0引言
隨著我國經濟建設的發(fā)展,農村電網建設也得到了快速的發(fā)展對于農網35ky變電站實行綜合自動化及無人值班已成為縣級電網自動化發(fā)展的方向。
國家電網公司《農村電網建設與改造技術原則》第4章“35kV輸變電工程”和“35~110kV變電所設計規(guī)范”中規(guī)定的35kV變電站設計原則如下:
(1)針對農村用電負荷分散、供電可靠性相對較低的特點以及節(jié)約用地的原則,從控制規(guī)模入手,采用*設備,以減少一次性投入和長期運行費用考慮,應推廣使用保護、測量和控制設計,采用分層分布式結構,組屏式或就地分散安裝式變電站綜合自動化設計方案;
(2)考慮到供電質量與供電可靠性、設計成無人值班變電站;
(3)預測10年負荷發(fā)展需求,主變至少按兩臺考慮,選用低損耗、節(jié)能型調壓變壓器;
(4)考慮到變電站設備滲油問題,在設備選型方面,優(yōu)先選用*國產和進口設備,以提高供電可靠性降低運行費用。
1 35KV變電站設備的一般選擇
(1)電氣主接線35kV母線采用單母線運行方式,一進一出兩條35kV線路組成,進線側不加保護,出線側設線路保護,10kV母線采用單母分段等形式,6回10kV出線。
電氣設備主變壓器設主變1#、主變2#,先將1#變選低耗、節(jié)能有載調壓變壓器;35kV進出線均配置獨立式CT;35kV開關和10kV開關均采用SF6開關,全站電容補償按主變容量的10%考慮,分兩組裝設,由10kV開關控制。
(2)直流系統采用和集控屏配套的整流設備,輸出電壓為220V、24V分別作為35kV及10kV控制保護電源,屏內設儲能電容作為35kV及10kV開關備用分合閘電源、同時配置UPS不間斷電源作為備用電源。
2綜合自動化系統總體設計
35kV變電站綜合自動化設計依據《縣級電網調度自動化功能規(guī)范》,采用集繼電保護、遠程控制、小電流接地選線,設備程序自檢測、診斷、事故及故障信號檢測等功能為一體的系統配置方式。
2.1自動化系統結構與配置
變電站自動化系統包括變電站測控保護系統和當地監(jiān)控系統。測控保護系統完成綜合自動化功能,同時還通過通信完成與當地監(jiān)控系統、遠方調度主站、智能直流屏、智能電度表屏、微機“五防”系統及通信電源的信號傳送。變電站綜合自動化系統采用屏式結構,以通信為核心,以總線形式把各功能單元聯成一個完整系統。設置調試窗口,可備有后臺機、GPS時鐘及與交直流屏、智能電度表的通信接口以及微機防誤閉鎖系統。自動化系統裝置的電源由交流220V主供、直流220V備用,裝置本身具有交直流電源自動切換功能。
2.2自動化系統技術設計方案
2.2.1系統技術特點:
(1)采用分層分布式結構,以電氣單元為配置對象,進行分散、組合安裝。單元中采用雙CPU結構,保護與測控功能相對獨立,測控及通信網故障不影響保護功能運行;
(2)采用模塊化設計、使各裝置相對獨立,某一裝置故障不影響其他裝置運行:
(3)保護、測控,簡化二次接線,減少PT、CT負載,節(jié)省投資、方便維護;
(4)測量采用交流菜樣技術;
(5)保護、測控交流電流回路分開接入,各測控保護裝置可手動控制并顯示斷路器位置;
(6)全漢化屏幕液晶顯示測控保護信息,具有良好的人機界面,可進行參數設置、實時數據顯示、本地遙控操作及信道監(jiān)視等;
(7)能進行遠程維護,實現遠方故障診斷、參數整定等。
2.2.2系統技術功能:
具有繼電保護、控制、測量、數據遠傳、低周減載、同期操作、小電流接地選線、備用電源自投、電壓并列、計算分析及當地監(jiān)控等功能,有較高的運行可靠性和較強的抗干擾能力,能進行自診斷、自恢復、遠方診斷、故障錄波、防誤閉鎖、防火及防盜監(jiān)控功能,可實現變電站無人值班。
2.2.3系統與主站聯系:
