更新(xīn)時(shí)間：2023-07-24 點(diǎn)擊次數(shù)： 1129次(cì)
摘(zhāi)要：35kV變電所(suǒ)綜合自(zì)動化係(xì)統主要為(wéi)無人(rén)值班(bān)形式，其設計應(yīng)服從(cóng)電(diàn)網調度自動化(huà)的(dí)總(zǒng)體設(shè)計，其(qí)配置(zhì)，功(gōng)能(néng)包(bāo)括設備的(dí)布置應(yīng)滿(mǎn)足電網，，經(jīng)濟運(yùn)行(háng)以(yǐ)及信(xìn)息(xī)分層(céng)傳輸，資源共(gòng)享(xiǎng)的(dí)原則。本文(wén)對(duì)35kV變電所微(wēi)機(jī)保護及(jí)綜合(hé)自(zì)動(dòng)化(huà)係(xì)統設計(jì)進(jìn)行(háng)了闡(chǎn)述(shù)。
關(guān)鍵詞(cí)：變電所；微機(jī)保(bǎo)護(hù)；綜合(hé)自動化(huà)係設計(jì)
0引言
變電站(zhàn)自(zì)動(dòng)化係(xì)統(tǒng)作為電網調度(dù)自動(dòng)化(huà)的一(yī)個(gè)子(zǐ)係(xì)統(tǒng)，應服(fú)從電(diàn)網(wǎng)調度(dù)自動化(huà)的總體設計(jì)。根(gēn)據各(gè)方麵的考證(zhèng)，我(wǒ)們先(xiān)擬訂這裏的二(èr)次係統設(shè)計基(jī)本情(qíng)況(kuàng)如(rú)下：電氣二(èr)次設(shè)備室內布置(zhì)主變壓(yā)器保護(hù)櫃，交流櫃(guì)，直流櫃，通信機(jī)櫃，通信電(diàn)源(yuán)及匯控(kòng)櫃(guì)等(děng)。
二次凹路監(jiān)控，保護，測量均采用(yòng)DC220V和(hé)AC100V／5A。35kV側不設電壓互感器(qì)，35kV橋(qiáo)斷(duàn)路器備自(zì)投(tóu)電(diàn)壓(yā)取(qǔ)自lOkV母綫。
10kV係(xì)統應無電源綫。
各元件就(jiù)地測(cè)量表計均(jūn)采用(yòng)測(cè)控或(huò)保(bǎo)護裝(zhuāng)置(zhì)所帶顯示功能(néng)，不再(zài)另設表計(jì)。其(qí)中電能(néng)計(jì)量僅(jǐn)為內(nèi)部(bù)考核(hé)使用(yòng)，計(jì)費專(zhuān)用電能(néng)汁量應另行設(shè)計安裝(zhuāng)。
35kV和10kV斷(duàn)路器與隔離開(kāi)關(guān)之間(jiān)防(fáng)誤操作(zuò)利(lì)用開(kāi)關(guān)櫃本身(shēn)的機(jī)械(xiè)五防閉鎖(suǒ)裝(zhuāng)置，故不再另設閉(bì)鎖措施。
1變(biàn)電所(suǒ)綜合(hé)自(zì)動化(huà)係(xì)統(tǒng)設計
變(biàn)電(diàn)所的(dí)綜(zōng)合自動化(huà)係(xì)統是將變電所(suǒ)的繼(jì)電(diàn)保護(hù)裝(zhuāng)置，控(kòng)製(zhì)裝置，測量裝(zhuāng)置，信號(hào)裝置(zhì)綜(zōng)合為一體(tǐ)，以全微(wēi)機(jī)化的新型二次(cì)設(shè)備替(tì)代(dài)機電式(shì)的二次設備，用(yòng)不同(tóng)的模塊化軟件實現機電(diàn)式二次(cì)設備的(dí)功能，
用計算機局(jú)部網絡通信(xìn)替(tì)代大(dà)量信號(hào)電(diàn)纜(lǎn)的連接，通(tōng)過(guò)人(rén)機接口(kǒu)設備(bèi)，實現(xiàn)變電(diàn)所的(dí)綜(zōng)合(hé)自(zì)動(dòng)化(huà)管(guǎn)理，監(jiān)視(shì)，控(kòng)製及打印記(jì)錄(lù)等(děng)所有(yǒu)功(gōng)能。
