箱变测控与公用测控怎么选?I/O 点数、通信方式与安装位置对照
箱变测控与公用测控怎么选,是新能源场站二次配置里最容易含糊的一处。实际项目中遇到过一个 35kV 光伏场站,设计把箱变的油温和风机状态接到了公用测控装置上,箱变本体故障跳闸,后台只收到公用测控的一个总告警,运维人员跑到现场才发现是哪一台箱变,中间多花了四十分钟。
两台设备都叫测控装置,采集的对象却不在一个层面上。箱变测控跟着单台变压器走,一台箱变配一台装置;公用测控管的是站内公共设备,一台装置管一片。位置定错,测点就落错柜,后期补一根电缆的工时比选型时多想的十分钟值钱得多。下面按对象划分、点数核算、通信方式、屏位安排、误配清单的顺序讲清楚,具体配置以场站的二次接线图和调度点表为准。
一、两台设备盯的不是同一片设备
箱变测控的对象边界很清晰:一台升压箱变的低压侧三相电流电压、高压侧开关位置、变压器油面温度和绕组温度、压力释放、轻瓦斯、风机运行与故障、还有箱变柜内的温湿度和小空开状态。这些东西离控制室几百米,测点又碎,必须有一台装置就地采集、就地判断、就地出口。
公用测控的对象是站内共用的部分:站用变高低压侧、母联或分段开关、母线 PT 的电压与并列状态、直流系统的绝缘与充电机运行、消防主机与门禁的干接点、环境温湿度与水浸。这些设备数量少、位置集中,一台装置几十路开入就够,不需要一台一配。
判断办法很直接:看这个测点是不是只属于某台变压器。只属于某台变压器的,进箱变测控;被全站共用、或者属于房间和屏柜的,进公用测控。我公司的 TY8663 三合一箱变测控装置把保护、测控、通信做在一台装置里,就地装在箱变柜门上; TY8662 公用测控装置按 126 路开入的规模装在二次设备室,两类装置的端子排编号规则也不一样。
三合一箱变测控这个说法,指的是差动保护、后备保护与测控功能合一。带差动就要取高低压侧两组 CT,接线和极性校验的工作量比纯测控大一截,配置时要确认箱变高压侧有没有独立的 CT 绕组。只做遥测遥信、不带差动的场站,用普通箱变测控装置即可,多花钱买差动功能却把 CT 接成单侧,保护一投就是误动。

二、I/O 点数按间隔算,不按柜面算
点数核算的口径不统一,是配置表来回改的主要原因。按间隔算,一台箱变测控的点数是固定的:模拟量 12~16 路(三相电流、三相电压、有功无功、油温、绕组温度、直流电源),开入 16~24 路(开关位置、刀闸位置、保护动作、告警、风机状态、柜门),开出 4~8 路。
按柜面算就容易出错。箱变柜里除了变压器本体,还有环网柜、低压框架断路器和计量表,这些附属设备的辅助接点如果一起算进箱变测控,点数会翻一倍,选的型号偏大,屏面装不下,结果把多余的端子空着。正确的做法是先按间隔列点表,再按装置容量归并,附属设备的接点单独核一遍归属。
公用测控的点数反过来要先盘设备再选型。一个 35kV 升压站的公共部分大致是:站用变 2 台各 8~12 点、母联与分段 2 台各 6~10 点、母线 PT 2 组各 8 点、直流屏与 UPS 各 6~8 点、消防与环境 20~30 点,加总在 100~130 点之间,选 126 路开入的装置刚好,再留 20% 余量就要往 160 路上选。
| 核算项 | 箱变测控 | 公用测控 |
|---|---|---|
| 核算单位 | 单台箱变(按间隔) | 全站公共设备(按设备盘) |
| 模拟量 | 12~16 路 | 16~32 路 |
| 开入量 | 16~24 路 | 96~160 路 |
| 开出量 | 4~8 路 | 8~16 路 |
| 余量取值 | 留 20% | 留 20%~30% |
| 点数不够时 | 换大容量型号或加扩展单元 | 增加一台装置并划分设备区域 |
点数不够时的处理方式也不同。箱变测控的点数是跟着变压器工艺走的,缺了就换大容量型号;公用测控可以拆成两台,按电压等级或者按房间分,拆的时候把同一个间隔的开入放在同一台装置上,否则一条母线 PT 的电压切换逻辑会跨两台装置,调试时来回对点。
三、通信方式与组网位置差在哪
箱变测控的通信方式被现场距离逼出来的。一个 50MW 光伏场站的箱变散布在几百亩地里,最近的离控制室两百米,最远的两公里。这个距离拉电缆不现实,只能走光纤。常规做法是手拉手光纤环网:箱变测控自带两对光口,相邻箱变首尾相连成环,任意一段光纤断开,数据从反方向绕过去。
环网节点数要控制。单环不超过 16 台是常见口径,节点太多,环网自愈的重构时间会拉长,后台看到的数据中断时间从毫秒级变成秒级。箱变超过 16 台就分环,每环单独回到站控层的交换机,别用一台交换机堆六七个环。
公用测控装在二次设备室,走的是站控层双网。两路以太网分别接 A 网和 B 网,规约用 IEC 61850 或者 Modbus TCP,直接和后台监控、远动管理机通信,不需要光纤环网这一层。两种装置的通信参数不在一个界面里配,把箱变测控按站控层双网配,光纤环网的口就对不上,现场表现为整片箱变离线。
