中低压电气智能终端设备在火力发电厂的应用 张凯林 .兰松 (陕西省电力设计院，陕西西安 7 1 0 0 5 4 )

摘

要：中低压电气智能终端设备在当前的火力发电厂具有非常重要的应用价值。介绍了中低压电气智能终端设备的应用背景，对中

低压电气智能终端设备的具体应用技术要求进行分析，在此基础上对中低压电气智能终端设备在火力发电厂的应用现状进行了总结， 旨在促进中低压电气智能终端设备在火力发电厂的应用。 关键词：中低压；电气智能终端设备；火力发电厂

0引言 由于火力发电厂中( 6 - 1 0 k V)、低( 3 8 0 V)压系统独特的特点，加上电气智能终端设备所具有的保护、通信以及遥控等基本功能 .因此，对中低压电气智能终端设备在火力发电厂的应用进行相关的探析具有非常重要的实践意义。

1中低压电气智能终端设备的应用背景分析 当前电厂电气智能终端设备主要采用的现场总线类型有 C A N总线、基于 Mo d b u s— RT u协议的 RS- 4 8 5总线、 L o n w o r k s总线、 P r o i f b u s— DP总线[ 1 3。同时，工业以太网的应用

现各种保护信息的上传功能，达到远程定值整定的目的。 ( 2 )中压电气智能终端设备的技术要求中压电气智能终端设备系统主要是包括数字式的测控装置和数字式的保护测控装置。这些装置都是在原有的数字式的综合保护装置的基础上进一步发展起来的，在原有的保护功能之外，还有测遥、遥信、遥脉、遥控、网络通信和就地显示等多项功能。可以实现交流采样、采集电度表的脉冲信号以及实现断 路器远程的分、合操作等智能目标。

也越来越广泛。一般来说，中压系统的智能化设备主要是配置数字式的保护测控装置和数字式的测控装置，而低压系统的智能化设备主要配置智能电动机、综合保护测控装置、智能仪表或者框架断路器智能控制单元等。总体来说，火力发电厂用电设备控制经历了以下三个阶段： ( 1 )强电一对一的控制方式，在主控室里设置模

拟控制屏， 这样受控对象的状态显示、控制开关、中央信号以及监视仪表等元件都独立设置在控制屏上 l 2 _: ( 2 )随着 DC S在电厂发展中的应用，整个电气系统进入了 DCS监控方案和热工设备一致的发展模式 .这种模式发展下的所有电气信息量和 DC S控制量都采取 I/ O硬接线的连接方式，就地仪表仍然采取常规仪表。但是由于 DCS I/ O测点容量的限制，导致送人 D CS的电气信息量还相对有限； ( 3 )从2 0世纪 9 0年代中后期开始，计算机网络的控制技术开始运用于变电站]。变电站的计算机监控系统在电气控制领域中成功引入了现场总线技术，而现场总线技术的成功运营必须要依赖于集测量、控制和通信等多功能于一身的现场智能设备作为其硬件支持。因此，电气智能化发展为电厂发展提供 了更为宽广的背景。

3中低压电气智能终端设备在火力发电厂的应用现状 3 . 1火电厂系统控制系统的特点分析 由于每一类现场总线都有其自身的特点和不同的使用领 域，因此，选择何种总线首先必须要了解所控制的对象的特点。

具体来说，火电厂用电的控制系统特点主要有以下一些表现： ( 1 )火电厂系统实现的是顺序控制的模式，即数字量的控制，不参与系统的逻辑控制，模拟量的信号也仅仅作为监视； ( 2 )整个控制系统对动作时间和响应速度等功能的要求相对较高，因此，火电厂系统最好采取高速现场总线； ( 3 )火电厂用电系统的控制对象比较大，信息量也很多； ( 4 )用电系统由于极少有粉尘或者水汽的污染，因此，对总线的防爆特性要求不是很高，但因为配电柜存有比较强的电磁 干扰。因此 .总线需要有非常强的抗干扰功能[ 5]。

3 _ 2当前火电厂用电系统的总线类型 总体来说。当前厂用电力系统主要有以下四种总线类型： C A N总线、基于 Mo d b u s— RT U协议的 RS一 4 8 5总线、 L o n wo r k s

总线、 P r o i f b U 8一 D P总线。一般来说， C A N和

L o n wo r k s主要是用 于 6 k V的系统 .而 Mo d b u s - RT U在 3 8 0 k V和6 k V的系统都有

运用。具体来说，这些总线类型的运用状况有以下一些表现： ( 1 ) C A N: C A N的全称是 C o n t r o l l e r A r e a Ne t w o r k,它的总

2中低压电气智能终端设备的具体应用技术要求 总体来说。智能化终端设备需要具备以下一些基本的要素： 以微处理器( c P u)作为基础；拥有多路数字的输入/输出接口； 电压、电流的信号采取交流采样；拥有网络通信的接口，可以与上层的控制系统实现全数字化的双向通信；分散的开关柜安装， 具有比较高的抗干扰能力，也能适应恶劣的运行环境[ 4]。而具体来说，中低压电气智能终端设备的要求有以下一些方面： ( 1 )低压电气智能系统设备的技术要求’ 低压电器智能系统设备包括智能电动机控制器、综合保护测控装置、智能仪表、框架断路器的智能控制单元等等。一般来讲， 智能电动控制器主要是应用于接触器的电动机回路，而其他的设 备主要用于框架断路器回路。智能电动机控制器主要有保护功

线标准包括数据链路层、物理层。由于很多微处理器的生产商在微处理器的芯片中都附加了 CA N的接口，与其他专门的芯片相比它具有明显的低成本优势，同时，这种总线类型还具有

受干扰概率低、实时性好和良好的检错效果。通信的距离可以达到 1 0 k m,数据的传输率是 1 Mb i t/ s; ( 2 ) P r o i f b u s— DP: P r o i f b u s— D P适用于分散 I/ o和设备级控制系统之间的高速通信，适用物理层、数据链路层和用户层的接口。它采用 RS一 4 8 5的传输技术，传输的速率是 9 . 6 Mb i t/ s ( 1 2 0 0 m)￣ 1 2 Mb i t/ s( 1 0 0 m),传输的介质是屏蔽双绞线或者光纤。这种总线类型的最大优点是有一批著名的国际厂商的支持和大多数厂家产品对本协议的支持； ( 3 ) L o n wo r k s: L o n wo r k s的全称是 L o c a l Op

e r a t i o n Ne t w o r k,是

能、就地显示操作功能和通信功能。而当前框架断路器回路终端 设备方案主要是将框架断路器的配套控制器作为终端设备 .以实

唯一一个涵盖三个层次的总线类型，符合 I S O/ OS I 7层的参考模型的 (下转第 3 O页 )

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