基站设备

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基站设备范文第1篇

关键词 通信基站；设备；防雷措施

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）78-0208-02

1 雷电的基本形式

按照雷电形成的方法可以将其分为直击雷、感应雷以及球形雷三种。其中直击雷是指带电的云层与大地上某点发生瞬时放电现象，直击雷的危害主要针对室外物体，比如天馈、空调室外机以及室外变压器等等。通常我们把防直击雷的系统称为外部防雷系统，一般采用避雷针、避雷带等传统的避雷设备，规范设计、合理安装实现有效防御直击雷的目的。所谓感应雷是指雷电与雷云之间、雷云对地放电过程中，附近的各类连接线上会产生电磁感应，比如传输信号线路、电力传输线路以及基站内部各类设备的连接线等等，这种电磁感应可能会侵入到设备中，对串联在线路中的或者终端的电子设备造成损害。一般情况下一次雷闪击的影响范围较大，可能会造成若干电子设备同时产生感应雷过电压的现象，并且这种感应高压会被基站的供电线、信号中继线等引入系统中，并传送至很远的距离，进一步扩大雷害的范围。基站供电线路、馈线、光缆等均可能引入感应雷产生的感应电压，对交流配电箱、开关电源、传输设备、监控设备等产生破坏。因此防护感应雷击可以从上述入侵通道着手，采取措施将雷电过电压、电流泄放入地，常见的防护措施包括安装浪涌保护器、屏蔽、接地等方法。对于球形雷而言，通常某些特殊的地理环境或者地理位置才可能发生球形雷，其不具代表性，此处不做赘述。

2 雷电的入侵途径

强雷电流会通过移动通信基站建筑物金属体、通信设备金属外壳的电气连接等直接流入通信设备内部，损坏通信设备；强雷电流脉冲流经基站柱或者梁金属体时会向机房空间发出雷电磁脉冲，机房内电缆线、通信设备上耦合产生感应电压损坏通信设备；雷电直击楼顶铁塔时，一些雷电流会直接流到天馈线并沿着天馈线涌入通信机房而损坏通信设备；还会通过基站建筑物的地线下地，由于地网中有相应数值的接地电阻，所以雷电流就会在地网上产生很高的地电位升，通信网络设备会由于不同地点的电位差过高最终被损坏。

雷电还会通过局外金属缆线对通信设备造成破坏，局外金属缆线长度过长，雷电经过之处会发出雷电磁脉冲，金属电缆上产生感应电压，整条线上的雷电压累积起来沿着电缆涌入机房，损坏通信设备；雷电直接击在缆线上会击穿电缆绝缘流入缆线，大雷电流沿着缆线进入房损坏通信设备；此外，基站建筑物附近落雷会产生强大的雷电磁脉冲，通过空间电磁感应基站金属缆线上会直接产生感应电压损坏精密的核心电子设备等。

3 移动通信基站防雷措施

3.1外部防雷

具体来讲整个外部防雷系统共包含三个部分，即避雷针、引下线以及接地地网，对于整个防雷系统而言，这三个模块缺一不可，三者构成一个完整的电气通路，一旦系统遭到雷电的袭击破坏，雷电流可以通过这个电气通路流泄入大地；而在通信基站内主要是天馈线系统、机房建筑物等会受到直击雷的损害。要合理的设计避雷针的保护角，保证接地系统的性能良好。接地体包括人工接地体与自然接地体两种，其埋入土壤或者混凝土基础中，起到散流的作用人；而接地网就是将需要接地的系统统一的连接到一个地网上，或者利用地下或地上用金属把各系统原来的接地网连接起来，形成一个电气相通的、统一的接地网，因为所有的防雷系统均需通过接地系统向大地泄放雷电流，才能实现保护设备与人身安全的目的，因此接地系统的性能一定要得到保证。具体而言，基站接地系统包括建筑物地网、铁塔地、电源地、逻辑地以及防雷地等，各地网相对独立，且保持特定的距离，以免发生地电位反击事故。所以如果接地系统之间的距离与规范要求不符，则要将其连在一起，如果受到环境条件的限制无法连接，则可以利用地电位均衡器进行等电位连接。

3.2内部防雷

外部防雷要与内部防雷相结合，才能更有效的保证基站的安全性。具体而言，内部防雷包括三个部分，即屏蔽、防雷器以及等电位连接。每对双绞线或者四对双绞线均可使用金属屏蔽，双绞线或者四对双绞线不同，放在一起可以共同使用一个金属屏蔽，因为金属屏蔽具备趋肤效应，其所产生的吸收与反身作用可以将周围的电磁场进行分割，并且有效减少单独屏蔽对绞线之间的串音。防雷器则是一种过压保护电子器件组合，其具备低压状态下呈高阻开路状态、高压状态下呈低阻短路状态的特点，可以承受大电流通过。在供电线路上并联防雷器，一旦遇到雷击时会立即呈现短路保护设备不受损害。此外，防止干扰信号受影响可以采用等电位连接的措施，可以有效控制雷电流造成的电位差。其实所谓的等电位连接是指把建筑物金属材质的设备做良好的电气连接，包括通风管道与下水管道、大件金属物体以及建筑物的梁与柱内钢筋等等，并且可以实现与所有接地网良好的电气连接；这种连接方法可以保证系统在受到雷击时，整个建筑形成一个统一的带电体，大幅降低了每部分的电位差，特别是各类金属材质物体之间，几乎没有电位差，因此不会发生闪击放电或者损坏建筑的事故。

