連，并進行信息交換；另外，充分考慮到變電站擴建、改造等因素，間隔層設備基于模塊化設計，可根據要求任意配置，變電站層設備配置靈活。

遠動信息直采直送

遠動與監(jiān)控系統(tǒng)共用間隔層的保護監(jiān)控裝置傳送來的信息，達到分布式RTU技術要求標準，滿足調度自動化信息直采直送的要求。

分散式低周減載及分散式小電流接地選線功能

分散式采集各出線回路零序電流和零序諧波電流方向，通過DVP－602或后臺系統(tǒng)集中比較，實現小電流接地

選線功能。

電壓無功綜合控制功能

可通過調度系統(tǒng)和當地監(jiān)控，實現變電所遠方調壓及電壓無功綜合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微機保護監(jiān)控裝置特點

分散式

按每個功能單元(間隔)對應于一個小機箱設計，裝置可下放到開關(現場)附近安裝，同主機之間由CAN總線通迅電纜聯絡。統(tǒng)計表明，發(fā)電廠,變電站大量復雜的二次連接電纜接觸不良是造成發(fā)電廠,變電站發(fā)生惡性事故的重要原因之一。把監(jiān)控保護功能分散到就地獨立完成，僅由普通屏蔽雙絞線和主機聯絡，主機只作日常管理工作，避免了以往將所有測量、控制、保護、信號線都接入主控室，極大地減化了二次接線,節(jié)省了投資,提高了系統(tǒng)可靠性及可維護性、減少了事故隱患。

硬件標準化

機箱由四塊小插件組成，電路原理簡單、易于掌握，插件硬件通用,不需任何調節(jié)就可互換到DVP600系列不同用途的機箱中,更換后測量精度不受影響，便于系統(tǒng)快速修復。

微機保護微機監(jiān)控既統(tǒng)一又不喪失獨立性

在同一機箱內將各功能分散到保護CPU、監(jiān)控CPU、通訊CPU中并行處理，保護 CPU一個插件、監(jiān)控CPU和通訊CPU一個插件，各插件獨立工作，由串行通訊聯絡，保護插件和監(jiān)控插件分別由各自獨立電源供電，獨立跳合閘出口繼電器。

微機保護硬件雙重化設計

雙重化裝置開關電源，雙重化保護CPU，多重化出口繼電器。

先進高速的通訊方式

采用高可靠的CAN總線工業(yè)控制現場網絡，網上任意設備間均可直接進行數據交換，接口芯片自動完成網絡協議和校驗，監(jiān)控主站數量任意增減，徹底克服了主從式網絡結構的瓶頸現象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工業(yè)級芯片,抗干擾能力強,故障率極低,獨特的布線設計，電磁屏蔽、軟硬件冗余、瞬態(tài)抑制等措施使裝置具有很高的抗干擾能力，任一元件損壞均保證自動進行及時有效的處理,任何情況下不影響正常工作。

全密封鋼結構防振機箱

由于低功耗無須考慮散熱，機箱采用了全密封結構，使灰塵、潮濕、有害氣體的影響大大降低，再加上寬溫度的工作范圍，使裝置適合于安裝在控制現場，改變了過去微機監(jiān)控裝置必須安裝在主控室，以及要求加空調和室內密封的傳統(tǒng)做法。

超低功耗設計 裝置電源交直流220V通用，電源功耗4.5W，交流電壓功耗低于0.1VA，交流電流功耗低于0.25VA,中間沒有變送器環(huán)節(jié)。

開關量使用+220V電壓輸入

以往微機監(jiān)控使用+24V作開入量電源，由于發(fā)電廠，變電站強磁場干擾，信號誤報現象時有發(fā)生，本裝置直接使用直流+220V作開入電源，既簡化接線又消除信號誤報現象。

完整的電氣防跳及控制回路

裝置具有開關的防跳繼電器和常規(guī)控制回路的接口。用于交流操作防跳繼電器外附。

靈活的硬件組態(tài)工作方式

小機箱模擬量中任一個均可由廠家和用戶協商任意定義為電流或電壓輸入；開關量中任一個也可定義為脈沖或電平方式,以及進行計數和事件記錄等;出口繼電器可以任意指派其作用,以便滿足各種特殊功能的要求。

