35kV变电站综合自动化系统的实现

肖本锋

(江西铜业集团公司德兴铜矿，江西德兴 334224)

35kV变电站综合自动化系统的实现

肖本锋

(江西铜业集团公司德兴铜矿，江西德兴 334224)

本文简要介绍了我厂35kV变电站的现状，以及在变电站实现综合自动化系统的可靠性与重要性;提出了在我厂35kV变电站如何实现综合自动化及其发展前景;并浅析了在我厂35kV变电站综合自动化实现后的效果;实现了变电站的四摇功能;确保了变电站的安全、可靠、稳定运行。

变电站综合化;自动化系统;结构;四摇功能;效果;安全;可靠;稳定

1 引言

为了提高我厂35kV变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务。我厂决定在35kV变电站实现综合自动化，应用自动控制技术、信息处理和传输技术、计算机软硬件技术实现35kV变电站运行监测、协调、控制和管理任务，部分取代变电站常规二次系统，减少和代替运行值班人员对变电站运行进行监视、控制的操作，使变电站更加安全、稳定、可靠运行。同时进一步探索在我厂变电站综合自动化系统实现后的效果，逐步发展和完善我厂35kV变电站综合自动化系统［1］。

2 我厂35kV变电站目前状况

我厂35kV变电站目前有六个。大部分35kV变电站地处偏远地区，变电站继电保护大部分采用传统的继电保护［5］，远动与监控系统都没有到位。随着设备运行时间日久，给变电站的安全运行带来了一定的隐患。而且用电负荷的增加且员工老龄化，我厂35kV变电站实现综合自动化已成趋势。我厂地处偏远的变电站非常适合实现综合自动化，充分利用计算机及网络技术进行综合并优化的自动化系统，能更好地实施无人值守或少人值守，达到厂调与上级调度对变电站实现遥测、遥信、遥控、遥调的功能［2］。最终达到变电站精简高效的目的。

3 变电站综合自动化系统在我站的实现

笔者先就我厂地处偏远一个变电站实现综合自动化为例，整个变电站综合自动化系统改造分为两个部分:站控层与现地层［3］。

站控层:由通信保护管理器、MODEM等构成，负责完成整个变电站的控制和监视以及远程维护。所有模拟量、数据量、开关量、脉冲量的实时采集、处理，按照通信规约的要求，上传给各个上级调度端，并对间隔层的设备进行管理和下发各种命令。

现地层:按站内一次设备(一台主变、一条线路等)分布式配置。保护全部采用微机保护，保护测控装置全部集中在主控制室内。各保护单元相对独立，能独立完成其保护功能，并通过通讯接口向监控系统传送保护信息。

以下是变电站综合自动化结构框图:

图1 变电站自动化结构框图

我厂35kV变电站综合自动化改造分如下步骤进行:

(1)根据变电站现场情况，绘制主变保护测控柜电气设计图;35kV线路保护测控柜电气设计图; 6kV线路电容器保护测控柜电气设计图;公用测控柜电气设计图。设计图内容主要有:过电流保护，三相一次重合闸，低周减载，低压减载。3路电压、3路电流(测量CT)及P、Q、Cosф等电量测量，遥测测量误差:0.5%，开关量输入，脉冲量输入，AC220V供电，本体重瓦斯跳闸，本体重/轻瓦斯信号、变压器超温信号等功能［4］。

(2)根据设计图订制保护柜，要求有:

①每个保护装置都设有就地出口硬压板和保护出口软压板;

②操作方式具备站内微机、调度中心远方操作、站内设备的就地操作相互闭锁功能;

③系统具有远方维护功能。

(3)按35kV变电站一次设备分布式配置，保护全部采用微机保护，保护测控装置集中在主控制室内。各保护单元相对独立，能独立完成其保护功能，并通过通讯接口向监控系统传送保护信息。

(4)计量:保护采用不同的电流互感器，分别是测量CT和保护CT，保护的功能独立于监控系统的功能;保护装置全部具有多套定值。

(5)对开关的控制由保护完成。

传统的系统对开关的手动控制是由控制屏完成的，这样对开关的控制接线重复，增加了现场的电缆接线。在本系统中对开关的手动控制是由各开关所接的保护完成。控制命令直接从现场总线发送到保护，保护接到命令后，根据预先整定的程序，如检无压、检同期等完成对开关的控制。系统中对没有安装保护的开关和刀闸，仍由控制模块完成。

