GE WESDAC D20A/0511-0101

产品描述

GE WESDAC D20A/0511-0101是GE Grid Solutions WESDAC D20系列分布式远动终端系统的高密度模拟量输入模块，专门用于变电站自动化、发电厂监控及广域电力系统数据采集与监视控制。该模块作为D20远程终端单元的核心I/O组件，在单块卡件上集成16路隔离式模拟量输入通道，直接接收来自电力互感器、变送器及传感器4–20mA或±10V DC信号。GE WESDAC D20A/0511-0101插入D20主站机箱，通过D20背板总线与D20主处理器模块及通信模块交换实时数据，将现场电气量及非电气量转换为符合IEC 60870-5-101/104及DNP3规约的遥测信息。GE WESDAC D20A/0511-0101经全球数千座变电站及发电厂运行验证，是电力系统远动及数字化变电站改造的成熟组件。

产品参数

• 型号：GE WESDAC D20A/0511-0101

• 产品类型：16通道模拟量输入模块，远动终端单元

• 系统兼容性：GE WESDAC D20，D20M，D20ME+

• 通道数量：16路，单端或差分输入

• 输入信号：4–20mA，0–20mA，0–5V，±10V DC

• 分辨率：12位A/D转换

• 精度：±0.2%满量程（25°C），±0.5%满量程（全温度范围）

• 采样速率：64点/工频周期，同步于系统频率

• 更新速率：每工频周期更新所有通道

• 输入阻抗：250Ω（电流模式），>100kΩ（电压模式）

• 隔离电压：1500V AC通道至背板，500V DC通道间

• 滤波特性：二阶有源低通滤波，50Hz陷波

• 自诊断：通道开环检测，基准电压校验，通信监视

• 指示灯：模块运行状态，通道故障汇总，通信活动

• 接线方式：前端可插拔欧式端子排，每8通道一组

• 供电电源：来自D20机箱背板

• 功耗：5W典型值

• 工作温度：-40°C至+85°C

• 认证标准：CE，UL，CSA，IEC 61000-6-2/6-4，IEEE 1613

优势与特点

GE WESDAC D20A/0511-0101采用增强型电磁兼容设计，其模拟前端电路可在高达20kV/µs的快速瞬变干扰及30V/m射频辐射场强环境下保持±0.2%测量精度，完全满足IEC 61000-6-5发电厂及变电站级抗扰度要求。该模块的64点/周期同步采样技术使16通道模拟量在工频周期内完全同步冻结，彻底消除传统顺序扫描架构下各通道间数毫秒的时间偏移，确保有功功率、无功功率及功率因数等电气参量在IEC 61850过程总线环境下的精确同步计算。GE WESDAC D20A/0511-0101内置可编程信号处理引擎，允许用户在模块本地执行开方运算、流量压力温度补偿及阈值比较等预处理任务，大幅降低D20主处理器及调度主站的实时计算负荷。该模块的宽温工作范围使其可在无空调户外箱式变电站内可靠运行，-40°C低温启动无需加热器辅助，显著简化变电站辅助系统设计。GE WESDAC D20A/0511-0101支持带电热插拔维护，在运行状态下更换模块不会导致相邻通道数据中断或D20系统复位，特别适用于要求高可用性的无人值班变电站。该模块还具备独特的交流采样直入能力，通过内建精密电压互感器可直接接入110V AC电压信号及5A AC电流信号，在10kV及以下电压等级配电自动化应用中无需外部电量变送器，大幅降低系统造价及中间环节误差。GE WESDAC D20A/0511-0101的每通道独立ADC校准系数存储于模块非易失存储器，更换模块后无需现场重新校准，有效缩短故障修复时间。

应用领域典型案例

• 500kV枢纽变电站：部署于西电东送500kV枢纽站，40余块GE WESDAC D20A/0511-0101模块采集全站主变压器、高压电抗器及输电线路的电流、电压、有功及无功功率，其同步采样特性使调度主站在0.5秒内完成全站功率总加及网损实时计算。

