李志成

摘要 變電站是電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，近年來逐漸有更多新型技術(shù)以及設(shè)備被應(yīng)用到其中，對(duì)提高其運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性具有重要意義。對(duì)220kV變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化改造，需要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合其所具有的特點(diǎn)進(jìn)行分析，確定改造要點(diǎn)，從技術(shù)角度來選擇合適的措施，爭取不斷提高變電站綜合運(yùn)行性能。本文對(duì)220kV變電站綜合自動(dòng)改造技術(shù)進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞 220kV變電站；自動(dòng)化；改造技術(shù)

中圖分類號(hào)TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674-6708（2015） 153-0083-02

為滿足社會(huì)生產(chǎn)生活需求，原有變電站無論是技術(shù)還是功能逐漸不能完全滿足實(shí)際需求，必須要對(duì)其進(jìn)行改造完善。通過對(duì)變電站進(jìn)行自動(dòng)化改造，選擇用數(shù)字化以及自動(dòng)化電氣設(shè)備，爭取更高程度上來滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)智能化與自動(dòng)化發(fā)展要求，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，減少后期維護(hù)的工作量，在整體上來提高變電站運(yùn)行效率。

1 220kV變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析

從實(shí)際發(fā)展需求角度分析，傳統(tǒng)220kV變電站具有一定的局限性，對(duì)其進(jìn)行綜合自動(dòng)化技術(shù)改造，使得變電站具有電壓、無功調(diào)節(jié)以及控制等功能，提高系統(tǒng)供電穩(wěn)定性，提高區(qū)域內(nèi)潮流無功合理性，確保電壓能夠滿足實(shí)際運(yùn)行需求，并且可以降低電網(wǎng)損耗。綜合自動(dòng)化變電站的實(shí)現(xiàn)，主要通過微機(jī)控制，對(duì)運(yùn)行過程中存在的隱患進(jìn)行有效診斷，在確定問題后及時(shí)采取保護(hù)動(dòng)作并告警，提醒工作人員及時(shí)采取措施處理，對(duì)提高變電站一次設(shè)備、二次系統(tǒng)運(yùn)行安全性具有重要意義。另外，變電站運(yùn)行環(huán)境具有一定特殊性，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，基于此應(yīng)用綜合自動(dòng)化技術(shù)，完全可以通過微機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)所有電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視、檢測(cè)以及記錄，工作人員只需要針對(duì)微機(jī)系統(tǒng)操作即可，可以降低工作量。并且工作人員能夠結(jié)合變電站運(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，在整體上提高變電站運(yùn)行管理水平。

2 220kV變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)改造原則

2.1 整體性原則

變電站是電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，進(jìn)行綜合自動(dòng)化技術(shù)改造，對(duì)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)具有重要意義。因此需要遵循整體性原則，即從電網(wǎng)調(diào)度整體需求出發(fā)，做好安全、經(jīng)濟(jì)以及信息等方面因素的綜合分析，確保變電站運(yùn)行綜合效率。

2.2 可靠性原則

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的建立，還需要遵循可靠性原則，是提高變電站運(yùn)行安全性的關(guān)鍵，減少各個(gè)模塊出現(xiàn)的故障，降低各類故障發(fā)生對(duì)整體系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。同時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足與站內(nèi)各子系統(tǒng)通信的要求，實(shí)現(xiàn)信息的共享，減少誤動(dòng)作的發(fā)生。

2.3 保護(hù)性原則

繼電保護(hù)是維持變電站正常運(yùn)行的重要保障，在設(shè)計(jì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，需要將其作為單獨(dú)的部分進(jìn)行分析，不能過分依賴于通信網(wǎng)絡(luò)，但是也需要確保其各保護(hù)裝置與管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)各接口的連接效果，利用共享信息來提高系統(tǒng)保護(hù)效率。

3 220kV變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)改造實(shí)例分析

3.1 工程概述

以某220kV變電站為例進(jìn)行分析，其中遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備為D20遠(yuǎn)動(dòng)裝置，可以滿足遙測(cè)與遙信功能。對(duì)于遙測(cè)部分，主要選擇用電量變送器采集設(shè)計(jì)方式，面對(duì)對(duì)象包括llOkV及以上線路功率、主變?nèi)郎y(cè)功率、母線線路電壓等，應(yīng)完全滿足變電站運(yùn)行需求。而遙信部分在設(shè)計(jì)改造時(shí)，需要重點(diǎn)做好各項(xiàng)運(yùn)行信號(hào)的采集，如開關(guān)信號(hào)、保護(hù)硬接點(diǎn)信號(hào)以及事故總信號(hào)等。另外，為提高變電站系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，還需要做好保護(hù)設(shè)計(jì)，為滿足自動(dòng)化要求，可以選擇用微機(jī)保護(hù)措施，并將主變與線路部分隔離開關(guān)設(shè)計(jì)為電動(dòng)操作模式。

