常規(guī)變電所無人值班改造的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)

1、1 無人值班變電所改造的主要內(nèi)容常規(guī)變電所改造為無人值班變電所運(yùn)行,首先要對一、二次設(shè)備進(jìn)行改造,使之適應(yīng)無人值班運(yùn)行要求。1.1一次設(shè)備主要改造及技術(shù)要求斷路器的改造:主要要求是能實(shí)現(xiàn)遙控操作功能,并提供可靠的斷路器位置信號。對使用年久且性能不能滿足電網(wǎng)運(yùn)行要求的635kV油斷路器動(dòng)作要求,應(yīng)以性能好、可靠性高、維護(hù)量小的無油設(shè)備(如真空斷路器或SF 斷路器來代替。斷路器輔助觸點(diǎn)改造為雙輔助觸點(diǎn)接線以防信號誤發(fā)。高壓開關(guān)柜的改造:完善機(jī)械防止誤操作措施;完善柜間距離,要求隔離物起絕緣支撐作用,要具有良好的阻燃性能;加強(qiáng)母線導(dǎo)體間、相對地間絕緣水平;改造高壓開關(guān)柜中的電流互感器,使之達(dá)到高壓開

2、關(guān)柜使用工況絕緣水平、峰值和短時(shí)耐受電流、短時(shí)持續(xù)時(shí)間的要求。過電壓保護(hù)設(shè)備的改造:如對變電所635kV中性點(diǎn)加裝自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)調(diào)諧的消弧線圈;為減少變電所的運(yùn)行維護(hù)工作量,降低殘壓,防止避雷器的爆炸,變電所635kV避雷器宜更換為無間隙金屬氧化物避雷器(MOA。主變壓器有關(guān)輔助元件的改造:改造中性點(diǎn)隔離開關(guān)及其操作機(jī)構(gòu),能實(shí)現(xiàn)遙控操作;對有載調(diào)壓分接開關(guān)實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方遙調(diào)操作;實(shí)現(xiàn)主變溫度遠(yuǎn)方測量等。1.2二次設(shè)備改造內(nèi)容及要求控制回路的改造要能適應(yīng)無人值班需要,主要有以下要求:斷路器控制回路改造后,要簡單、可靠、無迂回接線。斷路器控制回路斷線、失去控制電源時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方報(bào)警,并保留控制回路故

3、障信號。保護(hù)回路單獨(dú)設(shè)有熔斷器的變電所,保護(hù)回路直流消失后,能遠(yuǎn)方報(bào)警。重合閘裝置要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投退,在遙控和當(dāng)?shù)夭僮骱祥l后,重合閘電源應(yīng)自動(dòng)投入,重合閘放電回路自動(dòng)斷開。在遙控和當(dāng)?shù)夭僮魈l后,自動(dòng)退出重合閘電源,同時(shí)重合閘裝置自動(dòng)放電。根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)重合閘后加速和一次重合閘。低頻減負(fù)荷裝置或其它系統(tǒng)穩(wěn)定措施裝置動(dòng)作跳閘時(shí),應(yīng)自動(dòng)閉鎖重合閘。取消斷路器位置信號燈的不對應(yīng)閃光功能,信號燈具改為發(fā)光二極管等節(jié)能型燈具。加裝遙控與就地跳、合閘閉鎖回路。中央信號裝置有關(guān)回路作相應(yīng)改造。2 二次設(shè)備改造方案的選擇及確定對常規(guī)變電所進(jìn)行無人值班改造,總的指導(dǎo)思想是"安全、可靠、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)"

4、.二次設(shè)備改造任務(wù)重,改造難度大,需要對一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討,尋找恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。下面介紹幾種典型的二次設(shè)備改造方案。2.1斷路器的控制與繼電保護(hù)合一的改造方案改造時(shí)保留有全部保護(hù)設(shè)備,取消控制屏(集中控制臺,集中控制柜,將斷路器控制回路、控制設(shè)備安裝到保護(hù)屏適當(dāng)備用位置。這種方案將會取消控制屏上的全部光字牌信號、測量儀表和音響信號。為滿足當(dāng)?shù)夭僮骷案脑爝^渡期內(nèi)變電所運(yùn)行操作人員對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視要求,增設(shè)一套RTU當(dāng)?shù)毓ぷ髡炯帮@示設(shè)備。在顯示器上顯示有關(guān)一次接線圖,測量信息,事故及預(yù)告信息。采用這種改造方案,可以簡化二次回路接線,減少大量控制電纜,減少回路中的觸點(diǎn),提高二次設(shè)備的運(yùn)行可靠性。這

