我公司11OKV 站微機(jī)保護(hù)測(cè)控綜合自動(dòng)化系統(tǒng)改造

摘要：通過(guò)對(duì)公司11OkV變電站的自動(dòng)化改造，提高了電力運(yùn)行的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；電磁式保護(hù)裝置；站控層；間隔層

一、變電站改造前介紹

我公司110kv 變電站采用雙回路供電，一用一備。其中110kV 為內(nèi)橋式接線，電源設(shè)備自投裝置。兩臺(tái)1O00OkVA 有載調(diào)壓變壓器并列運(yùn)行。6kV 側(cè)分為四段，分別為I 一1 段、I 一2 段、11 一1 段、11 一2 段。11OkV 側(cè)采用的是北京開關(guān)廠生產(chǎn)的ZF4 一126 型六氟化硫成套組合電氣設(shè)備。110 kV及6kV 線路保護(hù)測(cè)量、主變壓器、車間變壓器的保護(hù)測(cè)量均采用傳統(tǒng)的電磁式保護(hù)裝置。由于電磁式元件存在著調(diào)試和維護(hù)工作量大，自動(dòng)化程度低，不能遠(yuǎn)方修改保護(hù)及自動(dòng)裝置的定值和檢查其工作狀態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備間數(shù)據(jù)的共享，較易受環(huán)境的影響等不可避免的缺點(diǎn)，已經(jīng)無(wú)法為變電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠的保證，難于適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)的控制要求。因此隨著變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化通信技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)的進(jìn)步，具有開放、分層分布式的結(jié)構(gòu)，能夠無(wú)縫接入不同廠家的保護(hù)、測(cè)控裝置和其他站用智能設(shè)各，方便得監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備運(yùn)行狀況的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，已經(jīng)成為各地區(qū)變電站發(fā)展的一種潮流和趨勢(shì)。因此，結(jié)合我公司電力運(yùn)行的實(shí)際情況和特征，經(jīng)過(guò)認(rèn)真對(duì)比和反復(fù)論證，最終選用了由深圳南瑞公司生產(chǎn)的ISA 一300 +型綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

二、ISA 一300 +型變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

ISA 一300 +型變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)層次可劃分為站控層和間隔層兩部分。站控層中的設(shè)備集中設(shè)置，由若干具有特定功能的服務(wù)器、工作站或操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站組成。該層完成對(duì)整個(gè)綜自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示和監(jiān)視功能，并在滿足權(quán)限和邏輯時(shí)，對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行控制。為運(yùn)行人員提供各種控制管理功能，提供多種外部系統(tǒng)的接入接口。是系統(tǒng)的監(jiān)視控制中心、集成中心和運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)中心。網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)線、以太網(wǎng)交換機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)橋路由器等設(shè)備組成。軟件系統(tǒng)包括監(jiān)控系統(tǒng)軟件、操作工作站軟件、維護(hù)工程師站軟件、繼電工程師站軟件、五防工作站軟件、遠(yuǎn)動(dòng)工作站軟件等模塊組成。間隔層主要由各種保護(hù)裝置、測(cè)控裝置和保護(hù)測(cè)控一體化裝置組成。間隔層裝置適用各種電壓等級(jí)，封閉、加強(qiáng)型的單元機(jī)箱在惡劣條件下可以長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。采用16 位高精度AD 采樣，運(yùn)算與邏輯功能強(qiáng)大。友好的界面菜單，信息記錄直觀詳細(xì)。單元化設(shè)計(jì)、模塊化結(jié)構(gòu)，可擴(kuò)充性強(qiáng)。間隔層裝置可以組屏安裝，也可就地安裝。間隔層采用CAN 現(xiàn)場(chǎng)總線、RS 一485 總線或工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)。軟件包括保護(hù)單元軟件、測(cè)控單元軟件和各種安全自動(dòng)裝置軟件等。ISA 一300 十后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)由一系列模塊組成，分別為數(shù)據(jù)庫(kù)配置軟件、圖形組態(tài)軟件、通訊機(jī)組態(tài)軟件、HMI 人機(jī)界面、SCADA 服務(wù)器以及報(bào)表軟件。實(shí)現(xiàn)了變電所所有信息的最終處理、顯示和監(jiān)測(cè)以及對(duì)運(yùn)行歷史信息的檢索查詢。

三、變電站改造后介紹

根據(jù)公司電網(wǎng)的實(shí)際情況，我公司將站控層和間隔層設(shè)備統(tǒng)一安裝布置在主控室內(nèi)。站控層設(shè)備的功能模塊集成到互為熱備用的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，配網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)。通信機(jī)ISA 一301C 也設(shè)計(jì)為雙機(jī)熱備用并兼做遠(yuǎn)動(dòng)工作站連接調(diào)度，安裝于公用屏上。間隔層設(shè)備66 套組屏14 面。分別為2 面110kV 變壓器保護(hù)屏；1 面11OkV 進(jìn)線保護(hù)測(cè)控及備自投屏；1 面6kV 線路保護(hù)測(cè)控屏；1 面6kV 聯(lián)絡(luò)線路保護(hù)測(cè)控屏；1 面同期屏；l 面離心壓縮線保護(hù)測(cè)控屏；5 面6kV 車間變壓器及母線保護(hù)測(cè)控屏；1 面公用屏；1 面電壓并列屏。其中，GPS 對(duì)時(shí)裝置安裝于公用屏。電度表屏4 面，配置智能數(shù)字電度表39 只。

同時(shí)為了提高整個(gè)變電站的自動(dòng)化程度對(duì)直流系統(tǒng)也進(jìn)行了改造。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及蓄電池?fù)p壞情況，提出蓄電池組全充雙電壓輸出、雙充電機(jī)雙母線切換方案，使合閘電源電壓在230V～260V間，控制電壓在210V～230V間。經(jīng)以上蓄電池組全充雙電壓輸出改造后，蓄電池組放電容量充足，池電壓均衡，運(yùn)行電壓平穩(wěn)。使在蓄電池組在電池?cái)?shù)量減少情況下，仍能夠可靠運(yùn)行，滿足直流系統(tǒng)的供電要求。同時(shí)為了提高直流系統(tǒng)的可靠性，充分發(fā)揮充電機(jī)的作用，將兩臺(tái)充電機(jī)的輸出端，經(jīng)雙刀雙擲刀閘分別與兩段直流合閘HM母線、控制KM母線聯(lián)接、切換并可以單獨(dú)供電。電壓調(diào)節(jié)采用艾默生HD22010-3型電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，使控制電壓保持在220V，母線電壓保持在243V。建立了與站控層兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的通訊。

目前，該套綜自裝置已在我公司運(yùn)行4年，工作狀況良好。通過(guò)顯示器運(yùn)行人員可以對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并自動(dòng)記錄設(shè)備的狀態(tài)變化。事故狀態(tài)下，該系統(tǒng)能夠通過(guò)報(bào)警裝置及時(shí)告警，記錄保護(hù)裝置動(dòng)作行為，為日后事故原因分析提供依據(jù)。通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以方便快捷的查詢、修改電氣設(shè)備的參數(shù)、歷史資料數(shù)據(jù)等。操作人員可以通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行操作、控制、調(diào)取并修改保護(hù)定值。對(duì)電壓、電流、頻率等量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。打印各種生產(chǎn)報(bào)表、運(yùn)行日志。不僅大大減少了運(yùn)行人員的工作量，使設(shè)備維護(hù)、試驗(yàn)更加方便、快捷，而且由于該系統(tǒng)的高度可靠性，使得電網(wǎng)的運(yùn)行更加安全和經(jīng)濟(jì)。