35KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣應(yīng)用

摘要:近年來(lái)，廠(chǎng)礦變電站的控制管理大量應(yīng)用計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代電子、通信和信息處理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)、控制，形成一套完整的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 應(yīng)用

1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概念

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)變電站運(yùn)行進(jìn)行綜合管理的自動(dòng)化系統(tǒng)。它對(duì)變電站的保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)量、通信等二次系統(tǒng)裝置實(shí)行統(tǒng)一的自動(dòng)化控制，并以其操作簡(jiǎn)單、性能可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)逐步為國(guó)內(nèi)用戶(hù)所接受。本站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用DMP型，配備當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺(tái)SJ2000D型。

2 系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

目前，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已在望云煤礦35kV變電站工程中穩(wěn)定運(yùn)行兩年有余，此系統(tǒng)保留開(kāi)關(guān)柜自身緊急手動(dòng)操作的跳、合閘手段，其余的全部控制、監(jiān)視、測(cè)量和報(bào)警功能均可通過(guò)計(jì)算機(jī)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)SJ2000D來(lái)完成。變電站無(wú)需另設(shè)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)完全滿(mǎn)足遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)的功能。下面我就結(jié)合該系統(tǒng)在本礦的運(yùn)行情況對(duì)其性能特點(diǎn)、系統(tǒng)情況等幾個(gè)方面加以論述。

2.1 裝置特點(diǎn)

2.1.1 一體化設(shè)計(jì)，但保護(hù)、監(jiān)控相對(duì)獨(dú)立 保護(hù)、監(jiān)控一體化，使保護(hù)和監(jiān)控之間做到“無(wú)縫連接”，集成化程度高，簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng)接線(xiàn)，方便了設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工，提高了整個(gè)系統(tǒng)可靠性;但保護(hù)和監(jiān)控具有各自獨(dú)立的交流采樣回路，既保證了監(jiān)測(cè)精度，又保證了保護(hù)所要求的抗飽和性能。

2.1.2 分布式布置，集中式監(jiān)控 系統(tǒng)采用模塊化、分布式開(kāi)放結(jié)構(gòu)，各類(lèi)DMP保護(hù)裝置均分布在開(kāi)關(guān)柜的控制保護(hù)單元，所有DMP保護(hù)裝置的控制、保護(hù)、測(cè)量、報(bào)警等信號(hào)均在就地處理成數(shù)據(jù)信號(hào)后經(jīng)光纖總線(xiàn)傳輸至主控室的SJ2000D當(dāng)?shù)乇O(jiān)控計(jì)算機(jī)，各就地單元相互獨(dú)立，不相互影響。

2.1.3 間隔層的智能單元 間隔層智能單元包括35kV、6kV線(xiàn)路保護(hù)裝置、變壓器主保護(hù)及后備保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置、綜合監(jiān)控以及通訊管理單元。

間隔層完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備信號(hào)的采集、保護(hù)及測(cè)控功能，其功能的實(shí)現(xiàn)不依賴(lài)于通訊層及變電站層。使各保護(hù)裝置功能相對(duì)獨(dú)立，即使所內(nèi)通訊網(wǎng)完全癱瘓，各間隔裝置仍能保證功能的不間斷執(zhí)行。大大提高了系統(tǒng)的工作可靠性。

間隔層的智能單元將保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊于一體，簡(jiǎn)化了變電所二次設(shè)備的硬件配置，使可靠性提高，任一部分設(shè)備有故障時(shí)只影響局部。且所內(nèi)二次電纜大大簡(jiǎn)化，節(jié)省投資也簡(jiǎn)化維護(hù)。

2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

如上圖，變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)從整體上分為三層:間隔層、通信層、變電站層。

間隔層完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備信號(hào)的采集、保護(hù)及測(cè)控功能，其功能的實(shí)現(xiàn)不依賴(lài)于通訊層及變電站層。

通信層實(shí)現(xiàn)多種遠(yuǎn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的在線(xiàn)轉(zhuǎn)換，完成對(duì)全系統(tǒng)不同廠(chǎng)家一次設(shè)備和總控單元的互聯(lián);采用獨(dú)立CAN和485雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，無(wú)瓶頸，抗干擾能力強(qiáng)，保證系統(tǒng)通信可靠性;多管理機(jī)配置方式，多機(jī)互為熱備，解決了管理機(jī)的瓶頸問(wèn)題。

變電站層完成變電站與調(diào)度及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控之間的信息傳送，當(dāng)?shù)乇O(jiān)控則完成全站信息分類(lèi)、管理、存儲(chǔ)。

2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

2.3.1 保護(hù)設(shè)置齊全。可通過(guò)控制字投退保護(hù)和保護(hù)裝置修改保護(hù)整定值。所有更改均為在線(xiàn)方式，修改完成后的狀況直接傳回對(duì)應(yīng)的單元進(jìn)行儲(chǔ)存。

