浅析变电站的综合自动化改革方案

摘要:变电站综合自动化是目前变电站普遍采取的控制方法,综合自动化的改革是一个全方位的变电站改造。在改造过程中要注意变电站综合自动化中出现的问题,合理规划从统一安排实现变电站综合自动化改革的顺利完成。

关键词:现实问题;设计思想改革措施

1 变电站综合自动化改革中需要注意的问题

1.1 所用配件是生产厂家资质要严格把关

(1)由于变电站综合自动化设备的生产厂家过分重视经济利益,用户又过分追求技术含量,而不重视产品的性能及实用性,因而一批技术含量虽较高,但产品并不过关,甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品不断被使用,厂家只要有人买就生产,改进的积极性不高,甚至有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施,有些外购配件更是缺乏管理,因而导致部分投产的变电站问题较多。

(2)生产厂家对变电站综合自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够,导致电力企业内部专业人员对系统认识不透切,造成设计漏洞较多。

1.2 不同产品的接口问题

接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。选取厂家的自动化产品的数据接口应遵循统一的、开放的数据接口标准,可得到圆满解决。

1.3 抗干扰问题

关于变电站综合自动化系统的抗干扰问题,亦即所谓的电磁兼容问题,是一个非常重要然而却常常被忽视的方面。传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始,仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验,到现场后往往也只加上开合断路器的试验,一直没有一个定量的指标,这是一个极大的隐患。变电站综合自动化系统的抗干扰措施是保证综合自动化系统可靠和稳定运行的基础,选择时应注意,合格的自动化产品,除满足一般检验项目外,主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验,而且还要重点通过四项电磁兼容试验,分别是:1MHz脉冲干扰试验、静电放电干扰试验、辐射电变干扰试验。

2 变电站综合自动化改造的设计思想

完整的变电站综合自动化系统的控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足各项需要。改造后的站内系统需有以下特点:

分布式设计:系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控。 室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响;

集中式设计:系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机;

简单可靠:由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线,分布式设计在开关柜与主控室之间接线,而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成;

可扩展性:系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要;

兼容性好:系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的1∕0接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。

3 变电站综合自动化改造设计的措施

3.1 微机保护的改造设计

变电站综合自动化系统采用三层分布式结构,其关键的部位是间隔保护层,间隔保护层由综合保护装置组成,各个装置独立工作,对变电站的一次设备隔离故障、保护设备的重要作用。+++变电站自动化改造的变电站有3个双圈主变,对每台主变配置一台差动主保护WPD-2501C和高压侧、低压侧后备保护WPD-251D各一台:主保护配置差动速断、二次谐波制动的比率差动保护、非电量保护、和CT断线告警功能;后备保护配置三段复合电压闭锁过流保护,每段一时限。变压器保护的改造由原来的一种保护一个继电器的做法,改变成为一个装置具有多种保护功能,极大地改变了以前电磁式保护整定值不精确,保护启动不灵敏的现象。同时保护装置数量的减少也节约了电缆的用量,减少了工程量、维护量,也减少因电缆引起的保护装置的异常和故障现象。经保护试验,变压器的主保护和后备保护不拒动、不误动,保护定值精确、保护启动灵敏,完全符合对变电站变压器保护的要求。变压器保护装置在独立完成对变压器的保护功能外,装置也由485总线形式接入变电站综合自动化系统,变压器的异常信息、故障情况、变压器高低压侧的断路器分合情况以及变压器高低压侧的电流、电压、有功功率和无功功率等都能在综合系统的上位机上及时准确地显示和纪录。

3.2 监控系统的改造设计

整个变电站综合自动化系统采用分层分布式网络结构,其面向一次设备的间隔保护层全面采用既有保护功能、又有监控和通信功能的保护测控装置,装置除具有保护功能外,还具有友好的人机界面,在装置面板上有大屏幕液晶显示,值班人员和维护人员可通过装置面板上的按键查询各条线路、电容器、变压器、母线等的电量数据、运行参数、告警信息、故障信息,也可在装置上对各个断路器进行手工操作。间隔层的保护测控装置以485总线形式与中间层的通信管理机相连,经通信管理机转发传至上位机系统。监控系统软件实现的基本功能包括:实时数据采集、安全监视、数据处理、告警处理、控制操作、运行纪录、人机联系、制表打印、设备诊断和数据库维护等。

3.3 抗干扰的改造设计

变电站的二次设备安装在变电站中,而变电站又是电力设备比较集中的地方,电磁干扰比较多,运行于变电站的综合自动化系统必然会受到来自不同设备的各种干扰,因此在设备中必须考虑抗干扰的措施。在改造中,考虑并加强了抗击各种干扰的措施和电路,使装置能抗击4级静电放电干扰、3级射频电磁场辐射干扰、4级电快速瞬变脉冲群干扰、3级浪涌(冲击)干扰、3级射频场感应的传导干扰、5级工频磁场抗干扰、5级脉冲磁场干扰、5级阻尼振荡磁场干扰、4级振荡波抗干扰;各输入、输出端子分别对地,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。同时诊断变电站直流电源波动比较大的特点,在综合保护自动化装置的工作电源部分还加装应用了能吸收、缓解和释放电源电压波动的电路及技术,经试验和一段时间的应用,达到了预期的效果。

4 结语

变电站综合自动化对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化,提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。在实际的改革中,要注意综合自动化改造的根本原则拓宽改造思路,增强前瞻性。

参考文献

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