3.3其它部位的防雷

其它部位是指馈线与走线架。馈线的防雷接地工作十分重要，馈线进入机房后会先连接避雷器，再利用1/2跳线将其引起至BTS机架；避雷器通过地线与防雷地线排相连接，每条主馈线的位置在靠近天线侧馈线顶部接头约1m处，杆体底部、进机柜后以及机架连接前需各做一次接地；如果馈线距离较长，间隔20m就要做一次接地，需要注意的是馈线接地线的布放必须与雷电流的方向保持一致。此外要注意做好直线架两端的防雷接地，室外走线架不得连接室内走线架。

参考文献

基站设备范文第2篇

【关键字】：移动通信基站；直击雷；风险评估；接地

【中图分类号】TN929.5

【文献标识码】B

【文章编号】1672-5158（2012）12-0433-01

1 移动通信基站的概述

移动通信基站是由电源系统、信号收发射系统、天馈线系统、中继传输系统等构成的一个综合系统；从防雷的角度上讲，这些设备引入的雷电的危害形式并不单一，主要包括直接雷击、电磁感应、雷电波侵入和地电位反击，一旦某一设施遭受雷电袭击，必然会直接影响到与它相连的其它设施，从而造成破坏。

针对移动通信基站的具体情况，本文详细阐述了移动通信基站设备雷电防护措施，尽可能保证基站内各种设备免受雷电的干扰和破坏；与此同时，我们也看到了现有的防雷理论还不够完善，还需大家在今后的实际工作中，不断地摸索，总结经验，争取将雷击损害降低到最小程度。

2 移动通信基站综合防雷设计

2.1 移动通信基站接闪器的安装

由于基站安装在建筑物顶部，在强雷区其接闪的概率极大。因此基站所有天线和设备都必须在避雷针或附近建筑物直击雷防护装置的保护范围内，根据观察应该在基站天线中间金属杆顶加装1米长的避雷针，同时还应在基站天线边1米处安装一支同样高的避雷针。基站的防雷保护按第二类防雷设计要求，用“滚球法”计算时取滚球半径hr=45m。

为尽量减少雷电流沿避雷针向地面泄放时产生的瞬间电磁场对基站设备的感应和反击放电，设定避雷针与天线外缘距离为3m；由于基站天线高度一般均为3.5m考虑加1米的裕量所以hx=4.5m天线间距离约1m将避雷针对称安装于天线两侧离天线最外缘3米，根据滚球法计算等高双针高度1为4.9m.

2.2 移动通信基站铁塔及机房的接地

机房顶部的各种金属设施，均分别与屋顶避雷带就近连通。机房内走线架、吊线铁架、机架、金属通风管道、金属门窗等均作保护接地。保护接地引线用截面积40mm2的多股铜导线。由于移动通信基站铁塔位于楼顶，将基站底座与大楼楼顶的钢筋焊接，以大楼的钢筋作为引下线。

2.2.1 接地体

水平接地体采用40×4mm的热镀扃钢，垂直接地体采用长度2.5m、直径25mm的热镀锌圆钢，垂直接地体间距为5m。

2.2.2 接地线和接地引入线

接地线采用截面积为50mm2的多股铜线。接地引入线采用40×4mm的热镀锌扁钢，长度为30m。接地引入线作防腐、绝缘处理，埋设时避开污水管道和水沟，在地面以上部分，采取防止机械损伤的措施。接地引入线由地网中心部位就近引出两根与机房内接地汇集线连通。

2.2.3 接地汇集线

接地汇集线一般设计成环形或排状，材料为铜材，截面积不应小于，也可采用相同电阻值的镀锌扃钢。机房内的接地汇集线可安装在地槽内、墙面或走线架上，接地汇集线应与建筑钢筋保持绝缘。

2.2.4 接地电阻

移动通信基站地网的接地电阻值应小于5Ω，对于年雷暴日小于20天的地区，接地电阻值可小于10Ω。架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器（100KVA以下）保护接地的接地电阻值应小于10Ω。架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值，其首端（即进站端）应小于10Ω，中间或末端于小30Ω。

2.3 移动通信基站屏蔽与等电位连接设计

屏蔽和等电位连接是移动通信基站正常工作及对雷电进行有效防护的基础，良好的接地能把雷电流引人大地保证基站设备安全，避雷针与基站的接地系统及等电位连接设计采用共用接地方式接地电阻要求小于。对于已具有合格直击雷防护装置的建筑物设计采用镀锌扁钢或圆钢将两支等高避雷针与屋顶避雷带就近焊接。对于无防雷装置的建筑物应设计安装接地体并采用热镀锌扁钢或圆钢做为避雷针引下线，选最短路径从接地体焊接至避雷针。

2.3.1 雷电防护区的划分

按电磁兼容的原理，可把信息系统所在建筑物按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度的不同，由外到内分为不同的雷电防护区，以采取不同的防护措施。

