摘要：35kV變電站微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)的改造,對于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化和現(xiàn)場運(yùn)行管理現(xiàn)代化,提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平起到了很大的作用,它將能大大加強(qiáng)電網(wǎng)一次、二次系統(tǒng)的效能和可靠性，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義。
 

　　關(guān)鍵詞：變電站綜合化;改造方案;技術(shù)措施;步驟;功能;效果
 

　　引言
 

　　為了提高35kV變電站安全、可靠穩(wěn)定運(yùn)行水平,降低運(yùn)行維護(hù)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù),決定在35kV變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動化改造,應(yīng)用自動控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù)、計算機(jī)軟硬件技術(shù)實(shí)現(xiàn)35kV變電站運(yùn)行監(jiān)測、協(xié)調(diào)、控制和管理任務(wù),部分取代變電站常規(guī)二次系統(tǒng),減少和代替運(yùn)行值班人員對變電站運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視、控制的操作,使變電站更加安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。同時進(jìn)一步探索在變電站綜合自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后的效果,逐步發(fā)展和完善35kV變電站綜合自動化系統(tǒng)。
 

　　1改造方案
 

　　本次改造采取集中組屏方式,主變保護(hù)、35kV進(jìn)線保護(hù)、10kV饋線保護(hù)、10kV電容器的保護(hù)裝置集中安裝在保護(hù)屏內(nèi),計量裝置采用集中組屏和分散安裝相結(jié)合。現(xiàn)有的保護(hù)屏及相關(guān)設(shè)備暫時不變,這樣可以保持現(xiàn)有設(shè)備正常運(yùn)行。先將新的直流設(shè)備、主變保護(hù)屏、線路保護(hù)屏、通訊屏安裝在新位置,并調(diào)試成功后,將各出線及各主變保護(hù)及控制逐步接入新系統(tǒng)中的改造方式。這樣既保證了新舊設(shè)備的交接,又可能的減少了停電時間。
 

　　2本次改造中應(yīng)注意的技術(shù)措施
 

　　本次改造中主要的難點(diǎn)在于改造過程中新舊設(shè)備交叉運(yùn)行。要考慮改造設(shè)備和未改造設(shè)備的各種電源的銜接。保證舊設(shè)備改造時。未改造設(shè)備能可靠運(yùn)行。改造1OkV柜控制電纜時。控制電源、合閘電源、預(yù)告電源及10kV電壓等控制電纜帶電,工作時要戴好絕緣手套和絕緣靴。需要撤下和撤掉的電纜一定要先逐一核實(shí)無誤后用絕緣膠布包好方可進(jìn)行,防止觸及柜體發(fā)生接地現(xiàn)象。需要兩顆電纜連接時,要連接牢同。每個間隔改造完畢后,要仔細(xì)檢查所涉及新舊控制電纜是否正確,并逐一核實(shí)。
 

　　3 35kV變電站綜合自動化改造步驟
 

　　1)根據(jù)變電站現(xiàn)場情況,繪制主變保護(hù)測控柜電氣設(shè)計圖；35kV線路保護(hù)測控柜電氣設(shè)計圖；6kV線路電容器保護(hù)測控柜電氣設(shè)計圖；公用測控柜電氣設(shè)計圖。設(shè)計圖內(nèi)容主要有：過電流保護(hù),三相一次重合閘,低周減載,低壓減載。3路電壓、3路電流(測量CT)及P、Q、COS中等電量測量,遙測測量誤差為0.5%,開關(guān)量輸人,脈沖量輸人,AC220V供電,本體重瓦斯跳閘,本體重/輕瓦斯信號、變壓器超溫信號等功能。
 

　　2)根據(jù)設(shè)計圖訂制保護(hù)柜,要求有：①每個保護(hù)裝置都設(shè)有就地出口硬壓板和保護(hù)出口軟壓板；②操作方式具備站內(nèi)微機(jī)、調(diào)度遠(yuǎn)方操作、站內(nèi)設(shè)備的就地操作相互閉鎖功能；③系統(tǒng)具有遠(yuǎn)方維護(hù)功能。
 

　　3)按35kV變電站一次設(shè)備分布式配置,保護(hù)全部采用微機(jī)保護(hù),保護(hù)測控裝置集中在主控制室內(nèi)。各保護(hù)單元相對獨(dú)立,能獨(dú)立完成其保護(hù)功能,并通過通訊接口向監(jiān)控系統(tǒng)傳送保護(hù)信息。
 

