小型終端變電所綜合自動化設(shè)計(jì)

小型終端變電所綜合自動化設(shè)計(jì)摘要：本文通過對小型終端變電所綜合自動化設(shè)計(jì),系統(tǒng)地介紹綜合自動化變電所保護(hù)配置和技術(shù)要求,提出了對監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能要求。

關(guān)鍵詞：微機(jī)保護(hù)變電站自動化設(shè)計(jì)1

概述

微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已十分普遍，而對于電網(wǎng)終端用戶大部分仍使用傳統(tǒng)的電磁型保護(hù)。在傳統(tǒng)的保護(hù)裝置中，電磁型保護(hù)存在著元件數(shù)量多、連線較復(fù)雜、功能性差、可靠性差、體積大、功耗大、靈敏度低、維護(hù)量大和管理不便等缺陷。隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)對供電可靠性要求的不斷提高和計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶對更高的供電可靠性、更低的設(shè)備維護(hù)成本、更經(jīng)濟(jì)的電能消耗的追求都離不開自動化監(jiān)控系統(tǒng)。

大中型企事業(yè)、智能大廈

、市政建設(shè)、智能小區(qū)、港口、機(jī)場、公路交通等諸多領(lǐng)域?qū)ψ冸娝詣踊\(yùn)行要求越來越高，要求中低壓開關(guān)設(shè)備具有遙信、遙控、遙測、快速切除故障、備用電源自動投入、快速恢復(fù)送電等自動化功能，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，集保護(hù)、測量、控制、通訊功能于一體的現(xiàn)代化智能變配電的供電模式。本文以一個(gè)工程來介紹10kV變電站綜合自動化設(shè)計(jì)。

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變電所概況

該所10kV兩路電源進(jìn)線，10kV為單母分段接線，四臺1250kVA變壓器，低壓出線42回。變電所采用直流操作。

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自動化系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)要求

3.1采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)分為監(jiān)控主機(jī)層，通訊設(shè)備層，現(xiàn)場設(shè)備層等三個(gè)控制層面，以電氣單元為配置對象，進(jìn)行分散、組合安裝。

3.2用模塊化設(shè)計(jì)、使保護(hù)及測控裝置相對獨(dú)立，測控及通信網(wǎng)故障不影響保護(hù)功能運(yùn)行，某一裝置故障不影響其他裝置運(yùn)行。

3.3保護(hù)、測控一體化，簡化二次接線，減少PT、CT負(fù)載，節(jié)省投資、方便維護(hù)。

3.4變電所的電容補(bǔ)償方式:

采用自動投切的電容補(bǔ)償控制器。

3.5實(shí)現(xiàn)備用電源自投、計(jì)算分析及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控等功能，并有較高的運(yùn)行可靠性和較強(qiáng)的抗干擾能力,能進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，進(jìn)行自診斷、自恢復(fù)、遠(yuǎn)方診斷、故障錄波功能。

3.6屏幕液晶顯示信息，具有友好的人機(jī)界面,可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及信道監(jiān)視、遠(yuǎn)方故障診斷，參數(shù)整定等。

3.7系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)采用每個(gè)單元都有一個(gè)經(jīng)光電隔離的串行通信RS232口和422/485接口，經(jīng)屏蔽通信電纜與各保護(hù)設(shè)備相連，將變電所各種數(shù)據(jù)通過后臺機(jī)進(jìn)行通信。使整套系統(tǒng)具備"四遙"功能，并能夠具備完善的監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)與事故及故障信號檢測系統(tǒng)。

遙測:

三相電壓/線電壓、三相電流、零序電流、三相有功、無功、功率因素、有功/無功電能。

遙信:

斷路器、刀閘、保護(hù)動作、告警信號的監(jiān)視等。

遙控:

具有防誤閉鎖功能的計(jì)算機(jī)畫面分/合閘操作、信號復(fù)歸。

遙調(diào):

監(jiān)控儀表參數(shù)、保護(hù)定值、越限定值管理。

3.8變電所直流電源采用具有“四遙”功能的高頻開關(guān)直流電源，配有通訊接口，電池采用全密封鉛酸免維護(hù)蓄電池，可以大大減少值班員對蓄電池的維護(hù)量。

