變電站隔離開關(guān)電機電源遠(yuǎn)程控制設(shè)計

張文彬 陳向旗 張永

摘要：隨著調(diào)控一體化運行模式的發(fā)展，供電單位開始研究變電站的順序控制，以實現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)和地刀的遠(yuǎn)程控制。現(xiàn)有的控制方式只能實現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制，隔離開關(guān)由于需要人員向電動機供電和現(xiàn)場確認(rèn)隔離開關(guān)的狀態(tài)，不能完全實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。其中，對于隔離開關(guān)的電動機電源的遙控，提出了采用遙控繼電器的方案，即遙控繼電器與電動機供電回路相連，用遙控繼電器控制電動機供電回路的通斷。為了在電路中增加遙控繼電器，需要改變原有的電動機供電回路;要實現(xiàn)遙控，電動機供電回路中的空氣開關(guān)必須保持在閉合狀態(tài)。一旦空氣開關(guān)因故跳閘，遙控繼電器將無法控制供電回路，造成遙控設(shè)備故障;同時，電動機供電回路的開、關(guān)必須保持在閉合狀態(tài)下正常工作，線路無可見斷點，不符合變電站現(xiàn)行操作規(guī)程，影響操作人員判斷。

關(guān)鍵詞：變電站;隔離開關(guān);電機電源;遠(yuǎn)程控制;設(shè)計

導(dǎo)言：在雙母線接線的變電站中，線路檢修時，相應(yīng)的間隔斷路器和相應(yīng)的線路需要退出運行，大大減少了設(shè)置出線隔離開關(guān)隔離電源的必要性。同時，由于隔離開關(guān)故障率高，GIS故障率低，出口側(cè)隔離開關(guān)的值很低。同時，取消隔離開關(guān)還可以減少開關(guān)柜內(nèi)元件的數(shù)量，進(jìn)一步提高整體可靠性。結(jié)合外部環(huán)境和條件，在滿足設(shè)備運行維護(hù)要求的基礎(chǔ)上，合理取消220kV、110kV出線側(cè)隔離開關(guān)，既能滿足運維段的要求，又能降低隔離開關(guān)的故障因素。

1概述

1.1出線隔離開關(guān)現(xiàn)狀分析

隨著高可靠性SF6斷路器和微機保護(hù)的推廣應(yīng)用，特別是設(shè)備可靠性和電網(wǎng)運行管理水平的提高，旁路逐漸取消或退出運行。設(shè)置旁路時，考慮到線路及間隔內(nèi)斷路器停電檢修的不同要求，在斷路器出口處設(shè)置隔離開關(guān)，以保證斷路器檢修時電源隔離;旁路取消后，現(xiàn)有的操作和設(shè)計習(xí)慣保留了出線隔離開關(guān)的設(shè)置。

根據(jù)2010年高壓開關(guān)設(shè)備缺陷和故障統(tǒng)計結(jié)果，隔離開關(guān)缺陷1618套，占41.9%，近期呈上升趨勢。取消隔離開關(guān)對可靠性和減少維護(hù)工作量有積極作用。

同時，從中國電網(wǎng)發(fā)布的設(shè)備可靠性指標(biāo)來看，各類高壓電氣設(shè)備的整體可靠性也在逐年提高。從以上數(shù)據(jù)可以看出，一般來說，隨著線路和車站設(shè)備可靠性的逐年提高，車站設(shè)備計劃停運時間與線路的匹配度越來越高，也就是說，如果線路和車站間隔同步維護(hù)，同步可以實現(xiàn)基本實現(xiàn)。

1.2取消出線隔離開關(guān)的可行性

一般來說，線路的檢修時間不太長，檢修時間受線路鹽霧的影響;對于變電所，檢修時間受區(qū)間內(nèi)設(shè)備整體故障率的影響。在線路和變電所分別管理檢修的情況下，考慮到站內(nèi)外檢修所需時間和時機的不同，出線隔離開關(guān)的設(shè)置既是安全生產(chǎn)的需要，也是管理體制的需要。在此基礎(chǔ)上，呼叫網(wǎng)運營管理部門逐漸形成了一種習(xí)慣的模式和管理體制。

根據(jù)國內(nèi)電網(wǎng)運行現(xiàn)狀，高壓配電裝置旁路基本取消，線路檢修時需要相應(yīng)間隔斷路器退出運行，斷路器檢修時相應(yīng)線路也需要退出運行，為線路及相應(yīng)間隔斷路器的同步停電檢修提供了條件，大大降低了設(shè)置出線隔離開關(guān)隔離電源的必要性。

2軟件系統(tǒng)的設(shè)計

2.1自動化后臺監(jiān)控系統(tǒng)

后臺監(jiān)控系統(tǒng)作為變電站綜合自動化的重要組成部分，在變電站運行監(jiān)控和信息管理中起著重要作用。系統(tǒng)的主要功能有：數(shù)據(jù)采集順序、監(jiān)控順序等。SOE具有準(zhǔn)確記錄和識別變電站事件的功能，是調(diào)度人員正確處理事故、分析和判斷復(fù)雜電網(wǎng)故障的重要工具。隨著電網(wǎng)自動化設(shè)備的不斷完善，國企信息越來越真實可靠。

目前變電站常用的后臺監(jiān)控系統(tǒng)版本有南瑞RCS9700、南瑞科技NS2000、深圳南瑞ISA300+、南京電科nsa3000等，220千伏及以下電壓等級變電站的后臺監(jiān)控系統(tǒng)大多安裝在Windows操作系統(tǒng)上。

