陳齊

(國網(wǎng)江西樟樹市供電有限責任公司,江西樟樹 331200)

電氣自動化的系統(tǒng)設(shè)計的系統(tǒng)選型與自動化原則

陳齊

(國網(wǎng)江西樟樹市供電有限責任公司,江西樟樹 331200)

變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,而電氣自動化設(shè)計是電力系統(tǒng)中的重要技術(shù)環(huán)節(jié),因此需要充分的重視電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計。文章通過分析了電氣自動化系統(tǒng)方案設(shè)計的思想,深入地探析了電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計的選型與設(shè)計原則方面的內(nèi)容。

電氣自動化 系統(tǒng)選型 自動化原則

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機技術(shù)的進步,電氣自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。各地區(qū)的電網(wǎng)改造和建設(shè)中應(yīng)用自動化新技術(shù),取得了一定的成功。在我國電氣自動化系統(tǒng)的實施過程中,采用了配變電站監(jiān)控以微機保護為數(shù)據(jù)采集和控制的基礎(chǔ),將保護、控制以及測量結(jié)合在一起的方式。

1 方案設(shè)計的思想

隨著計算機和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,RTU和LTU以及保護監(jiān)控單元將直接上網(wǎng),并且通過網(wǎng)絡(luò)和工作站進行通信,這樣可以取消前置處理環(huán)節(jié),從而消除通信的瓶頸現(xiàn)象。變電站自動化系統(tǒng)和無人值班運行模式的實施,可以提高電氣主設(shè)備的可靠性。從信息流的角度出發(fā),保護和控制、測量的信息來自現(xiàn)場TA、TV二次側(cè)輸出。保護主要采集的是一次故障的信息,對于TA、TV測量范圍比較寬,需要按照10倍的額定值進行考慮,但是對于測量的精度要求比較低。對于控制和測量主要采集運行狀態(tài)信息,他們對于TA、TV測量的范圍比較窄,通常在測量值附近波動,而且對測量的精度存在一定的要求[1]?？偪貑卧饕邮諄碜赃h方的控制輸出命令,在經(jīng)過一定的審核后,需要在校核后可以直接動作直到保護操作回路,這樣就簡化了設(shè)備,提高了可靠性。從無人值守角度看,需要對主接線、主設(shè)備、二次回路以及設(shè)備進行簡化,這就需要保護、控制和測量實現(xiàn)一體化,這樣有利于簡化設(shè)備以及日常維護的工作量。對于110kV以及以下的配電站,電量計費、功率總加等需要接量測TA、TV來滿足測量的精度要求,對于其他的測量可以監(jiān)視設(shè)備的運行狀態(tài)。在局域網(wǎng)上各種信息可以實現(xiàn)共享、這樣控制和測量不需要配置各自的數(shù)據(jù)采集硬件。對于10kV配電站來說,由于接線簡單,對保護的要去相對比較低,因此可以采用RTU完成線路的保護以及母線的切換等功能,但是需要在RTU中增加保護運行判斷功能。

2 設(shè)計說明

2.1 系統(tǒng)的選型

變配電站自動化包括繼電保護、變配電站集中監(jiān)控以及遠方調(diào)度管理。智能化、綜合化的變配電系統(tǒng)的使用需要依據(jù)工程的實際需求進行選擇。在繼電保護的選擇,對于10kv變配電所是電力系統(tǒng)的開閉以及用戶變配電站,一次接線比較簡單,因此采用常規(guī)繼電保護。在選用價格比較低、性能良好的智能化開關(guān)、智能化開關(guān)柜后,需要取消常規(guī)繼電保護。對于35kv以上的變配電站,具有變壓保護,因此應(yīng)該選擇微機保護。對于配電站的集中監(jiān)控和遠方調(diào)度,需要采用集中式和分散于的開關(guān)柜內(nèi)的集散系統(tǒng)兩種形式。變配電綜合自動化系統(tǒng)是一種先進的系統(tǒng),它安裝在開關(guān)柜內(nèi),而且是變配電站內(nèi)集中監(jiān)測和遠方調(diào)度系統(tǒng)。對于集中式的變配電計算機監(jiān)測與遠方調(diào)度系統(tǒng),需要安裝各種電量變送器。由開關(guān)柜引出測量、信號、控制電纜等,而且施工的工作量比較大,不適宜推廣使用。在開關(guān)柜內(nèi)安裝變配電自動化系統(tǒng)的末端數(shù)據(jù)采集與控制單元,這樣交流采樣可以從電壓互感器直接進行測量,從而省掉了電量變送器的使用,甚至可以省掉開關(guān)柜的指示儀[2]。對于變電站電氣自動化系統(tǒng)來說,外部電纜僅有一根供電電源和通訊電纜,這樣的設(shè)計的簡單,因此適宜大范圍的推廣。對于智能化的開關(guān)和智能化的開關(guān)柜來說,需要設(shè)計通信電纜,并且引至到調(diào)度室的中央控制站計算機上,這樣就可以實現(xiàn)集中監(jiān)測和遠方調(diào)度的功能。另外由于廠家的產(chǎn)品的通信協(xié)議不同,因此實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)比較困難。

