本文格式為Word版，下載可任意編輯——變電站自動化功能設(shè)計原則規(guī)定變電站自動化功能設(shè)計原那么規(guī)定之相關(guān)制度和職責(zé)，1引言隨著電力工業(yè)的急速進展,電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大,系統(tǒng)的運行方式越來越繁雜,對自動化水平的要求越來越高,從而促進了電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的不斷進展。微機養(yǎng)護、故障錄波器、計算機監(jiān)...

1引言隨著電力工業(yè)的急速進展,電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大,系統(tǒng)的運行方式越來越繁雜,對自動化水平的要求越來越高,從而促進了電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的不斷進展。微機養(yǎng)護、故障錄波器、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、計算機調(diào)度自動化等都已告成運用到電力系統(tǒng)中。與自動化程度相適應(yīng),對電力系統(tǒng)繼電養(yǎng)護裝置的要求也隨之提高。目前傳統(tǒng)的電工式繼電養(yǎng)護測試裝置已很難對繼電養(yǎng)護裝置的各方面特性舉行全面測試,不再適應(yīng)技術(shù)進展的需要。為制止重復(fù)投資,提高信息資源共享的水平,須對變電站自動化系統(tǒng)的信息采集、處理、傳輸加以模范,對站內(nèi)功能配置予以綜合考慮。目前變電站自動化系統(tǒng)一般采用以SCADA為根基的站端計算機網(wǎng)絡(luò),通過綜合設(shè)計,裁減了二次設(shè)備的重復(fù)配置,裁減了二次回路,裁減了電流互感器及電壓互感器的負(fù)荷,從而簡化了二次回路設(shè)計,并保證了數(shù)據(jù)的一致性,在穩(wěn)當(dāng)性的根基上盡可能做到了軟硬資源的共享,提高了變電站的運行及管理水平,達成變電站減人增效,提高安好運行水平的目的。2變電站綜合自動化的功能2.1繼電養(yǎng)護功能變電站綜合自動化系統(tǒng)要具備常規(guī)變電站系統(tǒng)養(yǎng)護及元件養(yǎng)護設(shè)備的全部功能,而且要獨立于監(jiān)控系統(tǒng),即當(dāng)該系統(tǒng)網(wǎng)各軟、硬件發(fā)生故障退出運行時,繼電養(yǎng)護單元依舊正常運行。微機養(yǎng)護除了所具有的繼電養(yǎng)護功能外,還需具有其它功能。(1)模擬量的顯示功能。系統(tǒng)應(yīng)能顯示電流、電壓、有功、無功、電度等模擬量參數(shù),當(dāng)通信網(wǎng)退出運行時仍能得志運行監(jiān)視。(2)故障記錄功能。系統(tǒng)應(yīng)能顯示故障時間、電流、電壓大小、開關(guān)變位、養(yǎng)護動作狀態(tài)等。(3)能儲存多套定值,并能當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ岛惋@示定值。(4)與監(jiān)控系統(tǒng)通信,能接收監(jiān)控系統(tǒng)命令,選擇并修改定值,發(fā)送故障信息、養(yǎng)護動作處境、當(dāng)時整定值及自診斷信號等。除當(dāng)?shù)赝?還需能實現(xiàn)遠方查詢和整定養(yǎng)護定值,此功能還具有遠方/就地閉鎖,操作權(quán)限閉鎖等措施。(5)系統(tǒng)內(nèi)各插件具有自診斷功能。2.2信息采集功能分布式自動化系統(tǒng)的變電站,信息由間隔層I/O單元采集。常規(guī)四遙功能的變電站,信息由RTU采集。電能量的采集宜用單獨的電能量采集裝置。系統(tǒng)對安好運行中必要的信息舉行采集,主要包括以下幾個方面。