(6)整个35kV变电站综合自动化实现时间需要1个月左右。完成后空负荷试验，摇接地，测量，做各种电气试验合格后，送电。运行良好。

4 35kV变电站综合自动化系统改造后的实现的主要功能

改造后的变电站综合自动化系统主要功能有:

(1)保护功能;

(2)所接开关的跳、合及就地与远方手动控制;

(3)交(直)流电量的采集、处理(测量CT);

(4)电度脉冲量的采集、处理;

(5)开关量的的采集、处理;

(6)开关、刀闸的控制;

(7)事故报警与事故记录;

(8)数据采集;

(9)保护及变电站自动化信息的采集;

(10)数据预处理(包括数据统计、计算和采样);

(11)控制和调节功能;

(12)事件顺序记录和事故追忆;

(13)运行报警;

(14)画面显示及人机交互操作;

(15)报表的制作、显示和打印;

(16)时钟校正;

(17)网页浏览器。

5 对比35kV变电站综合自动化系统实现前后效果

改造后的变电站与改造前的变电站对比:

(1)完全汉化接口:可以方便地进行保护定值整定、遥测量的观察等。

(2)增设了微机保护:对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。对开关的控制由保护完成:传统系统中对开关的手动控制是由控制屏完成的，这样对开关的控制接线重复，增加了现场的电缆接线。

(3)数据采集及处理功能:包括状态数据，模拟数据和脉冲数据［6］。

状态量采集:

状态量包括:断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号我站大部分采用光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。

模拟量采集:

常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压，电流和有功、无功功率值。馈线电流，电压和有功、无功功率值。

(4)控制和操作功能。

操作人员通过后台机屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。

并能与监控系统通信。

(5)与监控系统通信。集中式配置专用故障录波器，根据监控系统命令发送故障信息，动作序列。接收监控系统选择或修改定值，校对时钟等命令。通信应采用标准规约。

(6)数据处理和记录。

历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，主要有:

①断路器动作次数;

②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;

③输电线路的有功、无功，变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大，最小值及其时;

④独立负荷有功、无功，每天的峰谷值及其时间;

⑤控制操作及修改整定值的记录。

根据需要，以上功能可在我厂35kV变电站当地全部实现，也可在远动操作中心或调度中心实现。

6 结语

通过以上分析与研究，可以看到我厂变电站综合自动化实现完善的自诊断和在线自检功能:实现了变电站四遥(遥控、遥信、遥测、遥调)功能。直至2008年年底，我厂已有3个35kV变电站实现了变电站综合自动化系统，精简了变电站值班人数，分流了变电站值班总人数的70%。减少了劳动强度，避免了误操作，使人为事故大大减少，提高了变电站的运行安全可靠性。提高经济效益。达到了精简人员高效的目的。

对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化，提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用，它将能大大加强电网一次、二次系统的效能和可靠性，对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。随着技术的进步和硬件软件环境的改善，它的优越性必将进一步体现出来。变电站综合自动化值得在我厂其它35kV变电站推广。

［1］杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势.电力系统自动化，1995，19(10).

［2］龚强，王津.地区电网调度自动化技术与应用.北京:中国电力出版社，2005.

［3］刘健，倪建立，邓永辉.配电自动化系统.中国水利电力出版社，1999.

［4］电子产品设计规范国家标准汇编，中国标准出版社.

［5］许继集团有限公司.WMH－800微机母线保护装置，2001.

［6］国电南京自动化股份有限公司.WMZ－41微机母线保护装置，2000.

Implementation of 35kVSubstation Comprehensive Automated System

XIAO Ben－feng

(JCC Dexing Copper Mine，Denxing，Jiangxi，China 334224)

In this article，the present station of 35kV substation and the reliability and importance of comprehensive automated system realized for substation are briefly introduced.How to achieve the comprehensive automation for 35kV substation and its developing prospects are also introduced.After implementing the comprehensive automation，35kv substation realized four functions to ensure the safety，reliable and steady running.

substation integration;automated system;structure;four－function;effect;safety;reliable;steady

TM63

B

1009－3842(2011)01－0078－03

2010－12－12

肖本锋(1973－)男，江西萍乡人，本科，电气工程师，从事变电站电气管理工作，E－mail:305655775@qq.com