第一篇:電氣化復(fù)習(xí)題(大全)
1、控制開(kāi)關(guān):是控制回路的控制元件,由運(yùn)行人員直接操作,發(fā)出合、分閘命令脈沖,使斷路器隔離開(kāi)關(guān)分合閘,實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的距離控制。
2、中央信號(hào):事故音響信號(hào)、預(yù)告音響信號(hào)、全所公用的光子牌信號(hào)等合稱為中央信號(hào)。
3、重復(fù)動(dòng)作:第一個(gè)事故出現(xiàn)時(shí)的音響信號(hào)解除之后,燈光信號(hào)未未復(fù)歸之前,也就是第一個(gè)故障未排除之前,又出現(xiàn)不正常工作狀態(tài),中央信號(hào)裝置要求發(fā)出音響及燈光信號(hào)。
4、牽引變電所綜合自動(dòng)化技術(shù):是將牽引變電所的二次設(shè)備經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引變電所的主要設(shè)備和饋線、接觸網(wǎng)的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。
1、控制電路:牽引變電所中,完成斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等高壓開(kāi)關(guān)電器分、合閘任務(wù)的電氣回路。
2、遠(yuǎn)動(dòng)控制:由電力調(diào)度通過(guò)微機(jī)集中控制操縱高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)分合閘,改變各變電所的運(yùn)行方式,也稱為遙控。
3、距離控制:在牽引變電所主控室中,通過(guò)控制開(kāi)關(guān)對(duì)電器進(jìn)行操作控制,又稱所內(nèi)控制,手動(dòng)、自動(dòng)。
4、操作電源:變電所中為二次設(shè)備供電的電源,稱為操作電源。操作電源的供電應(yīng)十分可靠,保證正常和故障情況下都不間斷供電。操作電源有直流和交流兩種。
1、簡(jiǎn)述直流系統(tǒng)的基本要求
答:變電所一次電路正常帶電運(yùn)行時(shí),直流系統(tǒng)有額定電壓輸出,保證各種正常操作和監(jiān)視。變電所一次電路停電時(shí),直流系統(tǒng)仍要求有額定電壓輸出,保證送電前的各種操作和監(jiān)視。變電所一次電路發(fā)生短路故障時(shí),直流系統(tǒng)的輸出電壓和容量應(yīng)滿足保護(hù)裝置動(dòng)作及斷路器事故分閘的要求。牽引變電所正?;蚴鹿是闆r下,均應(yīng)保證各類直流負(fù)荷的電壓在允許的范圍內(nèi)。
第二篇:《電氣化鐵道供電系統(tǒng)》復(fù)習(xí)題及答案
《電氣化鐵道供電系統(tǒng)》復(fù)習(xí)題及答案-(電氣學(xué)院吳命利)
1、用一句話來(lái)描述電氣化鐵路牽引負(fù)荷的特點(diǎn)? 答:波動(dòng)劇烈的大功率單相不平衡非線性負(fù)荷。
2、交直交動(dòng)車組同傳動(dòng)交直傳動(dòng)電力機(jī)車相比電氣負(fù)荷有何特點(diǎn)?
答:(1)負(fù)荷功率大;
(2)功率因數(shù)高;
(3)諧波含量低;
(4)能全功率范圍再生制動(dòng)。
3、干線鐵路有哪幾種供電制式?
(1)直流制(DC3kV,DC1500V);(2)低頻單相交流制(15kV,16.67Hz);(3)工頻單相交流制(50/60Hz,25kV)
4、我國(guó)干線電氣化鐵路采用何種制式?
25kV工頻(50Hz)單相交流制
5、電氣化鐵道從可靠性要求看是電力系統(tǒng)的幾級(jí)負(fù)荷?
一級(jí)負(fù)荷
6、電氣化鐵道從供電系統(tǒng)角度如何保證供電可靠性?
(1)牽引變電所采用兩回獨(dú)立進(jìn)線;(2)牽引變電所采用2臺(tái)主變壓器,固定備用;(3)分區(qū)所可以實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電。
7、交流牽引網(wǎng)有哪幾種供電方式?
(1)直接供電方式;(2)帶回流線的直接供電方式;(3)吸流變壓器供電方式;(4)自耦變壓器供電方式;(5)同軸電纜供電方式
8、高鐵牽引網(wǎng)采用何種供電方式?它有何好處?
答:全并聯(lián)AT供電方式。
牽引網(wǎng)阻抗低,輸送功率大,供電臂距離長(zhǎng),能有效降低對(duì)外界電磁干擾。
9、牽引網(wǎng)額定電壓是多少?正常工作范圍是多少?
25kV,20~27.5kV。
10、我國(guó)高鐵牽引變電所間距是多少?
50~60km。
11、我國(guó)高鐵牽引變電所進(jìn)線電壓等級(jí)是多少?
多為220kV,鄭西客專有2個(gè)所采用330kV。
12、我國(guó)高鐵主要采用哪種接線的牽引變壓器?
答:?jiǎn)蜗啵▎蜗嗳@組)接線和單相組合式V/X接線。
13、牽引變電所二次設(shè)備額定電壓為什么比牽引網(wǎng)額定電壓高10%?
答:變壓器二次側(cè)額定電壓是空載時(shí)的電壓,之所以高10%是為了保證在有負(fù)荷電流時(shí),抵消阻抗產(chǎn)生的電壓損失,使列車能獲得接近額定值的平均電壓。
14、變電所防雷設(shè)備有哪些?
答:避雷器,避雷針,抗雷圈
15、變電所如何補(bǔ)償機(jī)車的無(wú)功功率?
答:在牽引母線上安裝并聯(lián)補(bǔ)償電容器組。
16、并聯(lián)補(bǔ)償電容支路為何要串聯(lián)一定電感值的電抗器?
答:(1)抑制合閘沖擊;(2)防止諧波放大。
17、高鐵接觸懸掛有哪幾種型式?
答:(1)簡(jiǎn)單鏈型懸掛;(2)彈性鏈型懸掛;(3)復(fù)鏈型懸掛。
18、我國(guó)高鐵主要采用何種接觸網(wǎng)選掛型式?
答:彈性鏈型懸掛。
19、接觸線補(bǔ)償下錨的目的何在?
答:給接觸線施加恒定張力,自動(dòng)補(bǔ)償線索的熱脹冷縮,保持接觸線彈性均勻。
20、我國(guó)高鐵接觸線采用何種型號(hào)?張力施加多大?
答:CuMg150,27kN。
21、我國(guó)新建高速鐵路在車網(wǎng)電氣匹配方面出現(xiàn)了哪些新問(wèn)題?如何有效解決?
答:(1)車網(wǎng)高次諧波諧振;
(2)車網(wǎng)電壓振蕩、牽引封鎖。
改進(jìn)機(jī)車車輛的控制,改善其電氣負(fù)荷特性,地面采取適當(dāng)抑制措施。
22、目前有哪幾種自動(dòng)過(guò)分相技術(shù)。
答:(1)車載斷電自動(dòng)過(guò)分相;(2)柱上開(kāi)關(guān)自動(dòng)過(guò)分相;(3)地面自動(dòng)過(guò)分相。
23、采用動(dòng)車組不分閘地面自動(dòng)過(guò)分相對(duì)高鐵有什么好處?
答:縮小動(dòng)車組停電時(shí)間,減少牽引力損失,避免掉速,有利于高速行車。
24、新型選相真空開(kāi)關(guān)用在地面自動(dòng)過(guò)分相上有何優(yōu)點(diǎn)?
答:可以選相位分合閘,抑制牽引網(wǎng)暫態(tài)過(guò)電壓,減少動(dòng)車組電氣暫態(tài)沖擊。
25、我國(guó)電氣化鐵路如何運(yùn)營(yíng)管理?