2.3.2 屏蔽措施

对移动接地装置系统基站系统来说，特别是具有微波、各种通信线路的通信系统，雷电电磁脉冲有很大一部分是通过各种线路侵入的。因此，应从以下几个方面做好线路屏蔽：

①所有金属线缆（包括电源线、各种通信数据线等）在引人建筑物时，宜采用金属屏蔽线缆或穿金属管埋地引入方式，并将金属屏蔽层在两头可靠接地，且要求在入户前埋地的水平长度≥15m

②由于雷电流的“集肤效应”，使得相当大的一部分电流沿屏蔽层接地端口泄人大地。

③建筑物内部的线缆（网线等），采取屏蔽措施，并穿专用弱电线路走线槽或金属管道，走线槽或金属管道全线应电气连通，并进行了可靠接地。

④天馈线或露在LPZ0区的信号线，最有可能遭到电磁脉冲的干扰，也应穿金属管引入，并进行良好的可靠接地。

2.3.3 基站局部等电位连接

等电位连接网络的结构形式有S型、M型，或2两种种结构混合形式的组合。根据IEC标准推荐对中、大型机房，应采用M型或混合形结构。

除用PE线作保护接地外，还将各计算机设备的外露可导电部分尽量短直地联结到设备下方的局部水平等电位铜质网格上以获得低阻抗的信号接地。网格也与配电箱内的PE排相联结，网格。铜带宽，厚约0.6mm。如将计算机设备的电源线路以及PE线与其他线路分开，并将铜质网格与地绝缘，抗干扰效果更好。这时，计算机设备的PE线需和插座的金属接线盒、穿线金属管以及其他回路的PE线绝缘，直到与总等电位联结的接地母排为止。

①电源等电位连接

总配电盘PE母排应与总等电位连接端子LEB的规格应小于或等于等电位连接端子板或的铜板，连接线应为小于或等于的多股铜线。PE母排至各层局部等电位母排的连接线规格小于或等于，各步排至设备间的LEB局部等电位连接线规格小于或等于。电源线人户当采用屏蔽电缆，应在两端接地，在人户（LPZ0-LPZl）时设置两层屏蔽，且外层屏蔽应与接地母排作电气连接。依据GB50343-2004的要求设置相应型号的SPD并有良好的电气连接。等电位连接端子板与插座保护线端子或任一装置外导电部分问的连接线的电阻包括连接点的电阻不应该大于0.02Ω。

②信号设备等电位连接

信号电缆于LPZ0-LPZl区界面处设置等电位连接母排，该母排应与建筑物总等电位母排作电气连接信号等电位连接。母排的规格小于或等于或铜排，连接线应为小于或等于的多股铜线。信号电缆的铠装层或金属套管与LEB等电位连接，连接线小于或等于的多股铜线，信号SPD接地也与该等电位连接母排作电气连接。光缆人户时，应与LPZ0-LPZl界面处，将光缆的金属层与加强筋作电气连接，并与等电位母排作等电位连接。

基站设备范文第3篇

关键词：泵站，泵站电气

Abstract: The so-called pumping station, referring to the main building, including pumping stations, trash rack gates, a road bridge, and out of drains and substation. Including the two definitions, one is water pumping facilities which conclude pumps, electrical and mechanical equipment and ancillary buildings; the other is constituted by the pumping unit and the entire pumping auxiliary building projects and facilities.

Key words: pumping station, pumping station electrical

中图分类号：TE974文献标识码：A文章编码：

所谓的泵站对于建筑物的运用具有很重要的作用，作为泵站，他具有以下的作用，一是能够提供有一定压力以及流量的液压动力和气压动力的装置和工程，而这种工程我们通常都称为是泵和泵站工程。

二是油箱、电机以及泵这三样东西是泵站设备的主要部件，当然还有很多辅助的设备，此时应该根据实际情况需要增减，比如说供油设备、压缩空气设备和充水设备、供水、排水设备、通风设备以及起重设备等等。

而在泵站的设备设计当中，泵站电气的设计就尤为重要了。一，作为泵站电气的设备中，常用的低压开关设备的运行是其最主要的方面。

第一，是常用的低压电器运行。这包括了低压空气的开关，这种开关广泛用于线路或是单台用电设备的控制和保护。因为它具有良好的灭弧特性，所以说它既能接通和断开正常电流，同时还能自动切断过载或短路电流。不过操作起来比较复杂，所以不宜作频繁起动。低压空气开关的型式大体可分为装置式以及万能式两类。而其部分主要由触头系统、灭弧室、传动机构及保护装置等组成，其中保护装置还包括了过流脱扣器、失压脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器（又称为分闸脱扣器）等。而此开关在运行维护中还需要注意的是负荷的电流是否超过额定值；接触点以及连接处是否有无过热现象；分、合闸状态是否与辅助的接点所串接的指示信号相符合；监听是否有无异常声响；脱扣器的工作状态是否正常等等。

第二，是低压刀开关。这又称为低压隔离刀闸，是低压配电装置中应用最广的一种电器。其基本的结构有操作手柄、底板以及接触夹座和主刀片组成。而在低压的系统中，还常用一些刀开关和熔断器组合来控制设备，比如胶盖闸刀和铁壳开关，一般多用在不重要的线路中，作为局部设备或是线路的控制电器。