规约选择上,箱变测控常见 Modbus RTU 与 IEC 60870-5-104 两种。走环网的一般用 104,带时标和品质位,方便后台判断数据是中断还是坏值;走串口的用 Modbus,点表简单,但没有时标,事故追忆时对不上顺序。这一段的取舍在 三合一箱变测控装置的功能与方案里有更细的说明。
通信端口要分开规划。箱变测控走环网口,公用测控走站控层双网口,两类设备放在不同的通信端口组里。箱变测控掉线只影响箱变画面,公用测控的遥信刷新照常;混在一个端口组,一侧的广播风暴会把另一侧的通道一起堵死。箱变测控与公用测控的端口分配,在初设阶段就要写进通信配置表,不要等到调试时在交换机上临时划 VLAN。
箱变测控选型看四件事:单台箱变的点表、箱变柜的安装尺寸、环网的光口数量、工作温度范围。公用测控选型看四件事:公共设备的点表总数、屏位剩余高度、站控层双网的接口数量、与消防和直流系统的干接点数量。箱变测控把这四件事写全,公用测控把这四件事写全,配置表基本不会返工。
四、屏位、电源与环境适应性
箱变测控装在箱变柜门上,工作环境比二次设备室恶劣得多。夏天柜内温度能到 65℃,冬天在北方能到零下 25℃,湿度在雨后接近饱和,还有开关操作的振动。选型时要看工作温度 -25℃~+70℃、湿度 95% 不凝露这一档,常温型的装置装上去,第一个夏天就可能批量死机。
电源也是分开的。箱变测控一般由箱变柜内的 DC 220V 或者 AC 220V 供电,取自本站的 UPS 或者小型直流屏;公用测控由二次设备室的直流屏双路供电,两路电源各自带独立的空开和监视。把箱变测控的电源接到箱变低压侧,箱变一停,装置跟着失电,连跳闸原因都存不下来。
公用测控装置装在二次设备室的保护测控屏上,屏位按电压等级和功能分区排:站用变与母联一段、母线 PT 与并列一段、直流与辅助一段。一段内的装置共用一面屏,端子排按间隔留空,改扩建时不至于整屏换线。我公司的 TY8665 公用测控装置在屏面上的安装尺寸与保护装置统一,一面 2260mm 的屏能排六台。
检修隔离也要在设计阶段想到。箱变测控跟着变压器停电检修,一台一台退,退一台不影响其他;公用测控一台管一片,退出前要先确认这一片有没有人依赖它的遥信,比如消防联动信号和直流接地告警。屏面上给公用测控留一个独立的检修压板,比事后拔端子安全。
五、对照表与四种常见误配
| 对照项 | 箱变测控 | 公用测控 |
|---|---|---|
| 采集对象 | 单台箱变及其柜内设备 | 站用变、母联、母线 PT、直流、消防、环境 |
| 配置密度 | 一台箱变一台 | 一台管一片,按设备区划分 |
| 安装位置 | 箱变柜门或柜内 | 二次设备室保护测控屏 |
| 通信方式 | 光纤环网,手拉手,单环≤16 台 | 站控层双网,A/B 网各一路 |
| 典型规约 | IEC 104、Modbus RTU | IEC 61850、Modbus TCP |
| 环境要求 | -25℃~+70℃,防凝露 | -5℃~+45℃,屏柜内 |
| 供电来源 | 箱变柜内 UPS 或小直流 | 二次设备室直流屏双路 |
| 检修影响 | 单台箱变,影响面小 | 一片设备,需逐项确认依赖 |
第一种误配是把箱变本体的非电量接进公用测控。油温、压力释放这些信号离箱变最近,接进公用测控要重新拉电缆,信号在途中的干扰和断线都没人监视,箱变本体故障时后台看不到明细。
第二种误配是公用测控按箱变数量配。见过一份配置表,30 台箱变换了 30 台公用测控,实际公共设备只有十来台,多出来的装置没有测点可接,屏面上空着一排,验收时被要求整改。
第三种误配是光纤环网和站控层双网混接。把箱变测控的光口直接插到站控层交换机,环网断点检测失效,一段光纤断了整个环都瘫,后台报的是全部箱变通信中断,排查时找不到断点在哪。
第四种误配是箱变测控不带差动,却按差动配置 CT。高低压侧各装了一组 CT,二次线引到装置上只用了单侧,空着的绕组长期开路,投运半年后一次绝缘击穿。选型时把保护功能和测控功能分开列,别用一台装置的型号覆盖两种配置。
四种误配归结起来,都是把箱变测控和公用测控当成同一类设备在配。选型依据本来就不同:箱变测控看单台变压器的工艺点表和安装环境,公用测控看全站公共设备的数量分布和屏位余量。配置表上箱变测控和公用测控各占一行,型号、数量、安装位置分开写,评审时一眼能看出问题在哪一行。

选型落到纸面上,其实就三行字:这台设备属于谁、测点有多少、装在哪个柜子。三行字写清楚,配置表就不会来回改,现场施工也不会出现电缆拉到一半发现装置没地方装的情况。
箱变测控能不能当公用测控用
一台公用测控最多接多少点
光纤环网断了一段会怎样
箱变测控的通信中断怎么快速定位
公用测控要不要单独配 UPS
三合一箱变测控的差动和独立差动保护有什么区别
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