220kv無人值班變電站改造驗收過程中監(jiān)控計算機和四遙原則的統(tǒng)一規(guī)范

220kv無人值班變電站改造驗收過程中監(jiān)控計算機和四遙原則的統(tǒng)一規(guī)范

2001年11月，蘇州供電開始改造220kv自動變電站。2003年7月，30家220kv電網(wǎng)已重建24家。在改造、驗收過程中,發(fā)現(xiàn)監(jiān)控計算機畫面及四遙(遙測、遙信、遙控、遙調(diào))量存在較大差異,對操作員將來的操作、監(jiān)視、維護和驗收帶來不便,容易造成混淆,給運行管理帶來隱患。產(chǎn)生差異的主要原因:(1)不同的設(shè)計單位設(shè)計原則的實現(xiàn)方法有所不同,同時對現(xiàn)場又缺乏了解,掌握的原始圖紙沒有及時更新;(2)不同的監(jiān)控后臺廠家制作的監(jiān)控畫面風(fēng)格各不相同,具體的功能模塊也有較大差異,很多準備工作都在廠里完成,到了現(xiàn)場較難按要求進行徹底修改;(3)不同的驗收單位和不同的驗收人員往往憑自身運行經(jīng)驗來對后臺進行驗收,缺乏客觀標準和依據(jù),主觀色彩較強。為了將來以統(tǒng)一的界面風(fēng)格和四遙原則來監(jiān)盤、操作、維護和驗收,有必要建立客觀標準,通過標準來規(guī)范各個畫面和四遙信息。蘇州供電公司在這方面做了大量工作,編制了監(jiān)控計算機和四遙原則的統(tǒng)一規(guī)范。1人類界面的典型設(shè)計1.1功能模塊設(shè)計主菜單界面作為整個監(jiān)控系統(tǒng)的總目錄,可通過按鈕方式進入各個功能模塊,進行相應(yīng)的操作。功能模塊有主接線圖、實時遙測量信息庫、實時遙信量信息庫、事件列表、保護信息、負荷和電壓報表、電壓和電流實時曲線、電能抄錄、電壓集中調(diào)節(jié)畫面、電壓無功控制(VQC)、小電流接地選線、保護設(shè)備配置圖、監(jiān)控系統(tǒng)配置及運行工況圖等。1.2設(shè)備指標安裝(1)接線圖畫面應(yīng)滿屏顯示,比例適當,圖形、標注等清晰,易于辨認。在接線圖畫面上半部分位置顯示變電站名稱,并通過“返回”按鈕鏈接返回至主菜單。在畫面布局較緊湊時(特別是220kV變電站),可通過適當縮小整個接線圖比例而滿屏顯示,但要做可按電壓等級查詢的分接線圖畫面。(2)畫面底色應(yīng)選淺色。圖中的文字應(yīng)統(tǒng)一為宋體,數(shù)字及字母為TimesNewRoman體,字體大小、排列方向視畫面比例合理制定。字體、圖元能清楚辨認,顏色與畫面底色明顯區(qū)分。圖中的電壓母線的顏色統(tǒng)一為:500kV淡黃色、220kV紫色、110kV朱紅色、35kV、33kV鮮黃色、20kV梨黃色、10kV絳紅色,地線和接地刀閘用黑色表示。(3)接線圖規(guī)模按遠景規(guī)劃設(shè)計(在未擴建的部分應(yīng)與主設(shè)備有明顯斷開點,可以以虛線表示),未投運設(shè)備的遙控、遙測、遙信點號應(yīng)預(yù)留。設(shè)備名稱均應(yīng)按調(diào)度命名書寫雙重名稱。對應(yīng)開關(guān)圖旁標注單元的編號。(4)關(guān)位置以實心紅色表示合位,空心綠色表示分位。刀閘位置以閉合實線表示合位,明顯斷開表示分位。手車:雙箭頭表示工作位置,內(nèi)箭頭與主設(shè)備分開表示試驗位置。(5)對可能出現(xiàn)三相不一致的斷路器,在主接線圖上應(yīng)反映出三相是否一致。