近年來我國新能源行業(yè)發(fā)展較為迅速，尤其是太陽能和風能，在國家政策的大力支持下，目前已經(jīng)進入快速發(fā)展階段。在發(fā)展的過程中相關的配套設施和技術顯得尤為重要，以風電場中箱變的監(jiān)控為例，隨著風電行業(yè)的快速發(fā)展，目前35kV箱變的非智能化已經(jīng)成為影響風電場自動化進程的最大阻礙，箱變內的各種信息無法實時上傳至中控室，使箱變成為了風電場的監(jiān)控盲區(qū)，從而給風電場的安全生產(chǎn)與日常維護帶來了極大的不便，尤其是對設備和人身安全的隱患。 因此我公司司研發(fā)了新一代SRXK-3300系列智能箱變測控裝置，用于箱變的模擬量采集、非電量保護、遠方控制和通訊功能。實現(xiàn)升壓站對光伏箱變或風電箱變的遠程管理和自動化監(jiān)控，滿足光伏電站或風電場的“無人值班，少人值守”的運行管理方式。該裝置可實時采集變壓器的各種信息，如箱變的電流、電壓等電氣量信號，同時也可以采集變壓器的油位、油溫、重瓦斯等非電氣量信號。當有異常事件發(fā)生時SRXK-3300裝置通過不同的通訊介質將故障信息及時上傳，發(fā)出告警信號或進行跳閘動作，避免故障進一步的擴大，挽回了箱變設備損壞的直接損失以及維修期間發(fā)電量的間接損失。另外，運行人員可在遠方對箱變進行監(jiān)測和控制，從而大大減少了現(xiàn)場維護的工作量以及由此帶來的人身安全隱。 目前大部分光伏發(fā)電單元內匯流箱、逆變器、箱變等設備的通信是把信息先送至通訊管理機，再經(jīng)光纖收發(fā)器上傳到綜自系統(tǒng)，這樣就使整個系統(tǒng)的接線過于繁多，增加了故障發(fā)生的可能性，同時也增加了企業(yè)的投資成本，更不利于以后系統(tǒng)故障的排查。SRXK-3300在傳統(tǒng)方案的基礎上融合了通信管理機、光纖交換機和完善的箱變測控保護功能于一體，負責采集和傳輸箱變、匯流箱、逆變器等設備的數(shù)據(jù)信息；這不但簡化了整個光伏發(fā)電單元的接線，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且降低了光伏電站測控通信類設備投資成本。 1.1裝置主要特點 1、加強型單元機箱按抗強振動、強干擾設計,特別適應于惡劣環(huán)境,適用于-40℃～70℃的寬溫工作環(huán)境。 2、裝置的集成電路全部采用工業(yè)品或軍品，使得裝置有很高的穩(wěn)定性和可靠性。滿足光伏電場關門運行的要求。 3、裝置采集變壓器低壓側兩組各側的三相電流、三相電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率用于綜自系統(tǒng)的遙測。 4、裝置的設置基于電氣量的保護功能，帶復合電壓閉鎖的三段式電流保護、零序電流、過壓、欠壓、CT斷線、PT斷線等。 5、SRXK-3300裝置最大設置了48路開關量輸入功能，可采集負荷開關位置、低壓斷路器位置信號，低壓隔離開關熔斷器組位置信號，小空開位置信號，熔斷器熔斷信號，箱變門開關信號等普通開關量信號；也可實現(xiàn)重瓦斯動作跳閘、輕瓦斯動作告警、SF6 氣壓異常報警、變壓器高溫報警、變壓器超高溫跳閘、變壓器油位低等非電量保護，同時提供8個可編程的備用非電量功能（4路跳閘，4路告警），便于非電量擴展。 6、裝置的所有保護功能均設置控制字，通過液晶輸入密碼的方式可方便的進行投退。 7、裝置具有兩路溫度和兩路電量（0-5V直流電壓或4-20mA電流）采集功能，可用于采集箱變相關溫度等，并且設置溫度超限告警功能，方便光伏電場綜自系統(tǒng)的監(jiān)視。 8、裝置設置了6個開出，方便進行箱變的控制功能擴展。可對有電操功能的開關實現(xiàn)遠程控分和控合操作。 9、裝置采用圖形液晶，全中文顯示，菜單式人機交互，可實時顯示各種運行狀態(tài)及數(shù)據(jù)，信息詳細直觀，操作、調試便捷。 10、大容量的信息記錄：可保存16條最近發(fā)生的歷史報告,可帶動作參數(shù)，掉電保持。 11、裝置結構按箱變開關柜要求設計，尺寸較小，安裝方式簡單，配線方便。 12、融合通信管理機、光纖交換機、和完善的測控保護功能于一體，可以降低光伏電站測控通信類設備三分之二的投資成本。 13、提供2路以太網(wǎng)口、2路光纖以太網(wǎng)口和8路RS485接口，保證了在長距離和惡劣條件下通信的可靠性；內置豐富的通訊協(xié)議庫，良好的第三方系統(tǒng)和設備協(xié)議支持，通信規(guī)約支持IEC60870-5-103/104、IEC61850和Modbus，可方便接入電站監(jiān)控系統(tǒng)，支持IEC61850-8-l的特定通信服務映射(SCSM)，可實現(xiàn)與新型智能升壓變電站系統(tǒng)的無縫對接。（IEC61850訂貨須注明）。 