CN205429711U - 一种站域保护设备 - Google Patents

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刘革明
戴光武
李园园
刘东超
赵青春
徐晓春
谢华
刘奎
刘伟
侯先栋
朱晓彤
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NR Engineering Co Ltd
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NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
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Abstract

一种站域保护设备，包括过程层插件、站控层插件、站间通信插件、线路保护插件、变压器保护插件、母线保护插件、人机接口插件、电源插件和总线板。过程层插件采集全站保护所需的电流、电压等SV模拟量输入，采集全站的断路器位置、断路器气压低等GOOSE开关量输入信息，输出保护跳闸等GOOSE开关量输出信息。站控层插件完成站域保护设备与变电站后台、保护信息系统的通信功能。人机接口插件完成液晶显示、键盘操作等人机对话功能。电源插件输入为交流或直流电源，输出为插件供电电源，通过总线板给各插件完成供电。总线板完成各插件之间的通信及供电功能。

Description

一种站域保护设备
技术领域
本发明涉及电力系统二次保护技术领域，具体地涉及变电站的保护设备。
背景技术
传统常规变电站中的二次保护设备一般以间隔为对象进行配置，保护装置和保护屏柜数量众多，同时二次保护设备和互感器之间一般通过电缆点对点连接，接线繁杂，造成变电站二次设备的建设和维护成本高。随着国内智能电网的建设和发展以及IEC61850标准相关技术的日趋成熟，电子式互感器、光学互感器、智能一次设备等相继成功运行，实现变电站内的信息共享和优化已经成为可能。利用SV采样，GOOSE跳闸等网络化技术，以变电站为整体保护对象，实现该变电站的整体保护及控制功能，可以大幅减少保护设备和保护屏柜的数量，降低变电站二次设备的建设和维护成本。
发明内容
本实用新型发明的目的是：提供一种站域保护设备，集成变电站内所有保护功能，减少保护设备和保护屏柜的数量，降低变电站二次设备的建设和维护成本。本实用新型功能强大，适用性广，各保护插件间完全独立，可靠性高。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
站域保护设备安装了过程层插件、站控层插件、站间通信插件、线路保护插件、变压器保护插件、母线保护插件、人机接口插件、电源插件和总线板。过程层插件需要负责以下三个方面的功能：（1）采集全站保护所需的电流、电压等SV模拟量输入；（2）采集全站的断路器位置、断路器气压低等GOOSE开关量输入信息；（3）输出保护跳闸等GOOSE开关量输出信息。站控层插件完成站域保护设备与变电站后台、保护信息系统的通信功能。站间通信插件完成变电站之间站域保护设备的通信功能。线路保护插件、变压器保护插件、母线保护插件分别完成本站所有线路、变压器、母线的保护功能。人机接口插件完成液晶显示、键盘操作等人机对话功能。电源插件输入为交流或直流电源，输出为插件供电电源，通过总线板给各插件完成供电。总线板完成各插件之间的通信及供电功能。
优点效果：
（1）集成了变电站所有独立保护装置的功能，减少保护设备和保护屏柜的数量，降低变电站二次设备的建设和维护成本。
（2）各保护功能的插件完全独立，不会相互影响，支持带电插拔，维护方便。
（3）装置过程层采用SV、GOOSE等IEC61850标准通信技术，提升了变电站互操作自动化性能。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
如图1所示，站域保护设备安装了过程层插件、站控层插件、站间通信插件、线路保护插件、变压器保护插件、母线保护插件、人机接口插件、电源插件和总线板。过程层插件需要负责以下三个方面的功能：（1）采集全站保护所需的电流、电压等SV模拟量输入；（2）采集全站的断路器位置、断路器气压低等GOOSE开关量输入信息；（3）输出保护跳闸等GOOSE开关量输出信息。站控层插件完成站域保护设备与变电站后台、保护信息系统的通信功能。站间通信插件完成变电站之间站域保护设备的通信功能。线路保护插件、变压器保护插件、母线保护插件分别完成本站所有线路、变压器、母线的保护功能。人机接口插件完成液晶显示、键盘操作等人机对话功能。电源插件输入为交流或直流电源，输出为插件供电电源，通过总线板给各插件完成供电。总线板完成各插件之间的通信及供电功能。
以110kV变电站为例，假设该站有8条线路，2台变压器，1条母线。那么本实用新型设备的插件功能如下：
（1）过程层插件：完成8条线路、2台变压器各侧、母线各间隔所有的SV电压、电流量采集；同时采集各间隔断路器位置、智能终端、刀闸等GOOSE开关量输入信息；另外，将线路保护插件、变压器保护插件、母线保护插件的GOOSE跳闸信号输出给智能终端等相关设备。
（2）站控层插件：完成站域保护设备与变电站后台、保护信息系统的通信功能，上送站域保护设备的变位、自检、动作信息。
（3）站间通信插件：完成变电站之间站域保护设备的通信功能，比如配合线路保护插件传输高频保护的发信、收信命令等。
（4）线路保护插件：通过总线板与过程层插件通信，获取8条线路的电流、电压模拟量以及开入量信息，完成8条线路的保护功能，同时将线路保护的跳闸信息通过总线板传递给过程层插件。
（5）变压器保护插件：通过总线板与过程层插件通信，获取2台变压器各侧的电流、电压模拟量以及开入量信息，完成2台变压器的保护功能，同时将变压器保护的跳闸信息通过总线板传递给过程层插件。
（6）母线保护插件：通过总线板与过程层插件通信，获取母线各间隔的电流、电压模拟量以及开入量信息，完成1条母线的保护功能，同时将母线保护的跳闸信息通过总线板传递给过程层插件。
（7）人机接口插件：通过总线板获取各保护插件的模拟量、开入量、开出量状态以及变位、自检、动作报告等显示在液晶面板上，同时通过键盘操作完成定值整定等人机接口菜单操作功能。
（8）电源插件：输入为交流或直流电源，输出为插件供电电源，通过总线板给各插件完成供电。
（9）总线板：完成各插件之间的通信及供电功能。
本实用新型可应用于10kV及以上所有电压等级的变电站中，采用双套或三套配置。任一套站域保护设别发生故障时，仅退出该套设备进行检修即可，其余仍然正常运行，这样不影响变电站的运行。如此设计，大大减少了变电站二次保护设备的数量，降低变电站二次设备的建设和维护成本。

Claims (1)

1.一种站域保护设备，其特征在于：所述站域保护设备包括过程层插件、站控层插件、站间通信插件、线路保护插件、变压器保护插件、母线保护插件、人机接口插件、电源插件和总线板；
所述人机接口插件与总线板相连接，所述总线板还分别与过程层插件、站控层插件、站间通信插件、线路保护插件、变压器保护插件、母线保护插件、电源插件相连接；
所述过程层插件还分别与电流、电压采集合并单元和断路器智能终端建立通信连接；
所述站控层插件还分别与变电站后台、保护信息系统建立通信连接；
所述站间通信插件与其他变电站的站域保护设备建立通信连接。
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