雖然變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)種類繁多，但數(shù)據(jù)和信息存儲的載體大多是第三方商用數(shù)據(jù)庫microsoftsqlserver。本文編寫了在microsoftsqlserver數(shù)據(jù)庫中提取和分析斷路器和隔離開關(guān)SOE信息的軟件，實現(xiàn)了斷路器和隔離開關(guān)動作信息的統(tǒng)計。

2.2軟件的開發(fā)工具

VB是微軟于1990年推出的一套完整的windows系統(tǒng)軟件開發(fā)工具。它是一種可視化、面向?qū)ο蟆⑹录?qū)動的結(jié)構(gòu)化高級編程語言和工具。它是應(yīng)用最廣泛的編程語言之一。VB提供了多種數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)來滿足各種信息查詢的需要，如ActiveX數(shù)據(jù)對象（ADO）、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對象（RDO）、數(shù)據(jù)訪問對象（DAO）等。

ADO是微軟開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的一種新的面向?qū)ο蠼涌?。它功能強大，通用性好，效率高，占用空間少。它是數(shù)據(jù)庫開發(fā)的主流技術(shù)。本文利用VB中的ADO庫訪問sqlserver數(shù)據(jù)庫。

2.3軟件的設(shè)計思路

本文軟件的總體設(shè)計思想是：利用VB從后臺監(jiān)控系統(tǒng)的microsoftsqlserver數(shù)據(jù)庫中提取斷路器和隔離開關(guān)遠(yuǎn)程信號位移的SOE信息，實現(xiàn)斷路器和隔離開關(guān)動作信息的統(tǒng)計。根據(jù)同一監(jiān)控系統(tǒng)的不同版本和同一監(jiān)控系統(tǒng)的不同版本，將不同廠家所需的數(shù)據(jù)分開存儲。以某110kv變電站RCS9700后臺監(jiān)控系統(tǒng)為例，闡述了斷路器和隔離開關(guān)分合閘信息統(tǒng)計軟件的具體設(shè)計思想。

通過對RCS9700后臺監(jiān)控系統(tǒng)SQLServer數(shù)據(jù)庫中多個數(shù)據(jù)表的分析，發(fā)現(xiàn)SOE歷史信息以編碼的形式存儲在名為rcseventdgt的數(shù)據(jù)表中。因此，為了查詢SOE的歷史信息，需要先解析代碼。信號節(jié)點代碼（字段wpointno）可在信號節(jié)點表（rcssignpoint）中找到，對應(yīng)于信號節(jié)點中文名稱（即字段szpointname）。

3回路設(shè)計

3.1設(shè)計原理圖

綜上考慮，本設(shè)計的原理圖如圖1所示：

3.2設(shè)計說明

1）遙控單元由四個電氣部件、一個空氣開關(guān)、一個遙控附件和兩個空氣開關(guān)輔助觸點組成。部件之間有機械連接。

2）遙控附件中自持線圈的p端接交流電源，N端接地使自持線圈帶電?？刂齐娐返墓捕俗樱?1A）從交流電源接電后連接到測控面板，并通過連接件連接到閉合觸點（7-26）和斷開觸點（7-28），經(jīng)空氣開關(guān)輔助觸點鎖定后，接遙控附件脈沖信號觸點Y2。分、合閘觸頭可遠(yuǎn)程控制附件的分、合，并驅(qū)動電機電源的空氣開關(guān)。

3）采用空氣開關(guān)輔助觸點鎖定遙控信號，可有效防止誤操作。開關(guān)分閘時，輔助觸頭11-12觸頭閉合，11-14觸頭分閘，遙控附件只接收合閘指令;開關(guān)合閘時，輔助觸頭11-12分閘，11-14觸頭閉合，遙控附件只接收分閘指令。

4）通過將空氣開關(guān)輔助觸點接入信號電路，實現(xiàn)對空氣開關(guān)的位置監(jiān)控。當(dāng)開關(guān)閉合時，11-14觸點閉合并發(fā)出閉合信號;當(dāng)開關(guān)斷開時，輔助觸點斷開，閉合信號復(fù)位。

5）電路的五防閉鎖功能應(yīng)考慮遙控和就地控制兩種工作方式。對于遙控模式，需要定義閉合觸點（7-26）和斷開觸點（7-28），并在后臺操作員站設(shè)置五防閉鎖邏輯。就地控制方式應(yīng)在隔離開關(guān)機構(gòu)箱中安裝遙控裝置，并采用機構(gòu)箱的五防密碼鎖實現(xiàn)五防閉鎖。

6）為在緊急情況下能夠就地操作，應(yīng)選用兼具遠(yuǎn)方/就地功能的遠(yuǎn)程控制附件。

結(jié)束語

綜上所述，變電站中有許多隔離開關(guān)。因此，對于阿海琺隔離開關(guān)的使用，必須有效解決隔離開關(guān)存在的問題，保證手動操作后搖桿能及時拔出，相應(yīng)的工藝有待改進(jìn)。在變電站調(diào)試過程中，隔離開關(guān)的功能檢測是非常重要的。只有相關(guān)人員充分掌握調(diào)試方法，才能提高故障排除的效率。

參考文獻(xiàn)

[1]黃棟.發(fā)電廠及變電站二次回路[M].北京：中國水利電力出版社，2018.

[2]李豪天，李柳松.如何提高刀閘故障處理的效率[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019，11（09）.

[3]張亮.監(jiān)控系統(tǒng)中刀閘位置判定錯誤分析[J].電工技術(shù)，2017，10（11）.

[4]韓雪松，陳炳森.220kV變電站隔離開關(guān)設(shè)計缺陷改進(jìn)方案及調(diào)試技巧[J].廣西電力，2018，6（03）.

[5]劉志強.淺談220kV變電站隔離開關(guān)控制閉鎖回路改進(jìn)[J].工業(yè)技術(shù)，2017，11（09）.