2.2 電氣設(shè)計原則

在變配電自動化系統(tǒng)的設(shè)計中,需要充分的充分的考慮一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。在一次系統(tǒng)的設(shè)計中,變配電站采用計算機監(jiān)測和控制,這對一次系統(tǒng)接線沒有影響,而一次系統(tǒng)的接線方式和供電方案需要依照相關(guān)的規(guī)定進行,變配電站在采用計算機監(jiān)測和控制后,可以簡化模擬盤,這樣能夠充分的發(fā)揮計算機的圖形顯示功能,從而可以實現(xiàn)無人或者少人值班。二次系統(tǒng)的設(shè)計原則是變配電站采用計算機監(jiān)測與控制,可以取消值班室的中央信號,保留集中保護的繼電保護屏。在二次系統(tǒng)的設(shè)計中,需要做好下列的工作:值班室繼電保護屏與中央信號系統(tǒng)、開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護、信號與控制回路設(shè)計等保持不變,需要設(shè)計出一套重復(fù)的計量、信號與控制回路計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)[3]。對于開關(guān)柜的繼電器保護、計量、信號與控制回路設(shè)計保持不變,把中央信號系統(tǒng)取消,而對于集中保護的繼電保護屏進行保留,接著將計量、信號與控制回路進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。開繼電關(guān)柜內(nèi)的保護、計量、信號與控制回路設(shè)計保持不變,而值班室的中央信號系統(tǒng)僅僅是指電源進線和母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜,出線開關(guān)柜不進入到中央信號系統(tǒng)中,而母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜、出線開關(guān)柜的中央信號系統(tǒng)會全部進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。

2.3 電氣設(shè)計

對于一次系統(tǒng)的設(shè)計中,對于電氣的主接線方式保持不變,而在單線系統(tǒng)圖的設(shè)備型號中,應(yīng)該注明采用計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)后,增加的設(shè)備型號與數(shù)量。在開關(guān)的設(shè)置中,對于需要通過計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行遠方遙控操作的開關(guān),應(yīng)該選用具有遠方分配、合閘功能的開關(guān)。對于進入到計算機監(jiān)測和控制系統(tǒng)的開關(guān),需要具備獨立的接入點,這樣才能夠確保計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)的接入。對于二次系統(tǒng)繼電保護設(shè)計來說,35kv以上的供電系統(tǒng)可以選用微機保護,并且需要考慮變配電站綜合自動化單元。10kv供配電系統(tǒng)通常以常規(guī)繼電器繼電保護為主,設(shè)計含有監(jiān)控功能的變配電綜合自動化單元。而對于220kv和380kv的低壓配電系統(tǒng),需要以自動開關(guān)和熔斷器為保護。在測量回路的設(shè)計中,對于測量參數(shù)的確定,需要在計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)中依據(jù)用戶的需求和相關(guān)的規(guī)定進行確定。

3 結(jié)語

隨著電網(wǎng)的建設(shè),電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸的廣泛,可以實現(xiàn)高效、經(jīng)濟的變配電站的建設(shè)。智能化電網(wǎng)的建設(shè)需要從設(shè)計階段進行優(yōu)化,做好電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計,能夠促進電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。

[1]王倉繼.變電站電氣自動化研究分析[J].科技資訊,2012(4):76-79.

[2]田鋒.變配電自動化系統(tǒng)的技術(shù)革新[J].技術(shù)與市場,2012(10):115-117.

[3]王仁.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)處理中應(yīng)用思考[J].北京技術(shù),2009(11):189-190.