顯示整定簡單方便

三個按鍵四位顯示器可以顯示修改一切參數，無須記憶操作命令。

獨立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器

可選擇遙控跳合閘繼電器輸出,由壓板單獨投退。

測量CT和保護CT回路分開

保護電流和測量電流回路獨立；既保證了測量精度又保證了保護回路的安全性。

開關事件記錄

直接記錄外部11個開關狀態(tài)事件的時間及順序并對脈沖計數，對不同的應用11個開關狀態(tài)定義可以不同。

PT斷線報警

任一相電壓斷線時發(fā)PT斷線報警信號。裝置故障報警

當裝置自檢發(fā)現有不可恢復的錯誤時發(fā)報警信號。

控制回路斷線報警

當采用斷路器控制時，控制電源保險熔斷或跳閘回路斷線或合閘回路斷線時均發(fā)控制回路斷線報警。

遙控輸出

獨立遙控跳合閘空接點輸出,由外部聯接片投退。

遙信量

各保護信號,故障參數,開關量事件記錄。

網絡通信

總線式,普通屏蔽雙絞線,直接同PC機連接。

2．2．4 白云變電所設備配置情況

2．2．4．1微機保護監(jiān)控裝置配置情況 1、10kV線路保護監(jiān)控：配置DVP－631微機線路保護監(jiān)控裝置

2、主變器保護監(jiān)控：

配置DVP－621微機變壓器差動保護裝置

配置DVP－622微機主變器后備保護裝置

配置DVP－611分散式微機監(jiān)控裝置3、66kV線路保護監(jiān)控：配置DVP－693微機線路保護監(jiān)控裝置

4、電壓互感器監(jiān)控：配置DVP－671微機PT監(jiān)控裝置

5、中央信號監(jiān)控：配置DVP－601微機中央信號監(jiān)控裝置

2．2．4．2監(jiān)控系統(tǒng)配置情況

1、硬件：配置臺灣研發(fā)工業(yè)控制機，顯示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小時，CAN網絡控制器,光端機

2、軟件:配置DVPS-600變自動化系統(tǒng)軟件

2．2．5 白云變電所自動化系統(tǒng)運行情況

白云變電所于1999年5月11日投入運行，到2001年12月投運已2年6個月，經過多次系統(tǒng)故障和異常情況的檢驗，所有設備和裝置動作正確、運行可靠，未發(fā)現異常情況。

一些主要情況簡要介紹如下： 1、99年6月13日，友好線速斷保護動作跳閘，重合成功。故障原因：拉開友好線78號負荷開關時因開關分閘速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，東港集控站顯示白云變水產線C相全接地，經巡線發(fā)現水產線錦江分22＃右2變臺避雷器C相爆炸。現場情況與集控站顯示一致、正確。

3、99年6月19日，東港集控站顯示白云變水產線A相全接地，經巡線發(fā)現水產線錦江分葦場線用戶自維線路A相瓷瓶擊穿。現場情況與集控站顯示一致、正確。

4、99年9月25日03時22分，東港集控站顯示白云變水產線C相全接地，05時03分接地消除。現場情況與集控站顯示一致、正確。

5、2001年7月10日，白云變電壓互感器故障引發(fā)母線短路，主變過流保護正確動作跳閘，重合成功，避免了故障的擴大。

白云變運行后，經歷了多次故障和異常考驗，綜合自動化設備反映準確。特別是多次接地故障，當地主機不僅正確反映了接地，而且對接地線路判斷正確，不必通過拉合開關來選擇接地線路，不僅減少了停電損失，而且減少操作次數，最大限度的避免了誤操作。

6、2001年01月份，丹東地區(qū)恰遇50年不遇的低溫，東港地區(qū)最低溫度近－30℃，白云變的戶外設備經歷了嚴峻考驗,但無任何異常發(fā)生。

7、東港集控站對白云變遠方操作幾百次，均全部正確執(zhí)行。因東港市改造需要，白云變投運后多次帶送東溝變電所部分負荷，拉合開關操作均由集控站進行。無一失敗。

8、白云變電所地處東港沿海地區(qū)，空氣潮濕，設備易腐蝕。但白云變電所運行兩年多來，經受住了考驗，無任何異常發(fā)生。

9、白云變所主要考核指標完成較好，達到實用化要求：

1、遙信正確率：100%

2、遙控正確率：100%

3、遙調正確率：100%

4、遙測精度：滿足要求

5、監(jiān)控系統(tǒng)可靠率：100%

3、結論

本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置安裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)是完全可行的。通過遼寧丹東電業(yè)局白云66kV變電所設備配置運行情況，證明以分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎的全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)，特別值得在城農網中推廣應用，符合變電站向小型化發(fā)展方向

第四篇：反滲透技術在電廠水脫鹽系統(tǒng)中的應用探討

反滲透技術在電廠水脫鹽系統(tǒng)中的應用探討 1 反滲透在電力行業(yè)中的應用

由于電力行業(yè)中電廠鍋爐需用電導率＜0.2 μS/cm(電阻率＞5 MΩ·cm)，SiO2＜0.0 2 mg/L的補給水，而二級反滲透出水電導率一般大于1 μS/cm，故反滲透在電力行業(yè)一般用于鍋爐補給水的預脫鹽(一級脫鹽)處理(見圖1)。

圖1 反滲透在電力行業(yè)的應用工藝

1.1 反滲透+電去離子脫鹽系統(tǒng)