①主變:差動(dòng)保護(hù)跳主變兩側(cè)開(kāi)關(guān)，重瓦斯保護(hù)跳主變兩側(cè)開(kāi)關(guān)，高壓側(cè)過(guò)流保護(hù)分三段時(shí)限，過(guò)負(fù)荷保護(hù)及輕瓦斯保護(hù)發(fā)信號(hào)，其保護(hù)可通過(guò)控制字投退;②電容器:兩段式電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、失壓保護(hù)、零序電壓保護(hù);③6KV線(xiàn)路:三段式電流保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)，三相一次重合閘，分布式低壓低周減載，并加裝集中式小接地選檢裝置一套，其各種保護(hù)可通過(guò)控制字投退;④35KV線(xiàn)路:低電壓起動(dòng)方向電流保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)，三相一次重合閘，分布式低壓低周減載，其各種保護(hù)可通過(guò)控制字投退;⑤在35KV(Ⅰ、Ⅱ)母線(xiàn)PT開(kāi)口三角形電壓裝設(shè)微機(jī)型消諧裝置一套，在檢測(cè)到母線(xiàn)設(shè)定頻率發(fā)生諧振后，對(duì)諧振進(jìn)行消除，并同時(shí)對(duì)諧振進(jìn)行記錄，如果連續(xù)三次消諧未成功，該裝置顯示報(bào)警信息。

2.3.2 系統(tǒng)功能配置齊全，操作簡(jiǎn)單易學(xué)。

①系統(tǒng)與操作人員之間的交互界面為視窗圖形化顯示，操作人員可利用鼠標(biāo)控制所有功能或進(jìn)行各種操作。本系統(tǒng)中，應(yīng)用程序菜單為樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，操作人員利用菜單可以很容易到達(dá)各個(gè)控制畫(huà)面或所需功能。

②在桌面上雙擊SJ-2000D當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)圖標(biāo)后，進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)的功能界面。在此界面上，顯示系統(tǒng)的基本功能配置有:畫(huà)面調(diào)用、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷吏數(shù)據(jù)、運(yùn)行日志、報(bào)表輸出、告警窗口等。在系統(tǒng)應(yīng)用程序中的每一項(xiàng)功能均隨變電站運(yùn)行的需要可以靈活地進(jìn)行修改。如根據(jù)變電站管理的需要更改畫(huà)面調(diào)用中的一次接線(xiàn)圖或各趨勢(shì)圖供操作人員更快速及更直觀(guān)地對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)或數(shù)據(jù)分析等。

③變電站一次接線(xiàn)圖

操作人員對(duì)各開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)動(dòng)操作主要在一次接線(xiàn)圖界面上完成，一次接線(xiàn)圖可顯示變電站系統(tǒng)中各控制對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)及動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)，例如:①饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)的狀態(tài);②每路饋線(xiàn)上的測(cè)量值(測(cè)量值為實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù))。在對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)操作時(shí)只需操作人員將鼠標(biāo)選擇對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)單擊，根據(jù)樹(shù)狀菜單進(jìn)行逐步操作即可。

④數(shù)據(jù)采集、處理

主要采集遙測(cè)量、遙信量、搖控量，如小車(chē)位置、線(xiàn)路電流、線(xiàn)路電壓、斷路器分合等數(shù)據(jù)。將采集數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控系統(tǒng)作實(shí)時(shí)處理后，用作更新數(shù)據(jù)庫(kù)或顯示畫(huà)面，以及為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其他功能提供原始數(shù)據(jù)。

⑤報(bào)表輸出

根據(jù)變電站實(shí)際運(yùn)行需要，在系統(tǒng)程序中編制出不同的樣表:如各出線(xiàn)電流，電壓，有功，無(wú)功，功率因數(shù)的日、月、年報(bào)表。在將采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算并填充，最后定期輸出不同報(bào)表，供變電站管理人員存檔等。

⑥告警窗口

系統(tǒng)的運(yùn)行狀況可通過(guò)彈出的告警窗口(有文字、表格、聲音記載)為值班人員及時(shí)提供變電站安全監(jiān)控所必需的全部信息，一般彈出告警窗口的信息分為事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)。事故信號(hào)指在某些事件發(fā)生時(shí)引起保護(hù)動(dòng)作發(fā)出的報(bào)警，如主變保護(hù)動(dòng)作和各線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作等;預(yù)告信號(hào)指用戶(hù)按系統(tǒng)實(shí)際需要，在某些事件發(fā)生時(shí)或保護(hù)動(dòng)作時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警預(yù)告信號(hào)，如主變油溫過(guò)高、彈簧操作機(jī)構(gòu)已儲(chǔ)能和未儲(chǔ)能、控制回路斷線(xiàn)等。告警窗口中每個(gè)事件均有時(shí)間及有關(guān)信息文字說(shuō)明，以備變電站管理人員隨時(shí)查看。

3 結(jié)束語(yǔ)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用，使得變電站操作運(yùn)行更加安全、可靠、方便。在先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，以其系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化取代了繁瑣的傳統(tǒng)控制保護(hù)系統(tǒng)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，安全性，為確保企業(yè)的安全生產(chǎn)提供了有力的保障。