5、種改造方案適合于由弱電控制,集控臺、集控柜等多臺設(shè)備組合的控制回路改造。變電所改造一般采用常規(guī)的RTU裝置。變電所無RTU裝置的可采用性能較好的分布式分散安裝的RTU遙測交流采樣,各RTU之間通信連接。變電所已有RTU裝置的,在原裝置中擴(kuò)大功能,增加RTU容量以滿足無人值班改造信息量的要求。2.2只改造二次回路接線方案這種改造方案保護(hù)設(shè)備、控制設(shè)備全部利用。在改造中根據(jù)無人值班變電所的技術(shù)要求,改造二次回路中的部分接線,如斷路器控制接線改接,重合閘接線改接,以及信號改接等;增加和更換部分繼電器,使其具備無人值班變電所的技術(shù)要求。這種方案,改造量最少,二次回路變動(dòng)量小,是采用電磁式繼電器保護(hù)變電

6、所的最方便、最經(jīng)濟(jì)的改造方案。變電所的RTU裝置采用常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備。2.3二次保護(hù)設(shè)備全部更新的改造方案對于運(yùn)行年限較長的變電所,在方案設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)無人值班改造的技術(shù)要求,全部更新變電所二次及保護(hù)設(shè)備,采用目前國內(nèi)較先進(jìn)的綜合自動(dòng)化裝置。這種改造方案投資較大,一般只適用于變電所相對陳舊,原有的二次回路已達(dá)不到安全要求的情況。3 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控3.1繼電器的更新根據(jù)傳統(tǒng)變電所無人值班改造的實(shí)際情況,也為確保"四遙"功能的實(shí)現(xiàn),改造中要將保護(hù)及自動(dòng)裝置中的電流、電壓、時(shí)間、信號、重合閘等電磁型繼電器全部更新為靜態(tài)繼電器。由集成電路構(gòu)成的靜態(tài)繼電器與原電磁型繼電器相比具有整定直觀、功

7、耗低、動(dòng)作迅速、精度高等優(yōu)點(diǎn),而且電流、電壓繼電器增加了直流輔助電源,可以通過電源監(jiān)視燈對繼電器的正常運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視,從而大大提高了保護(hù)的可靠性與速動(dòng)性。特別是信號繼電器既有電保持,又有磁保持,信號記憶可靠,還增加了多組動(dòng)合觸點(diǎn)和電動(dòng)復(fù)歸圈。保證了"遙信"功能及信號繼電器遙控復(fù)歸的實(shí)現(xiàn)。3.2遠(yuǎn)控和就地操作轉(zhuǎn)換變電所實(shí)現(xiàn)無人值班,要方便設(shè)備檢修和事故現(xiàn)場的緊急處理,就必須要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控及就地控制兩種方式操作,因此要拆除原有的KK控制開關(guān),在回路中增加具備"遠(yuǎn)控"和"就地"轉(zhuǎn)換功能的QK切換開關(guān),在正常情況下,無人值班變電所所有運(yùn)行或備用狀態(tài)

8、的斷路器,必須置于"遠(yuǎn)控"位置,由監(jiān)控中心值班員進(jìn)行遠(yuǎn)控。設(shè)備檢修時(shí),需要將停電設(shè)備置?quot;就地"位置,并按照調(diào)度命令進(jìn)行紅綠燈附帶的分合閘按鈕就地操作斷路器。設(shè)備檢修結(jié)束送電后,操作運(yùn)行人員必須將"就地、遠(yuǎn)控"切換開關(guān)置于"遠(yuǎn)控"位置。4 跳、合閘回路的監(jiān)視問題大家知道,紅綠信號等除反映斷路器的實(shí)際位置以外,還擔(dān)負(fù)著監(jiān)視跳合閘回路是否正常的任務(wù),雖然變電所內(nèi)可以通過紅綠燈來實(shí)現(xiàn)跳合閘回路的監(jiān)視,但卻無法從遠(yuǎn)方進(jìn)行監(jiān)視,為此在控制回路中加裝了跳閘位置繼電器TWJ和合閘位置繼電器HWJ,只要HWJ及TWJ的兩副常閉觸點(diǎn)同

