油田6kV無(wú)人值守變電站經(jīng)濟(jì)改造

何玉東(大慶油田采油六廠(chǎng)電力維修大隊(duì)，黑龍江 大慶 163114)

油田6kV無(wú)人值守變電站經(jīng)濟(jì)改造

何玉東(大慶油田采油六廠(chǎng)電力維修大隊(duì)，黑龍江 大慶 163114)

變電站無(wú)人值守是變電站未來(lái)發(fā)展方向，通過(guò)新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用，變電站微機(jī)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)故障信號(hào)遠(yuǎn)傳、遠(yuǎn)方遙控分合閘、遠(yuǎn)方電流電壓電量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，由此，無(wú)人值守變電站的設(shè)備基礎(chǔ)已達(dá)到要求，本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有變電站的情況分析，對(duì)變電站無(wú)人值守應(yīng)用進(jìn)行一些個(gè)人的探討及理解。

無(wú)人值守：數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集

變電站無(wú)人值守是微機(jī)保護(hù)變電站特有的功能，現(xiàn)有微機(jī)保護(hù)變電站的四遙功能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)遠(yuǎn)傳，就能保證變電站數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障報(bào)警等要求。要將變電站進(jìn)行無(wú)人值守改造，需要進(jìn)行幾點(diǎn)措施。

1 常規(guī)繼電保護(hù)變電站的改造

1.1 遙信量的采集

變電站無(wú)人值守的信號(hào)傳輸要求將信號(hào)模擬量以數(shù)字化形式傳輸，舉例說(shuō)明，原變電站刀閘狀態(tài)我們都用分與合來(lái)代表，但要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信號(hào)就必須將分合狀態(tài)表達(dá)成0與1的數(shù)字信號(hào)，如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，現(xiàn)有措施有兩種，一是改造變電站開(kāi)關(guān)設(shè)備為VS1型高壓開(kāi)關(guān)柜，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)包括接地刀、開(kāi)關(guān)的檢修與工作位置、斷路器分合閘位置等量在柜內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)已添加行程開(kāi)關(guān)，根據(jù)保護(hù)廠(chǎng)家所需電壓信號(hào)不同，提供一個(gè)電壓信號(hào)，通過(guò)光隔設(shè)備讓保護(hù)系統(tǒng)識(shí)別。二是，在高壓開(kāi)關(guān)柜加裝輔助開(kāi)關(guān)，通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)的分合，來(lái)使電壓信號(hào)通斷，讓保護(hù)系統(tǒng)的光隔設(shè)備識(shí)別，這樣，就完成了設(shè)備的狀態(tài)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)變過(guò)程。以上，第一種方法投資較大，而第二種方法可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行各種模擬量采集，斷路器有輔助接點(diǎn)提供位置，我們需要采集刀閘位置與中央信號(hào)等信息即可滿(mǎn)足遙信基本要求，這樣，既節(jié)省了投資，又可以滿(mǎn)足遙信要求。

1.2 遙測(cè)量的采集

常規(guī)變電站測(cè)量值一般是由各種表計(jì)指示，無(wú)人值守變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集可采取加裝RTU（遠(yuǎn)程終端單元）設(shè)備，每條回路間隔數(shù)據(jù)量進(jìn)行單獨(dú)采取并上傳。

1.3 遙控量的實(shí)現(xiàn)

加裝RTU（遠(yuǎn)程終端單元）設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)遙控功能。

1.4 RTU(遠(yuǎn)程終端單元)設(shè)備

RTU（Remote Terminal Unit）是一種遠(yuǎn)端測(cè)控單元裝置，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制。遠(yuǎn)程終端設(shè)備（RTU）是安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的電子設(shè)備，用來(lái)監(jiān)視和測(cè)量安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和設(shè)備。RTU將測(cè)得的狀態(tài)或信號(hào)轉(zhuǎn)換成可在通信媒體上發(fā)送的數(shù)據(jù)格式。它還將從中央計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的功能控制。在變電站設(shè)置遠(yuǎn)動(dòng)終端即RTU，與調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通過(guò)信道相連接，RTU與調(diào)度中心之間通過(guò)遠(yuǎn)距離信息傳輸完成RTU的遠(yuǎn)方監(jiān)控功能。RTU與主站配合可以實(shí)現(xiàn)三遙功能，即：遙測(cè)、遙信、遙控。

