變電站綜合自動化改造及驗收方案分析

韓康

摘 要：變電站綜合自動化改造是一種趨勢，且可不斷提升變電站的綜合實力。但在這一過程中，包含了諸多值得注意的事項。因此，為了保證變電站綜合自動化改造的成效，應對其進行驗收。據此，文章結合實例，淺析變電站綜合自動化改造及驗收方案。

關鍵詞：變電站；綜合自動化改造；驗收

引言

變電站綜合自動化指的是運用通信技術、計算機技術、信號處理技術和現代電子技術來對變電站的輸配電線路和設備進行自動監測、保護、控制和調度等，這在變電站發展中具有一定的必要性，具體如下：一是負荷發展與可靠供電的需要；二是設備陳舊及其技術性能降低；三是現代電網調控的要求；四是變電站標準化管理的要求。可見，為了促進變電站的健康發展，應對其進行綜合自動化改造，但在這一改造過程中，應把好規劃關、設備選型關、施工改造關和驗收關。在本案，筆者以某110kV變電站為例，淺析其綜合自動化改造與驗收方案。

1 變電站綜合自動化改造方案

變電站綜合自動化改造的目標是將原有的RTU系統改為綜合自動化系統，以實現變電站的“四遙”功能及對無功功率和電壓進行自動控制，從而實現無人值班變電站的建設目標。某110kV變電站的運行時間已達40余年，目前主要面臨設備落后、接線混亂、銹蝕嚴重和維護困難等諸多問題，從而嚴重影響了電網運行的安全性和穩定性。針對這一案例，筆者提出如下改造方案。

1.1 一次設備改造

一次設備主要存在如下問題：設備陳舊老化及其配件不足；一些刀閘和開關等的可靠性差；10kV開關柜一直未更換及其結構無法滿足電網運行的安全要求；手動操作刀閘的工作量較大等。對此，筆者針對一次設備，提出如下改造方案。

1.1.1 110kV設備

將原來的111和114開關更換為LW36-126W型開關；更換110kV5-9、113-2和113-4刀閘，而其余維護較好的刀閘予以保留；增設112和113進線避雷器及在線監測裝置，并在111和114線路上增設避雷器在線監測裝置。

1.1.2 35kV設備

更換老舊開關；簡單維護運行良好的刀閘，大修狀況較差的刀閘及更換其輔助開關和操作機構，更換不能滿足需要的刀閘；更換誤差高的線路CT；更換避雷針和不能滿足需要的絕緣子串，并按規定測試耐張絕緣子；增設避雷器在線監測裝置。

1.1.3 10kV設備

分別更換老式開關柜、電磁式開關為小車式開關柜和彈簧儲能式真空開關，并更換消諧裝置、電壓和電流互感器等的配套；更換511-513架空線為電纜。

1.2 主要二次設備改造

二次設備主要存在如下問題：電磁式保護裝置的速動性、靈敏性和可靠性較差；繼電保護裝置落后；信號、保護等信息的采集不能滿足實際要求；測控設備落后及測量系統待完善；控制電纜與一些電源電纜存在老化現象等。對此，筆者針對主要二次設備，提出如下改造方案。

1.2.1 同步對時

對時方案是一種建立在點對點光纖基礎上的GPS秒脈沖與B碼對時，其中在變電站自動化系統中，GPS的應用尤其廣泛，即用脈沖信號和硬接線來實現對時，從而保證了對時的低成本和高精度。

1.2.2 保護與自動化配置

（1）110kV間隔配置方案：進線111-113不設保護，出線114更換CSL-161B型保護裝置為RCS-943A型保護裝置；110kV系統不增設母差保護；取消中央信號（控制）屏和110kV控制屏Ⅰ、Ⅱ等，并增設公用測控屏、對時通信屏、遠動通信屏、110kV線路測控屏和145測控與PT并列屏。

（2）主變間隔配置方案：取消#1、#2主變控制屏，并增設#1、#2主變測控屏和主變開關測控裝置。

（3）35kV間隔配置方案：取消35kV控制屏Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和低周保護屏Ⅰ、Ⅱ，并增設35kV線路測控屏和電容測控屏、測控裝置。

（4）10kV間隔配置方案：在10kV系統中，一律選用測量與保護一體裝置，并就地裝在開關柜上；線路、電容器和站用變保護分別選用RCS-9611C、RCS-9631C和RCS-9621C型保護裝置。

2 變電站綜合自動化改造的檢驗方案

為了保證變電站綜合自動化改造的成效，應按如下方面對其進行檢驗：

2.1 驗收通用部分

在驗收通用部分時，首先，調試檢查通用設備的使用情況，以保證其接線與安裝方式符合施工設計圖紙的要求；其次，檢查充氣（油）設備的運行情況、油位指示和密封效果；第三，按要求控制電氣的距離及焊接金屬構配件等，并對其進行防腐處理。

2.2 檢查電氣部分

在變電站綜合自動化改造的驗收中，應按驗收標準檢查電氣部分，使其滿足實用性與安全性的要求。在上述110kV變電站綜合自動化改造驗收中，建議對如下方面進行重點控制：一是檢查電氣設備的外觀與使用情況；二是保證改造所需的技術性材料文件齊全；三是在檢查重要電氣時，應對電氣進行一次和二次檢查，并預驗調試資料，具體可通過問詢、測量、現場抽查、實地勘察及查閱資料等來實現初步測驗，如此可實現對電氣部分進行高效驗收。

2.3 工程評估

在驗收結束后，應按要求評估工程。針對案例工程，為了提高驗收的可靠性與完整性，應通過工程評估來分析總結每一階段的驗收工作，并可及時預測改造工程可能出現的質量隱患，從而為制定施工方案提供可靠依據。

但在變電站綜合自動化改造驗收中，應注意如下事項：一是為驗收工作人員創設一個獨立的工作環境，以保證其能客觀地開展驗收工作；二是通過跟蹤調查記錄來保證驗收結果的有效性；三是控制管理，以便及時發現改造過程存在的不安全因素；四是組建驗收領導小組，并通過培訓教育來提高每一位驗收人員的安全意識和責任意識，從而保證變電站綜合自動化改造與驗收工作的順利開展。

3 結束語

綜上，通過對某110kV變電站的一次、二次設備進行維護與更新，從總體上實現了綜合自動化改造。在這一過程中，保留了可用設備及按需更換了老舊設備，從而實現了自動監測、保護、控制整個變電站的設備及信息的自動采集、上傳，并最終實現了操作監視屏幕化、機構微機化和功能綜合化的目的，這為無人值守變電站的建設提供了技術支持。針對變電站綜合自動化改造的驗收，這是保證上述改造目標得以實現的重要手段，因此應按文中所述要求，對通用部分、電氣部分進行驗收，并通過工程評估來及時排除工作中存在的不安全因素。值得注意的是，在變電站綜合自動化改造及驗收中，首先應重視對人的管理，可通過培訓教育和制度約束來規范每一位技術人員和檢驗人員的行為；其次應深入優化方案，具體應從客觀實際出發來制定改造方案，并按需保留和更換設備，以滿足質量、安全與成本控制目標。總之，對變電站進行綜合自動化改造是社會經濟發展的要求，其必然性顯而易見，理應得到重視。

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