2.2.1遙測量(1)主變壓器:各側(cè)的有功功率、無功功率、電流,主變壓器上層油溫等模擬量,模擬量均采用交流采樣,以提高精度。主變壓器有載分接開關(guān)位置(當(dāng)用遙測方式處理時)。信息來自:輸配電設(shè)備網(wǎng)(2)線路:有功功率、無功功率、電流。(3)母線分段斷路器相電流。(4)母線:母線電壓、零序電壓。(5)電容器:無功功率、電流。(6)消弧線圈零序電流。(7)直流系統(tǒng):浮充電壓、蓄電池端電壓、操縱母線電壓、充電電流。(8)所用變:電壓。(9)系統(tǒng)頻率,功率因數(shù),環(huán)境溫度等。2.2.2遙信量(1)斷路器閘刀位置信號。(2)斷路器遠方/就地切換信號。(3)斷路器奇怪閉鎖信號。(4)養(yǎng)護動作、預(yù)報信號,養(yǎng)護裝置故障信號。(5)主變壓器有載分接開關(guān)位置(當(dāng)用遙信方式處理時),油位奇怪信號,冷卻系統(tǒng)動作信號。(6)自動裝置(功能)投切、動作、故障信號,如:電壓無功綜合操縱、低周減載、備用電源裝置等。(7)直流系統(tǒng)故障信號。(8)所用變故障信號。(9)其它有全站事故總信號、預(yù)報總信號;各段母線接地總信號;各條出線小電流接地信號;重合閘動作信號;遠動終端下行通道故障信號;消防及安好防范裝置動作信號等。根據(jù)設(shè)備特點及確保安好運行需要,可增加相應(yīng)的特殊信號或?qū)σ恍┻b信量舉行合并。2.2.3遙控量(1)斷路器分、合。(2)主變壓器有載分接開關(guān)位置調(diào)整。(3)主變壓器中性點接地閘刀分、合。(4)養(yǎng)護及安好自動裝置信號的遠方復(fù)歸。(5)有條件的變電站高壓側(cè)備用電源遠方投停。(6)有條件的變電站電壓無功綜控的遠方投停。(7)有條件的變電站直流充電裝置的遠方投停。2.2.4電能量(1)主變壓器各側(cè)有功電能量、無功電能量及其分時電能量。(2)各饋電線有功電能量、無功電能量。(3)用戶專用線有功電能量、無功電能量及其分時電能量和最大需量。(4)所用變有功電能量。2.3設(shè)備操縱及閉鎖功能(1)對斷路器和刀閘舉行開合操縱。(2)投、切電容器組及調(diào)理變壓器分接頭。(3)養(yǎng)護設(shè)備的檢查及整定值的設(shè)定。(4)輔佐設(shè)備的退出和投入(如空調(diào)、照明、消防等)。以上操縱功能可以由運行人員通過CRT屏幕舉行操作。在設(shè)計上留存了手動操作手段,并具有遠方/就地閉鎖開關(guān),保證在微機通信系統(tǒng)失效時仍能夠運行和操作,包括可手動準(zhǔn)同期和抓獲同期操作。在各間隔的每個斷路器設(shè)置按鈕或開關(guān)式的一對一“分”、“合”操作開關(guān)和簡易的強電中央事故和告警信號。為了防止誤操作,操作閉鎖主要包括:①操作出口具有跳、合閉鎖功能和具有并發(fā)性操作閉鎖功能。②CRT屏幕操作閉鎖功能,只有輸入正確的操作命令和監(jiān)控命令,才有權(quán)舉行操作操縱。③當(dāng)站內(nèi)通信網(wǎng)退出運行時,能得志非CRT屏幕操作、五防閉鎖功能和適應(yīng)一次設(shè)備現(xiàn)場修理操作的五防閉鎖功能。④根據(jù)一次設(shè)備的實際運行狀態(tài),自動實現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)操作閉鎖功能。2.4自動裝置功能(1)根據(jù)系統(tǒng)潮流舉行無功自動調(diào)理操縱,也可人工操縱(人工操作可就地、可遠方)。自動操縱時可根據(jù)電壓、潮流和無功負(fù)荷、變壓器抽頭位置信號由裝置舉行自動操縱調(diào)理變壓器抽頭位置或投退電容器組。(2)低周減載。110kV、10kV線路可由各自的養(yǎng)護裝置實現(xiàn),不用單獨配置低周減載裝置。整定值由各條線路裝置自行整定。(3)同期檢測和同期分閘。同步檢測斷路器兩側(cè)電壓的幅值、相位和頻率,并發(fā)出同期合閘啟動或閉鎖信號。