变电站安全总结范文

时间:2023-11-02 13:51:14

变电站安全总结

变电站安全总结篇1

一、坚持“制度管人”的理念,拓展延伸规范化管理的内涵。

首先,我在200X年3月份,总结自己过去工作的经验,广泛听取职工同志们的意见,重新修改了变电站运行管理规程、制度17项。其中《现场运行规程》、《运行分析制度》、《运行操作全过程管理规定》、《岗位奖惩实施细则》、《“两措”实施计划》、等站内规程制度,走在了各兄弟站的前例。从而健全和完善好站内的一系列规章制度,使站内工作从“人管人”过渡到“制度管人”,从整体上提高员工素质。为了彻底改变传统的粗放管理模式,从根本上提高变电运行管理水平,我们坚持高起点、高标准地对生产管理进行全过程、全方位、全系统的优化,拓展延伸规范化管理的内涵,使现场作业控制体系不断完善,做到凡事有人负责,凡事有章可循,凡事有据可查,凡事有人监督的管理思想在变电运行管理工作中真正得到贯彻落实,走出了一条安全生产的规范管理之路。

我还结合本站具体实际制订了《35KV金龙山站工作管理制度》等规定,供全站职工学习和和遵照实施,同时进一步修订和完善了该站各级人员的安全责任制,明确了各级人员应担负的责任。编制了有针对性的安全责任书,并分别由站长与班长、班长与班员签订,层层抓落实,一级对一级负责,用鲜活的事例引导职工树立“违章就是事故”和“安全责任重于泰山”的理念,使职工的思想观念实现了从“要我安全”的观念改变为“我要安全”,在全站上下形成了“人人讲安全、人人懂安全、人人保安全”的良好氛围。

二、坚持“以人为本”的理念,促进变电安全运行管理工作。

2004年安全月活动的主题是“以人为本、安全第一” 我在宣传贯彻“以人为本”方面做了大量工作。贯彻人本精神,我主要从安全抓起,做好日常安全基础性管理工作,切实保障员工生命健康安全,这就是很大的功绩。举个例子,我在金龙山变电站35千伏隔离开关闭锁装置上,利用废弃的纯净水空瓶,解决了该站户外隔离开关锁具生锈打不开的难题,从设备运行的角度既维护了设备,又起到了保护运行人员误操作和习惯性违章的发生,将工作危险减小到最低程度,让每个员工都能高高兴兴上班、安安全全下班。这样的“以人为本”,朴实无华,将人本精神潜移默化在工作生活中,渗透到了职工的日常操作中,从关心人、爱护人出发,使全站员工都能感受到人的尊严和价值。

在全国第三个安全月活动期间,我为了广泛深入开展全方位、多层次的变电安全宣传教育活动,弘扬企业安全文化,大力营造变电站的安全氛围。首先在金龙山站创办了总公司第一个变电安全专栏——《安全阁》,其内容有“电力安全知识”、“技术讲解”、“规程学习”、“格言警句”、“站内安全简报”等。让每个职工上班时走到这里都会看一看、瞧一瞧,它时刻警示职工要牢固树立安全第一的思想,自觉遵守各项安全工作规程和制度规定,确保安全生产。

为了开展多种形式的安全宣传教育活动,我还特意在金龙山站为“安全月”活动书写了巨大的安全楹联。上联是“学规程守规程规程为安全指路”,下联是“讲安全保安全安全为生产护航”的安全对联。

进行了对运行人员安全规程、变电技能知识考试。按照“干什么、学什么、缺什么、补什么”的原则,突出了以下特点,转变以往的考试办法,使理论知识和实际操作技能齐步走,把岗位培训和技术比武、技能鉴定结合起来,把培训内容与安全生产实际工作有机结合起来,全面提高了生产一线变电运行人员的基本素质。

推出了“设备运行提示卡”,为该站的安全生产又平添了一道“平安锁”。在200X年6月份以来,金龙山站的一、二次设备的“老虎口”“关键点”“风险点”等部位,出现了一些制作精美、色彩醒目的小卡片,上面写着“友情提醒”“郑重告知”等内容,给该站操作设备的运行人员或“当头棒喝”,或“苦心忠告”,或“最后警醒”,让变电运行人员开始动手操作前再核对一次操作部位,再清楚一遍操作程序。这种提示卡按用途主要分为三大类;一是设备特殊部位、二是操本文来自文秘之音,海量精品免费文章请登陆 338.com查看作系统的难点、三是容易出现问题的风险点。运行人员进入这些地点,抬头的功夫就能再看一眼,误操作的几率大大降低。经过半年多的试行收到了良好的效果。

为了稳步推进企业安全文化建设。200X年我与站内职工一道向总公司内部刊物《西充电业》杂志积极撰写各类报道、行业经验等相关文章,被《西充电业》累计刊登文章7篇。同时,我还把撰写的文章向《中国电力安全管理》网和《中国电力社区》网站投稿。上述网站现已登出10余篇,它为宣传西电企业安全文化理念、变电安全管理起到了一定作用。

三、坚持“过程管理”的理念,实行运行管理标准流程化。

传统的变电运行管理往往侧重于对工作结果的管理,相对忽视了对中间环节的控制,容易或多或少地造成工作中的遗漏和脱节。为了加强过程管理,我借鉴和吸收ISO9000系列管理思想对传统的运行工作流程进行优化和再造,运用质量管理的基本方法对关键环节进行闭环控制,编制了“变电站倒闸操作流程图”、“布置安全措施流程图”、“事故处理流程图”、“交接班工作流程图”、“值班运行工作流程图”、“设备巡视检查路线图”等9种涵盖所有运行管理工作的标准化管理流程,并运用微机和网络技术对工作流程实现自动闭环管理。在实施流程化管理的过程中,利用手册化管理和表卡化管理等控制手段,实现了对工作程序全过程的简化、优化和有效控制。使变电运行管理实现了从结果管理向过程管理的跃进。

四、坚持“预防为主”的理念,抓好反事故演习。 总之,我在200X的变电安全工作中,花了一点力气、下了一点功夫,做了大量深入细致的工作,为总公司的安全管理作出了自己应有的贡献,这一点微不足道的成绩是总公司和总支各位领导关心和指导的结果,是全站党员和同志们支持和帮助的结果。在活动中,我将进一步加强理论学习,增强宗旨观念,坚定理想信念,把共产党员的先进性体现到自己平凡的岗位工作之中,把自己对党的忠诚表现在日常行为之中,全面落实总公司关于加强安全基础管理工作的主导思想,紧紧围绕安全生产为重点,不断探索安全工作的新思路和新方法,为总公司安全生产更上一层楼做出积极的贡献。我没有毫言壮语,更不可能有惊天动地的事迹,但请组织和同志们相信我一位预备党员的忠诚!

变电站安全总结篇2

[摘要] 针对成都博物馆项目的重要性和复杂程度,为确保建筑物施工期间的安全性确定项目需采取安全监测。结构安全监测分为施工阶段的结构监控和使用阶段的结构监测,现主要针对施工阶段安全监测进行阐述。

[关键词]工程;安全监测;技术手段方法;监测系统;评估;实施方案

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

1、工程概况

成都博物馆新馆建设工程建成后将成为成都市一项重要的标志性公共文化设施,成为大量珍贵文物、贵重藏品展览建筑,同时可以举办丰富多彩的文化活动,成为城市文化设施的重要组成部分。成都博物馆新馆工程结构安全等级为一级,耐久性设计为100年,抗震设防类别为重点设防类。结构选型为外钢网格——内钢框架——混凝土核心筒结构,形成组合空间结构体系。

主体结构立面设置通廊形成连体结构,地铁上方为33m、上托5层的大悬挑结构,主展厅为30m大跨度空间。成都地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.1g,设计抗震分组为第三组,设计特征周期0.45s。建筑场地类别为Ⅱ类。基本风压值0.35KN/m2,地面粗糙度B;基本雪压值0.15KN/m2,临时展厅活荷载10KN/m2,其他展厅活荷载5KN/m2,

屋面活荷载0.5KN/m2。

2 项目安全监测的意义

2.1隔震支座变形监测

本工程采用基础隔震(共361个不同规格的橡胶隔震支座),隔震支座的变形对结构的安全性存在较大影响。因此,有必要针对结构在施工过程的各个阶段对隔震支座的水平和竖向变形进行长期监测。结合现场实际情况和设计图纸要求在重要受力部位共设38个变形观测点。

2.2结构构件内力监测

结构的内力和位移是结构外部荷载作用效应的重要参数,其中内力是反映结构受力情况最直接的参数,跟踪结构在建造和使用阶段的内力变化,是了解结构形态和受力情况最直接的途径,也是判断结构效应是否符合设计计算预期值的有效方式。对结构关键部位构件的应力情况进行监测,把握结构的应力情况,可以确保结构的安全性。

2.3结构关键点位移监测

结构位移的目的是通过建立理论分析模型和测试系统,在施工过程和使用关过程中监测已完成的工程状态,收集控制参数,比较理论计算和实测结果,分析并调整施工中产生的误差,预测后续施工过程的结构形状,提出后续施工过程应采取的技术措施,调整必要的施工工艺和技术方案,使建成后结构的位置、变形处于有效的控制之中,并最大限度地符合设计的理想状态,确保结构的质量,保证安全性。

