某煤業(yè)有限責(zé)任公司35 kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分析

李貝貝

(山西潞安環(huán)保能源開(kāi)發(fā)股份有限公司五陽(yáng)煤礦，山西 長(zhǎng)治 046200)

1 概況

某煤業(yè)公司地處盂縣路家村鎮(zhèn)石坡峪溝，占地面積7.2 km2，距縣城12 km，距陽(yáng)盂二級(jí)公路8 km，地理位置優(yōu)越，交通條件便利。煤種為貧煤，主要為工業(yè)用煤。按年產(chǎn)百萬(wàn)噸以上的產(chǎn)量計(jì)算，服務(wù)年限可達(dá)38年。隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，煤礦井下裝機(jī)容量的擴(kuò)大以及綜采自動(dòng)化等技術(shù)的引入，對(duì)煤礦供電的要求越來(lái)越高，所以用新型的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變電站顯得尤為必要。

某煤業(yè)公司35 kV變電站選用有載調(diào)壓電力變壓器三臺(tái)，其容量均為2×16 000 kVA+1×2 000 kVA。35 kV側(cè)采用單母分段接線(xiàn)方式，單列布置于室內(nèi)，采用架空進(jìn)出線(xiàn)方式，35 kV進(jìn)線(xiàn)側(cè)帶直配所用變，容量均為50 kVA。進(jìn)、出線(xiàn)柜內(nèi)均配有HY5WZ-51/134W型氧化鋅避雷器。10 kV側(cè)Ⅰ段、Ⅱ段均采用架空進(jìn)線(xiàn)方式、單母分段接線(xiàn)方式，10 kV Ⅲ段采用電纜進(jìn)線(xiàn)方式、單母接線(xiàn)方式，室內(nèi)雙列布置，10 kV配電裝置側(cè)采用電纜出線(xiàn)方式。新建35 kV高壓配電室、10 kV開(kāi)關(guān)室、主控制室、SVG室及值班室聯(lián)合建筑一座，發(fā)電機(jī)房一座，35 kV電力變壓器布置于室外。

2 綜合自動(dòng)化裝置技術(shù)

本站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)要求采用分布結(jié)構(gòu)，所有主變保護(hù)、后備保護(hù)、線(xiàn)路保護(hù)、母聯(lián)保護(hù)、備自投、監(jiān)控功能由一個(gè)裝置完成。保護(hù)裝置提供五防裝置的端口。各間隔的裝置通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)連入站內(nèi)通訊裝置，實(shí)現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)方監(jiān)控，各裝置之間的通訊線(xiàn)連接。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有微機(jī)接口與直流屏相連，能實(shí)時(shí)地監(jiān)控交直流設(shè)備，進(jìn)行兩系統(tǒng)之間的聯(lián)系。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與調(diào)度端進(jìn)行通信，能以擴(kuò)展CDT、Polling、XTP702電力部頒規(guī)約等標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約向調(diào)度發(fā)送調(diào)度需要的信息，執(zhí)行調(diào)度下達(dá)的控制命令，表1為綜合自動(dòng)化裝置設(shè)備配置。

表1 綜合自動(dòng)化裝置設(shè)備配置

3 保護(hù)配置

3.1 主變保護(hù)

差動(dòng)保護(hù)跳主變兩側(cè)開(kāi)關(guān)，二次諧波制動(dòng)的比率差動(dòng)，本體及調(diào)壓重瓦斯保護(hù)跳主變兩側(cè)開(kāi)關(guān)，復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)分三時(shí)限跳主變兩側(cè)開(kāi)關(guān)，對(duì)過(guò)負(fù)荷保護(hù)、輕、重瓦斯保護(hù)、變壓器超溫告警、PT斷線(xiàn)、CT電流互感器告警、35 kV、10 kV母線(xiàn)絕緣監(jiān)視發(fā)出保護(hù)信號(hào)，其各種保護(hù)可以通過(guò)軟壓板投退。三段六時(shí)限復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)方向過(guò)流保護(hù)，母線(xiàn)充電保護(hù)，零序過(guò)電流保護(hù)，零序過(guò)電壓保護(hù)，斷相保護(hù)，系統(tǒng)過(guò)負(fù)荷告警，各種保護(hù)及方向元件可通過(guò)軟壓板投退，裝置預(yù)留有通訊口，可完成遠(yuǎn)方監(jiān)視、控制和操作功能。

3.2 10 kV線(xiàn)路保護(hù)

三相式三段低電壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)(速斷、限時(shí)速斷、過(guò)流)具有后加速功能，三相一次重合閘，低周減載，兩段零序過(guò)流保護(hù)功能，過(guò)負(fù)荷告警功能，失壓保護(hù)功能，小電流接地選線(xiàn)功能，電壓互感器、電流互感器斷線(xiàn)告警，各種保護(hù)及方向元件可通過(guò)軟壓板投退，裝置留有通訊口，可完成遠(yuǎn)方監(jiān)視、控制和操作功能。

