淺析變電站的設(shè)計研究

1、<p>　　淺析變電站的設(shè)計研究</p><p>　　摘要：變電站自動化是電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢與要求。從變電站綜合自動化的一般結(jié)構(gòu)類型，具體討論了自動化系統(tǒng)的功能要求和二次設(shè)備的設(shè)計原則。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：變電站 自動化 設(shè)計 </p><p><b>　　1 變電站自動化 </b></p><

2、;p>　　1.1 繼電保護(hù)功能　變電站綜合自動化系統(tǒng)要具備常規(guī)變電站系統(tǒng)保護(hù)及元件保護(hù)設(shè)備的全部功能，而且要獨立于監(jiān)控系統(tǒng)，即當(dāng)該系統(tǒng)網(wǎng)各軟、硬件發(fā)生故障退出運行時，繼電保護(hù)單元仍然正常運行。微機保護(hù)除了所具有的繼電保護(hù)功能外，還需具有其它功能。 </p><p>　　1.2 信息采集功能　分布式自動化系統(tǒng)的變電站，信息由間隔層I/O單元采集。常規(guī)四遙功能的變電站，信息由RTU采集。電能量的采集宜用單獨的電

3、能量采集裝置。系統(tǒng)對安全運行中必要的信息進(jìn)行采集，主要包括以下幾個方面：①遙測量②遙信量③遙控量④電能量。 </p><p>　　1.3 設(shè)備控制及閉鎖功能 ①對斷路器和刀閘進(jìn)行開合控制。②投、切電容器組及調(diào)節(jié)變壓器分接頭。③保護(hù)設(shè)備的檢查及整定值的設(shè)定。④輔助設(shè)備的退出和投入(如空調(diào)、照明、消防等)。 </p><p>　　以上控制功能可以由運行人員通過CRT屏幕進(jìn)行操作。在設(shè)計上保留了

4、手動操作手段，并具有遠(yuǎn)方/就地閉鎖開關(guān)，保證在微機通信系統(tǒng)失效時仍能夠運行和操作，包括可手動準(zhǔn)同期和捕捉同期操作。在各間隔的每個斷路器設(shè)置按鈕或開關(guān)式的一對一“分”、“合”操作開關(guān)和簡易的強電中央事故和告警信號。 </p><p>　　1.4 自動裝置功能 </p><p>　　1.5 報警功能 對站內(nèi)各種越限，開關(guān)合、跳閘，保護(hù)及裝置動作，上、下行通道故障信息，裝置主電源停電信號，故障及

5、告警信號進(jìn)行處理并作為事件記錄及打印。輸出形式有：音響告警、畫面告警、語音告警、故障數(shù)據(jù)記錄顯示(畫面)和光字牌告警(光字牌報警回路采用編碼設(shè)計，主要是為了保證當(dāng)通信網(wǎng)故障退出時站內(nèi)仍能正常運行。光字牌數(shù)量控制在20多只)。 </p><p>　　1.6 設(shè)備監(jiān)視功能 其中包括一次設(shè)備絕緣在線監(jiān)測、主變油溫監(jiān)測、火警監(jiān)測、環(huán)境溫度監(jiān)測等內(nèi)容。當(dāng)上述各參量越過預(yù)置值時，發(fā)出音響和畫面告警，并作為事件進(jìn)行記錄及打印。

6、 </p><p>　　1.7 操作票自動生成功能 根據(jù)運行方式的變化，按規(guī)范程序，自動生成正確的操作票，以減輕運行人員的勞動強度，并減少誤操作的可能性。 </p><p>　　1.8 數(shù)據(jù)處理及打印功能 中調(diào)、地調(diào)、市調(diào)、運行管理部門和繼保專業(yè)要求的數(shù)據(jù)可以以歷史記錄存檔，包括：①母線電壓和頻率、線路、配電線路、變壓器的電流、有功功率、無功功率的最大值和最小值以及時間。②斷路器動作次數(shù)及

7、時間。③斷路器切除故障時故障電流和跳閘次數(shù)的累計值。④用戶專用線路的有功、無功功率及每天的峰值和最小值以及時間。⑤控制操作及修改整定值的記錄。⑥實現(xiàn)站內(nèi)日報表、月報表的生成和打印，可將歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、打印及轉(zhuǎn)儲，并可形成各類曲線、棒圖、餅圖、表盤圖，該功能在變電站內(nèi)及調(diào)度端均能實現(xiàn)。 </p><p>　　1.9　人機接口功能 具有良好的人機界面，運行人員可通過屏幕了解各種運行狀況，并進(jìn)行必要的控制操作。人機聯(lián)

8、系的主要內(nèi)容包括：①顯示畫面與數(shù)據(jù)。②人工控制操作。③輸入數(shù)據(jù)。④診斷與維護(hù)。當(dāng)有人值班時，人機聯(lián)系功能在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺機上進(jìn)行，運行人員利用CRT屏幕和鍵盤或鼠標(biāo)器進(jìn)行操作。當(dāng)無人值班時，人機聯(lián)系功能在上級調(diào)度中心的主機或工作站上進(jìn)行。 </p><p>　　1.10 遠(yuǎn)程通信功能 將站內(nèi)運行的有關(guān)數(shù)據(jù)及信息遠(yuǎn)傳至調(diào)度中心及設(shè)備運行管理單位，其中包括正常運行時的信息和故障狀態(tài)時的信息，以便調(diào)度中心人員及時了

