一種高壓供電系統(tǒng)電氣閉鎖通信裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓供電系統(tǒng)通信裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓供電系統(tǒng)電氣閉鎖通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]倒閘操作作為變配電系統(tǒng)運行中的經(jīng)常性工作，若是在過程中出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)那闆r，則不僅可引發(fā)停電事故或是使設(shè)備損壞，還可對操作人員的生命安全造成威脅，因而在電力生產(chǎn)當(dāng)中，電氣操作失誤是其中極為嚴(yán)重的事故之一。電氣操作失誤包括帶電時誤合接地開關(guān)、誤入帶電間隔、以及誤分合斷路器、帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)、在接地開關(guān)仍為閉合位置時關(guān)合斷路器等，并稱“五防”。為避免高壓供電系統(tǒng)防誤閉鎖出現(xiàn)上述問題，探討高壓供電系統(tǒng)微機防誤閉鎖裝置及其應(yīng)用，保證高壓供電系統(tǒng)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。
[0003]防誤閉鎖裝置全稱為防誤操作閉鎖裝置，即是運用其本身擁有的程序閉鎖功能，安放于高壓電氣設(shè)備之上，從而避免相關(guān)人員操作錯誤的一種機械裝置。微機防誤閉鎖裝置在分析前首先需要獲得斷路器實時的狀況信息，其主要通過通信機和后臺的監(jiān)控設(shè)備進行通信來達(dá)到這一目的；而在操作信息上則通過監(jiān)控運行人員的模擬操作，并運用五防邏輯進行分析而實現(xiàn)目的，并根據(jù)格式要求將操作票打印出來，再將模擬后的操作信息傳遞給機鑰匙。微機鑰匙負(fù)責(zé)監(jiān)控運行操作人員的操作過程，并給予相應(yīng)的提示，若運行操作人員誤入錯誤的間隔進行操作，微機鑰匙將在發(fā)出警告的同時進行強制性的閉鎖，以防止運行操作人員繼續(xù)操作，同時在其顯示屏上將顯示出正確規(guī)范的操作流程；若運行操作人員操作無誤，微機鑰匙將開啟機械編碼鎖與電編碼鎖，運行操作人員此時可繼續(xù)進行操作。
[0004]申請?zhí)枮?01410148179.5的專利提供了變電站防誤閉鎖系統(tǒng)通信模型的生成方法，以測控裝置的智能電子設(shè)備模型為基礎(chǔ)加工生成變電站防誤閉鎖系統(tǒng)通信模型，包括如下步驟一、二、三中的一項或多項:步驟一:生成開關(guān)閉鎖模型和刀閘閉鎖模型；步驟二:生成網(wǎng)門閉鎖模型和地線閉鎖模型；步驟三:生成程序化操作傳票控制模型；及步驟四:生成數(shù)據(jù)集和報告控制塊模型。本發(fā)明可解決IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系未涉及的防誤閉鎖設(shè)備的建模問題、程序化操作票傳輸模型的建模問題及防誤系統(tǒng)與綜合自動化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互問題；實現(xiàn)了防誤系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的模型共享，統(tǒng)一了當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、集控、調(diào)度等系統(tǒng)與防誤閉鎖系統(tǒng)的普通操作和程序化操作的交互模型。
[0005]申請?zhí)枮?01010527387.8的專利提供一種微機防誤操作閉鎖裝置，包括安裝有操作系統(tǒng)的控制裝置、模擬屏控制器、智能鎖具、打印設(shè)備、監(jiān)控裝置。該控制裝置為PC工控機，該PC工控機上設(shè)有連接端口。該智能鎖具包括設(shè)有藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸裝置的電腦鑰匙、采用非接觸式1C編碼方式的編碼鎖具及可對電腦鑰匙進行充電與通信連接的電腦鑰匙適配器，該電腦鑰匙適配器與PC工控機的連接端口連接。本發(fā)明整個操作過程簡單直觀，易于維護。
