2019年3月,河北省石家莊市輸電線路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)正在開展建設(shè),截至4月初,已完成基礎(chǔ)建設(shè)及設(shè)備的安裝,后續(xù)調(diào)試后即可開展全方位地質(zhì)監(jiān)測(cè)工作。該系統(tǒng)基于北斗高精度定位技術(shù),精度達(dá)毫米級(jí),對(duì)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)目標(biāo)物及周邊環(huán)境、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)具有重要意義,可及時(shí)做出地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警,為制定搶險(xiǎn)或救援方案提供依據(jù),并將損失降到很低。
目前北斗高精度定位技術(shù)已成功應(yīng)用于輸電線路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、用電信息采集等領(lǐng)域,并已經(jīng)開展廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其中基于北斗的輸電線路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)在國(guó)網(wǎng)重慶、冀北、浙江、湖南、湖北、四川、重慶、甘肅、陜西電力等9家公司試點(diǎn)建設(shè)地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)196個(gè),利用社會(huì)基準(zhǔn)站262個(gè),成功利用北斗系統(tǒng)定位功能、短報(bào)文通信功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸電線路地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和信息傳輸。基于北斗的電力用采項(xiàng)目已在寧夏和甘肅全方位實(shí)施,涉及兩?。▍^(qū))14市819個(gè)北斗用采系統(tǒng)的建設(shè)。
第1章 特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù)(WB803三相繼電保護(hù)試驗(yàn)儀測(cè)量工作量小)
第1節(jié)主要特點(diǎn)
1、滿足現(xiàn)場(chǎng)所有試驗(yàn)要求。既可對(duì)傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試,也可對(duì)現(xiàn)代各種微機(jī)保護(hù)進(jìn)行各種試驗(yàn),特別是對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)和備自投裝置,試驗(yàn)更加方便。
型具有標(biāo)準(zhǔn)的四相電壓,三相電流同時(shí)輸出,電壓125V、相,電流40A/相。三相電流并聯(lián)可達(dá)120A。
2、各種技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。
3、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行,內(nèi)置高性能工控機(jī),主頻300--600MHz,內(nèi)存512M,硬盤4--12G,運(yùn)行Windows XP操作系統(tǒng)。
4、國(guó)內(nèi)同行業(yè)首先采用進(jìn)口拉絲不銹鋼面板,不銹鋼鍵盤,同時(shí)采用觸摸式鼠標(biāo),克服了軌跡球鼠標(biāo)操作不靈活、容易損壞的缺點(diǎn),并選用8.4寸,分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏,使得單機(jī)整體操作方便自如,經(jīng)久耐用。
5、主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對(duì)基波可產(chǎn)生每周2000點(diǎn)的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測(cè)試儀的精度。
6、功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩(wěn)定。
7、采用USB接口直接和PC機(jī)通訊,無須任何轉(zhuǎn)接線,方便使用。
8、可連接筆記本電腦運(yùn)行。筆記本電腦與工控機(jī)使用同一套軟件,無須重新學(xué)習(xí)操作方法。
9、具備GPS同步試驗(yàn)功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡(選配)通過RS232口與PC機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)測(cè)試儀異地進(jìn)行同步對(duì)調(diào)試驗(yàn)。
10、配有獨(dú)立專用直流輔助電壓源輸出,輸出電壓分別為110V(1A),220V(0.6A)。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護(hù)裝置使用。
11、具有軟件自校準(zhǔn)功能,避免了要打開機(jī)箱通過調(diào)整電位器來校準(zhǔn)精度,從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。
第2節(jié) 技術(shù)參數(shù)(WB803三相繼電保護(hù)試驗(yàn)儀測(cè)量工作量小)
技術(shù)參數(shù)
1、交流電流源:
相電流輸出(有效值): 0--40A/相 精度:0.2%
三相并聯(lián)輸出(有效值): 0--120A/三相同相位并聯(lián)輸出
相電流長(zhǎng)時(shí)間允許工作值(有效值): 10A
每相*大輸出功率 :420VA
三相并聯(lián)電流*大輸出功率 :900VA
三并電流*大輸出允許工作時(shí)間 :10s
頻率范圍: 0--1000Hz 精度:0.001Hz
諧波次數(shù): 2--20次 相位:0--360° 精度:0.1°
2、WB803三相繼電保護(hù)試驗(yàn)儀測(cè)量工作量小直流電流源:
電流輸出: 0--±20A/相 精度 0.2%
3、交流電壓源:
相電壓輸出(有效值): 0--125V/相 精度:0.2%
線電壓輸出(有效值): 0--250V
相電壓/線電壓輸出功率 : 75VA/100VA
頻率范圍: 0--1000Hz 精度:0.001Hz
諧波次數(shù): 2--20次 相位:0--360° 精度:0.1°
4、直流電壓源:
相電壓輸出幅值:0--±150V 精度:0.2%
線電壓輸出幅值:0--±300V
相電壓/線電壓輸出功率: 90VA/180VA
5、開關(guān)量端子:
開關(guān)量輸入端子: 8對(duì)
空接點(diǎn): 1--20mA,110V裝置內(nèi)部有源輸出
電位翻轉(zhuǎn):0--6VDC為低電平 15--250VDC為高電平