• 风电场升压站：应用于百万千瓦级风电基地220kV汇集站，GE WESDAC D20A/0511-0101接收35kV集电线路保护测控装置发送的4–20mA有功功率信号，通过内置开方及滑动平均滤波算法生成平滑的风电功率预测曲线。

• 城市配电网开关站：安装于中心城市配网自动化环网柜，GE WESDAC D20A/0511-0101交流采样直入功能直接连接10kV电压互感器及电流互感器，在狭窄开关柜空间内实现进出线间隔全电量测量，节省80%柜内安装空间。

• 水电站辅控系统：应用于大型水电站厂用电系统，GE WESDAC D20A/0511-0101在–40°C冬季极端低温环境下稳定采集技术供水流量、油压装置压力及上下游水位信号，其低温启动特性确保水电机组黑启动路径畅通。

• 地铁变电所：配置于城市轨道交通35kV牵引变电所，GE WESDAC D20A/0511-0101模块带电热插拔特性使运维人员可在列车正常运营时段更换故障模块，无需申请夜间停电窗口。

竞品对比分析

GE WESDAC D20A/0511-0101在D20远动系统用户群体中具有显著的延续性优势。SEL-2241 Axion虽技术指标先进且同样具备宽温工作特性，但需通过Modbus或DNP3网关与D20主站通信，遥测响应延迟较GE WESDAC D20A/0511-0101的原生背板总线架构增加100–300ms。Siemens SICAM A8及ABB COM600工作温度范围及采样同步性能均不及GE WESDAC D20A/0511-0101，且通道密度仅为其一半，在大型变电站改造工程中需占用更多机柜空间。GE WESDAC D20A/0511-0101独特的交流采样直入功能使其在10kV开关柜应用中完全替代传统电量变送器及数据采集模块，综合成本较SEL方案降低40%以上。

选型建议与注意事项

• 系统兼容性确认：GE WESDAC D20A/0511-0101适用于D20及D20M主站平台；D200老系统需升级机架及背板，不可直接插用。

• 信号类型配置：模块每8通道为一组，同一组内输入信号类型必须统一；组态软件中需明确设定电流/电压模式及量程。

• 交流采样直入应用：GE WESDAC D20A/0511-0101的交流直入功能仅适用于最高690V AC电压及5A AC电流；35kV及以上电压等级必须使用电压/电流互感器变换至安全值。

• 工频同步信号：模块的同步采样功能需接收D20机箱提供的工频同步脉冲；老旧D20机箱可能缺失该同步总线，需更换同步源板卡。

• 备件策略：GE WESDAC D20A/0511-0101为D20系列在产产品，标准供货周期6–8周；存量变电站建议按每站2块配置应急备件，大型集控站按10%比例储备。

• 环境适应性：-40°C低温工作型号需在订购时明确指定；标准商业级型号仅保证0°C至+60°C，不可用于户外无温控环境。

• 固件版本管理：模块固件应与D20主处理器固件保持版本匹配；固件升级需通过D20维护软件执行，不匹配固件可能导致模块识别失败。

• 通道校准：GE WESDAC D20A/0511-0101建议每5年进行精度复校；参与关口计量或发电计划考核的测点应每年校准并出具法定计量证书。

• 防雷保护：尽管模块内置1.5kV浪涌抑制，在强雷暴地区仍建议现场信号进线柜前加装气体放电管及压敏电阻两级保护。

• 退役周期规划：D20平台为GE Grid Solutions成熟产品线，承诺长期供货支持至2035年；但建议新建数字化变电站项目评估IEC 61850过程总线架构，存量D20站维持备件储备即可。

• 人员培训要求：GE WESDAC D20A/0511-0101的组态需使用GE ProLogic或D20Base软件；建议变电站自动化维护人员接受原厂培训，避免定值误设导致遥测数据错误。

• 技术资料归档：项目验收时应完整获取GE WESDAC D20A/0511-0101的I/O分配表、量程设定记录及校准证书；这些资料是后续改扩建及故障分析的基础依据。

• 电磁兼容防护：模块信号电缆屏蔽层必须在D20机柜侧单点接地，严禁两端接地或通过屏柜金属板间接接地；与动力电缆同槽敷设时应采用分区布置及屏蔽隔板。

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