35kv變電所綜合自動化系統(tǒng)的設計

35kv變電所綜合自動化系統(tǒng)的設計

該公司為制藥行業(yè)。生產(chǎn)工藝要求不間斷需連續(xù)供電,35kV變電所設計容量為40000kVA。擔負著整個企業(yè)負荷供電任務。為確保生產(chǎn)提高供電可靠性。要求供電安全可靠盡量減少停電次數(shù)和停電時間。因此,采用雙電源供電,兩條線路互為熱備用方式。并采用了目前國內(nèi)較先進的四方公司CSC2000變電所綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)保護裝置動作靈敏可靠運行穩(wěn)定。1基本情況下的能源變化1.1kv配電室和變壓器變電所內(nèi)有主變壓器兩臺總容量32000kVA,型號為S10-16000/35無載調(diào)壓變壓器。整個變電所分主控室、35kV配電室、10kV配電室、10kV電容室。變壓器安裝于室外。主控室擺放主變保護柜、公用柜、直流屏、低壓所用變出線柜。35kV配電室共有間隔14個、分別為2個進線柜,2個變壓器出線柜,2個保護PT,2個計量PT,2個計量CT、2個避雷器柜、1個聯(lián)絡柜、1個備用變壓器柜。10kV配電室間隔共有30個,其中10kV電容柜2個、所用變出線柜2個、保護PT柜2個、主變10kV出線柜2個、備用變出線柜1個、聯(lián)絡柜1個、饋電柜20個。1.2熱備狀態(tài)20kv供電方式為雙電源供電、雙母線分段運行。兩條線路互為備用。35kV母聯(lián)開關300、10kV母聯(lián)開關500處于熱備狀態(tài)。單條線路容量20000kVA。備自投裝設在35KV母線側,當檢測到一條線路無壓無流后甩負荷;斷開停電線路側進線開關,合35kV母聯(lián)開關300。全廠負荷由一條線路承擔。線路最大負荷電流為280A。備用變?nèi)萘繛?500kVA,只有在兩臺主變停電檢修時方可投入使用。2實際運行指標通過模擬量,開關量的采集、管理、統(tǒng)計,準確真實地反映現(xiàn)場設備實際運行情況,以比較完善的“四遙”功能,為值班人員創(chuàng)造如臨現(xiàn)場的運行條件,并達到各類設計技術規(guī)范的要求。3后臺和間隔層CSC2000變電所綜合自動化系統(tǒng),按分層分布式的設計指導思想。把系統(tǒng)分為主控室微機后臺和間隔層,采用模塊化結構,間隔層裝置——對應于各配電間隔。各配電室間隔裝置分別安置在各開關柜上,且集保護、測量、控制、遠動、通信等功能于一體。各裝置相互獨立完成各自功能,僅僅通過通信網(wǎng)互連,實現(xiàn)各裝置間的相互通信以及與后臺監(jiān)控裝置的通信。3.1正在等待能源系統(tǒng)csc2000的系統(tǒng)配置1.所內(nèi)通信網(wǎng)用雙絞線敷設而成總線形網(wǎng),可很靈活地在網(wǎng)上增加各間隔層裝置;3.2關于網(wǎng)絡，3.2.1網(wǎng)絡帶寬及可靠性高1.設置簡單方便:變電所在主空室設有監(jiān)控主站1個。主變保護有主保護、后備保護、本體保護及三相操作箱和測控裝置構成。保護及測控功能分別由四方的CST31A、CST220B、CSR22、CSI200E裝置實現(xiàn)。公用柜上備自投由CSB21A實現(xiàn)。各饋電開關柜保護、測量、控制、遠動、通信等功能均有CSL216E裝置實現(xiàn)。電容柜保護、測量、控制、遠動、通信裝置為CSP215E。2.組態(tài)靈活、擴展性好、網(wǎng)上增加或減少接點非常方便,任一接點的投入或退出都不影響其他接點的正常通信;站增接點可以設在任意地點,原有接點移動集團不經(jīng)網(wǎng)絡初始化文件作任何改變;特別重要的是,對繼電保護動作等重要信息設有優(yōu)先權,在最短的時間內(nèi)及時響應。3.可靠性高,總線形網(wǎng)不像星形網(wǎng)那樣有一個中央控制接點而形成可靠性的瓶頸;也不像環(huán)形網(wǎng)那樣,每一條信息都通過多個接點的轉(zhuǎn)換,中間任一接點失效應會中斷通信同時,總線形網(wǎng)對全網(wǎng)通信中斷的兩種可能情況也給予了充分考慮:其一,每個接點都采用抗干擾隔離器,使網(wǎng)絡的總線為無源的電纜,從而大大降低了總線上的故障幾率;同時也大大提高了通信網(wǎng)的抗干擾能力。