近年来我国新能源行业发展较为迅速，尤其是太阳能和风能，在国家政策的大力支持下，目前已经进入快速发展阶段。在发展的过程中相关的配套设施和技术显得尤为重要，以风电场中箱变的监控为例，随着风电行业的快速发展，目前35kV箱变的非智能化已经成为影响风电场自动化进程的最大阻碍，箱变内的各种信息无法实时上传至中控室，使箱变成为了风电场的监控盲区，从而给风电场的安全生产与日常维护带来了极大的不便，尤其是对设备和人身安全的隐患。

    因此我公司司研发了新一代SRXK-3300系列智能箱变测控装置，用于箱变的模拟量采集、非电量保护、远方控制和通讯功能。实现升压站对光伏箱变或风电箱变的远程管理和自动化监控，满足光伏电站或风电场的“无人值班，少人值守”的运行管理方式。该装置可实时采集变压器的各种信息，如箱变的电流、电压等电气量信号，同时也可以采集变压器的油位、油温、重瓦斯等非电气量信号。当有异常事件发生时SRXK-3300装置通过不同的通讯介质将故障信息及时上传，发出告警信号或进行跳闸动作，避免故障进一步的扩大，挽回了箱变设备损坏的直接损失以及维修期间发电量的间接损失。另外，运行人员可在远方对箱变进行监测和控制，从而大大减少了现场维护的工作量以及由此带来的人身安全隐。

目前大部分光伏发电单元内汇流箱、逆变器、箱变等设备的通信是把信息先送至通讯管理机，再经光纤收发器上传到综自系统，这样就使整个系统的接线过于繁多，增加了故障发生的可能性，同时也增加了企业的投资成本，更不利于以后系统故障的排查。SRXK-3300在传统方案的基础上融合了通信管理机、光纤交换机和完善的箱变测控保护功能于一体，负责采集和传输箱变、汇流箱、逆变器等设备的数据信息；这不但简化了整个光伏发电单元的接线，提高了系统的稳定性，而且降低了光伏电站测控通信类设备投资成本。

1.1装置主要特点

1、加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,特别适应于恶劣环境,适用于-40℃～70℃的宽温工作环境。

2、装置的集成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性。满足光伏电场关门运行的要求。

3、装置采集变压器低压侧两组各侧的三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率用于综自系统的遥测。

4、装置的设置基于电气量的保护功能，带复合电压闭锁的三段式电流保护、零序电流、过压、欠压、CT断线、PT断线等。

5、SRXK-3300装置最大设置了48路开关量输入功能，可采集负荷开关位置、低压断路器位置信号，低压隔离开关熔断器组位置信号，小空开位置信号，熔断器熔断信号，箱变门开关信号等普通开关量信号；也可实现重瓦斯动作跳闸、轻瓦斯动作告警、SF6 气压异常报警、变压器高温报警、变压器超高温跳闸、变压器油位低等非电量保护，同时提供8个可编程的备用非电量功能（4路跳闸，4路告警），便于非电量扩展。

6、装置的所有保护功能均设置控制字，通过液晶输入密码的方式可方便的进行投退。

7、装置具有两路温度和两路电量（0-5V直流电压或4-20mA电流）采集功能，可用于采集箱变相关温度等，并且设置温度超限告警功能，方便光伏电场综自系统的监视。

8、装置设置了6个开出，方便进行箱变的控制功能扩展。可对有电操功能的开关实现远程控分和控合操作。

9、装置采用图形液晶，全中文显示，菜单式人机交互，可实时显示各种运行状态及数据，信息详细直观，操作、调试便捷。

10、大容量的信息记录：可保存16条最近发生的历史报告,可带动作参数，掉电保持。

11、装置结构按箱变开关柜要求设计，尺寸较小，安装方式简单，配线方便。

12、融合通信管理机、光纤交换机、和完善的测控保护功能于一体，可以降低光伏电站测控通信类设备三分之二的投资成本。

13、提供2路以太网口、2路光纤以太网口和8路RS485接口，保证了在长距离和恶劣条件下通信的可靠性；内置丰富的通讯协议库，良好的第三方系统和设备协议支持，通信规约支持IEC60870-5-103/104、IEC61850和Modbus，可方便接入电站监控系统，支持IEC61850-8-l的特定通信服务映射(SCSM)，可实现与新型智能升压变电站系统的无缝对接。（IEC61850订货须注明）。

1.2通信管理机功能简介

箱变智能监控装置内置通信管理与光电转换模块，实现光伏发电子系统所属智能设备通信信息的集中和传输，提供8路RS485主站接口，可接入逆变器、智能汇流箱、1-6路视频监控等设备，每个RS485接口可接入设备32台，传输速率300bps-115200bps可配置，传输距离可达1000米，可支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103/104、DMP500、Modbus、CDT、9702、私有协议（需提供规约文本）等多种规约。

箱变智能监控装置提供2路光纤以太网接口，可组成自愈式光纤环网。光纤接口为单模或多模SC型(可选ST、FC等)，波长为1310nm，传输距离可达50km，通信协议采用IEC60870-5-103，面向单个智能设备数据，实现Modbus到IEC60870-5-103的统一转换和传输，可方便接入目前主流的电站监控系统。