答:鐵道部運(yùn)輸局設(shè)供電部,鐵路局設(shè)供電處,基層單位為供電段;調(diào)度中心設(shè)有電力調(diào)度。
第三篇:電氣化畢業(yè)論文
電氣化畢業(yè)論文
1、站場(chǎng)接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)
2、基于PLC控制的高速電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3、xxxx開(kāi)閉所的設(shè)計(jì)
4、PLC在機(jī)床控制中的應(yīng)用
5、接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障分析
6、基于PLC的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
7、接觸網(wǎng)設(shè)備損傷的檢測(cè)與處理
8、試論接觸網(wǎng)應(yīng)急事故搶修預(yù)案
9、淺析整體吊弦的安裝工藝及注意事項(xiàng)
10、試論牽引變電所檢修的相關(guān)問(wèn)題
11、調(diào)整電氣化鐵路接觸網(wǎng)懸掛方式的探討
12、淺析牽引變壓器的保護(hù)
13、PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘裝置的設(shè)計(jì)
14、電氣化鐵路饋線保護(hù)裝置的研究
15、淺析接觸網(wǎng)防雷及接地設(shè)備
16、淺析牽引變電所主變壓器的選擇依據(jù)及保護(hù)措施
17、分段絕緣器安裝及調(diào)節(jié)
18、透析接觸網(wǎng)腕臂計(jì)算中被忽略的因素
19、淺析接觸網(wǎng)硬點(diǎn)對(duì)高速電氣化鐵路的影響 20、高速電氣化鐵路施工技術(shù)研究
21、電分相技術(shù)在高速電氣化鐵路中的應(yīng)用要點(diǎn)分析
22、高速電氣化鐵道無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的改進(jìn)措施
23、電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)研究
24、xxxx牽引變電所設(shè)計(jì)
25、電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)接地技術(shù)的研究
26、基于PLC的車床數(shù)字化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
27、高速鐵路接觸線張力優(yōu)化方案的研究
28、PLC在變電所備用電源的應(yīng)用
設(shè)計(jì)及論文題目也可自選,必須報(bào)指導(dǎo)教師審核。
第四篇:電氣化安全
電氣化安全 單選 B 1.擺脫電流:觸電后能自主擺脫電源而無(wú)病理性的最大電流,成人為(10)mA,也是人體的安全電流。D 2.電氣化鐵路區(qū)段車站風(fēng)雨棚、跨線橋、隧道等構(gòu)建物應(yīng)安裝牢固,狀態(tài)良好,不得脫落。距牽引供電設(shè)備(2)m范圍內(nèi)不得出現(xiàn)漏水、懸掛冰凌等現(xiàn)象
3.當(dāng)跨步電壓達(dá)到(40)V以上時(shí),將使人有觸電危險(xiǎn)。
4.電氣化鐵路相關(guān)作業(yè)人員每(每年)至少進(jìn)行一次安全考試,考試合格后,方準(zhǔn)參加作業(yè)
5.電氣化鐵路區(qū)段,具有升降、伸縮、移動(dòng)平臺(tái)等功能的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工、裝卸等作業(yè)時(shí),作業(yè)范圍與牽引供電設(shè)備高壓帶電部分須保持(2)m以上的距離,與回流線、架空地線、保護(hù)線保持(1)m以上距離,距離不足時(shí),牽引供電設(shè)備須停電。
6.電氣化鐵路區(qū)段車站風(fēng)雨棚、跨線橋、隧道等構(gòu)建物應(yīng)安裝牢固,狀態(tài)良好,不得脫落。距牽引供電設(shè)備(2)m范圍內(nèi)不得出現(xiàn)漏水、懸掛冰凌等現(xiàn)象。
7.斷開(kāi)、更換鋼軌、拆換接頭夾板或調(diào)整軌縫前應(yīng)在鋼軌兩端軌節(jié)間縱向位置,安設(shè)一條截面不少于(70)mm2的銅連接線,連接可靠方可開(kāi)始作業(yè)。
8.大型養(yǎng)路及施工機(jī)械作業(yè),如施工機(jī)械不超出機(jī)車車輛上部限界,且作業(yè)人員及所持機(jī)具與接觸網(wǎng)帶電部分保持(2)m以上距離時(shí),接觸網(wǎng)可不停電。9.電氣化區(qū)段道口限界門與線路鋼軌頭部外側(cè)的距離,不得少于(12)m。
10.電氣化鐵路區(qū)段各單位作業(yè)人員必須經(jīng)過(guò)電氣化安全措施的專門學(xué)習(xí)培訓(xùn)和考試,考試合格后“(90)分為合格”,方準(zhǔn)在電氣化區(qū)段作業(yè)
11.電氣化區(qū)段道口必須在線路兩邊公路來(lái)車方向安裝道口限界門,限界門的通過(guò)高度為(4.5)m。
12.電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱外側(cè)(2)m、非電氣化鐵路信號(hào)機(jī)立柱外側(cè)(1)m范圍稱為營(yíng)業(yè)線設(shè)備安全限界。
13.電氣化鐵路區(qū)段,附掛在跨線橋、渠上的管路,以及通訊、照明等線纜,須設(shè)(專門)固定設(shè)施,且安裝可靠,不得脫落。
14.電氣化區(qū)段大型養(yǎng)路及施工機(jī)械作業(yè)時(shí),必須在(天窗點(diǎn)內(nèi))進(jìn)行,并有供電設(shè)備管理單位配合
15.電氣化區(qū)段接觸網(wǎng)未辦理好停電接地手續(xù)和做好(防護(hù))措施前,禁止任何人員攀登到機(jī)車、動(dòng)車及各種車輛頂部或車輛裝載的貨物上進(jìn)行任何作業(yè)。
16.電氣化鐵路上的施工和作業(yè),均須按(帶電)要求辦理各項(xiàng)手續(xù)。17.電氣化區(qū)段因施工需要拆開(kāi)接地線時(shí),必須經(jīng)供電設(shè)備管理單位同意后,由供電專業(yè)人員或經(jīng)專門培訓(xùn)持證的人員擔(dān)任拆裝工作,拆除接地線時(shí),應(yīng)接好(臨時(shí)接地線)F 18.反應(yīng)電流:指通過(guò)人體能引起肌肉不自覺(jué)收縮的最小電流。通用值為(0.5)mA。
19.非電氣化區(qū)段調(diào)入電氣化區(qū)段的人員必須進(jìn)行(安全)培訓(xùn),并經(jīng)考試合格后方準(zhǔn)上崗。G 20.各單位在電氣化區(qū)段作業(yè)前,必須進(jìn)行(安全預(yù)想)。
21.工務(wù)、電務(wù)等部門使用的臨時(shí)回流連接線須用截面積不小于(70)mm2的軟銅線做成,不得出現(xiàn)斷股、散股,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)立即停用或報(bào)廢。H 22.焊縫兩側(cè)(400)mm范圍內(nèi)不得進(jìn)行鉆孔或安裝其它裝置。
J 23.絕緣工具在每次使用前,必須(仔細(xì)檢查有無(wú)損壞、用清潔干燥的抹布擦拭有效絕緣部分、加注機(jī)油)符合要求。
24.接觸網(wǎng)標(biāo)稱電壓值為(25)kV,最高工作電壓為27.5 kV,短時(shí)(5 min)最高工作電壓為29 kV,最低工作電壓為19 kV。
25.接觸線距鋼軌頂面的高度不超過(guò)(6500)mm;在區(qū)間和中間站,不小于5 700 mm(舊線改造不小于5 330 mm)。
26.接觸網(wǎng)帶電部分至固定接地物的距離,不小于300 mm;至機(jī)車車輛或裝載貨物的距離,不小于(350)mm。
27.距牽引供電設(shè)備支柱及牽引供電設(shè)備帶電部分(5)m范圍以內(nèi)具備接入綜合接地條件的金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)納入綜合接地系統(tǒng);不能接入綜合接地系統(tǒng)的金屬結(jié)構(gòu)須裝設(shè)接地裝置,接地電阻一般不大于10Ω。28.距牽引供電設(shè)備帶電部分不足(4)m的燃著物體,使用水或滅火器滅火時(shí),牽引供電設(shè)備必須停電。
29.距牽引供電設(shè)備帶電部分超過(guò)(2)m的燃著物體,使用沙土滅火時(shí),牽引供電設(shè)備可不停電,但須保持滅火機(jī)具及沙土等與帶電部分的距離在(2)m以上。
30.間接帶電作業(yè)使用的各種絕緣工具,必須有產(chǎn)品合格證,且其材質(zhì)的電氣強(qiáng)度不得小于(3kV/cm)。
31.接觸網(wǎng)斷線時(shí),在牽引供電設(shè)備檢修人員未采取措施前,任何人員均應(yīng)與已斷線索保持(10)m以上的距離。R 32.任何人員及所攜帶的物件、作業(yè)工器具與牽引供電設(shè)備高壓帶電部分必須保持(2m)以上的距離。
33.人體觸電方式有以下幾種:(直接接觸觸電、間接接觸觸電、跨步電壓觸電、雷電)S 34.所有進(jìn)入電氣化區(qū)段作業(yè)的人員必須按規(guī)定佩戴(勞動(dòng)防護(hù)用品)。T 35.探頭上線使用不得超過(guò)(6)個(gè)月,備用探頭庫(kù)存不得超過(guò)8個(gè)月。
36.探傷作業(yè)應(yīng)遵循(接頭(焊縫)站、小腰慢、大腰勻速探)的要領(lǐng),同時(shí)對(duì)道岔、焊縫進(jìn)行手工檢查
37.通過(guò)道口車輛上部或其貨物裝載高度(從地面算起)超過(guò)(2)m通過(guò)平交道口時(shí),車輛上部及裝載貨物上嚴(yán)禁坐人
38.通過(guò)電氣化道口車輛限界及貨物裝載高度(從地面算起)不得超過(guò)(4.5)m,超過(guò)時(shí),應(yīng)繞行立交道口或進(jìn)行貨物倒裝。W 39.為保證人身安全,除牽引供電專業(yè)人員按規(guī)定作業(yè)外,任何人員及所攜帶的物件、作業(yè)工器具等須與牽引供電設(shè)備高壓帶電部分保持(2)m以上的距離,與回流線、架空地線、保護(hù)線保持(1)m以上距離,距離不足時(shí),牽引供電設(shè)備須停電。X 40.新焊焊縫探傷在推瘤和打磨以后進(jìn)行,焊縫處溫度應(yīng)冷卻至(40)℃以下或自然軌溫,探測(cè)面不應(yīng)有焊渣、焊瘤或嚴(yán)重銹蝕等。41.新建電氣化鐵路在牽引供電設(shè)備送電前(15)天,建設(shè)單位應(yīng)將送電日期通告鐵路沿線路內(nèi)外各有關(guān)單位。
42.行人持有長(zhǎng)大、飄動(dòng)等物件通過(guò)道口時(shí),不得高舉揮動(dòng),應(yīng)與牽引供電設(shè)備帶電部分保持(2)m以上距離。Y 43.有關(guān)單位要制定絕緣工具的專門保管制度和(防潮)措施,并按要求定期進(jìn)行試驗(yàn)。Z 44.在電氣化鐵路線路上作業(yè)的起道或撥道量超出有關(guān)規(guī)定時(shí),必須先通知(接觸網(wǎng)工區(qū))予以配合。
45.在電氣化鐵路區(qū)段,線、橋工區(qū)應(yīng)備(2~4)套絕緣靴、絕緣手套、絕緣墊等,妥善保管,并定期由供電部門進(jìn)行絕緣耐壓性能試驗(yàn)。
46.在電氣化鐵路區(qū)段,線、橋工區(qū)應(yīng)備(2~4)套絕緣靴、絕緣手套、絕緣墊等,妥善保管,并定期由(供電)部門進(jìn)行絕緣耐壓性能試驗(yàn)。47.在電氣化區(qū)段上,如需在同一地點(diǎn)將兩股鋼軌或魚(yú)尾板同時(shí)拆下時(shí),必須對(duì)該供電區(qū)段實(shí)行(線路封閉),不準(zhǔn)電力機(jī)車、動(dòng)車組行駛。48.致命電流:引起心室顫動(dòng)而危及生命的最小電流,成人一般為(50)mA。
49.在干燥的情況下,安全電壓為(36)V。
50.在隧道或潮濕場(chǎng)所,人體皮膚受潮,同時(shí)電器設(shè)備的金屬外殼和能導(dǎo)電的構(gòu)造物表面結(jié)露,規(guī)定安全電壓為(12)V。判斷題 D 1.電氣化區(qū)段,探傷作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁撐傘作業(yè)。(對(duì))
2.電力線路、光電纜、管路等跨越電氣化鐵路施工時(shí),須在接觸網(wǎng)停電并做好安全防護(hù)措施后進(jìn)行。(對(duì))
3.電氣化鐵路區(qū)段聲屏障、風(fēng)屏障、柵欄等金屬體結(jié)構(gòu)部分應(yīng)可靠接地。(對(duì))
43《電氣化鐵路有關(guān)人員電氣安全規(guī)則》(鐵運(yùn)〔2013〕60號(hào)),自2013年4月1日起施行。(對(duì))