3.3 10 kV保護(hù)

分段斷路器三段過(guò)流保護(hù)功能(自帶操作回路)，可作為母線(xiàn)充電保護(hù)用，可完成遠(yuǎn)方監(jiān)視、控制和操作功能。分段斷路器三段過(guò)流保護(hù)功能(自帶操作回路)，可作為母線(xiàn)充電保護(hù)用；電壓互感器斷線(xiàn)監(jiān)視功能；低壓分段斷路器的備自投；變壓器互投；進(jìn)線(xiàn)互投；過(guò)負(fù)荷聯(lián)切負(fù)荷功能：分三時(shí)限切除部分負(fù)荷；GPS時(shí)鐘同步輸入；面板上具有漢字液晶顯示，簡(jiǎn)易鍵盤(pán)操作功能，可方便實(shí)現(xiàn)測(cè)量跟蹤，在線(xiàn)修改定值或投退某些保護(hù)功能；三相電流保護(hù)(保護(hù)速斷、限時(shí)保護(hù)速斷、過(guò)電流)，過(guò)電壓保護(hù)，低電壓保護(hù)(PT斷線(xiàn)閉鎖)不平衡電壓保護(hù)，不平衡電流保護(hù)， PT、CT斷線(xiàn)告警，各種保護(hù)可通過(guò)軟壓板投退，裝置留有通訊口，可完成遠(yuǎn)方監(jiān)視、控制和操作功能。三相三段五時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：過(guò)流一段和二段各一時(shí)限，過(guò)電流三段三時(shí)限；負(fù)序的電流速斷、電流反時(shí)限保護(hù)、負(fù)序電流反時(shí)限保護(hù)；系統(tǒng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)：過(guò)負(fù)荷出口跳閘或告警可選擇；高壓側(cè)零流兩段五時(shí)限保護(hù)：出口跳閘或告警可選擇；低壓側(cè)零流兩段兩時(shí)限及零流反時(shí)限保護(hù)；小電流接地選線(xiàn)功能；過(guò)電壓保護(hù)；低電壓保護(hù)；本體保護(hù)功能；監(jiān)控檢測(cè)功能：遙測(cè)、遙信、脈沖電度收集采集的功能；GPS時(shí)鐘的同步輸入；具有遠(yuǎn)程操作回路、系統(tǒng)故障錄波、信號(hào)、電壓互感器斷線(xiàn)檢測(cè)和母線(xiàn)絕緣監(jiān)視的功能；面板上具有漢字液晶顯示和簡(jiǎn)易的鍵盤(pán)，方便實(shí)現(xiàn)測(cè)量和跟蹤，在線(xiàn)修改整定值或投退繼電保護(hù)的功能，面板上還具有運(yùn)行、告警、跳位、合位、保護(hù)動(dòng)作指示燈。

3.4 監(jiān)控系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集與處理:定時(shí)地采集全站在生產(chǎn)過(guò)程中輸入的信號(hào)并對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)，為監(jiān)控系統(tǒng)提供進(jìn)行狀態(tài)分析的數(shù)據(jù)。事件順序記錄(SOE)將繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的動(dòng)作和斷路器跳、合閘按動(dòng)作順序記錄。運(yùn)行并監(jiān)視和事件報(bào)警變電站的運(yùn)行情況及對(duì)所有的一次和二次設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)視和記錄。斷路器的監(jiān)控：在監(jiān)視顯示器上能顯示位置狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)變位時(shí)，變位開(kāi)關(guān)閃爍提示，系統(tǒng)控制回路故障、在交流回路斷線(xiàn)時(shí)能及時(shí)發(fā)出聲光信號(hào)；實(shí)現(xiàn)各電力設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)的模擬顯示，并能在模擬圖上進(jìn)行相應(yīng)操作，保護(hù)定值的在線(xiàn)修改過(guò)程有完善的加密措施。操作員能手動(dòng)控制操作鍵盤(pán)執(zhí)行對(duì)變電站內(nèi)斷路器的遠(yuǎn)程控制，執(zhí)行某條線(xiàn)路的停送電的順序。自動(dòng)報(bào)表打印功能運(yùn)行參數(shù)的定時(shí)及召喚打??；電度量報(bào)表的定時(shí)打??；事件記錄的實(shí)時(shí)及召喚打??；設(shè)備管理文檔召喚打印；主接線(xiàn)圖、負(fù)荷曲線(xiàn)、電壓曲線(xiàn)等的打??；各種保護(hù)信開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間的召喚打印。

4 總結(jié)

采用綜合自動(dòng)化后，可以減少占地面積，增加可靠性，減輕了二次設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員的巡查值守，減少了人為的操作，使得保護(hù)操作等更規(guī)范，有效地避免了誤操作，減少了故障發(fā)生，大大提高了供電效率。