1、跌落式熔断器远程计算机控制与管理系统研制 情况简介,产品需求概述,“跌落式熔断器”是输电线路与变压器之间的线路保护装置，在规模化发展的城市配电网系统应用中需求量非常大。由于其大部分安装于户外杆变的上端，距离地面约有30米高，长期依靠人工用操作棒推、拉进行分合闸操作，劳动强度大，操作执行时间长，在环境和气候条件差的情况下，对人身安全是一大隐患。通过对 “跌落式熔断器”应用需求的分析，我们认为合理解决“跌落式熔断器”的操作控制模式，是对电力线路运行、维护、管理水平的一大贡献，是解决输电线路安全生产的一个大问题。为此我们与有关单位合作，研究、开发了跌落式熔断器远程计算机控制与管理系统这一产品，力图帮
2、助供电部门真正实现配网自动化；该产品提供的就地、远程计算机控制功能，具有自动化程度高、安全可靠、操作灵活、使用方便等优点；远方操作为用户提供了操作和监视画面，大大减轻了操作人员的劳动强度，为供电部门消除故障、隔离故障提供了快速处理能力和手段。产品已经有关部门严格测试和检验，各项指标均已经达到国家有关标准。,产品送检测试报告,1、产品型式试验报告,2、产品防护性试验报告,跌落式熔断器远程计算机控制 与管理系统结构图,就地控制单元,防火墙,控制中心计算机,GSM/GRPS,INTERNET,ECEP-DFRC-1系统简介（1）,系统主要有三大部分组成：跌落式熔断器加驱动电机和机械部分、就地控制单元
3、、主控计算机；远程计算机控制与管理系统分为二块；第一块是就地控制单元部分；第二块是远程计算机控制与管理部分。 就地控制单元:就地控制单元安装在跌落熔断器的设备现场，负责跌落熔断器的分、合闸操作。就地控制单元与控制中心通过GSM无线网络进行通讯，并由控制中心根据授权控制指令来使就地控制单元输出控制信号实现对跌落熔断器的驱动控制；,ECEP-DFRC-1系统简介（2）,由于户外条件比较恶劣，电源接入也不容易，因此在设计上不仅增加了太阳能电源控制系统，而且还在就地控制单元的外型设计上考虑了防雨、防晒等技术要求。 就地控制单元具体控制功能有： 对跌落式熔断器A、B、C三相分别进行分、合闸操作； 对跌落
4、式熔断器A、B、C三相进行联动操作（相序可根据用户要求定）； 可采集跌落式熔断器A、B、C三相当前运行状态； 就地控制单元负责采集跌落式熔断器分、合状态信息；状态信息取自变压器低压接线侧，采用线电压接人采样方式，来判断跌落式熔断器的分、合状态。,ECEP-DFRC-1系统简介（3）,远程计算机控制与管理系统：远程计算机控制与管理系统部分由主控计算机平台、软件系统、应用软件，控制系统功能，通信程序等部分组成。 其软硬件配置要求为： 主控计算机应用平台：工业控制计算机 托管服务器平台：机架式服务器（在中国移动） 操作系统和数据库：Windows2000或NT2000,SQL SEREVR 应用控制
5、系统软件：基本配置SCADA系统，应用控制软件 安全防护系统：防火墙、路由器远程计算机控制与管理系统除实现对跌落式熔断器的控制外，对缺相运行也可进行监测，一旦发现有缺相运行，可立即提供画面显示，系统还具有报警、查询、统计和打印等功能；,ECEP-DFRC-1系统简介（4）,新跌落式熔断器技术指标： 额定电压： 12kV 充电量：不小于6 W 额定电流： 100A 额定频率： 50Hz 工频耐压： 42kV 开断电流： 6.1kA 冲击耐受电压：对地 75kV 断口：85kV 工频湿耐压：对地 30kV 断口：36kV 控制距离：无限（GSM网络覆盖区域） 分、合速度（机内控制）：分0.06秒，
6、合0.5秒 控制器工作电压：16V 驱动电机：直流步进，16V,15A,250W,就地控制单元与驱动电机部分工作原理：因为跌落式熔断器增加了驱动电机、推动连杆，实现了对常规跌落式熔断器的自动控制；驱动电机在就地控制单元的控制下，进行正转、反转操作，其正转、反转操作的时间由终端内部的监测计算机进行控制（时间的长短可修正），由此带动连杆实现对跌落式熔断器的分、合操作。由于10kV跌落式熔断器无辅助接点输出，状态监测是确保安全的大问题。在就地控制单元的设计中，利用对电源低压侧线电压采样的方法，来实现对跌落式熔断器操作状态的判断；由于高压采样传感器成本太高，如无特殊应用需要，均采用低压侧采样；采样信号