5.電氣化鐵路區(qū)段房建、通信、信號(hào)、電力、給水、信息、照明、廣播、防災(zāi)、視頻、紅外、安全監(jiān)控等各種室外設(shè)備金屬箱體、外殼等均應(yīng)安裝牢固,除專業(yè)特殊規(guī)定外應(yīng)可靠接地。(對(duì))
6.電化區(qū)段使用發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、攪拌機(jī)等機(jī)電設(shè)備時(shí),在可能帶電部位,應(yīng)有“高壓危險(xiǎn)”“禁止攀登”的明顯標(biāo)志和防護(hù)措施。(對(duì))7.電氣化鐵路各單位要根據(jù)《技規(guī)》、《行規(guī)》和《電氣化鐵路有關(guān)人員電氣安全規(guī)則》、《接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程》、《牽引變電所安全工作規(guī)程》等安全規(guī)章的要求,結(jié)合本單位的具體情況,制定保證人身安全和作業(yè)安全的細(xì)化措施,以及事故處理應(yīng)急預(yù)案等。(對(duì))
8.對(duì)非電氣化區(qū)段的有關(guān)人員進(jìn)入電氣化區(qū)段進(jìn)行搶險(xiǎn)、救災(zāi)或處理應(yīng)急突發(fā)事件時(shí),有關(guān)單位、部門的負(fù)責(zé)人應(yīng)向作業(yè)人員傳達(dá)電氣化區(qū)段安全注意事項(xiàng),并設(shè)專人防護(hù)監(jiān)護(hù)。(對(duì))G 9.鋼軌探傷人員應(yīng)熟練掌握鋼軌類型尺寸、(傷損標(biāo)準(zhǔn))、傷損鋼軌分類及缺陷分布規(guī)律等基礎(chǔ)知識(shí),了解本車間或工區(qū)設(shè)備狀況、鋼軌傷損情況。(錯(cuò))
10.工務(wù)作業(yè)需拆開(kāi)接觸網(wǎng)接地線、吸上線,電務(wù)扼流變鋼軌引線等設(shè)備時(shí),應(yīng)由專業(yè)設(shè)備管理單位按設(shè)備分界進(jìn)行作業(yè),并及時(shí)恢復(fù)。(對(duì))H 11.換軌如需拆開(kāi)回流線時(shí),必須有電務(wù)人員在場(chǎng)配合并負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)。(錯(cuò))J 12.機(jī)車、動(dòng)車及各種車輛上方的接觸網(wǎng)設(shè)備未停電并辦理安全防護(hù)措施前,禁止任何人員攀登到車頂或車輛裝載的貨物上。(對(duì))13.禁止人員直接或間接地(通過(guò)任何物件,如棒條、導(dǎo)線、水流等)與接觸網(wǎng)的各導(dǎo)線及其相連部件接觸。(對(duì)
14.靜態(tài)檢查建筑接近限界時(shí),接觸網(wǎng)必須停電。(對(duì))
15.禁止在接觸網(wǎng)支柱上搭掛衣物、攀登支柱或在支柱旁休息。(對(duì))K 16.跨越電氣化鐵路的各種建(構(gòu))筑物與帶電部分最小距離,不小于500 mm。(對(duì))L 17.勞務(wù)工擔(dān)任防護(hù)工作前必須經(jīng)過(guò)正式職工的安全培訓(xùn)。(錯(cuò))18.雷雨天氣施工,必須離開(kāi)接觸網(wǎng)的支柱、接地線等帶電設(shè)備。(對(duì))
Q 19.牽引供電設(shè)備故障時(shí),與牽引供電設(shè)備相連接的支柱、接地引下線、綜合接地線等可能出現(xiàn)高電壓,未采取安全措施前,禁止與其接觸,并保持安全距離。(對(duì))
20.牽引供電設(shè)備支柱及各部接地線損壞,回流吸上線與鋼軌或扼流變連接脫落時(shí),禁止非專業(yè)人員與之接觸。(對(duì))
20.取放工具、抬運(yùn)鋼軌、轍叉及金屬料具,不得搭接兩股鋼軌及絕緣接頭、引入線及軌距桿。(對(duì))S 21.雙線電氣化鐵路實(shí)行V形天窗作業(yè)時(shí),為確保人身安全,應(yīng)在設(shè)備、機(jī)具、照明、作業(yè)組織等方面采取相應(yīng)措施。(對(duì))
22.使用完畢更換下的探頭必須將聯(lián)接線與探頭剪斷,防止存放過(guò)程中復(fù)用。(對(duì))
23.施工結(jié)束如接地線需連接時(shí),由供電部門負(fù)責(zé)完成,可焊接在鋼軌上。(錯(cuò))
24.雙線電氣化區(qū)段發(fā)生斷桿、斷線,影響鄰線列車運(yùn)行時(shí),應(yīng)攔停鄰線列車。(對(duì))
25.所有進(jìn)入電氣化區(qū)段作業(yè)的人員必須按規(guī)定佩戴勞動(dòng)防護(hù)用品。(對(duì))
26.施工維修作業(yè)要嚴(yán)格按照規(guī)定設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)施工安全防護(hù),防護(hù)人員要切實(shí)履行防護(hù)職責(zé),認(rèn)真做好安全防護(hù)工作。(對(duì))T 27.探傷儀上道進(jìn)行探傷檢測(cè)前,要打開(kāi)所有報(bào)警裝置,并調(diào)節(jié)好供水系統(tǒng),對(duì)儀器各探頭及聯(lián)接線進(jìn)行外觀檢查。(錯(cuò))
28.探傷作業(yè)中每逢公里標(biāo)時(shí),要對(duì)探傷儀進(jìn)行里程校對(duì)。(對(duì))29.探傷儀檢測(cè)所經(jīng)過(guò)的道岔,必須對(duì)道岔直向、側(cè)向所有部分及道岔間渡線進(jìn)行往、返探傷檢查。(對(duì))Y 30.嚴(yán)禁向接觸網(wǎng)上拋掛繩索等物體。(對(duì))
31.嚴(yán)禁向接觸網(wǎng)上拋掛繩索等物體,發(fā)現(xiàn)牽引供電設(shè)備斷線及部件損壞,或發(fā)現(xiàn)牽引供電設(shè)備上掛有線頭、繩索、塑料布、樹(shù)枝或脫落搭接等異物時(shí),任何人員均不準(zhǔn)與其接觸。(對(duì))32.與軌道電路的絕緣裝置。(錯(cuò))Z 33.正線廠焊焊縫每年檢測(cè)2遍(1遍全斷面探測(cè)、1遍軌底部位探測(cè));站線廠焊焊縫每年進(jìn)行2遍全斷面檢測(cè)。(錯(cuò))
34.站內(nèi)和行人較多的地段,牽引供電設(shè)備支柱在距軌面3.5m高處均要設(shè)白底黑字“高壓危險(xiǎn)”并有紅色閃電符號(hào)的警示標(biāo)志。(錯(cuò))35.在電力線路附近,不要安裝收音機(jī)、電視機(jī)的天線;不放風(fēng)箏、打鳥(niǎo);更不能向電線、瓷瓶和變壓器上扔?xùn)|西等。在帶電設(shè)備周圍嚴(yán)禁使用鋼板尺、鋼卷尺進(jìn)行測(cè)量工作。(對(duì))
36.在電氣化區(qū)段上,如需在同一地點(diǎn)將兩股鋼軌同時(shí)拆下時(shí),必須對(duì)該供電區(qū)段實(shí)行停電。(對(duì))40更換整組道岔,必須先通知供電部門采取安全措施后,方準(zhǔn)作業(yè)。(對(duì))
37.在電氣化區(qū)段通過(guò)或使用各種車輛、機(jī)具設(shè)備不得超過(guò)建筑接近限界。(錯(cuò))
38.在自動(dòng)閉塞的電氣化區(qū)段上更換鋼軌時(shí),應(yīng)有電務(wù)人員在場(chǎng)配合。(對(duì))
39.在自動(dòng)閉塞的電氣化區(qū)段上更換鋼軌時(shí),拆裝回流線的工作,由施工負(fù)責(zé)人指定的經(jīng)考試合格的工務(wù)部門人員完成。(錯(cuò))
40.在自動(dòng)閉塞的電氣化區(qū)段上站內(nèi)更換鋼軌或夾板時(shí),其鋼軌導(dǎo)線的連接方法,必須考慮軌道電路和車站作業(yè)的要求。(對(duì))
41.在自動(dòng)閉塞和有軌道電路區(qū)段施工時(shí),單軌小車、吊軌小車手柄及撬棍等,均應(yīng)安裝絕緣套管。
42.在非自動(dòng)閉塞的電氣化區(qū)段上嚴(yán)禁在同一地點(diǎn)將兩股鋼軌同時(shí)拆下。(對(duì))43.在電氣化鐵路區(qū)段,工務(wù)作業(yè)需拆開(kāi)接觸網(wǎng)接地線、吸上線,電務(wù)扼流變壓器鋼軌引線等設(shè)備時(shí),設(shè)好防護(hù)可直接作業(yè)。(錯(cuò))44.在雷雨天氣巡視設(shè)備時(shí),不準(zhǔn)靠近避雷針、避雷器。雨天作業(yè)時(shí),必須遠(yuǎn)離接觸網(wǎng)支柱、接地線、回流線等設(shè)備。(對(duì))
45.在自動(dòng)閉塞和有軌道電路區(qū)段,禁止使用非絕緣的道尺以及車軸為非絕緣的各種平車。(對(duì))
46.在電氣化區(qū)段施工作業(yè)時(shí),必須制定三級(jí)安全卡控措施;需接觸網(wǎng)停電時(shí),必須由供電設(shè)備管理62單位按程序辦理停電手續(xù),裝設(shè)可靠的臨時(shí)接地線,并設(shè)專人防護(hù)監(jiān)護(hù),必須明確防護(hù)監(jiān)護(hù)的對(duì)象、范圍和安全注意事項(xiàng)。(對(duì))
47.在距牽引供電設(shè)備帶電部分不足3m的建筑物作業(yè)時(shí),接觸網(wǎng)必須停電。(錯(cuò))
48.在自動(dòng)閉塞和有軌道電路區(qū)段施工時(shí),養(yǎng)路機(jī)具、輕型車輛、軌道檢查小車、道尺等,可不與有軌道電路的絕緣裝置。(錯(cuò))49.在帶電接觸網(wǎng)下進(jìn)行事故應(yīng)急救援、搶險(xiǎn)處理時(shí),在供電部門未采取安全可靠的防護(hù)措施前,任何單位或個(gè)人不得擅自組織處理。(對(duì))綜合題
1.鋼軌探傷人員攜帶儀器乘坐客車時(shí),探傷儀所需酒精或機(jī)油不超過(guò)(10)kg、油漆不超過(guò)(1)kg,必須(包裝密封)方可隨車攜帶。乘坐旅客列車時(shí),必須隨管內(nèi)旅客列車攜帶,并放在列車(尾部),保證安全,不得影響車內(nèi)秩序和(作業(yè))。
2.發(fā)現(xiàn)牽引供電設(shè)備(斷線)及其部件損壞,或發(fā)現(xiàn)牽引供電設(shè)備上掛有(線頭)、繩索、塑料布或脫落搭接等異物,均不得與之(接觸),應(yīng)立即通知(附近車站)。在牽引供電設(shè)備檢修人員到達(dá)未采取措施以前,任何人員均應(yīng)距已斷線索或異物處所(10)m以外。3.在距牽引供電設(shè)備高壓帶電部分(2)m以外,與回流線、架空地線、保護(hù)線(1)m以外,(臨近)鐵路營(yíng)業(yè)線作業(yè)時(shí),牽引供電設(shè)備可(不停電),但須按照鐵路營(yíng)業(yè)線(施工安全)管理有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
4.各單位在電氣化區(qū)段作業(yè)前,必須進(jìn)行安全(預(yù)想);使用絕緣護(hù)品和絕緣工具前,必須進(jìn)行(雙人)互檢,確認(rèn)狀態(tài)良好;施工作業(yè)時(shí),必須制定三級(jí)安全(卡控)措施;需接觸網(wǎng)停電時(shí),必須由供電設(shè)備管理單位按程序辦理(停電)手續(xù),裝設(shè)可靠的臨時(shí)接地線,并設(shè)(專人)防護(hù)監(jiān)護(hù),必須明確防護(hù)監(jiān)護(hù)的對(duì)象、范圍和安全注意事項(xiàng)。
第五篇:電氣化鐵道供電
遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1緒論
1.1概述
電能是現(xiàn)代工業(yè)的動(dòng)力心臟,供電的可靠性和電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到企業(yè)的切身利益。為了提高供電可靠性和電能質(zhì)量,現(xiàn)在電力系統(tǒng)中普遍采用了遠(yuǎn)動(dòng)裝置,用于集中監(jiān)視和控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。運(yùn)動(dòng)裝置的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)不同階段。