第三，是交流接触器。这种设备主要适用于频繁性操纵的电路控制以及远距离操作和自动控制。按照其结构的不同，主要是由电磁系统、触头系统以及灭弧装置和传动机构等组成。一般交流接触器的选用，主要是根据它的运行方式、安装方式及所控制的负荷性质来确定。当长期运行时可按额定电流的75％～80％ 选用；当间断运行时，一般按额定电流选用；当反复操纵运行时，一般按照额定电流的116 ％～120％选用；当安装方式采用开启式时，一把选用负荷能力一般高出额定电流的7％～10％；当交流接触器所带负荷的功率因数很低时，一般按额定电流的80％选用。

第四，是热继电器。这种设备一般是作为长期工作或间断长期工作的一般交流电动机或其它设备的过载保护电器。它主要由热元件和辅助触点等组成，主要包括有脱扣后手动复位和自动复位式；还有温度补偿与无温度补偿式；以及有带电磁元件或断相保护元件等。

第五，是低压熔断器。这种设备主要广泛用于500V以下的电路中，因此作为电力线路、电动机或其它电气设备的短路及连续过载情况，这是最简单的保护电器设备。这种设备主要是由熔断管、熔体和触座这三部分组成。其中熔断器动作时限具有反时限特点，即过电流倍数越大，动作时限越短。

第六，是电子式漏电断路器。这主要是由零序电流互感器、电子控制漏电脱扣器以及带有过载和短路保护的断路器等组成。如果当被保护电路中漏电或人身触电时，只要是漏电电流达到设计选择动作电流值，而零序电流互感器的二次绕组就输出一个信号，并且通过漏电脱扣器使断路器动作，从而切断电源起到漏电和触电保护作用。一般断路器的使用，主要在于当电路接好后，接线是否正确。当断路保护器的漏电、过载、短路保护特性是由制造厂设定的，是否会影响其性能。当试验按钮的作用在于断路器在新安装或运行一定时期后，在合闸通电的状态下对其运行状态是否合格。当断路器因线路短路断开后，看是否需要进行维修。最后看四极漏电断路器是否接入到零线。

二，是泵站的管理。其运行的操作规程包括了泵站运行操作（开、停机、开关、辅助设备操作等）的规范性文件等。

三，是中小型泵站主要高压设备。这包括了：

第一，是高压熔断器。熔断器一般由熔断管、熔体以及灭弧填充物、指示器和静触座等构成。而其中的高压熔断器是一种最简单的保护电器。它具有结构简单以及使用和维修方便等优点，同时对容量较小而且不太重要的负荷，广泛用高压熔断器作为输、配电线路及电力变压器（包括电压互感器）的过载和短路保护。

第二，是10KV的高压真空断路器。随着真空断路器的广泛应用，不少10 kV少油断路器都已更换为真空断路器。但由于生产厂家不同，所以一部分真空断路器性能较好，同时检修、维护工作量小，供电可靠性高；也有一部分的真空断路器性能很差，特别是断路器的特性方面，存在的问题就比较多；另外，还有一些真空断路器缺陷极其严重，容易造成事故越级，导致大面积停电。

四，泵站的运行管理。泵站工程的兴建，是为农田灌排和城乡供水等创造了一个良好的条件，而管好并且用好泵站工程，充分发挥其经济效益，更好地为农业和国民经济各部门服务，还需要我们加强科学管理。泵站工程的管理主要包括组织管理、技术管理、经济管理等。而泵站管理的主要内容和任务是，要根据泵站技术规范和国家的有关规定，制定泵站的远行、维护、检修、安全等技术规程和规章制度；搞好泵站的机电设备、工程设施、供水、排水等管理工作；要完善管理机构。建立健全岗位责任制，制定考核、评比和奖惩制度，提高管理队伍的政治和业务素质，认真总结经验，开展技术改造、技术革新和科学试验，应用和推广新技术；按照泵站技术经济指标的要求，考核泵站管理工作等。

第一，机组的运行要有保证第二，试运行的程序的工作要做到位。这包括了试运行前的准备工作，像是流道部分的检查；水泵部分的检查；电动机部分的检合；辅助设备的检查和单机试运行。机组空载试运行，像是机组的第一次启动；机组停机试验；机组自动开、停机试验。还有机组负荷试运行，像是负荷试运行前的检查；负载启动；机组连续试运行等。第三，是运行方式。具体方式包括，开机、运行（这其中有在机组投入正常的排灌作业前，对于前池的淤积、管路支承、管体的完整的检查以及各仪表和安全保护设施等情况。开启进水闸门，看前池水位是否达设计水位。观察机组运行时的响声是否正常。经常观察前池的水位情况，拦污栅上是否堵塞枯枝、杂草、冰屑等，并观测水流的含沙量与水泵性能参数的关系。检查水泵轴封装置的水封情况。检查轴承的温度情况。注意真空表和压力表的读数是否正常。以及最后在机组运行时还应注意各辅助设备的运行情况。）、运行中的维护及故障处理、停机。第四，是机组的检修。对于水泵机组的检修，这是运行管理中的一个重要环节安全、可靠运行的关键，必须认真对待。而我们要做到的是包括定期检修、局部性检修以及机组解体大修所谓机组解体大修（这是机组的大修）