反滲透+電去離子(RO+EDI)脫鹽系統(tǒng)是20世紀末發(fā)展起來的一種用于水處理的新型脫鹽系統(tǒng)。該脫鹽系統(tǒng)出水電導率一般為0.057～0.067 μS/cm(電阻率為15～17.5 MΩ·cm)，系統(tǒng)出水水質完全滿足電廠鍋爐補給水的要求，是一種環(huán)保型的脫鹽系統(tǒng)。與傳統(tǒng)離子交換相比，具有出水水質穩(wěn)定、連續(xù)生產、使用方便、無人值守、不用酸堿、不污染環(huán)境、占地面積小、運行經濟等優(yōu)點。

由于RO+EDI脫鹽系統(tǒng)具有一系列的優(yōu)點，自從1986年EDI技術工業(yè)化以來，全世界已安裝近2000套RO+EDI脫鹽系統(tǒng)，尤其在制藥、半導體、電力和表面沖洗等工業(yè)中得到了很大發(fā)展，同時在廢水處理、飲料及微生物等領域也得到了廣泛的應用。目前，國內已有近百套RO+EDI脫鹽系統(tǒng)裝置在運行，個別電廠也已開始試用。在電力行業(yè)，RO+EDI脫鹽系統(tǒng)極具發(fā)展前途，隨著EDI設備的發(fā)展及投資費用的降低，該脫鹽系統(tǒng)必將成為電廠鍋爐補給水脫鹽系統(tǒng)的主流。反滲透技術也將成為其他技術不可替代的一種預脫鹽技術。

1.2 反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)

反滲透技術在反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)中的應用，起初是在電廠鍋爐補給水離子交換脫鹽系統(tǒng)改造中引入的。自從1934年發(fā)明離子交換樹脂以來，離子交換技術就被應用到純水制備方面，采用離子交換法可制得水質接近理論純水的超純水(電導率為0.055 μS/cm，電阻率為18.2 MΩ·cm)。但離子交換法卻帶來了樹脂再生時產生的廢酸堿造成的環(huán)境污染。反滲透技術的引入，使得廢酸堿排放量與單用離子交換脫鹽系統(tǒng)相比減少了90%，這是脫鹽技術的一大進步。但近年來隨著反滲透設備投資費用的降低，特別是1998年以后，國內大批電廠在原有離子交換脫鹽系統(tǒng)改造中引入了反滲透技術，且有一種盲目跟上的趨勢。筆者認為，反滲透技術的引入應結合本地區(qū)的水資源狀況，原水水質特點并考慮制水成本，方可取得好的效果和收益。引入反滲透技術應考慮的因素

2.1 工程投資和制水成本的比較

本文結合中國鋁業(yè)公司山東分公司自備電廠原離子交換脫鹽系統(tǒng)引入反滲透技術的工程投資和制水成本的變化來說明這一問題。

2.1.1 工程投資(設備及安裝工程費)的比較

同規(guī)模反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)與離子交換脫鹽系統(tǒng)(復床)建筑工程費基本相當，僅設備費及安裝工程費相差較大，根據本實例工程投資(靜態(tài)投資)分析，反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)設備及安裝工程費每m3水投資不低于4.33萬元人民幣，離子交換脫鹽系統(tǒng)(復床)設備及安裝工程費每m3水投資不高于2.56萬元人民幣。對于產水量為200 m3/h脫鹽系統(tǒng)，反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)工程投資不小于986萬元人民幣，而離子交換脫鹽系統(tǒng)(復床)工程投資一般在630萬元人民幣左右。2.1.2 制水成本的比較

對同一種原水，離子交換脫鹽系統(tǒng)與反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)的制水成本是不同的。該公司自備電廠原離子交換脫鹽系統(tǒng)為復床(強酸氫型陽離子交換器+強堿氫氧型陰離子交換器)+混合離子交換器，產水能力為200 m3/h，系統(tǒng)進水含鹽量為630 mg/L。2001年10月引入反滲透技術，形成反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)。現將系統(tǒng)改造前后相關運行情況及制水成本分別列于表1，表2，表3(表中物料的價格以32%的HCl 530元/t，31%的燒堿530元/t，電費0.44元/(kW·h)，原水 3元/m3，阻垢劑8萬元/t計)。

從表中可以看出，系統(tǒng)改造后對于離子交換部分可以大大提高樹脂的再生周期，降低了酸、堿耗量。但經統(tǒng)計，系統(tǒng)改造后每年各項費用增加160.56萬元，制水成本增加0.92元/m 3。比原系統(tǒng)的運行成本增加了約20%，分析原因主要有以下幾個方面。

(1)反滲透系統(tǒng)能耗較高。原水需用高壓泵升壓后送入反滲透裝置，能耗較高。目前，國內用于非高含鹽量水的反滲透脫鹽系統(tǒng)其電耗不低于1.6 kW·h/m3，而國內已有的海水反滲透淡化系統(tǒng)電耗為5～6 kW·h/m3。且國內用于非高含鹽量水的反滲透脫鹽系統(tǒng)一般沒有采取濃水能量回收措施(能量透平裝置或壓力轉換器)，造成能量極大浪費。