在早期,調(diào)度中心沒(méi)有辦法及時(shí)地了解和監(jiān)視各廠站設(shè)備的運(yùn)行情況,更談不上對(duì)各廠站的設(shè)備進(jìn)行直接控制。各站供電系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行情況,各條線路的電流、電壓、功率等情況調(diào)度中心都不能及時(shí)掌握,調(diào)度員和各個(gè)變電站的聯(lián)系主要是電話,每天由各變電站值班人員定時(shí)用電話向調(diào)度員報(bào)告本站的電流、電壓、功率等數(shù)據(jù),調(diào)度員需要根據(jù)情況匯總、分析,花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能掌握全廠供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的有限信息。由于電力系統(tǒng)是實(shí)時(shí)變化的,就這些信息來(lái)說(shuō)已經(jīng)屬于“歷史”的了。調(diào)度員只能根據(jù)事前通過(guò)大量人工計(jì)算得到的各種系統(tǒng)運(yùn)行方式,結(jié)合這些有限的“歷史”性信息,加上個(gè)人的經(jīng)驗(yàn),選擇某種運(yùn)行方式,再用電話通知各個(gè)變電站值班人員進(jìn)行調(diào)整控制。一旦發(fā)生事故,也不能及時(shí)了解事故現(xiàn)場(chǎng)情況,及時(shí)進(jìn)行事故處理,需要較長(zhǎng)的時(shí)間,才能恢復(fù)正常運(yùn)行。顯然,這種落后的“遠(yuǎn)動(dòng)”方式直接影響供電企業(yè)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
第二個(gè)發(fā)展階段是遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的采用。安裝于各個(gè)變電站的遠(yuǎn)動(dòng)裝置,采集各車間的負(fù)荷情況,各線路電流,電壓,功率等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),以及各開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài),然后通過(guò)控制電纜傳給調(diào)度中心并直接顯示在調(diào)度臺(tái)的儀表和模擬屏上。調(diào)度員可以隨時(shí)看到這些運(yùn)行參數(shù)和全系統(tǒng)運(yùn)行方式,還可以立刻“看到”開(kāi)關(guān)等設(shè)備的事故跳閘(模擬屏上相應(yīng)的圖形閃光)。調(diào)度中心可以有效地對(duì)全廠供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。調(diào)度員還可以在調(diào)度中心直接對(duì)某些開(kāi)關(guān)進(jìn)行投入和切除的操作。這種布線邏輯式的遠(yuǎn)動(dòng)裝置的采用,使電力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)最基本的遙測(cè)、遙信、遙控的功能。
第三個(gè)發(fā)展階段是電子計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用?,F(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大,對(duì)電能質(zhì)量及供電可靠性的要求越來(lái)越高,人們對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也越來(lái)越重視。全面解決這些問(wèn)題,就需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的分析和計(jì)算。監(jiān)控系統(tǒng)需要裝備類似人的“大腦”的設(shè)備,這就是電子計(jì)算機(jī)。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)基本原理
2.1 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的功能
遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是指對(duì)廣闊地區(qū)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視和控制的系統(tǒng),他包括對(duì)必需的過(guò)程信息的采集、處理、傳輸和顯示、執(zhí)行等全部的設(shè)備與功能.構(gòu)成遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)備包括廠站端遠(yuǎn)動(dòng)裝置,調(diào)度端遠(yuǎn)動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)信道.遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。
在電力系統(tǒng)中,遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)發(fā)展也最為成熟。作為電力行業(yè)的專用自動(dòng)化系統(tǒng),遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有著信息完整、提高效率、正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢(shì),現(xiàn)已經(jīng)成為電力調(diào)度不可缺少的工具。它對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益,減輕調(diào)度員的負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化,提高調(diào)度的效率和水平中方面有著不可替代的作用。
遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在鐵道電氣化遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)上的應(yīng)用較早,在保證電氣化鐵路的安全可靠供電,提高鐵路運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度管理水平起到了很大的作用。在鐵道電氣化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中,隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,不同時(shí)期有不同的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品,同時(shí)我國(guó)也從國(guó)外引進(jìn)了大量的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品與設(shè)備,這些都帶動(dòng)了鐵道電氣化遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)向更高的目標(biāo)發(fā)展。
在遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中,主要的執(zhí)行裝置是RTU(Remote Terminal Unit),RTU是一種遠(yuǎn)端測(cè)控單元裝置,負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。與常用的可編程控制器PLC相比,RTU通常要具有優(yōu)良的通訊能力和更大的存儲(chǔ)容量,適用于更惡劣的溫度和濕度環(huán)境,但是在運(yùn)算和編程能力上比較差。由于RTU對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,使得RTU產(chǎn)品在遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用。
隨著微機(jī)綜合保護(hù)裝置的越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,越來(lái)越多的微機(jī)綜合保護(hù)裝置應(yīng)用到了遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中,微機(jī)綜合保護(hù)裝置是用于測(cè)量、控制、保護(hù)、通訊一體化的一種經(jīng)濟(jì)型保護(hù);針對(duì)配網(wǎng)終端高壓配電室量身定做,以三段式無(wú)方向電流保護(hù)為核心,配備電網(wǎng)參數(shù)的監(jiān)視及采集功能,可省掉傳統(tǒng)的電流表、電壓表、功率表、頻率表、電度表等,并可通過(guò)通訊口將測(cè)量數(shù)據(jù)及保護(hù)信息遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)主機(jī),方便的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配置基本模式 1.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置
主站與子站之間通過(guò)專用的傳輸鏈路相連接的一種配置 2.多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置
控制中心或主站,通過(guò)各自的傳輸鏈路相連接的一種配置.3.多點(diǎn)星型配置
控制中心或主站與多個(gè)子站之間相連接的一種配置 4.多點(diǎn)共線配置
控制中心或主站通過(guò)一公共鏈路與多個(gè)子站相連接的一種配置 5.多點(diǎn)環(huán)形配置
所有站之間的通信鏈路形成環(huán)路,控制中心或主站可以通過(guò)兩條不同的路徑于每一子站通信.分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)“四遙”一般集保護(hù)、測(cè)量、控制于一體,有完善的SCADA功能,其結(jié)構(gòu)如圖1所示:
圖1 分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
本系統(tǒng)中由測(cè)控裝置、線路保護(hù)裝置、變壓器保護(hù)裝置采集站內(nèi)信息, 通過(guò)LON網(wǎng)送往前置機(jī), 前置機(jī)分別通過(guò)高速局域網(wǎng)和RS-232送往操作員站和調(diào)度中心,同時(shí)前置機(jī)又可接收操作員站和調(diào)度中心下發(fā)的控制命令和對(duì)時(shí)命令。
由此可見(jiàn),該系統(tǒng)是通過(guò)前置機(jī)與調(diào)度中心進(jìn)行直接聯(lián)系的,該前置機(jī)采用AMX實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(Real Time Operating System),它可以調(diào)度一切可利用的資源完成實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制任務(wù),提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用效率,滿足對(duì)時(shí)間的限制和要求。其遠(yuǎn)動(dòng)上行和遠(yuǎn)動(dòng)下行任務(wù)軟件流程圖如圖2、3所示。
圖2 運(yùn)行上行任務(wù)軟件流程圖
圖3 遠(yuǎn)動(dòng)下行任務(wù)流程圖
隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行水平和管理水平的提高,越來(lái)越多的新建變電站和老站需要上微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以達(dá)到無(wú)人值守的目的,遠(yuǎn)動(dòng)在系統(tǒng)中的重要性越來(lái)越突出。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展和在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)將向著高速率、大容量的方向發(fā)展,工業(yè)電視監(jiān)視技術(shù)和遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的結(jié)合,將使傳統(tǒng)的“四遙”變?yōu)榘ā斑b視”在內(nèi)的“五遙”更好地為電力生產(chǎn)和管理服務(wù)。為了保證整個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性,在遠(yuǎn)方站和主站端分別采用不停電電源,以及主站端采用雙機(jī)備用切換系統(tǒng)。為保證信息傳輸?shù)目煽啃裕璨捎秒p通道備用。為適應(yīng)電力系統(tǒng)調(diào)度管理中采用分層控制的方式,遠(yuǎn)動(dòng)信息網(wǎng)也采用分層式結(jié)構(gòu),以保證有效地傳輸信息,減少設(shè)備和通道投資。
2.2 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成