此功能可舉行檢無壓同期,亦能舉行手動準(zhǔn)同期和抓獲同期。既能得志正常運行方式下的同期,亦能得志系統(tǒng)事故時的同期。同期功能有手動和自動兩種方式供選擇,同期裝置與通信網(wǎng)相互獨立。(4)小電流接地選線功能?？赏ㄟ^采取3I0、3U0及其增量來判斷是否有接地故障,也可用5次諧波方式分析接地故障,小電流接地選線功能與通信網(wǎng)相互獨立,不憑借通信網(wǎng)的后臺機檢測。否那么當(dāng)通信網(wǎng)故障時該功能即失去檢測報警功能。而規(guī)程規(guī)定小電流系統(tǒng)當(dāng)單相接地后允許2h帶故障運行,2h后要立刻切除故障線路。據(jù)有關(guān)綜合自動化站的運行記錄,在雷雨季節(jié)時雷擊曾擊壞過站內(nèi)的通信網(wǎng)。若此時雷擊又同時造成10kV線路單相接地,那么運行人員不能實時察覺線路單相接地故障。時間長了,若不實時處理,那么有可能造成故障線路由單相接地進展成為兩相或三相接地短路故障。因此,小電流接地選線功能要獨立于通信網(wǎng)。(5)事故錄波。對于220kV變電站的主變、220kV線路除了養(yǎng)護裝置自帶故障錄波外,還設(shè)置了一套獨立的微機錄波屏,而110kV線路那么用本身裝置記錄。2.5報警功能對站內(nèi)各種越限,開關(guān)合、跳閘,養(yǎng)護及裝置動作,上、下行通道故障信息,裝置主電源停電信號,故障及告警信號舉行處理并作為事情記錄及打印。輸出形式有:音響告警、畫面告警、語音告警、故障數(shù)據(jù)記錄顯示(畫面)和光字牌告警(光字牌報警回路采用編碼設(shè)計,主要是為了保證當(dāng)通信網(wǎng)故障退出時站內(nèi)仍能正常運行。光字牌數(shù)量操縱在20多只)。2.6設(shè)備監(jiān)視功能其中包括一次設(shè)備絕緣在線監(jiān)測、主變油溫監(jiān)測、火警監(jiān)測、環(huán)境溫度監(jiān)測等內(nèi)容。當(dāng)上述各參量越過預(yù)置值時,發(fā)出音響和畫面告警,并作為事情舉行記錄及打印。2.7操作票自動生告成能根據(jù)運行方式的變化,按模范程序,自動生成正確的操作票,以減輕運行人員的勞動強度,并裁減誤操作的可能性。2.8數(shù)據(jù)處理及打印功能中調(diào)、地調(diào)、市調(diào)、運行管理部門和繼保專業(yè)要求的數(shù)據(jù)可以以歷史記錄存檔,包括:(1)母線電壓和頻率、線路、配電線路、變壓器的電流、有功功率、無功功率的最大值和最小值以實時間。(2)斷路器動作次數(shù)實時間。(3)斷路器切除故障時故障電流和跳閘次數(shù)的累計值。(4)用戶專用線路的有功、無功功率及每天的峰值和最小值以實時間。(5)操縱操作及修改整定值的記錄。(6)實現(xiàn)站內(nèi)日報表、月報表的生成和打印,可將歷史數(shù)據(jù)舉行顯示、打印及轉(zhuǎn)儲,并可形成各類曲線、棒圖、餅圖、表盤圖,該功能在變電站內(nèi)及調(diào)度端均能實現(xiàn)。2.9人機接口功能具有良好的人機界面,運行人員可通過屏幕了解各種運行狀況,并舉行必要的操縱操作。人機聯(lián)系的主要內(nèi)容包括:(1)顯示畫面與數(shù)據(jù)。(2)人工操縱操作。(3)輸入數(shù)據(jù)。(4)診斷與維護。當(dāng)有人值班時,人機聯(lián)系功能在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺機上舉行,運行人員利用CRT屏幕和鍵盤或鼠標(biāo)器舉行操作。當(dāng)無人值班時,人機聯(lián)系功能在上級調(diào)度中心的主機或工作站上舉行。2.10遠程通信功能將站內(nèi)運行的有關(guān)數(shù)據(jù)及信息遠傳至調(diào)度中心及設(shè)備運行管理單位,其中包括正常運行時的信息和故障狀態(tài)時的信息,以便調(diào)度中心人員實時了解設(shè)備運行狀況及舉行事故處理?？