(2)阻垢劑費用較高。反滲透裝置濃水含鹽量一般為原水含鹽量的4倍，為防止?jié)馑顺霈F諸如CaCO3，CaSO4濃度積大于其平衡溶解度指數時結晶析出而損壞膜元件，一般均在反滲透裝置之前設置了阻垢劑投加裝置。現國內常用的King Lee, Flocon, Argo等公司的阻垢劑均為進口產品，價格為8萬元/t左右。

(3)水利用率較低。反滲透裝置的水利用率一般為75%，同時其對進水水質要求較高(SDI≤5)，致使原水預處理難度加大，這進一步降低了整套脫鹽系統(tǒng)的水利用率，增加了原水耗量。

(4)清洗維修費用較大。保安過濾器濾芯在正常工作情況下，可維持3～4個月的使用壽命，需定期更換。反滲透膜組件受污染時，需進行化學清洗。2.2 結合原水水質的特點選擇

在電廠鍋爐補給水脫鹽系統(tǒng)中，是否在離子交換脫鹽系統(tǒng)前引入反滲透預脫鹽，應結合本地區(qū)的水資源狀況及原水水質特點來決定。

(1)當原水含鹽量不大于1000 mg/L時，采用復床+混合離子交換脫鹽是比較經濟合理的。對于這種水，樹脂再生周期一般不小于10 h，再生操作勞動強度及再生頻率也是可以接受的。若采用自動控制，離子交換脫鹽將是一種最佳的選擇。如果引入反滲透預脫鹽，必將使后續(xù)離子交換脫鹽系統(tǒng)再生周期極長，使其接近零負荷運行，造成投資加大，制水成本偏高。

(2)如原水含鹽量為1000～4000 mg/L，預脫鹽是否采用反滲透法需與電滲析法進行經濟比較確定。

(3)如原水含鹽量大于4000 mg/L且水質滿足反滲透進水水質要求時，引入反滲透預脫鹽是一種經濟合理的方案。結語

反滲透是一種先進的脫鹽技術，它具有脫鹽率高、自控程度強等優(yōu)點，在海水淡化、苦咸水脫鹽、純水制備等方面得到了廣泛的應用。其與EDI配合，組成反滲透+電去離子脫鹽系統(tǒng)，在電力行業(yè)將有廣闊的發(fā)展前景。但由于其運行費用較高，在電廠鍋爐補給水中反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)的應用應結合原水水質的情況并考慮制水成本來選擇，否則盲目選用勢必造成經濟損失。

第五篇：全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電站中應用概要

全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電

站中應用(1)

本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)是完全可行的。通過遼寧丹東電業(yè)局白云66kV變電所設備配置運行情況分析，證明全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)，特別值得在城農網中推廣應用，符合變電站向小型化發(fā)展方向。

關鍵詞：微機保護監(jiān)控 戶外端子箱 變電站自動化系統(tǒng) 小型化

0、引言

長期以來，我國在變電站自動化系統(tǒng)建設中，一直存在著一種觀念，不管變電站規(guī)模如何，微機保護監(jiān)控裝置均集中組屏安裝于主控制室，盡管目前分散式微機保護測控裝置大量裝于開關上，但對于開關為戶外開關的保護監(jiān)控裝置，仍然采用集中組屏安裝于主控制室；導致這一觀念的原因是，大家一直擔心微機保護監(jiān)控裝置安裝于戶外端子箱運行可靠性和通信網絡在戶外鋪設運行可靠性；擔心微機保護監(jiān)控裝置在戶外運行受溫度、惡劣環(huán)境等影響，微機保護監(jiān)控裝置不能長期運行和可靠動作；擔心產品使用壽命縮短和運行維護困難等。基于以上原因，微機保護監(jiān)控裝置大量安裝于戶外端子箱上，一直沒有大量推廣應用；導致采用以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎變電站自動化系統(tǒng)，二次電纜并未減少，電纜溝施工工作量同選用電磁型繼電保護情況完全一樣，主控制室面積仍未縮小甚至取消，全分散式戶外微機變電站自動化系統(tǒng)優(yōu)越性能未得到充分發(fā)揮，嚴重影響變電站向小型化方向發(fā)展。本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述和實際應用舉例，說明滿足選型原則微機保護監(jiān)控裝置及變電站自動化系統(tǒng)均可應用于戶外變電站，有利于變電站小型化。

