變電站隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)

張文彬 陳向旗 張永

摘要：隨著調(diào)控一體化運(yùn)行模式的發(fā)展，供電單位開始研究變電站的順序控制，以實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)和地刀的遠(yuǎn)程控制。現(xiàn)有的控制方式只能實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制，隔離開關(guān)由于需要人員向電動(dòng)機(jī)供電和現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)隔離開關(guān)的狀態(tài)，不能完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。其中，對(duì)于隔離開關(guān)的電動(dòng)機(jī)電源的遙控，提出了采用遙控繼電器的方案，即遙控繼電器與電動(dòng)機(jī)供電回路相連，用遙控繼電器控制電動(dòng)機(jī)供電回路的通斷。為了在電路中增加遙控繼電器，需要改變?cè)械碾妱?dòng)機(jī)供電回路;要實(shí)現(xiàn)遙控，電動(dòng)機(jī)供電回路中的空氣開關(guān)必須保持在閉合狀態(tài)。一旦空氣開關(guān)因故跳閘，遙控繼電器將無(wú)法控制供電回路，造成遙控設(shè)備故障;同時(shí)，電動(dòng)機(jī)供電回路的開、關(guān)必須保持在閉合狀態(tài)下正常工作，線路無(wú)可見(jiàn)斷點(diǎn)，不符合變電站現(xiàn)行操作規(guī)程，影響操作人員判斷。

關(guān)鍵詞：變電站;隔離開關(guān);電機(jī)電源;遠(yuǎn)程控制;設(shè)計(jì)

導(dǎo)言：在雙母線接線的變電站中，線路檢修時(shí)，相應(yīng)的間隔斷路器和相應(yīng)的線路需要退出運(yùn)行，大大減少了設(shè)置出線隔離開關(guān)隔離電源的必要性。同時(shí)，由于隔離開關(guān)故障率高，GIS故障率低，出口側(cè)隔離開關(guān)的值很低。同時(shí)，取消隔離開關(guān)還可以減少開關(guān)柜內(nèi)元件的數(shù)量，進(jìn)一步提高整體可靠性。結(jié)合外部環(huán)境和條件，在滿足設(shè)備運(yùn)行維護(hù)要求的基礎(chǔ)上，合理取消220kV、110kV出線側(cè)隔離開關(guān)，既能滿足運(yùn)維段的要求，又能降低隔離開關(guān)的故障因素。

1概述

1.1出線隔離開關(guān)現(xiàn)狀分析

隨著高可靠性SF6斷路器和微機(jī)保護(hù)的推廣應(yīng)用，特別是設(shè)備可靠性和電網(wǎng)運(yùn)行管理水平的提高，旁路逐漸取消或退出運(yùn)行。設(shè)置旁路時(shí)，考慮到線路及間隔內(nèi)斷路器停電檢修的不同要求，在斷路器出口處設(shè)置隔離開關(guān)，以保證斷路器檢修時(shí)電源隔離;旁路取消后，現(xiàn)有的操作和設(shè)計(jì)習(xí)慣保留了出線隔離開關(guān)的設(shè)置。

根據(jù)2010年高壓開關(guān)設(shè)備缺陷和故障統(tǒng)計(jì)結(jié)果，隔離開關(guān)缺陷1618套，占41.9%，近期呈上升趨勢(shì)。取消隔離開關(guān)對(duì)可靠性和減少維護(hù)工作量有積極作用。

同時(shí)，從中國(guó)電網(wǎng)發(fā)布的設(shè)備可靠性指標(biāo)來(lái)看，各類高壓電氣設(shè)備的整體可靠性也在逐年提高。從以上數(shù)據(jù)可以看出，一般來(lái)說(shuō)，隨著線路和車站設(shè)備可靠性的逐年提高，車站設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間與線路的匹配度越來(lái)越高，也就是說(shuō)，如果線路和車站間隔同步維護(hù)，同步可以實(shí)現(xiàn)基本實(shí)現(xiàn)。

1.2取消出線隔離開關(guān)的可行性

一般來(lái)說(shuō)，線路的檢修時(shí)間不太長(zhǎng)，檢修時(shí)間受線路鹽霧的影響;對(duì)于變電所，檢修時(shí)間受區(qū)間內(nèi)設(shè)備整體故障率的影響。在線路和變電所分別管理檢修的情況下，考慮到站內(nèi)外檢修所需時(shí)間和時(shí)機(jī)的不同，出線隔離開關(guān)的設(shè)置既是安全生產(chǎn)的需要，也是管理體制的需要。在此基礎(chǔ)上，呼叫網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理部門逐漸形成了一種習(xí)慣的模式和管理體制。

根據(jù)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀，高壓配電裝置旁路基本取消，線路檢修時(shí)需要相應(yīng)間隔斷路器退出運(yùn)行，斷路器檢修時(shí)相應(yīng)線路也需要退出運(yùn)行，為線路及相應(yīng)間隔斷路器的同步停電檢修提供了條件，大大降低了設(shè)置出線隔離開關(guān)隔離電源的必要性。

2軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1自動(dòng)化后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)

后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)作為變電站綜合自動(dòng)化的重要組成部分，在變電站運(yùn)行監(jiān)控和信息管理中起著重要作用。系統(tǒng)的主要功能有：數(shù)據(jù)采集順序、監(jiān)控順序等。SOE具有準(zhǔn)確記錄和識(shí)別變電站事件的功能，是調(diào)度人員正確處理事故、分析和判斷復(fù)雜電網(wǎng)故障的重要工具。隨著電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備的不斷完善，國(guó)企信息越來(lái)越真實(shí)可靠。

