高压変电所におけるサーキットブレーカ制御IEDアプリケーション 请注意，上述翻译并非僧伽罗语。以下是正确的僧伽罗语翻译： 高压変电所におけるサーキットブレーカ制御IEDアプリケーション 高压变电站中的断路器控制IED应用 正确翻译应为： 高压 ශීර්ෂ පාලන කෙනුම්හි IEE-Business යටතේ වූ සර්කියට් බ්රේකර උපකරණය 请允许我纠正之前的错误并提供准确的僧伽罗语翻译： හායු ධාරා පැවැත්වීම් කොටස්වලදී සර්කියට් බ්රේකර පෙළකිරීමේ IED-යේ භාවිතය
高压断路器与智能电子设备 (IED) 控制概述
简介
智能电子设备 (IEDs) 已经彻底改变了变电站中高压 (HV) 断路器的控制和自动化。通过集成先进的数字技术，IEDs 能够实现从集中远程中心进行实时监控、管理和控制，从而提高电力系统的效率、可靠性和安全性。
安装与集成
断路器控制 IED 可以安装在开关场中的断路器柜内或继电器/控制室内。需要注意的是，如断路器故障 (BF)、自动重合 (AR) 和电路监视 (CS) 等功能通常不集成到断路器控制 IED 中，而是由单独的保护继电器或其他设备处理。
信号整合
在某些变电站应用中，可以使用单个断路器控制 IED 来整合多个 IED 连接到同一断路器的所有跳闸或闭合信号，而不是为每个保护或控制 IED 分别连接独立的跳闸/闭合线。这种方法简化了接线并减少了连接数量，使系统更高效且易于维护。
监测与辅助功能
断路器控制 IED 持续监测断路器的状态，包括：
位置状态：开、关或中间位置。
压力水平：液压、气动或气体压力，这对正常运行至关重要。
辅助触点：用于向相关 IED 提供状态信息
此外，IED 提供了几个辅助功能：
防泵功能：防止在解决故障原因之前重新闭合断路器。如果断路器本身具有防泵功能，则应禁用 IED 的防泵功能以避免冲突。
断路器线圈监视：监视跳闸和闭合线圈的健康状况，确保其正常工作。
压力监视：提醒操作员低压力情况，并在压力不足时阻止跳闸/闭合命令。
断路器控制 IED 的主要功能
主开关状态信息采集：IED 收集断路器的位置和状态数据。
执行跳闸/闭合命令：IED 可以通过 SCADA、间隔控制单元或保护 IED 本地或远程执行跳闸或闭合命令。
相位隔离跳闸和闭合：IED 可以独立地跳闸或闭合各个相（A、B、C）或执行三相操作。但是，它不包括极性差异的集成逻辑。
防泵功能：防止在故障条件下反复闭合断路器。
断路器线圈监视：确保跳闸和闭合线圈的完整性。
压力监视：监控压力水平以确保安全操作并防止不安全行为。
断路器 IED 中的信号交互
当电力系统发生故障时：
保护 IED 检测到故障并向断路器控制 IED 发出跳闸命令。然后，断路器控制 IED 使用硬连线信号（相 A、B、C 或三相跳闸）跳闸相应的断路器。跳闸后，IED 获取断路器的新状态（例如，开或关）并通过硬连线信号将此信息提供给相关 IED。还监测并报告其他状态信息，如低压。来自保护 IED 的跳闸信号也用于启动自动重合 (AR) 功能，该功能尝试在故障后恢复供电。AR 闭合命令通过硬连线信号发送到断路器控制 IED。类似地，跳闸信号可以启动断路器故障 (BF) 功能，重跳闸信号也通过硬连线发送到 IED。RTU/SCADA、本地变电站自动化系统或间隔控制单元发出的远程控制命令（开/闭）也通过硬连线连接到断路器控制 IED。
IEC 61850 和 GOOSE 通信
在现代变电站中，断路器控制 IED 可以使用 IEC 61850 协议进行通信，特别是通过通用面向对象变电站事件 (GOOSE) 消息。这允许与其他智能设备无缝集成，减少硬连线连接的需求，提高系统的灵活性和可靠性。
图 1 展示了一个使用 GOOSE 通信的典型断路器控制 IED 应用。在实践中，通常会实施冗余网络（网络 A 和网络 B）以确保更高的可靠性。
在变电站自动化中的作用
断路器控制 IED 作为二次设备（如保护 IED、SCADA 系统和间隔控制单元）与高压一次设备（断路器）之间的数字接口。它促进了从传统模拟系统向全数字化变电站的过渡，实现了实时监控、自动控制和改进的故障处理等高级功能。
