智能数字保护技术在电炉变压器中的应用.doc

智能数字保护技术在电炉变压器中的应用    随着供电系统自动化的发展,传统的模拟式继电保护已不能完全满足安全运行、集中管理的要求。应用现场总线技术,实现智能化、网络化测控保护是技术发展的必然趋势。为此,我们研制了基于CAN总线的电炉变压器智能保护检测与监控局域网络系统。目前此技术已在某些冶炼厂得到应用,系统将微机监控与全数字化微机保护测控技术、高速网络通讯技术结合起来,实现了电炉变压器的运行参数实时监测与在线故障诊断,为生产过程的优化决策和在  随着供电系统自动化的发展,传统的模拟式继电保护已不能完全满足安全运行、集中管理的要求。应用现场总线技术,实现智能化、网络化测控保护是技术发展的必然趋势。为此,我们研制了基于CAN总线的电炉变压器智能保护检测与监控局域网络系统。目前此技术已在某些冶炼厂得到应用,系统将微机监控与全数字化微机保护测控技术、高速网络通讯技术结合起来,实现了电炉变压器的运行参数实时监测与在线故障诊断,为生产过程的优化决策和在线控制提供了科学依据。 一、现场总线监控系统组成 CAN是控制局域网络(work)的简称,是由德国***公司为汽车的监测和控制系统而设计的总线式串行通讯网络,适用于工业过程控制设备和监测设备之间的互连。总线控制系统采用三层体系结构,监控调度主站(监控调度层)——CAN总线(测控层)——智能测控保护单元(监控对象层)。监控调度主站由工业PC机和网卡组成,网卡完成RS-232与CAN总线之间的协议转换,实现工业PC机与CAN总线连接。 ,软件采用面向对象的全32位BorlandDelphi编写,可方便地实现丰富直观的模拟图形显示,报表打印与数据库处理,特殊功能如开关操作、参数设计需校验密码后方能执行,为了提高可靠性,监控调度主机设为两台,互为备用。 CAN为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息,通信方式灵活,无需站地址等节点信息,利用该特点可方便地构成多机备份系统。CAN总线通信采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个,因而传输时间短,数据出错率低,当节点严重错误时,具有自动关闭功能,以切断该节点与总线的联系,使总线上其它节点及通信不受影响,具有较强的抗干扰能力。 二、系统硬件组成 1、硬件组成本系统硬件主要包括工业控制机(IPC)现场CAN总线I/O模块、接口板和测控保护单元等。 工业控制机(IPC)组成有All-In-One型CPU卡(Pentium-550,32MB内存,512KBCache,EIDE集软驱动器接口,两串一并接口),PCI-S3兼容的图形加速芯片及2MB显存也集成在卡上。监控主机设为两台,互为备用。总线插槽上插高速隔离CAN智能通讯卡I/O模块(负责与各测控保护单元交换信息)及工控机的CAN总线(高速增强型)接口板。通信控制器采用PHILIPS公司的SJA1000,总线收发器使用PCA82C250,提供对总线的差动发送和接收。监控调度主站的工业控制机通过网卡作为数据缓冲与CAN总线连接,SJA1000和PCA82C250组成标准的CAN总线,实现与智能测控单元的数据交换。 2、系统功能测控保护单元是整个保护监控系统的基础和关键。它由微处理器、信号输入/输出回路、通讯接口及相应的软件