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淺析35kV變電所綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計方案

文章更新時間：2023-06-08　點擊量：486

摘要：35kV變電所綜合自動化系統(tǒng)主要為無人值班形式，其設(shè)計應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設(shè)計，其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)、、經(jīng)濟運行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。本文對35kV變電所微機保護及綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計進行了闡述。

關(guān)鍵詞：變電所；微機保護；綜合自動化系設(shè)計

引言

變電站自動化系統(tǒng)作為電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個子系統(tǒng)，應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設(shè)計。根據(jù)各方面的考證，我們先擬訂這里的二次系統(tǒng)設(shè)計基本情況如下：電氣二次設(shè)備室內(nèi)布置主變壓器保護柜、交流柜、直流柜、通信機柜、通信電源及匯控柜等。

二次凹路監(jiān)控、保護、測量均采用DC220V和AC100V／5A。35kV側(cè)不設(shè)電壓互感器，35kV橋斷路器備自投電壓取自lOkV母線。

10kV系統(tǒng)應(yīng)無電源線。

各元件就地測量表計均采用測控或保護裝置所帶顯示功能，不再另設(shè)表計。其中電能計量僅為內(nèi)部考核使用，計費專用電能汁量應(yīng)另行設(shè)計安裝。

35kV和10kV斷路器與隔離開關(guān)之間防誤操作利用開關(guān)柜本身的機械五防閉鎖裝置，故不再另設(shè)閉鎖措施。

一變電所綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計

變電所的綜合自動化系統(tǒng)是將變電所的繼電保護裝置、控制裝置、測量裝置、信號裝置綜合為一體，以全微機化的新型二次設(shè)備替代機電式的二次設(shè)備，用不同的模塊化軟件實現(xiàn)機電式二次設(shè)備的功能，

用計算機局部網(wǎng)絡(luò)通信替代大量信號電纜的連接，通過人機接口設(shè)備，實現(xiàn)變電所的綜合自動化管理、監(jiān)視、控制及打印記錄等所有功能。

與常規(guī)變配電所的二次系統(tǒng)相比，變配電所綜合自動化系統(tǒng)具有下列優(yōu)點：

(1)功能綜合化

(2)操作監(jiān)視屏幕化

(3)結(jié)構(gòu)微機化

(4)運行管理智能化

在本次設(shè)計中變電所綜合自動化的監(jiān)測和保護裝置采用分布式的微機遠動終端，具有遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等功能，安裝在各個間隔單元內(nèi)。所有信息經(jīng)微機匯控單元，發(fā)送至控制端以實現(xiàn)遠方控制端對本變電所的遠方監(jiān)控，所內(nèi)不設(shè)當?shù)匚C操作界面，留有當?shù)乇O(jiān)控接口。

二變電所微機保護設(shè)計

在我們這里說到微機保護提到目前一種先進的自動控制系統(tǒng)即SCADA系統(tǒng)，該系統(tǒng)的中文即為配電網(wǎng)監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，我們可以看到配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)包括進線監(jiān)視，lOkV變電所自動化(SA)，饋線自動化(FA)，變壓器巡檢與無功補償。其中進線監(jiān)視是指對配電網(wǎng)進線變電站的開關(guān)位置，母線電壓，線路電流，有功和無功功率以及電量的監(jiān)視。饋線自動化(FA)是指在正常情況下，遠方實時監(jiān)視饋線分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)和饋線電壓、電流的情況，而且能完成線路開關(guān)的遠方合閘和分閘操作，在發(fā)生故障時獲取故障記錄，并自動判別和隔離饋線故障區(qū)段以及恢復(fù)對非故障區(qū)域供電。變壓器巡檢是指對配電網(wǎng)中變壓器、箱式變的參數(shù)遠方監(jiān)視。無功補償是指對補償電容器的自動投切和遠方投切等。

從各種資料我們可以看出利用計算機系統(tǒng)(微處理器)采集和處理來自電力系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)值計算迅速而準確判斷系統(tǒng)中發(fā)生故障的范圍，經(jīng)過嚴密邏輯過程后有選擇性地執(zhí)行跳閘等命

令。這種基于計算機系統(tǒng)的繼電保護裝置，就是微機保護。

微機保護具有以下優(yōu)點：

(1)有強的綜合分析與判斷能力，自動識別，排除干擾，可靠性高。

(2)微機保護的特性主要是由軟件決定的，具有較大，保護性能的選擇和調(diào)試方便。

(3)具有較完善的通信功能，便于構(gòu)成綜合自動化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)運行的自動化水平。

我們這里由于是35kV總降壓變電所設(shè)計，而且涉及到的都為一、二級負荷，因此考慮起見，我們這里需要增設(shè)備用電源自動投切裝置(以下簡稱備自投)。

在要求供電可靠性較高的變配電所中，通常設(shè)有兩路及以上的電源進線。如果裝設(shè)備用電源自動投入裝置(APD)，則當T作電源線路突然斷電時，在APD作用下，自動將T作電源斷開，將備用電源投入

運行，從而大大提高供電可靠性，保證對用戶的不間斷供電。

對備用電源自動投入裝置的基本要求：

(1)不論什么原因失去丁作電源，APD都能迅速起動并投入備用電源；

(2)在T作電源確已斷開、而備用電源電壓也正常時，才允許投入備用電源；

(3)APD應(yīng)只動作一次，以免將備用電源重復(fù)投入性故障回路中；

(4)當電壓互感器二次回路斷線時，APD不應(yīng)誤動作。

三安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)

1方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設(shè)備組成，并用分層、開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)連接。站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機，提供站內(nèi)運行的人機聯(lián)系界面，實現(xiàn)管理控制間隔層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠方監(jiān)控、調(diào)度通信；間隔層由若干個二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。

針對工程具體情況，設(shè)計方案具有高可靠性，易于擴充和友好的人機界面，性能價格比*，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，站控層網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)雙機熱備配置。

2應(yīng)用場所：

適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統(tǒng)運行監(jiān)視和控制管理。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)