與常(cháng)規(guī)變配電所的二(èr)次(cì)係統(tǒng)相比，變(biàn)配電所(suǒ)綜合(hé)自(zì)動(dòng)化(huà)係統具(jù)有(yǒu)下(xià)列(liè)優點：
(1)功能(néng)綜(zōng)合化
(2)操(cāo)作監視屏幕化(huà)
(3)結構微(wēi)機(jī)化
(4)運(yùn)行管(guǎn)理智能化
在(zài)本(běn)次設計中(zhōng)變電(diàn)所(suǒ)綜(zōng)合自動化的(dí)監(jiān)測和(hé)保護(hù)裝(zhuāng)置采用分(fēn)布式的微機遠(yuǎn)動(dòng)終端(duān)，具有遙(yáo)測(cè)，遙(yáo)信，遙控，遙調(tiáo)等功(gōng)能(néng)，安裝(zhuāng)在(zài)各個間隔單(dān)元內(nèi)。所有(yǒu)信(xìn)息(xī)經微(wēi)機匯控單元，發送至控製端(duān)以實(shí)現遠方(fāng)控製端對(duì)本變電所的遠(yuǎn)方(fāng)監(jiān)控(kòng)，所(suǒ)內不(bù)設當地(dì)微機(jī)操(cāo)作(zuò)界麵(miàn)，留有(yǒu)當(dāng)地監(jiān)控接口(kǒu)。
2變(biàn)電所微機(jī)保護設(shè)計
在我(wǒ)們這裏說到(dào)微機保護(hù)提(tí)到目(mù)前(qián)一種先(xiān)進的(dí)自(zì)動(dòng)控製(zhì)係統(tǒng)即SCADA係(xì)統(tǒng)，該係統的中(zhōng)文(wén)即為配(pèi)電網監(jiān)視控(kòng)製和數據采(cǎi)集係統(tǒng)，我們可以(yǐ)看(kàn)到配電網SCADA係統包括(kuò)進綫(xiàn)監視(shì)，lOkV變(biàn)電所(suǒ)自(zì)動(dòng)化(huà)(SA)，饋(kuì)綫自動(dòng)化(FA)，變壓(yā)器巡檢與無功(gōng)補償。其中進綫監視是指對(duì)配(pèi)電網進綫變(biàn)電(diàn)站的開關(guān)位(wèi)置(zhì)，母(mǔ)綫(xiàn)電壓(yā)，綫(xiàn)路(lù)電(diàn)流(liú)，有(yǒu)功(gōng)和無功功率(shuài)以(yǐ)及電量的(dí)監視。饋(kuì)綫自(zì)動化(huà)(FA)是指在正常情況(kuàng)下，遠方(fāng)實時監(jiān)視饋(kuì)綫分段開(kāi)關與聯絡開關的狀(zhuàng)態和(hé)饋綫(xiàn)電壓(yā)，電(diàn)流(liú)的(dí)情況，而(ér)且(qiě)能完(wán)成綫(xiàn)路開關(guān)的遠方合(hé)閘和(hé)分(fēn)閘(zhá)操作，在發(fā)生故障(zhàng)時獲(huò)取故障記(jì)錄(lù)，並自(zì)動(dòng)判別(bié)和隔(gé)離(lí)饋(kuì)綫故障(zhàng)區段(duàn)以(yǐ)及(jí)恢(huī)復(fù)對(duì)非(fēi)故障區域(yù)供電(diàn)。變壓(yā)器巡檢是指(zhǐ)對配(pèi)電(diàn)網(wǎng)中(zhōng)變壓器，箱式變的(dí)參數遠方監(jiān)視(shì)。無(wú)功補償是指對(duì)補償(cháng)電(diàn)容(róng)器的自(zì)動投(tóu)切和(hé)遠方投切等。
