浅析110kv变电站二次设计

【摘　要】本文重点论述了二次系统的重要性,针对目前综合自动化在变电站广泛推广的形势和现状,对变电站二次设备选型、设计等方面进行分析，仅供参考。

【关键词】110kv变电站；二次综合自动化；变电站设计；变电站二次设备选型

1.变电综合自动化系统

1.1变电综合自动化的特征

变电所综合自动化最明显的特征表现在这四个方面:(1)功能综合化。(2)结构微机化。(3)操作监视屏幕化。(4)运行管理智能化。

1.2分布式综合自动化系统

由于分布式系统具有投资少、功能强、装置维护方便、扩充灵活、可靠性高等特点,因而是当今的主流和发展方向。分布式系统的主要优点:(1)不同电气设备均单独安装对应的微机保护装置和微型RTU,其中任一装置出现故障,均不影响系统正常运行。(2)系统内装置间信息的传送均为数字信号,所以系统抗干扰能力强。(3)分布式系统为多CPU工作方式,各装置都具有一定数据处理能力,从而大大减轻了主控制机的负担。(4)系统扩充灵活、方便。(5)实时检测数据和保护信息分别存放在数据库中,调度中心直接从前置机中获取,为无人化建立了可靠的白动化监控系统。(6)系统自诊断能力强,能自动对系统内所有装置巡检,发现故障能白动检山,并加以隔离、可诊断到每块板。(7)具有事件顺序记录功能,分辨率可达lms,为事故分析提供了有效的数据。

1.3分层分布式系统结构和功能

从层次上说,一般分为变电站层和间隔层。间隔层在横向按站内一次设备(一台主变压器、一条线路等)分布式的配置,各间隔的设备相对独立,仅通过站内通信网互联,并同变电站层的设备通信。

在功能分配上,采用可以下放的尽量下放的原则。凡是可以在本间隔就地完成的功能绝不依赖通信网。这样的系统明显的优点是:可靠性提高,任一部分设备有故障时只影响局部;可扩展性和灵活性提高;站内二次接线大大简化,节省投资也简化维护。

2.变电站采用综合自动化模式

若按无人值班变电所考虑,可依照上节介绍的分层分布式微机综合自动化系统,该系统具有常规变电所所有的测控、保护功能。各自动化装置通过网络由后台机统一管理,从而组成变电所自动化监控管理系统。自动化装置相互独立,互不影响。全站自动化装置均集中组屏,布置在主控制室内。全站电度表集中组屏,也布置在主控制室。

2.1监控系统应具有功能

2.1.1数据采集与显示

采集变电站运行实时数据和设备运行状态,并通过当地或远方的显示器以数据和画面方式显示反映运行工况。工频模拟量采用交流采样,状态量采用接点方式接入系统。

2.1.2安全监控

对采集的模拟量,状态量及变化信息进行自动监控。当被测量越限、保护动作、非常状态变化、设备异常时能及时在当地或远方发出音响或注意语音报警,推出报警画面,显示异常区域。事故信息应可存储和打印记录,供事后分析故障原因用。

2.1.3事件顺序记录

发生故障时,应对异常状态变化的时间顺序自动记录、存储、远传,事件记录分辨率小于5ms。

2.1.4电能计算

可实现有功和无功电度的计算和电能量分时统计,运行参数的统计分析。

2.1.5控制操作

可实现断路器及主变负荷开关的跳、合闸的控制,并具有防误操作功能。

2.1.6与保护装置通信,交换数据

向保护装置发出对时、召唤数据命令、传送新的保护定值;保护装置向监控系统报告保护动作参数(动作时间、动作性质、动作值、动作名称等);响唤命令、回报当前保护定值;以及修改定值的返校信息等。

2.2报警处理功能

2.2.1事故报警处理

事故发生时,系统公用事故音响装置喇叭响,后台机事故音响报警音箱发出音响报警,后台机CRT画面上弹出红色报警条文,CRT画面相应开关改变颜色和闪烁,打印机打印报警信息,远动主站向调度中心发送报警信息,报警信息在后台机中形成历史数据供查询。报警信息手动确认,一旦确认后,声光停止,报警条文消失。后面发生的事故报警不能覆盖前面的事故报警信息。可随时手动试验报警装置,试验信息不予传送、记录。

2.2.2预告报警处理

在正常操作的设备变位、系统(装置)异常、断路器气压油压异常,主变温度过高,冷却器故障,轻瓦斯动作,l0kV,35kV系统接地,直流系统接地,断路器控制回路断线,模拟量越限/复限等情况下,系统公用事故音响装置警铃响,后台机事故音响报警音箱发出音响报警,其他处理同事故报警处理。

2.3保护功能

(1)主变高压侧采用负荷开关和熔断器作为保护,不另配置保护装置。低压侧配置自动化装置,实现测控、保护功能,保护配置为:过电流保护,运作于跳闸;过负荷保护,动作于信号;主变重瓦斯、轻瓦斯、压力释放、温度升高、油位高或低均动作于信号。

(2)10kV线路配置自动化装置,实现测控、保护功能,保护配置为:两段式过电流保护,三相一次重合闸,小电流接地自动选线及低频低压减载。

2.4人机交互功能

(1)通过各装置的液晶显示器和按键实现人机交互。

(2)通过变电所当地监控管理系统实现人机交互。

(3)通过远方调度主站实现人机交互。

2.5控制功能

(1)设备安装处就地人工控制。

(2)变电所当地监控管理系统的人机交互画面的按键控制。

(3)调度主站遥控。

三种控制操作相互闭锁,即同一时间只接收一种控制指令。

2.6其他功能

除能完成上述的控制、保护任务外,还具有远动功能,能按要求实现四遥功能,既遥信、遥测、遥控、遥调。

2.7直流电源系统

按规程规定,变电站应设置二组蓄电池。现阶段,应用于大中型变电站的蓄电池组包括固定型防酸隔爆式铅酸蓄电池和阀控式铅酸蓄电池。对于铅酸蓄电池,可选用的充电设备包括2种方式,即硅整流充电装置和高频开关电源。硅整流充电装置伴随固定型铅酸蓄电池广为应用,但在性能方面明显弱于高频开关电源。高频开关电源是现代科学技术发展的产物,其与传统硅整流装置比较,具有很大的优越性,如可靠性高、重量轻、体积小、维护方便、效率高、稳压精度高、输出纹波系数小等。

3.结语

综上所述：变电站综合自动化系统将二次设备经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全站的主设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护以及调度通信等综合性的自动化功能,代替常规的控制屏、中央信号系统和远动屏,用微机保护代替常规的继电保护,改变常规继电保护装置无通信功能的缺陷。因此,变电站综合自动化技术既可成为改造传统常规变电站的一个良好途径,也能为新变电站的设计创造良好的效益。