1、全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)選型原則

1．1一般原則

全分散式戶外變電站綜合自動化系統(tǒng)，分為三層：間隔設備層、通信網絡層、站控監(jiān)控層；間隔設備層完成線路、電容器、變壓器等設備現場控制、監(jiān)測及保護功能，裝于戶外端子箱上；通信網絡層主完成各種設備通信功能及各種智能設備、自動裝置等通信接口功能；站控監(jiān)控層主完成全站數據采集與處理、斷路器控制等監(jiān)控功能。整個自動化系統(tǒng)可完成變電站遙控、遙信、遙測、遙調等功能，實現變電站無人值班或少人值班。

1． 2微機保護監(jiān)控裝置選型原則

1、微機保護監(jiān)控裝置必須為全分散式設計，即保護監(jiān)控裝置功能按一次設備間隔設計，保護監(jiān)控裝置可下放到戶外端子箱安裝。

2、微機保護監(jiān)控裝置結構必須為全密封結構，以提高裝置抗惡劣環(huán)境能力（如潮濕、溫度、灰塵、有害氣體等）。

3、硬件標準化且完全通用，有利于運行維護。

4、微機保護監(jiān)控裝置獨立完成各設備的保護、測量、控制、信號功能，能同調度或后臺配合，完成“四遙”功能，且保護動作不依賴通信網絡。

5、微機保護監(jiān)控裝置出口最好為獨立出口、帶獨立信號，具有獨立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器，以提高保護監(jiān)控裝置可靠性和符合我國運行習慣。

6、微機保護監(jiān)控裝置交直流通用，裝置電源范圍寬。

7、具有事故記錄、故障錄波等功能。

8、由于裝于戶外端子箱上，顯示部分最好選用數碼管。

9、微機保護監(jiān)控裝置抗電磁干擾能力強，具有抗共模、差模、靜電、輻射電磁場、快速瞬變等干擾能力。

11、微機保護監(jiān)控裝置具有較高絕緣水平和較高耐壓水平，以保證保護監(jiān)控裝置長期可靠運行。

12、微機保護監(jiān)控裝置對變電所接地電阻無特殊求，無需抗干擾端子。

1． 3通信網絡選型原則

1、通信網絡選用總線型通信網絡，如CAN總線、LON總線等，滿足標準規(guī)約，直接構成分布式系統(tǒng)；

2、通信網絡具有高可靠性，抗強電磁干擾能力強，具有非破壞性總線裁決技術，即當一臺保護監(jiān)控裝置通信故障時，不能影響整個通信網絡運行，有故障保護監(jiān)控裝置自動切斷同通信網絡聯系，同時將故障信息送向監(jiān)控主機或調度；

3、通信網絡實時性能強，即當現場發(fā)生事故時，保證在重載情況下各種數據安全可靠傳輸到監(jiān)控系統(tǒng)，不死機。

4、通信網絡具有很完整自檢功能。

5、斷路器控制必須能實現遠方遙控跳合閘，遙控跳合閘執(zhí)行正確率必須為100%，開關就地必須保留手動的強電控制回路。

6、通信電纜選用屏蔽雙絞線。

7、通信網絡對接地電阻無特殊求。

1． 4站控監(jiān)控層選型原則

1、站控監(jiān)控層分為帶主機模式和不帶監(jiān)控主機模式，帶主機模式，可建一小控制室，面積為10平方。不帶監(jiān)控主機模式，可以不建主控制室。

2、同調度連接可通過監(jiān)控主機或網絡管理單元連接，最好選用網絡管理單元同調度相連，監(jiān)控主機只做當地監(jiān)控功能。

3、監(jiān)控主機或網絡管理單同保護監(jiān)控裝置通過通信網絡聯絡，監(jiān)控主機只作日常管理和監(jiān)視工作；監(jiān)控主機或數據通信控制裝置可通過POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等規(guī)約通調度相連，實現遠方調度集中監(jiān)控。

4、監(jiān)控軟件必須全部漢化，必須具有完整密碼功能。

5、監(jiān)控軟件功能必須完整。

1． 5戶外端子箱選型原則

1、采用雙層結構，外層為材料為不銹鋼，內層選用負離鋅板材。

2、全面考慮戶外端子箱的防雨、防潮、抗高溫、低溫能力，能達IP5級。

3、合理設計端子箱布置，合理考慮檢修、運行方便性。

4、所有端子箱盡量設計標準、統(tǒng)一。

2、全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在白云變電所應用情況

2．1白云變電所情況

白云66kV變電所位于遼寧丹東市東港開發(fā)區(qū)內，1999年05月01日投運，現有31.5MVA主變壓器1臺，有載調壓，17個檔位,10kV出線6回。白云66kV變電所是一座小型化、戶外型的綜合自動化變電所，全部設備戶外布置。

2．2自動化系統(tǒng)特點

2．2．1白云變電所自動化系統(tǒng)特點

白云變電所的綜合自動化部分采用北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司生產的DVPS-600F系統(tǒng).該系統(tǒng)最顯著的特點是可在惡劣的環(huán)境下(如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行，適合東北惡劣的氣候環(huán)境。