　　4)計量：保護(hù)采用不同的電流互感器,分別是測量CT和保護(hù)CT。保護(hù)的功能獨(dú)立于監(jiān)控系統(tǒng)的功能；保護(hù)裝置全部具有多套定值。
 

　　5)對開關(guān)的控制由保護(hù)完成。傳統(tǒng)的系統(tǒng)對開關(guān)的手動控制是由控制屏完成的,這樣對開關(guān)的控制接線重復(fù),增加了現(xiàn)場的電纜接線。在本系統(tǒng)中對開關(guān)的手動控制是由各開關(guān)所接的保護(hù)完成。控制命令直接從現(xiàn)場總線發(fā)送到保護(hù),保護(hù)接到命令后,根據(jù)預(yù)先整定的程序,如：檢無壓、檢同期等完成對開關(guān)的控制。系統(tǒng)中對沒有安裝保護(hù)的開關(guān)和刀閘,仍由控制模塊完成。
 

　　6)整個35kV變電站綜合自動化實(shí)現(xiàn)時問需要1個月左右。完成后空負(fù)荷試驗,搖接地,測量,做各種電氣試驗合格后,送電。運(yùn)行良好。
 

　　4 35kV變電站綜合自動化系統(tǒng)改造后的實(shí)現(xiàn)的主要功能
 

　　改造后的變電站綜合自動化系統(tǒng)主要功能有：保護(hù)功能；所接開關(guān)的跳、合及就地與遠(yuǎn)方手動控制；交(直)流電量的采集、處理(測量CT)；電度脈沖量的采集、處理；開關(guān)量的的采集、處理；開關(guān)、刀閘
 

　　的控制；事故報警與事故記錄；數(shù)據(jù)采集；保護(hù)及變電站自動化信息的采集；數(shù)據(jù)預(yù)處理包括：數(shù)據(jù)統(tǒng)計、計算和采；控制和調(diào)節(jié)功能；事件順序記錄和事故追憶；運(yùn)行報警；畫面顯示及人機(jī)交互操作；報表的制作、顯示和打印；時鐘校正；網(wǎng)頁瀏覽器。
 

　　5 綜合自動化系統(tǒng)改造效果
 

　　變電站自動化系統(tǒng)改造投入使用1年多以來,較好地了用電環(huán)境,取得了良好的效果。
 

　　1)安全性、可靠性提高,通過功能的優(yōu)化設(shè)計組合,減少了外部接點(diǎn),降低了故障率。截至目前,該系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行8760h,及時監(jiān)測報警電氣故障16次,并自動采取保護(hù)措施。
 

　　2)維護(hù)方便,裝置采用微機(jī)型,全部標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化,結(jié)構(gòu)簡單,具有故障自診斷功能,運(yùn)行中能及時發(fā)現(xiàn)問題,且系統(tǒng)接線簡單,便于維護(hù)。
 

　　3)縮小占地面積,裝置的硬件部分采用大規(guī)模集成電路,其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功能強(qiáng),所獲數(shù)據(jù)和信號可共享,減少了元件數(shù)量,且6kV裝置直接安裝在開關(guān)柜上,節(jié)省大量控制電纜和屏柜,減少占地面積,改造后,開關(guān)柜數(shù)量減少為6個,截至目前,降低材料成本和維護(hù)成本共計4.6萬多元。
 

　　4)實(shí)時計算和控制水平提高,現(xiàn)場裝置自動采集信號量和測量量,完整準(zhǔn)確,而且微機(jī)裝置和后臺系統(tǒng)可以實(shí)時計算、分析、處理數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)可自動控制,還可由值班員通過微機(jī)進(jìn)行操作控制；具有遠(yuǎn)控功能,檢測到的工況和運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時送往調(diào)度,可遠(yuǎn)方控制,從而提高了計算控制水平。
 

　　5)微機(jī)和數(shù)據(jù)庫的使用提高了變電站運(yùn)行管理的自動化水平,系統(tǒng)的自動化及遠(yuǎn)動功能為變電站實(shí)現(xiàn)無人值班提供了可靠的技術(shù)條件。
 

　　6 安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)
 

　　6.1方案綜述
 

　　Acrel-1000變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設(shè)備組成，并用分層、開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接。站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機(jī)，提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)聯(lián)系界面，實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控、調(diào)度通信；間隔層由若干個二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，仍能獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。
 