微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)由三大部分組成:調(diào)度所的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備,為調(diào)度端設(shè)備,或稱主站設(shè)備;變電所端的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備RTU(即遠(yuǎn)方終端設(shè)備),為執(zhí)行端設(shè)備,或稱子站信道,主要是調(diào)制解調(diào)器等傳輸系統(tǒng)。
圖1.1 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)原理框圖
圖 4 給出了遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)原理框圖。
1、調(diào)度端
調(diào)度端能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)最主要的人-機(jī)界面部分的主要調(diào)度操作,調(diào)度端接收RTU送來(lái)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)動(dòng)信息,經(jīng)過(guò)譯碼后還原處被測(cè)量的實(shí)際大小值和被監(jiān)控對(duì)象的實(shí)際狀態(tài),顯示在調(diào)度室的CRT上和調(diào)度模擬屏上,也可以按要求進(jìn)行打印輸出。另外調(diào)度員通過(guò)鍵盤或鼠標(biāo)操作,可以輸入遙控和遙調(diào)命令,調(diào)度端按規(guī)約組裝出遙控信息字和遙調(diào)信息字向RTU傳送。根據(jù)調(diào)度端的設(shè)備配置,可分為單機(jī)調(diào)度端、多機(jī)調(diào)度端、雙機(jī)備用調(diào)度端和網(wǎng)絡(luò)調(diào)度端。
2、執(zhí)行端
執(zhí)行端是位于遠(yuǎn)距離調(diào)度端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制的裝置。它接收和處理現(xiàn)場(chǎng)信息經(jīng)轉(zhuǎn)換后送來(lái)的模擬量、脈沖量和開(kāi)關(guān)量,并將上述信息經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的各種數(shù)字信息按規(guī)約編碼成遙測(cè)信息字和遙信信息字,向調(diào)度端傳送。RTU還可以接受調(diào)度端送來(lái)的遙控信息字合遙調(diào)信息字,經(jīng)譯碼后還原處遙控對(duì)象為每一空置執(zhí)行機(jī)構(gòu)回路提供繼電器的1-2對(duì)常開(kāi)或常閉節(jié)點(diǎn);為每一調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)回路提供繼電器的1-2對(duì)常閉節(jié)點(diǎn);為每一調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)回路輸出控制信號(hào),輸出信號(hào)為可調(diào)直流電壓、可調(diào)脈沖或可調(diào)脈沖寬度有三種形式中的任一種。隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在RTU中采用多CPU的分布式處理技術(shù),使各功能模塊化,有利于提高RTU的各項(xiàng)性能指標(biāo)。
3、通信信道 在計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中用于傳送遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的通信信道稱之遠(yuǎn)動(dòng)信道。遠(yuǎn)動(dòng)信道的質(zhì)量是確保計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可靠 運(yùn)行的重要前提,計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)度端與各遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU通常構(gòu)成1:N的集散監(jiān)控與調(diào)度,通信信道則擔(dān)負(fù)調(diào)度端與各遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU間數(shù)據(jù)傳送的重任。在一個(gè)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中,調(diào)度端和各遠(yuǎn)動(dòng)終端的質(zhì)量再好,如果信道不過(guò)關(guān),這樣的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)則毫無(wú)用處。
在調(diào)度所的控制端要將遙控、遙調(diào)命令送到被控端去執(zhí)行,遙控或遙調(diào)命令經(jīng)編碼編成數(shù)字信號(hào)。在遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中傳送的信號(hào),在傳輸過(guò)程中會(huì)受到各種干擾,可能使信號(hào)發(fā)生差錯(cuò)。為提高傳輸?shù)目煽啃?,?duì)遙控、遙調(diào)的數(shù)字信息要進(jìn)行抗干擾編碼,以減小由于干擾而引起的差錯(cuò)。由于數(shù)字脈沖信號(hào)一般不適宜直接傳輸,例如利用電話線路作為信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ罆r(shí),線路的電感、電容會(huì)使脈沖信號(hào)產(chǎn)生很大的衰減和變形,所以要用通信設(shè)備部分的調(diào)制器把數(shù)字脈沖信號(hào)變成適合于傳輸?shù)男盘?hào),如變成正弦信號(hào)傳輸。這樣,控制端就把經(jīng)過(guò)調(diào)制后的遙控、遙調(diào)信號(hào)發(fā)送出去,送到被控端接收。接收端首先用通信設(shè)備中的解調(diào)器正弦信號(hào)還原成原來(lái)的數(shù)字信號(hào),再經(jīng)抗干擾譯碼進(jìn)行檢錯(cuò),檢查信號(hào)在傳輸過(guò)程中是否因干擾的影響而發(fā)生錯(cuò)碼。檢查出錯(cuò)誤的碼組就拒絕執(zhí)行,正確時(shí)則遙控、遙調(diào)譯碼后分別執(zhí)行。
四遙功能即遙信(YX), 遙測(cè)(YC), 遙控(YK)和遙調(diào)(YT)的概念 四遙功能:
四遙功能即遙信(YX), 遙測(cè)(YC), 遙控(YK)和遙調(diào)(YT).遙信:要求采用無(wú)源接點(diǎn)方式,即某一路遙信量的輸入應(yīng)是一對(duì)繼電器的觸點(diǎn),或者是閉合,或者是斷開(kāi)。通過(guò)遙信端子板將繼電器觸點(diǎn)的閉合或斷開(kāi)轉(zhuǎn)換成為低電平或高電平信號(hào)送入RTU 的YX 模塊。遙信功能通常用于測(cè)量下列信號(hào),開(kāi)關(guān)的位置信號(hào)、變壓器內(nèi)部故障綜合信號(hào)、保護(hù)裝置的動(dòng)作信號(hào)、通信設(shè)備運(yùn)行狀況信號(hào)、調(diào)壓變壓器抽頭位置信號(hào)。自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)和其它可提供繼電器方式輸出的信號(hào);事故總信號(hào)及裝置主電源停電信號(hào)等。
遙測(cè)是指用遠(yuǎn)程通信技術(shù)傳送被測(cè)量的測(cè)量值,又稱遠(yuǎn)程測(cè)量。遙信是指對(duì)狀態(tài)量(如開(kāi)關(guān)的位置,裝置的投入或退出)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視,又稱遠(yuǎn)程信號(hào)。遙控是指對(duì)于只有兩個(gè)確定狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行操作的遠(yuǎn)程命令,又稱遠(yuǎn)程控制,遙調(diào)是指對(duì)于具有兩個(gè)以上狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備發(fā)出的遠(yuǎn)程命令,又稱遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。“四遙”是遠(yuǎn)動(dòng)裝置的四項(xiàng)基本功能,但作為具體的遠(yuǎn)動(dòng)裝置,并非都具有四遙功能,有的只有遙測(cè)和遙信;有的則兼有遙控、遙調(diào)功能,應(yīng)視需要而定。
遙控:采用無(wú)源接點(diǎn)方式,要求其正確動(dòng)作率不小于99.99 %.所謂遙控的正確動(dòng)作率是指其不誤動(dòng)的概率,一般拒動(dòng)不認(rèn)為是不正確,遙控功能常用于斷路器的合、分和電容器以及其它可以采用繼電器控制的場(chǎng)合。
遙調(diào):采用無(wú)源接點(diǎn)方式,要求其正確率大于99.99 %.遙調(diào)常用于有載調(diào)壓變壓器抽頭的升、降調(diào)節(jié)和其它可采用一組繼電器控制具有分級(jí)升降功能的場(chǎng)合。
4、遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約
由于電力生產(chǎn)的特點(diǎn),發(fā)電廠、變電所和調(diào)度所之間的信息交換只能經(jīng)過(guò)通道實(shí)現(xiàn)。信息傳送一般是串行方式和網(wǎng)絡(luò)方式。因此,要使發(fā)送出去的信息到對(duì)方后,能夠識(shí)別、接收和處理,就要對(duì)傳送的信息的格式作嚴(yán)格的規(guī)定,這就是遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的一個(gè)內(nèi)容。這些規(guī)定包括傳送的方式是同步傳送還是異步傳送,幀同步字,抗干擾的措施,位同步方式,幀結(jié)構(gòu),信息傳輸過(guò)程。
遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的另一方面內(nèi)容,是規(guī)定實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、監(jiān)視、控制的信息傳輸?shù)木唧w步驟。例如,將信息按其重要性程度和更新周期,分成不同類別或不同循環(huán)周期傳送;確定實(shí)現(xiàn)遙信變位傳送、實(shí)現(xiàn)遙控返送校核以提高遙控的可靠性的方式,實(shí)現(xiàn)發(fā)(耗)電量的凍結(jié)、傳送,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)時(shí)、實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)或某個(gè)數(shù)據(jù)的收集,以及遠(yuǎn)方站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備本身的狀態(tài)監(jiān)視的方式等。
遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的制定,有助于各個(gè)制造廠制造的遠(yuǎn)方終端設(shè)備可以接入同一個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)。尤其在調(diào)度端(主站端)采用微型機(jī)或小型機(jī)作為安全監(jiān)控系統(tǒng)的前置機(jī)的情況下,更需要統(tǒng)一規(guī)約,使不同型號(hào)的設(shè)備能接入同一個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)。它還有助于制造設(shè)備的工廠提高工藝質(zhì)量,提高設(shè)備的可靠性,因而提高整個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。
遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約分為循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約和問(wèn)答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約。在中國(guó)這兩種規(guī)約并存。