從(cóng)各(gè)種(zhǒng)資料我(wǒ)們(mén)可以看出(chū)利用計(jì)算(suàn)機係統(微處理(lǐ)器)采(cǎi)集和處(chǔ)理來自(zì)電力係統(tǒng)運(yùn)行(háng)過程中(zhōng)的數(shù)據(jù)，並通(tōng)過數值計算迅速而準(zhǔn)確判斷(duàn)係統(tǒng)中發生(shēng)故(gù)障的範圍，經過嚴密(mì)邏(luó)輯(jí)過程後有(yǒu)選擇性地(dì)執(zhí)行(háng)跳(tiào)閘等(děng)命
令。這(zhè)種(zhǒng)基於(yú)計算機(jī)係統的(dí)繼電保護裝置，就是(shì)微機(jī)保(bǎo)護(hù)。
微機保(bǎo)護具有(yǒu)以(yǐ)下(xià)優點(diǎn)：
(1)有強的綜合分(fēn)析與判斷(duàn)能力，自(zì)動識(shí)別，排除幹(gān)擾(rǎo)，可(kě)靠性(xìng)高。
(2)微機保(bǎo)護(hù)的(dí)特性主要(yào)是由軟件決定的，具有較大，保(bǎo)護(hù)性(xìng)能(néng)的選擇(zé)和調試方便(biàn)。
(3)具(jù)有較(jiào)*的(dí)通信(xìn)功能，便(biàn)於構(gòu)成綜合自動化係統(tǒng)，提高係統運(yùn)行的(dí)自(zì)動(dòng)化水平。
我們這裏由於(yú)是35kV總降(jiàng)壓(yā)變(biàn)電(diàn)所(suǒ)設(shè)計，而且涉(shè)及到(dào)的都為(wéi)一，二級負荷，因此(cǐ)考慮(lǜ)起(qǐ)見(jiàn)，我(wǒ)們(mén)這(zhè)裏(lǐ)需要(yào)增設(shè)備用電源(yuán)自動(dòng)投切裝(zhuāng)置(以下簡稱備自投(tóu))。
在要求(qiú)供電(diàn)可靠(kào)性較高的(dí)變配電所中(zhōng)，通(tōng)常(cháng)設(shè)有兩(liǎng)路(lù)及(jí)以(yǐ)上的電(diàn)源進綫。如果(guǒ)裝設(shè)備(bèi)用電源(yuán)自動(dòng)投入裝置(zhì)(APD)，則(zé)當(dāng)T作電源綫路突然斷電(diàn)時，在(zài)APD作用下，自動(dòng)將(jiāng)T作電源(yuán)斷(duàn)開，將備用電(diàn)源投入
運(yùn)行(háng)，從而(ér)大大(dà)提高供電(diàn)可靠性(xìng)，保證(zhèng)對(duì)用(yòng)戶的(dí)不間斷(duàn)供(gōng)電。
對備用電源(yuán)自動投(tóu)入裝置(zhì)的基本要求(qiú)：
(1)不(bù)論什麼原因(yīn)失(shī)去(qù)丁作電源，APD都能迅速(sù)起動並(bìng)投(tóu)入備用(yòng)電源；
(2)在T作電源(yuán)確(què)已(yǐ)斷開，而備用電源(yuán)電壓(yā)也正常時，才允許投入備用(yòng)電(diàn)源(yuán)；
(3)APD應隻動作一(yī)次，以免(miǎn)將(jiāng)備用(yòng)電源重(zhòng)復(fù)投入(rù)性(xìng)故障回(huí)路(lù)中(zhōng)；
(4)當電壓(yā)互感(gǎn)器二次回路(lù)斷(duàn)綫時(shí)，APD不應(yīng)誤動作。
3 安科(kē)瑞(ruì)Acrel-1000變電站綜合(hé)自(zì)動(dòng)化係(xì)統
3.1方(fāng)案綜述
