基本信息
- 项目名称：
- 箱式变电站的综合保护装置的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 箱式变电站目前的应用非常广泛，而传统的变电站只配置了简单的负荷开关或熔断器进行保护，远不能满足今天的用户对供电可靠性和电能质量的要求。随着科技的发展，用户希望利用先进技术替代传统的人工作业。本文在分析箱式变电站的结构特点和保护要求的基础上研制开发了一种准确、可靠、灵敏的箱变综合保护装置。
- 详细介绍：
- 箱式变电站目前的应用非常广泛，而传统的变电站只配置了简单的负荷开关或熔断器进行保护，远不能满足今天的用户对供电可靠性和电能质量的要求。随着科技的发展，用户希望利用先进技术替代传统的人工作业。本文在分析箱式变电站的结构特点和保护要求的基础上研制开发了一种准确、可靠、灵敏的箱变综合保护装置。采用先进的DSP控制芯片，运用模块化的思想，对箱变的运行情况进行监测、控制。箱式变电站智能化的实现，对于保证供电的可靠性、稳定性，改善供电质量，切实提高企业的经济效益和工作效率具有重要的意义。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本装置主要包括主控模块、测量模块、显示模块和开关控制模块。各功能模块相对独立并行工作，提高了系统的实时性和可靠性，而且结构形式简单紧凑。在中压箱变监控系统终端中，数据采集的准确与否直接影响系统最后的性能指标。采用三相交流采样技术，可以精确地得到电压或电流的有效值、有功功率、无功功率和功率因数等。采用付氏变换的微机保护的算法，可以对电力参数进行分析，使采集的数据指标达到较高的测量精度，以满足用户需要。
科学性、先进性
- 传统的箱式变电站保护只在高压侧配置负荷开关和熔断器，变压器室装有专用温度控制器，低压室出线一般设有空气开关或塑壳开关。系统往往是相互独立的。其精度低、不能进行谐波分析计算，电压质量统计功能简单。更大的问题是，设计时未考虑无功就地平衡的原则，不具备控制就地无功补偿设备的能力等；没有断路器在线监测、故障诊断功能；未考虑与配网自动化多种通讯方案接口等缺陷。这些缺陷影响了装置的大量推广和运行。 本装置是针对箱式变电站的智能化和综合自动化的发展趋势而研制的，集合保护、测量、控制、通信、防凝露等功能于一体。可对箱式变电站内的母线电压、进出线电流、有功无功、开关位置进行监控、具备继电保护功能，同时加入温湿度测控单元。提供无线通信接口，可以实现远程运行监控。 是箱式变电站实现远程监控的理想设备。
获奖情况及鉴定结果
- 于2010年8月24日发表于CMCE2010(2010 International Conference on Computer,Mechatronics,Control and Electronic Engineering)
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 研制并生产科技含量高、功能完善、造价低的电参量测量装置来加速电网自动化进程为目标。箱变保护装置的研制主要体现在模块化、标准化、系列化的思想上，其整机结构主要包括对各种功能模块进行统一管理的主控模块、实现各种电参量测量的测量模块、显示测量结果的显示模块、进行开关量控制的开关控制模块、另外还可以根据需要增加，如故障录波、接地测试等功能模块，以扩展系统功能。这种设计改变了传统的电力屏模式，不同的模块完成不同的功能，且各模块相对独立并行工作，提高装置的实时性。即使其中任一模块发生故障也不会影响其它模块正常工作。大大提高工作效率。提高了经济效益，有广阔的应用前景。
同类课题研究水平概述
- 国外自上世纪70年代末就开始进行保护和控制综合自动化系统的新技术开发和试验研究工作。如美国西屋电气公司和美国电力科学研究院联合研制的SPCS变电站保护和控制综合自动化系统，日本关西电力公司与三菱电气公司共同研制的SDS-I保护和控制综合自动化系统，后者从1977-1979年进行了现场试验及试运行，80年代初已交付商业应用。目前，日本日立、三菱、东芝，德国西门子、AEG，瑞士ABB，美国通用电气、西屋电气、法国阿尔斯通等国际著名大型电气公司均开发和生产了变电站自动化系统，并取得了较为成熟的运行经验。 我国经过近二十年的实践与应用，变电站自动化技术发生了翻天覆地的变化。如今，西安交大、清华大学、华北电力大学、南自院等科研院所对变电站综合自动化系统都进行了理论与应用研究，部分理论和算法具备了国际先进水平。国内许多生产厂家在这方面也进行了大量的研究与开发，变电站自动化系统从集中式到分布式，其技术特点及运行要求等方面均取得了极大的发展，特别是近年来，随着我国国民经济的增长，电力系统也获得了前所未有的发展，箱式变电站也得到了广泛的推广及应用，为满足电力系统运行管理现代化的迫切要求，研究箱式变电站综合自动化已迫在眉睫。