摘本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的本篇論文是由3COME文檔頻道的網友為您在網絡上收集整理餅投稿至本站的，論文版權屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學習之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權益，請聯系我們。

北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限生產的DVPS－600F系統(tǒng)，是目前國內比較先進的適合惡劣氣候特點的綜合自動化系統(tǒng)，是白云變電所所有設備的核心。

DVPS－600F是專門為變電站進行成套設計的面向用戶的開放式軟硬件系統(tǒng)、分布式安裝變電站綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為變電站層、間隔層、通信網絡層；系統(tǒng)突出解決了變電站間隔層微機保護監(jiān)控裝置（DVP600系列微機保護監(jiān)控裝置）在惡劣環(huán)境下（如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行問題；突出解決了變電站綜合自動化系統(tǒng)中變電站層和間隔層之間通訊網絡的可靠性、快速性和多種規(guī)約的兼容性問題。突出解決了變電站綜合自動化系統(tǒng)同地區(qū)電網調度自動化系統(tǒng)之間通訊的可靠性、快速性和多種規(guī)約的兼容性問題。

白云變電站綜合自動化系統(tǒng)主機和縣調主機之間數據由調制解調器再通過光纜連接在一起；變電站綜合自動化層又由主機和對應于現場間隔的微機保護監(jiān)控通過實時通訊網絡（CAN網）連接在一起。

整個自動化系統(tǒng)的基礎成員是DVP－600系列微機保護監(jiān)控裝置和DVP－611分散式微機監(jiān)控裝置。微機保護裝置、微機監(jiān)控裝置由多微機協調工作，雙重化硬件配置，每臺一次設備單元對應于一個獨立微機保護裝置，專責于設備的保護、測量、控制、信號；所有微機監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上，脈沖電度表脈沖數接入保護監(jiān)控裝置電度接口；保護監(jiān)控裝置動作和運行不依賴通訊網和監(jiān)控主機；事故音響信號和預告音響信號由DVP－601微機中央信號監(jiān)控裝置獨立構成，即變電站中央信號系統(tǒng)不依賴監(jiān)控主機；變電站間隔層（微機保護監(jiān)控裝置和微機監(jiān)控裝置）通過實時通訊網（CAN網）同監(jiān)控主機相連。監(jiān)控主機通過CAN網從變電站間隔層微機保護監(jiān)控裝置、微機監(jiān)控裝置獲取信息，監(jiān)控主機只負責全變電站日常管理工作和實現變電站遠方監(jiān)控；改變以前必須將微機保護監(jiān)控裝置、微機監(jiān)控裝置、RTU裝置集中組屏放于主控制室的傳統(tǒng)做法，從而極大減化變電站的二次接線，縮小變電站的占地面積，節(jié)約投資，提高整個綜合自動化運行情況。所有遙控、遙測、遙信、遙調均通過調度完成，實現變電所為無人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自動化系統(tǒng)特點

典型的分布式系統(tǒng)

系統(tǒng)縱向分為三層，即站控層、間隔層及通信網絡層。間隔層設備在橫向按變電站一次設備分布式布置，相互獨立。僅通過屏蔽雙絞線構成總線式CAN通信網相聯，其功能齊全、配置靈活、具有極高的可靠性，被認為是綜合自動化技術的發(fā)展趨勢。

微機保護監(jiān)控裝置全戶外安裝

微機保護監(jiān)控裝置不集中組柜安裝于主控制室，所有微機保護監(jiān)控裝置全部安裝于戶外端子箱上，取消

變電所主控制室，只設一間10平方米工具間。小間供安裝通信設備及直流屏用。不用修建電纜溝，幾乎沒

有二次電纜，變電站土建工程大為減少，極大降低工程造價。且運行維護十分方便。

系統(tǒng)抗環(huán)境溫度及電磁干擾能力強

系統(tǒng)保護監(jiān)控裝置裝于端子箱上已經經過環(huán)境溫度－30℃低溫和環(huán)境溫度為＋40℃高溫多年運行考驗，系

統(tǒng)穩(wěn)定運行，通信網絡可靠，無任何拒動和誤動記錄。

自動化程度高、可靠性高

采用本系統(tǒng)可以取消常規(guī)模擬屏、常規(guī)操作控制臺。間隔層設備保護、監(jiān)控及自動裝置由現場就地獨立完成，間隔層設備同站控監(jiān)控系統(tǒng)僅通過通信網絡連接。保護動作、自動裝置動作、備用電源自投不依賴通信網絡，間隔層設備同過普通屏蔽雙絞線CAN網絡同站控主機相連，站控制主機只做監(jiān)控管理工作。

