35kV簡易變電站的無人值守自動(dòng)化改造

變電站是電力行業(yè)的重要組成，其可以為人們提供重要的電能，可以滿足人們的供電需求。35kV簡易變電站一般都建在比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，由于自然環(huán)境比較差，而且人跡罕至，所以，這些變電站中工作人員都比較少，電力系統(tǒng)采用的是自動(dòng)化運(yùn)行的模式。在對35kV簡易變電站進(jìn)行無人值守自動(dòng)化改造時(shí)，需要設(shè)置監(jiān)控設(shè)備，還要對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測，了解系統(tǒng)中各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，掌握負(fù)荷電流變化的規(guī)律，還要對電力系統(tǒng)存在的故障進(jìn)行檢測與排查，為了保證電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運(yùn)行，一定要做好系統(tǒng)優(yōu)化工作，提高35kV簡易變電站的管理水平。

一、35kV簡易變電站自動(dòng)化改造的重要意義

35kV簡易變電站一般都在比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，對電力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)行改造，有利于提高變電站的運(yùn)行效率。簡易變電站中工作人員比較少，而且專業(yè)的技術(shù)人才匱乏，在變電站出現(xiàn)故障后，無法及時(shí)的維修，在對其電力系統(tǒng)進(jìn)行改造后，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，在自動(dòng)化改造的過程中，可以保證系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，可以對系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測與控制，可以降低設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。變電站出現(xiàn)故障問題，也會(huì)影響周圍用戶的正常用電，35kV變電站采用的二次保護(hù)系統(tǒng)可靠性比較差，在自動(dòng)化改革的過程中，要提高系統(tǒng)的安全性，還要保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，這樣才能促進(jìn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。

35kV簡易變電站在運(yùn)行時(shí)有著較大的安全隱患，變電站在高壓高負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性，由于工作環(huán)境的溫度比較高，對系統(tǒng)中的開關(guān)進(jìn)行頻繁操作，會(huì)帶來較大安定隱患。在運(yùn)行的過程中，開關(guān)柜防誤性能會(huì)降低，設(shè)備出現(xiàn)故障的概率會(huì)大大增加，這會(huì)增加設(shè)備維修的費(fèi)用。在高負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，還增加設(shè)備老損的概率，設(shè)備與開關(guān)的老化現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重，變電站電力系統(tǒng)線路的絕緣性也會(huì)大大降低，在故障排除的過程中，可能需要耗費(fèi)較長的時(shí)間。由于35kV簡易變電站的保護(hù)控制系統(tǒng)不夠完善，所以，出現(xiàn)動(dòng)作誤差的概率比較高，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，會(huì)引起大面積斷電情況。

二、35kV簡易變電站的無人值守自動(dòng)化改造

1、自動(dòng)化改造的條件

簡易變電站的運(yùn)行狀態(tài)（包括必需的各種量值、潮流方向、開關(guān)電器的位置、變壓器調(diào)壓分接頭位置、補(bǔ)償電容器投切組數(shù)等）經(jīng)控制系統(tǒng)的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置RTU處理后，再經(jīng)遠(yuǎn)動(dòng)通道傳送至上一級電業(yè)主管部門的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并在監(jiān)示器CRT和系統(tǒng)模擬屏上顯示，亦可打印制表，供值班人員隨時(shí)監(jiān)視查詢。因此，自動(dòng)化控制的簡易變電站應(yīng)具有如下基本條件：

（1）電力變壓器應(yīng)裝設(shè)能自動(dòng)調(diào)整調(diào)壓分接頭的裝置;（2）各種受控電器必須裝設(shè)電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)遙控功能;（3）各種電量和非電量變送器或傳感器的測量精度和可靠性應(yīng)在允許范圍內(nèi)，防止誤差超限;（4）各種開關(guān)電器的位置信號和補(bǔ)償電容器組的投切數(shù)目等應(yīng)準(zhǔn)確采集;（5）變電所應(yīng)裝設(shè)遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置RTu，能準(zhǔn)確收發(fā)和轉(zhuǎn)換各種遠(yuǎn)動(dòng)信號;（6）在變電所與調(diào)度中心間架設(shè)具有抗干擾性能和質(zhì)量優(yōu)良的遠(yuǎn)動(dòng)通道，確保遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行;（7）上一級調(diào)度中心必須具有功能較齊全的計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和質(zhì)量優(yōu)良的遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng);