3 项目安全监测采用的技术手段和方法

3.1支座变形监测

位移计用于测量轴向变形,可成批安装从而在任何长度内测量多点的变形。主要测量元件是一个振弦式位移传感器,传感器连接滑动杆。滑动杆传递仪器两端法兰的伸缩,引起弹簧的张力、以及振弦的张力变化。张力的变化量与拉伸量成正比。根据测量的仪器读数,即可计算出位移量,如图所示:

位移计的传感器固定在一个法兰端,通过一定长度的传递杆连至另一个法兰端。传感器和传递杆外套一根给定长度(仪器长度)的塑料管(当仪器较长时须在中间增加伸缩节)来固定两个法兰端,确保连杆固定不动.当两法兰相对移动时,位移信号被传递杆传至传感器,由读数系统测得.通过选择不同的仪器长度和传感器的量测范围,可选到最佳灵敏度。对于达到分辩率最高的情况,仪器长度长、量程小的传感器最佳。而变形最大的情况,选长度相对短、量程大的传感器。可根据预计的变化量灵活选择最佳的量程和灵敏度。

3.2结构构件内力监测

应变式传感器的机电转换过程是首先采用粘贴在弹性元件上的电阻应变计的电阻效应,即如(5.1)式表示:

R=ρL/F(5.1)

式中: R——金属丝栅的电阻值(Ω);

ρ——金属丝栅的电阻率(Ω/mm2/m);

L——金属丝栅的长度(m);

F——金属丝栅的横截面面积(mm2)。

利用电阻应变计灵敏度系数 K 值,来实现非电量的相对应变量(ε)转换成

为电阻量的相对变化量之比的关系式,如(5.2)式表示:

K=(ΔR/R)/(ΔL/L)(5.2)

式中:K——电阻应变计的灵敏度系数;

ΔR/R——电阻应变计电阻与相对变化的电阻之比;

ΔL/L——被测试件受力后的相对变化量即ε。

利用电阻应变电桥的桥臂加减特性,把非电量的应变量转换为电压信号输出,其电阻应变电桥工作原理参见图 5.2 所示。应变传感器采用采用 SJ-GBY 型工具式表面应变传感器。

传感器采用高性能的弹性材料,经过专门的线切割加工,特殊的定型及热处理等工艺技术措施,设计时在弹性体中间开了一个孔,充分利用应力集中原理,提高了输出灵敏度,传感器的灵敏系数为10000με/mm,量程为10000με,零漂小于等于±3με,测量精度大于1με,使用温度范围-35~+80℃,可取代大标距应变计。敏感元件选用及粘贴防护和组桥部分,敏感元件采用低蠕变,自补偿传感器用高精度电阻应变计,经过严格的粘贴工艺和防潮密封技术措施,再组成全电桥,线性好、稳定性好。引出导线部分:选用了特制的引出连接导线,并配以连接可靠性高的航空插头,与设备快速连接,无须焊接,节省时间、提高工效。 传感器安装紧固件,采用特殊材料加工,两端底部可用 502 胶水快速固定于试件表面或用点焊方式固定在钢结构构件表面,再用螺母将应变传感器二次固定,使传感器和钢结构构件同步变形。

3.3结构关键点位移监测

1)依据规范

中华人民共和国行业标准,《建筑变形测量规程》,JGJ/T82007;

中华人民共和国国家标准,《精密工程测量规范》,GB/T,1531494;

中华人民共和国国家标准,《工程测量规范》,GB 500262007;

中华人民共和国国家标准,《国家一、二等水准测量规范》,GB1289791;

中华人民共和国行业标准,《城市测量规范》,CJJ899;

2)监测设备

SOKKIA NET05 自动化 3D 全站仪,标称精度为:角度测量 0.5″,距离测量:棱镜(AP/CP)(0.6+0.8 ppm×D)㎜,反射片(正射)(0.5+1 ppm×D)㎜;

LEICA DNA03 数字水准仪及配套的数字条形码铟钢水准尺,标称精度为每公里测往返测中误差 0.3 ㎜;配备的该两种测量设备堪称当今世界上最先进、精度最高的全站仪和水准仪,完全能够满足该工程变形监测的精度要求。

4 监测控制系统

4.1系统总体构架

本项目结构性态监测,按照监测阶段划分为工程施工阶段与运营阶段,两阶段的监测工作需要有机结合。目前仅对施工阶段进行监测,在项目上选取全部结构中若干重要位置作为监测对象,设置多个监测子站对个重要位置的测点监测数据进行采集和汇总。另外设置一个总控基站对整个监测系统进行控制和分析。

结构性态监测内容及分项如下:

·结构支座变形

·结构构件应力应变

·结构空间变形

结构施工阶段,需随工程施工进度对各层参数进行及时测量与回馈,以给施工方提供及时参数进行施工的调整与改进。施工阶段,监测总站无法及时建立。因此,施工阶段的临时监测总站设置在工地现场的监测办公室内。随各区域建设的过程依次建立各测量子站,各子站各阶段采集到的数据以无线方式发送至临时监测总站进行汇总分析。同时,项目施工过程中及时铺设各子站至监测总站的线路并进行总站的建立,以备运营阶段监测工作的开展。进行各监测分项实时采集与汇总,并对结构性态作出评估。

4.2硬件设置

1)每监测位置:传感器;数据线;数据线汇集电箱。

2)每子站:各分项的采集仪。包括静态采集仪,通道数按照该子站构件应变、温度、变形等的传感器数量而定,进行构件应变、温度以及支座变形等数据的采集。采集频率 35 天/次。

3)监测总站:监测控制系统。包括:PC 机;电控箱;网络适配系统等。

4.3 数据采集方式

为保障全周期内监测数据的可靠性,决定各分项监测传感器与对应子站采集设备之间均采用有线传输的方式。子站至总站之间数据的传输分阶段进行区别,施工阶段采用无线传输的方式将数据传输至临时总站,运营阶段采用有线(宽带,专用接口和通道等方式)形式进行数据传输至永久监测总站。详述如下:

1)施工阶段,对于结构构件应力应变;结构温度等采用静态测量的方式进行数据采集,

即随结构施工将各测点位置处各分项传感器同时安装,数据线亦同时铺设。数据线汇总至数

据线汇集点,然后铺设至对应测量子站,测量子站设置各分项的数据采集仪以及数据无线发

射装置,可将数据发送至工地现场结构性态监测办公室进行存储、分析。同时预留该子站至

测量总站的管线通道以备后期使用。

2)工程竣工投入使用之前,预先将各子站与总站之间的数据连接系统建立完成。将工地现场的临时监测总站移入建筑物内的永久监测总站。工程投入运营后,所有的监测采集与控制工作均在总站进行。

4.4监测控制系统开发

1)基本流程

本工程按照现场监测数据采集—数据远程传输—数据管理—健康预警的基本流程进行操

作,基本流程如图 4.1 所示。

图4.1基本流程图

2)系统组成

由数据采集子站、数据采集中心组成。数据采集中心由中心路由器、数据服务器和WEB服务器构成。

4)系统界面

已经具备的监测控制系统软件具有强大的功能和灵活的可视化图形界面,已经成功地应

用到多个大型结构健康监测项目中。

5 结构安全评估系统

结构健康评估系统包括基于应力应变、变形、温度和位移监测数据的直接安全评定,以及基于模型修正有限元模型的安全评定、结构损伤识别等,主要内容有:

5.1基于监测数据的直接安全评定

如监测的温度达到设计温度,则进行应力应变检查预警;若应变达到设计应变的 80%,或者在荷载没有显著增加的时候,应变有明显增加的趋势,则进行预警。

5.2结构安全评定

在修正有限元模型和结构荷载模型的基础上,结合最不利荷载工况,计算结构的极限状态,给出不利构件的信息、失效模式、荷载模式和荷载水平,并与监测和计算结果比较,进行安全评估。

6监测实施方案

6.1数据采集子站和总站布置方案

设置分为两种类型的数据采集子站:支座监测采集子站以及钢结构监测采集子站,另外设置一个监测总站,对所有采集子站的数据进行汇总和分析,分述如下:

1) 支座监测采集子站

依据隔震支座的平面布置,全平面划分6个区域,设置6个采集子站对相应区域内的支隔震支座的水平和竖向位移进行测量和采集。另外设置一个采集总站负责各采集子站各阶段数据的汇总分析。采集总站如前所述,施工阶段设置在施工现场的办公室内,施工阶段子站至总站的数据传输采用无线方式。

2)钢结构监测采集子站

依据钢结构立面布置,不同立面分别设置采集子站,对钢构件的内力,结构表面温度以及结构空间点位移进行测量和采集。子站设置位置数量以及对应区域见表8.1所示。另外设置一个采集总站负责各采集子站各阶段数据的汇总分析。采集总站如前所述,施工阶段设置在施工现场的办公室内,施工阶段子站至总站的数据传输采用无线方式。