Acrel-1000變(biàn)電站(zhàn)綜(zōng)合自動化監(jiān)控係統(tǒng)在邏(luó)輯功(gōng)能上由站控(kòng)層，間隔(gé)層(céng)二層(céng)設備組成，並(bìng)用(yòng)分(fēn)層，開放(fàng)式網絡(luò)係統實(shí)現(xiàn)連接。站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機，提供站(zhàn)內運(yùn)行的(dí)人(rén)機聯(lián)係(xì)界(jiè)麵，實現管(guǎn)理控(kòng)製間隔層(céng)設(shè)備(bèi)等功能，形(xíng)成全(quán)站監控(kòng)，並(bìng)與(yǔ)遠方監控(kòng)，調(tiáo)度(dù)通信；間隔層由(yóu)若幹個(gè)二(èr)次(cì)子係統(tǒng)組成，在(zài)站控(kòng)層及站控(kòng)層網絡失效的情況(kuàng)下，仍(réng)能(néng)獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就(jiù)地(dì)監控功能。
針對工程(chéng)具體(tǐ)情(qíng)況(kuàng)，設計方案具有(yǒu)高(gāo)可(kě)靠(kào)性，易(yì)於擴(kuò)充和(hé)友好(hǎo)的(dí)人機界麵，性(xìng)能(néng)價格(gé)比(bǐ)*，監控(kòng)係(xì)統(tǒng)由站(zhàn)控層和間隔(gé)層(céng)兩部分組成(chéng)，采(cǎi)用(yòng)分(fēn)層(céng)分布式網(wǎng)絡結構，站控層網絡采用(yòng)TCP/IP協議的以太網。站控層(céng)網絡(luò)采(cǎi)用(yòng)單(dān)網雙(shuāng)機熱備(bèi)配置。
3.2應用場(cháng)所：
適(shì)用於公共建(jiàn)築，工(gōng)業(yè)建築(zhù)，居住建築(zhù)等各行(háng)業35kV以下(xià)電壓等級的(dí)用戶(hù)端配(pèi)，用(yòng)電(diàn)係(xì)統運行監視(shì)和控(kòng)製管(guǎn)理。
3.3係(xì)統(tǒng)結構
3.4係(xì)統功能
3.4.1 實(shí)時監測(cè)
Acrel-1000變(biàn)電(diàn)站(zhàn)綜合自動化(huà)係(xì)統(tǒng)，以(yǐ)配(pèi)電(diàn)一次(cì)圖的形式(shì)直(zhí)觀(guān)顯示(shì)配電綫路的運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測各(gè)回(huí)路電(diàn)壓(yā)，電流(liú)，功率，功(gōng)率因(yīn)數(shù)等電參數信息(xī)，動態(tài)監(jiān)視(shì)各配電(diàn)回(huí)路斷路器(qì)，隔離開關，地(dì)刀等(děng)合(hé)，分(fēn)閘狀態及有關故(gù)障，告(gào)警等(děng)信(xìn)號。
3.4.2 報(bào)警處(chǔ)理
監(jiān)控係(xì)統(tǒng)具有事(shì)故(gù)報警功(gōng)能。事故報警(jǐng)包括(kuò)非正常操作引(yǐn)起(qǐ)的斷路器(qì)跳(tiào)閘和(hé)保護(hù)裝(zhuāng)置動(dòng)作(zuò)信號；預告(gào)報(bào)警(jǐng)包(bāo)括一般設備(bèi)變位，狀(zhuàng)態異常信息，模(mó)擬量(liáng)或溫(wēn)度(dù)量越(yuè)限等。
1）事故報警(jǐng)。事故狀(zhuàng)態(tài)方(fāng)式(shì)時(shí)，事故報(bào)警立即(jí)發出音響報(bào)警(jǐng)（報警音量(liáng)任(rèn)意(yì)調節(jié)），操作員(yuán)工(gōng)作站(zhàn)的顯示畫麵上用(yòng)顏(yán)色改(gǎi)變(biàn)並閃爍(shuò)表示(shì)該設備(bèi)變位，同(tóng)時(shí)彈窗顯示(shì)紅色(sè)報(bào)警條文，報警(jǐng)分(fēn)為(wéi)實時(shí)報警(jǐng)和歷(lì)史報警，歷(lì)史報警(jǐng)條文具(jù)備選擇(zé)查(chá)詢並(bìng)打(dǎ)印(yìn)的(dí)功能(néng)。