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能

（1）站控層。正常運(yùn)行功能：主要是數(shù)據(jù)采集與處理功能，運(yùn)行日志報(bào)表生成、管理功能，運(yùn)行人員操作功能，數(shù)據(jù)顯示功能，遠(yuǎn)動(dòng)通信功能等。采取管理軟件實(shí)行智能化運(yùn)行管理，全面監(jiān)視、操作簡單。

保護(hù)功能：電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)能有選擇地迅速跳開斷路器，并能把斷路器動(dòng)作情況及動(dòng)作信號、故障信息、故障數(shù)據(jù)儲(chǔ)存下來，以備分析。

自診斷和自恢復(fù)功能：系統(tǒng)本身有對其軟硬件的自診斷功能，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可診斷到板級故障，發(fā)現(xiàn)局部故障時(shí)，能自恢復(fù)或切除，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）間隔層。各測控單元檢查運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)向站控層報(bào)警顯示，提醒運(yùn)行檢修，以免發(fā)生重大事故。

（3）設(shè)備層。為現(xiàn)場信息電氣量，顯示電氣和動(dòng)態(tài)參數(shù)。監(jiān)控內(nèi)容有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙視等。

三、工程應(yīng)用

1、一次系統(tǒng)

（1）35k選用電動(dòng)操作的高壓負(fù)荷隔離開關(guān)或電動(dòng)彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的斷路器，配置遠(yuǎn)方端口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制操作功能，以滿足遙信、遙控的要求。

（2）610kV開關(guān)選用電動(dòng)彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的柱上式斷路器;加裝重合控制器構(gòu)成重合器（智能化開關(guān)），形成保護(hù)、控制、測量操作為一體的自動(dòng)化功能設(shè)備。

（3）在35kV及6或10kV設(shè)置電量傳感器CT/PT，實(shí)現(xiàn)電量的采集。

（4）站用變。在35kV側(cè)采用特殊的35kV電壓互感器，增加220V回路作為變電站的開關(guān)控制及自動(dòng)化工作電源。

2、二次系統(tǒng)

（l）站控層設(shè)備由通信前置機(jī)、1一2臺(tái)監(jiān)控機(jī)組成，位于上一級變電站，并可將信息上傳電力調(diào)度或由電力調(diào)度控制。

（2）間隔層設(shè)備。是集微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、遙控、遙調(diào)、遙信、通信轉(zhuǎn)發(fā)等功能為一體的測控單元。對斷路器、負(fù)荷開關(guān)、變壓器進(jìn)行狀態(tài)在線監(jiān)控，對負(fù)荷電流、電壓進(jìn)行在線監(jiān)視。

（3）繼電保護(hù)。35kV側(cè)主變采用微機(jī)模塊保護(hù)（過流、速斷、瓦斯、溫度），6kV側(cè)采用微機(jī)模塊保護(hù)（過流、速斷、重合閘）。

（4）通訊通道。通訊系統(tǒng)是保證層與層之間信息傳遞的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化控制的橋梁。在具體工程中主要采用以下幾種通信方式：

①無線擴(kuò)頻通信。該系統(tǒng)具有抗干擾性強(qiáng)、隱蔽性好、可實(shí)現(xiàn)碼分多址、發(fā)射功率小等優(yōu)點(diǎn)，采用一點(diǎn)多址的擴(kuò)頻技術(shù)可實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制中心對多個(gè)變電站的控制。

②電力線載波。電力線載波信道是利用架空電力線路的相導(dǎo)線來作為信號傳輸媒介，不需要單獨(dú)架設(shè)和維護(hù)線路，線路機(jī)械機(jī)構(gòu)牢固，運(yùn)行可靠，使用方便。

③通信光纜。可靠性高，但目前一次性成本較高。

四、結(jié)語

在對35kV簡易變電站進(jìn)行自動(dòng)化改造的過程中，變電站的生產(chǎn)能力都得到了有效的提高，電力生產(chǎn)管理水平有了較為明顯的提升，在自動(dòng)化改造后，變電站的投資建設(shè)投資降低了，有效的節(jié)省了變電站建設(shè)的費(fèi)用。簡易變電站一般都設(shè)在比較偏遠(yuǎn)的地方，由于技術(shù)人員比較匱乏，所以，無法及時(shí)對系統(tǒng)存在的故障進(jìn)行檢修，在自動(dòng)化改造的過程中，要提高系統(tǒng)的可靠性，還要做好對系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)督與管理工作，實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)排查，這可以有效的提高變電站電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

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