變電站綜合自動化的技術設計

遲作為

(吉林供電公司安監(jiān)部，吉林 吉林 132001)

變電站綜合自動化的技術設計

遲作為

(吉林供電公司安監(jiān)部，吉林 吉林 132001)

隨著現(xiàn)代信息技術的廣泛應用，在設計自動化變電站時要考慮到變電站系統(tǒng)的安全、可靠，在設計環(huán)節(jié)要對整個系統(tǒng)的結構、功能進行綜合分析，對可能存在的建設、安裝、調(diào)試問題以及后期運行檢修維護問題進行細化設計，促進變電站綜合自動化的安全運行。

自動化；變電站；設計

變電站綜合自動化的設計與運行人員應該熟悉變電站的特點，并針對變電站設計與運行中存在的問題采取針對性的措施，以保證變電站綜合自動化的安全、高效運行。

1 變電站綜合自動化的技術優(yōu)勢

由于傳統(tǒng)變電站在電力運行的可靠性上存在問題，特別是傳統(tǒng)常規(guī)設備缺乏自診斷功能，僅依靠整定值校驗檢修，加之各用電行業(yè)對供電質(zhì)量的要求越來越高，傳統(tǒng)變電站不具備調(diào)壓手段。傳統(tǒng)變電站的設備多采用晶體管、電磁式結構，體積笨重、占地面積大、能耗高，后期維護工作量較大?，F(xiàn)代網(wǎng)絡技術、計算機技術和通信技術的成熟，提升了變電站的自動化水平，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：一是系統(tǒng)運行更安全、可靠。變電站綜合自動化各系統(tǒng)均有微機控制，且具備故障診斷功能，能夠從被保護對象的監(jiān)測中及時排除故障；二是具有更穩(wěn)定的供電質(zhì)量，變電站綜合自動化具有載調(diào)壓變壓器和無功補償電容器，能夠?qū)崿F(xiàn)有電壓、無功控制功能，提升了電壓的合格率，降低了網(wǎng)損，節(jié)約了能耗；三是優(yōu)化了傳統(tǒng)二次部分硬件，如利用常規(guī)中央信號屏、控制屏、主接線屏實現(xiàn)一次電氣量采集，即可供全系統(tǒng)共享，也提升了系統(tǒng)控制的綜合水平；四是實現(xiàn)監(jiān)視、測量、記錄、抄表等協(xié)同自動化運行，通過引入微機控制系統(tǒng)，將各項運行參數(shù)進行自動化監(jiān)測與記錄，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心，便于及時掌握變電站的運行狀況，提升其運行效率；五是系統(tǒng)硬件更小，成本投資更少，特別是微處理器、集成電路系統(tǒng)的應用，各項硬件系統(tǒng)規(guī)模更加緊湊、小巧，功能更強大；六是引入自診斷功能，降低了運行維護的工作量，特別是引入遙測、遙控、遙信、遙調(diào)等功能，實現(xiàn)了無人值守。

2 變電站綜合自動化的特點

2.1 一次設備的智能化

變電站綜合自動化的一次設備可以實現(xiàn)“三遙”，即遙控、遙測和遙信，且通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒏踩⒖煽颗c完整，顯著提高信息的傳遞效率，可實現(xiàn)變電站的自動化、數(shù)字化控制，顯著提高變電站的運行和管理水平。變電站綜合自動化的智能設備具備監(jiān)測與自檢功能。變電站綜合自動化一次設備的智能化，可實現(xiàn)對所有設備的有效監(jiān)控，顯著提高變電站的運行自動化水平和可觀性及可控性。

2.2 二次設備的網(wǎng)絡化

變電站綜合自動化的二次設備包括電壓無功控制、遠動裝置、防誤閉鎖裝置、繼電保護裝置以及測控裝置，等等，上述設備已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化管理。變電站綜合自動化的二次設備為了實現(xiàn)網(wǎng)絡化改造，要依靠以太網(wǎng)絡，一方面實現(xiàn)接口標準化，另一方面還要便于其他設備的介入，通過以太網(wǎng)絡實現(xiàn)信息的共享與交換。網(wǎng)絡是智能變電站的通信核心，是連接變電站二次設備、一次設備的紐帶，所有信息都要通過網(wǎng)絡傳輸和交換。