目前變電站常用的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)版本有南瑞RCS9700、南瑞科技NS2000、深圳南瑞ISA300+、南京電科nsa3000等，220千伏及以下電壓等級(jí)變電站的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)大多安裝在Windows操作系統(tǒng)上。

雖然變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)種類繁多，但數(shù)據(jù)和信息存儲(chǔ)的載體大多是第三方商用數(shù)據(jù)庫(kù)microsoftsqlserver。本文編寫了在microsoftsqlserver數(shù)據(jù)庫(kù)中提取和分析斷路器和隔離開關(guān)SOE信息的軟件，實(shí)現(xiàn)了斷路器和隔離開關(guān)動(dòng)作信息的統(tǒng)計(jì)。

2.2軟件的開發(fā)工具

VB是微軟于1990年推出的一套完整的windows系統(tǒng)軟件開發(fā)工具。它是一種可視化、面向?qū)ο蟆⑹录?qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)化高級(jí)編程語(yǔ)言和工具。它是應(yīng)用最廣泛的編程語(yǔ)言之一。VB提供了多種數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)來(lái)滿足各種信息查詢的需要，如ActiveX數(shù)據(jù)對(duì)象（ADO）、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對(duì)象（RDO）、數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象（DAO）等。

ADO是微軟開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的一種新的面向?qū)ο蠼涌凇Ｋδ軓?qiáng)大，通用性好，效率高，占用空間少。它是數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)的主流技術(shù)。本文利用VB中的ADO庫(kù)訪問(wèn)sqlserver數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3軟件的設(shè)計(jì)思路

本文軟件的總體設(shè)計(jì)思想是：利用VB從后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的microsoftsqlserver數(shù)據(jù)庫(kù)中提取斷路器和隔離開關(guān)遠(yuǎn)程信號(hào)位移的SOE信息，實(shí)現(xiàn)斷路器和隔離開關(guān)動(dòng)作信息的統(tǒng)計(jì)。根據(jù)同一監(jiān)控系統(tǒng)的不同版本和同一監(jiān)控系統(tǒng)的不同版本，將不同廠家所需的數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)。以某110kv變電站RCS9700后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)為例，闡述了斷路器和隔離開關(guān)分合閘信息統(tǒng)計(jì)軟件的具體設(shè)計(jì)思想。

通過(guò)對(duì)RCS9700后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)中多個(gè)數(shù)據(jù)表的分析，發(fā)現(xiàn)SOE歷史信息以編碼的形式存儲(chǔ)在名為rcseventdgt的數(shù)據(jù)表中。因此，為了查詢SOE的歷史信息，需要先解析代碼。信號(hào)節(jié)點(diǎn)代碼（字段wpointno）可在信號(hào)節(jié)點(diǎn)表（rcssignpoint）中找到，對(duì)應(yīng)于信號(hào)節(jié)點(diǎn)中文名稱（即字段szpointname）。

3回路設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)原理圖

綜上考慮，本設(shè)計(jì)的原理圖如圖1所示：

3.2設(shè)計(jì)說(shuō)明

1）遙控單元由四個(gè)電氣部件、一個(gè)空氣開關(guān)、一個(gè)遙控附件和兩個(gè)空氣開關(guān)輔助觸點(diǎn)組成。部件之間有機(jī)械連接。

2）遙控附件中自持線圈的p端接交流電源，N端接地使自持線圈帶電。控制電路的公共端子（01A）從交流電源接電后連接到測(cè)控面板，并通過(guò)連接件連接到閉合觸點(diǎn)（7-26）和斷開觸點(diǎn)（7-28），經(jīng)空氣開關(guān)輔助觸點(diǎn)鎖定后，接遙控附件脈沖信號(hào)觸點(diǎn)Y2。分、合閘觸頭可遠(yuǎn)程控制附件的分、合，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源的空氣開關(guān)。

3）采用空氣開關(guān)輔助觸點(diǎn)鎖定遙控信號(hào)，可有效防止誤操作。開關(guān)分閘時(shí)，輔助觸頭11-12觸頭閉合，11-14觸頭分閘，遙控附件只接收合閘指令;開關(guān)合閘時(shí)，輔助觸頭11-12分閘，11-14觸頭閉合，遙控附件只接收分閘指令。

4）通過(guò)將空氣開關(guān)輔助觸點(diǎn)接入信號(hào)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣開關(guān)的位置監(jiān)控。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，11-14觸點(diǎn)閉合并發(fā)出閉合信號(hào);當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，輔助觸點(diǎn)斷開，閉合信號(hào)復(fù)位。

5）電路的五防閉鎖功能應(yīng)考慮遙控和就地控制兩種工作方式。對(duì)于遙控模式，需要定義閉合觸點(diǎn)（7-26）和斷開觸點(diǎn)（7-28），并在后臺(tái)操作員站設(shè)置五防閉鎖邏輯。就地控制方式應(yīng)在隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱中安裝遙控裝置，并采用機(jī)構(gòu)箱的五防密碼鎖實(shí)現(xiàn)五防閉鎖。

6）為在緊急情況下能夠就地操作，應(yīng)選用兼具遠(yuǎn)方/就地功能的遠(yuǎn)程控制附件。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，變電站中有許多隔離開關(guān)。因此，對(duì)于阿海琺隔離開關(guān)的使用，必須有效解決隔離開關(guān)存在的問(wèn)題，保證手動(dòng)操作后搖桿能及時(shí)拔出，相應(yīng)的工藝有待改進(jìn)。在變電站調(diào)試過(guò)程中，隔離開關(guān)的功能檢測(cè)是非常重要的。只有相關(guān)人員充分掌握調(diào)試方法，才能提高故障排除的效率。

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