蓪崿F(xiàn)四遙和遠方修改整定養(yǎng)護值、故障錄波與測距信號的遠傳等。變電站自動化系統(tǒng)可與調(diào)度中心對時或采用衛(wèi)星時鐘GPS2.11其它功能(1)具有完整的規(guī)約庫,可與各種RTU通信,得志開放性系統(tǒng)的要求。(2)可在線設(shè)置各設(shè)備的通信參數(shù)及調(diào)制解調(diào)器參數(shù)。(3)可舉行多種仿真(遙信變位、事情記錄、遠動投退)。(4)在線診斷功能、在線扶助。(5)強大的數(shù)據(jù)庫檢索功能。3二次設(shè)計原那么變電站二次設(shè)備按功能分為四大模塊:①繼電養(yǎng)護及自動裝置。②儀器儀表及測量操縱。③當(dāng)?shù)乇O(jiān)控。④遠動。四大模塊功能的各自不同的進展及其功能的相互滲透,為變電站自動化供給了多種多樣的實現(xiàn)模式,可概括為兩種根本實現(xiàn)模式:①養(yǎng)護加集中RTU模式,面向功能。②養(yǎng)護加分散RTU模式,面向?qū)ο蟆?.1電氣設(shè)備操縱方式主變壓器、站用變壓器各側(cè)斷路器以及10kV、110kV、220kV斷路器一般處境下均集中在操縱室,通過就地監(jiān)控主站的就地監(jiān)控計算機舉行操縱操作(但網(wǎng)絡(luò)中遠動主站亦可留有接口給地調(diào)舉行遙控,根據(jù)系統(tǒng)運行規(guī)程而定),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中就地監(jiān)控主站退出運行時那么應(yīng)能分別在各元件的養(yǎng)護屏處舉行人工操縱操作。就地監(jiān)控計算機在操作時應(yīng)顯示該站的配電裝置的運行狀態(tài)、通道狀態(tài)和各種電氣量,在每個操作步驟前應(yīng)給操提示,待確認(rèn)后面能操作。主變壓器、站用變壓器、220kV線路、110kV線路、10kV設(shè)備及其母線設(shè)備養(yǎng)護和10kV母聯(lián)的操縱養(yǎng)護均采用集中養(yǎng)護方式,10kV開關(guān)柜上加一個“就地/遠動”選擇開關(guān),10kV母聯(lián)斷路器的操縱養(yǎng)護放在操縱室,與10kV自投裝置放在一起(當(dāng)10kV裝置能穩(wěn)當(dāng)?shù)乜拐?、抗高溫、抗電磁干擾時,也可以將10kV裝置裝配在10kV開關(guān)柜上,以裁減電纜聯(lián)接)。10kV隔離開關(guān)采用就地手動操作(除變低處的10kV隔離開關(guān)外)。主變變低10kV隔離開關(guān)、110kV,220kV隔離開關(guān)采用就地電動操作方式,可舉行就地和遙控操作,并設(shè)置“就地/遙控”選擇開關(guān),同時設(shè)有操作閉鎖措施。專用母線接地刀閘裝設(shè)母線有電閉鎖操作裝置(采用微機五防裝置,應(yīng)能與綜合自動打扮置接口)。用鍵盤或鼠標(biāo)操作斷路器、刀閘時靠后臺機內(nèi)的五防系統(tǒng)閉鎖,現(xiàn)場人工操作或維護操作時那么靠另一套微機五防系統(tǒng)閉鎖。3.2測量綜合自動化的電氣測量均按部頒《電氣測量儀表設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(SDJ9—87)的要求選擇測量點及測量內(nèi)容、測量精度。在主變220kV側(cè)增加電流方向接法相反的分時計量的脈沖式有功電度表和無功電度表各2只,供關(guān)口表用。全站的電氣量測量除了通過監(jiān)控主站及遠動主站讀取和記錄存盤外,在各元件的養(yǎng)護裝置上的液晶顯示器上也應(yīng)能讀取有關(guān)的電氣量,主要是為了保證當(dāng)網(wǎng)絡(luò)或監(jiān)控、遠動主站退出運行時該站全體設(shè)備的測量仍能得志安好運行。3.3同期并列點和同期裝置220kV線路斷路器、220kV旁路兼母聯(lián)斷路器、1