1.2通信管理機功能簡介 箱變智能監(jiān)控裝置內置通信管理與光電轉換模塊，實現(xiàn)光伏發(fā)電子系統(tǒng)所屬智能設備通信信息的集中和傳輸，提供8路RS485主站接口，可接入逆變器、智能匯流箱、1-6路視頻監(jiān)控等設備，每個RS485接口可接入設備32臺，傳輸速率300bps-115200bps可配置，傳輸距離可達1000米，可支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103/104、DMP500、Modbus、CDT、9702、私有協(xié)議（需提供規(guī)約文本）等多種規(guī)約。 箱變智能監(jiān)控裝置提供2路光纖以太網(wǎng)接口，可組成自愈式光纖環(huán)網(wǎng)。光纖接口為單模或多模SC型(可選ST、FC等)，波長為1310nm，傳輸距離可達50km，通信協(xié)議采用IEC60870-5-103，面向單個智能設備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)Modbus到IEC60870-5-103的統(tǒng)一轉換和傳輸，可方便接入目前主流的電站監(jiān)控系統(tǒng)。 箱變智能監(jiān)控裝置內置通信管理機提供雙機冗余，雙以太網(wǎng)等多種級聯(lián)的工作方式，具有靈活的在線、離線調試手段，可靠的升級程序、下載參數(shù)及數(shù)據(jù)查詢、報文監(jiān)視等功能；具備強大的自我診斷與自恢復功能，在受到外界干擾或其他原因導致程序運行出錯時，系統(tǒng)能在極短的時間內自行恢復。 2．技術指標 2.1 額定數(shù)據(jù) a. 額定電源電壓: 直流或交流220V或直流110V (訂貨及使用時區(qū)分規(guī)格) b. 額定交流數(shù)據(jù)： 交流電壓： 100V/400V /690V 交流電流： 5A或1A (訂貨及使用時區(qū)分規(guī)格) 額定頻率： 50Hz c. 熱穩(wěn)定性： 交流電壓回路：長期運行 1.2Un 交流電流回路：長期運行 2In 2.2 裝置功耗 a. 交流電壓回路：每相不大于0.5VA； b. 交流電流回路： In=5A時每相不大于1VA；In=1A時每相不大于0.5VA； d. 保護電源回路: 正常工作時，不大于12W；保護動作時，不大于15W。 2.3 環(huán)境條件 a. 環(huán)境溫度： 工作： -40℃～+70℃。 儲存： -40℃～+85℃，相對濕度不大于80%，周圍空氣中不含有酸性、堿性或其它腐蝕性及爆炸性氣體的防雨、防雪的室內；在極限值下不施加激勵量，裝置不出現(xiàn)不可逆轉的變化，溫度恢復后，裝置應能正常工作。 b. 相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90％，同時該月的月平均最低溫度為25℃且表面不凝露。最高溫度為+40℃時，平均最大濕度不超過50％。 c. 大氣壓力：80kPa～110kPa（相對海拔高度2km以下）。 2.4 抗干擾性能 a. 脈沖群干擾試驗：能承受GB/T14598.13－1998規(guī)定的頻率為1MHz及100kHz衰減振蕩波（第一半波電壓幅值共模為2.5kV，差模為1kV）脈沖群干擾試驗。 b. 快速瞬變干擾試驗：能承受GB/T14598.10－2007第四章規(guī)定的嚴酷等級為A級的快速瞬變干擾試驗。 c. 輻射電磁場干擾試驗：能承受GB/T14598.9－2002第四章規(guī)定的嚴酷等級的輻射電磁場干擾試驗。 d. 靜電放電試驗：能承受GB/T14598.14-1998中4.1規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的靜電放電試驗。 e. 電磁發(fā)射試驗：能承受GB/T14598.16－2002中4.1規(guī)定的傳導發(fā)射限值及4.2規(guī)定的輻射發(fā)射限值的電磁發(fā)射試驗。 f. 工頻磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.8－2006第5章規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的工頻磁場抗擾度試驗。 g. 脈沖磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.9－1998第5章規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的脈沖磁場抗擾度試驗。 h. 阻尼振蕩磁場抗擾度試驗：能承受GB/T17626.10－1998第5章規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗。 i. 浪涌抗擾度試驗：能承受IEC 60255-22-5:2002第4章規(guī)定的嚴酷等級的浪涌抗擾度試驗。 j. 