钢结构监测子站设置表

6.2结构竖向、水平环境监测

依据支座平面布置,选择 50 处支座作为测量测点,其中每处测点选择一个支座进行监测,共计支座测点 50 点,每点设置一个竖向位移计,两个水平方向位移计,共计位移计数量 150台。

6.3结构构件内力监测

钢结构均匀选择约 80 个节点,每个节点选择两根构件,每根构件沿构件截面布置 4 个应变计,应变及数量 640 台。测点布置如图 8.4 所示

6.4结构位移和变形监测

1)测点布置

沿屋面结构均匀选择约 100 个点位作为全站仪定为观测的关键点。

2)测量方法

控制网基准点按照规范要求布设 3 个,精密导线控制点应布设约 10 个点,楼顶控制点 2个。平面控制按照一级导线的观测精度进行;平面控制按照二等精密水准测量的观测要求进行。一级导线测量技术要求如表所示。

水准测量闭合差限差按照4 L计算,L 为闭合路线或附合路线长度。每个变形监测点贴

一个专门的具有优良反射效果的反射片,仪器架设在该边/中柱最近的导线点上采用极坐标的方式测量该点的三维坐标。为提高平面坐标观测精度,消除一些仪器本身的误差以及观测误差,采用正倒镜观测取平均的方式。为提高监测点的高程测量精度,采用不量仪器高法测量监测点的高程。按照二级建筑变形测量的精度指标要求,位移观测观测点坐标中误差≤3.0 ㎜。

7结论

(1)通过对隔震支座的变形安全监测,可以随时掌握在外力及施工荷载随施工进度增加时和钢结构支撑胎架整体卸载时对支座变形影响是否在设计及施工规范允许范围,如若在监测时发现有异常情况能提出积极有效的控制措施和建议,确保隔震支座变形在设计和规范要求的受控状态下;保证隔震支座均匀受力。

(2)通过对钢结构构件内力的监测可知,在各部位钢结构构件安装施工与支撑胎架整体卸载过程中,结构变形值与模拟仿真分析计算理论值相对比,各个监测点每一级变形偏差均控制在误差允许范围内,且通过卸载分析实际值均小于理论计算值,满足施工规范及设计要求。

变电站安全总结篇3

[关键词] 220kV、变电站、二次电气系统

中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0263-01

一、前言

变电站中二次电气系统的设计方案直接影响到整个220kV变电站能否安全稳定的运行,过去,由于二次电气系统设计的不完善、不精确且设施设备在安装调试阶段一些潜在的安全隐患没有被及时的发现,因此造成了许多的事故。现在,变电站作为电网运行的重要环节和主要监控点,起到联系整个系统的重要作用。变电站的电气二次系统的合理性与可靠性与变电站安全稳定运行有着密切关系,可以视为变电站的神经系统。因此,有必要对变电站二次系统展开研究,以推动整个变电站乃至电网的安全稳定。

二、变电站电气二次系统概述

变电站电气二次系统是一个复杂的系统网络,主要包括变电站内的各类电气设备及其相应的控制、调节、信号、测量回路,以及电气二次系统的继电保护装置、安全自动装置、准同期装置、直流操作电源等。总体来分析,可以将变电站电气二次系统分为以下几个部分:

1、继电保护和安全自动装置

继电保护和安全自动装置是电气二次系统的重要组成,主要用来保护变电站的安全稳定运行,一旦出现系统故障,立即动作于告警或跳闸。

2、控制回路

变电站二次控制回路主要用来对变电站内各类设备进行控制,主要是各类开关设备的跳合闸操作,继电保护发出跳闸信号后,通过控制回路来执行跳合闸。

3、信号回路

变电站电气二次设备的运行,均依赖于信号回路的运行,通过变电站二次信号回路,准确采集一次设备的工作状态,包括信号的发送、接收和传递网络,来为运行人员进行运行和维护提供依据。

4、调节回路

除了通过控制回路来控制开关的跳合闸以外,有一些变压器主设备还需要通过调节回路来调整期工作参数。

5、其他回路

除了上述回路以外,变电站二次系统还包括绝缘检测回路、系统同期回路、操作电源回路等,是变电站功能实现的辅助回路,随着电网技术的发展,变电站建设水平不断提高,电气二次回路技术水平的高低目前已经成为衡量变电站自动化程度的重要方式。

三、220kV变电站电气二次系统的设计

1、220kV变电站主结线电气计算设计

该设计阶段主要是用来分析电气主结线的可靠性数据指标,以期初步对电气结线完成其选型,进而能够在变电站电气系统的二次设计中提供更加基础的、具体的、切实可行的设计方案。

2、智能二次设备的选择

与数字化变电站设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化等特征相适应,变电站二次设备必须选择相应的数字化保护。该220kV数字化变电站的所有模拟量交流采样全部采用光纤点对点,而设备跳合闸采用GOOSE网络方式来传送开关量。 GOOSE服务是数字化变电站实现的一种重要手段,也是数字化变电站进一步发展的方向,通过SV和GOOSE组网,实现了开关二次设备的智能化。

3、通信规约的选择

根据数字化变电站的架构,其通信网络主要包括站控层网络和过程层网络两个部分,各个不同的通信网络可以使用不同的通信规约。其中,站控层网络规约包括IEC61850和网络103规约,过程层网络规约包括IEC61850和IEC60044-8规约。经过对比和分析,站控层网络中,网络103规约的互操作性较差,同时实时性要求不高,虽然费用较低,但难以为数字化变电站的通信提供充分的保障。而IEC61850规约是目前国标统一的面向数字化变电站的理想通信平台,虽然费用相比网络103较高,但互操作性强,而且实时性好。

基于此,该220kV数字化变电站采用IEC61850规范,构建统一的基于IEC61850规范的快速通信方式,在交流量传输中,采用了国际标准规定的IEC61850-9-1点对点方式,且不接入过程层的总线网络。在开关量传输中,借助GOOSE服务的以太网,来实现开关量信息的快速传递。此外,该变电站取消了间隔层智能终端,借助交换机实现整个过程层设备之间的信息交互和共享,各个智能终端、保护和测控装置之间实时交互,开关量与跳合闸之间全数字化。

3、系统通信网络的设计

(1)间隔层和站控层通信的设计

系统的网络架构采取了星型以太网络,在间隔层与站控层的通讯以及站控层内部的通讯共用同一个通信网络。考虑到该220kV变电站巨大的信息量,为了提升实时通讯的稳定性,该变电站选择了1000/100M自适应的交换以太网。同时,220kV数字化变电站内的站控层设备相对较多,因此专门设计了独立的站控层网络,来为各个站控层设备之间提供信息的交换和传递通道。

(2)过程层通信的设计。在过程层的通信总线设计方面,通过过程层总线技术实现了过程层设备之间的信息交互,而未采用传统的控制电缆。此外,基于继电保护装置对实时性的要求,过程层通信需要借助至少100M的以太网通信,并需要支持报文优先级和组播功能。

(3)间隔层通信的设计。间隔层的通信采用了间隔交换机,以更好的提高数字化变电站内各间隔的可靠性和实时性,间隔层的每个间隔都设立一个间隔交换机,该间隔内的所有设备均接入到该间隔的间隔交换机,并仅能通过间隔交换机来进行间隔内的信息交互。各个间隔交换机之间又能够通过级联汇总到总交换机,包括母线差动保护、变压器保护、线路保护等在内的需要接入多个间隔信息的保护设备,则统一直接接入中的交换机。

四、与一次设备的连接问题

电气二次系统的设施设备和一次设备之间的连接问题,也是需要电气技术工作人员高度重视的,因为经常会发生由于设备连接不正确而接连导致的一些重大事故的发生。一般情况下,在一些高压断路器内是带有电气防跳回路的,不过这个并联防跳回路和计算机保护回路之间却会发生冲突。接上回路之后就会出现计算机保护跳位、监视灯同时发亮,因此,必须将防跳回路断开,然后将防跳功能由计算机保护装置来实现。

五、结束语

综上所述,电力事关国计民生,地位十分重要,运行也非常复杂,因此对于二次电气的设计要综合考虑许多细节,诸如电缆的走向、继电器的设置以及安装测量仪表等。与此同时,作为相应的设计人员,需要不断的进行学习和总结,并不断提高自己的设计能力和创新意识,从而确保将220kV变电站二次电气系统的设计工作做得更好。

参考文献:

[1]郭雨,刘焱雄,吴永亭.吐哈油田开关站优化设计方案[J].现代电子技术,2013(22).

[2]褚宏宪,史慧杰.变电站电气二次系统的设计分析[J].物流工程与管理,2013(12).