7、除就地控制单元作状态监测使用外，还可发送至远程计算机控制与管理系统，提供设备远程状态监测。,ECEP-DFRC-1系统简介（5）,ECEP-DFRC-1系统简介（6）,主站系统工作原理： 主站系统为方便用户对配电系统中跌落式熔断器进行远程计算机控制与管理，特建立了跌落式熔断器实时监测数据库和历史数据库，方便用户对管辖范围内的跌落式熔断器进行实时监控和管理；用户也可根据需要对历史数据库进行访问，对跌落式熔断器的运行情况进行较长时间的分析和统计；主站系统主要功能如下； 对就地控制单元进行实时控制、缺相报警、数据分析、查寻和统计。 对每台就地控制单元进行管理。 就地控制单元内部工作电源曲线显示。 对
8、就地控制单元进行校时、上报状态值等操作； 主控人员通过人机操作界面，对新跌落式熔断器进行监测和控制；,ECEP-DFRC-1系统简介（7）,关键技术问题解决方法： 1.跌落式熔断器分、合状态监测因为跌落式熔断器本身无辅助接点输出，再加上在10kV高压输电线路上使用，不能采用接触式位置监测方法；通过分析跌落式熔断器各种应用环境、条件和运行方式，我们提出了监测其高压或低压端电压来判断其分、合位置的方法;实践证明该方法是非常有效的，它既没有行程或位置开关安装结构等方面的问题，又克服了环境、运行方式等所带来的各种不确定因素，真正实现了远方位置监测。,ECEP-DFRC-1系统简介（8）,2.就地控制单
9、元防潮处理由于就地控制单元安装在露天的桩杆上，运行环境比较恶劣，装置在设计时要考虑各个运行部件不受环境影响，能安全、可靠、准确的运行;在产品设计、加工工艺、安装和调试等方面采取了许多措施，如：控制终端采用全密封结构（该终端已经在输电线路故障监测系统中被采用，且在户外环境下运行了近一年），终端内部配有看门狗控制电路，保证其可靠运行；机壳增加了防雨、防晒处理等。 3.就地控制单元防雷处理就地控制单元采取避雷要求设计；内部终端与外壳完全隔离，所有部件都采用金属壳，导线使用屏蔽电缆。,系统控制指令流程,控制指令由主控人员通过人机操作界面发出，经中国移动GSM无线通信网络短信托管服务器平台，发送至就地控
10、制单元，就地控制单元在核对跌落式熔断器A相、B相、C相三相状态后，进行分、合驱动操作，一旦操作完成，就地控制单元通过采样传感器采集跌落式熔断器操作后的状态信息，经中国移动GSM无线通信网络，再传送至远程计算机控制与管理系统进行核对和存储，从而保证每一次操作的准确性和安全性。,应用软件主界面,用户界面一（监测单元配置）,用户界面二（实时监测）,用户界面三（监测单元校时）,用户界面四（监测单元控制）,用户界面五（GSM设置）,用户界面六（就地控制单元信息）,用户界面七（历史数据查询）,就地控制单元与主站系统通信规约,主机系统对就地控制单元有以下部分指令： T-设置时钟指令 A-校准时钟指令 U-设
11、置站号密码指令 V-设置GSM号指令 C-控制指令 E-设置分合闸时间指令 G-修改状态值指令 就地控制单元给主站有3种上报报文格式： R-状态值报告 S-设定值报告 C-指令确认 如：V,无线数据通信技术的应用,因为采用GSM无线通信网络进行数据交换和控制，具有网络覆盖面大，盲区小的优点。但由于被监测的设备多，较为分散，大量信息传递时由于缓冲区小会造成信息丢失，故采用主站系统与移动中心托管服务器连接的方法，利用实时短信交换平台，能快速、准确地完成数据交换（一般上下行数据在30秒内完成）。另外，在运行资费方面，以一台监测单元设备一年操作10次，平时月监测5次，按1年进行计算（1年 = 0.07
12、（ 5 + 5 x 12）= 4.55元），一年约合人民币5元，在运行成本上也是非常低廉和经济实惠的。,实用性和应用前景展望,总结：该系统采用全分布式结构；就地采集、无线数据传输和控制， 为配网自动化系统提供了一种新型的设备接入控制模式；系统设计合理，构思新颖，填补了该产品在行业应用的空白，为输电线路快速操作、快速维护、少人运行等创造了条件。系统对跌落式熔断器实现了控制与管理，可将跌落式熔断器的运行状态信息及时发送至主站系统，并利用数据库管理技术进行数据管理，实现了对跌落式熔断器的实时监测，既减轻了运行、检修人员的工作强度，提高了工作效率，又可帮助检修人员隔离故障、排除故障，加快输电线路故障的排除，为输电线路的安全运行创造了良好的条件。由此可见，该系统是一项非常实用、新型的产品，在电力行业设备安全运行、维护过程中必将发挥积极的作用，其应用前景非常广阔。,上海华东电力信息工程技术有限公司,谢谢！,黄宪东,