1、循環(huán)式規(guī)約。規(guī)約中的幀結(jié)構(gòu)具有幀同步字、控制字、幀類別和信息字。其中幀同步字是用作一幀的開(kāi)頭,要求幀同步字具有較好的自相關(guān)特性,以便對(duì)方比較容易捕捉,檢出幀同步。還要求幀同步具有較小的假同步概率,防止假同步發(fā)生??刂谱质侵该鲙念悇e,共有多少字節(jié),以及發(fā)送信息的源地址、目的地址等。循環(huán)式規(guī)約要求循環(huán)往復(fù)不停頓地傳送信息。傳送信息的內(nèi)容在受到干擾而拒受以后,在下一幀還可以傳送,丟失的信息還可以得到補(bǔ)救,保護(hù)性措施可以降低要求,也可以適用于單工或雙工通道,但不能用于半雙工通道??梢圆捎梦煌胶筒ㄐ蔚姆e分檢出等提高通道傳輸質(zhì)量的措施。此種通信規(guī)約傳輸信息的有效率較低。
2、問(wèn)答式規(guī)約。其主要特點(diǎn)是以主站端為主,主站端向遠(yuǎn)方站詢問(wèn)召喚某一類別信息,遠(yuǎn)方站即將此種類別信息作回答。主站端正確接受此類別信息后,才開(kāi)始下一輪新的詢問(wèn),否則還繼續(xù)向遠(yuǎn)方站詢問(wèn)召喚此類信息。
問(wèn)答式規(guī)約為了減少傳輸?shù)男畔⒘?,采用變位傳送遙信、死區(qū)變化傳送遙測(cè)量等壓縮傳送信息的方法。
問(wèn)答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的另一個(gè)特點(diǎn)是通道結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化,在一個(gè)通信鏈路上,可以連接好幾個(gè)遠(yuǎn)方站,這樣可以使通道投資減少,提高通道的備用性。問(wèn)答式遠(yuǎn)動(dòng)可以適用雙工、半雙工通道。
對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約要求傳輸?shù)男畔⒂邢鄳?yīng)抗干擾措施,一般對(duì)于遙信、遙測(cè)的抗干擾編碼的信號(hào)距離為4,殘余差錯(cuò)率≤10-14。2.3 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,遠(yuǎn)動(dòng)裝置由傳統(tǒng)的布線邏輯式遠(yuǎn)動(dòng)裝置向微計(jì)算機(jī)型遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)過(guò)渡。在廠、站端的設(shè)備大都采用了8位微型機(jī)作為遠(yuǎn)動(dòng)裝置,在調(diào)度端則采用16位或32位小型機(jī)作為前置機(jī),收集多個(gè)廠、站的遠(yuǎn)動(dòng)信息,進(jìn)行預(yù)處理后再送給主計(jì)算機(jī)。其中一種比較流行的方案是,在調(diào)度端以16位微型計(jì)算機(jī)或小型機(jī)構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng),既作遠(yuǎn)動(dòng)功能用,又作調(diào)度自動(dòng)化的主機(jī)用。在廠、站端采用的遠(yuǎn)動(dòng)裝置逐步微型機(jī)化,多功能及智能化。在功能方面已從傳統(tǒng)的遙測(cè)、遙信、遙控及遙調(diào)功能擴(kuò)展到更多的數(shù)據(jù)采集和處理功能,例如故障時(shí)的事件分析記錄等。智能化遠(yuǎn)動(dòng)裝置具有某種判斷的功能,判斷遙信變位,并優(yōu)先傳送;遙測(cè)的越死區(qū)傳送,即遙測(cè)發(fā)生變化時(shí),變化量超過(guò)一定范圍時(shí)的傳送;以及根據(jù)廠、站端的實(shí)際運(yùn)行情況,對(duì)調(diào)度端發(fā)送的命令進(jìn)行校驗(yàn)等。
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)從設(shè)備內(nèi)容上分為廠站端部分和主站端部分。廠站端部分的設(shè)備早期主要是由RTU和變送器等常規(guī)設(shè)備組成,完成的功能是采集變電站的主要遙測(cè)、遙信信息和執(zhí)行遙控命令,專業(yè)上主要是由遠(yuǎn)動(dòng)專業(yè)來(lái)完成的。隨著數(shù)字式保護(hù)設(shè)備的發(fā)展,保護(hù)設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集單元和控制單元從功能上逐步具備了常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的功能,于是各保護(hù)裝置采用數(shù)據(jù)總線連接起來(lái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)始登上舞臺(tái),稱之為“綜合自動(dòng)化系統(tǒng)”。
對(duì)于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)講,它可分為遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),從它們實(shí)現(xiàn)的基本功能上定義,稱為SCADA系統(tǒng),主要完成“四遙”功能(遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)),再加上高級(jí)應(yīng)用功能如安全分析、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算分析、最優(yōu)無(wú)功電壓控制、自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等功能,構(gòu)成了一個(gè)完整的能量管理系統(tǒng)(Energy Management System)。由于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是為調(diào)度控制中心提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視和控制,因此它是電力系統(tǒng)中重要的組成部分。.電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行端的設(shè)計(jì)
3.1 執(zhí)行端的功能
RTU是被控制端得遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備,它實(shí)際上也是一個(gè)微機(jī),用來(lái)完成遙控接收、輸出執(zhí)行、遙測(cè)、遙信量的數(shù)據(jù)采集及發(fā)送的功能。下面位RTU的主要功能。(1)采集狀態(tài)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送,帶有光電隔離,遙信變位優(yōu)先傳送;(2)采集數(shù)據(jù)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送,帶有光電隔離;
(3)直接采集系統(tǒng)工頻電量,實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、有功、無(wú)功的測(cè)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送,可計(jì)算正反向電度;
(4)采集脈沖電度量并向遠(yuǎn)方發(fā)送,帶有光電隔離;(6)接收并執(zhí)行遙控及返校;(7)程序自恢復(fù);
(8)設(shè)備自診斷(故障診斷到插件級(jí));(9)設(shè)備自調(diào);(10)通道監(jiān)視;(11)接收并執(zhí)行遙調(diào);
(12)接收并執(zhí)行校時(shí)命令(包括GPS對(duì)時(shí)功能 選配);(13)與兩個(gè)及兩個(gè)以上的主站通訊;(14)采集事件順序記錄并向遠(yuǎn)方發(fā)送;(15)提供多個(gè)數(shù)字接口及多個(gè)模擬接口;(16)可對(duì)每個(gè)接口特性進(jìn)行遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置;(17)提供若干種通信規(guī)約,每個(gè)接口可以根據(jù)遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置傳輸不同規(guī)約的數(shù)據(jù);
(18)接受遠(yuǎn)方命令,選擇發(fā)送各類信息;(19)可轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)子站遠(yuǎn)動(dòng)信息;
(20)當(dāng)?shù)仫@示功能,當(dāng)?shù)亟涌谟懈綦x器;
(21)支持與擴(kuò)頻、微波、衛(wèi)星、載波等設(shè)備的通訊;
(22)選配及多規(guī)約同時(shí)運(yùn)行,如DL451-91 CDT規(guī)約,同進(jìn)應(yīng)支持POLLING規(guī)約和其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約(如DNP3.0、SC1801、101規(guī)約);(23)可通過(guò)電信網(wǎng)和電力系統(tǒng)通道進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置。
3.2電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行端硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
自遠(yuǎn)動(dòng)終端微機(jī)化以來(lái),其結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。早期的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)終端多為單CPU,即所有的數(shù)據(jù)處理由一個(gè)CPU完成,各種功能的擴(kuò)展(如遙信采集、遙測(cè)采集)通過(guò)輸入/輸出口實(shí)現(xiàn)。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)管理進(jìn)程的不斷加快,要求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)終端自動(dòng)化,遠(yuǎn)動(dòng)終端需要監(jiān)控的信息量不斷增大,實(shí)時(shí)性要求不斷提高,因此單CPU的遠(yuǎn)動(dòng)終端受到了擴(kuò)展能力、數(shù)據(jù)處理能力、實(shí)時(shí)性、設(shè)置的靈活性等諸多因素的限制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,為遠(yuǎn)動(dòng)終端的多CPU工作方式提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
無(wú)論是單CPU還是多CPU的遠(yuǎn)動(dòng)終端,其所要完成的基本功能都是一致的。遠(yuǎn)動(dòng)終端除要完成“四遙“(遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào))功能以外,還應(yīng)完成電能(脈沖量)采集、遠(yuǎn)程通信以及當(dāng)?shù)毓δ艿取_h(yuǎn)動(dòng)終端的硬件結(jié)構(gòu)通常是按RTU所需完成的功能進(jìn)行設(shè)計(jì),框圖如下:
圖3.1 RTU 結(jié)構(gòu)原框圖(電力P178)
上圖中,各功能部分均可帶有CPU,組成特定功能的智能模塊。每一種功能模塊所處理的信息量是一定的,當(dāng)信息量較大時(shí)可用多塊功能模板。各模板之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)數(shù)據(jù)總線完成,外部總線可以是并行總線,也可以是串行總線。
上圖中,各功能部分均可帶有CPU,組成特定功能的智能模塊。每一種功能模塊所處理的信息量是一定的,當(dāng)信息量較大時(shí)可用多塊功能模板。各模板之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)數(shù)據(jù)總線完成,外部總線可以是并行總線,也可以是串行總線。
3.3電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行端軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
圖3.2 RTU軟件結(jié)構(gòu)框圖