交直流兩用

整個自動化系統(tǒng)交直流兩用，既可以用交流操作電源，又可以用直流操作電源。使用十分方便。

采用成熟的現場總線技術

站級層采用工業(yè)現場控制總線---CAN總線。由CAN總線構成的變電站綜合自動化系統(tǒng)，是一種總線式網絡

系統(tǒng)，具有擴展方便，抗強電磁干擾能力強，傳輸速率高，無數據瓶頸，溫度適應范圍寬等優(yōu)點，特別適合 變電站惡劣的工作環(huán)境。

開放式、易擴展性系統(tǒng)設計

通過采用DVP－602微機數據通信控制裝置所帶國際國內公認的標準規(guī)約及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的與其他公司相關的智能設備相連，并進行信息交換；另外，充分考慮到變電站擴建、改造等因素，間隔層設備基于模塊化設計，可根據求任意配置，變電站層設備配置靈活。

遠動信息直采直送

遠動與監(jiān)控系統(tǒng)共用間隔層的保護監(jiān)控裝置傳送來的信息，達到分布式RTU技術求標準，滿足調度自動化信息直采直送的求。

分散式低周減載及分散式小電流接地選線功能

分散式采集各出線回路零序電流和零序諧波電流方向，通過DVP－602或后臺系統(tǒng)集中比較，實現小電流接地

選線功能。

電壓無功綜合控制功能

可通過調度系統(tǒng)和當地監(jiān)控，實現變電所遠方調壓及電壓無功綜合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微機保護監(jiān)控裝置特點

分散式

按每個功能單元(間隔)對應于一個小機箱設計，裝置可下放到開關(現場)附近安裝，同主機之間由CAN總線通迅電纜聯絡。統(tǒng)計表明，發(fā)電廠,變電站大量復雜的二次連接電纜接觸不良是造成發(fā)電廠,變電站發(fā)生惡性事故的重原因之一。把監(jiān)控保護功能分散到就地獨立完成，僅由普通屏蔽雙絞線和主機聯絡，主機只作日常管理工作，避免了以往將所有測量、控制、保護、信號線都接入主控室，極大地減化了二次接線,節(jié)省了投資,提高了系統(tǒng)可靠性及可維護性、減少了事故隱患。

硬件標準化

機箱由四塊小插件組成，電路原理簡單、易于掌握，插件硬件通用,不需任何調節(jié)就可互換到DVP600系列不同用途的機箱中,更換后測量精度不受影響，便于系統(tǒng)快速修復。

微機保護微機監(jiān)控既統(tǒng)一又不喪失獨立性

在同一機箱內將各功能分散到保護CPU、監(jiān)控CPU、通訊CPU中并行處理，保護 CPU一個插件、監(jiān)控CPU和通訊CPU一個插件，各插件獨立工作，由串行通訊聯絡，保護插件和監(jiān)控插件分別由各自獨立電源供電，獨立跳合閘出口繼電器。

摘本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的本篇論文是由3COME文檔頻道的網友為您在網絡上收集整理餅投稿至本站的，論文版權屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學習之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權益，請聯系我們。

微機保護硬件雙重化設計

雙重化裝置開關電源，雙重化保護CPU，多重化出口繼電器。

先進高速的通訊方式

采用高可靠的CAN總線工業(yè)控制現場網絡，網上任意設備間均可直接進行數據交換，接口芯片自動完成網絡協議和校驗，監(jiān)控主站數量任意增減，徹底克服了主從式網絡結構的瓶頸現象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工業(yè)級芯片,抗干擾能力強,故障率極低,獨特的布線設計，電磁屏蔽、軟硬件冗余、瞬態(tài)抑制等措施使裝置具有很高的抗干擾能力，任一元件損壞均保證自動進行及時有效的處理,任何情況下不影響正常工作。

全密封鋼結構防振機箱

由于低功耗無須考慮散熱，機箱采用了全密封結構，使灰塵、潮濕、有害氣體的影響大大降低，再加上寬溫度的工作范圍，使裝置適合于安裝在控制現場，改變了過去微機監(jiān)控裝置必須安裝在主控室，以及求加空調和室內密封的傳統(tǒng)做法。

超低功耗設計

裝置電源交直流220V通用，電源功耗4.5W，交流電壓功耗低于0.1VA，交流電流功耗低于0.25VA,中間沒有變送器環(huán)節(jié)。

開關量使用 220V電壓輸入

以往微機監(jiān)控使用 24V作開入量電源，由于發(fā)電廠，變電站強磁場干擾，信號誤報現象時有發(fā)生，本裝置直接使用直流 220V作開入電源，既簡化接線又消除信號誤報現象。

完整的電氣防跳及控制回路

裝置具有開關的防跳繼電器和常規(guī)控制回路的接口。用于交流操作防跳繼電器外附。

靈活的硬件組態(tài)工作方式

小機箱模擬量中任一個均可由廠家和用戶協商任意定義為電流或電壓輸入；開關量中任一個也可定義為脈沖或電平方式,以及進行計數和事件記錄等;出口繼電器可以任意指派其作用,以便滿足各種特殊功能的求。