3 變電站綜合自動化建設中的技術問題

3.1 設計方面存在的技術問題

科學的設計是保障變電站綜合自動化順利安裝、調(diào)試的基礎，對各電壓等級的配電裝置、電纜進出線、各設備引接線及內(nèi)外部電纜的合理規(guī)劃，是確保設備安裝、調(diào)試、檢修、維護的關鍵。對變電站綜合自動化的設計工作，要從系統(tǒng)方案的完善上綜合考慮，避免因設計不合理而帶來安裝、調(diào)試、運行上的麻煩。電纜溝在設計上要與開關柜的結構、型號、大小一致，避免在搭接過程中因彎曲空間不足而造成電纜損傷。另外，針對變電站設計與項目安裝工程，通常進行分期施工，如果電纜通道在設計上未考慮配套問題，可能會給后期安裝帶來困難。如前期電纜通道要與后期電纜通道隔離，避免因交叉施工帶來觸電或運行事故。由于變電站綜合自動化在設計上要為后期的運行全盤考慮，特別是對系統(tǒng)運行后的操作、維護、檢修工作，要預留足夠的安全空間。如某#3主變35KV開關柜在合閘狀態(tài)時，過渡觸頭手車卻可以拉出，因此，在設計上要嚴格審查，杜絕此類安全問題的發(fā)生。通常情況下，變電站綜合自動化中的變壓器多采用戶外裝置，對變壓器主體影響不大，但對瓦斯繼電器要格外關注，特別是因風化而帶來的塑料罩密封性問題，一旦進水將引發(fā)瓦斯保護報警。因此，在設計上可以增加防雨罩裝置，減少事故的發(fā)生。

3.2 安裝、調(diào)試的技術問題

從變電站綜合自動化的安裝及調(diào)試看，多為人工接線問題，在啟動調(diào)試時只有檢測某一功能時才能發(fā)現(xiàn)部分接線錯誤。如某35 KV變電站2#主變有輕載瓦斯動作，而1#主變兩側(cè)開關跳閘。在對整個系統(tǒng)進行全面的現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)，輕瓦斯動作僅限于發(fā)信號，而不應該觸發(fā)跳閘動作，在圖紙設計上，某系統(tǒng)自動化裝置的主變有一備用信號接點帶有延時跳閘功能，而主變輕瓦斯接點無此裝置。在進行安裝時，可能誤將有載輕瓦斯接點信號與帶有延時跳閘功能的備用接點連接。后臺調(diào)試過程中，由于主變無時限，后臺報文正確，未能及時發(fā)現(xiàn)誤接問題，導致故障發(fā)生?？梢?，輕瓦斯試驗中短接信號如果存在延時，調(diào)試時應該給予重視，避免電網(wǎng)運行時留下安全隱患。

3.3 保護動作信息有效利用問題

從變電站綜合自動化的保護動作信息利用上，實現(xiàn)完整、及時、高性能數(shù)據(jù)監(jiān)控與處理是獲得變電站綜合自動化調(diào)度集控一體化的基礎，特別是在智能化水平高的變電站設備使用上，首先要查看各類事故的SOE事件順序記錄，從各開關跳閘的順序上檢查是否合理，并從問題信息入手，縮小事故的控制范圍。通常情況下，在進行信息分析和處理上，一要選派有經(jīng)驗的技術人員進行事故信息分析，檢查故障錄波和數(shù)據(jù)，進行初步的故障判斷；二要對信息進行二分法，逐步排查故障范圍；三要對故障問題進行周密安排，從減少故障的影響上總結；四要對故障信息分類，從這些信息問題的處理及故障因素上進行歸類，如重大事故缺陷問題要立即到現(xiàn)場處理，一般異常問題也要趕赴現(xiàn)場處理，不影響運行的問題要在巡視現(xiàn)場時處理。在信息分析處理及故障位置檢查時，要結合故障情況進行多方面入手，如天氣狀況、自然災害等問題，都要給予考慮，保障線路巡查工作的安全有序。

3.4 抗干擾技術問題

變電站綜合自動化在運行中，對于各類抗干擾問題，既需要獨立看待，又要關聯(lián)解決。常見的干擾源有交變磁場干擾，當有大電流通過時，電抗器與電容器形成交變磁場，對周邊線路及通信設備帶來干擾，導致通信中斷或設備控制異常。對于變電站內(nèi)部導線間的耦合磁場干擾、因?qū)Φ亟^緣不良而帶來的地電位差干擾，以及自然因素帶來的電磁輻射等干擾問題。在抗干擾措施的優(yōu)化上，一要盡可能采用強電導線與通信信號線的分開排放，避免干擾；二要做好電氣接地連接，防范雜波的干擾；三要對變電站室內(nèi)進行防靜電接地系統(tǒng)設計；四要做好避雷設計；五要對于控制系統(tǒng)采用專用接地系統(tǒng)。

4 結語

變電站綜合自動化作為當前我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，在實現(xiàn)變化電壓、功率、匯集和分配電能過程中發(fā)揮了積極作用。從技術發(fā)展來看，變電站綜合自動化是基于全微機系統(tǒng)平臺下，通過二次優(yōu)化設計來實現(xiàn)變電站各軟硬件資源的協(xié)同管理。

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Research on technical design of integrated automation substation

CHI Zuo-wei

(Safety Supervision Department, Jilin Power Supply Company, Jilin 132001, China)

With the extensive application of modern information technology, the design of automatic substation should take the safety and reliability of the substation system into account. The design and operation of the whole system should be analyzed synthetically, and the issues in construction, installation, commissioning and post-operation maintenance should be designed, so as to promote the safe operation of integrated automation substation.

Automation; Substation; Design

TM6

： A

： 1674-8646(2017)16-0054-02

2017-05-25