開關(guān)量輸出端子:4對(duì),空接點(diǎn) 遮斷容量:110V/2A,220V/1A。
6、時(shí)間測(cè)量范圍:
范圍:1ms--9999s 測(cè)量精度:1ms
7、體積重量:
體積: 365(mm )×400(mm )×195 (mm ) 約18Kg
8、電源:
AC220V±10% 50Hz 10A
第2章 硬件結(jié)構(gòu)(WB803三相繼電保護(hù)試驗(yàn)儀測(cè)量工作量小)
硬件組成
內(nèi)置高性能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
采用高性能工控機(jī)作為控制計(jì)算機(jī),配置512M內(nèi)存,4--12GCF卡,預(yù)裝Windows XP操作系統(tǒng),面板帶有8.4″800×600分辨率TFT真彩LCD顯示器,不銹鋼優(yōu)化鍵盤和觸摸鼠標(biāo),不用外接鍵盤和鼠標(biāo)就可直接使用,裝置面板配有兩個(gè)USB接口,可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級(jí)等。
DSP數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)
WB803三相繼電保護(hù)試驗(yàn)儀測(cè)量工作量小采用6000系列DSP控制器作為核心,FPGA可編程邏輯器件輸出波形,由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術(shù),使波形頻率和相位精度相當(dāng)高,同時(shí),該系統(tǒng)與工控機(jī)通訊直接采用USB2.0接口,使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。
D/A和A/D轉(zhuǎn)換
采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器,同時(shí)采用有源低通濾波器,使輸出波形平滑,幅頻特性優(yōu)良。同時(shí)控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路,可實(shí)時(shí)采集12路模擬量的輸出波形并通過軟件在屏幕上顯示實(shí)際輸出的波形,幅值和相位。
高精度線性電壓,電流功率放大器
電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式,使電流,電壓源可直接輸出交流和直流波形,并可通過軟件計(jì)算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形,故障暫態(tài)波形等,可以較好地模擬各種短路故障時(shí)的電流,電壓特征。功放電路采用進(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級(jí),結(jié)合精心合理設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu),具有足夠大的功率冗余和熱容量,功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護(hù),電流回路允許開路,不會(huì)損壞裝置。面板有電流開路指示燈,以方便用戶檢查接線正確與否。同時(shí)面板還有電壓過載或短路指示燈,當(dāng)電壓回路(在有輸出情況下)發(fā)生短路時(shí),該指示燈亮。大電流限時(shí)采用獨(dú)特的硬件,限時(shí)電路,克服了傳統(tǒng)的軟件限時(shí)的缺點(diǎn),使大電流使用更**和更可靠。
開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出
共有開關(guān)量輸入端子8對(duì),開關(guān)量輸出端子4對(duì)。
開入量由光電隔離器組成,其工作電源為獨(dú)立的110V工作電源,所以在COM端與開入量之間有110V的直流電壓。
開出量由光電隔離器和24V直流繼電器組成,其工作電源為獨(dú)立的24V工作電源,所以在COM端與開出量之間有24V的直流電壓。
以下是幾種常見的開入量的接線示意圖:
① 帶電位的空接點(diǎn)
② 電位翻轉(zhuǎn)
③ 空接點(diǎn)
專用獨(dú)立的直流電源輸出
裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出,頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個(gè)端子輸出,只能作保護(hù)裝置的工作電源,不能作為直流操作電源使用。這樣+110V、-110V兩端子可輸出220V直流電壓。
型:【輔助直流電壓輸出端子】設(shè)計(jì)在測(cè)試儀的后面板上。
2010年起,國(guó)家電網(wǎng)有限公司就積極探索北斗在電力行業(yè)中的應(yīng)用,針對(duì)北斗的授時(shí)授頻、短報(bào)文、高精度定位三大功能,結(jié)合電力可靠發(fā)展的實(shí)際需要開展試點(diǎn)應(yīng)用,取得了一系列突破性成果。在北斗授時(shí)方面,電力調(diào)控領(lǐng)域、管理信息領(lǐng)域已全方位應(yīng)用北斗授時(shí)信號(hào);在北斗授頻方面,頻率同步骨干網(wǎng)已全部接收北斗授頻;在北斗導(dǎo)航及定位方面,車輛全部安裝了北斗車載終端,試點(diǎn)建設(shè)了基于北斗的輸電線路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警體系,切實(shí)提升輸電線路抵御自然災(zāi)害的能力,主動(dòng)應(yīng)對(duì)暴雨洪澇誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害對(duì)輸電線路的威脅;在北斗短報(bào)文方面,在浙江、寧夏、甘肅、陜西等地進(jìn)行了用電信息采集的試點(diǎn)應(yīng)用,解決了偏遠(yuǎn)無公網(wǎng)覆蓋區(qū)域的通信手段匱乏、用電信息采集難問題,在河北秦皇島開展了北斗系統(tǒng)支撐配網(wǎng)自動(dòng)化試點(diǎn)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了變“被動(dòng)報(bào)修”為“主動(dòng)搶修”,試點(diǎn)區(qū)域故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間同比縮短8分鐘,故障到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間同比縮短10分鐘,搶修效率得到有效提升。此外,針對(duì)電網(wǎng)基建、運(yùn)檢、營(yíng)銷、調(diào)度、規(guī)劃等業(yè)務(wù)應(yīng)用需求,公司開展了施工現(xiàn)場(chǎng)管理、輸電線路巡檢、電網(wǎng)選址選線等試點(diǎn)應(yīng)用,進(jìn)一步提升了電力生產(chǎn)、服務(wù)效率和電力保障、應(yīng)急管理水平。
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