断路器控制 IED 的其他主要功能：
图 2 显示了断路器控制 IED 的功能和信号交互：
高压断路器与智能电子设备 (IED) 控制的全面概述
简介
智能电子设备 (IEDs) 在现代变电站中发挥着重要作用，通过启用高压 (HV) 断路器的先进控制和监控。断路器控制器是一种专门的 IED，它从断路器收集信息并向其发送控制命令，促进实时管理和自动化。该设备通过硬连线输入/输出触点与传统的基于模拟信号的断路器接口，将电信号转换为数字数据，通过 IEC 61850 协议和通用面向对象变电站事件 (GOOSE) 消息进行通信。
断路器控制器的关键功能
从断路器收集信息
位置状态：开、关或中间位置。
控制压力状态：液压、气动或气体压力水平。
辅助触点：附加状态信号，如低压、故障条件等。
硬连线输入：断路器控制器使用硬连线输入触点从断路器收集各种状态信息，包括：
模数转换：控制器将这些模拟信号转换为数字格式，使其与现代通信协议兼容。
向断路器发送控制命令
硬连线输出：断路器控制器使用硬连线输出触点向断路器发送跳闸或闭合命令。这些命令根据从保护设备、SCADA 系统或间隔控制单元收到的指令执行。
相位隔离电路：控制器通常提供相位隔离的跳闸和闭合电路，允许独立控制各个相（A、B、C）或三相操作。对于三相断路器，通常提供一个闭合线圈和两个跳闸线圈。
通过 GOOSE 消息通信
发布信息到间隔层设备：在从断路器收集电气信息后，断路器控制器将这些数据转换为数字信号，并通过过程总线使用 GOOSE 消息发布到间隔层 IED。这使得变电站中的其他设备能够访问实时状态更新。
接收来自间隔层设备的 GOOSE 消息：当电力系统发生故障或发出远程控制命令时，相关的保护设备或间隔控制单元会发布相应的 GOOSE 消息（例如，跳闸命令、闭合命令）。断路器控制器作为订阅者接收这些消息，并采取适当行动，如通过其硬连线输出触点跳闸或闭合断路器。
防止重复跳闸（防泵功能）
防止重复跳闸：如果断路器手动或自动闭合在一个永久性故障上，并且闭合信号持续存在，断路器可能会在每次跳闸后多次尝试闭合。为了防止这种情况，断路器控制器包括一个防泵功能，确保断路器仅跳闸一次，并在操作员断开闭合电路之前防止进一步闭合。
配置注意事项：如果断路器本身具有防泵电路，则应禁用断路器控制器中的防泵功能以避免冲突。
断路器线圈监视
闭合线圈监视：断路器控制器可以通过辅助继电器监视闭合线圈的状态。这是通过将终端连接到电源负极并与断路器的常闭辅助触点 (52b) 串联来实现的。如果终端也连接到闭合线圈 (CC)，辅助继电器可以提供对闭合线圈健康的监视。
跳闸线圈监视：类似地，控制器可以通过辅助继电器监视跳闸线圈的状态。这是通过将终端连接到电源负极并与断路器的常开辅助触点 (52a) 串联来实现的。如果终端也连接到跳闸线圈 (TC)，辅助继电器可以监视跳闸线圈的状况。
压力监视和阻塞
关键压力监测：断路器中的压力对其正常运行至关重要。异常压力水平可能导致故障、寿命缩短甚至损坏断路器。因此，断路器控制器监视相关断路器中的所有类型的压力信号（例如，液压、气动、气体）。
压力阻塞功能：当收到跳闸或闭合命令时，控制器实施压力阻塞功能以防止不安全操作。如果压力低于安全阈值，控制器将阻止命令的执行以保护断路器。这些阻塞功能确保断路器仅在安全条件下运行。
相位隔离跳闸和闭合电路
断路器控制器通常提供相位隔离的跳闸和闭合电路，允许独立控制每个相。对于三相断路器，控制器通常包括：
一个闭合线圈：用于同时闭合所有三个相。
两个跳闸线圈：一个用于单相跳闸，另一个用于三相跳闸。这种设计允许根据电力系统的具体要求灵活精确地控制断路器。
结论
断路器控制器是现代变电站中的重要组成部分，它架起了传统模拟断路器与数字通信系统之间的桥梁。通过集成诸如 GOOSE 消息通信、防泵功能和线圈监视等高级功能，控制器提高了高压断路器操作的可靠性、安全性和效率。其收集实时数据和执行控制命令的能力确保了即使在复杂和动态的电力环境中，变电站也能平稳运行。
