遲作為

(吉林供電公司安監(jiān)部，吉林 吉林 132001)

變電站綜合自動(dòng)化的技術(shù)設(shè)計(jì)

遲作為

(吉林供電公司安監(jiān)部，吉林 吉林 132001)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在設(shè)計(jì)自動(dòng)化變電站時(shí)要考慮到變電站系統(tǒng)的安全、可靠，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能進(jìn)行綜合分析，對(duì)可能存在的建設(shè)、安裝、調(diào)試問(wèn)題以及后期運(yùn)行檢修維護(hù)問(wèn)題進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，促進(jìn)變電站綜合自動(dòng)化的安全運(yùn)行。

自動(dòng)化；變電站；設(shè)計(jì)

變電站綜合自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與運(yùn)行人員應(yīng)該熟悉變電站的特點(diǎn)，并針對(duì)變電站設(shè)計(jì)與運(yùn)行中存在的問(wèn)題采取針對(duì)性的措施，以保證變電站綜合自動(dòng)化的安全、高效運(yùn)行。

1 變電站綜合自動(dòng)化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

由于傳統(tǒng)變電站在電力運(yùn)行的可靠性上存在問(wèn)題，特別是傳統(tǒng)常規(guī)設(shè)備缺乏自診斷功能，僅依靠整定值校驗(yàn)檢修，加之各用電行業(yè)對(duì)供電質(zhì)量的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)變電站不具備調(diào)壓手段。傳統(tǒng)變電站的設(shè)備多采用晶體管、電磁式結(jié)構(gòu)，體積笨重、占地面積大、能耗高，后期維護(hù)工作量較大?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的成熟，提升了變電站的自動(dòng)化水平，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：一是系統(tǒng)運(yùn)行更安全、可靠。變電站綜合自動(dòng)化各系統(tǒng)均有微機(jī)控制，且具備故障診斷功能，能夠從被保護(hù)對(duì)象的監(jiān)測(cè)中及時(shí)排除故障；二是具有更穩(wěn)定的供電質(zhì)量，變電站綜合自動(dòng)化具有載調(diào)壓變壓器和無(wú)功補(bǔ)償電容器，能夠?qū)崿F(xiàn)有電壓、無(wú)功控制功能，提升了電壓的合格率，降低了網(wǎng)損，節(jié)約了能耗；三是優(yōu)化了傳統(tǒng)二次部分硬件，如利用常規(guī)中央信號(hào)屏、控制屏、主接線屏實(shí)現(xiàn)一次電氣量采集，即可供全系統(tǒng)共享，也提升了系統(tǒng)控制的綜合水平；四是實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、測(cè)量、記錄、抄表等協(xié)同自動(dòng)化運(yùn)行，通過(guò)引入微機(jī)控制系統(tǒng)，將各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與記錄，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心，便于及時(shí)掌握變電站的運(yùn)行狀況，提升其運(yùn)行效率；五是系統(tǒng)硬件更小，成本投資更少，特別是微處理器、集成電路系統(tǒng)的應(yīng)用，各項(xiàng)硬件系統(tǒng)規(guī)模更加緊湊、小巧，功能更強(qiáng)大；六是引入自診斷功能，降低了運(yùn)行維護(hù)的工作量，特別是引入遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)等功能，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。

2 變電站綜合自動(dòng)化的特點(diǎn)

2.1 一次設(shè)備的智能化

變電站綜合自動(dòng)化的一次設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)“三遙”，即遙控、遙測(cè)和遙信，且通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒏踩?、可靠與完整，顯著提高信息的傳遞效率，可實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化、數(shù)字化控制，顯著提高變電站的運(yùn)行和管理水平。變電站綜合自動(dòng)化的智能設(shè)備具備監(jiān)測(cè)與自檢功能。變電站綜合自動(dòng)化一次設(shè)備的智能化，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有設(shè)備的有效監(jiān)控，顯著提高變電站的運(yùn)行自動(dòng)化水平和可觀性及可控性。

