變電站綜合自動化改造中的問題分析

王新堯（國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152000）

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變電站綜合自動化改造中的問題分析

王新堯
（國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152000）

摘要：近年來，隨著電網(wǎng)對調(diào)度自動化和生產(chǎn)管理現(xiàn)代化要求的不斷提高，系統(tǒng)中有大量常規(guī)變電站改造為綜合自動化變電站。本文將變電站綜自改造中遇到的一些問題進(jìn)行介紹和分析。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；綜合自動化；改造；變電站

1　綜自改造中的保護(hù)裝置

1.1中低壓線路保護(hù)

66kV及以下電壓等級線路保護(hù)裝置，宜采用保護(hù)、測控一體化裝置，宜將保護(hù)、測控裝置安裝在開關(guān)柜上，由通信接口與上層機通信，形成監(jiān)控保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。這樣即可簡化回路，減少電纜用量，又能降低電流互感器的負(fù)擔(dān)阻抗。由于手車開關(guān)柜內(nèi)的電流互感器伏安特性普遍較低，且變比較小，如保護(hù)裝置布置在控制室，由于電纜較長基本無法滿足最大短路電流下的10%誤差要求。

對于保護(hù)、測控一體化裝置，應(yīng)注意檢查其在遙控合閘過程中的保護(hù)工作狀態(tài)。某公司生產(chǎn)的10kV線路保護(hù)、測控一體化裝置，正常檢驗各保護(hù)段動作均正確，但在一次線路故障跳閘后試送線路時，10kV線路保護(hù)未動作，造成主變后備保護(hù)動作切除一段母線。事后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，該保護(hù)裝置在遙控合閘與故障時，電流保護(hù)Ⅰ、Ⅱ段無法動作，Ⅲ段保護(hù)延時增長，造成越級到主變后備保護(hù)動作。

1.2主變及高壓線路保護(hù)

對于主變壓器保護(hù)和220kV以上線路保護(hù)，為了保證可靠性和不使保護(hù)裝置復(fù)雜化，則不宜采用保護(hù)、測控一體化單元裝置。為方便檢驗調(diào)試和減少屏后端子排數(shù)量，保護(hù)和測控裝置應(yīng)分別獨立組屏。

對于66kV線路保護(hù)，同樣不宜采用保護(hù)、測控一體化單元裝置。但當(dāng)屏上裝置數(shù)量較少時，可以將保護(hù)和測控單元組在同一面屏上。

由于保護(hù)和控制電源已分開，線路保護(hù)裝置應(yīng)接入本單元操作箱的合后接點（KKJ）并在控制字中使之有效，以防單獨拉開控制電源后重合閘充電，造成非預(yù)期的合閘。如操作箱不具備合后接點，或保護(hù)裝置無法接入合后接點，則必須在任一路控制電源消失時閉鎖重合閘。

2　保護(hù)與綜自系統(tǒng)的通信

變電站中現(xiàn)有微機保護(hù)裝置由于投運年代不同且生產(chǎn)廠家繁多、接口類型繁雜，通訊規(guī)約各不相同，與新增綜自系統(tǒng)的通信往往不順暢，由規(guī)約轉(zhuǎn)換引起的工作量很大。應(yīng)在施工前詳細(xì)了解綜自系統(tǒng)與現(xiàn)有各類保護(hù)裝置是否做過連接，存在什么問題，必要時要求綜自廠家會同保護(hù)廠家提前解決，以免影響工程進(jìn)度。

另外保護(hù)裝置的信號接點應(yīng)全部接入綜自的硬接點遙信狀態(tài)量采集，以保證在意外情況下保護(hù)報文無法上傳時，仍能得到必要的保護(hù)動作信息。

綜自監(jiān)控系統(tǒng)修改保護(hù)定值的功能應(yīng)全部屏蔽，以防非授權(quán)人員隨意修改保護(hù)定值，造成事故。但對于部分需要經(jīng)常改變保護(hù)投退狀態(tài)的66kV以下配網(wǎng)變電站，為使現(xiàn)場運行方便，各保護(hù)段及重合閘的軟壓板，可開放遠(yuǎn)方投退功能。軟、硬壓板的投退應(yīng)在監(jiān)控系統(tǒng)中留有歷史記錄。