傳導騷擾的抗擾度試驗：能承受IEC 60255-22-6:2001第4章規(guī)定的射頻場感應的傳導騷擾的抗擾度試驗。 k. 工頻抗擾度試驗：能承受IEC 60255-22-7:2003第4章規(guī)定的工頻抗擾度試驗。 2.5 絕緣性能 a. 絕緣電阻：各帶電的導電電路分別對地(即外殼或外露的非帶電金屬零件)之間,交流回路和直流回路之間,交流電流回路和交流電壓回路之間,用開路電壓為500V的測試儀器測試其絕緣電阻值不應小于100MΩ。 b. 介質強度：裝置通信回路和24V等弱電輸入輸出端子對地能承受50Hz、500V(有效值)的交流電壓,歷時1min的檢驗無擊穿或閃絡現(xiàn)象；其余各帶電的導電電路分別對地(即外殼或外露的非帶電金屬零件)之間,交流回路和直流回路之間,交流電流回路和交流電壓回路之間,能承受50Hz、2800V的直流電壓,歷時1min的檢驗無擊穿或閃絡現(xiàn)象。 c. 沖擊電壓：裝置通信回路和24V等弱電輸入輸出端子對地,能承受1kV(峰值)的標準雷電波沖擊檢驗；其余各帶電的導電端子分別對地,交流回路和直流回路之間,交流電流回路和交流電壓回路之間,能承受5kV(峰值)的標準雷電波沖擊檢驗。 2.6 機械性能 a. 振動響應：裝置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1規(guī)定的嚴酷等級為I級振動響應檢驗。 b. 沖擊響應：裝置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1規(guī)定的嚴酷等級為I級沖擊響應檢驗。 c. 振動耐久：裝置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2規(guī)定的嚴酷等級為I級振動耐久檢驗。 d. 沖擊耐久：裝置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2規(guī)定的嚴酷等級為I級沖擊耐久檢驗。 e. 碰撞：裝置能承受GB/T 14537-1993中4.3規(guī)定的嚴酷等級為I級碰撞檢驗。 2.7 測量精度 a. 各模擬量的測量誤差不超過額定值的±0.5%; b. 功率測量誤差不超過額定值的±1%; c. 開關量輸入分辨率不大于1ms； 2.8 觸點容量 a. 在電壓不大于250V，電流不大于1A，時間常數(shù)為5ms±0.75ms的直流有感負荷電路中，觸點斷開容量為50W，長期允許通過電流不大于5A。 b. 在電壓不大于250V，電流不大于2A的交流回路（cosφ=0.4±0.1）中觸點斷開容量為250VA，長期允許通過電流不大于5A。 3．裝置硬件 裝置采用加強型單元機箱，按抗強振動、強干擾設計；確保裝置安裝于條件惡劣的現(xiàn)場時仍具備高可靠性。不論組屏或分散安裝均不需加設交、直流輸入抗干擾模塊。面板上包括液晶顯示器、信號指示燈、操作鍵盤等。 3.1 主要插件 本保護裝置由以下插件構成：通訊插件、交流插件、CPU插件、開入插件，信號插件以及人機對話插件。 3.2 交流插件 交流變換部分包括電流變換器TA和電壓變換器TV，用于將系統(tǒng)TA、TV的二次側電流、電壓信號轉換為弱電信號，供CPU插件轉換，并起強弱電隔離作用。 3.3 CPU插件 本插件集成了數(shù)據(jù)采樣處理，通信以及保護功能。插件采用多層印制板和表面貼裝工藝，采取了多種抗干擾措施，大大提高了抗干擾性能。 3.4 開入插件 每塊開入插件可提供24/22路開入，工作電壓為AC220V(DC220V訂貨時說明)。 3.5 信號插件 本插件集成了裝置的電源模塊，六路可編程備用繼電器出口。 3.6 人機對話插件 人機對話插件安裝于裝置面板上，是裝置與外界進行信息交互的主要部件，采用大屏幕液晶顯示屏，全中文菜單方式顯示（操作），主要功能為：鍵盤操作、液晶顯示、信號燈指示。 3.7 通訊插件 提供8路RS485主站接口和2路光纖以太網(wǎng)接口。8路RS485可接入逆變器、智能匯流箱、1-6路視頻監(jiān)控等設備，每個RS485接口可接入設備32臺，傳輸速率300bps-115200bps可配置，傳輸距離可達1000米，可支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103/104、Modbus、CDT、9702、私有協(xié)議（需提供規(guī)約文本）等多種規(guī)約。2路光纖以太網(wǎng)接口可組成自愈式光纖環(huán)網(wǎng)。光纖接口為單?；蚨嗄C型(可選ST、FC等)，波長為1310nm，傳輸距離可達50km，通信協(xié)議采用IEC60870-5-104，面向單個智能設備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)Modbus到IEC60870-5-103的統(tǒng)一轉換和傳輸，可方便接入目前主流的電站監(jiān)控系統(tǒng)。 | 