变电站安全总结篇4

各位领导、党员同志们: 大家好! 我叫×××,中国共产党预备党员,变电运行战线上的一名老兵。今天,很荣幸我能有这样的机会,以一名生产管理支部普通党员的身份,参加水利系统共产党员“先教”活动经验交流。我发言的题目是“发挥党员模范作用,争做变电安全排头兵”。我认为,党员的先进性最基本的要求就是,每位党员要尽职尽责做好自己的岗位工作。2004年2月底,本人受新一届领导班子的重托,竞聘为金龙山变电站站长。金龙山站是电业总公司所辖35kV枢纽变电站,担负着县城的工业生产、城镇居民生活用电。我深感站长肩上担子的沉重,安全是做好变电站一切工作的基础。一年来,我以安全生产为重点,以制度建设为基础,以提高运行人员综合素质为前提,认真细致地抓好设备的运行维护管理工作,通过全站职工的不懈努力,从设备管理到环境治理,从各项制度的规范化、标准化、科学化到职工的工作作风和精神面貌,已经进入“安全、文明、科学、规范”的良性管理轨道。下面将我的工作从四个方面向各位领导、党员同志们汇报如下: 一、坚持“制度管人”的理念,拓展延伸规范化管理的内涵。 首先,我在2004年3月份,总结自己过去工作的经验,广泛听取职工同志们的意见,重新修改了变电站运行管理规程、制度17项。其中《现场运行规程》、《运行分析制度》、《运行操作全过程管理规定》、《岗位奖惩实施细则》、《“两措”实施计划》、等站内规程制度,走在了各兄弟站的前例。从而健全和完善好站内的一系列规章制度,使站内工作从“人管人”过渡到“制度管人”,从整体上提高员工素质。为了彻底改变传统的粗放管理模式,从根本上提高变电运行管理水平,我们坚持高起点、高标准地对生产管理进行全过程、全方位、全系统的优化,拓展延伸规范化管理的内涵,使现场作业控制体系不断完善,做到凡事有人负责,凡事有章可循,凡事有据可查,凡事有人监督的管理思想在变电运行管理工作中真正得到贯彻落实,走出了一条安全生产的规范管理之路。 我还结合本站具体实际制订了《35KV金龙山站工作管理制度》等规定,供全站职工学习和和遵照实施,同时进一步修订和完善了该站各级人员的安全责任制,明确了各级人员应担负的责任。编制了有针对性的安全责任书,并分别由站长与班长、班长与班员签订,层层抓落实,一级对一级负责,用鲜活的事例引导职工树立“违章就是事故”和“安全责任重于泰山”的理念,使职工的思想观念实现了从“要我安全”的观念改变为“我要安全”,在全站上下形成了“人人讲安全、人人懂安全、人人保安全”的良好氛围。 二、坚持“以人为本”的理念,促进变电安全运行管理工作。 2004年安全月活动的主题是“以人为本、安全第一” 我在宣传贯彻“以人为本”方面做了大量工作。贯彻人本精神,我主要从安全抓起,做好日常安全基础性管理工作,切实保障员工生命健康安全,这就是很大的功绩。举个例子,我在金龙山变电站35千伏隔离开关闭锁装置上,利用废弃的纯净水空瓶,解决了该站户外隔离开关锁具生锈打不开的难题,从设备运行的角度既维护了设备,又起到了保护运行人员误操作和习惯性违章的发生,将工作危险减小到最低程度,让每个员工都能高高兴兴上班、安安全全下班。这样的“以人为本”,朴实无华,将人本精神潜移默化在工作生活中,渗透到了职工的日常操作中,从关心人、爱护人出发,使全站员工都能感受到人的尊严和价值。 在全国第三个安全月活动期间,我为了广泛深入开展全方位、多层次的变电安全宣传教育活动,弘扬企业安全文化,大力营造变电站的安全氛围。首先在金龙山站创办了总公司第一个变电安全专栏——《安全阁》,其内容有“电力安全知识”、“技术讲解”、“规程学习”、“格言警句”、“站内安全简报”等。让每个职工上班时走到这里都会看一看、瞧一瞧,它时刻警示职工要牢固树立安全第一的思想,自觉遵守各项安全工作规程和制度规定,确保安全生产。 为了开展多种形式的安全宣传教育活动,我还特意在金龙山站为“安全月”活动书写了巨大的安全楹联。上联是“学规程守规程规程为安全指路”,下联是“讲安全保安全安全为生产护航”的安全对联。 进行了对运行人员安全规程、变电技能知识考试。按照“干什么、学什么、缺什么、补什么”的原则,突出了以下特点,转变以往的考试办法,使理论知识和实际操作技能齐步走,把岗位培训和技术比武、技能鉴定结合起来,把培训内容与安全生产实际工作有机结合起来,全面提高了生产一线变电运行人员的基本素质。 推出了“设备运行提示卡”,为该站的安全生产又平添了一道“平安锁”。在2004年6月份以来,金龙山站的一、二次设备的“老虎口”“关键点”“风险点”等部位,出现了一些制作精美、色彩醒目的小卡片,上面写着“友情提醒”“郑重告知”等内容,给该站操作设备的运行人员或“当头棒喝”,或“苦心忠告”,或“最后警醒”,让变电运行人员开始动手操作前再核对一次操作部位,再清楚一遍操作程序。这种提示卡按用途主要分为三大类;一是设备特殊部位、二是操作系统的难点、三是容易出现问题的风险点。运行人员进入这些地点,抬头的功夫就能再看一眼,误操作的几率大大降低。经过半年多的试行收到了良好的效果。 为了稳步推进企业安全文化建设。2004年我与站内职工一道向总公司内部刊物《西充电业》杂志积极撰写各类报道、行业经验等相关文章,被《西充电业》累计刊登文章7篇。同时,我还把撰写的文章向《中国电力安全管理》网和《中国电力社区》网站投稿。上述网站现已登出10余篇,它为宣传西电企业安全文化理念、变电安全管理起到了一定作用。 三、坚持“过程管理”的理念,实行运行管理标准流程化。 传统的变电运行管理往往侧重于对工作结果的管理,相对忽视了对中间环节的控制,容易或多或少地造成工作中的遗漏和脱节。为了加强过程管理,我借鉴和吸收ISO9000系列管理思想对传统的运行工作流程进行优化和再造,运用质量管理的基本方法对关键环节进行闭环控制,编制了“变电站倒闸操作流程图”、“布置安全措施流程图”、“事故处理流程图”、“交接班工作流程图”、“值班运行工作流程图”、“设备巡视检查路线图”等9种涵盖所有运行管理工作的标准化管理流程,并运用微机和网络技术对工作流程实现自动闭环管理。在实施流程化管理的过程中,利用手册化管理和表卡化管理等控制手段,实现了对工作程序全过程的简化、优化和有效控制。使变电运行管理实现了从结果管理向过程管理的跃进。 四、坚持“预防为主”的理念,抓好反事故演习。 “隐患险于明火,防范胜于救灾,责任重于泰山”这是我和同事们每天上班时守的信念。在抓安全生产中,我结合本站的运行方式编制反事故预案,使运行人员做到在故障来临的时候,能准确进行事故处理,在“安全月” 的六月份举行以本站“10kV 912#金南线”为课题的变电站设备运行反事故演习和“10kV电容器Ⅰ段起火处理”的消防反事故演习,通过对事故的预想和演练,既提高了值班运行人员的技术素质和心理素质,又使值班人员在运行管理中发生故障时,能准确、熟练地进行事故分析,增强事故处理的能力,确保安全运行。 总之,我在2004的变电安全工作中,花了一点力气、下了一点功夫,做了大量深入细致的工作,为总公司的安全管理作出了自己应有的贡献,这一点微不足道的成绩是总公司和总支各位领导关心和指导的结果,是全站党员和同志们支持和帮助的结果。在先进性教育活动中,我将进一步加强理论学习,增强宗旨观念,坚定理想信念,把共产党员的先进性体现到自己平凡的岗位工作之中,把自己对党的忠诚表现在日常行为之中,全面落实总公司关于加强安全基础管理工作的主导思想,紧紧围绕安全生产为重点,不断探索安全工作的新思路和新方法,为总公司安全生产更上一层楼做出积极的贡献。我没有毫言壮语,更不可能有惊天动地的事迹,但请组织和同志们相信我一位预备党员的忠诚! 谢谢大家!

