淺談變電站綜合自動(dòng)化改造

鄒文峰

摘要:近年來,將變電站由常規(guī)站改為綜自站漸漸成為一種趨勢(shì)。綜自改造后的變電站,其運(yùn)行情況越來越依賴于自動(dòng)化裝置的實(shí)用性及成熟性。該文就改造中出現(xiàn)的問題做出相應(yīng)分析,以尋找解決這些問題的合理方案。

關(guān)鍵詞:變電站 綜合自動(dòng)化 改造

1 改造的內(nèi)容

對(duì)于110kV變電站的改造通常是為了滿足當(dāng)?shù)仉娏Πl(fā)展需要的, 提高電網(wǎng)供電可靠性,實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化。從目前來看,110kV變電站自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展,為變電站自動(dòng)化改擴(kuò)建的實(shí)施提供了大量實(shí)際借鑒經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支撐。變電站綜合自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備(包括控制設(shè)備、信號(hào)傳輸、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、運(yùn)動(dòng)裝置)利用微機(jī)技術(shù),經(jīng)過功能的重新組合,實(shí)現(xiàn)信息共享,對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能及時(shí)地向變電站值班人員和調(diào)度人員提供詳細(xì)的信息,甚至可以提供改變系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的各種參考性意見,對(duì)變電站的安全,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了有力的技術(shù)保證。近年來,110kV變電站自動(dòng)化改造工程較多,老舊變電站選用何種類型變電站自動(dòng)化是要明確的問題。當(dāng)前變電站系統(tǒng)的類型主要有RTU型自動(dòng)化系統(tǒng)和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。RTU型自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想面向功能,集中組屏,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功能單一。早期的變電站自動(dòng)化集中在“四遙”(遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào))改造方面,實(shí)現(xiàn)調(diào)度對(duì)全站的四遙。方式是通過RTU(遠(yuǎn)方終端設(shè)備,裝在變電站)和MTU(裝在調(diào)度所)作為接口設(shè)備,經(jīng)載波或光纜通訊(串行信號(hào))實(shí)現(xiàn)四遙功能。這樣的自動(dòng)化不要求各種二次設(shè)備都微機(jī)化,使用過去的常規(guī)二次設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)四遙。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想面向?qū)ο?采用分層分布式結(jié)構(gòu),即可集中組屏又可分散布置,功能多樣。目前部分電網(wǎng)更進(jìn)一步的將各站的低頻-低壓減載裝置經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信,組成電網(wǎng)安全穩(wěn)定裝置。有選擇、有閉鎖地甩負(fù)荷。220kV變電站自動(dòng)系統(tǒng)的改造模式也有兩種方式可選擇:即采用RTU方式和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方式。一般認(rèn)為對(duì)電動(dòng)閘刀有遙控要求,采用集中監(jiān)控,少人(留守)值班模式的變電站應(yīng)采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方式改造;而只對(duì)開關(guān)有遙控要求,采用集中監(jiān)視則推薦采用RTU方式改造。

2改造工程的兩種模式

第一種是不要求原有控制保護(hù)設(shè)備智能化,將原來的“兩遙”(遙測(cè)、遙信)較簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)動(dòng)改為“四遙”(增加了遙控和遙調(diào))成為較完備的自動(dòng)化系統(tǒng)也稱為經(jīng)濟(jì)型自動(dòng)化。

第二種是全套裝備都要求微機(jī)化,即所謂的智能化。技改工程中采用RTU的優(yōu)點(diǎn)是舊設(shè)備更新變動(dòng)較少,但控制電纜使用數(shù)量多,自動(dòng)化程度不高,不是發(fā)展方向,一步到位的綜合自動(dòng)化改造技術(shù)是今后的發(fā)展方向。

3改造中遇到的幾個(gè)問題

3.1KKJ的問題對(duì)于一些老版本的保護(hù),操作箱內(nèi)沒有KKJ繼電器,因此在綜自改造拆除控制屏后,手跳閉鎖重合閘和不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘的接點(diǎn)無法產(chǎn)生。為此,我們每條線路配置了一只雙位置繼電器,見圖2。圖1中1QK在5、6和7、8時(shí)接通遠(yuǎn)控狀態(tài),實(shí)現(xiàn)遙合及遙跳。1QK的1、2為手動(dòng)合閘,1QK的11、12為手動(dòng)跳閘。SH接至雙位置繼電器的1,ST接到雙位置繼電器的11、10和20接到控制電源的負(fù)端。這樣1J-1接點(diǎn)動(dòng)作可以閉鎖重合閘,1J-2動(dòng)作可以啟動(dòng)重合閘。解決了上述問題。

3.2直流電源分配在以往的設(shè)計(jì)中,主控制室直流電源采用環(huán)網(wǎng)接線,當(dāng)中間環(huán)節(jié)出問題會(huì)影響保護(hù)控制的電源。在綜自改造中,選一面端子排排列少的屏,布置4節(jié)可聯(lián)端子,從直流屏I段母線引來+KM1、-KM1,從直流屏II段母線引來+KM2、-KM2,向各套保護(hù)裝置分配電源。保證各套線路保護(hù)及各斷路器操作回路分別由直流屏兩段直流母線供電。即第一套保護(hù)和第一組操作回路由第一組直流電源供電,第二套保護(hù)和第二組操作回路由第二組直流電源供電。對(duì)應(yīng)以上保護(hù)及操作回路,應(yīng)分別配置直流小開關(guān)。