箱变智能监控装置内置通信管理机提供双机冗余，双以太网等多种级联的工作方式，具有灵活的在线、离线调试手段，可靠的升级程序、下载参数及数据查询、报文监视等功能；具备强大的自我诊断与自恢复功能，在受到外界干扰或其他原因导致程序运行出错时，系统能在极短的时间内自行恢复。

2．技术指标

2.1 额定数据

a. 额定电源电压: 直流或交流220V或直流110V (订货及使用时区分规格)

b. 额定交流数据：

交流电压：     100V/400V /690V        

交流电流：     5A或1A       (订货及使用时区分规格)

额定频率：     50Hz

c. 热稳定性：

交流电压回路：长期运行       1.2Un

交流电流回路：长期运行       2In

2.2 装置功耗

a. 交流电压回路：每相不大于0.5VA；

b. 交流电流回路： In=5A时每相不大于1VA；In=1A时每相不大于0.5VA；

d. 保护电源回路: 正常工作时，不大于12W；保护动作时，不大于15W。

2.3 环境条件

a. 环境温度：

工作： -40℃～+70℃。

储存： -40℃～+85℃，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内；在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。

b. 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90％，同时该月的月平均最低温度为25℃且表面不凝露。最高温度为+40℃时，平均最大湿度不超过50％。

c. 大气压力：80kPa～110kPa（相对海拔高度2km以下）。

2.4 抗干扰性能

a. 脉冲群干扰试验：能承受GB/T14598.13－1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰试验。

b. 快速瞬变干扰试验：能承受GB/T14598.10－2007第四章规定的严酷等级为A级的快速瞬变干扰试验。

c. 辐射电磁场干扰试验：能承受GB/T14598.9－2002第四章规定的严酷等级的辐射电磁场干扰试验。

d. 静电放电试验：能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。

e. 电磁发射试验：能承受GB/T14598.16－2002中4.1规定的传导发射限值及4.2规定的辐射发射限值的电磁发射试验。

f. 工频磁场抗扰度试验：能承受GB/T17626.8－2006第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验。

g. 脉冲磁场抗扰度试验：能承受GB/T17626.9－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验。

h. 阻尼振荡磁场抗扰度试验：能承受GB/T17626.10－1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。

i. 浪涌抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-5:2002第4章规定的严酷等级的浪涌抗扰度试验。

j. 传导骚扰的抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-6:2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。

k. 工频抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-7:2003第4章规定的工频抗扰度试验。

2.5 绝缘性能

a. 绝缘电阻：各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。

b. 介质强度：装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象；其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受50Hz、2800V的直流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象。

c. 冲击电压：装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地,能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验；其余各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。

2.6 机械性能

a. 振动响应：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。

b. 冲击响应：装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。

c. 振动耐久：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。

d. 冲击耐久：装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。

e. 碰撞：装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。

2.7 测量精度

a. 各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.5%;

b. 功率测量误差不超过额定值的±1%;

c. 开关量输入分辨率不大于1ms；

2.8 触点容量

a. 在电压不大于250V，电流不大于1A，时间常数为5ms±0.75ms的直流有感负荷电路中，触点断开容量为50W，长期允许通过电流不大于5A。

b. 在电压不大于250V，电流不大于2A的交流回路（cosφ=0.4±0.1）中触点断开容量为250VA，长期允许通过电流不大于5A。

3．装置硬件

装置采用加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计；确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。面板上包括液晶显示器、信号指示灯、操作键盘等。

3.1 主要插件

本保护装置由以下插件构成：通讯插件、交流插件、CPU插件、开入插件，信号插件以及人机对话插件。

3.2 交流插件

交流变换部分包括电流变换器TA和电压变换器TV，用于将系统TA、TV的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，供CPU插件转换，并起强弱电隔离作用。

3.3 CPU插件

本插件集成了数据采样处理，通信以及保护功能。插件采用多层印制板和表面贴装工艺，采取了多种抗干扰措施，大大提高了抗干扰性能。

3.4 开入插件

每块开入插件可提供24/22路开入，工作电压为AC220V(DC220V订货时说明)。

3.5 信号插件

本插件集成了装置的电源模块，六路可编程备用继电器出口。

3.6 人机对话插件

人机对话插件安装于装置面板上，是装置与外界进行信息交互的主要部件，采用大屏幕液晶显示屏，全中文菜单方式显示（操作），主要功能为：键盘操作、液晶显示、信号灯指示。

3.7 通讯插件

提供8路RS485主站接口和2路光纤以太网接口。8路RS485可接入逆变器、智能汇流箱、1-6路视频监控等设备，每个RS485接口可接入设备32台，传输速率300bps-115200bps可配置，传输距离可达1000米，可支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103/104、Modbus、CDT、9702、私有协议（需提供规约文本）等多种规约。2路光纤以太网接口可组成自愈式光纤环网。光纤接口为单模或多模SC型(可选ST、FC等)，波长为1310nm，传输距离可达50km，通信协议采用IEC60870-5-104，面向单个智能设备数据，实现Modbus到IEC60870-5-103的统一转换和传输，可方便接入目前主流的电站监控系统。