有兩種基本類型的RTU——“單板RTU” 和“模塊RTU”?!皢伟錜TU”在一個(gè)版子中集中了所有的I/O接口“模塊RTU” 有一個(gè)單獨(dú)的CPU模塊,同時(shí)也可以有其他的附加模塊,通常這些附加模塊是通過(guò)加入一個(gè)通用的“backplane”來(lái)實(shí)現(xiàn)的(象在PC機(jī)的主板上插入附加板卡一樣)。RTU的軟件功能
下面的功能是所有RTU都需要的。在一些RTU中有些功能可能混合,并沒(méi)有把它們區(qū)分開(kāi)的必要。
1.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。它可能是一個(gè)特殊的RTOS,或是一段在對(duì)輸入的循環(huán)掃描和對(duì)通訊端口循環(huán)監(jiān)控開(kāi)始時(shí)有效的代碼。2.連接到SCADA監(jiān)控中心的通訊系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)。3.連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的I/O系統(tǒng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。
4.SCADA的應(yīng)用軟件。如對(duì)輸入、現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的掃描;對(duì)從通訊網(wǎng)絡(luò)傳過(guò)來(lái)的SCADA監(jiān)控中心命令的響應(yīng)。
5.用戶在RTU上對(duì)應(yīng)用設(shè)定的一些方法??赡苁且恍┖?jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置,啟用或禁用特別的I/O口,或者提供一套完整的用戶編程環(huán)境。6.診斷系統(tǒng)
7.一些RTU有文件系統(tǒng)支持文件下載。所支持的下載文件包括用戶程序和設(shè)定文件。電力系統(tǒng)中遙測(cè)量的采集和處理
4.1 遙測(cè)量的采集
遙測(cè)量包括電壓、電流和功率等物理量,采集遙測(cè)量時(shí),它是用電量變送器轉(zhuǎn)換成直流模擬電壓,再接入遠(yuǎn)動(dòng)裝置。這些模擬量為第一類,另外有些物理量,如水電廠中水庫(kù)的水位,主變分頭位置,它是數(shù)字量,可直接用數(shù)字方式提供給遠(yuǎn)動(dòng)裝置,這是第二類。第三類是脈沖量,主要是脈沖電度表測(cè)得的。轉(zhuǎn)盤式脈沖電度表發(fā)出的脈沖數(shù)與轉(zhuǎn)的圈數(shù)成正比,遠(yuǎn)動(dòng)裝置把脈沖數(shù)累計(jì)下來(lái)就可折算成電度。這三種量都是遙測(cè)量,但各有特點(diǎn)。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片大多用于單極性輸入電壓,也可以將芯片做成適用于雙極性輸入電壓。例如可以先對(duì)輸入電壓的極性進(jìn)行判別,確定符號(hào)位,然后對(duì)數(shù)值部分進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)果最高位是符號(hào)位,通常以“0”表示正極性,以“1”表示負(fù)極性;其余是數(shù)值部分。這種轉(zhuǎn)換的結(jié)果實(shí)際上是以原碼方式來(lái)表示帶符號(hào)的數(shù)。
遙測(cè)采集過(guò)程一般由以下幾個(gè)單元組成:
一、12位A/D轉(zhuǎn)換器AD574A AD574A是美國(guó)模擬器件公司(Analog Devices)生產(chǎn)的12位逐次逼近型快速A/D轉(zhuǎn)換器。它由模擬芯片和數(shù)字芯片混合集成,其中模擬芯片就是該公司生產(chǎn)的A/D 565A型快速12位單片集成D/A轉(zhuǎn)換器芯片。數(shù)字芯片則包括高性能比較器、逐次比較邏輯寄存器、時(shí)鐘電路、邏輯控制電路以及三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器等。
二、采樣保持電路
采樣保持電路的工作原理:把采樣時(shí)刻得到的模擬量的瞬時(shí)幅度完整地記錄下來(lái),并按需要準(zhǔn)確地保持一段時(shí)間稱為采樣保持。通過(guò)采樣保持可將連續(xù)時(shí)間信號(hào)變換成離散時(shí)間信號(hào)序列,從而完成對(duì)信號(hào)在時(shí)間上離散化的任務(wù)。采樣保持電路每隔TS時(shí)間就測(cè)量一次輸入模擬信號(hào)在該時(shí)刻的瞬時(shí)值,然后將該瞬時(shí)值存放在保持電路里面以待A/D轉(zhuǎn)換器使用。在A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換期間,采樣保持電路的輸出應(yīng)保持不變。
三、模擬量多路開(kāi)關(guān)
廠站端遠(yuǎn)動(dòng)裝置要采集的模擬量遠(yuǎn)不止一個(gè)。為了公用一套模數(shù)轉(zhuǎn)換器件,通常都采用模擬量多路開(kāi)關(guān)。多路模擬開(kāi)關(guān)用來(lái)輪流接入一路模擬量,以進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。由電量變送器送來(lái)的各個(gè)模擬量在多路開(kāi)關(guān)的控制下分時(shí)地逐一經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量再進(jìn)入CPU。逐次逼近式的模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度是比較快的,例如低速的ADCl210完成一次轉(zhuǎn)換約需要100μs,中速的AD574A僅需25μs。由電量變送器送來(lái)的模擬量其變化速度一般是比較緩慢的,在進(jìn)行一次模數(shù)轉(zhuǎn)換期間,模擬量幾乎沒(méi)有什么變化。
四、標(biāo)度變換
遠(yuǎn)動(dòng)中的遙測(cè)量有電壓、電流、功率等等,情況各不相同,但對(duì)調(diào)度工作人員而言,需要知道的是實(shí)際物理量的大小。在遙測(cè)值達(dá)到額定值時(shí),測(cè)量值在經(jīng)過(guò)電壓、電流互感器,電量變送器和模數(shù)轉(zhuǎn)換后最終得到的滿量程值都是全1碼,就像用指針式表計(jì)測(cè)量電壓時(shí),110KV或220KV電壓經(jīng)電壓互感器引到電壓表,滿量程的電壓在電壓表上的反映都是滿量程的偏轉(zhuǎn)角,對(duì)110KV、220KV來(lái)說(shuō)都一樣。為了使指針式電壓表能指示相應(yīng)的電壓,需要在測(cè)量110KV或220KV的電壓表滿量程處,分別標(biāo)上與110KV或220KV相對(duì)應(yīng)的標(biāo)尺。同樣是電壓表滿量程的偏轉(zhuǎn)角,可以用不同的標(biāo)尺,指示出不同的電壓值,這即稱為標(biāo)度變換。標(biāo)度變換的過(guò)程也就是乘系數(shù)的過(guò)程。
在采用常規(guī)變送器時(shí),由于變送器輸出電壓最大值為直流5V,變送器輸出整定的意義更大。當(dāng)有功、無(wú)功輸入最大額定值時(shí),變送器輸出應(yīng)該為直流5V,在負(fù)荷較輕時(shí),變送器輸出則很小,為保證變送器輸出處于精度較高的線性范圍,我們可以把被測(cè)值的滿刻度量程值縮小。而對(duì)于電壓這樣的被測(cè)值,一般將滿刻度量程值放大。
在實(shí)際應(yīng)用中,有時(shí)我們也會(huì)遇見(jiàn)實(shí)際數(shù)值超過(guò)額定值的情況。如[例1]中,CT變比為600/5,當(dāng)線路實(shí)際電流超過(guò)600時(shí),遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就會(huì)“溢出”,主站接收的數(shù)據(jù)會(huì)從?599,600突變?yōu)?或最大值,當(dāng)實(shí)際電流繼續(xù)增大時(shí),數(shù)據(jù)出現(xiàn)為0,1,2?,或錯(cuò)誤數(shù)據(jù),即發(fā)生高位數(shù)據(jù)“溢出”。這種現(xiàn)象的發(fā)生,一方面會(huì)造成一二次設(shè)備的損壞,另一方面會(huì)造成遙測(cè)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確,另外由于輸入電壓超出了遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備中A/D轉(zhuǎn)換等部件的設(shè)計(jì)范圍,會(huì)造成裝置損壞故障。
五、越限處理
遙測(cè)功能是將變電站的某些運(yùn)行參數(shù)采集并傳送到調(diào)度所,如變電站進(jìn)出線路的有功功率和無(wú)功功率,主變壓器中通過(guò)的電流,母線的電壓等等,這些連續(xù)變化的電氣參數(shù)稱為模擬量。一般都采用將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后再傳送的方式。雖然大量的被測(cè)量在不斷變化,但電網(wǎng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí),大部分被測(cè)值基本不變或變化緩慢。
電力系統(tǒng)中有的被測(cè)量運(yùn)行參數(shù)受約束條件的限制,不能超過(guò)一定的限值,例如規(guī)定某線路的傳輸功率不能大于某一限值,母線電壓不允許太高或太低,這就需要規(guī)定上限值和下限值。系統(tǒng)應(yīng)將設(shè)置的上下限值存放在內(nèi)存中的遙測(cè)量常數(shù)區(qū),并及時(shí)檢查遙測(cè)數(shù)據(jù)是否越限,如超越限值,就應(yīng)告警。根據(jù)比較的結(jié)果,可設(shè)置是否越限的標(biāo)志。在遙測(cè)設(shè)置越限“死區(qū)”報(bào)警的同時(shí),有的系統(tǒng)還對(duì)遙測(cè)越限時(shí)間應(yīng)加以處理。如母線電壓越限報(bào)警,即當(dāng)電壓偏差超出允許范圍且越限連續(xù)累計(jì)時(shí)間達(dá)30s(或該時(shí)間按電壓監(jiān)視點(diǎn)要求)后報(bào)警;線路負(fù)荷電流越限報(bào)警,即按設(shè)備容量及相應(yīng)允許越限時(shí)間來(lái)報(bào)警;主變壓器過(guò)負(fù)荷報(bào)警,按規(guī)程要求分正常過(guò)負(fù)荷、事故過(guò)負(fù)荷及相應(yīng)過(guò)負(fù)荷時(shí)間報(bào)警;系統(tǒng)頻率偏差報(bào)警,即在系統(tǒng)解列有可能形成小系統(tǒng)時(shí),當(dāng)其頻率監(jiān)視點(diǎn)超出允許值的報(bào)警;消弧線圈接地系統(tǒng)中性點(diǎn)位移電壓越限及累計(jì)時(shí)間超出允許值時(shí)報(bào)警;母線上的進(jìn)出功率及電度量不平衡越限報(bào)警;直流電壓越限報(bào)警。越限報(bào)警的各個(gè)參數(shù)量,有一個(gè)允許運(yùn)行時(shí)間限額,為此除越限報(bào)警外還應(yīng)向上級(jí)調(diào)度(控制)人員提供當(dāng)前極限運(yùn)行時(shí)間,即允許運(yùn)行時(shí)間減去越限運(yùn)行的累計(jì)時(shí)間。
4.2 遙測(cè)量的處理
(一)數(shù)字濾波