[0006]申請?zhí)枮?01120300086.1的專利提供一種具備帶電狀態(tài)指不、開關(guān)刀鬧柜門等位置指示、支持就地和遠(yuǎn)方閉鎖、間隔內(nèi)具備完整的防誤功能、具備數(shù)字化變電站接口的防止變電站電氣誤操作的智能防誤閉鎖裝置。該實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:智能防誤閉鎖裝置包括有控制器、通信單元、帶電顯示處理單元、開關(guān)量輸入處理單元、開關(guān)量輸出處理單元及顯示單元；控制器作為主控單元，完成各輸入信號的分析處理及邏輯判斷，輸出控制信號及顯示信息；控制器接收通信單元的信息，根據(jù)通信單元傳遞的信息中的動作要求，結(jié)合開關(guān)量輸入處理單元傳輸過來的開關(guān)量信息以及帶電顯示處理單元傳輸過來的高壓帶電狀態(tài)進行閉鎖邏輯的判斷，進而控制開關(guān)量輸出處理單元的動作。
[0007]然而，以上方案在防誤閉鎖功能操作的同時，沒有考慮到高壓繼電保護中微機系統(tǒng)的電磁兼容性問題，以及通信裝置抗干擾的問題，因此在實際應(yīng)用中具有很大的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題，根據(jù)高壓繼電保護中微機系統(tǒng)的電磁兼容性，設(shè)計了一種微機防誤閉鎖的電磁抗干擾通信裝置，保證高壓供電系統(tǒng)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種高壓供電系統(tǒng)電氣閉鎖通信裝置，包括閉鎖模塊以及分別與其連接的電源接口、信號線接口，所述信號線接口包括雙向傳輸通道、功率放大器、無源型電壓放大器及濾波單元，所述閉鎖模塊包括電氣閉鎖單元或機械閉鎖單元。
[0010]所述電氣閉鎖單元包括電磁線圈機構(gòu)和輔助觸點，所述輔助觸點與高壓供電系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備串接。
[0011]所述機械閉鎖單元包括與戶外閘刀或高壓開關(guān)柜連接的限位開關(guān)，所述限位開關(guān)設(shè)置報警觸點。
[0012]所述閉鎖模塊設(shè)置接地端子，所述電源接口與所述接地端子間連接浪涌保護器。
[0013]所述信號線接口與所述接地端子間連接解耦電容。
[0014]所述電源接口包括雙向端子排，所述雙向端子排為鐵氧體磁性材料制件。
[0015]所述濾波單元包括RC無源低通濾波器。
[0016]本發(fā)明的通信裝置，目的在于實現(xiàn)高壓供電系統(tǒng)微機防誤閉鎖功能的基礎(chǔ)上，克服微機系統(tǒng)電磁兼容性的干擾影響，避免誤動作的產(chǎn)生，同時可以使微機系統(tǒng)電源線與信號線的抗干擾性與相互隔離。
[0017]本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)設(shè)置及其有益效果在于:
首先，在閉鎖功能上，采用閉鎖模塊，包括電氣閉鎖單元或機械閉鎖單元，可以根據(jù)不同的需要，使閉鎖功能發(fā)揮不同的作用，電氣閉鎖具有操作簡便，無需輔助等優(yōu)點。對于避免誤入帶電間隔來說，電氣閉鎖是閉鎖環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵閉鎖元件，其解鎖是運用電磁線圈電磁機構(gòu)動作來實現(xiàn)操作的。操作機構(gòu)當(dāng)中存在著輔助觸點，要應(yīng)用電氣閉鎖就需要將其串入到輔助觸點，輔助觸點具有動作迅速靈敏的特點，可以更好發(fā)揮閉鎖功能；機械閉鎖在操作時不需要應(yīng)用鑰匙等幫助操作，且具有在操作失誤時自動閉鎖的功能，有效避免了因操作不當(dāng)而引發(fā)的事故。同時，機械閉鎖還擁有操作簡便、損壞率低、檢修量少等優(yōu)點，并可滿足正向或是反向的閉鎖要求，使得其大受檢修人員和運行人員的歡迎。而在高壓供電系統(tǒng)中，存在多種非電器元件類的戶外閘刀或是開關(guān)柜機械部件，此時可以通過限位開關(guān)以及與其連接的報警觸點，優(yōu)選應(yīng)用于電氣機械類部件上，克服電子閉鎖無法解決的問題。