3.2 改造要求

通過對(duì)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的改造，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保工作人員能夠隨時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，尤其是對(duì)于部分特殊地區(qū)環(huán)境，可以代替人員值班。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行所存安全隱患，及時(shí)采取措施處理，對(duì)提高設(shè)備運(yùn)行可靠性具有重要意義。利用CRT實(shí)時(shí)監(jiān)控與運(yùn)行記錄自動(dòng)化，來提高電氣設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性。

3.3 技術(shù)分析

1）遙測(cè)。

在對(duì)遙測(cè)部分進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用串接方式實(shí)現(xiàn)控制屏的連接，其中控制屏到RTU采集屏間電纜，以及與測(cè)控屏間電纜均需要重新敷設(shè)。在對(duì)電纜進(jìn)行敷設(shè)時(shí)，要保證不會(huì)對(duì)控制屏與RTU采集屏回路間電纜接線方式產(chǎn)生影響，且在變電站正式投運(yùn)后可以將其拆除。另外，對(duì)于溫度變送器的選擇，需要以溫度表中遠(yuǎn)方測(cè)溫電阻為依據(jù)，常見有Cu50、Ptl00等。

2）遙信。

對(duì)于遙信部分的改造設(shè)計(jì)，首先應(yīng)利用多接點(diǎn)靜態(tài)型信號(hào)繼電器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)事故總信號(hào)的有效收集。在對(duì)信號(hào)繼電器進(jìn)行改造安裝時(shí)，要保證其至少有2點(diǎn)對(duì)接，且其中1對(duì)為綜自系統(tǒng)提供保護(hù)信號(hào)，另外1對(duì)則對(duì)應(yīng)無源接點(diǎn)，與其他各套保護(hù)信號(hào)連接滿足綜自系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)采集需求。在變電站正常運(yùn)行過程中，如果任何一套保護(hù)動(dòng)作，或者出現(xiàn)跳閘事故，則事故總信號(hào)與該套保護(hù)動(dòng)作信號(hào)能夠及時(shí)送出。此種方法的實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中更為方便，且施工量小。

3）遙調(diào)。

對(duì)老變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化技術(shù)改造后，要求可以結(jié)合實(shí)際運(yùn)行需求，選擇自動(dòng)或者手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式完成接頭位置的控制，且能夠根據(jù)母線電壓來進(jìn)行遙控操作。對(duì)測(cè)控屏增設(shè)遙控點(diǎn)，對(duì)voc投退行為進(jìn)行控制，且滿足遠(yuǎn)方控制要求。

4 改造過程

4.1 繼電器裝置選型

在選擇繼電器時(shí)，需要確保其滿足速動(dòng)性、靈動(dòng)性以及可靠性等要求。速動(dòng)性即可以及時(shí)確定系統(tǒng)故障，短時(shí)間內(nèi)解決故障來保證電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，避免設(shè)備在低壓降情況下運(yùn)行，進(jìn)而可以保證設(shè)備不會(huì)遭受進(jìn)一步的損壞，控制事故影響范圍。靈敏性要求即能夠在預(yù)定保護(hù)范圍內(nèi)，無論是短路點(diǎn)位置還是類型，均能夠正確做出反應(yīng)。可靠性要求即在預(yù)定保護(hù)范圍內(nèi)，一旦保護(hù)裝置發(fā)生動(dòng)作，則該動(dòng)作不會(huì)出現(xiàn)拒絕情況。且在不應(yīng)該出現(xiàn)動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作，減少誤動(dòng)、拒動(dòng)等問題的發(fā)生。

4.2 自動(dòng)化設(shè)備選型

結(jié)合變電站運(yùn)行實(shí)際需求，合理選擇自動(dòng)化設(shè)備，不但可以提高系統(tǒng)整體自動(dòng)化水平，同時(shí)也可以從人力、資金等方面占據(jù)更大的優(yōu)勢(shì)，提高資源的配置效果。為確保所選設(shè)備合適，應(yīng)提前檢查變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是否全面、產(chǎn)品質(zhì)量是否合格以及系統(tǒng)指標(biāo)是否完備，且在系統(tǒng)試運(yùn)行階段做好綜合分析，確定其不存在運(yùn)行隱患，滿足電力供應(yīng)技術(shù)要求。另外，還要重點(diǎn)做好產(chǎn)品接口檢查，不同生產(chǎn)廠家數(shù)據(jù)接口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式不同，需要提前做好溝通，選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，并按照實(shí)用可靠、先進(jìn)合理的原則完成操作，確保設(shè)備能夠充分發(fā)揮出其所具有的基礎(chǔ)功能。

5 結(jié)論

對(duì)220kV變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化技術(shù)改造，需要從其所具有的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)傳統(tǒng)變電站系統(tǒng)所存不足進(jìn)行分析，選擇合適的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行改造完善，爭取提高系統(tǒng)智能化與自動(dòng)化水平，確保變電站能夠穩(wěn)定運(yùn)行。應(yīng)在現(xiàn)有技術(shù)水平上持續(xù)進(jìn)行研究，借鑒國外先進(jìn)技術(shù)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，爭取不斷提高變電站自動(dòng)化建設(shè)水平。