9、時(shí)閉合,就說明跳閘回路有問題,需要到現(xiàn)場檢修。5 信號的遙信問題常規(guī)變電所要進(jìn)行無人值班改造,則原理通過中央信號及光子牌反應(yīng)的各類預(yù)告信號就必須要具備遙信功能。同時(shí),繼電器動(dòng)作以后,必須能夠在監(jiān)控中心進(jìn)行遙控復(fù)歸。因此,信號繼電器的遙信問題以及信號繼電器的復(fù)歸問題也就成為突出的關(guān)鍵問題,在改造中應(yīng)當(dāng)加以重視。5.1遙信的實(shí)現(xiàn)變電所原中央信號解除以后,為正確反映所內(nèi)所有異常及事故信號,就必須將上述信號通過繼電器觸點(diǎn)提供給遠(yuǎn)動(dòng)遙信裝置以實(shí)現(xiàn)遙信功能。按照無人值班的要求在反映具體保護(hù)動(dòng)作事件的同時(shí),變電所任何一套保護(hù)裝置動(dòng)作及異常都要啟動(dòng)變電所的遙信事故總信號,以提醒監(jiān)控人員及時(shí)處理。針對這一要求,

10、將信號繼電器全部更換為帶有電動(dòng)復(fù)歸線圈及多組動(dòng)合觸點(diǎn)的靜態(tài)集成繼電器。每只信號繼電器單獨(dú)提供一對空觸點(diǎn)以反映具體保護(hù)動(dòng)作事件,另外每只繼電器都提供一對空觸點(diǎn)并將這些空觸點(diǎn)并聯(lián)在一起以反映事故總信號。斷路器的實(shí)際運(yùn)行位置采用開關(guān)的輔助觸點(diǎn)來反映。5.2信號繼電器的復(fù)歸信號繼電器更換為靜態(tài)繼電器以后,其內(nèi)部帶有電動(dòng)復(fù)歸線圈。這樣既可以通過信號繼電器上的復(fù)歸按鈕就地復(fù)歸,又可以通過將所有信號繼電器的電壓復(fù)歸線圈并聯(lián)后與監(jiān)控屏遙控執(zhí)行屏上信號復(fù)歸繼電器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)起來,實(shí)現(xiàn)全站信號的遙控總復(fù)歸。使得無人值班變電所的信號復(fù)歸問題得以解決。6 環(huán)境控制問題對于無人值班變電所,身處遠(yuǎn)方的調(diào)度人員總希望能看

11、一看變電所現(xiàn)場會有什么動(dòng)靜,例如起火、防盜、漏氣等,這些"四遙"功能就不能幫助我們解決。而現(xiàn)代的圖像處理技術(shù)、數(shù)字信號遠(yuǎn)傳技術(shù)已使現(xiàn)場"遙視"成為可能。遙視是指通過變電所現(xiàn)場的諸攝像機(jī)將現(xiàn)場的景象視頻信號匯集到多媒體計(jì)算機(jī)中,將視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,再經(jīng)過壓縮處理,即可將一幀一幀的圖像經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)卡通過各類通道(普通電話線、微波、擴(kuò)頻、光纜等送往任意遠(yuǎn)的調(diào)度中心,經(jīng)過解調(diào)、解壓即可重現(xiàn)變電所現(xiàn)場景象。遙視不僅能在調(diào)度中心觀看到現(xiàn)場的實(shí)景,而且還應(yīng)具備警戒甚至必要時(shí)能啟動(dòng)安全設(shè)施的功能,如啟動(dòng)消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、以音響警告非法闖入者等?，F(xiàn)在,圖像信息數(shù)字化是圖像信息智能化就變得較為容易,例如我們可以讓遙視系統(tǒng)中的任一個(gè)或任幾個(gè)攝像機(jī)在某個(gè)時(shí)段設(shè)定為監(jiān)視方式,即監(jiān)視有人活動(dòng)的場景。而在另一段(例如值守人員下班,現(xiàn)場無人設(shè)定為警戒方式。此時(shí)設(shè)在現(xiàn)場的監(jiān)控微機(jī)就進(jìn)入警戒程序。即不斷比較每一個(gè)攝像機(jī)攝取的相鄰兩幀圖像是否有變化,若無變化就表示現(xiàn)場無事,若某一時(shí)刻突然發(fā)生變化,這就意味著現(xiàn)場闖入了不速之客,或是冒煙、冒氣或是起火了。此時(shí)計(jì)算機(jī)立即存盤(錄象,并向調(diào)度中心報(bào)警,傳送現(xiàn)場圖像。調(diào)度中心也同時(shí)進(jìn)行錄象,并標(biāo)定時(shí)間。7 結(jié)束語通過實(shí)踐,變電所實(shí)現(xiàn)無人值班,其優(yōu)越性可大致歸