2.2 二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化

變電站綜合自動(dòng)化的二次設(shè)備包括電壓無(wú)功控制、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、防誤閉鎖裝置、繼電保護(hù)裝置以及測(cè)控裝置，等等，上述設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理。變電站綜合自動(dòng)化的二次設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化改造，要依靠以太網(wǎng)絡(luò)，一方面實(shí)現(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)化，另一方面還要便于其他設(shè)備的介入，通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的共享與交換。網(wǎng)絡(luò)是智能變電站的通信核心，是連接變電站二次設(shè)備、一次設(shè)備的紐帶，所有信息都要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換。

3 變電站綜合自動(dòng)化建設(shè)中的技術(shù)問(wèn)題

3.1 設(shè)計(jì)方面存在的技術(shù)問(wèn)題

科學(xué)的設(shè)計(jì)是保障變電站綜合自動(dòng)化順利安裝、調(diào)試的基礎(chǔ)，對(duì)各電壓等級(jí)的配電裝置、電纜進(jìn)出線、各設(shè)備引接線及內(nèi)外部電纜的合理規(guī)劃，是確保設(shè)備安裝、調(diào)試、檢修、維護(hù)的關(guān)鍵。對(duì)變電站綜合自動(dòng)化的設(shè)計(jì)工作，要從系統(tǒng)方案的完善上綜合考慮，避免因設(shè)計(jì)不合理而帶來(lái)安裝、調(diào)試、運(yùn)行上的麻煩。電纜溝在設(shè)計(jì)上要與開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、大小一致，避免在搭接過(guò)程中因彎曲空間不足而造成電纜損傷。另外，針對(duì)變電站設(shè)計(jì)與項(xiàng)目安裝工程，通常進(jìn)行分期施工，如果電纜通道在設(shè)計(jì)上未考慮配套問(wèn)題，可能會(huì)給后期安裝帶來(lái)困難。如前期電纜通道要與后期電纜通道隔離，避免因交叉施工帶來(lái)觸電或運(yùn)行事故。由于變電站綜合自動(dòng)化在設(shè)計(jì)上要為后期的運(yùn)行全盤考慮，特別是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行后的操作、維護(hù)、檢修工作，要預(yù)留足夠的安全空間。如某#3主變35KV開(kāi)關(guān)柜在合閘狀態(tài)時(shí)，過(guò)渡觸頭手車卻可以拉出，因此，在設(shè)計(jì)上要嚴(yán)格審查，杜絕此類安全問(wèn)題的發(fā)生。通常情況下，變電站綜合自動(dòng)化中的變壓器多采用戶外裝置，對(duì)變壓器主體影響不大，但對(duì)瓦斯繼電器要格外關(guān)注，特別是因風(fēng)化而帶來(lái)的塑料罩密封性問(wèn)題，一旦進(jìn)水將引發(fā)瓦斯保護(hù)報(bào)警。因此，在設(shè)計(jì)上可以增加防雨罩裝置，減少事故的發(fā)生。

3.2 安裝、調(diào)試的技術(shù)問(wèn)題

從變電站綜合自動(dòng)化的安裝及調(diào)試看，多為人工接線問(wèn)題，在啟動(dòng)調(diào)試時(shí)只有檢測(cè)某一功能時(shí)才能發(fā)現(xiàn)部分接線錯(cuò)誤。如某35 KV變電站2#主變有輕載瓦斯動(dòng)作，而1#主變兩側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘。在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面的現(xiàn)場(chǎng)檢查中發(fā)現(xiàn)，輕瓦斯動(dòng)作僅限于發(fā)信號(hào)，而不應(yīng)該觸發(fā)跳閘動(dòng)作，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)上，某系統(tǒng)自動(dòng)化裝置的主變有一備用信號(hào)接點(diǎn)帶有延時(shí)跳閘功能，而主變輕瓦斯接點(diǎn)無(wú)此裝置。在進(jìn)行安裝時(shí)，可能誤將有載輕瓦斯接點(diǎn)信號(hào)與帶有延時(shí)跳閘功能的備用接點(diǎn)連接。后臺(tái)調(diào)試過(guò)程中，由于主變無(wú)時(shí)限，后臺(tái)報(bào)文正確，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)誤接問(wèn)題，導(dǎo)致故障發(fā)生?？梢?jiàn)，輕瓦斯試驗(yàn)中短接信號(hào)如果存在延時(shí)，調(diào)試時(shí)應(yīng)該給予重視，避免電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)留下安全隱患。