9、解設(shè)備運行狀況及進(jìn)行事故處理。 </p><p>　　可實現(xiàn)四遙和遠(yuǎn)方修改整定保護(hù)值、故障錄波與測距信號的遠(yuǎn)傳等。變電站自動化系統(tǒng)可與調(diào)度中心對時或采用衛(wèi)星時鐘GPS。 </p><p>　　2 變電站自動化的設(shè)計原則 </p><p>　　變電站二次設(shè)備按功能分為四大模塊：①繼電保護(hù)及自動裝置。②儀器儀表及測量控制。③當(dāng)?shù)乇O(jiān)控。④遠(yuǎn)動。四大模塊功能的各自不同的發(fā)展

10、及其功能的相互滲透，為變電站自動化提供了多種多樣的實現(xiàn)模式，可概括為兩種基本實現(xiàn)模式：①保護(hù)加集中RTU模式，面向功能。②保護(hù)加分散RTU模式，面向?qū)ο蟆?</p><p>　　2.1 電氣設(shè)備控制方式 主變壓器、站用變壓器各側(cè)斷路器以及10kV、110kV、220kV斷路器一般情況下均集中在控制室，通過就地監(jiān)控主站的就地監(jiān)控計算機進(jìn)行控制操作(但網(wǎng)絡(luò)中遠(yuǎn)動主站亦可留有接口給地調(diào)進(jìn)行遙控，根據(jù)系統(tǒng)運行規(guī)程而定)，

11、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中就地監(jiān)控主站退出運行時則應(yīng)能分別在各元件的保護(hù)屏處進(jìn)行人工控制操作。 </p><p>　　就地監(jiān)控計算機在操作時應(yīng)顯示該站的配電裝置的運行狀態(tài)、通道狀態(tài)和各種電氣量，在每個操作步驟前應(yīng)給操作者提示，待確認(rèn)后方能操作。 </p><p>　　主變壓器、站用變壓器、220kV線路、110kV線路、10kV設(shè)備及其母線設(shè)備保護(hù)和10kV母聯(lián)的控制保護(hù)均采用集中保護(hù)方式，10kV開關(guān)柜上

12、加一個“就地/遠(yuǎn)動”選擇開關(guān)，10kV母聯(lián)斷路器的控制保護(hù)放在控制室，與10kV自投裝置放在一起(當(dāng)10kV裝置能可靠地抗震、抗高溫、抗電磁干擾時，也可以將10kV裝置裝配在10kV開關(guān)柜上，以減少電纜聯(lián)接)。 </p><p>　　10kV隔離開關(guān)采用就地手動操作(除變低處的10kV隔離開關(guān)外)。主變變低10kV隔離開關(guān)、110kV，220kV隔離開關(guān)采用就地電動操作方式，可進(jìn)行就地和遙控操作，并設(shè)置“就地/遙

13、控”選擇開關(guān)，同時設(shè)有操作閉鎖措施。專用母線接地刀閘裝設(shè)母線有電閉鎖操作裝置(采用微機五防裝置，應(yīng)能與綜合自動化裝置接口)。用鍵盤或鼠標(biāo)操作斷路器、刀閘時靠后臺機內(nèi)的五防系統(tǒng)閉鎖，現(xiàn)場人工操作或維護(hù)操作時則靠另一套微機五防系統(tǒng)閉鎖。 </p><p>　　2.2 測量 綜合自動化的電氣測量均按部頒《電氣測量儀表設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(SDJ9—87)的要求選擇測量點及測量內(nèi)容、測量精度。在主變220kV側(cè)增加電流方向接法

14、相反的分時計量的脈沖式有功電度表和無功電度表各2只，供關(guān)口表用。 </p><p>　　全站的電氣量測量除了通過監(jiān)控主站及遠(yuǎn)動主站讀取和記錄存盤外，在各元件的保護(hù)裝置上的液晶顯示器上也應(yīng)能讀取有關(guān)的電氣量，主要是為了保證當(dāng)網(wǎng)絡(luò)或監(jiān)控、遠(yuǎn)動主站退出運行時該站所有設(shè)備的測量仍能滿足安全運行。 </p><p>　　2.3 同期并列點和同期裝置 220kV線路斷路器、220kV旁路兼母聯(lián)斷路器、

15、110kV線路斷路器、110kV旁路斷路器、110kV母聯(lián)斷路器及主變220kV側(cè)斷路器、110kV側(cè)斷路器處設(shè)同期并列點，同期方式為集中式和分布式手動準(zhǔn)同期，正常情況下采用就地監(jiān)控計算機分布式手動準(zhǔn)同期，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、遠(yuǎn)動主站退出運行時，上述各元件的同期并列操作應(yīng)能在各自的保護(hù)屏處(或中央信號屏處)手動進(jìn)行。 </p><p>　　2.4 中央監(jiān)控 設(shè)事故信號及預(yù)告信號。斷路器事故跳閘啟動事故音響，其它通道故障和