第五，是水泵的拆卸。我们要做到的是包括离心泵的拆卸（这又包括了泵盖拆卸、联轴器和转子的拆卸、转子各部件的拆卸），蜗壳式混流泵的拆卸，轴流泵的拆卸。第六，是水泵拆卸后的清洗和检查。第七，是水泵主要部件的修理。这包括了泵壳的修理，泵轴的修理，泵轴螺纹的修理，键槽修理，轴承的修理（这又包括滚动轴承，滑动轴承的修理，橡胶轴承），叶轮的修理，轴封装置的修理，减漏环的修理。一般的泵站都装有单泵流量为50m3/S、设计扬程为1.69m、斜15°轴伸式轴流泵和配套1600kW异步电机，配套电机和水泵之间通过齿轮箱连接。其设计总流量为300 m3/S。

那么，泵站电气在主接线以及站用电接线的设计是如何的呢？

一，是主要电气设备的选择。这包括了，第一，是配套电机。第二，是主变压器。第三，是站用变压器。第四，是高、低压开关柜。二，是主要电气设备布置。首先，一层（7.0m）为配电装置层。

其次，二层（11.50m）为电缆夹层。

基站设备范文第4篇

变电站自动化数据通信智能设备系统集成计算机网络

0引言

近年来，计算机芯片及网络等新技术的不断采用，从根本上改变了传统变电站二次设备的基本面貌，全数字化的设备、以网络构成的系统，辅以成熟的调度自动化系统，正在不断地提高变电站运行的自动化程度和可靠性，从原来的分部分的变电站设备及运行状态的监测发展到整个变电站设备监控的集成的自动化系统，已基本做到了自动化应能实现的功能，即不再是好看不好用的花架子，而是真正可以解决和满足生产实际运行中出现的新问题和需要，无人值班变电站及变电站自动化系统已基本被用户接受并使用。在实际应用中，国内、外不同的专业厂家分别推出了具有不同特征的系统，基本上都能满足系统的运行要求，但在不同程度上，由于开发的背景、运行经验及技术水平的限制，仍有相当一部分系统存在者功能重复设置，没有做到信息资源共享，从而导致了现场接线复杂、系统的各部分接口的通信规约不一致，增加了投资并影响了系统的可靠性，这就大大影响了整个系统的开放性及可扩展性。出现这些新问题的主要原因便是缺乏系统设计及在系统设计思路指导下的各组成部分（智能单元）的开发。由于以往变电站二次部分的开发是分保护、测量、监控等各专业独立开发、功能相对独立设置的，由此为满足系统的功能配置要求而在“搭系统”，从而导致要么底层控制单元无法投入系统，信息传送不上来，就是系统要求的功能底层控制设备单元不具备。针对上述新问题，本文试图从整体系统设计思想入手，讨论对变电站内智能化设备的基本要求及其构成、系统集成的基本思想，以供同行讨论参考。

1变电站自动化的特征及智能设备的构成

国内变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类独立开发，随着技术的进步以及电力系统自动化的要求，变电站自动化工作的开展首先从远动、自动化及通信专业开始，初期开展的工作只是对站内的部分状态量及模拟量数据采集并处理的微机监视或监控系统，随着调度自动化及微机保护的成熟及应用，变电站自动化及无人值班运行模式便成为实际的需要和急待解决的课题。变电站自动化近几年的发展状况大致存在集中式及分布式两种系统结构，由于电力系统管理方式及二次产品开发的历史原因，大多数系统仍采用的是按功能“拼凑”的方式开展，没有按工程的实际需要及正确的系统设计指导思想进行，从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程新问题。从对分布、开放性以及系统整体的发展趋向来看，采用分布式测控、保护、自动装置及计算机局域网的结构方式显然比较优越。采用分布、开放性的网络拓扑结构和计算机局域网技术的变电站自动化系统，各现场单元可完全脱离系统独立运行，单个装置的故障不影响系统的正常运行，从而达到“分散布置、集中管理”的目的，加强了系统的可靠性和可扩充性。这种构成模式正越来越被我国电力系统所接受，其最大特征就是尽可能地充分利用软、硬件资源，并尽可能地共享软、硬件和系统资源，并且利用通信网络代替大量的控制信号电缆，避免设备重复设置，多次投资。

根据IEC国际电工委员会电力系统控制和通信技术委员会的划分以及变电站自动化系统的特征，变电站内的设备可划分为如下三个层次。

设备层摘要：包括各种一次设备象开关、线路、变压器、电容器、CT/PT等。

间隔层摘要：是各种二次设备包括采集、测量、控制、保护、自动装置、故障滤波等，它们大多能独立完成某种功能，且具有和外部进行数据交换的能力。

变电站管理层摘要：对整个变电站进行平安监视、控制、操作，并和变电站外部进行数据交换，如当地监控微机、和控制中心通信的网关等。

上图标示了变电站内的三个层次和它们之间的数据交换。从对变电站电能传输、分配进行检测、控制和管理的观点出发，可以认为变电站由母线、变压器、线路、电容器等基本元件组成；一个基本元件通过一个或多个间隔向二次系统提供数据，接收二次系统的控制命令。根据每一个基本元件自身的特性和检测、控制要求，并按照基本元件内部数据采集及故障检测和隔离由元件自身解决的原则，设计每一种基本元件对应一种硬件结构即智能电子设备（IED）。