3.3 保護(hù)動(dòng)作信息有效利用問(wèn)題

從變電站綜合自動(dòng)化的保護(hù)動(dòng)作信息利用上，實(shí)現(xiàn)完整、及時(shí)、高性能數(shù)據(jù)監(jiān)控與處理是獲得變電站綜合自動(dòng)化調(diào)度集控一體化的基礎(chǔ)，特別是在智能化水平高的變電站設(shè)備使用上，首先要查看各類事故的SOE事件順序記錄，從各開(kāi)關(guān)跳閘的順序上檢查是否合理，并從問(wèn)題信息入手，縮小事故的控制范圍。通常情況下，在進(jìn)行信息分析和處理上，一要選派有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員進(jìn)行事故信息分析，檢查故障錄波和數(shù)據(jù)，進(jìn)行初步的故障判斷；二要對(duì)信息進(jìn)行二分法，逐步排查故障范圍；三要對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行周密安排，從減少故障的影響上總結(jié)；四要對(duì)故障信息分類，從這些信息問(wèn)題的處理及故障因素上進(jìn)行歸類，如重大事故缺陷問(wèn)題要立即到現(xiàn)場(chǎng)處理，一般異常問(wèn)題也要趕赴現(xiàn)場(chǎng)處理，不影響運(yùn)行的問(wèn)題要在巡視現(xiàn)場(chǎng)時(shí)處理。在信息分析處理及故障位置檢查時(shí)，要結(jié)合故障情況進(jìn)行多方面入手，如天氣狀況、自然災(zāi)害等問(wèn)題，都要給予考慮，保障線路巡查工作的安全有序。

3.4 抗干擾技術(shù)問(wèn)題

變電站綜合自動(dòng)化在運(yùn)行中，對(duì)于各類抗干擾問(wèn)題，既需要獨(dú)立看待，又要關(guān)聯(lián)解決。常見(jiàn)的干擾源有交變磁場(chǎng)干擾，當(dāng)有大電流通過(guò)時(shí)，電抗器與電容器形成交變磁場(chǎng)，對(duì)周邊線路及通信設(shè)備帶來(lái)干擾，導(dǎo)致通信中斷或設(shè)備控制異常。對(duì)于變電站內(nèi)部導(dǎo)線間的耦合磁場(chǎng)干擾、因?qū)Φ亟^緣不良而帶來(lái)的地電位差干擾，以及自然因素帶來(lái)的電磁輻射等干擾問(wèn)題。在抗干擾措施的優(yōu)化上，一要盡可能采用強(qiáng)電導(dǎo)線與通信信號(hào)線的分開(kāi)排放，避免干擾；二要做好電氣接地連接，防范雜波的干擾；三要對(duì)變電站室內(nèi)進(jìn)行防靜電接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)；四要做好避雷設(shè)計(jì)；五要對(duì)于控制系統(tǒng)采用專用接地系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

變電站綜合自動(dòng)化作為當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)的重要組成部分，在實(shí)現(xiàn)變化電壓、功率、匯集和分配電能過(guò)程中發(fā)揮了積極作用。從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，變電站綜合自動(dòng)化是基于全微機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)下，通過(guò)二次優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站各軟硬件資源的協(xié)同管理。

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[4] 袁毅.常規(guī)綜合自動(dòng)化變電站程序化操作研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2016.

Research on technical design of integrated automation substation

CHI Zuo-wei

(Safety Supervision Department, Jilin Power Supply Company, Jilin 132001, China)

With the extensive application of modern information technology, the design of automatic substation should take the safety and reliability of the substation system into account. The design and operation of the whole system should be analyzed synthetically, and the issues in construction, installation, commissioning and post-operation maintenance should be designed, so as to promote the safe operation of integrated automation substation.

Automation; Substation; Design

TM6

： A

： 1674-8646(2017)16-0054-02

2017-05-25