系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)和背景供電系統(tǒng)的可靠程度、電能的質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行效率與變壓器的工作狀態(tài)有著重要的關(guān)系。對(duì)于晝夜負(fù)荷增減變化很大或負(fù)荷呈周期性變化很大而適宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，應(yīng)該及時(shí)調(diào)整投入運(yùn)行的變壓器臺(tái)數(shù)，采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。對(duì)變壓器運(yùn)行方式的切換，一般是根據(jù)儀表記錄的負(fù)荷參數(shù)或?qū)嶋H投入運(yùn)行的負(fù)載設(shè)備，結(jié)合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件，由工作人員作出判斷，開出操作票，再通過倒閘操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)切換。這種傳統(tǒng)的控制方法有許多不足：一方面，由于變壓器并列運(yùn)行有嚴(yán)格的條件限制，而由人工判斷的準(zhǔn)確性受到許多客觀因素的影響，如儀表本身的誤差、讀數(shù)誤差、電器動(dòng)作誤差及工作人員專業(yè)水平等一些無法避免的原因，造成不能及時(shí)準(zhǔn)確地投入或切除變壓器，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，甚至因判斷失誤而出現(xiàn)誤操作的現(xiàn)象；另一方面，這種控制模式需要值班人員全程參與，阻礙了無人值守變配電站的發(fā)展，使變配電系統(tǒng)難以做到真正的自動(dòng)化。

　　在變壓器的操作過程中，斷路器是主要的控制執(zhí)行元件。

　　傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，只利用了斷路器的過載、欠壓、短路接地等常規(guī)保護(hù)功能，而對(duì)其智能部分如邏輯判斷、選擇性保護(hù)、參數(shù)整定和數(shù)據(jù)通信等功能都少有利用。理想的智能型斷路器一般具有如下功能：內(nèi)置的單片機(jī)芯片能夠按照用戶程序控制脫扣器的開閉；對(duì)短路及接地故障有選擇地實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)或延時(shí)保護(hù)；鍵盤輸入?yún)?shù)值；數(shù)字顯示整定參數(shù)、運(yùn)行過程中的電氣參數(shù)；記錄線路故障、聲光報(bào)警和微機(jī)通訊等。

　　2系統(tǒng)組成原理2.1系統(tǒng)應(yīng)滿足要求能監(jiān)測(cè)在線變壓器和待機(jī)變壓器的狀態(tài)及相應(yīng)保護(hù)裝置，并判斷變壓器本身是否符合投切條件，對(duì)未達(dá)到投切要求的變壓器發(fā)出報(bào)警信號(hào)或者自動(dòng)處理，使之符合條件。

　　/）控制系統(tǒng)對(duì)測(cè)量參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化處理，與！：；=中的參數(shù)比較，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件進(jìn)行邏輯判斷，決定是否需要投切變壓器。

　　變壓器的投入或切除是一個(gè)暫態(tài)過程，會(huì)引起電力系統(tǒng)擾動(dòng)，而擾動(dòng)量的大小與開關(guān)動(dòng)作瞬間系統(tǒng)電壓的相位有關(guān)，控制系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)選擇最佳開合時(shí)間。

　　顯示、打印變壓器運(yùn)行參數(shù)或報(bào)表，查詢歷史事件。每次操作結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)記錄操作過程及結(jié)果，當(dāng)操作失敗或異常時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)報(bào)警并保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，然后自動(dòng)退出操作。

　　2.2硬件部分硬件部分可利用斷路器內(nèi)部的單片機(jī)作為下位機(jī)即控制單元，外圍配置數(shù)據(jù)采集模塊和驅(qū)動(dòng)模塊。通過互感器輸出信號(hào)的采集，反映斷路器的各運(yùn)行參數(shù)，自主判斷并執(zhí)行控制命令。在變電站的控制中心設(shè)置主控器作為上位機(jī)，通過接口實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通訊功能，接收下位機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)等信息，分析和處理各變壓器的參數(shù)，鍵盤顯示、打印和報(bào)警；向脫扣器發(fā)出通、斷及自動(dòng)重合閘等控制指令。數(shù)據(jù)通過交流采樣，將現(xiàn)場(chǎng)CT、FT傳來的交變電流、電壓波形經(jīng)過高精度的變換器轉(zhuǎn)換成適合控制器采集的小信號(hào)，經(jīng)過整形濾波、采樣保持后送入A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。目前，市場(chǎng)上已有多種較為成熟的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如研華ADAM-5000/485基于；>-45的分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，具有較完善的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理功能。該系統(tǒng)需要采集的主要參數(shù)有：模擬量：包括主變一次側(cè)和二次側(cè)的三相電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、變電站內(nèi)溫度、循環(huán)油溫度等物理，。大眾用電2）開關(guān)量：包括斷路器、隔離開關(guān)、開關(guān)柜手車、變壓器中性點(diǎn)接地開關(guān)等位置信號(hào)及繼電保護(hù)自動(dòng)裝置、設(shè)備運(yùn)行工況等狀態(tài)信號(hào)。

　　智能斷路器外圍硬件結(jié)構(gòu)框圖如所示。

　　信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)多路切換取S高位與50H）不等則轉(zhuǎn)相等則取S低位取S低位與51H）不等則轉(zhuǎn)S=S，不需切換S　　主控器的CPU通過多路數(shù)據(jù)切換電路對(duì)各臺(tái)變壓器的參數(shù)定時(shí)循環(huán)采樣，將電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等，與預(yù)先輸入RAM內(nèi)的值進(jìn)行比較，經(jīng)過判斷，如果需要投入或切除變壓器且符合投切條件則向斷路器發(fā)出信號(hào)。因變壓器的分、合閘有嚴(yán)格的操作規(guī)程，系統(tǒng)應(yīng)能監(jiān)視和診斷所有運(yùn)行和待機(jī)變壓器的狀態(tài)參數(shù)，確定是否符合開合條件。對(duì)不滿足開合條件的變壓器發(fā)出報(bào)警信號(hào)或自動(dòng)完成投切前的準(zhǔn)備，包括按操作程序開出操作票，系統(tǒng)源程序用匯編語言編寫。

　　系統(tǒng)軟件主要包括：1）系統(tǒng)自檢程序；/）系統(tǒng)初始化；7）數(shù)據(jù)采集程序；4）數(shù)據(jù)分析和邏輯判斷程序；9）程序負(fù)載驅(qū)動(dòng)；6）數(shù)據(jù)查詢和顯示打印程序。

　　A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換及采樣參數(shù)與預(yù)定值比較的部分源程序如下：選擇A/D，并進(jìn)行全12位轉(zhuǎn)換啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束讀取S高8位存入50H令低4位有效讀取S低4位存入51H 3結(jié)束語本系統(tǒng)充分利用智能型斷路器的智能化特點(diǎn)，通過配置合理的外圍接口電路和軟件設(shè)計(jì)，對(duì)變壓器運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)切換實(shí)現(xiàn)了智能控制，提高了供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，對(duì)保證電能質(zhì)量、提高設(shè)備的運(yùn)行效率有很大的意義，適合無人值守變電站的控制要求。