反映出三相是否一致可在圖上斷路器圖符右側(cè)畫出三相位置指示,紅色表示開關(guān)合上,綠色表示開關(guān)分開(類似于原控制屏上開關(guān)的紅綠燈表示方法),而斷路器圖符通過與門判別反映開關(guān)位置,即開關(guān)三相均合上,圖符才反映開關(guān)在合位。(6)接線圖應(yīng)反映母線電壓,大電流和中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)顯示Uab,小電流接地系統(tǒng)電壓按要求顯示Ua(或者Ub、Uc)、Uab(或者Ubc、Uca)、U0。還要反映有載檔位、變壓器油溫、變壓器線溫、直流控母電壓、合閘母線電壓和電流、交流母線電壓等遙測量。(7)遙測按電流、有功、無功次序進行排列(10kV線路可以只顯示電流),這些遙測值在畫面上應(yīng)能明顯識別,如果受畫面布局限制,可用不同顏色來對應(yīng)這些遙測值,但應(yīng)進行說明。在接線圖上可反映線路功率的傳送方向。(8)電氣設(shè)備單元要制作分接線圖,并可在主接線圖上點擊進入各電氣設(shè)備單元的分畫面,主變壓器分畫面要反映主變壓器的各側(cè)開關(guān)。分接線圖內(nèi)應(yīng)包括該單元的接線圖、遙測量、光字牌信號區(qū)等內(nèi)容。分畫面內(nèi)可對該單元所有遙控點進行正常的遙控操作。單元設(shè)備的遙信動作用紅色表示,遙信正常用綠色表示。(9)接線圖上,應(yīng)建立中央信號和交、直流分畫面的鏈接。(10)遙控操作時,要求在選擇了需要遙控的設(shè)備后,輸入要操作的設(shè)備編號以及操作人、監(jiān)護人口令。實現(xiàn)如下功能:當遙控選擇的設(shè)備與所輸入的設(shè)備編號不一致時,禁止操作;一致時,再開放操作人選擇操作人姓名,輸入操作人口令,確認后,再由監(jiān)護人選擇監(jiān)護人姓名,輸入監(jiān)護人口令,確認后,才彈出遙控對話窗口,進行遙控操作。(11)對于監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機,應(yīng)具有人工置牌功能,標志牌包括有“檢修”牌、“試驗”牌、“熱備用”牌、“接地”牌、“注釋”牌、“冷備用”牌等?！皺z修”牌掛在所檢修的設(shè)備單元上,其作用是遙控封鎖,檢修時,在監(jiān)控站的報警窗口及事件庫里不反映該設(shè)備所發(fā)出的信號;“試驗”牌在設(shè)備驗收時掛在需驗收的設(shè)備單元上,其作用是遙控開放,報警窗口及事件庫里反應(yīng)信號,但信號后面應(yīng)有“試驗”標志;“熱備用”、“接地”、“注釋”、“冷備用”牌為提示性置牌,其中“熱備用”牌掛在熱備用的設(shè)備單元上,“接地”牌掛在線路檢修的設(shè)備單元上,“注釋”牌掛在需要提示的設(shè)備單元上,“冷備用”牌一般不掛。1.3遙感及越限報警(1)遙測量、遙信量庫可查詢該子站所有遙測點、遙信點,實時反映遙測值和遙信動作情況,并應(yīng)設(shè)置越限報警。主要遙測、遙信量均應(yīng)在接線圖中反映。(2)遙測量、遙信量庫要按遠景規(guī)劃預(yù)留遙信點號,可通過分頁按單元順序顯示。1.4事件部分設(shè)置(1)事件列表用于顯示系統(tǒng)記錄的遙測越限、遙信變位等歷史事件。事件信息包括遙測越限、遙信正常變位、事故變位、事故順序記錄(SOE)、遙調(diào)、遙控結(jié)果、保護動作及運行信息等。(2)歷史事件發(fā)生,事件信息在監(jiān)控平臺的對應(yīng)信息點上以閃爍方式顯示事件信息,同時自動加入事件列表窗口。