变电站安全总结篇5

关键字: 智能变电站; IEC61850; 网络结构; 混合组网方案

中图分类号: TN911?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)06?0151?04

0 引 言

智能变电站的建设是国家推进统一、坚强智能电网的重要一环,也是坚强智能电网的重要节点,关系着整个电网的安全、可靠。当前,以太网通信网络技术在智能变电站领域中得到了广泛应用。为了确保智能变电站自动化系统安全、可靠运行,通常会采用不同的网络结构来提高其通信网络的可靠性和安全性。在前期的智能变电站试点建设中,积累了大量的科研资料和工程经验,但是由于对变电站通信系统的网络结构没有严格的、统一的规范和标准,造成在数字化系统中对于采用何种的网络结构连接智能电子设备(Intelligent Electronic Devices,IED)存在比较多的类型和不同网络结构性能好坏的争论,这也成为了IEC61850标准在实际应用过程中碰到的突要问题。因此,在智能变电站试点建设前期有必要对已经在工程应用中存在的多种通信网络结构进行简单的剖析,以便对智能变电站通信系统将来更大规模的建设中的网络结构的选取提供理论支持和技术支撑。

1 IEC61850标准与智能变电站通信网络

作为智能变电站自动化系统中枢神经系统的通信网络,其安全性、可靠性决定了智能变电站系统运行的适用性。本文着重从一下两点分析IEC61850与通信网络之间的关系:一是基于IEC61850标准的智能变电站通过哪种通信网络结构进行信息传输与共享;二是采用IEC61850标准规定的哪种协议栈机制来满足变电站内多种类型信息及时、可靠的传输。对IEC61850规约通信方式的研究在文献[1]中有比较详细的介绍:IEC61850标准借鉴了工业以太网标准通信模型定义,这在一定程度上避免了网络结构的双重规定并且保证了网络结构定义的一致性,但是给工程应用过程和解决通信冗余带来了复杂多样性。总体来说,智能变电站建设中通过引用工业以太网标准,使得IEC61850标准更好地保障了其可扩充性,以及对将来通信技术发展需求的适应性。由于国内的多种类型的数据信息对实时性和准确性的要求不同,需要采用不同的协议栈机制来满足需求,文献[2]中对此有详细的论述。IEC61850的映射机制如图1所示[3]。

2 网络通信结构分析

在IEC61850 标准中,智能变电站自动化系统从逻辑上从上而下划分为站控层、间隔层、过程层,并通过高速网络通信实现各层之间及各层内部数据传输,各层电气设备信息的共享与互动操作通过分层分布式实现[2]。结合国家电网公司颁布的关于智能变电站的技术导则规范以及前期试点工程应用实践,当下智能变电站网络通信结构主要存在以下四种方案:

(1) 采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式;

(2) 采用光纤点对点、采样值MSV网络与 GOOSE网络相结合的方式;

(3) 采用过程总线方式;

(4) 采用完全过程总线方式[4]。

其中方案(2)与方案(3)在整体运行结构上基本相似,只是方案(2)采用国际流行的B码对时,而方案(3)采用IEEE1588进行对时处理。

2.1 采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式

该网络结构与传统变电站的过程层网络结构基本是一致的,只是用IEC61850规约替换了IEC60870规约。该方案中的过程层网络采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式,即采样点与合并单元采用点对点的方式把交流采样的实时数据通过光纤介质传输到保护、测控、计量、录波等装置,而GOOSE网络则传输由智能操作箱产生的跳合闸等开关量信息,两者通过光纤统一链接,这样既能保持采样数据的独立传输又能保证GOOSE信号及时传输;另外,必须按照双网方式组建GOOSE网来保证信息传输的冗余,且双网组建必然要采用同时工作于主机的方式来保证保护动作的可靠性。目前,100M工业以太网技术应用比较成熟,其采样数据能保证独立传输且能够保证数据响应实时性,但是仍然需要敷设大量光缆来满足点对点的传输,具体结构如图2所示。

优点:利于传统变电站升级改造,采样数据独立传输且能保证响应实时。

缺点:由于采样信息传输是点对点方式,造成工程应用中需要铺设大量光缆设备,造成人力、物力、财力的很大浪费。

2.2 采用采样值MSV网络与GOOSE网络相结合的方式

该方案与方案一相似,其中采样值到合并单元是通过光纤点对点连接,而保护、测控、电能表计量、故障录波信息是通过获取;该方案不需要配置网络交换机,同时也不用担心网络上的数据流量对于其他设备信息传输的影响;该方案的MSV采样值网络与GOOSE网络均是单独组网,没有形成共享网络,所以只要选取能满足数据传送的带宽、接收方CPU处理数据能力的光纤介质即可,具体网络结构如图3所示。

优点:组网方式简单可靠,具有开关量信息和采样信息共享能力。

缺点:在实际工程应用中光纤组网连线工作繁杂,安装方式不灵活且无法在标准范围内实现跨间隔保护和信息共享。

2.3 过程总线方式

该方案的特点在于采样值数据MSV网和开关量信号GOOSE网通过同一条过程总线组成二合一网,通过总线把采样数据和开关信息传输给保护、测控、电能表计量、故障录波等设备,有效的实现了数据信息的网络化、共享化。该方案中引用多播报文技术有虚拟局域网(VLAN)技术将变电站系统网络划分为功能子网,对每个子网配置具有信息分级服务和优先传输机制的高性能网络交换机,能有效地解决报文信息优先级及网络延时问题。其具体结构如图4所示。

优点:采用虚拟局域网技术和用交换机分级服务,解决了网络延时并提高了系统处理报文的能力;实现采样值MSV网与GOOSE网信息共享。

缺点:需要精确计算网络上的数据传输流量,并需要采用报文过滤技术抑制广播风暴,保证数据的安全、有序、高效传输。

2.4 完全过程总线方式

该方案实现了交流采样MSV网、GOOSE网和IEEE 1588对时网通过一条过程总线共同组网,其中IEEE 1588网络对时技术很好的解决了三网合一中的时间同步问题,并在理论上实现了真正意义上的的共享网络信息平台,但该方案需要配置高性能网络交换机。具体组网方案:采样值采用IEC61850?9?2协议标准组成MSV网、开关信息量按照GOOSE通信协议组成GOOSE网 、对时信息采用IEEE1588标准网,这三个网络共用一条过程总线传输数据到保护、测控、电能表计量、故障录波等设备。具体结构如图5所示。

优点:实现了三网合一即GOOSE网、MSV网、IEEE 1588标准对时网共同组网,很好地实现了站内信息共享,其通信网络结构层次清晰,链接方便,可以节省大量的光缆,便于设计、维护、施工,是未来技术发展的方向。

缺点:共网传输中的精确对时难度较大,且对网络交换机的处理能力要求太高,现阶段该款交换机国产化较低且性能不稳定,在实际应用中其可靠性受到不少质疑。

以上所述几种网络结构组网方案都是从理论的角度出发分析其不同网络结构之间的差异,但是在智能变电站自动化系统的实际应用中,根据工程可以采用灵活的组网方案把上述几种方式进行有机的统一,以形成一种新型的混合组网方案。

该方案具体组网方法:计量采样为点对点方式、继电保护与智能控制箱之间的开关量控制也是点对点方式、故障录波、测控等通过组网方式实现;由于保护装置采用点对点方式,所以要加强对保护装置可靠性、安全性的检测并选取可靠性高的保护装置,防止因系统网络信号错误造成系统保护功失效[4]。相比较前面介绍的4种方案,该方案中的智能控制箱、合并单元、母线合并单元和备自投保护设备等需要更多的光纤接口,其中智能控制箱与合并单元至少需要8个光纤接口来满足点对点直连和组网需求[5]。

该组网方案既能满足智能变电站自动化系统对信息数字化、通信协议标准化和信息传输网络化的具体要求,同时也满足了国家电网公司颁布的智能变电站相关技术标准。在实际应用中,该组网方案也更加安全、可靠、实用,必将成为智能变电站组网方式的首选。图6所示为结构示意图。

3 结 语

在智能变电站自动化系统逻辑分层中,过程层起着承上启下的作用。现在,通信网络在智能变电站自动化系统中扮演着中枢神经的角色,而过程层网络又是总站网络的基础和支撑,承担了一、二次设备继电保护信号、跳闸开关信号和全站电压电流等数据信息的采集传输工作[6],所以过程层网络性能的好坏直接决定了整站自动化系统的安全性、可靠性和稳定性。

总之,随着国家坚强智能电网的建设和智能变电站试点工作的持续展开,在实际应用中必须坚持以可靠、安全为主,经济、实用为辅的原则,以满足电力系统生产需求为出发点,根据具体情况来确定智能变电站自动化系统的网络结构。

参考文献

[1] 胡道徐,李广华.IEC61850通信冗余实施方案[J].电力系统自动化,2007,31(8):100?103.

[2] 高翔.数字化变电站应用技术[M].北京:中国电力出版社,2008.

[3] 郭秋萍.计算机网络技术[M].北京:清华大学出版社,2010.

[4] 樊陈,倪益民,窦仁辉,等.智能变电站过程层组网方案分析[J].电力系统自动化,2011,35(18):67?71.

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[8] 黄治,陈伟,王向群.IEEEl588在工业以太网交换机中的关键应用[J].现代电子技术,2012,35(23):90?93.