顯示整定簡單方便

三個按鍵四位顯示器可以顯示修改一切參數，無須記憶操作命令。

獨立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器

可選擇遙控跳合閘繼電器輸出,由壓板單獨投退。

測量CT和保護CT回路分開

保護電流和測量電流回路獨立；既保證了測量精度又保證了保護回路的安全性。

開關事件記錄

直接記錄外部11個開關狀態(tài)事件的時間及順序并對脈沖計數，對不同的應用11個開關狀態(tài)定義可以不同。

PT斷線報警

任一相電壓斷線時發(fā)PT斷線報警信號。

裝置故障報警

當裝置自檢發(fā)現有不可恢復的錯誤時發(fā)報警信號。

控制回路斷線報警

當采用斷路器控制時，控制電源保險熔斷或跳閘回路斷線或合閘回路斷線時均發(fā)控制回路斷線報警。

遙控輸出

獨立遙控跳合閘空接點輸出,由外部聯接片投退。

遙信量

各保護信號,故障參數,開關量事件記錄。

網絡通信

總線式,普通屏蔽雙絞線,直接同PC機連接。

2．2．4 白云變電所設備配置情況

2．2．4．1微機保護監(jiān)控裝置配置情況 1、10kV線路保護監(jiān)控：配置DVP－631微機線路保護監(jiān)控裝置

2、主變器保護監(jiān)控：

配置DVP－621微機變壓器差動保護裝置

配置DVP－622微機主變器后備保護裝置

配置DVP－611分散式微機監(jiān)控裝置3、66kV線路保護監(jiān)控：配置DVP－693微機線路保護監(jiān)控裝置

4、電壓互感器監(jiān)控：配置DVP－671微機PT監(jiān)控裝置

5、中央信號監(jiān)控：配置DVP－601微機中央信號監(jiān)控裝置

2．2．4．2監(jiān)控系統(tǒng)配置情況

1、硬件：配置臺灣研發(fā)工業(yè)控制機，顯示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小時，CAN網絡控制器,光端機

2、軟件:配置DVPS-600變自動化系統(tǒng)軟件

2．2．5 白云變電所自動化系統(tǒng)運行情況

白云變電所于1999年5月11日投入運行，到2001年12月投運已2年6個月，經過多次系統(tǒng)故障和異常情況的檢驗，所有設備和裝置動作正確、運行可靠，未發(fā)現異常情況。

一些主情況簡介紹如下： 1、99年6月13日，友好線速斷保護動作跳閘，重合成功。故障原因：拉開友好線78號負荷開關時因開關分閘速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，東港集控站顯示白云變水產線C相全接地，經巡線發(fā)現水產線錦江分22＃右2變臺避雷器C相爆炸。現場情況與集控站顯示一致、正確。

3、99年6月19日，東港集控站顯示白云變水產線A相全接地，經巡線發(fā)現水產線錦江分葦場線用戶自維線路A相瓷瓶擊穿。現場情況與集控站顯示一致、正確。

4、99年9月25日03時22分，東港集控站顯示白云變水產線C相全接地，05時03分接地消除。現場情況與集控站顯示一致、正確。

5、2001年7月10日，白云變電壓互感器故障引發(fā)母線短路，主變過流保護正確動作跳閘，重合成功，避免了故障的擴大。

白云變運行后，經歷了多次故障和異常考驗，綜合自動化設備反映準確。特別是多次接地故障，當地主機不僅正確反映了接地，而且對接地線路判斷正確，不必通過拉合開關來選擇接地線路，不僅減少了停電損失，而且減少操作次數，最大限度的避免了誤操作。

6、2001年01月份，丹東地區(qū)恰遇50年不遇的低溫，東港地區(qū)最低溫度近－30℃，白云變的戶外設備經歷了嚴峻考驗,但無任何異常發(fā)生。

7、東港集控站對白云變遠方操作幾百次，均全部正確執(zhí)行。因東港市改造需，白云變投運后多次帶送東溝變電所部分負荷，拉合開關操作均由集控站進行。無一失敗。

8、白云變電所地處東港沿海地區(qū)，空氣潮濕，設備易腐蝕。但白云變電所運行兩年多來，經受住了考驗，無任何異常發(fā)生。

9、白云變所主考核指標完成較好，達到實用化求：

1、遙信正確率：100%

2、遙控正確率：100%

3、遙調正確率：100%

4、遙測精度：滿足求

5、監(jiān)控系統(tǒng)可靠率：100%

3、結論

本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置安裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)是完全可行的。通過遼寧丹東電業(yè)局白云66kV變電所設備配置運行情況，證明以分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎的全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)，特別值得在城農網中推廣應用，符合變電站向小型化發(fā)展方向。

摘本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的本篇論文是由3COME文檔頻道的網友為您在網絡上收集整理餅投稿至本站的，論文版權屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學習之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權益，請聯系我們。