(3)事件列表中事件的顏色設(shè)置推薦如下,預(yù)告信號未復(fù)歸用紅字白底;事故信號未復(fù)歸:黑字紅底;預(yù)告信號已復(fù)歸:藍字白底;事故信號已復(fù)歸用黑字藍底。(4)事件列表為用戶提供方便的事件查詢,可根據(jù)時間、操作人、事件類型等對歷史事件進行查詢。(5)歷史事件按時間先后順序排列,最近發(fā)生的歷史事件在列表窗口的最上方顯示。每條信息包括事件標志時間、操作人、事件類型等信息。(6)事件部分時間格式為年/月/日時:分:秒,如果是SOE事件,還應(yīng)加三位數(shù)毫秒信息。(7)廠站名稱應(yīng)指明事件發(fā)生的站名,點名應(yīng)指明電力設(shè)備發(fā)生的事件。(8)事件標志表明事件的類型,可分為正常變位、事故變位、遙測越限、遙控遙調(diào)事件(進行遙控遙調(diào)操作時產(chǎn)生)、保護動作、事件順序記錄(SOE事件信息)、運行信息,同時可進行相應(yīng)查詢。1.5保護信號發(fā)生(1)保護信息用于顯示保護設(shè)備的動作情況。(2)只要有保護信號發(fā)生,即可彈出保護信息窗口,最近發(fā)生的保護信號在列表窗口的最上方顯示。(3)保護信息為用戶提供方便的事件查詢,可根據(jù)時間、事件類型等對歷史保護事件進行查詢。1.6統(tǒng)計相應(yīng)時間區(qū)間內(nèi)的最大、最小值、平均間距(1)荷、電壓報表主要統(tǒng)計日、月、年的負荷、電壓情況,可統(tǒng)計相應(yīng)時間區(qū)間內(nèi)的最大值、最小值、平均值。負荷報表還需反映主變壓器油溫數(shù)據(jù)、交直流母線電壓數(shù)據(jù)。(2)統(tǒng)計計算的數(shù)據(jù)應(yīng)優(yōu)先考慮使用帶時標的遙測數(shù)據(jù)(即不按整點遙測數(shù)據(jù)統(tǒng)計)。1.7實時曲線實時曲線(1)電壓實時曲線能反映站內(nèi)各側(cè)電壓遙測數(shù)據(jù)在一定時間段的實時變化趨勢。(2)電流實時曲線能反映重要開關(guān)的電流遙測數(shù)據(jù)在一定時間段的實時變化趨勢。(3)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)應(yīng)優(yōu)先考慮使用帶時標的遙測數(shù)據(jù)(即不按整點遙測數(shù)據(jù)統(tǒng)計),并可按時間查詢相應(yīng)歷史實時曲線。(4)監(jiān)控中心站必須具備電壓、電流實時曲線,以方便查詢及掌握設(shè)備負荷、電壓情況。1.8后臺機電能表執(zhí)行(1)此項功能可根據(jù)技術(shù)協(xié)議和合同確定是否開發(fā)使用。(2)后臺機通過與電能表建立通信規(guī)約,從電能表中讀取電能讀數(shù)。模塊可以進行旁路代、補加電量的計算,并自動統(tǒng)計本站一定時間段內(nèi)的母線平衡、全站平衡。1.9電壓遙感測量(1)電壓調(diào)節(jié)集中畫面指將有載開關(guān)調(diào)節(jié)、電容器投切集中在一個畫面內(nèi)進行操作,并反映電壓遙測及相關(guān)遙信數(shù)據(jù),達到防止調(diào)壓操作時誤拉其他開關(guān)。(2)監(jiān)控中心站必須具備電壓調(diào)節(jié)集中畫面,單個變電站可不采用電壓調(diào)節(jié)集中畫面。1.10是否開發(fā)使用?