1、引言
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，系統(tǒng)的運行方式越來越復雜，對自動化水平的要求越來越高，從而促進了電力系統(tǒng)自動化技術的不斷發(fā)展。微機保護、故障錄波器、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、計算機調(diào)度自動化等都已成功運用到電力系統(tǒng)中。與自動化程度相適應，對電力系統(tǒng)繼電保護裝置的要求也隨之提高。目前傳統(tǒng)的電工式繼電保護測試裝置已很難對繼電保護裝置的各方面特性進行**測試，不再適應技術發(fā)展的需要。為避免重復投資，提高信息資源共享的水平，須對變電站自動化系統(tǒng)的信息采集、處理、傳輸加以規(guī)范，對站內(nèi)功能配置予以綜合考慮。目前變電站自動化系統(tǒng)一般采用以SCADA為基礎的站端計算機網(wǎng)絡，通過綜合設計，減少了二次設備的重復配置，減少了二次回路，減少了電流互感器及電壓互感器的負荷，從而簡化了二次回路設計，并保證了數(shù)據(jù)的一致性，在可靠性的基礎上盡可能做到了軟硬資源的共享，提高了變電站的運行及管理水平，達到變電站減人增效，提高**運行水平的目的。
2、三相多功能電能表校驗儀的功能設計原則
2.1繼電保護功能
變電站綜合自動化系統(tǒng)要具備常規(guī)變電站系統(tǒng)保護及元件保護設備的全部功能，而且要獨立于監(jiān)控系統(tǒng)，即當該系統(tǒng)網(wǎng)各軟、硬件發(fā)生故障退出運行時，繼電保護單元仍然正常運行。微機保護除了所具有的繼電保護功能外，還需具有其它功能。
(1)模擬量的顯示功能。系統(tǒng)應能顯示電流、電壓、有功、無功、電度等模擬量參數(shù)，當通信網(wǎng)退出運行時仍能滿足運行監(jiān)視。
(2)故障記錄功能。系統(tǒng)應能顯示故障時間、電流、電壓大小、開關變位、保護動作狀態(tài)等。
(3)能儲存多套定值，并能當?shù)匦薷亩ㄖ岛惋@示定值。
(4)與監(jiān)控系統(tǒng)通信，能接收監(jiān)控系統(tǒng)命令，選擇并修改定值，發(fā)送故障信息、保護動作情況、當時整定值及自診斷信號等。
除當?shù)赝猓€需能實現(xiàn)遠方查詢和整定保護定值，此功能還具有遠方/就地閉鎖，操作權限閉鎖等措施。
(5)系統(tǒng)內(nèi)各插件具有自診斷功能。
2.2信息采集功能
分布式自動化系統(tǒng)的變電站，信息由間隔層I/O單元采集。常規(guī)四遙功能的變電站，信息由RTU采集。電能量的采集宜用單獨的電能量采集裝置。系統(tǒng)對**運行中必要的信息進行采集，主要包括以下幾個方面。
2.2.1遙測量
(1)主變壓器：各側的有功功率、無功功率、電流，主變壓器上層油溫等模擬量，模擬量均采用交流采樣，以提高精度。主變壓器有載分接開關位置(當用遙測方式處理時)。
(2)線路：有功功率、無功功率、電流。
(3)母線分段斷路器相電流。
(4)母線：母線電壓、零序電壓。
(5)電容器：無功功率、電流。
(6)消弧線圈零序電流。
(7)直流系統(tǒng)：浮充電壓、蓄電池端電壓、控制母線電壓、充電電流。
(8)所用變：電壓。
(9)系統(tǒng)頻率，功率因數(shù)，環(huán)境溫度等。
2.2.2遙信量
(1)斷路器閘刀位置信號。
(2)斷路器遠方/就地切換信號。
(3)斷路器異常閉鎖信號。
(4)保護動作、預告信號，保護裝置故障信號。
(5)主變壓器有載分接開關位置(當用遙信方式處理時)，油位異常信號，冷卻系統(tǒng)動作信號。
(6)自動裝置(功能)投切、動作、故障信號，如：電壓無功綜合控制、低周減載、備用電源裝置等。(7)直流系統(tǒng)故障信號。
(8)所用變故障信號。