3.3 電壓并列 由于每套保護(hù)用的電壓和電度表用的計(jì)量電壓均由電壓并列屏分配,所以建議在設(shè)計(jì)中將110kV、35kV、10kV電壓并列裝置分到三面屏,避免了屏后電纜過于緊密。

3.4 計(jì)量回路的改造 雙母線接線線路用的電度表取的電壓是經(jīng)1G,2G隔離刀切換后的電壓。以往的設(shè)計(jì)中隔離刀位置使用的是保護(hù)操作箱中的YQJ接點(diǎn)。為了將保護(hù)電壓切換和計(jì)量電壓切換分開,我們?cè)陔姸缺砥梁髮⒚恐浑姸缺砑友b了2只繼電器。如上圖接線,1G和2G的接點(diǎn)由配電裝置引來。若1G接點(diǎn)閉合,1J繼電器啟動(dòng),電度表輸入的為I母電壓A630I、B630I、C630I。若2G接點(diǎn)閉合,2J繼電器啟動(dòng),電度表輸入的為II母電壓A630II、B630II、C630'II。通常將用于同一電壓等級(jí)的電度表安裝于同一面屏中,這樣本屏內(nèi)相同的電壓可以相互短接,方便接線。

3.5 裝置異常交叉連接 對(duì)于110kV線路及主變保護(hù)裝置,裝置異常信號(hào)可以接到對(duì)應(yīng)的測(cè)控裝置上。測(cè)控裝置的裝置異常信號(hào)不能接到本身的遙信開入,只能相互發(fā)到別的測(cè)控裝置中或發(fā)到公用測(cè)控裝置。35kV或10kV為保護(hù)測(cè)控一體裝置,安裝于對(duì)應(yīng)的開關(guān)柜上,裝置異常信號(hào)可以并接到小母線,發(fā)到公用測(cè)控裝置,信號(hào)內(nèi)容35kV(10kV)保護(hù)裝置異常,具體是哪條線路的裝置可通過報(bào)文了解。

3.6 有關(guān)事故信號(hào)的問題 在常規(guī)控制方式的變電站,運(yùn)行中發(fā)生事故時(shí)變電站將產(chǎn)生事故報(bào)警音響并經(jīng)過遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備向調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)出事故信號(hào),調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)采用這個(gè)事故信號(hào)啟動(dòng)事故相應(yīng)的處理軟件(推出事故畫面、啟動(dòng)報(bào)警音響等)。由此可見,變電站的事故信號(hào)是一個(gè)非常重要的信號(hào),特別是對(duì)于無人值班的變電站,由于監(jiān)控中心的運(yùn)行人員需要同時(shí)監(jiān)控多個(gè)變電站的運(yùn)行狀態(tài),事故信號(hào)就成為監(jiān)控中心運(yùn)行人員中斷其它工作轉(zhuǎn)入事故處理的主要標(biāo)志性的信號(hào),非常重要。事故信號(hào)的這種生成方法在技術(shù)上是可行的,發(fā)生上述問題的原因在于:當(dāng)后臺(tái)或地調(diào)對(duì)開關(guān)進(jìn)行遙合時(shí),雙位置繼電器KKJ勵(lì)磁,其常開接點(diǎn)變?yōu)楹衔?但由于開關(guān)位置變位太慢,DL常閉接點(diǎn)仍處于閉合狀態(tài),回路接通,觸發(fā)事故總信號(hào)。由于這個(gè)問題是因?yàn)殚_關(guān)變位太慢引起,所以就通過在測(cè)控裝置中設(shè)置延時(shí),以延長(zhǎng)判斷時(shí)間來解決的。這種解決方法的弊端在于真正的事故發(fā)生時(shí),會(huì)由于裝置中設(shè)置的延時(shí)而不能對(duì)事故進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

4 結(jié)束語

電力自動(dòng)化改造工程中設(shè)計(jì)是源頭,設(shè)計(jì)單位一定充分掌握站所設(shè)備二次系統(tǒng)實(shí)際情況,盡可能做到少。變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化是今后發(fā)展的一種必然趨勢(shì),其優(yōu)越性在電能質(zhì)量,變電站的安全、可靠運(yùn)行水平等方面均有較好的體現(xiàn)。但由于綜合設(shè)備整體的技術(shù)還不夠成熟、穩(wěn)定,所以在實(shí)施運(yùn)行中總會(huì)出現(xiàn)各種不同的問題。本文旨在拋磚引玉,希望各位同仁能把自己工作中的經(jīng)驗(yàn)?zāi)贸鰜砉餐窒?以完善我們的綜合自動(dòng)化技術(shù)。本局變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)投運(yùn)以來,運(yùn)行情況良好,但是隨著技術(shù)改進(jìn),新的問題可能也隨之出現(xiàn),這就有待不斷充實(shí)自己學(xué)習(xí)新的技術(shù)并總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解決,使得變電站自動(dòng)化系統(tǒng)更加完善,以適應(yīng)電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的要求。