(1)此項功能根據(jù)技術(shù)協(xié)議和合同確定是否開發(fā)使用。(2)應(yīng)單獨做畫面,反映遙測、遙信情況,進行遙控操作,并可將有關(guān)信息聯(lián)入事件列表中。1.11選擇接地結(jié)果(1)此項功能根據(jù)技術(shù)協(xié)議和合同確定是否開發(fā)使用。(2)可將報警信息聯(lián)入事件列表中,并報送選線結(jié)果。(3)接地探索時,必須安裝一塊反映小電流系統(tǒng)3U0情況的電壓表,并通過電壓繼電器輸出硬接點,作為接地消失的遙信返回。不可使用監(jiān)控系統(tǒng)計算產(chǎn)生的3U0遙測值作為接地消失的遙信返回。1.12設(shè)備控制板紅(1)監(jiān)控系統(tǒng)配置圖,反映站內(nèi)或集控中心所轄各站自動化設(shè)備及保護通信的接線示意圖,并反映這些設(shè)備運行工作情況。綠色表示設(shè)備運行正常,紅色表示設(shè)備故障或退出運行,或者通過動態(tài)圖案表示設(shè)備運行正常,靜止圖案表示設(shè)備故障或退出運行,并有相應(yīng)的遙信信息。(2)空調(diào)、風(fēng)機控制,可對空調(diào)、開關(guān)室中的風(fēng)機等進行集中遙控,并反映遙信、遙測數(shù)據(jù)。(3)監(jiān)控后臺系統(tǒng)應(yīng)提供相關(guān)的運行統(tǒng)計,如有載調(diào)壓情況、電容器投切情況統(tǒng)計等。2典型的可控量、調(diào)幅、遠程測量和信號設(shè)計2.1變壓器三相電壓(1)220kV和110kV線路有功、無功、電流。(2)35kV線路有功、無功、電流;10kV線路電流。(3)220kV和110kV母線三相電壓。(4)35kV和10kV母線線電壓Uab,相電壓Uan、Ubn、Ucn。(5)分段、母聯(lián)電流;旁路有功、無功、電流。(6)電容(電抗)器三相電流、無功。(7)主變壓器各側(cè)有功、無功、電流。(8)直流電壓。(9)變壓器油溫。(10)站用變低器壓側(cè)三相電壓。(11)電能表。2.2需要配置最低的遠程信息量表的遠程信息量(1)交流交流回路交流定義斷路器位置信號;隔離開關(guān)位置信號(新建站);斷路器操作機構(gòu)異常信號;斷路器控制回路斷線信號;保護動作信號;保護裝置異常信號;交流回路斷線信號;收發(fā)信機(光端機)裝置異?；蛲ǖ栏婢盘?重合閘動作信號;斷路器三相位置不一致;SF6氣壓低;SF6低壓閉鎖;油泵頻繁啟動(越限報警)。(2)異常信號異?；鹁娓鱾?cè)斷路器位置信號;各側(cè)隔離開關(guān)(含中性點地刀)位置信號(新建站);有載調(diào)壓開關(guān)位置信號;各側(cè)斷路器操作機構(gòu)異常信號;冷卻系統(tǒng)異常信號;冷卻器全停信號;控制回路斷線信號;主變壓器油位異常信號;消弧線圈異常信號;油、繞組溫度高信號;交流回路斷線信號;主保護動作信號;后備保護動作信號;保護異常信號;過負荷信號;輕瓦斯動作信號;調(diào)壓裝置異常信號;SF6氣壓低;SF6低壓閉鎖;油泵頻繁啟動(越限報警);壓力釋放信號;輔助冷卻器投入信號;冷卻器工作電源故障信號。(3)交流電源信號母聯(lián)及分段斷路器位置信號;母線隔離開關(guān)位置信號;母線保護動作信號;母聯(lián)及分段斷路器控制回路斷線信號;保護裝置異常信號;母聯(lián)及分段斷路器操作機構(gòu)異常信號;交流電流回路斷線信號;交流電壓回路斷線信號;SF6氣壓低;SF6低壓閉鎖;斷路器失靈保護動作信號;油泵頻繁啟動(越限報警)。