变电站自动化中的线路保护测控装置及功能

1.线路保护测控装置的类型

在分层分布式变电站综合自动化系统中，对于输电线路、配电线路，因其电压等级及重要程度不同，保护及监控的复杂程度也不相同，为它们配置的保护、测控装置也各不相同。由微型计算机构成的线路保护测控装置可分为以下几类。

(1)保护测控综合装置。简称保护测控装置，一般用于110 kV以下系统，它可以完成相应线路间隔的所有保护、测量、断路器、隔离开关等的监视控制任务。

对于110 kV及以上电压等级的间隔层装置，为了保证保护工作的独立性及可靠性，保护装置和测控装置一般相互独立。对于220 kV及以上电压等级的输电线路，保护装置和测控装置除了各自独立外，每个间隔还需要双重化保护配置，即同时设置两套不同原理的保护装置，形成双主保护双后备保护的双重化保护。

(2)测控装置。测控装置是变电站自动化监控系统的必要组成部分，主要完成对某一间隔电气量(如电压、电流、压力等)的测量、控制(包括断路器、隔离开关、接地开关等)及其他与其对应的电气间隔相关的任务，它面向的对象主要是110 kV及以上的间隔设备。

(3)保护装置。保护装置主要完成对某110 kV及以上电气间隔设备的保护任务，如输电线路保护装置、断路器保护装置等。

2.线路测控装置的功能

线路的测控装置与保护测控装置的区别在于测控装置不配置输电线路保护功能。它的硬件结构与保护测控装置非常相似，具体基本功能如下。

(1)开关量信号采集。输电线路测控装置需采集对应输电线路间隔的开关量，如断路器、隔离开关和接地开关的位置状态以及一次设备，如断路器和隔离开关操动机构中的告警信号、断路器操作箱中的动作信号和告警信号。

(2)模拟量信号采集。采集电压和电流瞬时值，并计算电流、电压、有功功率、无功功率及功率因数等测量值。

(3)控制操作。主要指遥控分合断路器、隔离开关、接地开关。(www.xing528.com)

(4)脉冲量采集。接收脉冲电能表的输出进行脉冲累计、转换。

(5)同期功能。对系统内的枢纽变电站，要求输电线路测控装置具备检测同期功能。当断路器合闸操作时，对合闸两侧的电压进行同期检测以确定是否满足合闸条件。当单侧无电压时，可以直接进行合闸操作；当双侧都有电压时，则要求对两侧电压的幅值、频率、相角进行检测比较以决定是否可以合闸；当条件不满足时，装置会发出报警提示信号并闭锁出口。

(6)防误联锁。通过测控装置中的可编程逻辑控制功能来实现。根据间隔的防误联锁条件，一方面通过本间隔的断路器、隔离开关、接地开关等信号，实现本间隔自身的防误联锁要求；另一方面通过网络之间的信息互换，得到所需的其他间隔的防误联锁信息，再通过本间隔中的可编程逻辑控制功能来实现间隔之间的防误联锁要求。

(7)通信功能。与保护测控装置相似，配备现场总线、以太网、光纤等接口经通信网络与站控层设备通信。

3.线路保护装置的功能

在变电站综合自动化系统中，线路保护装置除了完成必要的输电线路保护功能外，还必须考虑向变电站层以及远方调度传送该保护装置的管理信息，并接受变电站层以及远方调度下发的各种命令。

1)故障记录功能

当被保护输电线路发生故障时，保护装置能自动记录保护动作前后有关的故障信息，包括短路电流、电压、功率等系统参数变化以及故障发生时间、该输电线路保护装置中各种保护的动作情况和保护出口时间等信息，以便分析故障性质及保护的动作行为。

2)信息管理功能

在输电线路保护装置中，一般都设有专门的通信接口，以便对保护装置进行各种管理，如设置有现场总线网口、以太网口和RS485网口以便与相应的通信网络相连，以满足不同系统结构的要求；设置有GPS对时功能，满足网络对时要求。