3　GPS對時的方式

統(tǒng)一時鐘是保證電力系統(tǒng)安全運行，提高運行水平的一個重

要措施。隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高，電力系統(tǒng)對以GPS時間基準(zhǔn)統(tǒng)一全站乃至全系統(tǒng)裝置時鐘有了明確的要求。有了統(tǒng)一時鐘，即可實現(xiàn)全系統(tǒng)在同一時間基準(zhǔn)下的運行監(jiān)控和事故后的故障分析，也可以通過各開關(guān)動作的先后順序來分析事故的原因及發(fā)展過程。

目前GPS校時一般有三種方式：脈沖同步校時方式、串行口校時方式和B碼校時方式。上述幾種校時方式中，脈沖同步校時方式對分鐘或秒鐘的校時精度可達(dá)毫秒級，但無法對年、月、日、時、分等日期、時間數(shù)值進(jìn)行校正。串行口校時方式可以對年、月、日、時、分等日期、時間數(shù)值進(jìn)行校正，但時間精度僅能達(dá)秒級。

4　綜合自動化變電站的五防系統(tǒng)

新建或改造的綜合自動化變電站均配有微機五防系統(tǒng)，實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)對站內(nèi)設(shè)備操作時的防誤操作功能。但部分保護(hù)屏和測控屏上的控制開關(guān)卻未經(jīng)五防閉鎖，直接對斷路器跳、合閘回路進(jìn)行操作，存在防誤漏洞。因此，在變電站綜自改造中應(yīng)注意將被操作對象的所有控制指令都置于五防閉鎖之中，保護(hù)屏和測控屏上的控制開關(guān)正電源回路中要串入電氣編碼鎖。

5　相關(guān)設(shè)備的改造

5.1變電站的電壓回路

對站內(nèi)電壓回路進(jìn)行改進(jìn)，建議取消屏頂電壓小母線，在控制室增設(shè)電壓轉(zhuǎn)接柜，各電壓等級的母線電壓互感器二次電壓由不小于16mm2的電纜（可用4根4 mm2電纜芯并聯(lián)）接入電壓轉(zhuǎn)接柜，再由4 mm2電纜輻射狀接入各保護(hù)和測控屏。這樣做的好處是減少了電壓回路的中間過渡壓接點，有利于減小回路壓降，同時當(dāng)一個支路有故障或有工作時，也便于與運行系統(tǒng)的隔離。當(dāng)屏內(nèi)端子排位置足夠時，也可以將PT并列裝置布置在本屏內(nèi)。建議今后新建變電站也按這種方式設(shè)計。

5.2后臺監(jiān)控機的不間斷電源

后臺監(jiān)控機一般使用的是站用變交流電源，為保證供電可靠性，應(yīng)配置UPS不間斷電源系統(tǒng)。過去綜自站配的UPS電源多為帶有蓄電池的不間斷電源，其逆變供電時間有限。且蓄電池維護(hù)工作量大，易失效，需定期更換。新建或改造的變電站，應(yīng)注意選用以站內(nèi)220V直流系統(tǒng)為電源的UPS不間斷電源系統(tǒng)，能夠節(jié)省投資，減少維護(hù)工作量。一般66KV站配3KVA容量，220KV站配5KVA容量的UPS電源，打印機、顯示器等一般用電負(fù)荷不應(yīng)接入UPS電源供電。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸志剛，220kV變電站綜合自動化改造研究，機電信息，2013

[2] 張蕾，變電站綜合自動化改造方案探究，電力安全技術(shù)，2013

Analysis of problems in Substation Comprehensive Automation

Wang Xinyao
（State Grid Heilongjiang Electric Power Co.， Ltd. Suihua power supply company， 152000）

Abstract：In recent years，with the continuous improvement of the power grid dispatching automation and production management modernization，the system has a large number of conventional substation for integrated automation substation.In this paper，some problems encountered in the transformation of substation automation are introduced and analyzed.

Keywords：relay protection;comprehensive automation;transformation; substation