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摘要： 針對(duì)動(dòng)力廠電氣系統(tǒng)目前的保護(hù)使用現(xiàn)狀，從經(jīng)濟(jì)性、可靠性、可行性等方面進(jìn)行綜合分析,提出該廠變配電自動(dòng)化系統(tǒng)改造的基本構(gòu)想和技術(shù)要求。
關(guān)鍵詞： 變配電 自動(dòng)化系統(tǒng) 保護(hù) 測(cè)控 綜合單元
1引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展，電氣設(shè)備的微機(jī)化、自動(dòng)化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展的主流和趨勢(shì)。長(zhǎng)嶺分公司動(dòng)力廠電氣系統(tǒng)投運(yùn)于上世紀(jì)70年代，其一次設(shè)備老化、損壞及腐蝕嚴(yán)重，維護(hù)及更新的工作量和費(fèi)用逐年上升，但效果并不理想；其二次設(shè)備基本反映了國(guó)內(nèi)繼電保護(hù)的發(fā)展歷程，從最古老的電磁式繼電器保護(hù)到早期的單片機(jī)型的微機(jī)保護(hù)，在我廠均有應(yīng)用。針對(duì)這一現(xiàn)狀，必須進(jìn)行合理的、經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)化改造，以徹底消除設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)的安全與最佳運(yùn)行帶來的隱患。
2我廠電氣系統(tǒng)使用現(xiàn)狀
2.1.主接線及主要一次設(shè)備
1）110KV進(jìn)線3條，110KV母線采用雙母線接線，所有110KV斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、PT等均在國(guó)產(chǎn)SF6氣體絕緣全封閉組合電器內(nèi)（GIS）。
2）主變壓器2臺(tái)，型號(hào)為SZ9-K-50000/110，接線方式為Ynd11；
3）主6KV采用雙母帶分段接線方式。主6KV配電樓共有2條主變低壓側(cè)回路、2條 6KV母聯(lián)回路、1條分段開關(guān)回路、5條廠用電抗回路以及43條饋線回路。1臺(tái)12000KW的發(fā)電機(jī)投在備用母線上；
4）廠用6KV采用分段接線方式，1個(gè)備用段和4個(gè)工作段，每個(gè)工作段上均帶有一臺(tái)3000KW的發(fā)電機(jī)。廠用6KV目前所用的式GFC高壓開關(guān)柜；
5）廠用380V共5段，分別由廠用6KV母線各段經(jīng)廠用變壓器供電。廠用380V配電室所用開關(guān)為AH開關(guān)。
2.2.控制、保護(hù)及自動(dòng)裝置
1）公用系統(tǒng)
a、直流系統(tǒng)由蓄電池組和2臺(tái)充電機(jī)組成，配有1臺(tái)保定創(chuàng)新電氣的CXDL-III型微機(jī)直流系統(tǒng)電壓絕緣監(jiān)察及接地選線裝置和1臺(tái)北京承天冀科技有限公司的TY-XJY-A型蓄電池運(yùn)行監(jiān)控與診斷儀，直流屏采用的是湖南科明電氣的GZMC型全封閉免維護(hù)電池直流電源柜。
b、中央信號(hào)回路采用的是傳統(tǒng)的電磁式繼電器。
c、自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置采用的是南瑞系統(tǒng)控制分公司的NAS-2微機(jī)裝置。
d、主6KV母線上分別帶有1臺(tái)消弧線圈，采用的是上海思源電氣有限公司的XHK-II型自動(dòng)調(diào)諧裝置。
2）保護(hù)與自動(dòng)裝置的配置
總的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是盡量減少工作量，做到原設(shè)備基本不動(dòng)或少動(dòng)，建立新型的中央控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變配電自動(dòng)化；充分利用原有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，以降低改造成本，盡可能增強(qiáng)各項(xiàng)功能。
經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)考察，綜合分析我廠電氣系統(tǒng)的實(shí)際情況，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況以及我廠電力系統(tǒng)改造經(jīng)費(fèi)緊張的事實(shí)，對(duì)我廠變配電自動(dòng)化系統(tǒng)改造提出幾點(diǎn)基本構(gòu)想：
1）整個(gè)系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即橫向按各電壓等級(jí)以及各間隔，縱向分為站控層、間隔層和通訊層三層的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
2）從系統(tǒng)的可靠性、快速性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，站控層采用雙以太網(wǎng)的形式，間隔層采用現(xiàn)場(chǎng)總線形式。