变电站安全总结篇6

关键词:变电站自动化 网络结构 IEC61850

中图分类号:TN934.81 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)02-0021-02

近年来,广播发射台的广播发送设备、音频调度设备、网络通讯设备、视频监控设备等都进行了更新改造,自动化功能越来越完善,安全播出的可靠性也大大提高。在广播发射台的重要能源供应部门变电站中,虽然电力设备也进行了大范围的改造,但是因为缺少统一的标准和规范,加上市场品牌、厂家众多,网络结构多样,缺乏全面的自动化系统标准,相对落后的电力设备就成了安全播出的瓶颈。因此研究设计一种适合广播发射台实际情况的变电站自动化系统网络结构对于保障安全播出工作有着十分重要的意义。

1 IEC61850标准介绍

目前国内外在变电站自动化系统的结构设计中都遵循IEC61850标准,IEC61850标准是国际电工委员会(IEC)TC57技术委员会(电力系统控制和通信委员会)制定的,该标准根据电力系统成生产过程的特点,制定了满足实时信息传输要求的服务模型。采用面向对象建模技术,面向设备建模和自我描述,以适应功能扩展,满足应用开放互操作要求,扩充数据和设备管理功能,传输采样测量值等。规范了变电站内智能电子设备之间的通信行为和相关的系统要求。

IEC61850标准把变电站自动化系统的功能在逻辑上分配为设备层、间隔层/单元层、设备层三个层次。其结构图如图1所示。

设备层是一次设备和二次设备的结合层,在过程层完成所有接口的功能,如开关量输入和输出、模拟量采样和控制命令发送等。过程层实际上是与变电站的一次设备,如断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、智能直流设备等连接的功能。

间隔层的设备主要包括各种微机保护装置、自动控制装置、测控装置等。间隔层的主要功能是汇总本间隔过程层上传的实时数据信息,对一次设备进行保护控制,检测操作的各种闭锁条件是否符合,保护方式、定值的调整,执行数据的承上启下通信传输功能。

变电站层一般被称为站控层,包括后台监控主机,通讯网络,GPS时钟等设备,实现对全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能,完成数据采集存储,对间隔层设备进行在线维护、在线组态、在线修改参数等。

此外IEC61850还对变电站自动化系统结构语言、变电站和馈线设备的基本通信结构,变电站和馈线没备的基本通信结构等进行了规定,为了保证广播发射台变电站自动化系统的规范性,便于它与台内其它自动化系统和其它台站自动化系统的对接,建立即插即用的网络环境,在对广播发射台变电站自动化系统的设计时应严格遵照IEC61850标准。

2 变电站自动化系统的结构模式

2.1 间隔层网络结构的分析比较

间隔层是变电站综合自动化的核心,在国内目前电力系统中变电站自动化系统结构主要有三种:集中式、分散式与集中组屏相结合、完全分散式。结合广播电台的实际情况,考虑供电系统出线较少、供电可靠性要求高、工作现场环境的干扰、场地空间等因素,结合综合自动化技术目前的结构组合方式进行认真、细致的对比分析。

(1)集中式结构模型。集中式结构的综合自动化系统,就是采用不同档次的计算机,扩展接口电路,集中采集变电站的各种模拟量和开关量,集中进行计算与处理,分别完成微机监控、微机保护、备自投切换等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通信等功能。这种结构模式结构紧凑、体积小、可大大减少占地面积,同时造价相对较低。但是它的最大缺点是每台微机装置的功能非常集中,如果一台计算机出故障,影响面大;集中式结构软件复杂,修改工作量大,系统调试麻烦;另外组态不灵活,需要根据现场实际进行设计制造,生产成本大不利于推广和维护。考虑到上述缺点,这种结构模式近年来在电力系统和用户中已经很少用到,新建台站也不再使用。

(2)分散式与集中组屏相结合的结构模型。随着单片机技术和通信技术的发展,特别是现场总线和局域网技术的应用,有条件解决全微机化的变电站二次系统的优化设计问题,目前常用的措施是按每个电网元件,如一条出线、一台变压器、一组电容器等为对象,集保护、测量、控制为一体,设计在同一控制屏内。而对于35kV以下配电线路,将一体化的微机测控保护装置分散安装在各个开关柜中,然后又监控主机通过光纤或通信电缆网络,对它们进行管理和交换。这就是分散式与集中组屏相结合的结构。

这种结构将35kV以下线路保护采用分散式结构,就地安装,节约控制电缆,通过现场总线与保护管理机交换信息。高电压等级线路和变压器保护采用集中组屏结构,保护屏安装在控制室中,是这些重要的保护装置处于比较好的工作环境,避免电磁干扰,对可靠性较为有利。

这种分散与集中组屏结合的结构目前在电网中高电压等级变电站中普遍使用,考率到广播发射台站变电站设备区环境的电磁干扰,部分台站的站用变在高压开关柜内安装,或者高压开关柜与配电变压器在同一配电室内,造成环境温度较高,不利于微机保护装置中电子器件的长期工作,也可以考虑将这些设备的保护测控装置集中组屏安装于较好环境中,保障系统可靠运行。

(3)完全分散式。完全分散式自动化系统结构是指以变压器、断路器、母线等一次主设备为安装单位,将微机保护装置、非电量保护装置、智能仪表灯单元就地分散安装在开关柜的二次柜门上,由通讯服务器通过现场总线与这些分散的智能单元进行通讯,控制单元通过网络与监控主机联系。

这种结构模式目前在无线局许多台站都正在使用,结合实际维护经验,这种结构模式具十分突出的优点,如显著减少了变电站主控室设备。因为二次设备与一次设备就近安装,节省了大量连接电缆。减少了现场施工和调试工程量,由于安装在开关柜的微机保护装置在开关柜出厂前已由生产厂家安装和调试好,现场需敷设的电缆数量大大减少,因此可显著缩短现场施工的工期和现场调试的时间。完全分散式结构可靠性高,组态灵活,检修方便。

完全分散式结构虽然具有许多优点,但是也要考虑环境因素的影响,尽量不要在高温和强电磁环境下采用这种结构。

2.2 广播发射台变电站自动化系统的网络设计方案

通过IEC61850标准的研究和分析,对间隔层网络结构的分析比较,结合广播电台变电站自动化系统的技术需求,对变电站自动化系统的网络结构进行设计。设计网络结构时,既要考虑所有信息传输的快速性即需简化网络,又要考虑信息传输的可靠性即需适当增加网络的冗余度。通过分析对比上述变电站自动化网络结构,经过对厂家的微机保护装置的分析和设计后,结合广播发射台实际确定出适合广播发射台变电站自动化系统的网络结构设计出一种新的网络结构模式――采用独立双网的分布式变电站自动化系统网络。

具体设计方案如图2所示,我们在站控层设计由两台操作员站(操作员1和操作员2),1台微机防误工作站,1个GPS天文时钟,1台打印机2个,2个光纤交换机(站控层光纤交换机A和站控层光纤交换机2),及数据网线构成一个双以太网络,通讯协议为TCP/IP协议。间隔层由各种微机保护测控装置,4台交换机(间隔层光纤交换机A和间隔层交换机B连接35kV室微机保护装置,间隔层光纤交换机C和间隔层交换机D连接10kV室微机保护装置),3台串口服务器(连接智能仪表及其他以RS232/485/422通讯的智能设备),由以上设备和传输介质组成双光纤以太网,通讯协议为CANBUS协议。

2.3 站控层网络结构设计思路

站控层网络采用屏蔽双绞线网络运用TCP/IP传输协议,数据传输速率9600bps,采用两台优肯UKG2402GC光纤交换机(该交换机提供8个10/100M/1000M RJ45电口和24个SFP光口)采用集连或非集连星型连接方式,直接接入双以太网。使用UKG2402GC光纤交换机的8个RJ45电口,采用TCP/IP协议将所有站控层设备连接成独立的双以太网络,使双网络形成冗余备份,加快数据传输速度和系统运行可靠性。没有选择光纤以太网的原因是,站控层设备都在一个相对集中的地方,例如控制室、值班大厅等,传输距离并不远,受到干扰的可能性不大;另外考虑到光纤以太网的投资会比较大,维护没有屏蔽双绞线方便。使用UKG2402GC光纤交换机的24个SFP光口连接间隔层光纤交换机。

2.4 间隔层网络结构设计思路

间隔层微机保护装置全部采用完全分散式安装方式,将微机保护装置就地安装在相应开关设备上。网络采用双光纤以太网络是为了提高系统的安全性和可靠性,以保证变电站的运行安全,双光纤以太网络是运用CANBUS传输协议,数据传输速率2Mbps,分配节点IP地址理论上没有限制,实际上企业变电站信息层设备、间隔层设备和控制层设备总量一般都不会超出60个节点IP地址,而控制层的工作站应用程序基本分配节点IP地址个数为225个,根据各发射台需要还可以加以扩展。间隔层的全部设备采用两台优肯UKG2402GC光纤交换机(该交换机提供8个10/100M/1000M RJ45电口和24个SFP光口)采用集连或非集连星型连接方式,直接接入双以太网。使用UKG2402GC光纤交换机的24个SFP光口,将所有间隔层的微机保护装置、串口服务器等设备连接成独立的双光纤以太网络,使双网络形成冗余备份,加快数据传输速度和系统运行可靠性。间隔层光纤网络全部选用100base-fx单模光纤,传输距离可达10-20千米,可以满足有多个配电室的且相距较远的台站,不需要在单独配置光收发器,减少设备数量,简化网络,提高运行可靠性。

2.5 其它智能设备的接入

变电站内的其他第三方设备,如数字化智能仪表、直流屏、微机五防系统、小电流接地选线装置、消谐装置、电度表等,大多都提供RS232接口或RS 485串口通讯方式,因此选择Moxa CN2600系列网络冗余型16口RS-232/422/485串口服务器将第三方设备接直接接入系统的以太网络,具体方案是将Moxa CN2600串口服务器接入优肯UKG2402GC光纤交换机的RJ45电口,对于不同厂商提供的外部相关设备来说,这种方案给予第三方设备接入系统带来很大的方便,同时第三方设备的运行情况的好坏,还不会影响到整个系统的安全稳定性。CN2600系列还支持双以太网,我们设计将Moxa CN2600串口服务器的两个独立网口分别接入以太网交换机A或B(优肯UKG2402GC光纤交换机的RJ45电口),充分利用以太网络的灵活性,提高系统运行可靠性。

3 结语

独立双网分布式变电站自动化系统网络结构的设计方案具有可靠性高、运行稳定、抗干扰能力强等特点,对于保障广播发射台的高质量电力供应,降低维护人员工作量,提供了很大帮助,对类似的同样对电源质量要求极高的无线传输台站有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]张慧刚.变电站综合自动化原理与系统[M].中国电力出版社.