2 綜自保護(hù)變電站的改造

綜自保護(hù)變電站已經(jīng)具有實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的條件，當(dāng)將變電站加入信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要注意的是不同廠(chǎng)家設(shè)備的規(guī)約轉(zhuǎn)換，規(guī)約轉(zhuǎn)換器能夠轉(zhuǎn)換成通用的規(guī)約即可連入主站后臺(tái)。

3 無(wú)人值守變電站的網(wǎng)絡(luò)

無(wú)人值守變電站網(wǎng)絡(luò)傳輸通道可以分為2部分，第一部分是變電站的所有遙測(cè)、遙信、遙控等重要信息，這部分信息量較小（變電站信息量使用10M網(wǎng)絡(luò)足可滿(mǎn)足要求，特殊情況最大不會(huì)超過(guò)50M），網(wǎng)絡(luò)通道可以采用有線(xiàn)傳輸，也可采用無(wú)線(xiàn)（如：事故信號(hào)可以用即時(shí)短信，開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信號(hào)可以按要求幾秒鐘上傳一次）傳輸。第二部分是變電站視頻信號(hào)的采集，變電站除了需要采集開(kāi)關(guān)保護(hù)、中央信號(hào)、直流信號(hào)等重要信息外，還應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行視頻、防火等信號(hào)進(jìn)行采集，防止火災(zāi)、被盜等各種意外狀況的發(fā)生，便于維護(hù)人員及時(shí)處理各種特殊狀態(tài)，這類(lèi)信號(hào)信息傳輸量大，以視頻信號(hào)為例即時(shí)采集時(shí)帶寬需求高（一路1024*768分辨率、24幀速、8位256色的視頻、用H.264格式進(jìn)行視頻編碼，則一秒鐘傳輸73.728KB數(shù)據(jù)），按一座變電站最少6路監(jiān)控?cái)z像（控制室、直流、開(kāi)關(guān)室2路、電容器2路），我廠(chǎng)有23座變電站，如只建一座集控中心，集控中心出口理論帶寬則不能低于74*6*23=10212KB=9.97M，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，考慮網(wǎng)絡(luò)延時(shí)與其它信號(hào)占用帶寬等因素，視頻傳輸通道應(yīng)采用光纜傳輸。綜合以上所述，變電站網(wǎng)絡(luò)建議采用以點(diǎn)帶面形式，即幾個(gè)相鄰變電站以一座中心變電站采用網(wǎng)線(xiàn)傳輸為統(tǒng)一信號(hào)集中地，幾個(gè)中心變電站以光纜傳輸采用環(huán)網(wǎng)形式，保證每座中心變電站與集控中心至少有2條及以上的信號(hào)傳輸通道，將投入與實(shí)際應(yīng)用有效結(jié)合。

4 集控中心建設(shè)

集控中心最重要的是各個(gè)變電站事故信號(hào)的采集，所以應(yīng)有大屏幕即時(shí)將各所中央信號(hào)進(jìn)行顯示，并配合警鈴與警笛對(duì)監(jiān)控人員告警。對(duì)于監(jiān)控后臺(tái)至少應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)及其以上的后臺(tái)監(jiān)控，滿(mǎn)足維護(hù)與運(yùn)行要求。為保證后臺(tái)監(jiān)控與通訊設(shè)備的不間斷要求，應(yīng)設(shè)站用變交流及直流系統(tǒng)與逆變裝置的多種電源保證，確保后臺(tái)監(jiān)控運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

變電站無(wú)人值守涉及到電力系統(tǒng)的各個(gè)方面，人員、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、通訊、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)都可影響到集控中心監(jiān)控的指揮控制，為保證我廠(chǎng)無(wú)人值守化的順利推進(jìn)，應(yīng)盡早完善變電站設(shè)備，培訓(xùn)一批合格的自動(dòng)化運(yùn)行人員，為變電站科學(xué)化、系統(tǒng)化的運(yùn)行管理添磚加瓦。