淺談變電站綜合自動化改造

摘要:近年來，將變電站由常規站改為綜自站漸漸成為一種趨勢。綜自改造后的變電站，其運行情況越來越依賴于自動化裝置的實用性及成熟性。該文就改造中出現的問題做出相應分析，以尋找解決這些問題的合理方案。

關鍵詞:變電站 綜合自動化 改造

1 改造的內容

對于110kV變電站的改造通常是為了滿足當地電力發展需要的， 提高電網供電可靠性，實現調度自動化。從目前來看，110kV變電站自動化技術的飛速發展，為變電站自動化改擴建的實施提供了大量實際借鑒經驗和技術支撐。變電站綜合自動化是將變電站的二次設備(包括控制設備、信號傳輸、繼電保護及自動裝置、運動裝置)利用微機技術，經過功能的重新組合，實現信息共享，對變電站實施自動監控、測量、控制和協調。綜合自動化系統能及時地向變電站值班人員和調度人員提供詳細的信息，甚至可以提供改變系統運行參數的各種參考性意見，對變電站的安全，經濟運行提供了有力的技術保證。近年來，110kV變電站自動化改造工程較多，老舊變電站選用何種類型變電站自動化是要明確的問題。當前變電站系統的類型主要有RTU型自動化系統和微機監控系統。RTU型自動化系統設計思想面向功能，集中組屏，其結構簡單，功能單一。早期的變電站自動化集中在“四遙”(遙控、遙信、遙測、遙調)改造方面，實現調度對全站的四遙。方式是通過RTU(遠方終端設備，裝在變電站)和MTU(裝在調度所)作為接口設備，經載波或光纜通訊(串行信號)實現四遙功能。這樣的自動化不要求各種二次設備都微機化，使用過去的常規二次設備就能實現四遙。計算機監控系統設計思想面向對象，采用分層分布式結構，即可集中組屏又可分散布置，功能多樣。目前部分電網更進一步的將各站的低頻-低壓減載裝置經網絡通信，組成電網安全穩定裝置。有選擇、有閉鎖地甩負荷。220kV變電站自動系統的改造模式也有兩種方式可選擇:即采用RTU方式和計算機監控系統方式。一般認為對電動閘刀有遙控要求，采用集中監控，少人(留守)值班模式的變電站應采用計算機監控系統方式改造;而只對開關有遙控要求，采用集中監視則推薦采用RTU方式改造。

2改造工程的兩種模式

第一種是不要求原有控制保護設備智能化，將原來的“兩遙”(遙測、遙信)較簡單的遠動改為“四遙”(增加了遙控和遙調)成為較完備的自動化系統也稱為經濟型自動化。

第二種是全套裝備都要求微機化，即所謂的智能化。技改工程中采用RTU的優點是舊設備更新變動較少，但控制電纜使用數量多，自動化程度不高，不是發展方向，一步到位的綜合自動化改造技術是今后的發展方向。

3改造中遇到的幾個問題

3.1KKJ的問題對于一些老版本的保護，操作箱內沒有KKJ繼電器，因此在綜自改造拆除控制屏后，手跳閉鎖重合閘和不對應啟動重合閘的接點無法產生。為此，我們每條線路配置了一只雙位置繼電器，見圖2。圖1中1QK在5、6和7、8時接通遠控狀態，實現遙合及遙跳。1QK的1、2為手動合閘，1QK的11、12為手動跳閘。SH接至雙位置繼電器的1，ST接到雙位置繼電器的11、10和20接到控制電源的負端。這樣1J-1接點動作可以閉鎖重合閘，1J-2動作可以啟動重合閘。解決了上述問題。

3.2直流電源分配在以往的設計中，主控制室直流電源采用環網接線，當中間環節出問題會影響保護控制的電源。在綜自改造中，選一面端子排排列少的屏，布置4節可聯端子，從直流屏I段母線引來+KM1、-KM1，從直流屏II段母線引來+KM2、-KM2，向各套保護裝置分配電源。保證各套線路保護及各斷路器操作回路分別由直流屏兩段直流母線供電。即第一套保護和第一組操作回路由第一組直流電源供電，第二套保護和第二組操作回路由第二組直流電源供電。對應以上保護及操作回路，應分別配置直流小開關。

3.3 電壓并列 由于每套保護用的電壓和電度表用的計量電壓均由電壓并列屏分配，所以建議在設計中將110kV、35kV、10kV電壓并列裝置分到三面屏，避免了屏后電纜過于緊密。

3.4 計量回路的改造 雙母線接線線路用的電度表取的電壓是經1G，2G隔離刀切換后的電壓。以往的設計中隔離刀位置使用的是保護操作箱中的YQJ接點。為了將保護電壓切換和計量電壓切換分開，我們在電度表屏后將每只電度表加裝了2只繼電器。如上圖接線，1G和2G的接點由配電裝置引來。若1G接點閉合，1J繼電器啟動，電度表輸入的為I母電壓A630’I、B630’I、C630’I。若2G接點閉合，2J繼電器啟動，電度表輸入的為II母電壓A630’II、B630’II、C630'II。通常將用于同一電壓等級的電度表安裝于同一面屏中，這樣本屏內相同的電壓可以相互短接，方便接線。

3.5 裝置異常交叉連接 對于110kV線路及主變保護裝置，裝置異常信號可以接到對應的測控裝置上。測控裝置的裝置異常信號不能接到本身的遙信開入，只能相互發到別的測控裝置中或發到公用測控裝置。35kV或10kV為保護測控一體裝置，安裝于對應的開關柜上，裝置異常信號可以并接到小母線，發到公用測控裝置，信號內容35kV(10kV)保護裝置異常，具體是哪條線路的裝置可通過報文了解。

3.6 有關事故信號的問題 在常規控制方式的變電站，運行中發生事故時變電站將產生事故報警音響并經過遠動設備向調度自動化系統發出事故信號，調度自動化系統采用這個事故信號啟動事故相應的處理軟件(推出事故畫面、啟動報警音響等)。由此可見，變電站的事故信號是一個非常重要的信號，特別是對于無人值班的變電站，由于監控中心的運行人員需要同時監控多個變電站的運行狀態，事故信號就成為監控中心運行人員中斷其它工作轉入事故處理的主要標志性的信號，非常重要。事故信號的這種生成方法在技術上是可行的，發生上述問題的原因在于:當后臺或地調對開關進行遙合時，雙位置繼電器KKJ勵磁，其常開接點變為合位，但由于開關位置變位太慢，DL常閉接點仍處于閉合狀態，回路接通，觸發事故總信號。由于這個問題是因為開關變位太慢引起，所以就通過在測控裝置中設置延時，以延長判斷時間來解決的。這種解決方法的弊端在于真正的事故發生時，會由于裝置中設置的延時而不能對事故進行準確判斷。

4 結束語

電力自動化改造工程中設計是源頭，設計單位一定充分掌握站所設備二次系統實際情況，盡可能做到少。變電站實現綜合自動化是今后發展的一種必然趨勢，其優越性在電能質量，變電站的安全、可靠運行水平等方面均有較好的體現。但由于綜合設備整體的技術還不夠成熟、穩定，所以在實施運行中總會出現各種不同的問題。本文旨在拋磚引玉，希望各位同仁能把自己工作中的經驗拿出來共同分享，以完善我們的綜合自動化技術。本局變電站綜合自動化系統投運以來，運行情況良好，但是隨著技術改進，新的問題可能也隨之出現，這就有待不斷充實自己學習新的技術并總結工作經驗進行解決，使得變電站自動化系統更加完善，以適應電網技術發展的要求。