(4)裝置單元的遠程可靠性包括斷路器位置信號;保護動作信號;交流回路斷線信號;控制回路斷線信號;保護裝置異常信號。(5)kv系統(tǒng)異常信號事故總信號;預(yù)告總信號;直流接地信號;直流裝置異常信號;35kV、10kV系統(tǒng)接地信號;電壓互感器二次回路異常信號(計量、同期);故障錄波器動作信號;故障錄波器異常信號;低周減載裝置動作信號;低周減載裝置異常信號;備用電源自投裝置動作信號;備用電源自投裝置異常信號;站用電系統(tǒng)異常信號。(6)遠動、通信裝置異常信號消防裝置動作及報警信號;消防裝置異常信號;遠動、通信裝置異常信號;控制方式有遙控轉(zhuǎn)為當?shù)乜刂频男盘?防盜報警信號;地理信息系統(tǒng)(GIS)設(shè)備的有關(guān)信號。2.3景觀隔離開關(guān)(1)高壓斷路器(2)主變壓器中性點接地刀閘(新建站)(3)GIS設(shè)備隔離開關(guān)(4)接地信號復(fù)歸(新建站)(5)110kV、220kV隔離開關(guān)(新建站)(6)保護裝置復(fù)歸(新建站)(7)保護及自動裝置投切(新建站)2.4需要配置最低的遠程調(diào)量表的遠程調(diào)量(1)變壓器分接開關(guān)(為備用調(diào)壓措施)(2)無功補償裝置投切2.5控制板及安全線路的遙信、管(1)220kV及以上線路、重要的110kV線路電流應(yīng)采集三相電流。(2)110kV及以上母線電壓采集線電壓Uab、Uac、Ubc。(3)35kV及以下小電流不接地系統(tǒng)母線電壓除提供線電壓Uab,相電壓Uan、Ubn、Ucn外35kV及以下小電流不接地系統(tǒng),還應(yīng)采集3U0遙測值,為了保證接地探索的準確性,應(yīng)另裝反映3U0的電壓表,在接地探索時用于判斷接地消失。(4)交流母線電壓采集相應(yīng)站用變壓器低壓側(cè)線電壓采樣值Uab、Uac、Ubc。(5)直流母線電壓采集各段直流母線的電壓采樣值。(6)變壓器要有油溫采樣值。在有條件時,還應(yīng)有繞組溫度采樣值。(7)被遙控設(shè)備應(yīng)有控制方式(遙控/就地)位置切換的遙信,并在接線圖中明確反映。(8)對于彈簧儲能操作機構(gòu)應(yīng)有彈簧未儲能、電動機運轉(zhuǎn)信號;對于液壓操作機構(gòu)應(yīng)有油泵啟動、漏氮、油壓過高、油壓低閉鎖合閘、油壓低閉鎖分合閘、油泵頻繁啟動(通過每天啟動次數(shù)越限報警);對于壓氣機構(gòu)應(yīng)有空氣壓力降低、空氣壓力閉鎖操作;對于電磁機構(gòu)有條件的應(yīng)有監(jiān)視合閘電源完好的信號。(9)GIS設(shè)備和測控裝置的防誤閉鎖鎖解除信號應(yīng)反映在接線圖分畫面上。(10)主變壓器主保護動作信號應(yīng)包括本體輕瓦斯動作、重瓦斯保護動作、本體差動保護動作、主變壓器后備保護動作和有載輕瓦斯動作、重瓦斯保護動作信號。(11)主變壓器單元的遙信還應(yīng)包括一些附屬設(shè)備的信號,如充氮滅火裝置(“探頭動作”、“消防進行”、“裝置動作滅火”)、有載開關(guān)帶電濾油(“濾油裝置動作濾油”、“濾油裝置異?！?。(12)母線單元要有母差直流電源消失信號。母線保護動作信號包括母差保護、失靈保護、充電保護等。(13)雙母線接線方式設(shè)備有反映熱倒情況的電壓切換繼電器同時動作信號。(14)除具有保護裝置異常信號外,有條件還應(yīng)增加保護裝置報警閉鎖信號。(15)一些保護直接提