事故(gù)報警(jǐng)通過手動，每(měi)次確(què)認(rèn)一次報警(jǐng)。報(bào)警一(yī)旦確(què)認，聲(shēng)音(yīn)，閃(shǎn)光即(jí)停止(zhǐ)。
次事故報(bào)警(jǐng)發生階段(duàn)，允許(xǔ)下(xià)一(yī)個(gè)報(bào)警信號(hào)進(jìn)入，即(jí)次(cì)報(bào)警(jǐng)不覆蓋(gài)上一次的報警內容(róng)。報(bào)警處理具(jù)備(bèi)在(zài)主計(jì)算機上予以(yǐ)定(dìng)義或退出的功能(néng)。
2）對每一測量(liáng)值（包括(kuò)計(jì)算量(liáng)值），由用(yòng)戶序列(liè)設置四種規(guī)定的運行限值(zhí)（物理(lǐ)下限，告警下(xià)限(xiàn)，告(gào)警(jǐng)上(shàng)限，物理上限），分(fēn)別定(dìng)義作為(wéi)預告報(bào)警(jǐng)和事故(gù)報(bào)警(jǐng)。
3）開關事(shì)故(gù)跳閘到次(cì)數或開關(guān)拉閘到次數，推出報警(jǐng)信息(xī)，提示(shì)用戶檢修(xiū)。
4）報警(jǐng)方(fāng)式(shì)。
報(bào)警(jǐng)方式(shì)具有多種表(biǎo)現(xiàn)形式，包(bāo)括彈窗，畫(huà)麵(miàn)閃(shǎn)爍，聲光報警器(qì)，語(yǔ)音(yīn)，短信(xìn)，電話等但(dàn)不(bù)限(xiàn)於(yú)以(yǐ)上幾種方(fāng)式，用戶(hù)根(gēn)據(jù)自己的需(xū)要添加或(huò)修改報警信(xìn)息。
3.4.3 調節(jié)與控製(zhì)
操作(zuò)員對(duì)需(xū)要控製的電氣設(shè)備進行控(kòng)製操作。監控係(xì)統(tǒng)具(jù)有操(cāo)作監護功(gōng)能，允許(xǔ)監(jiān)護(hù)人員(yuán)在(zài)操(cāo)作員工(gōng)作站上實(shí)施監(jiān)護(hù)，避免誤操作。
操(cāo)作控(kòng)製(zhì)分(fēn)為四級：
第控製，設(shè)備就地(dì)檢修(xiū)控(kòng)製。具有優(yōu)先級的控製(zhì)權(quán)。當操作人員將(jiāng)就地設備的(dí)遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)放在(zài)就(jiù)地(dì)位置時，將(jiāng)閉鎖所有(yǒu)其他(tā)控(kòng)製功能，隻(zhī)進(jìn)行現(xiàn)場(cháng)操(cāo)作。
級(jí)控製，間(jiān)隔層後(hòu)備(bèi)控(kòng)製。其與第三(sān)級控製的(dí)切(qiē)換在間(jiān)隔層(céng)完成(chéng)。
第(dì)三(sān)級控製(zhì)，站(zhàn)控層(céng)控製(zhì)。該級控製在操作員工作站(zhàn)上完成(chéng)，具有遠方/站(zhàn)控層的切換。
第(dì)四級(jí)控(kòng)製(zhì)，遠方控製，優先(xiān)級(jí)。