从图中还可以看出，在设备层和间隔层之间的数据交换量不大，主要是设备间向间隔层提供运行中的各种I/O信号，间隔层向设备发出控制信号等。

在间隔层和变电站管理层之间，存在大量的数据交换，一方面，间隔层内的各种智能设备需要把采集到的信息及时上传至当地监控系统和通过通信处理机送到远方控制中心，不仅数据量大，而且要求具有很高的实时性，象站内的事件顺序记录需达到毫秒级，测量值及信号的刷新时间需在3秒之内完成。另一方面，变电站层的系统时钟、控制和调节命令、运行参数的整定命令，也要快速下发至各智能设备。

间隔层的各智能设备之间，也存在着部分数据交换，但这种交换量不大，对实时性要求也不高。而且由于保护设备大都是独立的设备，故和其它装置的数据交换很少。其它智能设备，也存在一定量的数据交换。

基于以上情况，设计中的变电站自动化系统考虑了在间隔层横向按站内一次设备分布式的配置，有条件时，还可将间隔层设备安装在开关柜上；各间隔设备相对独立，仅通过站内通信网互联，并同变电站层设备进行快速通讯。

在功能分配上，采用可以下放的功能尽量下放的原则。凡是可以在本间隔内就地完成的功能绝不依靠通讯网完成，这样构成的系统同以往的集中式系统相比有着明显的优点摘要：可靠性提高、可扩展性和灵活性提高以及站内二次电缆简化、节省投资。

2智能设备的集成

在变电站自动化中存在一些促使设备集成的动力。首先，变电站自动化要求采用较少的设备完成更多的功能，其解决方法之一是安装具有集成功能的智能电子设备。最基本的继电保护IED就是一个例子，它集成了保护、测量、控制、录波、事件顺序记录以及通信等功能。用一个设备完成所有这些功能，这样就实现了设备整体费用的优化，减少资金和运行维护费用。

另一个向集成化发展的动力是先进的自适应能力和系统控制性能。在这些先进的性能中系统知识是非常有用的，它答应继电保护IED动态改变运行参数。具有核心级的系统知识可以使系统的稳定性和潮流都得到控制。

技术进步也是向集成化发展的主要动力。微处理器、计算机通信及应用软件技术的飞速发展促成了集成系统的开发，将来的重点可能由硬件IED发展为“智能化”软件。

还有一个动力是为客户服务。经济的快速发展要求越来越少的停电时间，电力公司内部也经常为自身设定顾客电量利用率的目标。对于这个目标，系统集成给操作员和工程师提供了更多的信息，如在什么情况下答应系统快速恢复等。和有用的信息一起集成化的另一个好处是对误操作的辨认分析，对于由继电保护或系统设计带来的新问题可以高效跟踪和修改，从而可以提高整个系统的可靠性和可用性。

3局域网络通信技术

变电站内智能电子设备的集成化设计策略采用了分布式功能配置的概念，因为分布式体系结构可使任何规模的变电站具有可扩充性。通过共享冗余得到了高可靠性、简化的布线以及可选择的性能升级能力。

在设计信息及数据通信的策略中，几乎每一个制造商设计的IED都有以电气工业协会（EIA）的RS-232或RS-485标准为基础的物理层接口，并在数据链路层和应用层用软件完成系统和任何一个IED设备的连接，但随着计算机局部网络（LAN）技术的发展，越来越多的制造商把注重力集中在LAN上。采用计算机局域网技术可实现数据高速、可靠传输，可将过去集中处理的功能分散到各个节点去处理，并可以传送大批量的数据，如故障录波数据和图像数据等。在变电站自动化系统中，采用局域网技术，将变电站内的数据采集部分的各智能单元分别挂网运行，站内自动化系统通过变电站层控制中心和各IED进行数据通信，以取得对现场IED设备的控制权，如断路器的分/合、自动重合闸的开/闭、继电保护装置的参数设置、故障诊断、远程抄表等控制命令。这就要求IED设备满足局域网标准，I/O设备作为局域网上的一个节点。在实际采用计算机局域网的标准上，一般存在着采用“工业以太网”和“现场总线”两种不同的做法。

在90年代中期，国内外曾掀起一场声势不小的“现场总线热”，国家有关部门也拨款几千万元组成攻关课题。但在实际应用中，还有许多共同的疑问。其中最主要是其标准新问题。现场总线有多种标准有两个原因，首先是技术上的原因，即适用场合和用户习惯原因。广义的现场总线包括传感器执行器总线，亦称I/O总线，其特征是信息简单但传输速度快，其典型代表有基于CAN的DeviceNet,interbus-s等；另外还有设备总线可用于控制，其信息量大而且复杂，传输较慢，如基金会总线FF、HART、LonWorks和Profibus。而狭义的现场总线仅指后者。除此外不同行业有其传统使用习惯。对价格和技术完善性有不同要求，再有是不同的总线标准往往和某些公司或公司集团有内在的商业利益关系。所以说最终现场总线标准也不会形成一统天下的局面。就目前情况来看，在过程控制领域，基金会总线FF将占有最大的份额，而在其它离散控制领域尚不十分明朗。