通過一點多址,光纖或音纜等通信方式組成主備兩道接入調度端,數據由兩條通道同時發(fā)送,主站選擇數據接收,拔通自動切換和故障報警。系統與主站具有可靠完善的數據接口。
2.2.4系統監(jiān)控設計:
采用光電隔離板及驅動接口子系統,每個單元都有一個經光電隔離的串行通信RS232口和422/485接口,通過后臺機的調制解調器、網卡與遠方調度進行通信。整套系統具備“四遙”功能,能夠進行電能脈沖采集、處理、遠傳,并能采集遠傳直流電源系統報警信號,具備完善的監(jiān)控報警系統與事故及故障信號檢測系統。良好的人機界面,可使遠方調度直觀監(jiān)視變電站運行情況,遙控、遙視操作方便。
2.2.5電量采集和設計:
全部電量的測量采用交流采樣獲得,采樣元件為電壓、電流傳感器,可測電壓、電流、無功功率、有功功率、功率因數及頻率等。
2.2.6信號單元箱的設計:
每個信號單元箱可輸入8個模擬量、8個遙信量、可自動記錄事故的時間、性質、動作值以及站內喇叭、電警鈴的控制,可顯示變電站各種運行信息。
2.2.7微機保護的設計:
考慮到節(jié)省投資,采用系統保護與遠動監(jiān)控系統合為一屏,其中35kV、10kV線路采用帶時限過流和速斷保護,通過負荷定值,實現負荷監(jiān)控;考慮到10kV母線電壓補償,10kV電容器采用過壓、欠壓、過流保護;主變采用速斷、重瓦斯為主保護,過負荷、輕瓦斯、過溫發(fā)信號為后備保護。遠方投停保護與遠方復歸保護動作信號,可進行故障記錄,實現遠方查詢、修改并下發(fā)保護定值。微機保護系統設有可靠的數據接口和通信規(guī)約,保證信息被主站接收。
2.2.8系統通信設計:
系統通信主要完成各相關裝置及主站間的數據采集的傳遞,是變電站綜合自動化的,包括人機對話、通信管理、數據庫管理、規(guī)約處理和系統檢測等功能,可進行現場控制和維護。
3變電站綜合自動化的運行分析
(1)減輕值班人員的工作量,值班員定時抄表、計算電量、負荷率,點擊鼠標頃刻完成;
(2)與常規(guī)站相比,節(jié)省近一半投資,節(jié)約l/3占地面積,建設工期縮短,節(jié)省了資金;
(3)設備運行可靠檢修、維護方便,減輕了勞動強度,提高了工作效率;
4安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統
4.1方案綜述
Acrel-1000變電站綜合自動化監(jiān)控系統在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成,并用分層、開放式網絡系統實現連接。站控層設備包括監(jiān)控主機,提供站內運行的人機聯系界面,實現管理控制間隔層設備等功能,形成全站監(jiān)控,并與遠方監(jiān)控、調度通信;間隔層由若干個二次子系統組成,在站控層及站控層網絡失效的情況下,仍能獨立完成間隔層設備的就地監(jiān)控功能。
針對工程具體情況,設計方案具有高可靠性,易于擴充和友好的人機界面,性能價格比*,監(jiān)控系統由站控層和間隔層兩部分組成,采用分層分布式網絡結構,站控層網絡采用TCP/IP協議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。
4.2應用場所:
適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統運行監(jiān)視和控制管理。
4.3系統結構
4.4系統功能
4.4.1 實時監(jiān)測
Acrel-1000變電站綜合自動化系統,以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài),實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。