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設(shè)備選型及保護(hù)配置

根據(jù)以上功能要求高壓開關(guān)配置了PA100型微機(jī)保護(hù)，低壓開關(guān)分別配置了YSA3型智能型萬能式斷路器和YSM3智能型塑殼式斷路器。

保護(hù)配置:

高壓進(jìn)線柜配置:

電流速斷，定時(shí)限過流，備用電源自投，控制回路斷線等。

高壓總授柜配置:

電流速斷，定時(shí)限過流，控制回路斷線等。

變壓器返出柜配置:電流速斷，定時(shí)限過流，溫度保護(hù)，零序過流保護(hù),瓦斯保護(hù)，接地告警，控制回路斷線等。

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監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

5.1巡回檢測、顯示及報(bào)表功能

能對變電站指定的各監(jiān)控量進(jìn)行巡回檢測，并通過彩顯予以顯示，包括反映實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的主接線圖，負(fù)荷曲線及電流、電壓、功率、功率因數(shù)、溫度、電度、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)等各種表格、棒圖及曲線畫面，利用人機(jī)漢字對話可以方便地選擇畫面，參數(shù)及畫面監(jiān)控的結(jié)果可以制成表格，定時(shí)及召喚打印。

5.2電度計(jì)算及統(tǒng)計(jì)表格

能對變電站各回路所用電度數(shù)進(jìn)行計(jì)算和定時(shí)打印，在每天結(jié)束時(shí)可計(jì)算并打印出當(dāng)天的各種電量統(tǒng)計(jì)值

,形成日報(bào)表。另外，每月還可根據(jù)用戶要求打印出所需的月報(bào)表。

5.3負(fù)荷管理

能對變電站各回路負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)負(fù)荷大于定值時(shí)發(fā)出警告信號，主畫面指示出過負(fù)荷回路，需要時(shí)可由計(jì)算機(jī)自動作相應(yīng)減負(fù)荷處理。另外，通過彩顯可以顯示按功率和電度表示的日負(fù)荷曲線及電壓隨時(shí)間變化曲線，負(fù)荷曲線可存盤一個(gè)月。

5.4故障診斷

當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，能迅速診斷出故障線路、發(fā)出報(bào)警信號，同時(shí)能打印出故障線路、開關(guān)跳閘順序以及故障前后各出線電流及有關(guān)電壓的變化，并可進(jìn)行故障錄波。微機(jī)不論在任何畫面上，一旦線路有故障發(fā)生，微機(jī)即自動轉(zhuǎn)換至故障畫面，對故障部位有閃動顯示。對于單相接地故障，發(fā)出報(bào)警信號，由微機(jī)自動找出故障線路，并可由微機(jī)或值班員進(jìn)行處理。

5.5各種控制功能

可當(dāng)?shù)丶昂笈_機(jī)遙控各種開關(guān)操作。

5.6模擬操作功能

通過鍵盤可以將監(jiān)控系統(tǒng)由實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)轉(zhuǎn)入模擬操作狀態(tài)，在此狀態(tài)下進(jìn)行開關(guān)的模擬操作時(shí)，對不合理的開關(guān)操作順序，計(jì)算機(jī)會顯示出錯(cuò)信息，并拒絕執(zhí)行此錯(cuò)誤操作，當(dāng)確認(rèn)為正確操作后，主接線圖將顯示操作后的主接線模擬狀態(tài)，在需要的情況下還可以打印出模擬操作順序，或打印操作票。

5.7

密碼保護(hù)

對于各類檢測電量的修改及功能操作,系統(tǒng)配有各級別人員多種授權(quán)密碼,

使整個(gè)系統(tǒng)操作控制安全、方便、可靠。

5.8定值管理

可動態(tài)顯示及修改各保護(hù)裝置內(nèi)保護(hù)定值，可在線投退保護(hù)裝置內(nèi)各保護(hù)功能。

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變電站綜合自動化的運(yùn)行分析

6.1提供給值班人員、管理人員更全面快捷的信息和靈活的控制手段。

6.2