原則上間(jiān)隔層控製和設備就地控(kòng)製(zhì)作為後備操作或檢(jiǎn)修(xiū)操作手(shǒu)段(duàn)。為防止誤(wù)操作，在(zài)任(rèn)何控製(zhì)方式(shì)下都(dū)需采用(yòng)分(fēn)步(bù)操作，即選(xuǎn)擇，返校(xiào)，執行(háng)，並(bìng)在站級(jí)層設(shè)置操作員，監護(hù)員口(kǒu)令(líng)及綫路(lù)代碼，以確保操作(zuò)的性和(hé)正確(què)性。對(duì)任何(hé)操作(zuò)方式(shì)，保證隻有(yǒu)在上一(yī)次操作(zuò)步驟(zhòu)完成後，才(cái)進行(háng)下一(yī)步(bù)操作(zuò)。同一時(shí)間隻允許一種(zhǒng)控製方式。
納(nà)入(rù)控製(zhì)的設備有(yǒu)：35kV及以(yǐ)下斷路器；35kV及(jí)以下隔(gé)離開(kāi)關及帶(dài)電動機構的接(jiē)地開關(guān)；站用(yòng)電380V斷(duàn)路器；主變壓(yā)器(qì)分(fēn)接(jiē)頭；繼電(diàn)保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)遠(yuǎn)方復歸(guī)及(jí)遠方(fāng)投(tóu)退連(lián)接片(piàn)。
3）定時(shí)控製(zhì)。操作員(yuán)對(duì)需(xū)要控(kòng)製(zhì)的(dí)電(diàn)氣(qì)設備進行定(dìng)時控製操(cāo)作，設(shè)定(dìng)啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)間，完(wán)成(chéng)定時控(kòng)製。
4）監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)的(dí)控(kòng)製(zhì)輸出(chū)。控製輸出的接點為無源(yuán)接(jiē)點(diǎn)，接點的(dí)容量對直流(liú)為(wéi)110V（220V），5A，對交流(liú)為220V，5A。
3.4.4 用戶權(quán)限(xiàn)管理
係統(tǒng)設置(zhì)了(liǎo)用(yòng)戶權(quán)限管理功能(néng)，通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理能夠防(fáng)止(zhǐ)未經授(shòu)權的操作係(xì)統(tǒng)可以定義(yì)不(bù)同操(cāo)作(zuò)權限的(dí)權限(xiàn)組（如(rú)管理員，維護員(yuán)，值(zhí)班員組等），在每(měi)個權(quán)限組裏(lǐ)添(tiān)加(jiā)用戶(hù)名(míng)和密碼(mǎ)，為(wéi)係統運(yùn)行，維護(hù)，管理提供可靠的保障。
4 係(xì)統(tǒng)硬件配置(zhì)
5 結(jié)語
在變電所綜合自(zì)動(dòng)化設計(jì)中，微(wēi)機保(bǎo)護自然要作為(wéi)討論(lùn)，在(zài)我(wǒ)們這裏(lǐ)微機(jī)保護的(dí)保護內容(róng)又(yòu)表(biǎo)現為(wéi)變壓(yā)器的微(wēi)機(jī)保護，可以總結為(wéi)以下幾(jī)點(diǎn)：變(biàn)樂器差動(dòng)保護，後(hòu)備保護，瓦斯保(bǎo)護(hù)，過電流保護(hù)，溫(wēn)度(dù)保護(hù)，備自(zì)投保(bǎo)護，彈簧(huáng)未(wèi)儲(chǔ)能(néng)，斷路器分合(hé)閘等等。
參(cān)考文(wén)獻(xiàn)
[1]餘程.35kV變(biàn)電所(suǒ)微(wēi)機保護及綜合(hé)自動化係統(tǒng)設計(jì)．
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