[0018]其次，在微機閉鎖操作中，需要考慮電磁兼容性的影響。影響電磁兼容性的干擾源主要有以下幾種類型:高壓繼電保護回路中操作隔離開關(guān)及斷路器引起的電氣暫態(tài)現(xiàn)象；高壓裝置產(chǎn)生的工頻電場和磁場；接地系統(tǒng)中的短路電流引起的電壓升高；雷電引起的電氣暫態(tài)現(xiàn)象；低壓設(shè)備分合操作引起的快速瞬變干擾；靜電放電干擾；電子設(shè)備產(chǎn)生的高頻傳導(dǎo)和輻射騷擾，通過綜合分析，可歸納為以下幾類:靜電放電干擾、輻射電磁場干擾、衰減振蕩波干擾、浪涌沖擊干擾以及快速瞬變脈沖群干擾。
[0019]為此，本發(fā)明的通信裝置所采取的措施及有益效果如下所示:由于輻射電磁場干擾對集成電路型裝置影響較大，而且很多是由于開關(guān)電源在施加輻射電磁場干擾時不能夠穩(wěn)壓引起的，所以，在閉鎖模塊的各個電氣部件在實際使用時，可以在部件殼體的內(nèi)表面覆蓋鋁膜，達(dá)到較為理想的抗輻射電磁場干擾的效果；同時，高壓供電系統(tǒng)在涉及高壓繼電保護，高壓變電站母線分、合閘時，會產(chǎn)生衰減振蕩波，這是一種變電站高壓母線的開關(guān)操作出現(xiàn)隔離刀閘的合、分操作引起的陡波瞬態(tài)，屬于阻尼振蕩波，對信號的有效傳輸會產(chǎn)生很強的電磁干擾作用，為此，可以在信號線接口與接地端子間連接解耦電容，構(gòu)成泄放回路，可根據(jù)具體需要采用共模、差模等形式抑制該瞬態(tài)騷擾。由于高壓保護的干擾脈沖群頻率一般包括1MHz和100kHz兩種，所以解耦電容可選取0.1F或0.01F。
[0020]在抗浪涌沖擊干擾時，由于浪涌呈脈沖狀，其波前時間為數(shù)秒，脈沖幅度從幾百V到幾萬V，是一種持續(xù)時間長、能量較強的干擾。故會在很大程度上影響微機系統(tǒng)電子設(shè)備的正常工作，甚至燒毀元器件，所以，在裝置引出接地端子與接地線時，依靠過電壓保護電路或浪涌保護器件來抑制浪涌干擾，通過浪涌保護器件動作將浪涌電流泄放至大地，便可以取得滿意效果。
[0021]信號線接口包括雙向傳輸通道、功率放大器、無源型電壓放大器及濾波單元，功率放大器與電壓放大器構(gòu)成信號處理電路，可以將經(jīng)過雙向傳輸通道的輸入信號、輸出信號進行定頻增幅，一方面突出干擾噪聲特性，便于濾波單元對干擾源的剝離與抑制，另一方面，便于后續(xù)連接的微機系統(tǒng)進行信息采樣與傳輸。濾波單元包括RC無源低通濾波器，主要是因為其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，可以針對微機系統(tǒng)中的多種集成、運算、放大等有源模擬器件，抑制其高開環(huán)電壓增益和高輸入阻抗，從而將最高信號頻率限制在一定的帶寬以內(nèi)，以降低采樣頻率，方便濾波后的信號進入微機系統(tǒng)中，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入到數(shù)字器件進行處理。
[0022]本發(fā)明結(jié)合電磁兼容性試驗指標(biāo)，形成一種微機防誤閉鎖的電磁抗干擾通信裝置，綜合運用濾波、隔離、接地、屏蔽等多種手段，擁有維護工作少、閉鎖可靠性強、防誤功能好以及使用簡單方便等優(yōu)點，其既能幫助運行人員分擔(dān)一部分工作，又可在培訓(xùn)當(dāng)中作為模擬操作的設(shè)備，還可以有效防止電源線與通信線之間形成高速大電流回路，提高微機系統(tǒng)防誤閉鎖裝置的抗干擾能力，為系統(tǒng)整體的安全運行提供保障，在保證高壓系統(tǒng)運行安全可靠、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟、節(jié)能降耗等方面發(fā)揮重要作用。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實施例一各模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明實施例二各模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]實施例一
如圖1所示，一種高壓供電系統(tǒng)電氣閉鎖通信裝置，包括閉鎖模塊以及分別與其連接的電源接口、信號線接口 4，信號線接口包括雙向傳輸通道5、功率放大器6、無源型電壓放大器7及濾波單元8，閉鎖模塊包括電氣閉鎖單元1。
[0026]電氣閉鎖單元包括電磁線圈機構(gòu)