我公司11OKV 站微機保護測控綜合自動化系統(tǒng)改造

摘要：通過對公司11OkV變電站的自動化改造，提高了電力運行的可靠性、安全性、經(jīng)濟性。

關鍵詞：變電站綜合自動化系統(tǒng)；電磁式保護裝置；站控層；間隔層

一、變電站改造前介紹

我公司110kv 變電站采用雙回路供電，一用一備。其中110kV 為內橋式接線，電源設備自投裝置。兩臺1O00OkVA 有載調壓變壓器并列運行。6kV 側分為四段，分別為I 一1 段、I 一2 段、11 一1 段、11 一2 段。11OkV 側采用的是北京開關廠生產的ZF4 一126 型六氟化硫成套組合電氣設備。110 kV及6kV 線路保護測量、主變壓器、車間變壓器的保護測量均采用傳統(tǒng)的電磁式保護裝置。由于電磁式元件存在著調試和維護工作量大，自動化程度低，不能遠方修改保護及自動裝置的定值和檢查其工作狀態(tài)，不能實現(xiàn)系統(tǒng)內設備間數(shù)據(jù)的共享，較易受環(huán)境的影響等不可避免的缺點，已經(jīng)無法為變電站的安全經(jīng)濟運行提供可靠的保證，難于適應現(xiàn)代化電網(wǎng)的控制要求。因此隨著變電站自動化技術的發(fā)展，網(wǎng)絡化通信技術和現(xiàn)代電子技術的進步，具有開放、分層分布式的結構，能夠無縫接入不同廠家的保護、測控裝置和其他站用智能設各，方便得監(jiān)視和控制變電站內各種設備運行狀況的變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用，已經(jīng)成為各地區(qū)變電站發(fā)展的一種潮流和趨勢。因此，結合我公司電力運行的實際情況和特征，經(jīng)過認真對比和反復論證，最終選用了由深圳南瑞公司生產的ISA 一300 +型綜合自動化系統(tǒng)。

二、ISA 一300 +型變電站綜合自動化系統(tǒng)簡介

ISA 一300 +型變電站綜合自動化系統(tǒng)按結構層次可劃分為站控層和間隔層兩部分。站控層中的設備集中設置，由若干具有特定功能的服務器、工作站或操作員站、遠動工作站組成。該層完成對整個綜自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示和監(jiān)視功能，并在滿足權限和邏輯時，對相應設備進行控制。為運行人員提供各種控制管理功能，提供多種外部系統(tǒng)的接入接口。是系統(tǒng)的監(jiān)視控制中心、集成中心和運動聯(lián)結中心。網(wǎng)絡由網(wǎng)線、以太網(wǎng)交換機、協(xié)議轉換器、網(wǎng)關或網(wǎng)橋路由器等設備組成。軟件系統(tǒng)包括監(jiān)控系統(tǒng)軟件、操作工作站軟件、維護工程師站軟件、繼電工程師站軟件、五防工作站軟件、遠動工作站軟件等模塊組成。間隔層主要由各種保護裝置、測控裝置和保護測控一體化裝置組成。間隔層裝置適用各種電壓等級，封閉、加強型的單元機箱在惡劣條件下可以長期可靠運行。采用16 位高精度AD 采樣，運算與邏輯功能強大。友好的界面菜單，信息記錄直觀詳細。單元化設計、模塊化結構，可擴充性強。間隔層裝置可以組屏安裝，也可就地安裝。間隔層采用CAN 現(xiàn)場總線、RS 一485 總線或工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)。軟件包括保護單元軟件、測控單元軟件和各種安全自動裝置軟件等。ISA 一300 十后臺監(jiān)控系統(tǒng)由一系列模塊組成，分別為數(shù)據(jù)庫配置軟件、圖形組態(tài)軟件、通訊機組態(tài)軟件、HMI 人機界面、SCADA 服務器以及報表軟件。實現(xiàn)了變電所所有信息的最終處理、顯示和監(jiān)測以及對運行歷史信息的檢索查詢。

三、變電站改造后介紹

根據(jù)公司電網(wǎng)的實際情況，我公司將站控層和間隔層設備統(tǒng)一安裝布置在主控室內。站控層設備的功能模塊集成到互為熱備用的兩臺計算機上運行，配網(wǎng)絡打印機。通信機ISA 一301C 也設計為雙機熱備用并兼做遠動工作站連接調度，安裝于公用屏上。間隔層設備66 套組屏14 面。分別為2 面110kV 變壓器保護屏；1 面11OkV 進線保護測控及備自投屏；1 面6kV 線路保護測控屏；1 面6kV 聯(lián)絡線路保護測控屏；1 面同期屏；l 面離心壓縮線保護測控屏；5 面6kV 車間變壓器及母線保護測控屏；1 面公用屏；1 面電壓并列屏。其中，GPS 對時裝置安裝于公用屏。電度表屏4 面，配置智能數(shù)字電度表39 只。

同時為了提高整個變電站的自動化程度對直流系統(tǒng)也進行了改造。根據(jù)現(xiàn)場設備及蓄電池損壞情況，提出蓄電池組全充雙電壓輸出、雙充電機雙母線切換方案，使合閘電源電壓在230V～260V間，控制電壓在210V～230V間。經(jīng)以上蓄電池組全充雙電壓輸出改造后，蓄電池組放電容量充足，池電壓均衡，運行電壓平穩(wěn)。使在蓄電池組在電池數(shù)量減少情況下，仍能夠可靠運行，滿足直流系統(tǒng)的供電要求。同時為了提高直流系統(tǒng)的可靠性，充分發(fā)揮充電機的作用，將兩臺充電機的輸出端，經(jīng)雙刀雙擲刀閘分別與兩段直流合閘HM母線、控制KM母線聯(lián)接、切換并可以單獨供電。電壓調節(jié)采用艾默生HD22010-3型電壓自動調節(jié)裝置，使控制電壓保持在220V，母線電壓保持在243V。建立了與站控層兩臺計算機的通訊。

目前，該套綜自裝置已在我公司運行4年，工作狀況良好。通過顯示器運行人員可以對電氣設備的運行參數(shù)和狀態(tài)進行監(jiān)視，并自動記錄設備的狀態(tài)變化。事故狀態(tài)下，該系統(tǒng)能夠通過報警裝置及時告警，記錄保護裝置動作行為，為日后事故原因分析提供依據(jù)。通過系統(tǒng)內建立的數(shù)據(jù)庫，可以方便快捷的查詢、修改電氣設備的參數(shù)、歷史資料數(shù)據(jù)等。操作人員可以通過該系統(tǒng)對電氣設備進行操作、控制、調取并修改保護定值。對電壓、電流、頻率等量進行統(tǒng)計分析。打印各種生產報表、運行日志。不僅大大減少了運行人員的工作量，使設備維護、試驗更加方便、快捷，而且由于該系統(tǒng)的高度可靠性，使得電網(wǎng)的運行更加安全和經(jīng)濟。