(9)其它有全站事故總信號、預告總信號；各段母線接地總信號；各條出線小電流接地信號；重合閘動作信號；遠動終端下行通道故障信號；消防及**防范裝置動作信號等。
根據(jù)設備特點及確保**運行需要，可增加相應的特殊信號或對一些遙信量進行合并。
2.2.三相多功能電能表校驗儀的功能設計原則
(1)斷路器分、合。
(2)主變壓器有載分接開關位置調(diào)整。
(3)主變壓器中性點接地閘刀分、合。
(4)保護及**自動裝置信號的遠方復歸。
(5)有條件的變電站高壓側備用電源遠方投停。
(6)有條件的變電站電壓無功綜控的遠方投停。
(7)有條件的變電站直流充電裝置的遠方投停。
2.2.4電能量
(1)主變壓器各側有功電能量、無功電能量及其分時電能量。
(2)各饋電線有功電能量、無功電能量。
(3)用戶專用線有功電能量、無功電能量及其分時電能量和*大需量。
(4)所用變有功電能量。
2.3設備控制及閉鎖功能
(1)對斷路器和刀閘進行開合控制。
(2)投、切電容器組及調(diào)節(jié)變壓器分接頭。
(3)保護設備的檢查及整定值的設定。
(4)輔助設備的退出和投入(如空調(diào)、照明、消防等)。
以上控制功能可以由運行人員通過CRT屏幕進行操作。三相多功能電能表校驗儀的功能設計原則，在設計上保留了手動操作手段，并具有遠方/就地閉鎖開關，保證在微機通信系統(tǒng)失效時仍能夠運行和操作，包括可手動準同期和捕捉同期操作。在各間隔的每個斷路器設置按鈕或開關式的一對一“分”、“合”操作開關和簡易的強電中央事故和告警信號。
為了防止誤操作，操作閉鎖主要包括：
①操作出口具有跳、合閉鎖功能和具有并發(fā)性操作閉鎖功能。
②CRT屏幕操作閉鎖功能，只有輸入正確的操作命令和監(jiān)控命令，才有權進行操作控制。
③當站內(nèi)通信網(wǎng)退出運行時，能滿足非CRT屏幕操作、五防閉鎖功能和適應一次設備現(xiàn)場維修操作的五防閉鎖功能。
④根據(jù)一次設備的實際運行狀態(tài)，自動實現(xiàn)斷路器、隔離開關操作閉鎖功能。2.4自動裝置功能
(1)根據(jù)系統(tǒng)潮流進行無功自動調(diào)節(jié)控制，也可人工控制(人工操作可就地、可遠方)。自動控制時可根據(jù)電壓、潮流和無功負荷、變壓器抽頭位置信號由裝置進行自動控制調(diào)節(jié)變壓器抽頭位置或投退電容器組。
(2)低周減載。110kV、10kV線路可由各自的保護裝置實現(xiàn)，不用單獨配置低周減載裝置。整定值由各條線路裝置自行整定。
(3)同期檢測和同期分閘。同步檢測斷路器兩側電壓的幅值、相位和頻率，并發(fā)出同期合閘啟動或閉鎖信號。此功能可進行檢無壓同期，亦能進行手動準同期和捕捉同期。既能滿足正常運行方式下的同期，亦能滿足系統(tǒng)事故時的同期。
同期功能有手動和自動兩種方式供選擇，同期裝置與通信網(wǎng)相互獨立。
(4)小電流接地選線功能。可通過采取3I0、3U0及其增量來判斷是否有接地故障，也可用5次諧波方式分析接地故障，小電流接地選線功能與通信網(wǎng)相互獨立，不依賴通信網(wǎng)的后臺機檢測。否則當通信網(wǎng)故障時該功能即失去檢測報警功能。而規(guī)程規(guī)定小電流系統(tǒng)當單相接地后允許2h帶故障運行，2h后要立即切除故障線路。
據(jù)有關綜合自動化站的運行記錄，在雷雨季節(jié)時雷擊曾擊壞過站內(nèi)的通信網(wǎng)。若此時雷擊又同時造成10kV線路單相接地，則運行人員不能及時發(fā)現(xiàn)線路單相接地故障。時間長了，若不及時處理，則有可能造成故障線路由單相接地發(fā)展成為兩相或三相接地短路故障。因此，小電流接地選線功能要獨立于通信網(wǎng)。
(5)事故錄波。對于220kV變電站的主變、220kV線路除了保護裝置自帶故障錄波外，還設置了一套獨立的微機錄波屏，而110kV線路則用本身裝置記錄。