　　針對工程具體情況，設(shè)計方案具有高可靠性，易于擴(kuò)充和友好的人機(jī)界面，性能價格比*，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，站控層網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)雙機(jī)熱備配置。
 

　　6.2應(yīng)用場所：
 

　　適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視和控制管理。
 

　　6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
 

 

       6.4系統(tǒng)功能

 

　　6.4.1 實(shí)時監(jiān)測
 

　　Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。
 

 

       6.4.2 報警處理

 

　　監(jiān)控系統(tǒng)具有事故報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動作信號；預(yù)告報警包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限等。
 

　　1)事故報警。事故狀態(tài)方式時，事故報警立即發(fā)出音響報警(報警音量任意調(diào)節(jié))，操作員工作站的顯示畫面上用顏色改變并閃爍表示該設(shè)備變位，同時彈窗顯示紅色報警條文，報警分為實(shí)時報警和歷史報警，歷史報警條文具備選擇查詢并打印的功能。
 

　　事故報警通過手動，每次確認(rèn)一次報警。報警一旦確認(rèn)，聲音、閃光即停止。
 

　　次事故報警發(fā)生階段，允許下一個報警信號進(jìn)入，即次報警不覆蓋上一次的報警內(nèi)容。報警處理具備在主計算機(jī)上予以定義或退出的功能。
 

　　2)對每一測量值(包括計算量值)，由用戶序列設(shè)置四種規(guī)定的運(yùn)行限值(物理下限、告警下限、告警上限、物理上限)，分別定義作為預(yù)告報警和事故報警。
 

　　3)開關(guān)事故跳閘到某一次數(shù)或開關(guān)拉閘到某一次數(shù)，推出報警信息，提示用戶檢修。
 

　　4)報警方式。
 

　　報警方式具有多種表現(xiàn)形式，包括彈窗、畫面閃爍、聲光報警器、語音、短信、電話等但不限于以上幾種方式，用戶根據(jù)自己的需要添加或修改報警信息。
 

 

       6.4.3 調(diào)節(jié)與控制

 

　　操作員對需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)具有操作監(jiān)護(hù)功能，允許監(jiān)護(hù)人員在操作員工作站上實(shí)施監(jiān)護(hù)，避免誤操作。
 

　　操作控制分為四級：
 

　　第控制，設(shè)備就地檢修控制。具有優(yōu)先級的控制權(quán)。當(dāng)操作人員將就地設(shè)備的遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)放在就地位置時，將閉鎖所有其他控制功能，只進(jìn)行現(xiàn)場操作。
 

　　級控制，間隔層后備控制。其與第三級控制的切換在間隔層完成。
 

　　第三級控制，站控層控制。該級控制在操作員工作站上完成，具有遠(yuǎn)方/站控層的切換。
 

　　第四級控制，遠(yuǎn)方控制，優(yōu)先級。
 

　　原則上間隔層控制和設(shè)備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執(zhí)行，并在站級層設(shè)置操作員、監(jiān)護(hù)員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進(jìn)行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式。
 

　　納入控制的設(shè)備有：35kV及以下斷路器；35kV及以下隔離開關(guān)及帶電動機(jī)構(gòu)的接地開關(guān)；站用電380V斷路器；主變壓器分接頭；繼電保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方復(fù)歸及遠(yuǎn)方投退連接片。
 

　　3)定時控制。操作員對需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行定時控制操作，設(shè)定啟動和關(guān)閉時間，完成定時控制。
 

　　4)監(jiān)控系統(tǒng)的控制輸出。控制輸出的接點(diǎn)為無源接點(diǎn)，接點(diǎn)的容量對直流為110V(220V)、5A，對交流為220V、5A。
 

 

       6.4.4 用戶權(quán)限管理

 

　　系統(tǒng)設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組(如管理員、維護(hù)員、值班員組等)，在每個權(quán)限組里添加用戶名和密碼，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的保障。
 

 

 

　　35kV變電站微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用是供電系統(tǒng)一次有意義的技術(shù)提升嘗試,目前該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,在先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展的今天,變電站綜合自動化系統(tǒng)在公司供電中,以其系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和面向未來的概念正逐步取代繁瑣而復(fù)雜的傳統(tǒng)控制保護(hù)系統(tǒng)。綜合自動化系統(tǒng)在35kV變電站的應(yīng)用推廣,必將對提高變電站安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行以及降低運(yùn)行維護(hù)成本等起到深遠(yuǎn)的影響。
 

　　參考文獻(xiàn)
 

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