[2]黄益庄.自动化系统原理与应用技术[M].中国电力出版社.

变电站安全总结篇7

关键词:兴安电网 规划 成效

中图分类号:TM715 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)07(b)-0027-03

1 兴安电网概述

兴安电网位于内蒙古自治区东部,西与蒙古国接壤,东与吉林省、黑龙江省毗邻。供电范围包括兴安盟所辖的一县(突泉)、二市(乌兰浩特、阿尔山)、三旗(科右前旗、科右中旗、扎赉特旗),供电面积5.98万km2,供电服务人口164万人,2015年全网最大负荷41.7万kW,年售电量20.7亿kW・h。兴安地区2015年GDP总量为502.3亿[1]。

1.1 电网规模

兴安电网内500 kV变电站1座,主变2台,容量1 500 MVA,线路373.5 km;220 kV变电站7座,主变10台,总容量972 MVA,220 kV送电线路1 224.6 km。资产总额60.5亿元,其中66 kV及以下配电网资产占全网资产的51%。

1.2 电量结构

兴安地区属老少边穷地区,工业不发达,从近年来地区生产总值中3次产业比例来看,第一产业占比高于全国平均水平2.8倍,第三产业占比仅为全国平均水平的0.7倍。在用电结构中,第二产业用电量占全社会用电量的一半左右。地方经济受外界因素影响较少,城乡居民和第三产业用电水平呈持续提高的态势,在2008年和2014年全国经济普遍下行的大环境下,兴安地区全社会用电量均能保持着小幅增长(见表1)。

1.3 电网运行指标

“十二五”期间,售电量年均增长率实现9.22%,电量的增速同比有所减少。售电量在全国地市供电公司中处于较低水平,与地方经济不发达有直接关系。但年均增长率高于全国4.9个百分点,表明地方经济发展具有长足发展的潜力(见表2)。

220 kV、66 kV容载比分别为2.35和3.91,超出国家电网公司规定1.8~2.1的范围,主要是因为兴安地区负荷分布不均匀,负荷密度较低所致。为了保证变电站布点及“N-1”通过率,形成容载比偏高的局面。

1.4 电源规模

2015年兴安盟境内发电装机容量195万kW。其中清洁能源发电占比实现59%,装机容量从2010年的67万kW,增长至116万kW,增长了近1.7倍。其中风电装机109万kW,占总装机容量的56%。地区风能利用小时数和光能利用小时数分别为2 392 h和2 750 h,在国内属于风能和光能富裕区。因地区煤炭资源匮乏,火电发展仅在靠近通辽的右中地区有规模发展的趋势。从电力平衡角度来看,属供大于求的局面(见表3)。

2 兴安电网“十二五”规划成效

2.1 “十二五”电网发展情况

规划原则:(1)符合国家能源战略和公司总体发展战略;(2)遵循统筹兼顾、协调发展;(3)坚持电网坚强与智能高度融合;(4)坚持技术领先;(5)坚持经济合理;(6)坚持因地制宜。

2.1.1 220 kV及以上层面电网

“十一五”末,兴安电网通过右乌线、右突线2条220 kV线路与通辽电网相连,形成了右中变至北郊变至乌兰哈达变至突泉变至右中变的220 kV环行供电网络。电网结构简单,供电水平有限,且不具备大型电源接入与外送能力[2]。

2012年8月30日,兴安盟首座500 kV兴安站投运,实现与通辽电网解列,加强和改善了兴安电网与吉林电网的电气联系。同时,兴安电网220 kV网络进行切改,形成以500 kV兴安站为核心的电网结构。220 kV和66 kV供电半径缩短至81.6 km和20.2 km。

2.1.2 66 kV及以下层面电网

“十二五”期间,66 kV层面电网主要围绕220 kV变电站展开布点,并通过新建及改造66 kV线路不断加强网架结构。实现了每个乡拥有1座66 kV变电站供电的目标。

66 kV变电站由2010年的49座,提高至2015年的86座,翻了近一番。66 kV站点的合理增加,使10 kV供电半径由59.27 km缩短至40.4 km。城镇10 kV线路绝缘化长度612 km,绝缘化率达到50.1%。10 kV电网改造面达到50.3%,智能表改造65万户,完成全盟覆盖。

2.2 “十二五”电网投资情况

规划期内,兴安电网共计投资49.4亿元。各旗县公司投资均衡,实现电网投入适度超前经济发展的规划目标(见表4)。

2.3 存在问题

2.3.1 电源发展受制约

主要有两个方面原因,一是通道不顺畅,全网仅有两回500 kV送电线路与吉林白城电网相连,吉林电网规模较小,且电源发展过剩,消纳兴安地区电源能力仅为100 MW;二是电力市场供大于求,本地负荷未形成,电能就地消纳极其有限[3]。

2.3.2 10 kV配电网改造面不足

虽然全网历经多次大规模农网改造,但受设计标准低,电网欠账较多等诸多因素影响,“十二五”末配电网改造面仅为50.3%,近年来主要致力于66 kV及以上电网布点和改造,造成10 kV配电网处于相对被动局面。

2.3.3 电网投资效益不明显

受地方经济限制,“十二五”期间对电网投资拉动经济效果虽然明显,但整体投资回报率不高,单位投资增售电量平均在0.161 kW・h/元,处于较低水平。

3 兴安电网“十三五”规划

3.1 负荷预测

电力系统负荷预测的意义如下。

(1)狭义的负荷预测(正常运行情况下的负荷)是制定发电计划的前提;

(2)广义的负荷预测(极端气象灾害影响下的负荷)是电网安全预警必不可少的环节。

负荷预测的方法有很多,并不好归纳,主要有以下几种,主要是针对狭义负荷预测的:

(1)时序法;(2)相似日法;(3)气象因素拟合法;(4)序列分析法。

按照兴安盟“十三五”经济增长预期和电力需求实际情况,利用多种预测和校核方法,预测到2020年兴安地区全社会用电量将达到51亿kW・h,是2015年的2.02倍;全社会最大负荷将达到90万kW,是2015年的2.16倍。届时将实现全社会用电量与负荷5年翻一番的规划目标。

3.2 电网项目情况

3.2.1 500 kV电网项目情况

“十三五”期间,共计实施500 kV项目5项,总投资26.47亿元。500 kV伊敏~红城~兴安、兴安~科尔沁、兴安~扎鲁特、兴安~齐南、科右中电厂接入5项工程建成后,将形成以兴安变为枢纽的500 kV网架结构,加强兴安电网与吉林、黑龙江、通辽、呼伦贝尔电网的联系,抗风险能力显著提升。

3.2.2 220 kV电网项目情况

“十三五”期间,兴安电网共实施220 kV项目15项,总投资10.7亿元。已开展前期工作8项,规划阶段7项。主要解决4个方面的供电问题[4]。

(1)满足工业园区供电的项目2项,分别为哈日努拉220 kV输变电工程、锡盟工业园区220 kV输变电工程。(2)改善网架结构的项目3项,分别为兴安变~音德尔变220 kVII回线路工程、巴达尔胡220 kV输变电工程、突泉~西哲理木220 kV输变电工程。(3)变电站扩建项目7项,分别为音德尔、突泉、乌兰北郊、德伯斯、阿尔山、科右前旗220 kV变电站和杜尔基220 kV开关站进行扩建工程。(4)电铁供电项目3项,为白阿铁路乌兰浩特牵引站、长西铁路突泉牵引站、长西铁路太本牵引站3个220 kV外部供电工程。

3.2.3 66 kV电网项目情况

“十三五”期间,66 kV电网项目共计73项,总投资10.98亿元。新建及改造变电站46座,新建及改造线路1 128.45 km。已开展前期工作15项,规划阶段58项。

3.3 “十三五”电网规划规模

“十三五”期间,兴安电网将形成完善的500 kV网架结构,500 kV线路长度为1 888 km,同比增长405%;变电容量与“十二五”期间相当,同比增加1座开关站。220 kV线路长度为2 063 km,同比增长68.5%;变电容量288万kVA,同比增长240%;变电站增加7座,开关站增加1座。220 kV和66 kV容载比分别达到2.4和2.3,继续保持较高数值。66 kV和10 kV供电半径实现21 km和27 km,保持持续缩短的态势。规划固定资产投资78.34亿元,电网供电能力持续增长。全网整体供电能力和装备水平在2020年达到国内中等发达地区水平。