數(shù)字濾波具有高精度、高可靠性、可程控改變特性或復(fù)用、便于集成等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字濾波在語(yǔ)言信號(hào)處理、圖像信號(hào)處理、醫(yī)學(xué)生物信號(hào)處理以及其他應(yīng)用領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。數(shù)字濾波有低通、高通、帶通、帶阻和全通等類型。它可以是時(shí)不變的或時(shí)變的、因果的或非因果的、線性的或非線性的。應(yīng)用最廣的是線性、時(shí)不變數(shù)字濾波器.數(shù)字濾波(digitalfilter)是由數(shù)字乘法器、加法器和延時(shí)單元組成的一種計(jì)算方法。其功能是對(duì)輸入離散信號(hào)的數(shù)字代碼進(jìn)行運(yùn)算處理,以達(dá)到改變信號(hào)頻譜的目的。由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展,數(shù)字濾波已可用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn),也可用大規(guī)模集成數(shù)字硬件實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字濾波是一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)(按預(yù)定的算法,將輸入離散時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為所要求的輸出離散時(shí)間信號(hào)的特定功能裝置)。應(yīng)用數(shù)字濾波處理模擬信號(hào)時(shí),首先須對(duì)輸入模擬信號(hào)進(jìn)行限帶、抽樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換。數(shù)字濾波輸入信號(hào)的抽樣率應(yīng)大于被處理信號(hào)帶寬的兩倍,其頻率響應(yīng)具有以抽樣頻率為間隔的周期重復(fù)特性,且以折疊頻率即1/2抽樣頻率點(diǎn)呈鏡像對(duì)稱。為得到模擬信號(hào),數(shù)字濾波處理的輸出數(shù)字信號(hào)須經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換、平滑。
數(shù)字濾波:用電子計(jì)算機(jī)整理地震勘探資料時(shí),通過(guò)褶積的數(shù)學(xué)處理過(guò)程,在時(shí)間域內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)地震信號(hào)的濾波作用,稱為數(shù)字濾波。數(shù)字濾波器的作用就是使地震記錄與濾波算子相褶積,濾波算子就是脈沖響應(yīng),而脈沖響應(yīng)是單位脈沖通過(guò)濾波器的結(jié)果。因此,地震信號(hào)通過(guò)數(shù)字濾波器,其輸出信號(hào)就是在某特定時(shí)間內(nèi)所有不同延遲時(shí)間上脈沖響應(yīng)信號(hào)之和。所以,數(shù)字濾波也是延遲濾波的數(shù)字化。數(shù)字濾波器具有比較理想的頻率特性和相位特性,失真度低,分辨能力好。適當(dāng)改變參數(shù)就可靈活地設(shè)計(jì)出所需要的頻率特性。
數(shù)字濾波分為有限數(shù)字濾波FIR、無(wú)限數(shù)字濾波IIR和自適應(yīng)濾波。
(二)死區(qū)計(jì)算
遠(yuǎn)動(dòng)裝置中遙測(cè)量的采集工作是不間斷地循環(huán)進(jìn)行著,并需要將遙測(cè)數(shù)據(jù)上送至調(diào)度中心。這些遙測(cè)量并不是隨時(shí)隨刻都在大幅度變化,而大多數(shù)遙測(cè)量在某一時(shí)間內(nèi)變化是緩慢的。如果要將這微小的變化不停地送往調(diào)度中心,會(huì)增加各個(gè)環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān),同時(shí)對(duì)調(diào)度支行人員觀測(cè)支行狀態(tài)也無(wú)益。
如果在遙測(cè)量處理中加入死區(qū)計(jì)算,則可有效地解決上述問(wèn)題。死區(qū)計(jì)算是對(duì)連續(xù)變化的模擬量規(guī)定一個(gè)較小的變化范圍。當(dāng)模擬量在這個(gè)規(guī)定的范圍內(nèi)變化時(shí),認(rèn)為該模擬量沒(méi)有變化,迷個(gè)期間模擬量的值用原值表示,這個(gè)規(guī)定的范圍稱為死區(qū)。當(dāng)模擬量連續(xù)變化超出死區(qū)時(shí),則以此刻的模擬量值代替舊值,并以此值為中心再高死區(qū)。因此死區(qū)計(jì)算實(shí)際上是降低模擬量變化靈敏度的一種方法。
(三)標(biāo)度變換和二—十轉(zhuǎn)換
1、標(biāo)度變換
標(biāo)度變換又稱為乘系數(shù),是將A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的無(wú)量綱數(shù)字量還原成有量綱的實(shí)際值的換算方法。
2、二—十轉(zhuǎn)換
標(biāo)度變換后的數(shù)據(jù)已經(jīng)代表了遙測(cè)量的實(shí)際值,但此數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制數(shù)表示的。在某些場(chǎng)合,還希望再轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù),這就需要進(jìn)行二—十轉(zhuǎn)換。
四、越限處理
遙測(cè)功能是將遠(yuǎn)方站的各種測(cè)量值傳送到主站端,遙測(cè)的主要技術(shù)指標(biāo)是模擬轉(zhuǎn)換器的準(zhǔn)確度、分辨率、溫度穩(wěn)定性。數(shù)字量的字長(zhǎng)則根據(jù)被測(cè)對(duì)象的要求而定。遙測(cè)量一般有模擬量、數(shù)字量、脈沖計(jì)數(shù)量和其他測(cè)量值。電力系統(tǒng)中有的被測(cè)量運(yùn)行參數(shù)受約束條件的限制,不能超過(guò)一定的限值,例如規(guī)定某線路的傳輸功率不能大于某一限值,母線電壓不允許太高或太低,這就需要規(guī)定上限值和下限值。系統(tǒng)應(yīng)將設(shè)置的上下限值存放在內(nèi)存中的遙測(cè)量常數(shù)區(qū),并及時(shí)檢查遙測(cè)數(shù)據(jù)是否越限,如超越限值,就應(yīng)告警。根據(jù)比較的結(jié)果,可設(shè)置是否越限的標(biāo)志。
在發(fā)現(xiàn)遙測(cè)越限時(shí),系統(tǒng)就發(fā)告警并記錄越限的時(shí)間和數(shù)值。設(shè)置越限“死區(qū)”可緩解某些運(yùn)行參數(shù)在限值附近波動(dòng)時(shí)頻繁告警的干擾,但越限判別的工作量稍有增加,“死區(qū)”限值的大小要根據(jù)實(shí)際情況確定。
五、事故追憶
系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中隨時(shí)可能發(fā)生事故,因此在對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)時(shí),希望把事故發(fā)生前后的一段時(shí)間內(nèi)遙測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況保存下來(lái),為今后的事故分析提供原始依據(jù),這就是事故追憶功能。電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中的抗干擾措施
一、硬件抗干擾措施
1、供電系統(tǒng)的抗干擾措施
a)實(shí)行電源分組供電,例如,將執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源與控制電源的分開(kāi),以防止設(shè)備間的干擾。
b)采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)其他設(shè)備的干擾。c)采用隔離變壓器考慮到高頻噪聲通過(guò)變壓器主要不是靠初次線圈的互感耦合,而是靠初次寄生電容耦合的,因此隔離變壓器的初次級(jí)之間均用屏蔽層隔離,減少其分布電容,以高抗共模干擾能力。
d)采用交流穩(wěn)壓器防止電源系統(tǒng)的過(guò)壓與欠壓,保證供電穩(wěn)定性,提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性;
e)采用隔離變壓器,即在變壓器的初、次級(jí)之間加屏蔽層隔離,以消除分布電容的有害影響,提高抗共模干擾的能力;
f)由諧波頻譜分析可知,電源系統(tǒng)的干擾大部分是高次諧波,采用低通濾波濾去高次諧波,以改善電源的穩(wěn)定性;
g)采用分散獨(dú)立穩(wěn)壓模塊供電,提高供電的可靠性,此舉也有利于電源散熱,降低熱噪聲的干擾;
h)采用高抗干擾穩(wěn)壓電源及干擾抑制器,提高整機(jī)系統(tǒng)的抗干擾能力。
2、過(guò)程通道干擾及抗干擾措施
過(guò)程通道是指前向接口、后向接口與主機(jī),或者是主機(jī)相互之間進(jìn)行信息傳輸?shù)耐緩健T谶^(guò)程通道中長(zhǎng)線傳輸?shù)母蓴_是主要的,隨著系統(tǒng)主振頻率越來(lái)越高,系統(tǒng)過(guò)程通道的長(zhǎng)線傳輸越來(lái)越不可避免。按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,當(dāng)計(jì)算機(jī)主振頻率為1MHz、傳輸線長(zhǎng)于0.5m時(shí);或者主振頻率為4MHz、傳輸線長(zhǎng)于0.3m時(shí),即作為長(zhǎng)線傳輸處理。
微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,傳輸線上的信息多為脈沖數(shù)字信號(hào),它在傳輸線上傳輸時(shí)會(huì)出現(xiàn)延時(shí)、畸變、衰減以及通道干擾等,為了保證信息在長(zhǎng)線傳輸時(shí)的可靠性,使機(jī)器正常運(yùn)行,主要采取光電耦合隔離,雙絞線傳輸,阻抗匹配等防護(hù)措施。
3、印刷電路板及電路的抗干擾設(shè)計(jì)
(1)關(guān)于地線的處理:(2)電源線的處理:(3)去耦電容的配置:
二、軟件抗干擾措施
在微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中,大量的干擾源雖不能造成硬件系統(tǒng)地?fù)p害,但常常使系統(tǒng)不能正常工作,控制失靈,甚至造成重大事故。因此,除硬件上采取必要的抗干擾措施外,軟件抗干擾問(wèn)題的研究越來(lái)越引起人們的重視。
1、干擾對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的影響
(1)干擾使數(shù)據(jù)采集的誤差加大;干擾侵入微機(jī)控制系統(tǒng)的前向通道,疊加在信號(hào)上,使數(shù)據(jù)采集的誤差加大。當(dāng)通道的傳感器接口是小電壓信號(hào)輸入時(shí),更為嚴(yán)重,尤其工頻干擾常伴隨信號(hào)輸入。采用硬件手段雖可以濾除,但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。采用軟件抑制工頻干擾是當(dāng)前串模工頻干擾抑制技術(shù)的一項(xiàng)新技術(shù)。
(2)干擾使輸出控制誤差加大。在微機(jī)控制系統(tǒng)中,控制狀態(tài)的輸出常常是依據(jù)某些條件狀態(tài)的輸入和條件狀態(tài)的邏輯處理結(jié)果。在這些環(huán)節(jié)中,由于干擾的侵入,會(huì)造成條件狀態(tài)的偏差、失誤,致使輸出控制誤差加大,甚至控制失常。
(3)數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化。通??刂瞥绦?、表格以及常數(shù)都存于ROM中,但可讀寫(xiě)得RAM及狀態(tài)寄存器在某些干擾的影響下會(huì)發(fā)生變化。根據(jù)干擾竄入的渠道和受干擾的數(shù)據(jù)性質(zhì)不同,系統(tǒng)會(huì)損壞的狀況不同,可能會(huì)造成樹(shù)值誤差、控制失靈、部件的工作狀態(tài)改變或程序改變,從而導(dǎo)致系統(tǒng)工作不正常。
(4)干擾使程序運(yùn)行失常。如果強(qiáng)干擾造成程序計(jì)數(shù)器PC值發(fā)生變化,就破壞了程序的正常運(yùn)行,再PC值的錯(cuò)誤指引下,程序?qū)l(fā)出一系列毫無(wú)意義的錯(cuò)誤指令,最后進(jìn)入“死循環(huán)”使輸出嚴(yán)重混亂或系統(tǒng)失去控制。
2、提高采樣信號(hào)信噪比的措施
由于加入前向通道上的干擾性質(zhì)及產(chǎn)生后果不同,采用的抗干擾方法也不同,沒(méi)有固定模式。一般說(shuō)來(lái),為了消除傳感器通道中的干擾信號(hào),除在硬件上采用有源或無(wú)源RLC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行濾波外,常常運(yùn)用CPU的運(yùn)算、控制功能、進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)值邏輯運(yùn)算,達(dá)到濾波的效果,這就是數(shù)字濾波。
3、軟件冗余措施
對(duì)于條件控制系統(tǒng),把對(duì)控制條件的一次采樣、處理、控制輸出改為循環(huán)地采樣、處理、控制輸出。這種方法對(duì)于慣性較大的控制系統(tǒng)具有良好的抗偶然性因素干擾的作用。
4、設(shè)置自診斷程序
設(shè)置自診斷程序以保證系統(tǒng)種信息存儲(chǔ)、傳輸、運(yùn)算的高可靠性。