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系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)和背景供電系統(tǒng)的可靠程度、電能的質(zhì)量和設(shè)備運行效率與變壓器的工作狀態(tài)有著重要的關(guān)系。對于晝夜負荷增減變化很大或負荷呈周期性變化很大而適宜采用經(jīng)濟運行方式的變電所，應(yīng)該及時調(diào)整投入運行的變壓器臺數(shù)，采取經(jīng)濟運行方式。對變壓器運行方式的切換，一般是根據(jù)儀表記錄的負荷參數(shù)或?qū)嶋H投入運行的負載設(shè)備，結(jié)合經(jīng)濟運行條件，由工作人員作出判斷，開出操作票，再通過倒閘操作實現(xiàn)自動或手動切換。這種傳統(tǒng)的控制方法有許多不足：一方面，由于變壓器并列運行有嚴格的條件限制，而由人工判斷的準確性受到許多客觀因素的影響，如儀表本身的誤差、讀數(shù)誤差、電器動作誤差及工作人員專業(yè)水平等一些無法避免的原因，造成不能及時準確地投入或切除變壓器，達不到經(jīng)濟運行的目的，甚至因判斷失誤而出現(xiàn)誤操作的現(xiàn)象；另一方面，這種控制模式需要值班人員全程參與，阻礙了無人值守變配電站的發(fā)展，使變配電系統(tǒng)難以做到真正的自動化。

　　在變壓器的操作過程中，斷路器是主要的控制執(zhí)行元件。

　　傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，只利用了斷路器的過載、欠壓、短路接地等常規(guī)保護功能，而對其智能部分如邏輯判斷、選擇性保護、參數(shù)整定和數(shù)據(jù)通信等功能都少有利用。理想的智能型斷路器一般具有如下功能：內(nèi)置的單片機芯片能夠按照用戶程序控制脫扣器的開閉；對短路及接地故障有選擇地實現(xiàn)瞬時或延時保護；鍵盤輸入?yún)?shù)值；數(shù)字顯示整定參數(shù)、運行過程中的電氣參數(shù)；記錄線路故障、聲光報警和微機通訊等。

　　2系統(tǒng)組成原理2.1系統(tǒng)應(yīng)滿足要求能監(jiān)測在線變壓器和待機變壓器的狀態(tài)及相應(yīng)保護裝置，并判斷變壓器本身是否符合投切條件，對未達到投切要求的變壓器發(fā)出報警信號或者自動處理，使之符合條件。

　　/）控制系統(tǒng)對測量參數(shù)進行數(shù)字化處理，與?。?；=中的參數(shù)比較，并根據(jù)經(jīng)濟運行條件進行邏輯判斷，決定是否需要投切變壓器。

　　變壓器的投入或切除是一個暫態(tài)過程，會引起電力系統(tǒng)擾動，而擾動量的大小與開關(guān)動作瞬間系統(tǒng)電壓的相位有關(guān)，控制系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)電路的動態(tài)參數(shù)選擇最佳開合時間。

　　顯示、打印變壓器運行參數(shù)或報表，查詢歷史事件。每次操作結(jié)束后，系統(tǒng)自動記錄操作過程及結(jié)果，當操作失敗或異常時，應(yīng)能自動報警并保護現(xiàn)場，然后自動退出操作。

　　2.2硬件部分硬件部分可利用斷路器內(nèi)部的單片機作為下位機即控制單元，外圍配置數(shù)據(jù)采集模塊和驅(qū)動模塊。通過互感器輸出信號的采集，反映斷路器的各運行參數(shù)，自主判斷并執(zhí)行控制命令。在變電站的控制中心設(shè)置主控器作為上位機，通過接口實現(xiàn)計算機通訊功能，接收下位機發(fā)來的數(shù)據(jù)等信息，分析和處理各變壓器的參數(shù)，鍵盤顯示、打印和報警；向脫扣器發(fā)出通、斷及自動重合閘等控制指令。數(shù)據(jù)通過交流采樣，將現(xiàn)場CT、FT傳來的交變電流、電壓波形經(jīng)過高精度的變換器轉(zhuǎn)換成適合控制器采集的小信號，經(jīng)過整形濾波、采樣保持后送入A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。目前，市場上已有多種較為成熟的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如研華ADAM-5000/485基于；>-45的分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，具有較完善的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理功能。該系統(tǒng)需要采集的主要參數(shù)有：模擬量：包括主變一次側(cè)和二次側(cè)的三相電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、變電站內(nèi)溫度、循環(huán)油溫度等物理，。大眾用電2）開關(guān)量：包括斷路器、隔離開關(guān)、開關(guān)柜手車、變壓器中性點接地開關(guān)等位置信號及繼電保護自動裝置、設(shè)備運行工況等狀態(tài)信號。

　　智能斷路器外圍硬件結(jié)構(gòu)框圖如所示。

　　信號調(diào)理數(shù)據(jù)多路切換取S高位與50H）不等則轉(zhuǎn)相等則取S低位取S低位與51H）不等則轉(zhuǎn)S=S，不需切換S　　主控器的CPU通過多路數(shù)據(jù)切換電路對各臺變壓器的參數(shù)定時循環(huán)采樣，將電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等，與預(yù)先輸入RAM內(nèi)的值進行比較，經(jīng)過判斷，如果需要投入或切除變壓器且符合投切條件則向斷路器發(fā)出信號。因變壓器的分、合閘有嚴格的操作規(guī)程，系統(tǒng)應(yīng)能監(jiān)視和診斷所有運行和待機變壓器的狀態(tài)參數(shù)，確定是否符合開合條件。對不滿足開合條件的變壓器發(fā)出報警信號或自動完成投切前的準備，包括按操作程序開出操作票，系統(tǒng)源程序用匯編語言編寫。

　　系統(tǒng)軟件主要包括：1）系統(tǒng)自檢程序；/）系統(tǒng)初始化；7）數(shù)據(jù)采集程序；4）數(shù)據(jù)分析和邏輯判斷程序；9）程序負載驅(qū)動；6）數(shù)據(jù)查詢和顯示打印程序。

　　A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換及采樣參數(shù)與預(yù)定值比較的部分源程序如下：選擇A/D，并進行全12位轉(zhuǎn)換啟動A/D轉(zhuǎn)換查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束讀取S高8位存入50H令低4位有效讀取S低4位存入51H 3結(jié)束語本系統(tǒng)充分利用智能型斷路器的智能化特點，通過配置合理的外圍接口電路和軟件設(shè)計，對變壓器運行狀態(tài)的自動切換實現(xiàn)了智能控制，提高了供配電系統(tǒng)的自動化水平和系統(tǒng)運行的可靠性，對保證電能質(zhì)量、提高設(shè)備的運行效率有很大的意義，適合無人值守變電站的控制要求。