3）站控層分為操作員站和工程師站，操作員站2臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，一主一備，負(fù)責(zé)日常的監(jiān)控、維護(hù)和操作；工程師站1臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)（裝在車間技術(shù)組），主要負(fù)責(zé)保護(hù)定值修改、事故分析等。
4）由于技術(shù)改造項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)有限，保護(hù)裝置盡可能的利舊。利舊的保護(hù)裝置仍采用目前的主控室集中組屏方式。
5）根據(jù)我廠目前一次設(shè)備的使用現(xiàn)狀，測(cè)控單元很難做到就地安裝的全分散分布，但可以采用分層分布集中組屏的方式，在各變電所（配電所）內(nèi)集中組屏后再與主控室后臺(tái)監(jiān)控機(jī)通訊。這樣仍能節(jié)省大量二次電纜，，大大降低改造費(fèi)用。
6）峽1＃線、峽2＃線的微機(jī)保護(hù)裝置目前運(yùn)行狀態(tài)不佳，而且沒有必要的通訊接口，必須對(duì)其進(jìn)行更新。
7）由于我廠6KV的饋線回路多達(dá)55條。為了節(jié)約投資，建議采用保護(hù)單元和測(cè)控單元合二為一的綜合裝置。
8）為了便于運(yùn)行人員的日常監(jiān)控和事故情況下的正確判斷、即使處理，在老主控室加裝一套與計(jì)算機(jī)接口的動(dòng)態(tài)模擬屏。
9）將測(cè)量CT和脈沖電度表的脈沖信號(hào)均接入測(cè)控單元，運(yùn)用兩種完全不同的方法進(jìn)行計(jì)量。前者主要用于監(jiān)視，后者用于電量核算。
4基本技術(shù)和功能要求
4.1.具有“四遙”功能：
1）遙測(cè)：應(yīng)能測(cè)量各監(jiān)控點(diǎn)的電流、電壓最大值，最小值；電流、電壓相序；限值，P、Q、KWH、KVAH、cosφ、f等電量以及主變油溫、110KVGIS各間隔氣壓、液壓等非電量；
2）遙信：應(yīng)能正確反映斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)的位置信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作和故障信號(hào)、裝置自檢和報(bào)警信號(hào)、以及110KVGIS油壓、氣壓等其它設(shè)備異常信號(hào)；
3）遙控：
a、能進(jìn)行各斷路器的遠(yuǎn)方控制以及所有能電動(dòng)拉合的隔離開關(guān)、接點(diǎn)開關(guān)的遠(yuǎn)方控制；
b、應(yīng)具有防跳、拒動(dòng)報(bào)警以及控制回路斷線報(bào)警功能；
c、具有防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)，防止帶電合接地開關(guān)，防止帶接地開關(guān)合斷路器（隔離開關(guān)）等基本防誤閉鎖功能
d、能在計(jì)算機(jī)內(nèi)對(duì)同期點(diǎn)進(jìn)行不檢、檢無壓和檢同期三種自動(dòng)準(zhǔn)同期操作。
4）遙調(diào)：
a、計(jì)算機(jī)內(nèi)應(yīng)能進(jìn)行主變有載調(diào)壓分接開關(guān)檔位的遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)；
b、能對(duì)自動(dòng)調(diào)諧裝置消弧線圈的有載調(diào)壓檔位進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；
c、經(jīng)一定技術(shù)改造后，能通過發(fā)電機(jī)現(xiàn)有的微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)的無功（機(jī)端電壓）進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；
d、經(jīng)一定的技術(shù)改造后，能通過現(xiàn)有的微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置對(duì)發(fā)電機(jī)的斷路器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)差并網(wǎng)操作。
4.2.具有可擴(kuò)展性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮今后變電站規(guī)模及功能擴(kuò)充的需要。
4.3.運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)：自發(fā)電量累加、受電量累加、分時(shí)統(tǒng)計(jì)、運(yùn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)、最大值、最小值、日、月、年負(fù)荷曲線等。并能自動(dòng)生成報(bào)表。
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