4 建议

4.1 电网建设适度超前

纵观“十二五”电网发展,电网建设对地方经济的拉动明显。兴安地区的风电供热、矿产开采、金属冶炼等行业崛起,地区新增负荷迅猛。同时,清洁能源的建设也随电网不断跟进,所以,电力建设对地方经济的促进具有决定性的作用。

4.2 强化基建管理,克服征拆矛盾

由于基建程序复杂,土地资源稀缺,还有广大民众依法维权意识的不断提高,导致征地拆迁成为电网建设的突出矛盾。所以应将规划、前期、施工,一体化统筹安排,最大限度降低拆迁难度[5]。此外,依法征占地更是基建工作的重中之重,因此,争取各级政府部门的支持和理解,也是推进工程进度的重要手段。

4.3 借助需求侧,做强电网

兴安电网负荷发展缓慢且总量较小,突破电网投资瓶颈无外乎从两个方面着手:一个是电网结构方面,加快布点,提升电压可考虑和供电可靠性;一个是从电源发展着手,打造送出型电网。

5 结语

电网规划是电网发展的大纲,是对未来的战略性纲领,当前电网发展环境,对规划工作提出较高的要求,规划的内涵一定要具有项目落地的前瞻性,规划深度必须要考虑国土、市政、林业、环保、矿产等现状与规划,避让敏感区域,确保规划项目有效落地。

参考文献

[1] 陈连君.呼伦贝尔和兴安区域电网规划[D].天津大学,2009.

[2] 曹惠彬.国家电网公司“十二五”通信网规划综述[J].电力系统通信,2011(5):1-6.

[3] 张涛.电网可靠性分析与电网规划项目后评估研究[D].华北电力大学(北京),2010.

[4] 覃琴,郭强,周勤勇,等.国网“十三五”规划电网面临的安全稳定问题及对策[J].中国电力,2015(1):25-32.

变电站安全总结篇8

【关键词】电力;自动化;遥控;安全

安全、优质、可靠、稳定、高效等技术指标不断出现在各种电力文件和报告中,而电力自动化系统正是电力系统保证这些指标的重要环节。在所有指标中,安全被赋予很高的要求,电力自动化系统的安全问题也至关重要,它是自动化系统运行的前提和电力系统稳定运行的保障,也是实现各种电力指标的先决条件。电力自动化系统有3方面功能,一是远方监视,二是自动控制,三是遥控。其中最有可能存在安全问题的就是遥控。

1.电力自动化遥控的原理和结构

电力自动化遥控是指电力运行人员在控制端借助电力自动化和通信技术完成对被控制端的各断路器、仪器仪表、自动化装置、软件等的控制,进而改变其运行状态。电力自动化系统包括主站端、变电站端和中间通信三个部分,而遥控也是通过这三个部分进行的。主站端从自动化系统应用角度可以分成人机界面、数据库、前置三层,运行人员应用于人机界面,自动化人员调试维护于数据库、前置两层。中间通信负责信息的传输,包括变电站端调制解调、主站端调制解调和通信通道。变电站端设备较为复杂,但从运行角度分析也可以分成三个部分,分别是变电站层、过程层和设备层。现阶段电力自动化遥控的整个过程为:首先电力运行人员在人机界面层下达遥控选择命令,作用于数据库层,通过数据库层的选择,发送至前置层,然后由前置层处理下发至主站端调制解调装置调制,通过通信通道传输到变电站,由变电站端调制解调装置解调,解调完成的选择信号通过变电站层的总控或RTU处理,有部分综合自动化设备还作用到过程层进行核对,但是大部分设备都只是检查通信。完成后返送给主站端人机界面层,如果所有操作正确,电力运行人员再下达遥控执行命令,执行信号在进入变电站端前和选择命令的传输原理是一样的,进入变电站端后,经过变电站层的筛选,作用到过程层,通过过程层作用到相应设备层的设备,如断路器和主变分接头。同样也有直接作用于变电站层,改变变电站层相关设备的运行状态,如SVQC的投运状态等。

2.遥控安全问题的研究

根据现阶段设备的控制结构和原理,深入分析电力自动化遥控的安全问题,将其过程细致全面地展示,便于理解和从中寻找更多更好的解决办法。从而将电力自动化控制理论深化,并实现理论与实际相结合。

2.1误操作 误操作发生的最主要原因是人为造成,可归纳为三点,分别是断路器位置点击错位、操作断路器记错和变电站错位。断路器位置点击错位多发生在馈出线较多的变电站,主接线图上断路器之间的空间较小当运行人员操作时,容易看错点错。

2.2误动作 误动作是指运行人员正确操作的情况下,变电站现场出现了错误的动作,误动作也有2种情况,即变电站内的误动作和变电站外的误动作。误动作危害性较大,轻则使1条线路停电,重则导致1个变电站停电或整个电网系统的平衡被瓦解。

2.3切入控制 切入控制这种安全隐患,破坏者具有较高的技术,一方面重新建立通道和虚拟主站,直接对所截变电站进行控制,需要切入者具有较高的通信技术;另一方面通过控制主站、借助主站软件对其它变电站进行控制,需要切入者具有很高的软硬件技术。切入者在变电站1和主站之间切入,建立虚拟主站,直接对变电站1 所有断路器进行遥控;同时,切入者也可以借助主站控制其它变电站,如变电站2等,其后果就是整个电网系统被完全控制。

2.4人为恶意控制 人为恶意控制是指违法人员通过控制变电站后台或主站(控制中心)直接控制1个变电站或整个区域电网系统。此安全问题是人为恶意破坏造成,危害性非常强,甚至可能引起社会的全面动荡,但是由于其过程技术性较低,只要采取加强安保等措施便可以解决。

3.遥控安全问题的解决方法

通过对各种安全问题的归纳总结,结合多年的工作经验,得出解决方法,从而使得遥控安全问题从人为管理制度到软硬件内部都得到全面解决。

3.1返校控制法 返校控制法是利用遥控返校来控制安全问题。遥控返校本应该实现校验核对功能,但是现阶段变电站所有的遥控返校都只是个摆设。现有的自动化设备一般都采用通信状态、就地远方等一些无关紧要的信号作为遥控选择的依据,根本不具备遥控的校验核对功能。返校法将其落实到实处,需要检查控制回路、弹簧储能、机构电源、通信状态、就地远方等信号,此方法保证了一次设备在安全可靠的状态下动作。同时,返校报文中需要传送本线路的变电站号和编号,在主站人机界面上显示,需要操作人员确认,对遥控的准确性做了一次彻底的检查。

3.2线路编号法 目前,自动化遥控点号与变电站断路器编号没有任何关系,它只是一个变电站端和主站端的数字对应,这样才导致变电站误动作的出现。线路编号法将遥控点号和变电站断路器编号统一起来。随着近几年通信技术的发展,此遥控地址完全可以修改成64 位、128位,甚至更多,从而遥控点号可以变成“变电站号+断路器编号”的方式。此方法结合遥控返校法中的断路器编号法可以彻底解决误动作问题。

3.3通道效验和主站隔离 通道效验和主站隔离是针对切入控制而提出,将这两种方法结合使用,可以完全控制住切入控制安全问题。

3.3.1通道效验。在101规约中链路的建立过程中,当从站接收到主站的“请求链路状态”命令后,只要相关的通信参数正确,从站一般就直接“响应链路状态”,从而使通道轻松建立。通道效验法将规约的链路建立作了修改,在从站收到“请求链路状态”命令后,要求主站给出密码,主站如给出正确密码,从站“响应链路状态”,主站在收到后,要求从站给出通道密码,如收到正确密码,主站下发“复位链路”命令,试图建立链路。链路建立过程中只要密码错误1次,主站和从站都直接报警,此通道完全被闭锁,只有人工手动才可以恢复。

3.3.2主站隔离。主站隔离是指将主站端各层间建立隔离,主要包括三个方面。第一前置部分,在前置中将各变电站的模块完全隔开,不存在通信的可能;第二数据库,各变电站数据库模块完全隔离,不存在内部通信,而且前置层和数据库层间控制命令单方向通过; 第三人机界面和数据库前置的隔离,控制命令单方向通过,只能实现从人机界面到数据库层。这样的隔离方法使切入控制试图控制主站的安全问题得到解决。

4.结束语

文中介绍了自动化遥控的内部原理和结构,针对可能发生的问题提出了全新可靠的解决方案,从而解决了困扰自动化专业多年的遥控安全问题。此问题的解决,保证了电力系统的安全、稳定运行,推动了电力系统自动化的发展。

参考文献

[1]高鸣燕,陆文.电网SCADA/EMS /DMS平台建设技术[J].电力系统自动化,1999,23 (14) : 41-44.

[2]刘清瑞,张强.IEC61970 中应用的几项主要软件技术[J].电力自动化设备,2006,26 ( 6) : 89-92.

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