其二,每一接點網(wǎng)絡連接處采用一小型繼電器,能在檢測到該接點異常時自動脫離網(wǎng)絡,從而避免了由于該通信媒介而使全所通信中斷的可能。另外,在雙絞線敷設時,用PVC管穿管保護,避免了雙絞線的侵蝕及小動物的損傷。3.2.2電纜主變裝置設計方案CSC2000系統(tǒng)可用光纜和電纜作為通信媒介,35kV變電所采用了對稱雙絞線電纜,同光纖相比,電纜可任意支接而連成總線,且造價低,施工和維護方便。除主變裝置及公用部分安裝在主控室內(nèi),35kV、10kV裝置安裝在各自的開關柜上,距離不是很遠。完全能滿足雙絞線在300m范圍內(nèi)正常通信的要求,因此,雙絞線用作通信媒介比較適中,從投運至今已近3年,運行情況基本穩(wěn)定。3.2.3隨機等待時間CSC2000系統(tǒng)采用CS-MA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問/沖撞檢測)的控制方式,即各接點在發(fā)送信息之前先偵聽總線是否空閑。如果空閑就發(fā)送的“先聽后講”的競爭方式,并采用隨著網(wǎng)絡的繁忙程度自動調(diào)整隨機等待時間,使2個及以上等待發(fā)信的接點在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡空閑時發(fā)信,避免引起沖撞,同時,為了提高發(fā)現(xiàn)沖撞率;采用了若在某一接點發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上不僅有自己的信息,還有別的信息時就停止發(fā)送。過一個隨機時間后再競爭的方式。CSMA/CD是網(wǎng)上各接點共同遵守的通信原則,它有效地減少了信息沖撞機會。3.3csr-2e主保護裝置1.主變主保護CST31A采用計算方式補償差動保護中因一二次側互感器接線方式而造成的不平衡電流從而大大簡化了一次設備的接線方式。它是一個多CPU保護,CPUI、5用于主保護(差動),CPU2～4分別用于高、中、低側后備保護,且配有專用的故障錄波插件,能反映保護壓板的投退狀態(tài),并執(zhí)行保護壓板的遙控和保護定值區(qū)切換的遙調(diào)命令。為了保護的獨立我們采用了CPUI、5做變壓器主保護(差動)。2.后備保護CST220B采用高低后備各占用一個CPU是保護動作可靠性增強。3.本體保護CSR22具有多組大開關量接點可實現(xiàn)壓力釋放、輕重瓦斯、油位高低、油溫高低等變壓器本體保護。a.收集主變各裝置上送的網(wǎng)絡信息;b.將網(wǎng)絡信息轉(zhuǎn)換成與后臺機約定協(xié)議所要求的格式;c.與后臺機配合完成“四遙”功能;d.驅(qū)動事故音響和預告音響。整個變電所保護裝置與后臺之間的關系如圖1。5.CSL-216E裝置用于10kV出線間隔。集保護、控制、測量、通信于一體。在實施中,我們在該裝置上安裝了本出線間隔內(nèi)斷路器,開關小車的位置狀態(tài),斷路器的合分閘狀態(tài),遠方操作閉鎖(開頭柜上裝有遠方/就地切換開關)等遙信量6個;一相電流,有功、無功功率,有功、無功電能等遙測量5個;開關及各種保護壓板的遙控量等7個。6.三相操作箱SCX-11J完成斷路器的跳合閘。具有斷路器跳合閘位置監(jiān)視回路、斷路器跳合閘回路、防跳回路等功能。4各類技術測量精度CSC2000系統(tǒng)自投運三年以來,運行情況良好,各類技術數(shù)據(jù)本滿足要求。具體指標為:1.模擬量測量精度≥98.9%;2.遙信量正確動作率≥98%;3.遙控正確率≥99%;5測控裝置csi200eCSC2000綜合自動化系統(tǒng)在我所35kV變電所的成功應用,提高了變電所安全、穩(wěn)定、可靠的運行水平,降低運行維護成本,提高了全廠的經(jīng)濟效益。2.當任一部分裝置有故障時只影響局部的可靠性;3.所內(nèi)二次電纜大大減少,使安裝、維護工作量簡化并節(jié)省投資;4.測控裝置CSI200E作為當?shù)乇O(jiān)控網(wǎng)絡中心是各個裝置與主站后臺微機溝通的橋梁。主要功能為。4.遙測傳送延時<2s;5.遙信變化傳送時間<2s;6.遙控、遙調(diào)命令傳送時間<4s;7.畫面