如何在众多的总线标准中，选择一种合适的总线，既能满足大数据量、传输速度快的要求，又要兼顾那些通讯相对少、实时性不很高的设备，以有效减少网络负载。LonWorks在可靠性和传输速率上显然达不到要求，HART用户支持较少，不宜选择；作为传输最快的总线Profibus在网络拓扑、数据吞吐量均表现出色，但其作为欧洲标准，在世界范围非凡是中国的支持不够，尚不能普遍采用，FF虽然得到世界范围内的广泛认同，但所欠标准化进程仍遥遥无期。

以太网（Ethernet）经过若干年的发展，技术上已经十分成熟。随着适合于工业现场应用的嵌入式以太网微处理器的发展，以太网已可十分便利的应用于变电站自动化场合。首先10M以太网具有目前国内变电站自动化系统采用的网络不可比拟的高速特征，可将系统信息快速交换；同时以太网在长期发展中以公认的可靠性、平安性、灵活性著称，如网络节点均带耐高压的网络隔离变压器，网络拓扑结构灵活，支持多种通信媒介，可根据变电站的实际情况确定网络结构及选用通信媒介。在自动化系统升级时可将系统通信网络结构及媒介稍加改动甚至不改动的情况下平滑地使通信系统升级，节省开支，如升为100M快速以太网。

下图为美国和欧洲一些国家普遍采用的变电站自动化系统的通信结构。

传统的变电站自动化产品供给商们通过扩充他们的RTU的通信能力，即具有多个串行通信口的增强式RTU来接收各种形式的智能变电站设备（IED），包括计量表计、故障记录和继电保护等设备。现代的变电站智能设备通过局域网建立了一个规模较大的变电站控制系统，以太网由于其优越的性能被用做变电站LAN，变电站内不同制造商的IED产品可以通过规约转换器（networkinterfacemodulesNIM）进行连接，还有一部分IED产品可以直接挂网运行。NIM和底层的IED可以通过廉价的RS485方式相连，规约采用标准的IEC870-5-103变电站内继电保护配套规约，IEC870-5-103规约在欧洲和其他一些受IEC影响的国家被普遍采用，我国国家电力公司也把该规约作为变电站内的配套标准规约。

4智能电子设备的发展目标和变电站自动化的趋向展望

变电站自动化系统和其它工业自动化领域一样，正沿着“分布化、智能化、集成化、可视化和协调化”的方向发展。这就给智能电子设备提出了更高的目标，这主要体现在以下几点摘要：

1）、可互操作性摘要：当前和将来都可以和任意一个生产厂家的IED进行通信。

2）、即插即用摘要：所有连在LAN上的设备将由系统自动识别。

3）、可靠性/平安/可信性摘要：这是基本的继电保护特性，目的是使整个系统达到同一水平。

4）、开放性摘要：提供一个变电站自动化系统的平台。

5）、冗余度；任何单一的部件故障不会影响整体系统性能。

6）、智能化摘要：提供一个人工智能的应用平台；通过这个功能实现故障分析、选择性的数据和电力系统配合。

7）、自动化摘要：通过嵌入算法软件或按用户定义的控制顺序提供未来的自动控制功能。对于继电保护设备，可通过用户自定义的计算方法和动作次序支持未来的自适应继电保护功能。

8）、灵活性/可扩充性摘要：对于当前的硬、软件系统设计要考虑到将来的扩充，应当易于修改。

智能电子设备的采用，将彻底改变常规继电保护、自动装置及测量仪表等的单一功能结构，变为包括继电保护、过程自动化、录波、计量、测控等多功能智能化设备的变电站自动化系统。由于现场设备的高智能、多功能，使得主控系统的负担得以分散，实现了彻底的分散控制保护及自动化，由此可极大提高控制、保护、自动化系统的可靠性、自治性、灵活性。

由分布式的智能设备构成的变电站自动化系统带来的另一个好处是可以取消常规变电站所使用的控制屏、中心信号屏等集中控制设备。对于35kV及以下的电压等级的现场智能设备可以集合安装于开关柜上；对于110kV及以上电压等级的现场智能设备可以按各个控制对象即变电站内一次电气设备元件按单元安装在各电压等级的开关场地内或“保护小间”。现代技术已解决了电磁干扰、振动、温度、灰尘等对IED的影响，只需用计算机通信网络把它们联起来再和变电站层的主系统连接，这样做可大量减少控制信号电缆，也减少了组屏建筑面积。

智能电子设备的采用还使得变电站

一、二次设备结合成为现实。假如把现场智能设备的控制保护的一次设备对象的CT、PT，开关、刀闸等的操作机构箱、主变压器等设备也采用网络通信方式相连，就可以取消控制信号电缆，仅仅保留开关操作机构跳、合闸所需的高压交、直流电源的动力电缆，从而可以使现场智能设备采用低压电源，提高了设备的抗干扰能力；另外通信网还可以将设备丰富的信息及数据上传，便于事故分析和状态监视，还可构成网络式的防误闭锁和平安保障系统，从而提高整个分布式变电站自动化系统的可靠性、先进性和优越性。

