目前箱式变电站的运用越来越广泛，对自动化程度需求日益增加的情况，设计一种箱式变电站自动化方案，其可以实现多回路的在线远程自动控制。

　　关键词： 箱式变电站；自动化；装置
　　中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0210035－01
　　
　　箱式变电站，也叫箱变，是指组合式变电站系统。
其为一种能够在负荷深处进行配置的成套设备，拥有配电及受电功能。
箱变为一个或者多个方块构成，能够组成配电成套设备。
通过箱式变电站，能够替代传统的小型变电站，促进了变电站系统进步与升级。
箱变的出现及发展，适应了人们对环境的要求，与目前的城市建设发展一同进步的。
基于此，本文提出了一种根据箱变的自动化装置方案，此系统能够完成针对箱变远程控制，有力地补充了整个箱变系统。

　　1 箱式变电站的自动化需求分析
　　配电装置自动化水准高低的一个重要的标准，就是箱变自动化程度。
在实际的工程实施过程时，箱变简单来说，就相当于一个无需人工值守的小型变电站。
因此，自箱变系统研发、管理、生产、运输直到安装调试等，均要求其拥有“四遥”的能力，它的主要目的，就是要确保电网调度系统有效地控制指挥箱变，从而最终满足变电站可靠性及安全性的需求。

　　1.1 “四遥”概念。
“四遥”的概念，指的是：遥信，遥测，遥控，以及遥调。
1）遥信：指的是请求采用被动联系方式，简单来说即为众多的小型开关组合，它们为对该众多远程设备状态的参数量反映，或者是分离状态，或者是关闭状态。
2）遥测：主要有主要遥测、一般遥测、次要遥测以及累加遥测四种方式。
对于遥测的功能，通常可以用于下述几种时刻：线路有效功率采集；变压器闲置及工作时刻；箱变系统压力、温度、流速（流量）采集；母线电压线电流采集；循环频率采集以及其它的模拟信号采集。
3）遥控：指的是一种中心控制站与被动的联系方式，通常系统对其精度要求是动作控制率大于99.9％。
4）遥调：选择被动的联系方式，其准确性要大于99.99％。

　　1.2 设备控制功能。
设备控制功能主要有：开关开始，开关结束，控制开关操作（变压器细微保护、调整、检查以及集合范围设置，切、投电容器组合），辅助接口数据输出及输入。
锁操作功能主要有：控制出口的闭合、跳功能，锁屏功能，以及并发操作闭锁功能。

　　1.3 无功补偿功能。
为了建立感应磁通量及交变磁场所需电功率，称之无功功率。
因此，该处的“无功”概念，其实非“无用”的功率，指的是该功率不会转变成热能、机械能而已。
所以，除一定需要的有功电源之外，在供电系统中无功电源必不可少，这两者一个都不可少。

　　1.4 谐波分析功能。
在系统中，动力系统通常以标题非线性方式装载，比如各种换流设备，涵盖逆变器、整流器以及拥有铁芯的设备等。
换流设备通常由开关元件构成，如果它们实施直流-交流变换，或者交流-直流变换时，在交流侧的电流和电压发生了畸变，不再是理想的正弦波形了。
但对于铁芯的设备，由于其常常处在一种线性状态，电流和电压波形就不会产生畸变。
然而，如果变压器铁芯是处在饱和区域工作时，其就转变成非线性元件，发生电流和电压波形的畸变。
所以，在电力系统中，会发生非线性负荷现象，常常致使电流和电压的波形畸变。

　　2 箱式变电站自动化装置设计
　　2.1 设计总体思路。
箱式变电站自广东深圳专业威力方舟输液泵产品设计公司工业设计动化模块装置主要设计体系，主要包含有：测量功能模块、主控功能模块、显示功能模块、开关控制模块以及通信模块等。

　　2.2 测量模块。
设计时，从电流广东深圳专业医用产品外壳工业产品设计医疗信息系统安全性设计互感器、电压互感器二次侧能够获得通常为5A的电流及100V的电压，该互感器的输入范围、二次数值不适用本系统中单片机电路，所以要对其进行变换及降低。广东深圳专业医用产品外壳工业产品设计医疗信息系统安全性设计
在计算机系统中，因为A/D变换中模拟量输入端仅可以接受正确范围内幅值电压，因此，需要依据模数转换器进行合理范围的输入，把输入信号转换成士10V或士5V内的电压信号。
通常实际使用时，使用中间互感器进行上述功能的实现。
开光设备和智能电器运行时被测参量，不管为数字量还是模拟量，经过输入通道转到中央控制模块之前，均需实施一次隔离。
之所以这样做，主要有两点考虑：一是将中央控制模块和模拟通道供电的电源进行隔离，让中央控制模块的电源地线“全浮空”，以有效提高中央处理器的抗干扰能力；二是进行输入数字量之前，将从一次元件接点取得的监控单元电路标题和信号进行隔开，确保监控单元的安全性。
上述的隔离设置，通常发生在监控单元的内部，电路简单，隔离器件体积小，使用的措施便是使用集成隔离运算放大器或光电隔离。

　　2.3 主控模块。
在系统中，使用了16位的80C196KC芯片，该芯片为Intel公司MCS-96单片机系列中常用的芯片，采用80C196KC的单片集成电路，可以获得强大的操作编程能力及丰富的硬件资源，便于电路结构的简化，能够对较复杂控制程序进行编译，从而缩短产品的开发周期。

　　2.4 开关量输入/输出模块。
滤波电路、光电隔离电路以及消颤除噪电路，共同构成了开关量信息输入系统。
隔离开关及断路器等位置状态信息，均是取自创门的辅助触点，基于避免由于辅助触点不良导致的错误考虑，在该触点回路中施加的电压通常比一般的要高。

　　2.5 通信模块。
该模块的设计主要选用了性能较优的RS-485接口芯片，以完成PC机和单片机之间远程实时通讯，实现管理PC机单片机阵列的目的。
RS-485接口芯片，其采用了单一的电源VCC，在3.0-5.5V的电压范围内，都可以进行正常工作，能够实现RS485和TTL之间的转换。
RS广东深圳专业永磁核磁共振产品设计公司工业设计心得体会-485芯片对于一般的RS-485收发器来说，其有广东深圳专业医用产品外壳工业产品设计医疗信息系统安全性设计一个显着的优点，即片内A、B引脚接有抗高能量瞬变干扰保护装置，能够经受住峰值400W的高能量瞬变。
因为造成高能量瞬变的因素有静电放电、雷电、电源系统开关干扰等，所以其可以有效提高预防因雷电导致器件损坏的可靠性。
针对一些恶劣环境场合，直接和传输线进行相接，省去任何附加的保护元件。

　　3 结束语
　　本文对一种适用于箱式变电站系统的自动化控制装置进行了介绍，该装置能够完成在电网可靠安全运行时的在线实时管理与监测。
本文设计的系统主要有测量模块、主控模块、显示模块、通信模块和开关控制模块等。
该诸多模块均具备一定独立性，能够实现多任务，有较高的可靠性，内切实现形式便捷、简单、紧凑，经济价值及使用价值很高。
伴随目前城市化进程推进及民用电网升级改造，箱式变电站系统运用日益普遍，本文设计的装置应用前景也非常广阔。

　　
　　参考文献：
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　　[2]刘凤新、徐晓明，电力参数非同步采样误差分析，电测与仪表，2003，40（454）：9～11.
　　[3]黄纯、何怡刚等，交流采样同步方法的分析与改进，中国电机工程学报，2002，22（9）.
　　
　　作者简介：
　　徐剑洪，男，佛山南海人，大专，佛山市供电局。