基站设备范文第5篇

【关键词】选型；“三机”配套；发展趋势

1综采工作面设备选型和配套

矿井要实现科学、高产、高效，设备选型尤为重要，特别是工作面“三机”（采煤机、液压支架、刮板输送机）选型配套。设备选型及配套不合理，直接影响各单机性能的发挥，造成综采设备开机率的降低，制约生产效能的发挥，甚至导致综采生产无法正常进行。综采设备选型和配套，是矿井采区设计和采煤工艺选择关键，也是技术管理的重要方面，其目的在于使成套设备性能与采煤工艺间相互适应，使综采成套设备与矿井地质条件、生产能力相适应，使各设备间搭配合理化，保证安全、高效生产。

（1）综采工作面“三机”几何尺寸相配套___在综采工作面，横断面几何配套尺寸反映了设备间的相互配套关系，控顶距、铲间距、过煤空间、过机高度、人行通道空间、采煤机与刮板输送机的行走方向间隙以及采煤机牵弓1部和刮板输送机的销轨等之间的搭配要合理化。以使支架控顶距要保证通风、行人及设备协作运行需要；支架支撑高度要保证过机高度的需要；过煤空间要保证采煤机最大割煤量时的通过需要；采煤机与刮板输送机的行走方向间隙要保证煤机能正常、顺利通过。

（2）综采工作面设备性能的配套___采煤机底托架、牵弓1部、行走滑靴应与刮板输送机相配套；刮板输送机和采煤机配套后应保证割透工作面两湍头的三角煤；支架的移架速度应和采煤机牵引速度相匹配；采煤机截深应与液压支架的推移步距相适应；刮板输送机中部槽长度应与支架中心距相一致。

（3）综采工作面设备生产能力的配套___通常采煤机的装机功率应能满足煤层截割要求，刮板机的单位时间运量应大于采煤机的生产率，并留有一定的备用系数，液压支架的移架速度应大于采煤机的截割牵弓1速度。工作面刮板输送机生产能力的选择原则是应保证采煤机采落的煤能够被全部运出，并留有一定的备用能力。通常设备选型应遵循以下规律：顺槽皮带机运输能力>转载机运输能力>刮板输送机运输能力>采煤机生产能力。

2综采工作面设备的发展趋势

综采工作面成套设备主要包括：采煤机械（采煤机、刨煤机）、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机、皮带自移机尾、转载机自移装置、顺槽皮带机、开关列车（包括移动变电站、组合开关、液泵、设备集中控制装置）等。

（1）液压支架___正确选用液压支架的架型对提高综采工作面的各项指标，发挥综采设备的效能影响很大。首先，要考虑应使支护阻力及支护强度与工作面的矿压相适应，然后再考虑支架结构与煤层赋存条件相适应，支护断面与通风要求相适应，以及三机的配套关系、生产安全保证、工作面推进速度、设备初期投资等因素。目前，液压支架的结构形式正朝着简单实用方向发展，采用整体顶梁掩护式结构、整体底座加液压抬高装置、大流量阀组等。钢材选用趋向于高强度，以增加支架强度，减轻支架重量；加载试验循环次数向国外高标准看齐，大大增加了支架的使用寿命。支护范围也逐步增大，液压支架的额定宽度也己由1.25m、1.5m增加到1.75m，并正向2m发展，以解决液压支架支撑高度的增加和工作阻力加大后的稳定性问题，同时也加快了移架速度，降低工作面的设备造价。电液控制系统更是广泛应用到高产高效液压支架上，大大提高了移架速度，同时也降低了工人劳动强度。在支架控制方面，增加可底调装置，更加有利于调整支架。管路增加了抗磨套，大大延长了管路的使用寿命。同时向超高、厚煤层一次采全高方向发展，国内，郑州煤矿机械公司生产的一次采全高支架最大采高已超过6m.

（2）刮板输送机、转载机、破碎机___工作面的输、转、破是保证采煤机采落的煤被全部运出，并留有一定的备用能力。我国煤机制造企业通过多年的研究和实践，借鉴、吸收了国外先进技术，成功研制出大运量、高强度、高可靠性、长寿命的工作面刮板输送机和配套的顺槽自移转载机，提升了工作面运输设备的整机性能。刮板输送设备的发展趋势如下：1）刮板输送设备以中碳锰合金钢整体铸造槽帮中部槽逐步取代了轧制槽帮、分体槽帮中部槽，实现封闭化运输，对运输机起到很好的保护作用。其中、底板也普遍采用高强度耐磨板，提高了整机使用寿命。2）刮板输送设备的大规格、高强度圆环链和接连环的使用，大大增加了刮板链的安全系数和运力。3）新型传动装置的使用，提高了刮板输送设备整机的运行可靠性。变频软启动装置，对复杂地质条件适应能力更强，

（3）采煤机___采煤机是综采工作面中最重要设备。其发展趋势是普遍采用双滚筒，以电牵弓1取代液压牵弓1，向多电机、大功率、机电一体化、自动化、智能化、模块化方向发展，既提高了截割牵弓1速度和截深，大幅提高单产，又增强了设备运行的可靠性，且操作简易、安全，维修方便。